Berita Terkini :
Home » » ASAL USUL KEHIDUPAN

ASAL USUL KEHIDUPAN

Senin, 21 Januari 2013 | 0 komentar



A.    Keadaan bumi 600 juta tahun yang lalu
Apa dan bagaimana  kehidupan mulai terjadi? Dari ekstrapolasi planet, batuan tua, maka diperkirakan pada awal sebelum terjadinya kehidupan, atmosfir terdiri dari H2, NH3, H2O,N2,CO,CH4, dan CO2.  Proses pemampatan gas di angkasa luar yang berputar-putar berlangsung lama sekali dan berputar dengan kuat sekali, mengingat intinya  seperti digambarkan sebagai suatu black hole, semua gas, cahaya dan apa saja akan terserap oleh inti yang berputar. Dalam proses  pemampatan tersebut, terjadi benturan dari  masa gas, sehingga dihasilkan satu gumpalan gas besar dan sekitar sepuluh gumpulan gas yang jauh lebih kecil. Gumpulan yang besar akan membentuk matahari , sedangkan yang lebih  kecil akan menjadi planet. Proses pemampatan masih akan mengalami benturan-benturan lain dengan benda langit, apakah sesudah membeku ataupun belum, tidak dapat dipastikan. Tetapi fakta menunjukkan  bahwa salah satu planet kemudian hancur berkeping-keping dan membentuk  asteroid di dalam tata surya kita. Demikian pula diperkirakan adanya bulan merupakan hasil benturan yang lain atau pecahan dari planet yang belum terbentuk. Planet Neptunus misalnya diperkirakan mempunyai satu bulan yang bukan berasal dari tata surya ini tetapi tertarik dalam orbital Neptunus.
Pada masa kemudian, terjadi proses pembekuan gas  menjadi cair dan kemudian memadat. Pada waktu itu, di bumi suhu yang masih relatif panas, mungkin di atas 5000  C. Suhu yang demikian panas  menyebabkan banyak sekali senyawa yang menguap. Karena banyak senyawa yang berbentuk uap, udara dipenuhi  dengan ion-ion positif dan negatif sehingga diperkirakan banyak sekali terdapat muatan listrik di atmosfir, sehingga petir masih sering menyambar  di siang hari. Baru setelah suhu bumi menurun, kehidupan mulai dapat berlangsung .

B.     Asal Usul Kehidupan
Dari mana kehidupan berasal? Fosil adalah sumber utama dalam mempelajari asal usul kehidupan, fosil tertua diperkirakan berusia sekitar 500 juta tahun yang lalu dan ditemukan sekitar tahun 1950 di Australia, afrika selatan dan kemudian juga ditemukan di Kanada dan Norwegia. Fosil-fosil  tersebut diperoleh dari batuan yang sangat tua dan yang dikenal sebagai stromatolit. Stromatolit bukanlah suatu nama jenis, tetapi nama batuan yang berlapis-lapis . Stromatolit yang ditemukan di daerah pantai, merupakan batuan yang terdiri dari proses mineralisasi algae dan bakteria. Para ahli paleontologi menemukan bahwa kristal yang membentuk stromatolit sebenarnya banyak yang bentuknya serupa dengan ganggang biru bersel satu. Dengan demikian kita  mempunyai bukti bahwa kehidupan mulai dari organisme bersel satu.

C.    Teori Asal Usul Kehidupan
Sejak berabad-abad yang lalu hingga sekarang asal usul kehidupan di bumi menjadi bahan perdebatan, sehingga menimbulkan banyak pertanyaan, beberapa teori telah mencoba memberikan jawaban tentang asal-usul kehidupan di planet bumi ini. Teori-Teori tersebut adalah sebagai berikut :
1.       Teori Ciptaan
Teori ini mengemukakan bahwa kehidupan yang ada di planet diciptakan oleh Tuhan. Bumi yang dicipta Tuhan pada masa lalu sampai sekarang mempunyai ciri yang tidak berubah. Mereka mengungkapkan teori ini berdasarkan atas kejadian-kejadian gaib yang pernah dilihatnya. Kejadian gaib tersebut dianggap sebagai ciptaan Tuhan , seperti halnya bumi dan kehidupan yang ada di didalamnya juga diciptakan oleh-Nya.
2.       Teori Kedaan bumi yang Selalu Tetap
Menurut teori ini bumi tidak mempunyai asal mula. Begitu pula spesies yang mendiami bumi juga tidak mempunyai asal mulanya.
3.       Teori Cosmozoa
Teori ini mengemukakan bahwa kehidupan di bumi diperkirakan berasal dari ruang angkasa. Hal yang mendasari teori ini adalah peyelidikan bahwa bahan yang terdapat pada batu meteor maupun vartu komet yang jatuh ke bumi mengandung banyak molekul organic sederhana , misalnya cyanogens , asam hidrocyanida.molekul-molekul organic tersebut tatkala jatuh ke bumi menjadi benih kehidupan.Menurut teori ini bukan hanya di bumi saja yang timbul kehidupan. Kehidupan dapat timbul sekali atau bebrapa kali di berbagai bagian galaksi dalam waktu yang berbeda.
4.       Teori Abiogenesis
Seorang ahli ilmu pengetahuan alam berkebangsaan Belanda bernama Antonie van Leeuwnhoek ( 1632-1723 ) , dengan mikrosop buatannya behasil menemukan jasad renik yangn sifatnya hidup dan bergerak-gerak dari setets air rendaman jerami. Hasil pengamatan ini mengingatkan kembali pada pandangan generation spontan (abiogenesis) yang dikemukakan oleh Aristoteles ( 384-322 SM ). Akan tetapi , sebagian orang masih meragukan kebenarannya. Dari sekian banyak orang yang mempermasalahkan teori tersebut , terdapat seorang ahli ilmu pengetahuan alam bernama Francesco Redi ( 1626-1628 ) yang dengan teliti tidak segera menerima teori tersbeut. Ia melakukan percobaan yang hasilnya kemudian membuat pikiran banyak orang menjadi goyah terhadap teori generation spontanea. Adapun percobaan yang dilakukan oleh Francesco Redi sebagai berikut: dia merebus dua potong daging segar sampai mendidih agar terjadi sterilisasi. Kedua potongan daging itu dimasukkan ke dalam dua stoples ; stoples pertama terbuka dan stoples kedua tertutup rapat. Kedua stoples tersebut dibiarkan bebrapa hari , di dalam stoples pertama yang mulutnya terbuka banyak didapatkan larva, sedangkan di dalam stoples kedua tidak ditemukan larva lalat.
Dari percobaan Francesco Redi tersebut muncul kesimpulan bahwa larva yang berada di dalam stoples pertama berasal dari telur lalat yang masuk ke dalam dan meletakkan telurnya , sedangkan di dalam stoples kedua yang tertutup rapat tidak ditemukan larva karena lalat tidak dapat masuk ke dalam dan meletakkan telurnya.
Gambar 7.13 Percobaan Francesco Redi
Gambar 1: Percobaan Francesco Redi

Selanjutnya, pada abad ke-18 seorang berkebangsaan Italia bernama Lazzaro Spallanzani ( 1729-1799 ) melakukan eksperimen atas dasar pemikiran seperti eksperimen Francesco Redi , hanya dalam eksperimenya tidak digunakan daging , tetapi air kaldu. Percobaannya berlangsung sebgai berikut: disediakan tiga tabung yang masing-masing diisi dengan air kaldu secukupnya. Tabung pertama dibiarkan terbuka mulutnya. Tabung kedua dan ketiga dipanaskan sampai mendidih selama 15 menit. Tabung kedua dibiarkan mulutnya terbuka ,sedang tabung ketiga mulutnya tertutup rapat dengan lapisan lilin. Setelah dibiiarkan selama tujuh hari , air kaldu di dalam tabung yang mulutnya terbuka menjadi keruh akibta timbul bakteri , sedang kedaan air kaldu di dalam tabung yang mulutnya terttutup masih seperti semula.
Hasil eksperimen yang dilakukan oleh Lazzaro Spallanzani ini membuktikan bahwa timbulnya bakteri bukan terjadi secara spontan , tetapi bakteri muncul dari spora bakteri yang masuk dan kemudian berkembang pada air kaldu. Dengan percobaan Redi dan Spallanzani teori generation spontanea menjadi goyah. Namun demikian , sebagian orang menentang kebenaran percobaan Spallanzani serta mempertahankan kebenaran teori lama. Mereka menunjuk percobaan tersebut masih ada kelemahannya , yaitu pada tabung yang tertutup sebenarnya masih terdapat gejala generation spontanea , tetapi karena tertutup tidak ada gaya yang masuk untuk hidup.


Gambar 7.14 Model percobaan Spallanzani
Gambar 2: Model Percobaan Spallanzani
5.       Teori Biogenesis
Kelemahaan percobaan spallanzani kemudian dicoba disempurnakan oleh Lois Pasteur ( 1822-1895 ) ahli biokimia dan mikrobiologi dari Prancis. Pada tabung kedua percobaan spallanzi, mulut tabung dittutup dengan pipa berbentuk leher angsa sehingga ruangan di dalam bakteri masih berhubungan dengan udara luar. Bentuk seperti ini memungkinkan bakteri dan spora bakteri tidak dapat masuk ke dalam air kaldu. Setelah beberapa hari ternyata hasilnya sama dengan percobaan spallanzi. Maka tumbanglah teori abiogenesis dan timbul teori biogenesis dengan slogan omne ex ovo, omne ovum ex vivo.
Gambar 7.15 Labu percobaan Louis Pasteur
Gambar 3: Labu Percobaan Louis Pasteur
6.       Teori Biologi Modern (Evolusi Biokimia)
Menurut teori ini , asal kehidupan yang pertama adalah reaksi-reaksi kimiawi yang menghasilkan asam amino pembentuk protein. Asam amino merupakan dasar pemebntukan setiap sel. Asam amino tersusun dari unsure  C,H,O dan N sebagai unsure utama. Di atmosfer banayak terdapat gas CH4 , NH3 , H2O , dan H2  yang jika terkena loncatan bunga api listrik dapat membentuk asam amino.
Teori terbentuknya asam amino di atmosfer dikemukakan oleh Harold Urey dan Oparin. Teori Urey dibuktikan kebenarannya oleh Stanley Miller. Kehidupan pertama terjadi di laut , kemudian organisme mengalami evolusi dengan hidup di darat. Perlu diketahui bahwa Evolusi merupakan perkembangan mahluk hidup yang berlangsung secara perlahan-lahan dalam jangka waktu lama dari bentuk yang sederhana kearah bentuk yang kompleks.
Setelah eksperimen
Lois pasteur dapat menumbangkan teori generation spontanea, timbul masalah baru, yaitu dimanakah unsure kehidupan itu pertama kali timbul.? Banyak pihak yang berpendapat bahwa kehidupan muncul akibat dari reaksi-reaksi kimiawi yang diawali molekul berukuran kecil.
Molekul-molekul kecil satu dengan yang lain, dengan bantuan energi atau panas, menghasilkan molekul berukuran besar, atau dari senyawa anorganik menjadi senyawa organic terutama protein sebagi bahan dasar atau inti sel mahluk hidup. Kejadian (secara teoritis) tersebut merupakan awal terbentuknya sel yang bersifat primitive. Kejadianya yang pertama kali diperkirakan di laut sebgai tempat yang berenergi cukup tinggi sehingga dapat digunakan untuk reaksi-reaksi kimia.
Ada juga pendapat lain yang mengatakan bahwa kehidupan pertama terjadi di atmosfer, atas dasar terbentuknya asam amino (protein) sebgagai dasar subsastansi kehidupan. Pada suatu saat terbentuknya bumi di atmosfer kaya akan molekul CH4,NH3,H2, dan H2O yang semuanya berupa gas. Gas-gastersebut sampai sekarang banyak terdapat di atmosfer dan terssusun dari atom-atom C,H,O, dan N yang dijumpai pada asam amino, sedangkan asam amino merupakan zat penyusun protein. Akibat loncatan bunga listrik sewaktu terjadi halilintar dan radiasi sinar kosmik, molekul-molekul itu breaksi membentuk asam amino. Adanya asam amino sinar memungkinkan terbentuknya kehidupan. Bentuk kehidupan ini diperkirakan sama seperti virus.
Perkiraan diatas yang menyatakan bahwa kehidupan berasal dari atmosfer, dikemukakan oleh Harold Urey (1893) ahli kimia amerika dan Oparin (1929) ahli biokimia Rusia.walupun urey dan oparin berbeda kebangsaan dan zzaman, tetapi keduanya berprinsip sama sehingga pendapat itu dikenal dengan teori Urey maupun Oparin . Melalui proses evolusi bentuk kehidupan yang pertama itu berkembang menjadi berbagai jenis makhluk hidup seperti sekarang ini. Untuk membuktikan kebenaran teori yang dikemukakan oleh Harold Urey, seorang mahasiswa dari universitas Chicago bernama Stanley Miller (1953) dengan kecermatan dan ketelitianya, berhasil membuat alat pembuktian berupa tabung kaca dengan kelengkapan pengaturan untuk memasukan gas-gas CH4,NH3,H2,dan H2O.
Alat itu juga dilengkapi dengan elektroda-elektroda yang berhubungan dengan sumber listrik. Sumber listrik berfungsi sebagi loncatan bunga api listrik dan sekaligus pencampur gas-gas tadi. Ternyata dalam percobaan ini apabila loncatan listrik bertegangan tinggi dialirkan segera terjadi reaksi kimia dan terbentuk senyawa kimia berupa asam amino. 
7.       Teori Evolusi Biokimia
Evolusi kimia menerangkan bahwa terbentuknya senyawa organik terjadi secara bertahap dimulai dari bereaksinya bahan-bahan anorganik yang terdapat di dalam atmosfer primitif dengan energi halilintar membentuk senyawa-senyawa organik kompleks. Stanley Miller mencoba mensimulasikan kondisi atmosfer purba di dalam skala laboratorium. Ia merancang alat yang seperti terlihat dalam gambar di bawah ini.
Gambar 4: Skema alat percobaan Miller
Miller memasukkan gas H2, CH4 (metan), NH3 (amonia) dan air ke dalam alat. Air dipanasi sehingga uap air bercampur dengan gas-gas tadi. Sebagai sumber energi yang bertindak sebagai "halilintar" agar gas-gas dan uap air bereaksi, digunakan lecutan aliran listrik tegangan tinggi. Ternyata timbul reaksi, terbentuk senyawa-senyawa organik seperti asam amino, adenin dan gula sederhana seperti ribosa.
Hasil percobaan di atas memberi petunjuk bahwa satuan-satuan kompleks di dalam sistem kehidupam seperti lipid, gula, asam amino, nukleotida dapat terbentuk di bawah kondisi abiotik. Yang menjadi masalah utama adalah belum dapat terjawabnya bagaimana mekanisme peralihan dari senyawa kompleks menjadi makhluk hidup yang paling sederhana.
8.       Teori DNA dan RNA
RNA sebagai suatu molekul berukuran besar dianggap pada masa sekarang sebagai molekul yang mudah terurai. Pada tangan kita terdapat enzim RN ase yang akan menguraikan RNA. Hal ini erat kaitannya dengan teori mengenai hipotesis pembawa materi kehidupan. Sekelompok orang berhipotesis bahwa DNA merupakan satu-satunya molekul pembawa informasi genetik, dan adanya RNA merupakan proses penyimpangan evolusi. Kelompok peneliti lain mempunyai hipotesis bahwa RNA merupakan sumber informasi genetik yang paling awal.
Proses replikasi nukleotida akan mengarah kepada pembentukan cetakan utama untuk menyimpan informasi, dengan demikian rantai nukleotida (RNA) mempunyai 3 fungsi utama, yaitu menyimpan informasi, pembawa informasi, dan sebagai alat translasi sekaligus. Hal ini dapat dilihat bahwa fungsi-fungsi tersebut masih dimiliki oleh RNA sampai sekarang. Karena fungsi ganda tersebut, proses penyempurnaan kemudian akan mengarah pada pembentukan DNA yang kemudian mengambil alih fungsi penyimpanan informasi dari RNA. Agar informasi dapat diatur, maka kemudian terbentuklah rantai komplementer dari DNA. Dengan demikian evolusi yang mengarah pada DNA telah terjadi dan proses selanjutnya adalah pembentukan pada sel hidup.
Hasil ini mengarahkan bahwa RNA ternyata adalah produk yang mungkin lebih awal dari DNA. Dengan demikian diperkirakan bahwa kehidupan awal dimulai dari RNA dan bukan DNA. Kenyataan ini masih menjadi masalah yang diperdebatkan, karena ada sejumlah argumen:
·      Kelompok yang pro DNA sebagai materi kehidupan esensial menyatakan bahwa RNA tidak stabil, dan mudah sekali terurai. Dengan demikian, maka kehidupan harus dimulai dari adanya DNA.
·      Kelompok yang pro RNA mengatakan RNA satu-satunya produk yang mungkin dibentuk dari alam, dan bukan DNA. Meskipun kini RNA tidak begitu stabil, namun pada zaman dahulu tidak demikian. RNA merupakan suatu molekul yang sangat stabil. Alasan lain ialah bahwa DNA yang berfungsi hanyalah satu rantai saja, sedangkan templatenya tidak akan menghasilkan apa-apa. Kehidupan primitif tidak mungkin dimulai dari suatu yang kompleks.
9.       Teori Nukleus, Kebakaan bukan inti
Sejak struktur sel dan organel dapat diamati, para ahli sudah dibingungkan dengan adanya 2 macam organel yaitu; (1) tipe pertama terdiri dari kloroplas, mitokondria kinetoplas, dan nukleus mempunyai membran ganda; (2) sedangkan tipe kedua misalnya, lisosom, retikulum endoplasma, badan golgi mempunyai membran tunggal.
Semua DNA yang berasal dari organel bermembran ganda mempunyai ciri DNA prokariot ( kode genetik, struktur gen, dan mekanisme translasi yang berbeda dengan DNA inti), sehingga tidak diragukan lagi bahwa organel tersebut berasal dari organisme prokariot. Mitokondria diperkirakan berasal dari prokariot semacam paracoccus yang memiliki organ respirasi, sedangkan kloroplast diperkirakan berasal dari suatu ganggang biru.
10.    Teori Transposon, Retrovirus, dan Kanker
a. Transposon dan Retrovirus
Asal usul kehidupan eukariot tidak lepas dari kehidupan prokariot. Salah satu bagian DNA yang mempunyai fungsi agak lain adalah transposon. Transposon adalah suatu bagian DNA nuklear yang mempunyai fungsi agak aneh. Bagian ini dapat berpindah-pindah dalam genom suatu organisme. Karena bagian ini berpindah, seringkali tempat yang ditujunya adalah ditengah suatu gen. Akibat adanya transposon, maka gen tersebut tidak berfungsi dengan baik. Oleh karena itu, maka transposon tersebut sering mendapat istilah selfish gen (gen yang egois).
Menurut penelitian, transposon adalah suatu sekuens DNA yang mirip dengan apa yang dimiliki oleh suatu virus yang dapat mengintegrasikan DNAnya pada DNA inang, yaitu suatu retrovirus. Ada dugaan yang kuat, bahwa transposon memang berasal dari suatu retrovirus yang telah meninggalkan sebagian besar DNAnya, sehingga tidak berfungsi lagi sebagai suatu virus, namun kemampuan untuk mengintegrasikan diri dalam DNA masih tetap dipertahankan.
  b. Kanker
Pada manusia dikenal kira-kira 34 macam gen yang mungkin menimbulkan kanker dan biasanya disebut dengan proto-onkogen.
Tabel proto-onkogen dan tempatnya dalam kromosom pada manusia
Kr
Nama
kr
nama
kr
nama
kr
nama
1
Src-2
7
met
12
INT
17
erb - A
2
N-myc
7
TCRB
12
K – ras – 2
18
bcl - 2
2
Lg-K 3
8
mos - 9
12
K – ras – 2 (2)
20
src - 1
3
raf – 1
8
myc - 3
13
Rb-1
21
ets - 2
4
raf – 2
9
abl
14
TRCA
22
lg - a
5
Fms
11
bcl - 1
14
lg - H
22
sis
6
K-rsl
11
H – ras - 1
14
fos
22
bcr
6
Myb
11
wagr
15
fes


7
Erv- 1
11
ets - 1
16
nt



Dari tabel diatas terlihat bahwa manusia mempunyai banyak proto-onkogen dan diantaranya terdapat proto-onkogen ganda, misalnya ada 5 gen ras, 2 gen raf, dan 2 gen rsc.

D.    Kemunculan Prokariot
Adanya bermacam-macam senyawa yang terjadi akibat petir yang menyambar-nyambar akan membentuk suatu kumpulan fosfolipid dan karbohidrat berbentuk butiran-butiran kecil. Butiran-butiran kecil dapat terbentuk dari pori-pori batuan yang terbentuk karena hasil dari magma antara lain adalah batu apung, karena tempratur yang masih relatif panas, maka butiran-butiran tersebut mengalami proses pemekatan dan bagian luarnya mengalami proses pengeringan. Diperkirakan butiran-butiran tersebut kemudian terbawa oleh hujan ke badan air. Di dalam air, butiran-butiran tersebut mungkin bergabung dengan butiran lain atau menarik senyawa lain untuk masuk secara difusi. Butiran yang menjadi terlalu besar akan pecah karena daya kohesinya akan melemah kalau butiran tersebut terlalu besar dan mungkin menjadi beberapa butiran yang lebih kecil dan dengan cara yang sama proses ini terjadi berulang-ulang. Dengan demikian maka diantara bermilyar-milyar butiran dan selang berjuta-juta tahun, ada satu sampai beberapa butiran yang mempunyai kandungan yang cukup lengkap untuk memulai kehidupan. Dengan demikian terbentuklah kehidupan pertama, yaitu sel prokariot yang sederhana. Proses ini belum tentu berlangsung terus, karena udara belum mempunyai lapisan ozon untuk melindungi sel-sel yang baru hidup. Tetapi dengan banyaknya butiran-butiran fosfolipida, maka mungkin butiran yang berada beberapa cm dari permukaan air tidak terkena radiasi sinar ultraviolet yang kemudian membentuk kehidupan pertama.
Mula-mula prokariot memanfaatkan sulfur dan nitrogen sebagai sumber energi. Setelah itu terbentuklah bermacam-macam prokariot. Beberapa prokariot kemudian mempunyai kemampuan untuk memanfaatkan CO2 dan air yang tersedia melimpah dengan membentuk plastida. Adanya proses fiksasi dengan memanfaatkan CO2 dan H2O, maka terbentuklah prokariot yang menggunakan energi dari pemecahan CO2 dan mendapat energi secara lebih efisien. Prokariot tersebut kemudian menjadi sumber utama dari kehidupan yang sekarang. Penggunaan CO2 dan H2O akan mengeluarkan oksigen sebagai sisa metabolisme yang memberikan peluang untuk kehidupan selanjutnya, karena mayoritas organisme di dunia memanfaatkan oksigen yang lebih efisien.

E.     Kemunculan Eukariot
Eukariot pertama merupakan gabungan dari beberapa prokariot. Proses adopsi materi genetik diperkirakan suatu mekanisme yang efisien dalam proses evolusi prokariot maupun eukariot bersel tunggal. Proses tersebut belum berakhir hingga sekarang. Percobaan menyuntikkan tikus dengan virus virulen yang dimatikan tidak menyebabkan hewan tersebut sakit, tetapi kalau disuntikkan dengan virus virulen yang dimatikan dan ditambah virus yang tidak virulen, maka hewan tersebut sakit, ternyata virus yang avirulen dapat mengadopsi DNA dari virus virulen yang sudah mati.
Jadi tidak diragukan bahwa proses adopsi materi genetik merupakan proses yang sangat efisien pada awal kehidupan. Mekanisme ini kemudian dapat membentuk bermacam-macam eukariot.



DAFTAR PUSTAKA
Fried, George, dkk. 2002. Teori dan Soal-soal Biologi. Jakarta: Erlangga
Iskandar, Djoko. 2001. Evolusi. Bandung: ITB










Share this article :

0 komentar:

Posting Komentar

Diberdayakan oleh Blogger.

Entri Populer

Anda PenGunJuNg Ke .....

Negara PengunjuNg

free counters
 
Support : Creating Website | Johny Template | Mas Template
Copyright © 2011. Rizal Suhardi Eksakta * - All Rights Reserved
Template Modify by Creating Website
Proudly powered by Blogger