Asal Mula Kehidupan di Bumi
Awal mulanya dunia ini hanya sebatas planet yang kosong dan
lama kelamaan dunia ini penuh dengan makhluk – makhluk yang menempati bumi ini
dan mulailah terjadi kehidupan di dunia ini. Sejarah kehidupan dibumi
dapat diungkap melalui fosil. Fosil telah menjadi bukti yang paling kuat
untuk menjelaskan tentang kejadian makroevolusi. Makroevolusi merupakan
perubahan dalam skala besar diatas tingkatan spesies yang berlangsung dalam jangka
waktu yang sangat lama. Kebanyakan fosil ditemukan tertanam dalam
batuan sediment. Melalui prose alami yang panjang, sediment-sedimen dapat
tersusun secara berlapis-lapis membentuk strata (tingkatan). Setiap lapisan
strata, disebut catatan fosil berguna bagi ilmuwan untuk menjelaskan
sejarah kehidupan dibumi. Studi kasus yang mempelajari catatan fosil
disebut paleontology.Dibawah ini adalah beberapa teori asal mula
kehidupan dibumi.
Bumi kita dahulu terbentuk dalam keadaan hangat dan pijar
yang secara perlahan – lahan bumi mengadakan kondensasi atau lebih dingin
sehingga pada suatu saat terbentuklah kerak atau kulit bumi. Bagian yang
berbentuk cair membentuk samudera atau hidrosfer, sedangkan bagian yang
berbentuk gas disebut atmosfer dan yang berbentuk padat disebut litosfer.
Lapisan bumi yang
dihuni oleh berbagai makhluk hidup melangsungkan kehidupannya disebut biosfer.
Dalam kehidupan makhluk hidup tersebut, terbentuk suatu sistem hubungan antara
makhluk hidup dengan materi dan energi yang mengelilinginya.
Ciri – ciri sebuah benda hidup atau makhluk hidup ialah :
1. Melakukan pertukaran zat atau metabolisme, yakni
adanya zat yang masuk dan keluar.
2. Tumbuh atau bertambah besar karena pertambahan dari
dalam dan bergerak.
3. Melakukan reproduksi atau berkembangbiak.
4. Memiliki irabilitas atau kepekaan terhadap
rangsangan dan memberikan reaksi terhadap rangsangan itu.
5. Memiliki kemampuan mengadakan adaptasi terhadap
lingkungan.
Secara perlahan-lahan bumi mengadakan kondensasi atau
menjadi lebih dingin sehingga pada suatu saat terbentuklah kerak atau kulit
bumi. Yang berbentuk cair membentuk samudra atau hidrosfer, yang berbentuk gas
disebut atmosfer dan yang berbentuk padat disebut litosfer. Pada saat ini kulit
bumi tersebut dihuni oleh berbagai jenis makhluk hidup yang beraneka ragam.
Lapisan bumi yang dihuni oleh berbagai makhluk hidup itu kita sebut
biosfer.
Banyak terdapat teori maupun paham-paham yang dikemukakan
oleh para ilmuan mengenaiteori awal mula kehidupan di dunia. Namun
semuanya belum dapat memberikan jawaban yang pasti. Sebenarnya sudah sejak
zaman Yunani Kuno manusia berusaha memberikan jawaban terhadap awal mula
kehidupan di muka bumi ini. Namun, jawaban itu umumnya hanya berupa dongeng
atau mitos belaka. Berikut ini dikemukakan beberapa teori-teori awal mula
makhluk hidup di dunia, sebagai bahan kajian kita untuk mengenal lebih jauh sejarah
awal mula kehidupan di dunia.
Usia Bumi kurang lebih adalah 3000 juta tahun , namun
hadirnya kehidupan diatas bumi barulah sekitar 2000 tahun, dan berwal dari
mahluk yang sangat sederhana.
Hal itu diketahui berdasarkan penelitian dan analisis dengan menggunakan metode
perbandingan zat radioaktif dengan zat hasil seluruhnya. Dengan metode itu pula
diperkirakan bahwa bumi telah membentuk batuan sejak 5 ribu juta tahun yang
lalu. Dari berbagai penelitian terdapat batuan yang berumur 3,5 juta tahun yang
telah menunjukan tanda – tanda kehidupan atau fosil.
Teori Asal-usul Kehidupan
Untuk mengetahui asal-usul kehidupan, para ilmuwan menyelidiki dan melakukan
eksperimen. Selain penelitian, teori-teori dikemukakan oleh beberapa ilmuwan
berdasarkan bukti-bukti yang ada
1. Teori Abiogenesis
Teori abiogenesis disebut juga teori generatio spontanea. Pokok dari teori ini
menyatakan bahwa kehidupan berasal dari benda atau materi tidak hidup dan
kehidupan terjadi secara spontan (generatio spontanea). Ilmuwan yang
mengemukakan teori ini adalah seorang filsafat Yunani kuno, yakni Aristoteles
(384–322 SM). Dengan melihat organisme di sekeliling-nya, Aristoteles
berkesimpulan bahwa makhluk hidup muncul secara tiba-tiba. Contohnya, seekor
cacing yang keluar dari dalam tanah, maka cacing
tersebut berasal dari tanah. Contoh lainnya, katak yang keluar dari lumpur,
maka katak tersebut berasal dari lumpur.
Ilmuwan lain yang mendukung teori ini adalah John Needham (1700). Ilmuwan dari
Inggris ini melakukan percobaan dengan merebus sebentar air kaldu yang berasal
dari sepotong daging. Air kaldu tersebut menjadi keruh karena adanya
mikroorganisme. Ilmuwan tersebut kemudian berkesimpulan bahwa mikroorganisme
berasal dari air kaldu.
2. Teori Biogenesis
Teori biogenesis menyatakan bahwa makhluk hidup berasal dari makhluk hidup
lagi. Teori biogenesis merupakan lawan dari teori abiogenesis. Para ilmuwan
yang mendukung teori biogenesis adalah Francesco Redi (1626–1697), Abbe Lazzaro
Spallanzani (1729–1799), dan Louis Pasteur (1822–1895). Ketiga ilmuwan ini
melakukan percobaan dan membuktikan teori biogenesis.
a. Percobaan Francesco Redi
Francesco Redi adalah orang pertama yang melakukan percobaan untuk menentang
teori abiogenesis. Redi melakukan percobaan dengan menggunakan daging segar dan
dua stoples ( Gambar 7.18). Stoples pertama diisi dengan daging dan dibiarkan terbuka
(tidak ditutup), sedangkan stoples kedua diisi daging dan ditutup rapat.
Setelah beberapa hari, di dalam stoples yang terbuka terdapat larva. Redi
berkesimpulan bahwa larva tersebut berasal dari lalat yang masuk ke dalam
stoples kemudian bertelur. Untuk meyakinkan kesimpulannya tersebut, Redi
melakukan percobaan yang kedua. Kali ini stoples ditutupi dengan kain kasa
sehingga masih terjadi hubungan dengan udara, tetapi lalat tetap tidak dapat
masuk. Setelah beberapa hari, didapatkan daging dalam stoples tersebut
membusuk, tetapi dalam daging tersebut tidak terdapat larva. Redi mengemukakan
tidak adanya larva ini karena lalat tidak bisa menyimpan telurnya dalam daging.
Oleh karena itu, Redi berkesimpulan bahwa larva lalat bukan berasal dari daging
yang membusuk.
image
Untuk membuktikan teori biogenesis, Redi melakukan dua percobaan, yakni
membiarkan satu stoples terbuka dan lainnya tertutup.
b. Percobaan Lazzaro Spallanzani
Pada percobaan Spallanzani, digunakan air rebusan dari daging atau (air kaldu).
Air kaldu tersebut dimasukkan ke dalam dua labu, kemudian dipanaskan. Setelah
dipanaskan, labu I dibiarkan terbuka. Sementara itu, setelah air kaldu dalam
labu II dipanaskan, labu kemudian ditutup rapat menggunakan gabus.
Setelah beberapa hari, air kaldu dalam labu I menjadi keruh dan berbau busuk
yang disebabkan oleh aktivitas mikroorganisme. Mikroorganisme tersebut berasal
dari udara bebas yang masuk ke labu I karena tidak ditutup.
Pada labu II, ternyata tidak ada perbedaan dari sebelumnya. Air kaldu tetap
jernih. Jernihnya air kaldu ini disebabkan tidak adanya udara yang masuk ke
dalam labu
Percobaan Spallanzani menunjukkan bahwa pada labu terbuka terdapat kehidupan
yang berasal dari mikroorganisme yang ada di udara. Pada labu yang ditutup
tidak terdapat kehidupan. Berdasarkan hal tersebut, Spallanzani berkesimpulan
bahwa kehidupan bukan berasal dari air kaldu, tetapi berasal dari makhluk hidup
lainnya. Akan tetapi, para penganut abiogenesis menyanggah penelitian ini dan
mengatakan bahwa mikroorganisme tidak tumbuh karena tidak terdapat udara. Udara
dibutuhkan untuk menyokong kehidupan.
c. Percobaan Louis Pasteur
Louis Pasteur adalah seorang ahli biokimia dari Perancis yang berhasil
menumbangkan teori abiogenesis. Hasil percobaannya tidak dapat disang-gah lagi
oleh pendukung teori abiogenesis. Percobaan yang dilakukan Louis Pasteur ini
sebenarnya penyempurnaan dari percobaan yang dilakukan oleh Spallanzani.
Pasteur menggunakan labu berleher seperti angsa dalam percobaannya Labu
berleher seperti angsa ini diisi dengan air kaldu. Fungsi dari labu leher angsa
ini adalah agar hubungan antara labu dan udara luar masih ada, artinya masih
terdapat oksigen. Labu ini dipanaskan untuk men-sterilkan air kaldu dari
mikroorganisme. Setelah dipanaskan, labu kemudian
didinginkan dan disimpan.
Setelah beberapa hari, ternyata air kaldu dalam labu leher angsa tetapjernih,
namun di bagian lehernya banyak terdapat debu dan partikel-partikel, sedangkan
di labu lainnya yang tidak berleher angsa, air kaldunya mengan-dung mikroorganisme.
Berdasarkan hasil percobaannya, Louis Pasteur menyimpulkan bahwa mikroorganisme
yang ada dalam air kaldu bukan berasal dari air kaldu itu sendiri, melainkan
dari mikroorganisme yang ada di udara.
Percobaan Louis Pasteur
Hasil percobaan Louis Pasteur berhasil menumbangkan teori abiogenesis. Dari
hasil percobaannya, Pasteur mengajukan teori baru tentang asal-usul kehidupan.
Isi teori disebut menyatakan beberapa hal, di antaranya omne vivum ex ovo ,
yakni setiap makhluk hidup berasal dari telur, omne ovum ex
vivo, yakni setiap telur berasal dari makhluk hidup, dan omne vivum ex vivo,
yakni setiap makhluk hidup berasal dari makhluk hidup sebelumnya.
3. Teori Evolusi Kimia
Ternyata gugurnya teori abiogenesis oleh teori biogenesis tidak membuat ilmuwan
berhenti menyelidiki tentang asal-usul kehidupan. Sekarang, timbul
pertanyaan, jika makhluk hidup berasal dari makhluk hidup, dari manakah asal
mula makhluk hidup yang pertama? Untuk menjawab itu, muncullah teori evolusi
kimia. Ilmuwan yang menyatakan teori tersebut adalah Harold Urey. Urey
menyatakan bahwa pada periode tertentu, atmosfer bumi mengan-dung molekul
metana (CH 4), amonia (NH 4), air (H2O), dan karbon dioksida(CO2).
Karena pengaruh dari energi petir dan sinar kosmis, zat-zat tadi bereaksi.
Hasil reaksi tersebut menghasilkan suatu zat hidup yang diduga virus. Zat hidup
tersebut berkembang selama jutaan tahun membentuk makhluk hidup. Teori yang
dikemukakannya tersebut, kemudian dikenal dengan teori Urey .
Untuk membuktikan teori ini, Stanley Miller melakukan sebuah percobaan.
Peralatan yang dirancang Miller, yakni ruang bunga api diisi dengan campuran
gas meniru atmosfer purba, sementara botol kaca kecil diisi dengan air murni
seperti sup purba. Miller membuat kilat buatan dengan bunga api listrik di antara
dua elektroda dalam atmosfer buatan tersebut. Ia juga memanaskan air laut
tiruannya. Percobaan ini berlangsung selama seminggu dan dapat menghasilkan
beragam senyawa organik.
Di alam nyata, reaksi kimia ini akan berjalan selama jutaan tahun sehingga dapat
membentuk hasil yang lebih kompleks. Pada titik tertentu dari proses yang
panjang ini, senyawa kimia dapat terbentuk dengan sendirinya. Jika pada proses
membentuk diri ini terkadang terdapat kesalahan, senyawa kimia ini dapat
menyesuaikan diri dan berevolusi melalui proses seleksi kimiawi. Jadi,
kehidupan tidak terbentuk secara tiba-tiba melainkan timbul secara bertahap
dari senyawa tidak hidup.
Percobaan Harold Urey Miller
4. Teori Evolusi Biologi
Alexander Ivanovich Oparin ( Gambar 7.21 ) mengemukakan bahwa evolusi zat-zat
kimia terjadi sebelum di bumi terdapat kehidupan. Seperti sebelumnya, zat
anorganik berupa air, metana, karbon dioksida, dan amonia terkandung dalam
atmosfer bumi. Zat anorganik tersebut membentuk zat-zat organik akibat adanya
radiasi dari energi listrik yang berasal dari petir.
Suhu di bumi terus menurun. Ketika sampai pada titik kondensasi, terjadi hujan
yang mengikis batuan di bumi yang banyak mengandung zat-zat anorganik. Zat-zat
anorganik tersebut terbawa ke lautan yang panas. Di lautan ini terbentuk sup
purba atau sup primordial. Sup purba terus berkembang selama berjuta-juta
tahun. Di dalam sup purba, terkandung zat
anorganik, RNA, dan DNA. RNA yang dibutuhkan dalam proses sintesis protein
dapat terbentuk dari DNA. Akibatnya, terbentuklah sel pertama. Sel pertama
tersebut mampu membelah diri sehingga jumlahnya semakin banyak. Sejak saat
itulah evolusi biologi berlangsung.
a. Terbentuknya Makhluk Hidup Prokariotik
Sejarah kesuksesan makhluk hidup prokariotik dimulai sedikitnya pada 3,5 miliar
tahun yang lalu. Prokariotik merupakan bentuk kehidupan pertama dan paling
sederhana. Mereka hidup dan berevolusi di bumi selama 2 miliar
tahun. Prokariotik dianggap paling primitif, karena selnya hanya memiliki
membran sel. DNA, RNA hasil transkripsi, dan molekul-molekul organik berada
dalam sitoplasma tanpa dibatasi membran.
Prokariotik pertama kemungkinan merupakan kemoautrotof yang menyerap molekul
organik bebas dan ATP di sup purba melalui sintesis abiotik. Seleksi alam
menyebabkan prokariotik yang dapat mengubah ADP menjadi ATP melalui glikolisis
bertambah. Akhirnya, prokariotik yang dapat melakukan fermentasi berkembang dan
hal tersebut menjadi cara hidup organisme di bumi karena belum tersedianya O2.
Beberapa Archaebacteria dan beberapa bakteri obligat anerob yang sekarang hidup
melalui fermentasi, mirip dengan prokariotik terdahulu.
b. Terbentuknya Organisme Fotoautotrof
Ketika kecepatan konsumsi bahan organik oleh fermentasi prokariotik melebihi
kecepatan sintesis untuk menggantikan molekul organik, berkembanglah
prokariotik yang dapat membuat molekul organiknya sendiri. Pada prokariotik
awal, pigmen yang dapat menyerap cahaya digunakan untuk menyerap kelebihan
energi cahaya (terutama dari sinar ultraviolet) yang membahayakan bagi sel yang
hidup di permukaan.
Selanjutnya, pigmen ini mampu melakukan transfer elektron untuk sintesis ATP.
Prokariotik ini mirip dengan Archaebacteria yang disebut bakteri halofik.
Pigmen yang menangkap cahaya dikenal dengan bakteriorhodopsin
yang dibuat pada membran plasma. Prokariotik lain memiliki pigmen yang dapat
menggunakan cahaya untuk transfer elektron dari hidrogen sulfida (H2S) menjadi
NADP+ dan dapat memfiksasi CO2. Akhirnya, Eubacteria memiliki cara untuk
menggunakan H2O sebagai sumber elekton dan hidrogen. Bakteri ini adalah
Cyanobacteria pertama yang mampu membuat molekul organik dari air dan CO2.
Cyanobacteria berkembang dan mengubah bumi dengan melepaskan O2 sebagai efek
fotosintesis. Cyanobacteria berkembang antara 2,5 miliar hingga 3,4 miliar
tahun yang lalu. Mereka hidup bersama prokariotik lain membuat koloni. Fosil
koloni ini disebut stromatolit yang banyak ditemukan di perairan air tawar dan
air laut
c. Bangkitnya Organisme Eukariotik
Eukariotik berkembang sekitar 1,2 miliar tahun yang lalu. Hal yang sangat
membedakan eukariotik dengan prokariotik adalah adanya organel-organel yang
memiliki membran. Bagaimana sel eukariotik yang kompleks dapat terbentuk dari
prokariotik yang sederhana?
Sistem membran organel-organel pada eukariotik dapat terbentuk dari invaginasi
yang terspesialisasi. Pada eukariotik terdahulu, invaginasi (pelekukan ke
dalam) dapat terjadi sehingga membentuk membran inti dan retikulum endoplasma.
image
Proses lain yang disebut endosimbiosis menjelaskan pembentukan mitokondria,
kloroplas, dan beberapa organel eukariotik lain. Teori ini di-kemukakan oleh
Lynn Margulis . Endo berarti di dalam dan simbiosis berarti hidup bersama.
Endosimbiosis terjadi ketika sel simbion hidup secara permanen di dalam sel
lain (sel inang) dan interaksi ini menguntungkan keduanya .
Berdasarkan teori ini, eukariotik berkembang setelah sel fotosintesis muncul
dan oksigen melimpah di atmosfer. Kloroplas dan mitokondria tampaknya merupakan
evolusi sel prokariotik yang melakukan endosimbiosis dengan sel prokariotik
besar. Nenek moyang mitokondria kemungkinan besar adalah sel prokariotik
heterotrof yang mampu menggunakan oksigen dan menghasilkan energi. Adapun nenek
moyang kloroplas kemungkinan adalah Cyanobacteria.
Sel eukariotik hasil endosimbiosis ini sekarang kita kenal dengan nama
Protista. Makhluk hidup eukariotik satu sel ini sangat beranekaragam. Beberapa
Protista dapat berfotosintesis, sebagian lagi bersifat heterotrof dan dapat
aktif bergerak. Sebagian mirip jamur dan mendapatkan makanan
dengan menyerap secara absorpsi.
Makhluk hidup eukariotik banyak sel, seperti rumput laut, tumbuhan dan hewan
kemungkinan berasal dari Protista yang berkoloni. Koloni Protista tersebut
mengalami spesialisasi dan saling bergantung satu sama lain, namun semakin
efisien dalam melakukan aktivitasnya. Hal ini terus terjadi hingga kehidupan
memasuki daratan dan muncullah makhluk hidup banyak sel yang lebih kompleks.
Bukti-bukti evolusi ini semakin diperkuat oleh sistematika molekuler
berdasarkan perbandingan DNA organisme. Perbandingan gen RNA
mengidentifikasikan bahwa alpha proteobacteria adalah kerabat dekat mitokondria
dan Cyanobacteria adalah kerabat dekat kloroplas. Sistematika molekuler
memberikan cara baru mengungkap evolusi dan kekerabatan makhluk hidup.
5. Waktu Geologis
Berdasarkan catatan geologis, bumi ini telah ada kurang lebih 4,5 miliar tahun
yang lalu sebagai hasil dari sebuah ledakan mahadahsyat di angkasa. Kehidupan
diperkirakan mulai hadir 1 miliar tahun dan oleh para ahli percaya bahwa lautan
merupakan tempat awal mula hadirnya kehidupan. Keberadaan organisme
multiseluler dimulai kira-kira 600 juta tahun yang lalu pada awal masa
Paleozoic.
Ada empat masa yang dikenal berdasarkan kehadiran makhluk hidup. nMasa tersebut
adalah proterozoik, paleozoik, mesozoik, dan senozoik
a. Proterozoik
Awal mula hadirnya kehidupan, masa ini ada sekitar 3,5 miliar tahun yang lalu.
Sebuah fosil batuan pada masa ini, ditemukan mengandung fosil mikroorganisme
primitif yang dikenal dengan bakteri (prokariotik). Organisme eukariotik
kemudian muncul sekitar 1,5 miliar tahun yang lalu.
b. Paleozoik (Kehidupan Kuno)
Pada masa ini, diperkirakan mulai munculnya tumbuhan, invertebrata, dan hewan
vertebrata pertama, masa ini terjadi sekitar 230 juta sampai dengan 600 juta
tahun yang lalu. Perkembangan masa ini dimulai dengan semakin banyaknya
kehadiran organisme invertebrata di lautan. Beberapa jenis di antaranya masih
tersisa hingga kini, di antaranya adalah kelompok Echinodermata, Arthropoda,
dan Mollusca. Pada masa ini juga mulai hadirnya zaman karbon sehingga diduga
mulai terjadi invasi tumbuhan di daratan.
Selama zaman karbon ini, cuacanya sangat panas dan lembap. Di daratan banyak
terdapat tumbuhan dan konifer. Jenis tumbuhan dan hewan pada masa inilah yang
memberikan kita ketersediaan bahan bakar fosil pada masa sekarang. Serangga
juga diduga mulai mengisi daratan. Ukuran serangga yang hidup pada masa itu
lebih besar dari serangga yang umum kita lihat saat ini. Selain itu, ikan pertama
pun mulai muncul di laut.
Perbandingan_DNA
Perbandingan DNA memberikan
cara baru untuk mengetahui
kekerabatan antarmakhluk hidup.
c. Mesozoik (Zaman Reptilia)
Zaman ini merupakan awal mula hadirnya tumbuhan berbunga, dinosaurus, burung,
dan mamalia. Masa ini terjadi antara 250 sampai dengan 60 juta tahun yang lalu.
Pada masa ini, banyak spesies reptil dari masa zaman karbon mengalami kepunahan
tanpa sebab yang pasti dan digantikan dengan jenis dinosaurus. Masa ini
dipenuhi dengan jenis-jenis dinosaurus herbivora dan karnivora. Pada zaman
jurasik dan cretaceous, jenis reptil yang hidup berukuran sangat besar.
Beberapa jenis Sauropods, seperti Brontosaurus dan Brachiosaurus merupakan
organisme terbesar yang pernah hidup di daratan bumi kita.
d. Senozoik (Zaman Mammalia)
Pada masa ini mulai terjadi penyebaran makhluk hidup sehingga terjadi
diversifikasi tumbuhan berbunga, serangga, burung dan mamalia. Selain itu, masa
ini juga merupakan awal mula hadirnya manusia (sekitar 3 juta tahun yang lalu).
Sumber :
Tidak ada komentar:
Posting Komentar