Teori Asal Usul Kehidupan

1. Teori Abiogenesis

Makhluk hidup berasal dari benda tidak hidup. Oleh karena makhluk itu ada dengan sendirinya maka teori ini dikenal juga dengan teori Generatio Spontanea.

Aristoteles merupakan salah satu pelopor teori ini, dengan percobaan yang dilakukannya pada tanah yang direndam air akan muncul cacing.

Nedham, seorang ilmuwan dari Inggris. merebus kaldu dalam wadah selama beberapa menit kemudian ditutup dengan gabus. Setelah beberapa hari, terdapat bakteri dalam kaldu tersebut. Nedham berpendapat bahwa bakteri berasal dari kaldu.

Setelah ditemukan mikroskop, Antonie van Leeuwenhoek melihat adanya mikroorganisme (animalculus) di dalam air rendaman jerami. Temuan ini seolah-olah menguatkan teori Abiogenesis. Para pendukung teori Abiogenesis menyatakan bahwa mikroorganisme itu berasal dari jerami yang membusuk. Akan tetapi, Leeuwenhoek menolak pernyataan itu dengan mengemukakan bahwa mikroorganisme itu berasal dari udara.

Teori Abiogenesis ditentang oleh beberapa tokoh, tokoh-tokoh tersebut disebut pendukung teori Biogenesis.

Teori Biogenesis menyatakan bahwa makhluk hidup berasal dari makhluk hidup. Tokoh pendukung teori ini antara lain Francesco Redi, Lazzaro Spallanzani, dan Louis Pasteur. Francesco Redi merupakan orang pertama yang melakukan penelitian untuk membantah teori Abiogenesis.

a. Percobaan Francesco Redi

Francesco Redi melakukan penelitian menggunakan 8 tabung yang dibagi menjadi 2 bagian. Empat tabung masing-masing diisi dengan daging ular, ikan, roti dicampur susu, dan daging. Keempat tabung dibiarkan terbuka. Empat tabung yang lain diperlakukan sama dengan 4 tabung pertama, tetapi tabung ditutup rapat. Setelah beberapa hari pada tabung yang terbuka terdapat larva yang akan menjadi lalat.

Berdasarkan hasil percobaannya, Redi menyimpulkan bahwa ulat bukan berasal dari daging, tetapi berasal dari telur lalat yang terdapat dalam daging dan menetas menjadi larva. Penelitian ini ditentang oleh penganut teori Abiogenesis karena pada tabung yang tertutup rapat, udara dan zat hidup tidak dapat masuk sehingga tidak memungkinkan untuk adanya suatu kehidupan. Bantahan itu mendapat tanggapan dari Redi. Redi melakukan percobaan yang sama, namun tutup diganti dengan kain kasa sehingga udara dapat masuk dan ternyata dalam daging tidak terdapat larva.

b. Percobaan Lazzaro Spallanzani

Lazzaro Spallanzani pada tahun 1765 melakukan percobaan untuk menyanggah kesimpulan yang dikemukakan oleh Nedham. Lazzaro Spallanzani melakukan percobaan dengan memanaskan 2 tabung kaldu sehingga semua organisme yang ada di dalam kaldu terbunuh. Setelah didinginkan kaldu tersebut dibagi menjadi 2, satu tabung dibiarkan terbuka dan satu tabung yang lain ditutup. Ternyata pada tabung yang terbuka terdapat organisme, sedangkan pada tabung yang tertutup tidak terdapat organisme.

 

percobaan Redi dan Spallanzani 

c. Percobaan Louis Pasteur

Louis Pasteur melakukan percobaan menggunakan labu leher angsa. Pertama-tama kaldu direbus hingga mendidih, kemudian didiamkan. Setelah beberapa hari, air kaldu tetap  jernih dan tidak mengandung mikroorganisme. Adanya leher angsa memungkinkan udara dapat masuk ke dalam tabung, tetapi mikroorganisme udara akan terhambat masuk karena adanya uap air pada pipa leher. Namun, apabila tabung dimiringkan hingga air kaldu sampai ke permukaan pipa, air kaldu tersebut akan terkontaminasi oleh mikroorganisme udara. Akibatnya setelah beberapa waktu, air kaldu akan keruh karena terdapat mikroorganisme.

 

percobaan pasteur 

Teori Biogenesis yang menyatakan bahwa:

a. setiap makhluk hidup berasal dari telur = omne vivum ex ovo,

b. setiap telur berasal dari makhluk hidup = omne ovum ex vivo,

c. setiap makhluk hidup berasal dari makhluk hidup sebelumnya = omne vivum ex vivo.

2. Teori Kosmozoan

Teori Cosmozoic atau teori Kosmozoan menyatakan bahwa asal mula makhluk hidup bumi berasal dari ”spora kehidupan” yang berasal dari luar angkasa. Keadaan planet di luar angkasa diliputi kondisi kekeringan, suhu yang sangat dingin serta adanya radiasi yang mematikan sehingga tidak memungkinkan kehidupan dapat bertahan. Pada akhirnya spora kehidupan itu sampai ke bumi. Teori ini tidak dapat diterima oleh banyak ilmuwan.

3. Teori Kreasi khas

Teori ini berpandangan bahwa makhluk hidup diciptakan oleh zat supranatural (ghaib). Teori ini tidak berdasarkan suatu eksperimen.

4. Teori evolusi Biokimia

Menurut Oparin (ahli evolusi molekular berkebangsaan Rusia) dalam bukunya yang berjudul The Origin of Life (1936), asal mula kehidupan terjadi bersamaan dengan evolusi terbentuknya bumi beserta atmosfernya.

Oparin menjelaskan bahwa pada mulanya atmosfer bumi purba terdiri atas metana (CH4), amonia (NH3), uap air (H2O), dan gas hidrogen (H2). Oleh karena adanya pemanasan dan energi alam, berupa sinar kosmis dan halilintar, gas-gas tersebut mengalami perubahan menjadi molekul organik sederhana, sejenis substansi asam amino.

Selama berjuta-juta tahun, senyawa organik itu terakumulasi di cekungan perairan membentuk primordial soup, seperti semacam campuran materi-materi di lautan panas. Tahap selanjutnya, primordial soup ini membentuk monomer. Monomer bergabung membentuk polimer. Polimer membentuk agregasi berupa protobion. Protobion adalah bentuk awal sel hidup yang belum mampu bereproduksi, tetapi mampu memelihara lingkungan kimia dalam tubuhnya. 
Di samping itu, protobion juga telah memperlihatkan sifat yang berhubungan dengan makhluk hidup, seperti dapat melakukan metabolisme, kemampuan menerima rangsang, dan bereplikasi sendiri. Terbentuknya polimer dari monomer-monomer telah dibuktikan oleh Sydney W. Fox. Dalam percobaannya, Fox memanaskan 18–20 macam asam amino pada titik leburnya dan didapatkan protein.

Pendapat Alexander Oparin mendapat dukungan dari ahli kimia Amerika Serikat, bernama Harold Urey. Urey menyatakan bahwa atmosfer bumi purba terdiri atas gas-gas metana (CH4), amonia (NH3), uap air (H2O), dan gas hidrogen (H2). Dengan adanya energi alam (berupa halilintar dan sinar kosmis), campuran gas-gas tersebut membentuk asam amino.

Pada tahun 1953, seorang mahasiswa Harold Urey, yaitu Stanley Miller (USA) mencoba melakukan eksperimen untuk membuktikan kebenaran teori yang dikemukakan Urey. Percobaannya itu juga dikenal dengan eksperimen Miller-Urey.

Miller menggunakan campuran gas yang diasumsikan terdapat di atmosfir bumi purba, yaitu amonia, metana, hidrogen, dan uap air dalam percobaannya. Oleh karena dalam kondisi alamiah gas-gas itu tidak mungkin bereaksi, Miller memberi stimulus energi listrik tegangan tinggi, sebagai pengganti energi alam (halilintar dan sinar kosmis). 
Miller mendidihkan campuran gas tersebut pada suhu 100oC selama seminggu. Pada akhir percobaan, Miller menganalisis senyawa-senyawa kimia yang terbentuk di dasar gelas percobaan dan menemukan 3 jenis dari 20 jenis asam amino.

Alat percobaan Miller-Urey Terdiri atas bagian yang berupa sebuah tabung tertutup yang dihubungkan dengan 2 ruangan. Ruangan atas berisi beberapa gas yang menggambarkan keadaan atmosfer bumi purba. Selanjutnya pada tempat ini diberi percikan listrik yang menggambarkan halilintar. 

Kondensor berfungsi untuk mendinginkan gas, menyebabkan terbentuknya tetesan-tetesan air dan berakhir pada ruangan pemanas kedua yang menggambarkan lautan. Beberapa molekul kompleks yang terbentuk di ruangan atmosfer, dilarutkan dalam tetesan-tetesan air ini dan dibawa ke ruangan lautan tempat sampel yang terbentuk diambil untuk dianalisis.

Keberhasilan percobaan Miller ini memunculkan hipotesis lanjutan tentang asal usul kehidupan. Para evolusionis menyatakan bahwa asam-asam amino kemudian bergabung dalam urutan yang tepat secara kebetulan untuk membentuk protein. Sebagian protein-protein yang terbentuk secara kebetulan ini menempatkan diri mereka pada struktur seperti membran sel yang diikuti pembentukan sel primitif. Sel-sel ini kemudian bergabung membentuk organisme hidup. Mereka menyebutnya sebagai evolusi biologi.

6. Teori Evolusi Biologi

Oparin dan Haldane serta teori Urey menyebutkan bahwa zat organik (asam amino) yang merupakan bahan dasar penyusun makhluk hidup, pada mulanya terakumulasi di lautan. Kenyataan saat ini menunjukkan bahwa dalam sel-sel tubuh makhluk hidup mengandung garam (NaCl). Hal ini mendasari kesimpulan bahwa makhluk hidup berasal dari laut.

Evolusi biologi dimulai pada saat pembentukan sel. Asam amino yang terbentuk dari evolusi kimia akan bergabung membentuk makromolekul. Hal ini dibuktikan pada penelitian Sidney W. Fox. Larutan yang mengandung monomer-monomer organik diteteskan ke pasir, batu, atau tanah yang panas sehingga mengalami polimerisasi. 
Hasil polimerisasi ini dinamakan proteinoid. Apabila proteinoid dicampur dengan air dingin terbentuklah kumpulan proteinoid yang menyusun tetesan kecil yang disebut mikrosfer. Mikrosfer memiliki beberapa sifat hidup yang mempunyai membran selektif permeabel namun belum dapat dikatakan hidup.

Oparin menggunakan istilah koaservat untuk mikrosfer. Koaservat merupakan tetesan koloid yang terbentuk saat larutan protein, asam nukleat, dan polisakarida dikocok. Substansi dalam koaservat dapat membentuk enzim yang berperan dalam pengambilan bahan dari lingkungan sebagai bahan pembentuk tubuh. Adanya deretan molekul-molekul lipid dan protein yang membatasi koaservat dengan lingkungan luar sekitarnya, telah dianggap sebagai selaput sel primitif. 

Selaput sel primitif ini menyebabkan stabilitas koaservat akan tetap terjaga. Selaput sel primitif ini diperkirakan berperan dalam pengaturan pertukaran substansi antara koaservat dan lingkungan sekitarnya. Koaservat dengan selaput lipid protein mungkin merupakan tipe sel primitif yang disebut protosel. Protosel kemudian akan membentuk sel awal yang merupakan permulaan dari organisme uniselular. Oleh karena keadaan atmosfer saat itu tidak mengandung O2, organisme awal tersebut diperkirakan bersifat prokariotik, anaerob, dan heterotrof.

Perkembangan protosel menjadi organisme uniselular maupun multiselular tidak terlepas dari sistem genetik pada protosel itu sendiri. Sehubungan dengan hal itu, seorang ahli biokimia dari Havard yaitu Walter Gilbert pada tahun 1986 mengajukan hipotesis dunia RNA. Menurut hipotesis itu, miliaran tahun yang lalu sebuah molekul RNA yang dapat mereplikasi terbentuk secara kebetulan. 

Melalui pengaktifan oleh lingkungan, RNA ini dapat memproduksi protein. Selanjutnya, diperlukan molekul kedua untuk menyimpan informasi tersebut, maka dengan suatu cara tertentu terbentuklah DNA. Segera setelah protosel memperoleh gen yang mampu mereplikasi menyebabkan protosel mampu bereproduksi, dan dimulailah proses evolusi biologi. Sejarah kehidupan pun telah dimulai. Selanjutnya organisme-organisme mengalami proses evolusi menurut jalur kehidupan yang berbeda-beda.