BAB IV

BAB IV

ASAL MULA KEHIDUPAN DI BUMI

I.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 mengenai teori 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.

Kita mengenal beberapa hipotesis tentang asal mula kehidupan. Perlu diketahui bahwa hipotesis yang dikemukakan para ahli tidak terlepas dari cara penalaran seseorang dari zaman ke zaman, oleh karena itu ada beberapa hipotesis yang agak kurang tepat kedengarannya. Namun sebaliknya, ada beberapa hipotesis yang benar bila ditinjau dari segi logika.

Berikut beberapa hipotesis atau teori tentang dari mana asal kehidupan di Bumi :

1.    Hidup dari Tuhan

Pendapat ini lebih dikenal dengan paham, Penciptaan Khusus yang mengandung arti bahwa Tuhan langsung turun tangan. Ilmuwan Tidak menolak anggapan ini, tetapi semacam itu diluar taraf dan batas ilmu pengetahuan. Pendapat ini dikenal dengan sebutan Teori Transedental , yang berpendapat bahwa semua ciptaan dari sisi “Religi “ adalah Ciptaan Tuhan Yang Maha Kuasa dan itu luar jangkauan sains.

Teori Asal-usul Kehidupan di Bumi

·         Teori Kosmozoa

Teori ini menerangkan adanya kehidupan di bumi kita dengan mengandaikan bahwa kehidupan dibawa kemari dari tempat lain di alam semesta, boleh jadi tergabung dalam meteorit yang jatuh.

·         Teori Pfluger

Teori ini menyatakan bahwa bumi berasal dari suatu materi yang sangat panas, kemudian dari bahan itu mengandung karbon dan nitrogen terbentuk senyawa Cyanogen (CN). Senyawa tersebut dapat terjadi pada suhu yang sangat tinggi dan selanjutnya terbentuk zat protein pembentuk protoplasma yang akan menjadi makhluk hidup.

·         Teori Moore

Teori ini menyatakan bahwa makhluk hidup dapat muncul dari kondisi ysng cocok dari bahan anorganik pada saat bumi mengalami pendinginan melalui suatu proses yang kompleks dalam larutan yang labil. Bila fase keadaan kompleks itu tercapai akan muncullah hidup.

·         Teori Allen

Teori ini menyatakan bahwa pada saat keadaan fisis bumi ini seperti’ keadaan sekarang, beberapa reaksi terjadi yaitu energi yang datang dari sinar matahari diserap oleh zat besi yang lembab dan menimbulkan pengaturan atom dari materi-materi. Interaksi antara nitrogen, karbon, hidrogen, oksigen, dan sulfur dalam genangan air di muka bumi akan membentuk zat-zat yang difus yang akhirnya membentuk protoplasma benda hidup.

·         Teori Transendental

Teori ini merupakan jawaban secara religi bahwa benda hidup itu diciptakan oleh Super Nature atau Tuhan Yang Maha Kuasa di luar jangkauan sains.

Perubahan secara bertahap dari semua makhluk hidup itu, terjadi perlahan dan terus – menerus dan disebut dengan evolusi. Evolusi yang terjadi di bumi ini tidak berlangsung secara cepat tapi bertahun – tahun dan sampai sekarang kehidupan dibumi berlangsung Dibawah ini adalah beberapa Zaman asal mula kehidupan dibumi bumi :

1. Era arkea /archean (4600-2500 juta tahun)

Pada era arkean bumi terbentuk melalui proses evolusi biokimiawi yang selanjutnya proses tersebut menghasilkan sel pertama dan menghasilkann organisme pertama.

2. Era proteozoikum/proterozoic (2500-544 juta tahun)

Pada era ini bumi terbentuk melalui sel prokarya, lalu sel prokarya menghasilkan bakteri penghasil oksigen yg berguna bagi seluruh kehidupan manusia.Selain itu bumi juga terbentuk melelui sel eukaryota pertama yg mengahasilkan protista yg terbagi menjadi ;profita,protozoa,hewan overtabrata muncul.

3. Era Palezoikum/paleozoic (544-250 juta tahun)

Pada zaman ini muncul hewan hewan bertulang belakang seperti arthropoda, vertebrata. contoh : ikan, reptil dan fungi

4. Era Mesozoikum/mesozoic (250-60 juta tahun)

Pada zaman ini muncul hewan – hewan dinosaurus kecil lalu besar dan lama kelaman pada zaman ini semua hewan dinosaurus punah

5. Era senozoikum/cenozoic (65 juta tahun)

Pada zaman ini mulai muncul mamalia kecil dan tak lama muncul mamalia besar . dan pada eara ini muncul hewan primata seperti monyet ,karena monyet merupakan nenek moyang manusia yg disebut manusia purba lalu muncul manusia pertama dan muncul manusia modern.

Teori Abiogenesis

Teori yang dikemukakan Aristoteles ini menyatakan bahwa makhluk hidup tercipta dari benda tak hidup yang berlangsung secara spontan (generatio spontanea). Misalnya cacing dari tanah, ikan dari lumpur, dan sebagainya. Teori ini dianut oleh banyak orang selama beberapa abad.

Aristoteles (384-322 SM), adalah seorang filsuf dan tokoh ilmu pengetahuan Yunani Kuno. Sebenarnya dia mengetahui bahwa telur-telur ikan yang menetas akan menjadi ikan yang sifatnya sama seperti induknya. Telur-telur tersebut merupakan hasil perkawinan dari induk-induk ikan. Walau demikian, Aristoteles berkeyakinan bahwa ada ikan yang berasal dari Lumpur.

Aristoteles (384-322 SM)

Menurut penganut paham abiogenesis, makhluk hidup tersebut terjadi begitu saja secara spontan. Itu sebabnya, teori abiogenesis ini disebut juga generation spontanea. Bila pengertian abiogenesis dan generation spontanea digabung, maka konsepnya menjadi: makhluk hidup yang pertama kali di bumi berasal dari benda mati / tak hidup yang terjadinya secara spontan (sebenarnya ini adalah dua teori yang berbeda, tetapi orang sudah kadung salah kaprah).

Paham abiogenesis bertahan cukup lama, yaitu semenjak zaman Yunani Kuno (ratusan tahun sebelum Masehi) hingga pertengahan abad ke-17, dimana Antonie Van Leeuwenhoek menemukan mikroskop sederhana yang dapat digunakan untuk mengamati makhluk-makhluk aneh yang amat kecil yang terdapat pada setetes air rendaman jerami. Oleh para pendukung paham abiogenesis, hasil pengamatan Antonie Van Leeuwenhoek ini seolah-olah memperkuat pendapat mereka tentang abiogenesis. Hasil pengamatan Anthoni ditulisnya dalam sebuah catatan ilmiah yang diberi judul “Living in a drop of water“. Tokoh lain pendukung teori ini adalah John Needham.

Antonie Van Leeuwenhoek Mikroskop ciptaan Antonie Van Leeuwenhoek

Teori Biogenesis

Teori ini bertentangan dengan teori abiogenesis, karena menganggap bahwa makhluk hidup berasal dari makhluk hidup yang sudah ada sebelumnya. Tiga tokoh terkenal pendukung teori ini adalah Francesco Redi, Lazzaro Spallanzani, dan Louis Pasteur.

1. Francesco Redi

Francesco Redi

Redi merupakan orang pertama yang melakukan eksperimen untuk membantah teori abiogenesis. Dia melakukan percobaan dengan menggunakan bahan daging segar yang ditempatkan dalam labu dan diberi perlakuan tertentu.

• Labu I    :  diisi daging segar dan dibiarkan terbuka
• Labu II   :  diisi daging segar dan ditutup dengan kain kasa
• Labu III  :  diisi daging segar dan ditutup rapat

Ketiga labu diletakkan di tempat yang sama selama beberapa hari. Hasilnya adalah sebagai berikut:

• Labu I    :  dagingnya busuk, banyak terdapat belatung
• Labu II   :  dagingnya busuk, terdapat sedikit belatung
• Labu III  :  dagingnya tidak busuk, tidak terdapat belatung

Percobaan Francesco Redi

Menurut Redi belatung yang terdapat pada daging berasal dari telur lalat. Labu ke III tidak terdapat belatung karena tertutup rapat sehingga lalat tidak bisa masuk. Sayangnya, meskipun tertutup rapat ternyata pada labu tersebut bisa muncul belatung. Ini disebabkan karena Redi tidak melakukan sterilisasi daging pada disain percobaannya.

2. Lazzaro Spallanzani

Lazzaro Spallanzani

Spallanzani juga melakukan percobaan untuk membantah teori abiogenesis, tetapi menggunakan bahan kaldu. Disainnya sebagai berikut:

• Labu I   : diisi kaldu lalu dipanaskan dan dibiarkan terbuka
• Labu II  : diisi kaldu, lalu ditutup dengan gabus yang disegel dengan lilin, kemudian dipanaskan

Setelah dingin kedua labu diletakkan di tempat yang sama. Beberapa hari kemudian hasilnya sebagai berikut.

• Labu I   : berubah busuk dan keruh, banyak mengandung mikroba (bakteri)
• Labu II  : tetap jernih, tidak mengandung mikroba

Percobaan Lazzaro Spallanzani

Menurut Spallanzani mikroba yang tumbuh dan menyebabkan busuknya kaldu berasal dari mikroba yang beraada di udara. Pendukung paham abiogenesis keberatan dengan disain Spallanzani karena menurut anggapan mereka, labu yang tertutup menyebabkan gaya hidup (elan vital) dari udara tidak dapat masuk, sehingga tidak memungkinkan munculnya makhluk hidup (mikroba).

3. Louise Pasteur

Louise Pasteur Percobaan Louise Pasteur Pada percobaan Pasteur mikroorganisme terperangkap pada pipa S sehingga tidak bisa masuk ke dalam kaldu Jika labu dimiringkan, dan kaldu sedikit meluap menyentuh bagian pipa S maka mikroorganisme terbawa masuk ke dalam kaldu. Mikroorganisme yang tumbuh menyebabkan kaldu menjadi keruh

Pasteur menyempurnakan percobaan Redi dan Spallanzani. Ia menggunakan kaldu dalam labu yang  disumbat dengan gabus. Selanjutnya gabus tersebut ditembus dengan pipa berbentuk leher angsa (huruf S), kemudian dipanaskan. Setelah dingin dibiarkan beberapa hari kemudian diamati. Ternyata air kaldu tetap jernih dan tidak ditemukan mikroba.

Disain pipa yang berbentuk leher angsa tersebut memungkinkan masuknya gaya hidup dari udara, tetapi ternyata tidak didapati makhluk hidup dalam kaldu. Menurut Pasteur, mikroorganisme yang tumbuh dalam kaldu berasal dari udara. Mereka tidak bisa masuk karena terhambat oleh bentuk pipa. Hal ini bisa dibuktikan bila labu dimiringkan sedemikian rupa sehingga kaldu mengalir melalui pipa dan menyentuh ujung pipa, ternyata beberapa hari kemudian menyebabkan busuknya kaldu.

Dengan demikian Pasteur telah membuktikan bahwa teori biogenesislah yang benar. Muncullah ungkapan :

“ omne vivum ex ovo, omne ovum ex vivo, omne vivum ex vivo”

yang artinya: makhluk hidup berasal dari telur, telur berasal dari makhluk hidup, makhluk hidup berasal dari makhluk hidup.

 

Teori asal mula manusia

3. Teori Cosmozoic

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.

4. Teori Penciptaan (Special Creation)

Teori ini berpandangan bahwa makhluk hidup diciptakan oleh Tuhan seperti apa adanya. Paham ini hanya membicarakan perkembangan materi sampai terbentuknya organisme tanpa menyinggung asal usul materi kehidupan. Penciptaan setiap jenis makhluk hidup terjadi secara terpisah. Teori ini tidak berdasarkan suatu eksperimen.

5. Teori Evolusi Biokimia

Teori ini mencoba menggali informasi asal usul makhluk hidup dari sisi biokimia. Menurut Oparin dalam bukunya yang berjudul The Origin of Life (1936) menyatakan bahwa asal mula kehidupan terjadi bersamaan dengan evolusi terbentuknya bumi beserta atmosfernya. Alexander Oparin adalah ahli evolusi molekular berkebangsaan Rusia.

Lebih lanjut, 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. 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.