makalah tentang asal usul kehidupan

BAB I

PENDAHULUAN

A.    Asal Usul Kehidupan

Sejak berabad-abad yang lalu hingga sekarang asal usul kehidupan di bumi menjadi bahan perdebatan , sehingga menimbulkan beberapa pertanyaan. Misalnya seperti pertanyaan manakah
diantara telur ayam yang lebih dulu ada. Pertanyaan ini sepele tetapi sangat sulit dijawab. Jika ayam lebih dulu ada, berarti kehidupan dimulai dari tahap dewasa kemudian ayam harus menemukan pasasngan hidup agar mampu bertelur. Dan jika telur lebih dulu ada, berarti semua makhluk hidup berasal dari telur atau semacamnya kemudian tumbuh dan dewasa. Namun, dari manakah telur berasal jika tidak ada ayam? Bagaimana bias tercipta ayam jika tidak berasal dari telur? Kedua pertanyaan ini sama dengan pertanyaan “ Dari manakah asal usul kehidupan dan bagaimanakah kehidupan terjadi?”. Banyak teori yang dikemukakan oleh para ahli biologi tentang asal usul kehidupan, tetapi hingga saat ini pun belum ada jawaban yang memuaska. Teori tentang asal usul kehidupan yang pernah berkembang di antaranya teori abiogenesis, teori biogenesis, teori cosmozonic, teori penciptaan, teori evolusi kimia.

B.     Teori Asal Usul Kehidupan

1.      Teori Abiogenesis

Teori ini menyatakan bahwa makhluk hidup berasal dari benda tak hidup atau makhluk      hidup ada dengan sendirinya. Teori ini dikenal sebagai teori Generatio Spontae. Tokoh pencetus teori ini yaitu Aristoteles dan John Nedham.

Pada percobaan Aristoteles, tanah yang direndam air akan muncul cacing. Pada percobaan Nedham, kaldu direbus dalam wadah selama beberapa menit, setelah itu wadah ditutup menggunakan gabus. Setelah beberapa hari, terdapat bakteri  dalam kaldu tersebut. Nedham berpendapat bahwa bakteri berasal dari air kaldu.

2.      Teori Biogenesis

Teori ini menyatakan bahwa makhluk hidup berasal dari makhluk hidup. Tokoh pencetus teori ini yaitu Francesco Redi, Lazzaro Spallanzani, dan Louis Pasteur.

3.      Teori Cosmozoic

Teori ini menyatakan makhluk hidup berasal dari “spora kehidupan” yang berasal dari ruang angkasa.

4.       penciptaan ( Special Creation)

Teori ini menyatakan bahwa makhluk hidup diciptakan oleh tuhan seperti apa adanya.

BAB II

TEORI EVOLUSI KIMIA

Ketidakpuasan para Ilmuwan terhadap apa yang dikemukakan para tokoh teori Abiogenesis maupun Biogenesis mendorong para Ilmuwan lain untuk terus mengadakan penelitian tentang asal usul kehidupan. Antara pakar-pakar tersebut antara lain :

            Harold Urey, Stanley Miller, dan A.I.Oparin. mereka berpendapat bahwa organisme terbentuk pertama kali di bumi ini berupa makhluk bersel satu. Selanjutnya makhluk tersebut mengalami evolusi menjadi berbagai jenis makhluk hidup seperti Protozoa, Porifera, Coelenterata, Mollusca, dan lain-lain.

            Teori evolusi kimia ini diawali dengan teori terbentuknya bumi dan planet – planet lain. Teori tersebut diantaranya teori kabut asal ( nebula) dan teori dentuman besar (big bang). Teori nebula menyatakan bahwa bermiliar tahun yang lalu bintang – bintang di angkasa dalam keadaan tidak stabil sehingga meledak. Debu dan gas hasil ledakannya kemudian membentuk kabut asal (nebula). Kabut ini kemudian memadat lalu meledak dengan dentuman besar (big bang). Hasil dari ledakan besar tersebut berupa bintang dan planet termasuk bumi.

            Semula bumi diperkirakan berupa gumpalan gas dan debu yang tersusun dari berbagai unsur seperti oksigen(O₂), nitrogen (N₂), karbon, silicon, besi, nikel, dan aluminium. Unsure – unsure tersebut kemudian mencair. Adapun usur yang lebih berat mengendap dan unsur yang ringan akan membentuk atmosfer. Kondisi saat itu diperkirakan amat panas dengan suhu 40.000°C – 80.000°C. ketika mulai mendingin, karbon dan beberapa logam mengembun dan membentuk inti bumi, sedangkan permukaannya diperkirakan gersang, tandus dan tidak datar. Oleh karena adanya kegiatan vulkanik, permukaan bumi yang masih lunak itu bergerak dan berkerut terus menerus sehingga saat kulit bumi menjadi dingin akan tampak berlipat dan pecah.



            Pada saat itu, kondisi atmosfer bumi juga berbeda denagn kondisi saat ini. Gas-gas ringan seperti Hidrogen (H₂), Nitrogen (N₂), Oksigen (O₂), Helium (He), dan Argon (Ar) lepas meninggalkan bumi kerena gaya gravitasi bumi tidak mampu manahannya. Namun senaywa-senyawa sederhana yang mengandung unsure-unsur tersebut, seperti uap air (H2O), Amonia (NH₃), Metana (CH₄), dan Karbondioksida (CO₂). Senyawa sederhana tersebut tetap berbentuk uap dan tertahan dilapisan atas atmosfer. Ketika suhu atmosfer turun sekitar 1000°C berlangsunglah proses pendinginan. Akibatnya, air di atmosfer mengembun dan hujan turun, akhirnya terbentuklah sungai yang mengandung mineral mengalir dari lapisan bumi menuju ke laut.

           

Pada tahun 1920-an, Oparin dan Haldane mengajukan hipotesis bahwa atmosfer bumi pada zaman purba dapat menyintesis senyawa organik dari molekul nonorganik purba seprti metana (CH₄), ammonia(NH₃), hindrogen(H₂), dan air (H₂O) dengan bantuan energi yang ada pada saat itu, seperti energy panas bumi, sinar matahri, sinar ultraviolet, sinar kosmis, maupun loncatan petir. Hasil sintesis tersebut berupa molekul – molekul organik yang terkumpul di atas permukaan perairan seperti sungai, laut, dan danau. Kumpulan molekul – molekul organik tersebut dinamakan sup purba (sup primodial). Dari sinilah diperkirakan tempat kehidupan pertama kali muncul. Namun , Oparin dalam hipotesisinya tetap berpendapat bahwa sangat sulit mempertimbangkan mekanisme transformasimolekul organic sebagai benda tak hidup menjadi makhluk hidup.

            Tahap – tahap evolusi kimia sebagai berikut.

1.      Terbentuknya senyawa kimia organic sederhana zat – zat anorganik dengan bantuan energy alam seperti H₂O + H₂ + NH₃ + CH₄            urea, formaldehid, asetat, dan sebagainya.

2.      Terbentuknya senyawa kimia yang lebih kompleks sebagai berikut.

Urea, formaldehid, asetat dan sebagainya            asam amino, glukosa, nukleotida, dan asam lemak.

3.      Terbentuknya senyawa kompleks melalui polimerisasi senyawa monomer organik.

a.       Asam amino                               polimer protein

b.      Glukosa                                      polimer amilum, selulosa

c.       Asam lemak + gliserol                lemak

d.      Nukleotida                                             RNA

4.      Molekul – moleku sederhana dan molekul polimer bergabung membentuk agregat seluler. Beberapa molekul memiliki fungsi secara structural. Selain itu, beberapa molekul menjadi substrat reaksi yang dapat menghasilkan energy bagi reaksi – reaksi sintesis.

5.      Beberapa nukleotida mengalami polimerisasi menjadi RNA yang bertindak sebagai enzim untuk sintesi dan mengarahkan jalannya reaksi dalam kompartemen (koaservat atau ptotobion).

6.      RNA bertindak sebagai molekul pembawa informasi genetis.

7.      Reaksi – reaksi kimia agregat terjebak dalam sekat hidrofobik (lemak) yang akan menjadi bakal seluler.

Secara sederhana, hipotesis Oparin dan Haldane digambarkan dalam skema berikut.

                                              

           

Dalam atmosfer purba

            Pada 1953, hipotesis Oparin dibuktikan oleh Stanley Miller dan Harold Urey dengan melakukan percobaan di laboratorium. Percobaan tersebut dikenal dengan eksperimen Miller-Urey. Dalam percobaan Miller-Urey,gas – gas anorganik purba seperti molekul air, metana, amonia, hidrogen, dan sianida diletekan dala tabung steril. Selanjutnya, tabung steril tersebut diberi loncatan listrik sebagai pengganti energi alam (halilintar dan sinar kosmis). Akhirnya terbentuk senyawa organic sederhana seperti yang disebut Oparin dan Haldane.

            Berdasarkan hasil percobaannya, Millerdan Urey berhasil membuktikan bahwa asam amino (prekursor protein) terbentuk dari metana(CH₄), amonia(NH₃), hydrogen (H₂), dan air (H₂O) yang merupakan senyawa anorganik purba. Senyawa yang analog dengan senyawa atmosfer bumi purba digunakan untuk membuat 20 asam amino, asam lemak, beberapa jenis gula monomer, purin, pirimidin, bahkan ATP. Senyawa penyusun polimer ini telah terkumpul sejak zaman sebelum ada kehidupan. Teori evolusi kimia ini akan berkembang menjadi teori biologi.

            Miller dan Urey memang telah membuktikan dengan eksperimen bahwa interaksi antara metana, ammonia, air, dan hydrogen, dapat membentuk asam amino yang merupakan substansi dasar sel hidup. Akan tetapi, Miller dan Urey tetap belum bisa menjelaskan proses munculnya sel hidup yang pertama.

BAB III

TEORI EVOLUSI BIOLOGI

            Evolusi biologi dimulai saat pembentukan sel. Teori evolusi biologi menyatakan bahwa makhluk hidup pertama merupakan hasil evolusi molekul anorganik ( evolusi kimia) yang akhirnya berkembang menjadi struktur kehidupan (sel). Asam amino yang terbentuk dari evolusi kimia akan bergabung membentuk makromolekul. Teori ini dibuktikan oleh Sydney W. Fox dengan melakukan eksperimen mencampur berbagai asam amino dan berbagai monomer kemudian memanaskannya. Pemanasan tersebut dapat membentuk makromolekul-makromolekul melalui proses polimerisasi. Fox menyebut hasil polimerisasi dengan protenoid. Apabila ptotenoid dicampur dengan air dingin maka akan terbentuk kumpulan protenoid yang menyusun tetesan kecil yang disebut mikrosfer. Mikrosfer memiliki membrane yang  bersifat selektif  permeable sehingga mikrosfer akan mengalami pembengkakan atau penyusutan secara osmosis jika berada dalam larutan garam dengan kadar garam yang berbeda-beda. Dengan demikian mikrosfer memiliki sifat hidup tetapi belum dikatakan hidup.

            Koaservat merupakan tetesan koloid yang terbentuk saat larutan protein, asam nukleat, dan polisakarida dikocok. Koaservat cenderung terbentuk pada suspensi makromolekul (polimer). Setiap koaservat merupakan agregat makromolekul yang tidak suka air (hidrofobik). Setiap koaservat tersebut dikelilingi dan distabilkan oleh molekul air.

            Substansi dalam koaservat dapart membentuk enzim yang berperan dalam pengambilan bahan dari lingkungan yang digunakan sebagai bahan pembentuk tubuh dan membebaskan produk hasil katalis enzim. Deretan molekul-molekul lipid dan protein yang membatasi koaservat dengan lingkungan luar sekitarnya, telah dianggap sebagai selaput sel primitif. Selaput sel primitif ini berperan dalam pengaturan pertukaran substansi antara koaservat dan lingkungan sekitarnya. Koaservat dengan selaput lipid dan protein merupakan tipe sel primif yang disebut protobion.

Protobion yang memiliki komposisi organik yang mengandung lipid tertentu dinamakan liposom. Pada liposom dilapisi oleh dua lapisan molekul lipid.

Terdapat hipotesis  mengenai terbentuknya RNA sebagai materi genetik pertama. Menurut hipotesis itu, miliaran tahun yang lalu sebuah molekul RNA dapat mereplikasi secara kebetulan. RNA tersebut dapat menyintesis protein dengan pengaktifan oleh lingkungan. Protein tersebut berperan sebagai enzim yang membantu replikasi RNA. Selanjutnya, diperlukan molekul kedua untuk menyimpan materi genetic yaitu DNA. Transisi dari dunia RNA ke dunia DNA terjadi karena DNA merupakan tempat penyimpanan informasi genetik yang lebih stabil dari pada RNA. DNA terbentuk dari rantai RNA yan berfungsi sebagai rantai cetakan. Setelah terbentuk DNA, RNA kemudian berperan sebagai molekul intermediet pada tahap sintesis protein.  

Dugaan ini didasarkan pada unit protobion yang mengandung informasi genetic akan tumbuh dan membelah diri untuk membagikan salinann gen-gen pada protobion anakan. Kemudian, protobion akan menjadi sel primitive yang disebut protosel. Protosel kemudian akan membentuk sel awal yang merupakan permulaan dari organisme seluler. Organisme  awal yang terbentuk diperkirakan bersifat prokariotik anaerob dan heterotrof. Hal ini karena belum terdapat oksigen di atmosfer purba bumi dan tersedianya bahan organic. Organisme ini berkembang ke arah bakteri hasil fotosintesis autotrof yang mampu berfotosintesis dan menghasilkan oksigen.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

BAB IV

KONSEP HIDUP

 

            Suatu benda dikatakan hidup jika mampu menunjukkan ciri-ciri kehidupan yaitu : memerlukan nutrisi, bergerak, bernafas, tumbuh dan berkembang, melakukan ekskresi/ pengeluaran sisa-sisa metabolism, berkembang biak, peka terhadap rangsangan (iritabilita), koordinasi, dan adaptasi.

DAFTAR PUSTAKA

Biologi Kelas XII:2012 Asal Usul Kehidupan. Klaten: PT Intan Pariwara

Detik Detik Ujian Nasional:2012 Teori Evolusi Biologi.Klaten: PT Intan Pariwara

http://id.shvoong.com/exact-sciences/1974420-teori-evolusi-kimia/#ixzz2fFlvqotB

rizkypau.blogspot.com/2012/12/teori-evolusi-biologi.html

Sudarno.1994.Biologi.Surakarta:PT Pabelan Surakarta