Asal mula kehidupan (abiogenesis)

Masih merupakan pertanyaan terbuka mengenai bagaimana kehidupan bermula. Komponen kunci –protein, RNA dan DNA – harus ada lebih dahulu sebelum sel hidup. Spekulasi masih terus terjadi pada mekanisme dan akibat-akibat pada komponen mana yang pertama muncul. Walau tidak diterima sepenuhnya sebagai skenario aktual, sebuah percobaan tahun 1953 oleh Stanley L. Miller di University of Chicago, dibawah bimbingan pemenang nobel Harold Urey, dipandang sebagai usaha ilmiah klasik terbaik dalam bidang biologi. Ini adalah diagram percobaan:
MILLER'SEXP.gif

Miller dan Urey membuat samudera purba dalam satu ruangan. Memanaskan uap airnya ke ruang kedua yang terdiri dari gas yang mereka duga ada setelah bumi yang cair mendingin menjadi kerak dan samudera/atmosfer primitif ini jauh lebih panas dari saat ini. Pada tabung teratas, campuran uap air-gas diberi setruman listrik berulang (mensimulasi petir). Seiring berjalannya hari, dan campuran terkondensasi, ia diambil dan dianalisa, disintesis molekul organiknya dan diperoleh sebagai berikut:

Miller.jpg
Dari Raven & Johnson, Biology, 6th Ed., McGraw-Hill Higher Education.
Variasi percobaan terkenal ini menghasilkan lebih banyak molekul organik. Kesimpulan kunci pada titik ini adalah sebuah atmosfer panas yang mendingin dengan komposisi serupa dapat membangkitkan bahan dasar yang kelak mengatur dirinya menjadi hidup. Sumber energi lain telah diajukan. Kondisi yang muncul untuk menghasilkan para "extremophile". Satu alternatif lain adalah air panas di sekitar “peniup hitam” disekitar celah samudera; carbon yang lepas dari mantel bumi primitif akan bereaksi dengan penyusun sub permukaan lainnya, atau yang di air, membangun molekul balok pembangun (kehidupan saat ini ditemukan di sekitar para peniup ini –tampaknya dibuat disini- namun air masa kini mengandung lebih banyak oksigen daripada di lingkungan primitif[faktanya, oksigen cenderung menghancurkan molekul sederhana ini]). Pandangan lain mengatakan kalau paling tidak sebagian molekul organik ditambahkan ke bumi setelah pencairan dan pengeboman oleh asteroid/komet. Benda luar bumi ini diketahui mengandung beragam asam amino. Sebuah percobaan di Lawrence Livermore Laboratory dimana sebuah kelompok asam amino dalam bahan itu dikirim lewat tumbukan laju tinggi (dari senapan) memberi hasil mengejutkan saat asam ini membentuk rantai peptida, balok dasar protein. Jadi, kehidupan di bumi dapat mulai secara internal dan/atau eksternal.
Di bumi, kehidupan pertama adalah bersel satu (mikroba, termasuk kelimpahan bakteri), di ikuti dengan jauh setelahnya kehidupan tanaman bersel tunggal yang kemudian memiliki kemampuan memfotosintesa senyawa karbon memakai energi matahari menjadi karbohidrat monosakarida, melepas oksigen sebagai produk sampingan (oksigen yang terus bertambah membawa pada pembentukan ozon atmosfer teratas yang, kemudian, melindungi kehidupan dibawahnya dari radiasi UV yang menghancurkan). Di suatu saat di satu miliar tahun terakhir, tanaman multisel eukariotik dan kemudian bentuk hewan primitif (misalnya protozoa) yang berevolusi menjadi keragaman masa kini (metazoa). Sumber energi yang mendukung kehidupan adalah radiasi matahari, panas bumi, dan perubahan panas (peluruhan nuklir yang memasok panas bumi dari interior juga memberikan radiasi yang dapat mensintesa molekul organik tertentu pada kondisi yang tepat). (Kemungkinan keempat adalah energi gravitasi [pasang surut] yang dapat menghasilkan kondisi-kondisi ramah kehidupan; eksplorasi masa depan di Europa akan menguji mekanisme ini dengan mencari kehidupan dibawah kerak esnya). Keberadaan air dan atmosfer yang cukup (kehidupan di bumi dimulai dalam atmosfer yang berkurang, namun dengan fotosintesis, oksigen bertambah, memungkinkan proses metabolisme [oksidasi] untuk memberi energi dalam untuk organisme hidup) juga penting.
Jadi bingkai referensi penyelidikan kehidupan dimanapun di alam semesta terus berada dalam studi kimia organik dan biologi organisme yang mendominasi satu-satunya tempat dimana kehidupan ada saat ini: planet kita. Kehidupan di bumi berawal paling tidak 3,5 – 3,8 miliar tahun lalu. Sejak itu sejarah kehidupan bertambah rumit dan beragam dan adaptasi semakin rumit dalam lingkungan yang berubah. Skema ini menjelaskan sejarah ini:
oldlife.jpg
Dari Raven & Johnson, Biology, 6th Ed., McGraw-Hill Higher Education.

Unless otherwise stated, the content of this page is licensed under Creative Commons Attribution-ShareAlike 3.0 License