Bagaimana Kehidupan Awal Di Bumi Berkembang? Rangkuman 7 Buah Teori

Kehidupan di bumi dimulai kira-kira 3 milyar tahun yang lalu. Seiring berjalannya waktu, ia berevolusi dari mikroba sederhana menjadi mahluk hidup yang kompleks. Tetapi bagaimana organisme-organisme pertama di Bumi berkembang dari sup purba ini? Artikel ini merangkum aneka macam teori yang berupaya menandakan proses bagaimana kehidupan awal di Bumi berkembang.

Sambaran Petir

Bagan eksperimen Miller-Urey
gambar orisinil oleh Yassin Mrabet
Lisensi Creative Commons

Petir diduga sebagai energi yang berperan bagi berkembangnya kehidupan di muka Bumi. Listrik sanggup membangkitkan asam amino dan gula dalam atmofir yang tersusun atas air, metana, amonia dan hidrogen. Fenomena ini ditunjukkan dalam sebuah eksperimen tahun 1953 yang dinamai percobaan Miller-Urey. Percobaan ini menyimpulkan bahwa petir membantu terciptanya komponen-komponen dasar kehidupan awal di muka Bumi. Setelah jutaan tahun, komponen-komponen ini sanggup berevolusi menjadi molekul-molekul yang lebih besar dan kompleks.

Hasil eksperimen ini tolong-menolong banyak kelemahannya sebab aneka macam penelitian memperlihatkan bahwa, atmosfir bumi tolong-menolong tidak kaya hidrogen. Akan tetapi kebolehjadian eksperimen ini masih besar karena, awan vulkanik pada Bumi muda mengandung banyak metana, amonia, hidrogen dan petir.

Kehidupan awal dalam Lumpur 

Molekul hidup pertama mungkin sanggup ditemukan dalam lumpur lempung, begitulah wangsit yang dikemukakan oleh spesialis kimia organik berjulukan Alexander Graham Cairns-Smith dari University of Glasgow di Skotlandia. Permukaan ini tidak hanya dipenuhi dengan senyawa-senyawa organik ini, akan tetapi juga membantu menyusun senyawa-senyawa ini dalam pola-pola, ibarat dengan apa yang dilakukan oleh gen kita ketika ini (Cairns-Smith & Hartman, 1986).

Fungsi utama dari DNA ialah untuk menyimpan informasi mengenai bagaimana molekul-molekul lain harus disusun. Susunan genetik dalam DNA intinya merupakan aba-aba bagaimana asam-asam amino harus disusun sebagai protein. Cairns-Smith beropini bahwa klistal-kristal mineral dalam lumpur sanggup menyusun molekul-molekul organik menjadi pola-pola yang teratur. Setelah beberapa waktu molekul-molekul organik ini secara otomatis sanggup menyusun diri mereka sendiri (Cairns-Smith, 1990).

Kehidupan dari Dasar Laut

Lubang-lubang hidrotermal di dasar laut
gambar orisinil oleh NOAA
lisensi public domain

Teori lubang bahari dalam (the deep-sea vent theory) beropini bahwa kehidupan mungkin bermula pada lubang-lubang hidrotermal yang menyemburkan molekul-molekul kaya hidrogen. Bibir lubang-lubang yang berbatu ini kemungkinan mengumpulkan molekul-molekul ini hingga mereka terkonsentrasi, dan kemudian memperlihatkan katalis berupa mineral, yang memungkinkan terjadinya reaksi-reaksi penting. Hingga ketika ini lubang-lubang ini masih kaya kandungan kimia dan energi termal, sehingga mempunyai ekosistem yang kaya (Van Dover, 2000).

Kehidupan awal dalam Es

Para ilmuwan beropini bahwa 3 milyar tahun yang lalu, permukaan samudera kemungkinan ditutupi oleh es, sebab teriknya sinar matahari kala itu kira-kira hanya sepertiga dari kondisi ketika ini. Kemungkinan tebalnya lapisan es ini sanggup mencapai puluhan meter. Ketebalan ini diduga cukup untuk melindungi senyawa-senyawa organik di dalam air dari sinar ultraviolet dan tumbukan-tumbukan kosmik. Radiasi sinar ultraviolet yang terlalu berpengaruh memang sanggup mengancam keberlangsungan kehidupan. Kondisi yang amat cuek juga mungkin telah membantu molekul-molekul ini untuk bertahan lebih lama, begitupula dengan reaksi-reaksi kunci antar mereka.

Hipotesis Dunia RNA (RNA World)

Pada masa sekarang DNA membutuhkan protein-protein untuk terbentuk dan sebaliknya, protein-protein membutuhkan DNA untuk pembentukannya. Makara bagaimana mungkin kedua elemen kehidupan ini terbentuk pertama kali? RNA mungkin menjadi jawabannya. RNA bisa menyimpan informasi sebagaimana DNA, berfungsi sebagai enzim sebagaimana protein, dan membantu membentuk baik DNA dan protein. Pada tahap perkembangan selanjutnya, DNA dan protein-protein menggantikan fungsi RNA sebab efisiensi mereka lebih tinggi.

RNA memang masih ada, dan menjalankan beberapa fungsi dalam badan organisme, termasuk berperan sebagai saklar yang menghidup matikan beberapa gen. Akan tetapi, bagaimana RNA ini pada mulanya terbentuk? Beberapa andal beropini bahwa molekul-molekul RNA secara impulsif terbentuk di muka Bumi, akan tetapi banyak andal lain yang beropini bahwa hal ini sangat tidak mungkin. Beberapa zat selain RNA yang lebih misterius juga telah diduga ada, contohnya PNA atau TNA. Telah ada beberapa penelitian mutakhir yang mengklaim bahwa mereka telah berhasil menjelaskan bagaimana proses terbentuknya RNA, akan tetapi penjelasan-penjelasan ini belum popular. 

 

Model Metabolisme Terlebih dahulu (metabolism-first model)

Beberapa peneliti beropini bahwa dibandingkan dengan pembentukan molekul kompleks ibarat RNA, akan lebih mungkin kalau kehidupan awal di Bumi dimulai dengan molekul-molekul yang lebih kecil. Molekul-molekul kecil ini kemudian berinteraksi satu sama lain dalam berbagai siklus reaksi. Reaksi-reaksi ini juga mungkin berlangsung dalam kapsul-kapsul sederhana yang ibarat dengan membran-membran sel. Dalam jangka waktu yang usang akhirnya terbentuk molekul-molekul yang lebih besar. Karena molekul-molekul yang lebih kompleks ini mempunyai performa yang lebih baik, maka merekalah yang risikonya bertahan dan berevolusi. Skenario disebut model metabolisme terlebih dahulu (metabolism-first) yang bertentangan dengan model gen terlebih dahulu (gene-first) milik hipotesis RNA world.

Teori Panspermia

Ada kemungkinan bahwa kehidupan tidak berasal dari bumi, akan tetapi sel-sel organisme dibawa dari luar angkasa, inilah anggapan teori panspermia. Misalnya, banyak mikroba yang ditemukan pada bebatuan yang terpental dari planet Mars akhir tumbukan kosmik, dan pada aneka macam meteorit dari Mars yang jatuh ke Bumi. Hal ini memperlihatkan bahwa kemungkinan memang ada kehidupan sederhana di planet-planet lain, dan tidak menutup kemungkinan kehidupan di Bumi juga tolong-menolong berasal dari luar angkasa. Beberapa peneliti lain juga menduga bahwa mungkin saja ada sel-sel mahluk hidup yang menumpang pada komet-komet dari sistem tata surya lain. Akan tetapi seandainya ini benar, maka tetap saja kita akan ingin mengetahui bagaimana prosesnya sehingga kehidupan muncul di tempat lain.

Demikianlah aneka macam teori yang berupaya untuk menjelaskan bagaimana proses berkembangnya kehidupan di muka Bumi. Semoga artikel ini bermanfaat, dan untuk menambah pengetahuan anda, saya sarankan untuk juga membaca daftar pustaka di bawah ini. Akhir kata, apabila anda merasa artikel ini bermanfaat, mohon bagikan URL ini bada sobat dan kerabat anda. Sebaliknya, kalau artikel ini tidak bermanfaat, sampaikan kritik dan saran anda pada saya. 

Daftar Pustaka

1. Cairns-Smith, A. G., & Hartman, H. (Eds.). (1986). Clay minerals and the origin of life. CUP Archive.
2. Cairns-Smith, A. G. (1990). Seven clues to the origin of life: a scientific detective story. Cambridge University Press.
3. Van Dover, C. (2000). The ecology of deep-sea hydrothermal vents. Princeton University Press.

Share this post