Teori Abiogenesis dan Pendukungnya

Kehidupan telah muncul dari tidak hidup pada lebih dari 3,5 miliar tahun yang lalu di bumi. Abiogenesis mengusulkan bahwa pertama kali bentuk kehidupan yang dihasilkan sangat sederhana dan melalui proses bertahap kemudian menjadi semakin kompleks. Konsep awal dari abiogenesis yang sangat sederhana mengenai ciri ciri makhluk hidup. Daging yang telah membusuk akan segera ditutupi belatung, dan kemudian diasumsikan bahwa daging berubah menjadi belatung. Abiogenesis dikenal sebagai “generasi spontan.” Inilah yang terjadi dan dijadikan penjelasan ilmiah yang populer untuk reproduksi makhluk hidup beberapa ratus tahun yang lalu.

Sampai pada pertengahan 1800-an, orang-orang seperti Pasteur membuktikan secara eksperimental bahwa makhluk hidup hanya dapat datang dari makhluk hidup lainnya. Artinya, ilmu akhirnya terbukti secara meyakinkan bahwa satu-satunya asal untuk mendukung setiap sel hidup adalah berasal dari sel hidup lain.

Berikut adalah penjelasan mengenai teori abiogenesis :

Abiogenesis dalam Menjelaskan Kompleksitas Organisme

Meskipun asumsi telah ada, namun ada satu masalah yang berkaitan dengan abiogenesis modern yang memiliki kompleksitas yang luar biasa dari organisme hidup. Percobaan telah membuktikan bahwa asam amino yang sangat sederhana dapat terbentuk didalam laboratorium. Namun, tentunya asam ini terpisah jauh dari cukup untuk membuat sel hidup. Kondisi yang membuat asam ini tidak hanya akan membunuh sel, tetapi juga pernah benar-benar ada pada setiap kejadian dalam sejarah bumi.

Setiap teori evolusi tampaknya menunjukkan bagaimana kehidupan bisa berkembang dari sebuah sel tunggal yang baru terbentuk, namun hal ini tidak memiliki jawaban bagaimana sel bisa terbentuk pada fase pertama. Tidak ada “prototipe sel pertama.” Sains bahkan belum pernah mendekati pengetahuan bagaimana dapat memproduksi sel hidup mandiri yang bisa diproduksi oleh, atau bertahan pada kondisi yang diperlukan untuk membentuk komponennya.

Tentang abiogenesis dan proses kematian

Telah dikatakan bahwa “kematian hanya masalah filsafat.” Hal ini mungkin benar atau mungkin tidak benar, tapi berurusan dengan kematian merupakan tantangan besar untuk setiap pandangan filosofis. Dalam banyak cara yang sama, abiogenesis merupakan masalah terbesar tentang naturalistik. Pendapat naturalistik adalah tentang bagaimana kehidupan bisa dimulai tanpa Pencipta. Namun, penjelasan murni alami ini benar-benar disangkal oleh ilmu itu sendiri.

Kritik dari naturalistik abiogenesis jatuh ke dalam beberapa kategori

berikut ini merupakan kritik untuk argumen dari para naturalis memandang teori abiogenesis

• Argumen dari ketidak mungkinan dimaksudkan untuk menunjukkan bahwa sifat kehidupan itu sendiri menghalangi abiogenesis naturalistik.
• Argumen dari ketidakmungkinan dimaksudkan untuk menunjukkan bahwa kebetulan yang diperlukan untuk menyediakan abiogenesis spontan begitu mustahil untuk menjadi tidak masuk akal dan tidak ilmiah.
• Argumen dari inexplicability, dimaksudkan untuk menunjukkan bahwa saat ini belum ada penjelasan atau demonstrasi abiogenesis secara naturalistik, dan bahwa kepercayaan itu adalah masalah iman dan spekulasi, bukan ilmu pengetahuan.
• Meskipun berulang kali mencoba direproduksi, para ilmuwan ateis telah mereproduksi metode yang untuk asal usul kehidupan tanpa pencipta, juga tidak memiliki pemahaman yang jelas tentang kimia yang terlibat. Banyak evolusionis sekarang telah memilih untuk tetap agnostik tentang asal-usul yang sebenarnya kehidupan, dan akan sering mencoba untuk menghindari masalah ini dengan mengklaim bahwa abiogenesis bukan bagian dari teori evolusi.

Hubungan abiogenesis dan asal kehidupan

Bukti kuat bahwa kehidupan tidak dapat berasal dari tidak hidup adalah indikasi kuat bahwa aliran naturalistik bukanlah tentang pandangan dunia yang realistis. Kehidupan memiliki asal alam (abiogenesis) atau asal supranatural. Ketidakmungkinan ilmiah abiogenesis adalah argumen untuk, setidaknya, seorang pencetus supranatural.

Meskipun banyak menyamakan abiogenesis dengan teori kuno generasi spontan. Menurut pendapat yang terakhir, kehidupan yang kompleks (misalnya, belatung atau tikus) dianggap muncul secara spontan dari materi yang tak hidup. Sementara proses hipotetis generasi spontan tersebut dibantah pada awal abad ke-17 dan tegas menolak di abad ke-19, abiogenesis telah tidak terbukti atau tidak terbukti.

Generasi spontan

Generasi spontan adalah teori yang diusulkan asal kehidupan berasal dari benda mati. Louis Pasteur menghapuskan teori generasi spontan pada tahun 1859 karena dia percaya bahwa hidup terlalu kompleks berasal dari materi tak hidup secara instan. Dia sekaligus mendirikan teori Biogenesis (asal usul kehidupan dari yang sudah ada sebelumnya hidup). Dalam sepuluh tahun percobaan Thomas Pasteur Huxley telah menciptakan abiogenesis.

Pengamatan dan eksperimen telah membuktikan secara meyakinkan bahwa semua bentuk kehidupan yang diakui diproduksi oleh organisme yang sudah ada sebelumnya atau bentuk kehidupan, yang disebut hukum biogenesis. Meskipun tidak adanya pembuktian untuk teori, abiogenesis telah diterima oleh hampir semua ilmuwan. Hipotesis abiogenesis tetap hampir tidak berubah sejak awal tahun 1920-an, dan mengasumsikan bahwa kehidupan berasal di beberapa titik di masa lalu bumi. Hal ini diajarkan sebagai kepastian, meskipun mekanisme yang tepat tetap teoritis. Diskusi dalam buku pelajaran biologi evolusi berusaha keras untuk menunjukkan bagaimana abiogenesis bisa terjadi di bawah beberapa skenario primordial.

Perkembangan Bumi Berdasarkan Teori Abiogenesis

Perkembangan bumi berdasarkan teori abiogenesis yang memberikan perkembangan dari waktu ke waktu seiring berjalannya waktu .

Berikut adalah perkembangan bumi berdasarkan teori Abiogenesis :

1. Kehidupan Di bawah Es – Beberapa bukti menunjukkan bahwa, sekitar 3,5miliyar tahun yang lalu, lautan bumi ditutupi dengan es. Es ini mungkin telah menebal ratusan meter dan karena mendapatkan sinar matahari menjadi jauh lebih sedikit daripada saat ini. Teori ini menyatakan bahwa es mungkin telah dilindungi senyawa, yang memungkinkan mereka untuk berinteraksi dan, dengan demikian, menciptakan kehidupan.

2. Kehidupan melalui pengaruh Listrik – Ada teori bahwa kehidupan di bumi dimulai dengan gaya Frankenstein. Terbukti bahwa listrik dapat menghasilkan gula sederhana dan asam amino dari unsur-unsur sederhana di udara. Hal ini menyebabkan teori bahwa petir mungkin telah bertanggung jawab untuk asal-usul kehidupan, terutama yang mencolok melalui awan vulkanik.

3. Kehidupan melalui Panspermia – Panspermia adalah usulan bahwa kehidupan di bumi tidak benar-benar mulai di bumi sama sekali. Batu dan sampah lainnya dari dampak limpahan Mars telah ditemukan di bumi, dan telah menyebabkan mikroba menjadi kemunculan awal kehidupan.

4. Kehidupan melalui RNA – Asam ribonukleat (RNA) sangat dikenal karena perannya dalam gen. Sederhananya, DNA membuka ritsletingnya, dan mengungkapkan gen yang diperlukan oleh tubuh, maka RNA ditranskripsi dari nukleotida tunggal, menyalin segmen dan membentuk gen. Teori ini menyatakan bahwa semua kehidupan tumbuh dari dunia RNA yang kompleks. (Baca : fungsi DNA dan RNA)

5. Kehidupan melalui reaksmetabolisme sederhana – Berbeda dengan teori RNA, pendekatan ini menunjukkan bahwa sup primordial terus bereaksi dengan dirinya sendiri dari waktu ke waktu, memproduksi molekul yang lebih dan lebih kompleks, akhirnya menghasilkan kehidupan. Ini adalah penjelasanyang paling sederhana dari teori ini berdiri, dan sulit untuk diabaikan.

6. Kehidupan melalui pembiakan – Penelitian di Universitas Glasgow, di Skotlandia, telah melahirkan teori bahwa kehidupan di bumi mungkin telah berevolusi dari tanah liat. Tanah liat mungkin telah menjadi daerah aktivitas kimia yang terkonsentrasi, dan menyediakan tempat untuk berkembang biak bagi DNA dan komponen lainnya.

7. Kehidupan melalui submarine hidrotermal – Ventilasi hidrotermal bawah laut, atau ventilasi laut dalam, mengandung ekosistem yang luas dan beragam. Lingkungan yang kaya nutrisi dipenuhi dengan gas dan katalis reaktif, menciptakan habitat yang penuh dengan kehidupan. Studi menunjukkan bahwa kehidupan mungkin berasal dari dalam ventilasi ini, sebuah teori yang tidak dapat diabaikan, dan salah satu yang mungkin sebenarnya mengikat dengan teori es di awal diatas.

8. Teori Baru menambahkan energi sebagai katalis – Penambahan terbaru untuk campuran teori ini telah jelas diartikulasikan oleh Massachusetts Institute of Technology di Amerika Serikat (meskipun serangkaian individu telah memberikan kontribusi selama bertahun-tahun). Anggapan dari pendukung gagasan ini adalah bahwa kehidupan berevolusi dari kebutuhan, mengikuti hukum-hukum alam, bukan melalui kecelakaan atau kejadian aneh. Dalam sejumlah makalah, fisikawan berpendapat bahwa terjadinya kehidupan adalah masalah keniscayaan. Jadi, teori baru ini dapat dilihat sebagai penambah metabolisme dan reaksi teori sederhana di atas, tetapi dengan energi, seperti yang disediakan oleh matahari, sebagai katalis.

 9. Evolusi kimia dalam abiogenesis – Teori tentang evolusi molekuler umumnya menganggap molekul alami telah menyatu ke makromolekul pada saat ketika kedua konsentrasi bertemu, dan kondisi saat atmosfer mendukung kontak tersebut. Pada tahun 1924, Alexander I. Oparin ditentukan yang bahan kimia harus di atmosfer bumi untuk asam amino untuk membentuk (misalnya metana, hidrogen, amonia). Pada tahun 1950, Stanley L. Miller melakukan percobaan pertama mencoba untuk mereproduksi kondisi ini. Metana, amonia, hidrogen dan air ditempatkan dalam labu yang dikenakan debit listrik.

Setelah beberapa hari, percobaan menghasilkan beberapa senyawa organik termasuk asam amino. Peneliti lain mengulangi percobaan ini menggunakan sumber energi yang berbeda seperti UV, dan atmosfer primitif lainnya diduga. Ketika hidrogen sianida digunakan, bahkan basa nitrogen diperoleh, yang merupakan komponen dari blok bangunan untuk DNA. Berikut kita ulas dalam tokoh-tokoh abiogenesis.

Tokoh-tokoh abiogenesis

Berikut adalah tokoh-tokoh dalam teori abiogenesis yang ikut berperan penting dalam perkembangan abiogenesis.

1. Teori Oparin Haldane

Pada tahun 1920 JBS Haldane merupakan ilmuwan Inggris dan seorang biokimia Rusia Aleksander Oparin menetapkan ide yang sama tentang kondisi yang diperlukan untuk asal usul kehidupan di bumi.Mereka percaya bahwa molekul organik dapat terbentuk dari bahan abiogenesis dengan adanya sumber energi eksternal (misalnya, radiasi ultraviolet) dan bahwa atmosfer primitif mengurangi (memiliki jumlah yang sangat rendah oksigen yang bebas) dan berisi amonia dan uap air, antara lain misalnya gas.Keduanya juga menduga bahwa bentuk kehidupan pertama kali muncul adalah laut primitif dan heterotrofik (memperoleh nutrisi dari senyawa yang ada pada awal bumi) daripada autotrofik (menghasilkan makanan dan nutrisi dari sinar matahari atau bahan anorganik).

Oparin percaya bahwa kehidupan berkembang dari mikroskopis secara spontan dan membentuk agregat bola molekul lipid yang yang dibentuk bersama oleh gaya elektrostatik. Oparin menegaskan bahwa enzim bahan mendasar untuk reaksi metabolisme secara biokimia dan berfungsi lebih efisien ketika terkandung ketika dibebaskan dalam larutan air. Haldane percaya bahwa molekul organik sederhana dibentuk pertama dan di hadapan sinar ultraviolet menjadi semakin kompleks, akhirnya membentuk sel. Haldane dan Oparin membentuk ide dasar yang kemudian berkembang menjadi  banyak penelitian abiogenesis yang terjadi di dekade kemudian.

2. Miller dengan experiment urey

Pada tahun 1953 ahli kimia Amerika, Harold C. Urey dan Stanley Miller menguji teori Oparin Haldane dengan molekul organik, hal ini berhasil didapatkan hasil dari beberapa komponen anorganik yang diduga telah ada pada prebiotik Bumi. Apa yang dikenal sebagai percobaan Miller Urey, dua ilmuwan tersebut mengkombinasikan air hangat dengan campuran gas uap air, metana, amonia, dan molekul hydrogen dan ditambah dengan muatan listrik. Komponen yang berbeda dimaksudkan untuk mensimulasikan tentang laut primitif, suasana prebiotik, dan panas (dalam bentuk petir). Satu minggu kemudian Miller dan Urey menemukan bahwa molekul organik sederhana, termasuk asam amino (blok bangunan protein), telah dibentuk di bawah kondisi simulasi dari awal Bumi tersebut

3. Konsepsi modern abiogenesis

Hipotesis abiogenesis modern sebagian besar didasarkan pada prinsip yang sama seperti teori Oparin Haldane dan percobaan Miller Urey. Namun demikian, perbedaan halus antara beberapa model yang telah ditetapkan untuk menjelaskan perkembangan dari molekul abiogenesis ke organisme hidup, dan penjelasan berbeda mengenai apakah molekul organik kompleks pertama menjadi entitas dapat mereplikasi diri pada fungsi metabolisme atau menjadi metabolisme protosel pertama yang kemudian mengembangkan diri dengan kemampuan yang dapat mereplikasi diri.

Perkembangan Teori Abiogenesis ke Masa Kini

Seiring berjalannya waktu ke waktu , teori abiogenesis memiliki beberapa perubahan dan perkembangan seiring berjalannya waktu ke masa kini.

Berikut adalah penjelasan mengenai perkembangan teori abiogenesis ke masa kini :

1. Kebuntuan asam amino teori abiogenesis

Dalam semua percobaan ini, dimana berusaha untuk menghasilkan blok bangunan kehidupan, molekul oksigen tidak ada. Bumi memiliki atmosfer yang kaya akan oksigen, dan bahkan batuan tertua mengandung oksida, yang merupakan bukti bahwa mereka terbentuk dengan adanya oksigen. Bahkan, oksida telah ditemukan di bebatuan seharusnya 300 juta tahun lebih tua dari sel-sel hidup pertama. Oksigen diproduksi oleh semua organisme fotosintetik, dan diperlukan untuk metabolisme oleh semua bentuk kehidupan kecuali beberapa mikroorganisme.

Pengurangan hidrogen pada asam amino

Untuk mengurangi suasana yang kaya hidrogen digunakan dalam percobaan ini hanya karena asam amino dan basa nitrogen tidak akan terbentuk secara spontan dalam lingkungan oksidasi. Dalam eksperimennya lewat percikan listrik melalui atmosfer simulasi nya, Miller menyimpan asam amino yang dihasilkan.Dengan asumsi asam amino selamat dari suasana ultraviolet yang merusak bumi yang primitif dan untuk mencapai laut terbentuk teori “sup organik,” reaksi kimia lebih lanjut tidak akan mungkin terjadi sebagai badan air yang tidak kondusif untuk masalah kimiawi. Hal-hal lainnya diperlukan yang dalam kaitannya dengan asam amino telah dihasilkan secara kebetulan. Bahkan urutan yang benar dari asam amino yang tepat masih belum cukup untuk pembentukan molekul protein fungsional.Masing-masing dari 20 jenis asam amino yang terdapat dalam komposisi protein.

Namun, sementara beberapa asam amino yang harus terbentuk secara acak dalam “sup organik,” kemungkinan besar bahwa mereka terjadi dalam proporsi yang kurang lebih sama.Pertanyaan tentang bagaimana kombinasi khusus diperlukan asam amino bisa bersatu secara kebetulan, sementara ada yang tidak termasuk asam amino merupakan jalan buntu untuk abiogenesis .meskipun begitu, banyak evolusionis masih percaya bahwa eksperimen seperti Miller ini telah menunjukkan bahwa kehidupan bisa dimulai oleh interaksi pada awal Bumi.

2. Perdebatan teori abiogenesis

Habitat abiogenesis juga telah diperdebatkan. Sementara beberapa bukti menunjukkan bahwa kehidupan mungkin berasal dari tidak hidup pada hidrotermal di dasar laut, hal ini mungkin bahwa abiogenesis terjadi di tempat lain, seperti jauh di bawah permukaan bumi, di mana protosel baru dapat muncul dan hidup dari metana atau hidrogen, atau bahkan di laut pantai, di mana proteinoid mungkin telah muncul dari reaksi asam amino dengan panas, kemudian masuknya air sebagai sel seperti tetesan protein.

3. Skenario teori abiogenesis oleh ahli kekinian

Beberapa ilmuwan telah mengusulkan bahwa abiogenesis terjadi lebih dari sekali. Dalam salah satu contoh dari skenario hipotetis ini, berbagai jenis kehidupan muncul, masing-masing proses biokimia yang berbeda mencerminkan sifat dari bahan abiogenesis yang dikembangkan. Pada akhirnya, bagaimanapun, hidup berbasis fosfat akan memperoleh keuntungan evolusioner atas semua kehidupan yang tidak berbasis fosfat dan dengan demikian menjadi jenis yang paling banyak didistribusikan kehidupan di Bumi.

Gagasan ini menyebabkan para ilmuwan menyimpulkan adanya biosfer bayangan, sistem pendukung kehidupan yang terdiri dari mikroorganisme dimana terdapat struktur biokimia yang unik atau tidak biasa yang mungkin pernah ada, atau mungkin masih ada di Bumi. Sebagai percobaan Miller Urey menunjukkan, molekul organik dapat terbentuk dari bahan abiogenesis. Sejak tahun 1950-an, para peneliti telah menemukan bahwa asam amino secara spontan dapat membentuk peptida (protein kecil) dan menjadi kunci intermediet dalam sintesis nukleotida RNA  (senyawa yang mengandung nitrogen terkait dengan gula dan fosfat) dapat terbentuk dari bahan awal prebiotik.

4. Dari abiogenesis muncullah RNA

Berikut adalah perkembangan RNA dari teori abiogenesis

• Ide RNA sebagai awal bumi – Bukti terakhir yang mungkin dapat mendukung hipotesis dunia RNA, ide bahwa pada awal Bumi adalah adanya kelimpahan kehidupan RNA yang diproduksi melalui reaksi kimia prebiotik. Bahkan, selain membawa dan menerjemahkan informasi genetik, RNA merupakan katalis, molekul yang meningkatkan laju reaksi tanpa dirinya sendiri yang dikonsumsi, yang berarti bahwa katalis RNA tunggal bisa menghasilkan berbagai bentuk kehidupan, yang pasti menguntungkan, selama munculnya kehidupan di Bumi. Dunia hipotesis RNA adalah salah satu konsepsi terkemuka replikasi diri pertama abiogenesis.

• Metabolisme modern berbasis RNA – Beberapa model metabolisme berbasis abiogenesis modern yang menggabungkan enzim. Tetapi Oparin menyarankan kemajuan yang stabil dari molekul organik sederhana untuk khusus agregat protobiont yaitu molekul organik yang memunculkan beberapa karakteristik kehidupan. Protobiont mungkin kemudian memunculkan prokariota, organisme bersel tunggal dengan inti yang berbeda dan organel lain karena tidak adanya selaput internal tetapi mampu memetabolisme dan mereplikasi diri dan rentan terhadap seleksi alam.

Contoh prokariota primitif masih ditemukan di bumi saat ini termasuk archaea, yang sering menghuni lingkungan yang ekstrim dengan kondisi serupa yang mungkin ada miliaran tahun yang lalu, dan cyanobacteria (alga hijau biru), yang juga berkembang di lingkungan yang tidak ramah. Dalam memahami asal usul kehidupan, mengingat kemampuan proses fotosintesis mereka, stromatolit, merupakan simpanan yang dibentuk oleh pertumbuhan ganggang hijau biru, adalah fosil tertua di dunia, muncul ke 3,5 miliar tahun yang lalu.

5. Penemuan abiogenesis dan astrobiologi

Masih banyak pertanyaan yang belum terjawab tentang abiogenesis. Percobaan belum menunjukkan transisi yang lengkap bahan anorganik dengan struktur seperti protobiont dan protosel, dalam kasus dunia RNA yang diusulkan, belum menemukan jalan terang dari perbedaan penting dalam mekanisme sintesis purin dan pirimidin dasar yang diperlukan untuk membentuk nukleotida RNA yang lengkap. Selain itu, beberapa ilmuwan berpendapat bahwa abiogenesis itu tidak perlu, hal ini menunjukkan bahwa kehidupan diperkenalkan di  bumi melalui benturan dengan benda luar angkasa yang menyimpan organisme hidup, seperti meteorit yang mengandung organisme bersel tunggal, migrasi hipotetis kehidupan ke bumi ini dikenal sebagai panspermia.

Penelitian tentang abiogenesis telah mendapatkan manfaat secara signifikan dari astrobiologi, bidang studi yang berhubungan dengan pencarian kehidupan di luar bumi (kehidupan di luar bumi) dan dengan memahami kondisi yang diperlukan bagi kehidupan, dibentuk investigasi biological dari Titan, misalnya, yang memiliki suasana kurang oksigen bebas, telah mengungkapkan bahwa molekul organik kompleks yang adadi sana, sekilas menawarkan para ilmuwan tentang pembentukan bahan biologis dalam habitat prebiotik yang menyerupai proses awal terbentuknya bumi.