10 - 1 BAB X
TAHAP-TAHAP TERBENTUKNYA KEHIDUPAN
Berdasarkan fakta di alam dan hasil-hasil percobaan di laboratorium hanya teori evolusi biokimia yang paling dapat memberi penjelasan secara ilmiah tentang asal usul kehidupan di bumi. Peristiwa pembentukan mahluk hidup dari yang paling sederhana sampai yang paling kompleks secara berturut-turut dapat dibagi menjadi beberapa tahapan, yaitu; 1) Sintesis senyawa-senyawa organic sederhana, 2) Sintesis senyawa-senyawa polimer, 3) Pembentukan sel pertama, 4) Pembentukan sel eukaryote, dan 5) Pembentukan organisme bersel banyak.
Keadaan Awal Bumi dan Atmosfer Para ilmuwan sepakat bahwa keadaan keadaan bumi pada masa-masa awal berbeda dengan dengan keadaan sekarang. Pada masa-masa awal itu diperkirakan suhu cukup tinggi dan aktivitas gunung gunung berapi
10 - 2 juga tinggi sehingga menyebabkan atmosfer bumi penuh dengan gasgas hydrogen, amoniak, metan dan nitrogen dalam jumlah besar. Suhu tinggi (> 100° C) menyebabkan air hanya terdapat dalam bentuk uap dan bersama-sama keempat gas tadi mengisi atmosfer bumi. Pada masa itu oksigen bebas belum ada, kalaupun ada sangat sedikit dan ;apisan ozonpun belum terbentuk sehingga sinar ultraviolet sangat tinggi intensitasnya. Suhu bumi dari waktu ke waktu terus menurun dan suhu udarapun menurun juga. Dengan turunnya suhu udara maka uap air yang terkandung di dalamnya mengembun, lalu mencair selanjutnya terjadilah hujan lebat disertai kilatan halilintar yang kuat. Hujan lebat ini menghasilkan danau, sungai dan lautan yang menutupi lebh dari 2/3 bagian permukaan bumi.
Sintesis Molekul Organik Sederhana Alexander (1923) biokimiawan Rusia merumuskan hipotesisnya, yaitu bahwa molekul pembangun kehidupan yang disebut sebagai senyawa organik terbentuk pertama kali di lautan dari senyawa anorganik sederhana. Karena senyawa-senyawa organik itu lebih kompleks dari
10 - 3 pada senyawa-senyawa anorganik yang membentuknya, maka proses pembentukan senyawa organik itu memerlukan energi. Ada tiga kemungkinan sumber energy reaksi pembentukan senyawa-senyawa organic sederhana; 1) Energi panas, panas dapat meningkatkan kecepatan gerak molekul-molekul gas yang kemudian membentuk kombinasi senyaw-senyawa baru, 2) Energi yang berasal dari radiasi X dan sinar ultraviolet (UV), hantaman radiasi yang begitu kerap menyebabkan molekul-molekul bergabung membentuk molekul baru, 3) Energi yang kemungkinan berasal dari zat-zat radio aktif di dalam bumi itu sendiri dimana pada masa-masa awal prakehidupan diprkirakan zat-zat radio aktif sangat belimpah. Miller (1953) merancang seperangkat sarana percobaan Yang terdiri atas empat bagian utama yaitu; labu (ruang) pemanas, ruang pembakar, ruang pendingin (kondesor). Dimasukan gas CH4, NH3, H2 dan air. Air di dalam labu pemanas didihkan, sementara kondensor dialiri air dingin akibatnya terjadi sirkulasi campuran air dan gas-gas di dalam system. Campuran gas dan uap air tadi diperciki api listrik melalui dua elektroda yang terpasang di ruang pembaakran. Setelah satu minggu kandungan dalam system yang berupa residu di ruang perangkap di analisis. Hasilnya ternyata telah terbentuk berbagai
10 - 4 senyawa organic. Senyawa-senyawa organik yang berhasil ditemukan Miller itu adalah sejumlah asam amino dan beberapa asam organic sederhana.
Sintesis Makro Molekul Setelah senyawa-senyawa organic sederhana seperti asam amino, gula, lemak dan lain-lain terbntuk, tahap selanjutnya adalah pembentukan senyawa-senyawa yang lebih besar (makromolekul). Satu asam amino dapat bergabung dengan asam amino lain melalui ikatan peptida membentuk polipeptida. Sedangkan dua atau lebih nukleotida dapat bergabung melalui ikatan fosfodiester membentuk polinukleotida, protein, dan polinukleotida dalam bentuk DNA (Dioksiribo Nucleic Acid) dan RNA (Ribo Nucleic Acid) merupakan senyawa-senyawa penting bagi kehidupan organisme. Pembentukan protein dari asam-asam amino dan pembentukan polinukleotida dan basa-basa nitrogen dan gula pentose terjadi melalui reaksi kondensasai yaitu reaksi sintesis dehidrasi.
10 - 5 Terbentuknya Sel Pertama Operin mengajukan teori koaservat yaitu dimana senyawa-senyawa mirip protein di laut masa lampau beragregasi dan membentuk membrane pembalut. Teori berdasarkan dari penelitiannya yang membuktikan bahwa molekul-molekul protein terutama suspense protein dan polisakarida dalam air dapat dengan mudah membentuk unit-unit yang lebih kompleks (koaservat). Unit-unit tersebut adalah kumpulan protein atau senyawa-senyawa mirip protein yang terkurung di dalam butiran kecil yang dikelilingi cairan. Masing-masing koaservat dikelilingi cangkang air. Jdi pada dasarnya molekul air bertindak sebagai membrane di sekeliling butiran koaservat. Koaservat tersebut mampu menyerap secara selektif zat-zat dari medium di luarnya. Fox (1959) meneliti kembali yeori koaervat dan berhail mengungkapkan bahwa protein-protein yang terbentuk melalui reaksi thermal akan beragregasi secara spontan menjadi bulatan-bulatan yang disebut mikrosfer. Mikrosfer ini mampu tumbuh dengan cara menyerap protein-protein yang terlarut di medium dan beberapa diantaranya diketahui membelah diri seperti bakteri yang disebut prasel.
10 - 6 Organisme masa kini memproduksi ATP secara besar-besaran menggunakan oksigen melalui reaksi pemecahan senyawa-senyawa organic (nutrient), proses ini disebut respirasi anaerob. Karena atmosfer bumi primitive diasumsikan tidak mengandung O2 bebas, reaksi tersebut anatar alin adalah fermentasi. Langkah evolusioner penting dalam sejarah munculnya kehidupan adalah ketika asam nukleat di dalam prasel terorganisasi sedemikian rupa sehingga ketika mekanisme pengendalian itu bekerja, maka prasel telah menjadi organisme hidup yang sesungguhnya. Organisme hidup paling primitive itu diyakini sebagai organisme heterotop, yaitu organisme yang sepenuhnya bergantung kepada nutrient organic yang ada di lingkungannya. Organisme heterotroph mengalami persaingan sehingga mengalami perubahan yaitu dengan kemampuan membuat bahan makanan sendiri yaitu bahan organic dan anorganik. Organisme yang mampu melaksanakan proses tersebut dinamakan organisme autotrof.
10 - 7 Terbentuknya Sel Eukaryot Karena adanya proses fotosintesis oleh organisme autotrof maka O2 atmosfer di lautan terus bertambah karena reaksi sintesis tersebut menghasilkan oksigen. Sinar matahari H2O + CO2 ------------------------ CHO + O2 Klorofil Karena oksigen merupakan senyawa yang sangat reaktif yang sangat yang dapat berinteraksi dengan hamper semua penyusun sitoplasma maka O2 merupakan racun bagi sebagian besar organisme primitive seperti halnya terhadap bakteri anaerob Dengan menggunakan O2 organisme dapat mengoksidasi molekulmolekul yang dimakannya secara lebih sempurna. Proses oksidasi molekul-molekul makanan menggunakan oksigen itu disebut respirasi. Sel eukaryot berbeda dengan sel prokaryot karena sel eukaryote mempunyai inti yang mengandung sebagian besar DNA sel.
10 - 8 Terbentuknya Organisme Multiseluler Proses evolusi kehidupan setelah terbentuknya organisme sel tunggal, adalah terbentuknya organisme bersel banyak. Organisme multiseluler dapat memanfaatkan sumber daya lebih efisien ketimbang sel tunggal. Kemungkinan pertma munculnya organisme multiseluler adalah dengan bersekutunya oranisme uniseluler membentuk koloni. Cara sederhana untuk membentuk koloni adalah dengan tetap bersatunya dua sel anak hasil pembelahan. Kemungkinan lain, organisme uniseluler yang berinti banyak membentuk membran plasma yang menyelaputi setiap intinya. Inti yang telah terselaput tadi kemudian secara strukturl dan fungsional menjadi anggota-anggota koloni.
