Teori Asal-Usul Kehidupan

Para ahli mencoba mengungkapkan ataupun membantah teori asal usul kehidupan, masing-masing memiliki pendapat yang berbeda. Ada tiga teori asal usul kehidupan yang dikenal yaitu: Teori Abiogenesis yang menyatakan bahwa kehidupan berasal dari benda mati; Teori Biogenesis yang menyatakan bahwa kehidupan berasal dari kehidupan sebelumnya; dan Teori Evolusi Biokimia yang menyatakan bahwa kehidupan berasal dari bahan anorganik yang mengalami perubahan-perubahan secara kimiawi sampai muncul bentuk kehidupan yang pertama. Berikut ini dikemukakan beberapa teori tentang asal usul makhluk hidup.

1. Teori Abiogenesis

Teori Abiogenesis disebut juga Teori Generatio Spontane. Generatio spontanea berarti penciptaan yang terjadi secara spontan. Menurut teori Abiogenesis  makhluk hidup berasal dari benda tidak hidup atau dengan kata lain makhluk hidup ada dengan sendirinya. Teori Abiogenesis dicetuskan pertama kali oleh Aristoteles (384 - 322 SM) yang kemudian oleh seorang ilmuwan Inggris pada tahun 1700 bernama Nedhan. Nedhan menyimpulkan bahwa bakteri berasal dari air kaldu.

Teori Abiogenesis gugur karena pada abad ke-17, setelah Antonie van Leeuwenhoek berhasil membuat mikroskop. Penemuan mikroskop inilah yang mengawali berbagai macam percobaan untuk menguji teori-teori Abiogenesis. Leeuwenhoek mencoba mengamati air rendaman jerami dengan menggunakan mikroskop temuannya. Ternyata terlihat bahwa di dalam setetes air rendaman jerami tersebut terdapat benda-benda aneh yang sangat renik. Para pendukung teori Abiogenesis menyatakan bahwa mikroorganisme itu berasal dari jerami yang membusuk. Akan tetapi, Leeuwenhoek menolak pernyataan itu dengan mengemukakan bahwa mikroorganisme itu berasal dari udara.

2. Teori Biogenesis

Teori biogenesis adalah suatu teori yang mengemukakan bahwa asal kehidupan suatu makhluk hidup berasal dari makhluk hidup pula. Semboyan teori Biogenesis adalah “omne vivum ex ovo” (makhluk hidup berasal dari telur) “omne vivum ex vivo” (makhluk hidup berasal dari makhluk hidup yang telah ada). Tokoh pendukung teori ini antara lain Francesco Redi, Lazzaro Spallanzani, dan Louis Pasteur.

a. Fransisco redi

Francisco Redi adalah seorang ilmuwan berkebangsaan Italia, ia merupakan orang pertama yang membantah teori Generatio Spontanea. Ia menggunakan daging segar yang diletakkan di dalam tiga tabung. Perlakuan tabung I dibiarkan terbuka, tabung II ditutup kain kasa dan tabung III dititp dengan rapat. Setelah beberapa hari:

1. Tabung I: terdapat lalat pada tabung dan belatung pada daging.
2.  Tabung II: terdapat belatung pada jaring, tetapi tidak ada lalat atau belatung pada daging
3. Tabung III: tidak terdapat lalat maupun belatung di dalamnya.

Redi berkesimpulan bahwa belatung tidak terbentuk dari daging yang membusuk, melainkan berasal dari telur lalat yang tertinggal pada daging dan kain kasa pada saat lalat hinggap. Dari hal ini maka teori Abiogenesis runtuh diganti dengan teori Biogenesis yaitu bahwa makhluk hidup tidak begitu saja terbentuk dari benda-benda mati, melainkan dari makhluk hidup juga.

b. Spallanzani

Spallanzani adalah seorang tokoh ilmuwan dari Italia. Ia melakukan kegiatan eksperimen pada tahun 1765, untuk menentang teori Nedham. Spallanzani mengadakan pembuktian dengan air kaldu yang ditempatkan di dalam tabung. Labu pertama diisi air kaldu dan dipanaskan selama beberapa menit, kemudian dibiarkan tetap terbuka. Labu kedua diisi air kaldu, kemudian ditutup dengan rapat dan dipanaskan selama beberapa menit. Setelah beberapa lama pada labu pertama air kaldu keruh dan pada labu kedua air kaldu tetap jernih, . 

1. Labu I: air kaldu berubah menjadi keruh dan baunya tidak enak
2. Labu II: air kaldu tidak mengalami perubahan (air tetap jernih), tidak berbau, dan tidak mengandung mikroorganisme.

Spallanzani berkesimpulan bahwa mikroba yang terdapat pada air kaldu labu I bukan berasal dari air kaldu tetapi berasal dari mikroba sebelumnya yang tersebar di udara. Hasil percobaannya sama dengan Francisco Redi yaitu makhluk hidup berasal dari sesuatu yang hidup. Spallanzani menjelaskan bahwa kegagalan percobaan Nedham karena Nedham tidak merebus tabung cukup lama sampai semua organisme terbunuh dan Nedham juga tidak menutup leher tabung dengan rapat sehingga masih ada organisme yang masuk dan tumbuh.

c. Louis Pasteur

Louis Pasteur melakukan percobaan pada tahun 1864. Tujuan percobaan Pasteur adalah untuk menguji dan memperbaiki percobaan dari Redi dan Spallanzani. Pasteur membuat labu berleher angsa, yang agak tertutup namun masih dapat berhubungan dengan udara. Prinsip tabung ini adalah udara dapat masuk ke dalam tabung, tapi debu akan menempel pada lengkungan leher tabung.

Percobaan yang dilakukan oleh Pasteur adalah merebus kaldu hingga mendidih kemudian kaldu tersebut didiamkannya beberapa saat di dalam tabung leher angsa. Setelah beberapa hari, bakteri tidak tumbuh pada kaldu tersebut. Namun, apabila tabung dimiringkan hingga air kaldu sampai ke permukaan pipa, air kaldu tersebut akan terkontaminasi oleh mikroorganisme udara. Akibatnya setelah beberapa waktu, air kaldu akan keruh karena terdapat mikroorganisme.

Dari teori Pasteur inilah maka teori abiogenesis (Generatio spontanea) tumbang. Sehingga disimpulkan bahwa makhluk hidup berasal dari makhluk hidup pula. Dari bantahannya tersebut, Louis Pasteur merumuskan Teori Biogenesis yaitu omne vivum ex ovo (kehidupan berasal dari telur), omne ovum ex vivo (telur berasal dari kehidupan) dan omne vivum ex vivo (kehidupan berasal dari kehidupan sebelumnya).

3. Teori Evolusi Biokimia

Meskipun penelitian Pasteur dan Spallanzani telah menggugurkan Teori Abiogenesis, namun mereka belum dapat menjelaskan Teori Biogenesisnya tersebut secara ilmiah. Pada akhirnya, muncul teori baru yang dikemukakan oleh Alexander Ivanovich Oparin seorang ahli biokimia pada tahun 1936. Teorinya mendapat dukungan dari ahli-ahli lain dan dikenal dengan istilah Teori Evolusi Biokimia yang merupakan teori modern tentang asal usul kehidupan.

Teori ini mencoba menggali informasi asal usul makhluk hidup dari sisi biokimia. Menurut Oparin dalam bukunya yang berjudul The Origin of Life (1936) menyatakan bahwa asal mula kehidupan terjadi bersamaan dengan evolusi terbentuknya bumi beserta atmosfernya. Dari proses-proses tersebut maka dapat dihasilkan bahan-bahan kimia. Bahan-bahan yang berat akan menyusun bumi sedangkan bahan yang ringan akan menyusun atmosfer. Teori evolusi biokimia dicetuskan oleh beberapa tokoh berikut.

a. Alexander Ivanovich Oparin

Menurut Oparin, kehidupan berasal dari benda mati yang selanjutnya mengalami perubahan (evolusi), hingga terbentuklah kehidupan. Oparin dan Haldane membuat postulat bahwa kondisi bumi yang primitif memungkinkan terjadinya reaksi kimia untuk mensintesis senyawa organik dari prekusor anorganik yang terdapat pada atmosfer dan lautan purbakala. Hal ini tidak dapat terjadi pada kondisi bumi modern karena pada bumi modern terdapat banyak kandungan atmosfer hasil fotosintetik. Oparin dan Haldane membayangkan bahwa kondisi kimia bumi yang primitif kaya akan sumber daya energi yang diperlukan untuk sintesis molekul organik dari bahan-bahan anorganik.

Secara rinci menurut Oparin dan Haldane, tahapan evolusi biokimiawi sampai terbentuknya organisme pertama terjadi melalui empat tahapan, yaitu:

1. Sintesis abiotik (benda tak hidup) dan akumulasi molekul organik kecil atau monomer seperti asam amino dan nukleotida.
2. Penyatuan monomer-monomer menjadi polimer, termasuk protein dan asam nukleat.
3. Agregasi molekul yang diproduksi secara abiotik menjadi droplet/ tetesan yang disebut protobion yang memiliki karakteristik yang berbeda dengan lingkungan sekitarnya.
4. Munculnya faktor hereditas yang diduga telah berlangsung sebelum tahapan droplet atau tetesan.

b. Harold Urey

Urey adalah seorang ilmuwan Amerika Serikat yang berpendapat bahwa atmosfer bumi pada suatu saat kaya akan molekul-molekul seperti CH4 (metana), NH3 (ammonia), H2 (hidrogen) dan H2O dalam bentuk gas.Adanya energi yang berasal dari aliran listrik halilintar dan radiasi sinar kosmis, akan mengakibatkan molekul-molekul tersebut mengadakan reaksi kimia untuk membentuk zat-zat hidup. Zat hidup yang mula-mula ada kirakira seperti virus sekarang. Zat hidup ini setelah berjuta-juta tahun berkembang menjadi berbagai jenis organisme.

c. Stanley Miller

Miller adalah murid dari Urey. Ia membuat suatu percobaan untuk membuktikan teori Urey. Ia melakukan percobaan dengan mengisi tabung-tabung dengan CH4, NH3, H2, dan H2O. Campuran gas-gas tersebut dialirkan melalui labu dilengkapi elektroda yang dapat melepaskan bunga api listrik yang bertegangan tinggi selama satu minggu. Setelah percobaan tersebut, dilihat ternyata ditemukan beberapa jenis asam amino. Asam amino adalah zat yang menyusun protoplasma makhluk hidup. Pada temuannya ini asam amino tersebut belum menunjukkan gejala hidup.