Asal-usul Kehidupan
MODUL PEMBELAJARAN ASAL-USUL KEHIDUPAN
MODUL PEMBELAJARAN ASAL-USUL KEHIDUPAN
Peta Konsep
Peta Konsep
Bagaimanakah kehidupan dapat terjadi? Apakah terjadi secara tiba-tiba atau ada penyebabnya? Para ilmuwan sejak dulu sudah menyelidiki masalah tersebut. Untuk mengetahui asal-usul kehidupan, para ilmuwan menyelidiki dan melakukan eksperimen. Selain penelitian, teori-teori dikemukakan oleh beberapa ilmuwan berdasarkan bukti-bukti yang ada.
Bagaimanakah kehidupan dapat terjadi? Apakah terjadi secara tiba-tiba atau ada penyebabnya? Para ilmuwan sejak dulu sudah menyelidiki masalah tersebut. Untuk mengetahui asal-usul kehidupan, para ilmuwan menyelidiki dan melakukan eksperimen. Selain penelitian, teori-teori dikemukakan oleh beberapa ilmuwan berdasarkan bukti-bukti yang ada.
Emanuel Swedenborg, Immanuel Kant dan Pierre-Simon Laplace
Emanuel Swedenborg, Immanuel Kant dan Pierre-Simon Laplace
George Smoot
George Smoot
Teori terbentuknya Bumi
Sebelum membahas teori asal-usul kehidupan, terlebih dahulu akan dibahas teori terbentuknya bumi. Ada beberapa teori tentang terjadinya bumi dan benda-benda langit lainnya, antara lain: Teori Kabut (nebula) dan Teori Big Bang.
1. Teori Kabut (nebula)
Teori Kabut (nebula) hanyalah satu dari sekian banyak teori tentang pembentukan alam semesta. Kita tahu, ada tiga sosok yang dikait-kaitkan dengan teori ini: Emanuel Swedenborg, Immanuel Kant dan Pierre-Simon Laplace. Kita juga tahu bahwa Swedenborg-lah yang pertama kali mengemukakannya di tahun 1737, lantas disempurnakan oleh Kant pada tahun 1755 lewat bukunya yang diberi judul Universal Natural History and Theory of the Heavens. Pada tahun 1796, Laplace juga mempublikasikan teori yang sama, tetapi dengan pendekatan yang berbeda (kasus ini hampir serupa seperti sejarah penemuan kalkulus antara Sir Isaac Newton dan Gottfried Wilhelm Leibniz).
Teori Kabut (nebula) menyatakan bahwa bintang-bintang di angkasa meledak. Hasil ledakan yang berupa debu dan gas membentuk kabut. Kabut ini disebut kabut asal atau nebula. Kabut ini kemudian memadat, lalu meledak lagi menghasilkan bintang-bintang baru dan planet-planet termasuk bumi.ثُمَّ اسْتَوَىٰ إِلَى السَّمَاءِ وَهِيَ دُخَانٌ فَقَالَ لَهَا وَلِلْأَرْضِ ائْتِيَا طَوْعًا أَوْ كَرْهًا قَالَتَا أَتَيْنَا طَائِعِينَKeajaiban al-Qur'an mengalahkan segala keajaiban luar biasa yang ditemukan oleh para ilmuan, karena ternyata sebelum ditemukannya teori kabut (nebula) oleh ketiga ilmuan di atas, al-Qur'an lebih dulu menggambarkan kebesaran pencipta-Nya seperti ayat di bawah ini:
Teori Kabut (nebula) menyatakan bahwa bintang-bintang di angkasa meledak. Hasil ledakan yang berupa debu dan gas membentuk kabut. Kabut ini disebut kabut asal atau nebula. Kabut ini kemudian memadat, lalu meledak lagi menghasilkan bintang-bintang baru dan planet-planet termasuk bumi.
ثُمَّ اسْتَوَىٰ إِلَى السَّمَاءِ وَهِيَ دُخَانٌ فَقَالَ لَهَا وَلِلْأَرْضِ ائْتِيَا طَوْعًا أَوْ كَرْهًا قَالَتَا أَتَيْنَا طَائِعِينَ
Artinya: "Kemudian Dia menuju kepada penciptaan langit dan langit itu masih merupakan asap, lalu Dia berkata kepadanya dan kepada bumi: "Datanglah kamu keduanya menurut perintah-Ku dengan suka hati atau terpaksa". Keduanya menjawab: "Kami datang dengan suka hati". (Q.S Fusshilat: 11)
Dari ayat di atas, jelas dikatakan bahwa 'langit masih berupa asap'. Asap disini dapat kita definisikan sebagai kabut. Sedangkan kabut adalah esensi dari teori nebula yang mahsyur itu.
2. Teori Big bang
Bukti ilmiah adanya ledakan besar sesuai teori Big Bang telah dipaparkan oleh NASA. Pada 1989, George Smoot bersama Tim NASA meluncurkan satelit untuk meneliti asal mula alam semesta.
Dalam buku 'Alquran vs Sains Modern Menurut Dr Zakir Naik' karya Ramadhani dan kawan-kawan, melalui instrumen sensitif yang disebut COBE (Cosmic Background Emission Explorer), penelitian itu mengungkapkan bahwa terdapat sisa-sisa ledakan besar alam semesta. Dari hasil penelitian itu, sebagian besar ilmuwan mulai percaya teori Big Bang. Bukti lain kebenaran teori Big Bang adalah berhasil ditemukannya jumlah relatif hidrogen dan helium di alam semesta.
Hasil penelitian yang dilakukan mengungkap bahwa
campuran unsur hidrogen dan helium di alam semesta sesuai perhitungan teoritis jika terjadi ledakan besar.
Dari berbagai fakta ilmiah, akhirnya teori Big Bang mendapatkan persetujuan dunia ilmiah. Dalam sebuah artikel yang dimuat pada Oktober 2014, Scientific American menuliskan bahwa teori Big Bang adalah satu-satunya teori yang dapat menjelaskan asal mula alam semesta. Jauh sebelum teori Big Bang dikemukakan ilmuwan, Alquran telah menjelaskan terkait terbentuknya alam semesta.
أَوَلَمْ يَرَ الَّذِينَ كَفَرُوا أَنَّ السَّمَاوَاتِ وَالْأَرْضَ كَانَتَا رَتْقًا فَفَتَقْنَاهُمَا ۖ وَجَعَلْنَا مِنَ الْمَاءِ كُلَّ شَيْءٍ حَيٍّ ۖ أَفَلَا يُؤْمِنُونَ
"Dan apakah orang-orang yang kafir tidak mengetahui bahwasanya langit dan bumi itu keduanya dahulu adalah suatu yang padu, kemudian Kami pisahkan antara keduanya. Dan dari air Kami jadikan segala sesuatu yang hidup. Maka mengapakah mereka tiada juga beriman?" (Q.S Al Anbiya: 30).
Teori Big Bang (ledakan hebat) menyatakan bahwa kira-kira 15 milyar tahun yang lalu, semua materi di angkasa menyatu dan memadat (berkondensasi) membentuk satu bentukan yang mengecil. Selanjutnya, massa padat yang mengecil ini meledak dengan ledakan yang hebat. Debu dan gas-gas hasil ledakan membentuk bintang-bintang generasi baru. Saat inilah diperkirakan awal terbentuknya alam semesta. Bumi terbentuk sekitar 5 milyar tahun yang lalu, dan makhluk hidup muncul pertama di bumi sekitar 1 milyar tahun kemudian. Dari ayat tersebut, terlihat jelas kesesuaian antara ayat Alquran dan teori Big Bang. Persamaan keduanya tidak bisa dihindari. Disebutkan bahwa kata 'ratk' dalam bahasa Arab merujuk sebagai 'suatu yang padu, bercampur, dan bersatu'. Kata itu digunakan untuk menyebut dua zat yang berbeda yang bercampur menjadi satu. Kalimat 'kami pisahkan' merupakan terjemahan dari kata kerja bahasa Arab, yaitu 'fatk' yang berarti terjadi pemisahan dari struktur 'ratk'. Jadi menurut ayat ini, langit dan Bumi pada awalnya bersatu (ratk), kemudian dipisahkan (fatk).
Teori Big Bang (ledakan hebat) menyatakan bahwa kira-kira 15 milyar tahun yang lalu, semua materi di angkasa menyatu dan memadat (berkondensasi) membentuk satu bentukan yang mengecil. Selanjutnya, massa padat yang mengecil ini meledak dengan ledakan yang hebat. Debu dan gas-gas hasil ledakan membentuk bintang-bintang generasi baru. Saat inilah diperkirakan awal terbentuknya alam semesta. Bumi terbentuk sekitar 5 milyar tahun yang lalu, dan makhluk hidup muncul pertama di bumi sekitar 1 milyar tahun kemudian.
Asal Usul Kehidupan
1. Teori Abiogenesis
Teori abiogenesis disebut juga teori generatio spontanea. Pokok dari teorinini menyatakan bahwa kehidupan berasal dari benda atau materi tidak hidup dan kehidupan terjadi secara spontan (generatio spontanea). Ilmuwan yang mengemukakan teori ini adalah seorang filsafat Yunani kuno, yakni Aristoteles (384–322 SM). Dengan melihat organisme di sekelilingnya, Aristoteles berkesimpulan bahwa makhluk hidup muncul secara tiba-tiba.
Aristoteles(384–322 SM)
Aristoteles
(384–322 SM)
Contohnya, seekor cacing yang keluar dari dalam tanah, maka cacing tersebut berasal dari tanah. Contoh lainnya, katak yang keluar dari lumpur, maka katak tersebut berasal dari lumpur. Ilmuwan lain yang mendukung teori ini adalah John Needham (1700). Ilmuwan dari Inggris ini melakukan percobaan dengan merebus sebentar air kaldu yang berasal dari sepotong daging. Air kaldu tersebut menjadi keruh karena adanya mikroorganisme. Ilmuwan tersebut kemudian berkesimpulan bahwa mikroorganisme berasal dari air kaldu.
John Needham (1700)
John Needham (1700)
Berdasarkan teori Abiogenesis yang menyatakan tentang kehidupan yang berasal dari benda atau materi tidak hidup dan kehidupan terjadi secara spontan, sebenarnya hal tersebut tidak benar jika dikaitkan dengan ajaran Agama Islam. Allah lah yang menciptakan kehidupan, namun ayat dibawah ini dapat menggambarkan teori Abiogenesis tersebut. Tafsir terperinci terkait ayat tersebut akan dijelaskan setelahnya, sehingga tidak dapat dikatakan bahwa ayat ini menguatkan adanya teori Abiogenesis.
وَأَنْزَلَ مِنَ السَّمَاءِ مَاءً فَأَخْرَجْنَا بِهِ أَزْوَاجًا مِنْ نَبَاتٍ شَتَّىٰ
"... dan menurunkan dari langit air hujan. Maka Kami tumbuhkan dengan air hujan itu berjenis-jenis dari tumbuh-tumbuhan yang bermacam-macam" (Q.S Thaha: 53).
Tidak hanya tumbuhan yang dibuat dari air tetapi hewan juga terbuat dari air seperti yang dijelaskan dalam Al-Quran Surat Annur ayat 45 berikut ini:
وَاللَّهُ خَلَقَ كُلَّ دَابَّةٍ مِنْ مَاءٍ ۖ
"Dan Allah telah menciptakan semua jenis hewan dari air." (Q.S Annur: 45)
Tafsir Ibn Katsir surat Thaha ayat 53 menyatakan bahwa Allah menumbuhkan berbagai macam tumbuh-tumbuhan berupa tanam-tanaman dan buah-buahan, baik yang asam, manis, maupun pahit, dan berbagai macam lainnya melalui air hujan yang diperintahkan Allah untuk turun dari langit sehingga dapat memberikan kehidupan bagi makhluk-Nya. Tafsir Jalalain menjelaskan lebih rinci bahwa Allah berfirman menggambarkan apa yang telah disebutkan-Nya itu sebagai nikmat dari-Nya (berupa bumi sebagai hamparan, jalan sebagai tempat beralan dan air hujan), kepada Nabi Musa dan dianggap sebagai khithab untuk penduduk Mekah. (Maka Kami tumbuhkan dengan air hujan itu berjenis-jenis) bermacam-macam (tumbuh-tumbuhan yang beraneka ragam). Lafal Syattaa ini menjadi kata sifat daripada lafal Azwaajan, maksudnya, yang berbeda-beda warna dan rasa serta lain-lainnya. Lafal syattaa ini adalah bentuk jamak dari lafal Syatiitun, wazannya sama dengan lafal Mardhaa sebagai jamak dari lafal Mariidhun. Ia berasal dari kata kerja Syatta artinya Tafarraqa atau berbeda-beda.
2. Teori Biogenesis
Teori biogenesis menyatakan bahwa makhluk hidup berasal dari makhluk hidup lagi. Menurut Charles Darwin mengemukakan dalam bukunya berjudul "On the Origin of Species by Means of Natural Selection, or The Preservation of Favoured Races in the Struggle for Life" menganggap manusia berasal dari kera yang berevolusi. Tetapi dalam Al-Quran juga sudah dijelaskan tentang proses penciptaan manusia, dalam surat Shaad (38) : 71
إِذْ قَالَ رَبُّكَ لِلْمَلَائِكَةِ إِنِّي خَالِقٌ بَشَرًا مِنْ طِينٍ
"(Ingatlah) ketika Tuhanmu berfirman kepada malaikat: "Sesungguhnya Aku akan menciptakan manusia dari tanah (thiin)."
Manusia pertama ialah Adam dan manusia kedua ialah Hawa, Allah telah menciptakan manusia dalam keadaan sebaik-baiknya. Tumbuhan dan hewan tidak memiliki akal pikiran, nafsu, dan anggota tubuh yang sangat memungkinkan untuk bekerja secara sempurna. Manusia juga dapat mengembangkan sesuatu yang sudah ada seperti kayu digunakan untuk membuat rumah atau untuk membuat api.
Teori biogenesis merupakan lawan dari teori abiogenesis. Para ilmuwan yang mendukung teori biogenesis adalah Francesco Redi (1626–1697), Abbe Lazzaro Spallanzani (1729–1799), dan Louis Pasteur (1822–1895). Ketiga ilmuwan ini melakukan percobaan dan membuktikan teori biogenesis.
a. Percobaan Francesco Redi
Francesco RediFrancesco Redi adalah orang pertama yang melakukan percobaan untuk menentang teori abiogenesis. Redi melakukan percobaan dengan menggunakan daging segar dan dua stoples. Stoples pertama diisi dengan daging dan dibiarkan terbuka (tidak ditutup), sedangkan stoples kedua diisi daging dan ditutup rapat. Setelah beberapa hari, di dalam stoples yang terbuka terdapat larva.
Francesco Redi
Percobaan (1) Percobaan (2)
Percobaan (1) Percobaan (2)
Redi berkesimpulan bahwa larva tersebut berasal dari lalat yang masuk ke dalam stoples kemudian bertelur. Untuk meyakinkan kesimpulannya tersebut, Redi melakukan percobaan yang kedua. Kali ini stoples ditutupi dengan kain kasa sehingga masih terjadi hubungan dengan udara, tetapi lalat tetap tidak dapat masuk. Setelah beberapa hari, didapatkan daging dalam stoples tersebut membusuk, tetapi dalam daging tersebut tidak terdapat larva. Redi mengemukakan tidak adanya larva ini karena lalat tidak bisa menyimpan telurnya dalam daging. Oleh karena itu, Redi berkesimpulan bahwa larva lalat bukan berasal dari daging yang membusuk.
b. Percobaan Lazzaro Spallanzani
Lazzaro Spallanzani Pada percobaan Spallanzani, digunakan air rebusan dari daging atau (air kaldu). Air kaldu tersebut dimasukkan ke dalam dua labu, kemudian dipanaskan. Setelah dipanaskan, labu I dibiarkan terbuka. Sementara itu, setelah air kaldu dalam labu II dipanaskan, labu kemudian ditutup rapat menggunakan gabus. Setelah beberapa hari, air kaldu dalam labu I menjadi keruh dan berbau busuk yang disebabkan oleh aktivitas mikroorganisme. Mikroorganisme tersebut berasal dari udara bebas yang masuk ke labu I karena tidak ditutup. Pada labu II, ternyata tidak ada perbedaan dari sebelumnya. Air kaldu tetap jernih. Jernihnya air kaldu ini disebabkan tidak adanya udara yang masuk ke dalam labu.
Lazzaro Spallanzani
Percobaan Spallanzani menunjukkan bahwa pada labu terbuka terdapat kehidupan yang berasal dari mikroorganisme yang ada di udara. Pada labu yang ditutup tidak terdapat kehidupan. Berdasarkan hal tersebut, Spallanzani berkesimpulan bahwa kehidupan bukan berasal dari air kaldu, tetapi berasal dari makhluk hidup lainnya. Akan tetapi, para penganut abiogenesis menyanggah penelitian ini dan mengatakan bahwa mikroorganisme tidak tumbuh karena tidak terdapat udara. Udara dibutuhkan untuk menyokong kehidupan.
c. Percobaan Louis Pasteur
Louis Pasteur adalah seorang ahli biokimia dari Perancis yang berhasil menumbangkan teori abiogenesis. Hasil percobaannya tidak dapat disanggah lagi oleh pendukung teori abiogenesis. Percobaan yang dilakukan Louis Pasteur ini sebenarnya penyempurnaan dari percobaan yang dilakukan oleh Spallanzani.
Louis PasteurPasteur menggunakan labu berleher seperti angsa dalam percobaannya. Labu berleher seperti angsa ini diisi dengan air kaldu. Fungsi dari labu leher angsa ini adalah agar hubungan antara labu dan udara luar masih ada, artinya masih terdapat oksigen. Labu ini dipanaskan untuk mensterilkan air kaldu dari mikroorganisme. Setelah dipanaskan, labu kemudian didinginkan dan disimpan. Setelah beberapa hari, ternyata air kaldu dalam labu leher angsa tetap jernih, namun di bagian lehernya banyak terdapat debu dan partikel-partikel, sedangkan di labu lainnya yang tidak berleher angsa, air kaldunya mengandung mikroorganisme.
Louis Pasteur
Berdasarkan hasil percobaannya, Louis Pasteur menyimpulkan bahwa mikroorganisme yang ada dalam air kaldu bukan berasal dari air kaldu itu sendiri, melainkan dari mikroorganisme yang ada di udara. vivum ex ovo, yakni setiap makhluk hidup berasal dari telur, omne ovum ex vivo, yakni setiap telur berasal dari makhluk hidup, dan omne vivum ex vivo, yakni setiap makhluk hidup berasal dari makhluk hidup sebelumnya.
3. Teori Evolusi Kimia
Ternyata gugurnya teori abiogenesis oleh teori biogenesis tidak membuat ilmuwan berhenti menyelidiki tentang asal-usul kehidupan. Sekarang, timbul pertanyaan, jika makhluk hidup berasal dari makhluk hidup, dari manakah asal mula makhluk hidup yang pertama? Untuk menjawab itu, muncullah teori evolusi kimia. Ilmuwan yang menyatakan teori tersebut adalah Harold Urey.
Urey menyatakan bahwa pada periode tertentu, atmosfer bumi mengandung molekul metana (CH4), amonia (NH4), air (H2O), dan karbon dioksida (CO2). Karena pengaruh dari energi petir dan sinar kosmis, zat-zat tadi bereaksi. Hasil reaksi tersebut menghasilkan suatu zat hidup yang diduga virus. Zat hidup tersebut berkembang selama jutaan tahun membentuk makhluk hidup. Teori yang dikemukakannya tersebut, kemudian dikenal dengan teori Urey.
Stanley Miller & Harold UreyUntuk membuktikan teori ini, Stanley Miller melakukan sebuah percobaan. Peralatan yang dirancang Miller, yakni ruang bunga api diisi dengan campuran gas meniru atmosfer purba, sementara botol kaca kecil diisi dengan air murni seperti sup purba. Miller membuat kilat buatan dengan bunga api listrik di antara dua elektroda dalam atmosfer buatan tersebut. Ia juga memanaskan air laut tiruannya. Percobaan ini berlangsung selama seminggu dan dapat menghasilkan beragam senyawa organik.
Stanley Miller & Harold Urey
Di alam nyata, reaksi kimia ini akan berjalan selama jutaan tahun sehingga dapat membentuk hasil yang lebih kompleks. Pada titik tertentu dari proses yang panjang ini, senyawa kimia dapat terbentuk dengan sendirinya. Jika pada proses membentuk diri ini terkadang terdapat kesalahan, senyawa kimia ini dapat menyesuaikan diri dan berevolusi melalui proses seleksi kimiawi. Jadi, kehidupan tidak terbentuk secara tiba-tiba melainkan timbul secara bertahap dari senyawa tidak hidup. Contoh unsur kimia dalam al-Qur'an sebagai bukti kebesaran ciptaan Allah adalah:
أَمَّنْ خَلَقَ السَّمَاوَاتِ وَالْأَرْضَ وَأَنْزَلَ لَكُمْ مِنَ السَّمَاءِ مَاءً
"Atau siapakah yang telah menciptakan langit dan bumi dan yang menurunkan air untukmu dari langit ... " (Q.S An-Naml:60)
4. Teori Evolusi Biologi
Alexander Ivanovich Oparin mengemukakan bahwa evolusi zat-zat kimia terjadi sebelum di bumi terdapat kehidupan. Seperti sebelumnya, zat anorganik berupa air, metana, karbon dioksida, dan amonia terkandung dalam atmosfer bumi. Zat anorganik tersebut membentuk zat-zat organik akibat adanya radiasi dari energi listrik yang berasal dari petir. Suhu di bumi terus menurun. Ketika sampai pada titik kondensasi, terjadi hujan yang mengikis batuan di bumi yang banyak mengandung zat-zat anorganik. Zat-zat anorganik tersebut terbawa ke lautan yang panas. Di lautan ini terbentuk sup purba atau sup primordial.
Alexander Ivanovich OparinSup purba terus berkembang selama berjuta-juta tahun. Di dalam sup purba, terkandung zat anorganik, RNA, dan DNA. RNA yang dibutuhkan dalam proses sintesis protein dapat terbentuk dari DNA. Akibatnya, terbentuklah sel pertama. Sel pertama tersebut mampu membelah diri sehingga jumlahnya semakin banyak. Sejak saat itulah evolusi biologi berlangsung.
Alexander Ivanovich Oparin
a. Terbentuknya Makhluk Hidup Prokariotik
Sejarah kesuksesan makhluk hidup prokariotik dimulai sedikitnya pada 3,5 miliar tahun yang lalu. Prokariotik merupakan bentuk kehidupan pertama dan paling sederhana. Mereka hidup dan berevolusi di bumi selama 2 miliar tahun. Prokariotik dianggap paling primitif, karena selnya hanya memiliki membran sel. DNA, RNA hasil transkripsi, dan molekul-molekul organik berada dalam sitoplasma tanpa dibatasi membran.
Prokariotik pertama kemungkinan merupakan kemoautrotof yang menyerap molekul organik bebas dan ATP di sup purba melalui sintesis abiotik. Seleksi alam menyebabkan prokariotik yang dapat mengubah ADP menjadi ATP melalui glikolisis bertambah. Akhirnya, prokariotik yang dapat melakukan fermentasi berkembang dan hal tersebut menjadi cara hidup organisme di bumi karena belum tersedianya O2. Beberapa Archaebacteria dan beberapa bakteri obligat anerob yang sekarang hidup melalui fermentasi, mirip dengan prokariotik terdahulu. Contoh prokariotik dalam al-Qur'an, diibaratkan dengan hewan yang lebih kecil dari nyamuk seperti ayat berikut ini:
إِنَّ اللَّهَ لَا يَسْتَحْيِي أَنْ يَضْرِبَ مَثَلًا مَا بَعُوضَةً فَمَا فَوْقَهَا
"Sesungguhnya Allah tiada segan membuat perumpamaan berupa nyamuk atau yang lebih rendah dari itu..."(Q.S al-Baqarah:26)
b. Terbentuknya Organisme Fotoautotrof
Ketika kecepatan konsumsi bahan organik oleh fermentasi prokariotik melebihi kecepatan sintesis untuk menggantikan molekul organik,
berkembanglah prokariotik yang dapat membuat molekul organiknya sendiri. Pada prokariotik awal, pigmen yang dapat menyerap cahaya digunakan untuk menyerap kelebihan energi cahaya (terutama dari sinar ultraviolet) yang membahayakan bagi sel yang hidup di permukaan. Selanjutnya, pigmen ini mampu melakukan transfer elektron untuk sintesis ATP. Prokariotik ini mirip dengan Archaebacteria yang disebut bakteri halofik. Pigmen yang menangkap cahaya dikenal dengan bakteriorhodopsin yang dibuat pada membran plasma.
Prokariotik lain memiliki pigmen yang dapat menggunakan cahaya untuk transfer elektron dari hidrogen sulfida (H2S) menjadi NADP+ dan dapat memfiksasi CO2. Akhirnya, Eubacteria memiliki cara untuk menggunakan H2O sebagai sumber elekton dan hidrogen. Bakteri ini adalah Cyanobacteria pertama yang mampu membuat molekul organik dari air dan CO2. Cyanobacteria berkembang dan mengubah bumi dengan melepaskan O2 sebagai efek fotosintesis. Cyanobacteria berkembang antara 2,5 miliar hingga 3,4 miliar tahun yang lalu. Mereka hidup bersama prokariotik lain membuat koloni. Fosil koloni ini disebut stromatolit yang banyak ditemukan di perairan air tawar dan air laut.
Stromatolit
Stromatolit
c. Bangkitnya Organisme Eukariotik
Eukariotik berkembang sekitar 1,2 miliar tahun yang lalu. Hal yang sangat membedakan eukariotik dengan prokariotik adalah adanya organel-organel yang memiliki membran. Bagaimana sel eukariotik yang kompleks dapat terbentuk dari prokariotik yang sederhana?
Sistem membran organel-organel pada eukariotik dapat terbentuk dari invaginasi yang terspesialisasi. Pada eukariotik terdahulu, invaginasi (pelekukan ke dalam) dapat terjadi sehingga membentuk membran inti dan retikulum endoplasma.
Proses lain yang disebut endosimbiosis menjelaskan pembentukan mitokondria, kloroplas, dan beberapa organel eukariotik lain. Teori ini dikemukakan oleh Lynn Margulis. Endo berarti di dalam dan simbiosis berarti hidup bersama. Endosimbiosis terjadi ketika sel simbion hidup secara permanen di dalam sel lain (sel inang) dan interaksi ini menguntungkan keduanya Berdasarkan teori ini, eukariotik berkembang setelah sel fotosintesis muncul dan oksigen melimpah di atmosfer.
Lynn MargulisKloroplas dan mitokondria tampaknya merupakan evolusi sel prokariotik yang melakukan endosimbiosis dengan sel prokariotik besar. Nenek moyang mitokondria kemungkinan besar adalah sel prokariotik heterotrof yang mampu menggunakan oksigen dan menghasilkan energi. Adapun nenek moyang kloroplas kemungkinan adalah Cyanobacteria.
Lynn Margulis
Sel eukariotik hasil endosimbiosis ini sekarang kita kenal dengan nama Protista. Makhluk hidup eukariotik satu sel ini sangat beranekaragam. Beberapa Protista dapat berfotosintesis, sebagian lagi bersifat heterotrof dan dapat aktif bergerak. Sebagian mirip jamur dan mendapatkan makanan dengan menyerap secara absorpsi
Makhluk hidup eukariotik banyak sel, seperti rumput laut, tumbuhan dan hewan kemungkinan berasal dari Protista yang berkoloni. Koloni Protista tersebut mengalami spesialisasi dan saling bergantung satu sama lain, namun semakin efisien dalam melakukan aktivitasnya. Hal ini terus terjadi hingga kehidupan memasuki daratan dan muncullah makhluk hidup banyak sel yang lebih kompleks.
Bukti-bukti evolusi ini semakin diperkuat oleh sistematika molekuler berdasarkan perbandingan DNA organisme. Perbandingan gen RNA mengidentifikasikan bahwa alpha proteobacteria adalah kerabat dekat mitokondria dan Cyanobacteria adalah kerabat dekat kloroplas. Sistematika molekuler memberikan cara baru mengungkap evolusi dan kekerabatan makhluk hidup.
5. Waktu Geologis
Berdasarkan catatan geologis, bumi ini telah ada kurang lebih 4,5 miliar tahun yang lalu sebagai hasil dari sebuah ledakan mahadahsyat di angkasa. Kehidupan diperkirakan mulai hadir 1 miliar tahun dan oleh para ahli percaya bahwa lautan merupakan tempat awal mula hadirnya kehidupan. Keberadaan organisme multiseluler dimulai kira-kira 600 juta tahun yang lalu pada awal masa Paleozoic.
Ada empat masa yang dikenal berdasarkan kehadiran makhluk hidup. Masa tersebut adalah proterozoik, paleozoik, mesozoik, dan senozoik.
a. Proterozoik
Awal mula hadirnya kehidupan, masa ini ada sekitar 3,5 miliar tahun yang lalu. Sebuah fosil batuan pada masa ini, ditemukan mengandung fosil
mikroorganisme primitif yang dikenal dengan bakteri (prokariotik). Organisme eukariotik kemudian muncul sekitar 1,5 miliar tahun yang lalu.
b. Paleozoik (Kehidupan Kuno)
Pada masa ini, diperkirakan mulai munculnya tumbuhan, invertebrata, dan hewan vertebrata pertama, masa ini terjadi sekitar 230 juta sampai dengan 600 juta tahun yang lalu. Perkembangan masa ini dimulai dengan semakin banyaknya kehadiran organisme invertebrata di lautan. Beberapa jenis di antaranya masih tersisa hingga kini, di antaranya adalah kelompok Echinodermata, Arthropoda, dan Mollusca. Pada masa ini juga mulai hadirnya zaman karbon sehingga diduga mulai terjadi invasi tumbuhan di daratan.
Selama zaman karbon ini, cuacanya sangat panas dan lembap. Di daratan banyak terdapat tumbuhan dan konifer. Jenis tumbuhan dan hewan pada masa inilah yang memberikan kita ketersediaan bahan bakar fosil pada masa sekarang. Serangga juga diduga mulai mengisi daratan. Ukuran serangga yang hidup pada masa itu lebih besar dari serangga yang umum kita lihat saat ini. Selain itu, ikan pertama pun mulai muncul di laut.
c. Mesozoik (Zaman Reptilia)
Zaman ini merupakan awal mula hadirnya tumbuhan berbunga, dinosaurus, burung, dan mamalia. Masa ini terjadi antara 250 sampai dengan 60 juta tahun yang lalu. Pada masa ini, banyak spesies reptil dari masa zaman karbon mengalami kepunahan tanpa sebab yang pasti dan digantikan dengan jenis dinosaurus. Masa ini dipenuhi dengan jenis-jenis dinosaurus herbivora dan karnivora. Pada zaman jurasik dan cretaceous, jenis reptil yang hidup berukuran sangat besar. Beberapa jenis Sauropods, seperti Brontosaurus dan Brachiosaurus merupakan organisme terbesar yang pernah hidup di daratan bumi kita.
d. Senozoik (Zaman Mammalia)
Pada masa ini mulai terjadi penyebaran makhluk hidup sehingga terjadi diversifikasi tumbuhan berbunga, serangga, burung dan mamalia. Selain itu, masa ini juga merupakan awal mula hadirnya manusia (sekitar 3 juta tahun yang lalu).
Uji Kompetensi
1. Kesimpulan dari sebuah percobaan :" Larva bukan berasal dari daging yang membusuk melainkan dari lalat yang hinggap di daging ". Ini merupakan kesimpulan dari percobaan yang dilakukan oleh . . .
A. Francesco Redi
B. Lazaro Spallanzani
C. Louis Pasteur
D. Alexander Oparin
E. Stanlley Miller
2. Arti dari Omne Vivum ex ovo adalah . . .
A. Setiap mahluk hidup berasal dari Induknya
B. Setiap mahluk hidup berasal dari mahluk hidup
C. Setiap mahluk hidup berasal dari anaknya
D. Setiap mahluk hidup berasal dari telur
E. Setiap mahluk hidup tidak berasal dari apa-apa
3. Stanlley Miller menggunakan campuran gas NH3 , CH4,H2 dan H2O dalam percobaannya.
Dari hasil percobbannya tersebut Stanlley Miller dapat membuktikan bahwa...
A. Asal mula kehidupan
B. Energi dibutuhkan untuk membentuk mahluk hidup
C. Asam amino merupakan substansi dasar semua kehidupan
D. Kebeneran teori abiogenesis
E. Bahwa mahluk berasal dari benda mati
4. Teori tentang asal usul kehidupan di antaranya adalah …
1. teori kreasi khas
2. teori evolusi biokimia
3. teori generatio spontanen
4. teori kehidupan tidak berasal-usul
5. teori kosmozoan
Dari teori-teori di atas yang eksperimennya dilakukan oleh Oparin dan Aristoteles adalah …
A. 1 dan 2
B. 2 dan 3
C. 3 dan 4
D. 3 dan 5
E. 4 dan 5
5. Asal-usul kehidupan berdasarkan teori evolusi biologi dinyatakan sebagai …
A. proses kehidupan berasal dari lingkungan akuatik
B. makhluk hidup penghuni berasal dari kehidupan sebelumnya
C. semua kehidupan berasal dari kehidupan sebelumnya
D. makhluk hidup dan proses pembentukannya merupakan bagian integral dari perkembangan alam semesta
E. pada saat tertentu atmosfer bumi tertutup oleh lapisan gas-gas bahan kehidupan
6. Pada perangkat eksperimen Stanley Miller ini, nomor 1 dan 2 adalah …
A. pendingin – labu pemanas
B. pompa hampa – pendingin
C. elektroda – sumber energi
D. pendingin – penampung embun
E. elektroda – pendingin
7. Gambar berbagai macam bagan percobaan konsep tentang hidup.
Bagan percobaan manakah yang menentang teori biogenesis ….
A. I
B. II
C. IV
D. II dan III
E. III dan IV
8. Hasil eksperimen Stanley Miller adalah terbentuknya zat yang kita sebut …
A. amoniak
B. asam nukleat
C. asam asetat
D. asam amino
E. asam dioksi nukleat
9. Pernyataan tentang asal-usul kehidupan yang berkaitan dengan evolusi biologi adalah …
A. makhluk hidup penghuni bumi berasal dari zarah yang menyerupai telur
B. molekul CH4, NH3, H2 dan H2O yang terdapat dalam atmosfer bumi merupakan komponen penting tubuh
C. makhluk hidup dan materi pembentukannya merupakan bagian integral dari alam semesta
D. proses perkembangan makhluk hidup ditentukan semata-mata oleh persenyawaan CH4, NH3, H2O dan H2
E. makhluk hidup penghuni bumi berasal dari spora Kehidupan
10. Hasil dari evolusi kimia menjelaskan awal terjadinya kehidupan di bumi sebab …
A. senyawa anorganik seperti molekul DNA memiliki kemampuan memperbanyak diri
B. hasil evolusi kimia berupa protein yang mampu menunjukkan gejala-gejala hidup
C. senyawa anorganik kompleks sebagai hasil evolusi kimia berupa protein merupakan bahan dasar pembentukan protoplasma
D. dari evolusi kimia dihasilkan asam amino yang merupakan senyawa anorganik pembentuk protoplasma
E. hasil evolusi kimia berupa senyawa organik kompleks molekul DNA yang mampu memperbanyak diri
