BAB
I
PENDAHULUAN
1.1
Latar
Belakang
Perkembangan
evolusi saat ini merupakan hal yang sangat fenomel dalam dunia ilmu
pengetahuan. Kajian evolusi merupakan merupakan salah satu kajian ilmu
pengetahaun yang membahas tentang perkembangan mahluk hidup pada masa lampau
hingga masa kini. Perkembangan ilmu evolusi berdasarkan fakta-fakta empiris
yang dirumuskan secara spekulatif oleh para peneliti. Bukti evolusi pada saat
ini yang sering digunakan sebagai pendukung ilmu evolusi adalah dengan penemuan
fosil.
Bukti
paling awal dari kehidupan di bumi berasal dari fosil mikroorganisme yang
berumur sekitar 3,5 miliar tahun lalu. Namun kapan dan bagaimana sel-sel hidup
pertama kali muncul. Hal ini merupakan propaganda yang menarik untuk dibahas
pada kalangan mahasiswa yang memiliki pemikiran dan pandangan tentang hal
tersebut.
Fosil-fosil
yang ditemukan di berbagai belahan dunia menuturkan kisah yang serupa.
Organisme masa lalu sangat berbeda dengan organisme yang masih hidup sekarang.
Perubahan besar-besaran dalam kehidupan dibumi yang diungkapkan oleh fosil
menggambarkan makroevolusi, pola evolusi pada skala waktu yang besar. Jika
dipertimbangkan sekaligus, perubahan fosil merupakan sajian pandangan yang
agung tentang sejarah kehidupan dibumi. Asal usul kehidupan adalah topik yang
paling spekulatif dari segala keseluruhan unit, karena tidak ada bukti fosil
dari episode yang penting.
Perkembangan
ilmu evolusi pada saat merupakan ilmu yang paling hangat dijadikan topik
permasalahan di kanca mhasiswa sebagai agen yang memiliki peran sebagai agen of
control dan agen of change. Berdasarkan hal tersebut maka perlu dilakukan
ringkasan materi tentang Bumi Perbakala dan Asal Usul Kehidupan, yang akan
dilanjutkan pada tahapan diskusi.
1.2
Rumusan
Masalah
Rumusan Masalah dalam
makalah ini adalah sebagai berikut:
1. Bagaimana
sejarah kehidupan dibumi ?
2. Bagaimana
evolusi kimiawi prabiotik dan asal mula kehidupan ?
3. Bagaiman
garis keturunan utama kehidupan ?
1.3
Tujuan
Tujuan dari penulisan
makalah ini adalah sebagai berikut:
1. Untuk
mengetahui sejarah kehidupan dibumi.
2. Untuk
mengetahui evolusi kimiawi prabiotik dan asal mula kehidupan.
3. Untuk
mengetahui garis keturunan utama kehidupan.
1.4
Manfaat
Manfaat dari penulisan
makalah ini adalah sebagai berikut:
1. Sebagai
sumber informasi tentang asal usul bumi purbakala dan asal usul kehidupan.
2. Sebagai
sarana informasi di forum diskusi.
BAB
II
PEMBAHASAN
2.1 Pengantar
sejarah kehidupan di Bumi
Kehidupan dimulai sangat dini dalam
sejaarah bumi, dan organism pertama itu merupakan nenek moyang bagi kaleidoskop
keanekaragaman biologis yang kita lihat saat ini. Organism yang paling kita
kenal adalah organisme makroskopik dan multiseluler-terutama tumbuhan dan
hewan. Namun demikian, pada tiga perempat awal sejarah, satu-satunya bumi
adalah mikroskopik dan uniseluler (bersel tunggal).
Kehidupan di Bumi bermula antara 3,5 dan
4,0 miliar tahun silam. Bumi terbentuk sekitar 4,5 miliar tahun silam, dan
kemungkinan kehidupan baru dimulai beberapa ratus juta tahun kemudian. Para
saintis telah menemukan isotop karbon yang menunjukkan adanya aktivitas
metabolisme organisme dalam batuan yang berumur 3,8 miliar tahun di Greenland.
Bukti-bukti kehidupan prokariota (purba) telah ditemukan pada batuan yang
disebut stromatolit (Bahasa Yunani stroma,
“tempat tidur”, dan lithos, “batu”).
Stromatolit adalah kubah bergaris-garis yang tersusun dari batuan sedimen yang
sangat mirip dengan kerak berlapis-lapis, yang sekarang ini terbentuk pada
dasar rawa berair asin dan beberapa laguna laut hangat oleh koloni bakteri dan
sianobakteri. Lapisam itu adalah emdapan yang menempel ke lapisan seperti jelli
yang tersusun dari mikroba yang motil, yang secara terus menerus bermigrasi,
keluar dari satu lapisan sedimen kemudian membentuk sebuah lapisan baru lagi
diatasnya, sehingga menghasilkan pola pita berlapis. Meskipun beberapa
stromatolit dapat terbuat dari pengendapan mineral tanpa adanya kehidupan,
fosil yang mirip prokariota berbentuk bola (sferikal) dan berfilamen telah
ditemukan pada stromatolit berumur 3,5 miliar tahun di Afrika bagian selatan
dan Australia Barat fosil tersebut saat ini merupakan fosil organisme hidup
tertua yang diketahui. Namun demikian,
fosil yang terdapat di Australia Barat tampak seperti organisme fotosintetik.
Gambar 1. Sormatolit yang
ditemukan pada 3,8 miliar tahun lalu
2.2
Evolusi kimiawi prabiotik dan asal mula kehidupan
Kondisi di Bumi awal memungkinkan
munculnya kehidupan. Pengamatan dan percobaan kimia, geologi, dan fisika telah
menuntun para saintis untuk mengajukan satu hipotesis bahwa proses-proses
kimiawi dan fisika di Bumi awal, dibantu oleh kekuatan seleksi alam yang mulai
muncul, bisa jadi telah menghasilkan sel-sel yang sangat sederhana melalui
serangkaian dari empat tahap utama:
1. Sintesis
abiotik (tak hidup) dari molekul-molekul organik yang kecil, seperti asam amino
dan nukleotida.
2. Penggabungan
molekul-molekul kecil ini menjadi makromolekul, termasuk protein dan asam amino
3. Pengemasan
molekul-molekul ini menjadi ‘protobion’, tetesan dengan membran-mebran yang
menjadi kimia internal yang berbeda dari lingkungannya
4. Asal
usul molekul yang bereplikasi–sendiri, yang akhirnya memungkinkan terjadinya
pewarisan sifat (Campbell, 2008)
a.
Sintesis
abiotik monomer organic merupakan suatu hipotesis yang dapat diuji : sains sebagai proses
Pada
tahun 1920-an, A.I. Oparin dari Rusia dan J.B.S. Haldane dari Britania Raya
secara terpisah postulat bahwa kondisi pada bumi primitif mendukung terjadinya
reaksi kimia untuk mensintesis senyawa organic yang berasal dari prokursor
organik yang terdapat pada atmosfir dan lautan purbakala. Menurut Oparin dan
Haldane, hal itu tidak dapat terjadi di Bumi modern, karena atmosfir saat ini
banyak mengandung oksigen yang dihasilkan kehidupan fotosintetik. Atmosfer
pengkosidasi yang ada saat ini tidak memungkinkan untuk mensintesis molekul
kompleks secara spontan karena oksigen pada atmosfer akan memutuskan ikatan
kimia yang melepaskan electron. Sebelum terjadinya fotosintesis yang
menghasilkan oksigen, bumi memiliki lebih sedikit atmosfer pengoksidasi dan
sebagian besar oksigen diperoleh dari uap vulkanik. Atmosfer pereduksi
(penambah electron) semacam itu akan meningkatkan penggabungan molekul
sederhana untuk membentuk molekul yang lebih kompleks. Bahkan dengan atmosfer
pereduksi, pembuatan molekul-molekul organic memerlukan energy yang cukup
banyak, yang mungkin terdapat pada kilat dan radiasi UV yang menembus atmosfer
primitive tersebut. Atmosfer modern memiliki lapisan ozon yang dihasilkan dari
oksigen, dan lapisan pelindung ozon ini menyaring sebagian besar radiasi UV. Terdapat
juga bukti bahwa matahari yang masih muda memancarkan lebih banyak radiasi UV
dibandingkan dengan matahari yang lebih tua. Oparin dan Haldane membayangkan
suatu dunia kuno dengan kondisi kimiawi dan sumber daya energy yang diperlukan
untuk sintesis molekul organic dari
bahan-bahan abiotik.
Pada tahun 1993, Stanley Miller dan Harold
Urray menguji hipotesis Oparin dan Haldane. Atmosfer dalam model Miller-Urray
terdiri atas H2O, H2, CH4 atau metana, dan NH3 atau ammonia, gas-gas
yang diyakini oleh para peneliti pada tahun 1950-an banyak terdapat di dunia
kuno purbakala. Atmosfer ini barangkali mereduksi lebih uat dibandingkan dengan
atmosfer sesungguhnya pada keadaan bumi purbakala. Gunung berapi modern
memancarkan CO, CO2, N2, dan uap air dan
kemungkinan bahwa gas-gas tersebut sangat berlimpah di atmosfer masa silam.
Hydrogen (H) barangkali bukan merupakan komponen utama dan O2 dalam jumlah
sedikit mungkin juga sudah ada, yang terbentuk dari reaksi diantara gas-gas
lain saat gas tersebut terbakar dibawah radiasi UV yang sangat kuat.
Gambar
2. sintesis molekul organic secara
abiotik dalam suatu sistem model. Stanley miller dan Harold urray menggunakan
yang suatu peralatan yang mirip dengan gambar ini untuk meniru dinamika bahan
kimia pada bumi primitive. Satu labu air yang dihangatkan merupakan simulasi
laut primitive atmosfer terdiri atas
H2O, H2, CH4, dan NH3. Kilatan listrik diciptkan dalam atmosfer sintesis untuk
meniru kilat.
Banyak laboratorium telah mengulangi
percobaan Miller-Uray dengan menggunakan jenis campuran sebagai susunan
atmosfer. Sintesis abiotik senyawa organic terjadi pada model yang
dimodifikasi, meskipun hasilnya secara umum lebih kecil dibandingkan dengan
hasil yang dihasil yang diperoleh pada percobaan sebelumnya. Analogi bumi
primitive di laboratorium itu seluruhnya telah menghsilkan 20 macam asam amino
yang umum terdapat pada organism, beberapa jenis gula, lipid, basa purin dan
pirimidin yang terdapat pada nukleotida DNA dan RNA, dan bahkan ATP (jika
ditambahkan fosfat kedalam tabung reaksi itu).
Percobaan Miller-Uray masih merangsang
perdebatan dan riset dalam sintesis abiotik senyawa organic. Sekarang ini
penelitian difokuskan pada asal bahan kimia yang diperlukan untuk sintesis
organic dan tempat reaksi itu paling mungkin terjadi. Banyak saintis meragukan
bahwa kondisi atmosfer purbakala berperan penting dalam reaksi-reaksi kimia
purbakala. Sesungguhnya, gunung berapi yang terendam dan celah laut dalam celah
pada kerak bumi dimana air panas dan mineral memancar ke lautan dalam
kemungkinan telah menyediakan sumber daya yang esensial. Berdasarkan
bukti-bukti, ada kemungkinan bahwa kehidupan dimulai dalam suatu lingkungan
kimia yang jauh lebih sederhana daripada yang diduga sebelumnya. Misalnya,
sel-sel pertama mungkin telah menggunakan sulfur anorganik dan senyawa besi
sebagai sumber energi untuk membuat ATPnya sendiri, ketimbang mengambil senyawa
tersebut dari lingkungan sekitar.
b.
Simulasi
kondisi bumi primitive di laboratorium telah menghasilkan polimer organic
Sebelum
ada kehidupan, bahan kimiawi penyusunnya kemungkinan telah terakumulasi
sebelumnya sebagai suatu tahap alamiah dalam evolusi kimiawi pada planet ini.
Pada keadaan seperti itu, sintesis abiotik molekul organic yang lebih kompleks
melalui penyatuan molekul-molekul yang lebih kecil juga kemungkinan tidak dapat
dihindari. Polimer organic seperti protein adalah untai rantai dengan bahan
penyusun yang sama yang disebut monomer. Dalam sel hidup, enzim spesifik
mengkatalisis reaksi-reaksi yang ada. Sintesis abiotik polimer awalnya harus
terjadi tanpa bantuan enzim-enzim yang efisien tersebut. Selain itu konsentrasi
monomer yang encer, yang larut dalam air yang berlebih, tentu tidak akan
menyebabkan reaksi-reaksi yang spontan. Polimerasi memang terjadi pada percobaan
di laboratorium ketika larutan encer monomer organic diteteskan ke pasir, tanah
liat, atau batu panas. Proses tersebut menguapkan air dan memekatkan monomer
pada substrat. Dengan menggunakan metode ini, Sidney Fox dari University of
Miami telah membuat proteinoid, yang merupakan polpeptida yang dihasilkan
dengan cara abiotik. Kemungkinan gelombang atau hujan memilikki larutan encer
monomer organic diatas lava segar atau batuan panas lainnya saat kondisi awal
bumi, kemudian membilas proteinoid tersebut dan polimer lainnya kembali ke
dalam air.
Tanah
liat, bahkan tanah liat dingin sekalipun, mungkin sangat penting sebagai suatu
subtract prasyarat terjadinya reaksi polimerisasi bagi kehidupan. Tanah liat
memekatkan asam amino dan monomer organic lainnya dari larutan yang encer,
karena monomer tersebut berikatan disisi bermuatan pada partikel tanah liat.
Dibeberapa sisi pengikatan itu, atom logam, seperti besi dan seng, berfungsi
sebagai katalis yang memfasilitasi reaksi penyambungan monomer tersebut. Tanah
liat, yang memiliki banyak sisi pengikat itu, seharusnya berfungsi sebagai
suatu kisi-kisi yang mendekatkan monomer satu dengan monomer lainnya, kemudian
membantu menyatukan monomer-monomer tersebut menjadi polimer. Sebagai
alternative tanah liat, pirit besi (emas tiruan/fools gold), yang terdiri dari besi dan sulfur, telah diusulkan
sebagai subtract untuk sintesis organic. Hipotesis ini didukung oleh Gunter
Wachtershauser dari Jerman, yang menerangkan bahwa beberapa cirri pirit mungkin
telah mengkatalisis sintesis abiotik polimer organic. Pirit memiliki suatu
permukaan yang bermuatan dan pembentukan mineral ini dari besi dan sulfur
menghasilkan electron yang dapat membantu pembentukan ikatan antara
molekul-molekul organic untuk membentuk produk yang lebih kompleks.
c.
Protobion
dapat terbentuk dengan penggabungan sendiri
Ciri kehidupan terbentuk dari interaksi
molekul-molekul yang disusun dalam urtan tingkat yang lebih tinggi. Sel-sel hidup mungkin
didahului oleh protobion, yaitu agrerat (kumpulan) molekul-molekul yang
dihasilkan secara abiotik. Protobion tidak dapat bereproduksi secara tepat,
akan tetapi protobion akan mempertahankan suatu lingkungan kimia internal yang
berada dengan lingkungan sekitarnya dan memperlihatkan beberapa ciri yang
berasosiasi dengan kehidupan., meliputi metabolism dan eksitibalitas sifat
(dapat dirangsang).
Salah satu jenis protobion (yang dinamai
sebagai konservasi (coartervate) oleh
Oparin) merupakan satu droplet (butiran)
stabil yang cenderung bergabung dengan sedirinya, ketika suatu suspens
makromolekul (polipeptida, asam nukleat dan polisakarida) dikocok. Masig-masing
koaservat merupakan suatu kumpulan makro molekul, yang sebagan besar bersifat
hidrofobik, yang dikelilingi dan distabilkan oleh suatu lapisan molekul air.
Jika enzim kedalam bahan-bahan tersbut, maka enzim itu akan bergabung dengan
koaservat. Kemudian koaservat itu dapat menyerap subtrat ke lingkungannya dan
melepaskan produk hasil reaksi yang dikatalisis oleh enzim tersebut.
Percobaan dilaboratorium menunjukkan bahwa
protobion kemungkinann dapat terbentuk secara spontan dari senyawa organic yang
dihasilkan secara abiotik. Jika dicampur dengan air dingin, proteionoid akan
bergabung dengan sendirinya menjadi butiran atau tetesan yang disebut
mikrosver. Di bungkus oleh suatu membaran protein yang selektif permiabel,
mikrosver itu secara osmosis akan menggembung atau mengkerut saat ditempatkan
dalam larutan dengan konsentrasi garam yang berbeda. Beberapa mikrosver juga
menyimpan energi dalam bentuk suatu potensial membrane, yaitu suatu tegangan
listrik diseluruh permukan membran. Protobion dalam melepaskan tegangan dengan
pola yang sama seperti pada saraf; eksitabilitas (peka rangsang) seperti itu
merupakan ciri khas semua kehidupan (bukan berarti bahwa mikrosver itu adalah
mahluk hidup, tetapi bahwa mikrosver menujukkan adanya beberapa kehidupan). Droplet
jenis lain, yang disebut dengan liposom, yang dibentuk secara
spontan ketika lipid tertentu merupakan bagian dari bahan penyusun organiknya.
Lipid-lipid tersebut membentuk suatu lapisan ganda molekuler, yang sangat mirip
dengan lapisan ganda lilpid pada membrane sel. Liposom memperihatkan raksi yang
dinamis, kadang-kadang tmbuh menjadi besar dengan cara menelan, liposom yang
berukuran lebih kecil dan kemudian terpecah, pada kesempatan lain liposom
“melahirkan” liposom yang berukuran kecil.
Berbeda dari beberapa model laboratorium,
protobion yang terbentuk didalam laut, dimasa silam tidak memiliki enzim yang
telah dimurnikan, yang dibuat didalam sel berdasarkan perintah yang
diturunkan.Beberapa molekul yang dihasilkan secara abiotik memiliki kemampuan
yang lemah, dan mungkin telah ada protobion dengan metabolisme yang rudimenter,
yang memungkinkan protobion tersebut mengubah zat-zat yang mereka ambil kedalam
sel melalui membrane.
d.
Kemungkinan
RNA merupakan bahan genetic yang pertama
Bayangkan suatu kolam yang pasang surut,
kolam air tawar, atau tanah liat yang lembab pada Bumi primitive dengan suatu
suspense protobion yang berfariasi dalam komposisi bahan kima, permiabilitas,
dan kemampaun katalitiknya. Droplet yang
paling stabil dan yang paling mampu mengumpulkan molekul organik dari
lingkungan akan tumbuh dan membelah, kemudian menyebarkan komponen bahan
kiamianya ke droplet “ anakan”. Droplet
lainnya akan hancur atau tidak dapat
tumbuh dan membelah. Dengan cara ini, lingkungan telah menyeleksi dan lebih
menyukai kumpulan molekuler yang lain.
Akan tetapi persaingan diantara berbagai protobion tidak dapat mengakibatkan
perbaikan jangka panjang, karena tidak ada cara untuk selalu mempertahankan
keberhasilan. Sementara droplet yang
prolific (yang mudah berkembang biak) tumbuh, membelah, tumbuh, dan membelah
lagi, katalisis yang unik dan molekul
fungsional lainnya akan menjadi semakin encer. Agrerat kimiawi, yang
merupakan pelopor sel tidak dapat terbentuk dimasa lalu dan belum berevolusi
hingga terjadi perkembangan beberapa mekanisme untuk mereplikasi karakteristik-
suatu mekanisme hereditas.
Sel menyimpan informasi genetik sebagai
DNA kemudian informasi genetic itu di
transkripsi menjadi RNA, setelah itu RNA ditranlasi menjadi enzim spesifik dan
protei lain. Intruksi-intruksi diteruskan melalui replikasi DNA saat suatu sel
membelah. Mekanisme control sekuler pembentukan DNA ke RNA dan ke PROTEIN
menggunakan serangkaian peralatan yang rumit, yang tidak dapat membentuk
semuanya secara sekaligus, akan tetapi muncul sedikit demi sedikit untuk
memperbaiki proses yang lebih sederhana. Bahkan sebelumnya DNA, beberapa
mekanisme sederhana mungkin telah ada untuk menjajarkan asam amino disepanjang
untaian RNA yang dapat bereplikasi sendiri. Menurut hipotesis ini, gen pertama
bukan merupakan molekul DNA, akan tetapi berupa untai pendek yang bereplikasi
sendiri dalam dunia prabiotik.
Beberapa sintesis telah menguji hipotesis
mengenai RNA yang bereplikasi sendiri.Polimer pendek ribonukleotida telah
dihasilkan secara abiotic dalam percobaan di dalam laboratorium. Jika RNA
ditambahkan ke dalam suatu larutan ang mengandung monomer untuk membuat RNA
lebih banyak, maka urutan lima samapai sepuluh nukeotida disalin dari cetakan (template) menurut aturan pasang basa.
Jika seng ditambahkan sebagai katalis, maka urutan 40 nukleotida akan disalin
dengan kesalahan kurang dari 1%.
Pada tahun 1980-an, Thomas Cech dan rekan
kerjanya di Universty of Colorado, Boulder, merevolusi pemikiran mengenai
evolusi kehidupan, saat mereka menemukan bahwa molekul RNA merupakan katalis
penting dalam sel-sel modern.Penemuan ini menolak pandangan yang sudah berlaku
sebelumnya bahwa protein (enzim) yang berfungsi sebagai katalis biologis.Cech
dan rekan-rekannya menemukan bahwa sel-sel modern menggunakan RNA, yang disebut
ribozim, untuk melakukan berbagai kerja seperti menghilangkan intron dari
RNA.Ribozim ini juga membantu mengkatalisis RNA baru, khususnya Rrna, Trna, dan
mRNA.Dengan demikian, RNA besifat autokatalitik dan dalam dunia prabiotik, jauh
sebelum ada enzim (protein) atau DNA, kemungkinan molekul RNA telah sepenuhnya
mampu bereplikasi sendri. Banyak diantara ahli biologi sekarang membayangkan
suatu “dunia RNA”, suatu periode awal didalam evolusi kehidupan ketika molekul
RNA berfungsi sebagai gen yang belum smepurna, dan sebagai katalis organik.
Pengamatan dilaboratorium menunjukan bahwa
seleksi alam pada level molekuler
bekerja pada populasi RNA. Berbeda dengan DNA untai ganda, yang memiliki bentuk
heliks yang seragam, molekul RNA untai
tunggal memiliki beranekaragam bentuk tiga dimensi spesifik yang disebabkan
oleh urutan nukleotidanya. Masing-masing urutan nukleutida melipat membentuk
struktur khusus yang diperkuat oleh ikatan hydrogen yang terbentuk diantara
bagian pada untai RNA yang memiliki urutan basa yang komplementer. Dengan
demikian molekul RNA memiliki suatu genotype (urutan nukleutida) dan suatu
fenotip (konfirmasinya, yang berinteraksi dengan molekul sekitarnya dengan cara
spesifik). Dalm suatu lingkungan tertentu, molekul RNA dengan urutan basa
tertentu lebih stabil dan bereplikasi lebih cepat dengan kesalahan yang lebih
kecil dibandingkan dengan urutan lainnya. Dimulai dari suatu mlekul RNA yang
beranekaragam yang harus bersaing untuk mendapatkan monomer untuk berepikasi,
urutan yang paling cocok dengan suhu, konsnetrasi garam, dan beberapa ciri lain
larutan yang lainnya. Dimulai dengan suatu molekul RNA yang beraneka ragam yang
harus bersaingan dengan suhu, konsentrasi garam, dan yang memiliki aktifitas
autokatalitik yang paling besar akan menang. Keturunan RNA bukan merpakan suatu
jenis tunggal RNA akan tetapi suatu keluarga urutan yang berkerabat dekat
(karena kesalahan dalam penyalinan). Seleksi akan menyaring mutasi yang terjadi
pada urutan aslinya, kadang-kadang suatu kesalahan penyalinan menghasilkan
suatu molekul yang melipat menjadi suatu bentuk yang lebih stabil atau lebih
sesuai dengan replikasi sendiri dibandingkan dengan urutan turunannya. Kejadian
seleksi sama mungkin telah terjadi dalam dunia RNA probiotik.
Bentuk-bentuk yang belum sempurna dari
sitesis protein yang diarahkan oleh RNA kemungkinan memiliki ikatan yang lemah
antara asam amino spesifik dengan basa disepanjang molekul RNA, yang berfungsi
sebagai cetakan sederhana yang mengikat secara bersamaan beberapa asam amino
yang panjangnya cukup untuk berikatan.
(sesungguhnya inilah salah satu fungsi rRNA dalam suatu ribosom modern.)jika
RNA ternyata mensintesis suatu polipeptida pendek, yang kemudian bertindak
sebagai suatu enzim yang membantu replikasi molekul RNA maka dinamika awal
bahan kimia melibatkan kerjasama dan kompetisi molekuler. Langkah-langkah
pertama menuju replikasi dan translasi informasi genetic ini mungkin telah
diambil oleh evolusi molekuler bahkan sebelum RNA dan polipeptida terbungkus
didalam membrane.
Pembungkusan gen RNA primitive dan produk
polipeptidanya didalam suatu membrane menjadi suatu kejadian penting dalam
sejarah awal kehidupan. Begitu ha itu terjadi, protobion dapt berevolusi
sebagai unit (kesatuan), dan kerjasama molekuler dapat diperbaiki karena
bagian-bagiannya beriteraksi secara yang menguntungkan bagi keberhasilan
seluruh protobion yaitu dengan cara pemekatan bersama dengan volume yang sangat
sedikit.
e.
Perdebatan
mengenai asal mula kehidupan sangat banyak
Simulasi
yang dilakukan dilaboratorium tidak dapat membuktikan bahwa jenis evolusi
kimiawi yang telah dijelaskan sungguh-sungguh menciptakan kehidupan pada Bumi
primitive, akan tetapi simulasi dapat membuktikan sejumlah tahapan kunci yang mungkin telah terjadi. Asal mula kehidupan masih tetap
merupakan spekulais ilmiah, da nada beberapa pendapat alternative mengenai
bagaimana beberapa proses kunci terjadi.
Beberapa
peneliti mempertanyakan apakah sitesis monomer organik secara abiotik diatas
Bumi sangat penting sebagai suatu tahapan pertama dalam asal mula
kehidupan.Adalah mungkin bahwa paling tidak beberapa senyawa organik mencapai
Bumi primitive dari luar angkasa. Ide ini disebut juga dengan panspernia mengannggap bahwa ratusan bahkan ribuan meteorit da
komet yang menabrak bumi primitive mengandung molekul organic yang terbentuk
melalui reaksi abiotic diluar angkasa. Senyawaorganic ekstrarerestrial (benda
luar angkasa). Yang meliputi adam amino telah ditemukan dalam meteorit modern
dan benda-benda ini kemungkinan telah membuahi Bumi primitive dengan
senyawa-senyawa organic. Para ahli biokimia telah mendemontrasikan bahwa
molekul organic yang diekstraksi dari suatu meteorit menghasilkan
gelembung (vesikula) kecil ketika
dicampur dengan air. Baik panspermia maupun evolusi kimiwi mungkin telah
memberikan kontribusi pada kumpulan molekul anorganic yang membentuk kehidupan
awal itu, akan tetapi banyak saintis yang mempelajari asala mula yakin bahwa
sumber yang berasal dari lluar angkasa hanya memberi sedikit sumbangan.
Beberrapa
ahli biologi tertarik pada asal mula kehidupan menentang ide mengenai “dunia
RNA” para ahli biologi tersebut mengemukakan bahwa untai RNA yang pendek
sekalipun terlalu sulit untuk menjadi molekul pertama yang dapat bereplikasi
sendiri. Pada tahun 1991, Julius Rebek, Jr. dan rekan-rekannya di Massachusetts
Institute of Tecnonology mensintesis suatu molekul organic sedehana ynag
bertindak sebagai suatu cetakan untuk menghasilkan sendiri salianannya.
Terobosan ini memperkuat suatu hipotesis alternative bahwa gen-gen asam nukleat
telah didahului oleh sistem herediter yang lebih sederhana.
Dimana
kehidupan dimulai adalah masalah berbeda.Sampai saat ini, sebagian besar
peneiti memilih air dangkal atau endapan yang lembab sebagai tempat yang paling
memungkinkan bagi asal mula kehidupan.Beberapa saintis sekarang mempertnyakan
pandangan ini, dengan dasar bahwa permukaan bumi sangat tidak ramah bagi
kehidupan ketika periode kehidupan baru dimulai.Asteroid dan komet yang
merupakan serpihan sisa-sisa dari pembentukan sistem solar (matahari). Menabrak
bumi dan planet muda lainnya.Beberapa diantara saintis berpendapat bahwa
kehidupan yang baru dimulai tidak dapat bertahan hidup melalui serangan kosmis
ini.Kecuali jika kehidupan dimulai pada dasar lautan yang kurang
terbuka.Penemuan lubang (vent) dilaut
pada akhir tahun 1970an memunculkan kemungkinan bahwa lubang-lubang semacam itu
diamsa lallu menyediakan energy pada precursor bahan kimia bagi kemunculan
protobion.Analisis filogenetik molekuler menunjukkan bahwa nenek moyang
prokariota modern tumbuh dengan cepat. Pada kondisi yang sangat panas dan
memungkinkan bertahan hidup dengan menggunakan senyawa sulfur anarganik sangat
umum ditemukan pada lubang dilingkungan laut dalam.
3.3
Garis
Keturunan Utama Kehidupan
Penyusunan keanekaragaman kehidupan menjadi
taksa tertinggi merupakan suatu pekerjaan yang sedang berlangsung. Para ahli
sistematika secara tradisional telah menganggap kingdom termasuk sebagai
kelompok taksonomi tertinggi. Banyak diantara kita beranggapan bahwa hanya ada
dua kingdom dalam kehidupan yaitu tumbuhan dan hewan karena kita hidup di dunia
teresterial yang makroskopik, dimana kita jarang melihat adanya organisme yang
tidak sesuai dengan dikotomi tumbuhan- hewan. Sistem dua kingdom memiliki sejarah
panjang dalam taksonomi formal; Linnaeus membagi semua bentuk kehidupan yang
diketahui menjadi kingdom tumbuhan dan hewan.
Bahkan dengan penemuan dunia mikroba yang
sangat beranekaragam, sistem dua kingdom itu masih tetap bertahan. Bakteri
ditempatkan dalam kingdom tumbuhan, dinding selnya yang kaku dipakai sebagai
pembenaran. Organisme eukariotik uniselular dengan kloroplas juga dianggap
sebagai tumbuhan. Fungi juga, termasuk ke dalam kelompok tumbuhan. Karena
sebagian fungi tidak bergerak, meskipun tidak ada fungi yang berfotosintesis.
Fungi memiliki sedikit kesamaan struktur dengan tumbuhan hijau. Dalam sistem
dua kingdom , makhluk uniseluler yang bergerak dan menelan makanan-protozoa-
disebut hewan. Mikroba seperti Euglena yang
bergerak akan tetapi berfotsintesis diakui oleh para ahli dikedua bidang botani
dan zoology, sehingga dalam taksonomi. Euglena
terdapat pada kingdom tumbuhan dan hewan. Sistem dengan kingdom tambahan
telah diusulkan banyak ahli biologi, tetapi tidak ada yang menjadi popular dikalangan
mayoritas para ahli biologi sampai Robert H, Whittaker dari Cornell University
berhasil mengemukakan pendapatnya mengenai suatu sistem dengan lima kingdom
pada tahun 1969. Whittaker menyebut kelima kingdom tersebut sebagai Monera,
Protista, Plantae, Fungi dan Animalia.
Sistem lima kingdom mengakui adanayadua jenis
sel yang berbeda secara mendasar, yaitu prokariotik dan eukariotik dan
memisahkan prokariota (yang umum disebut bakteri) dari semua eukariota dengan menempatakannya
dalam kingdim tersendiri, yaitu monera. Dengan mengumpulkan semua prokariota
bersama-sama dalam kingdom Monera, sistem lima kingdom berbeda dari sistem
klasifikasi lainnya yang telah diusulkan lebih dahulu. Suatu ciri umum sistem
lima kingdom dan sistem klasifikasi lainnya adalah pengakuan tiga kingdom
eukariota multiseluler, yaitu Plantae, Fungi dan Animalia. Tumbuhan, fungi dan
hewan umumnya berbeda dalam struktur, siklus hidup, dan dalam cara mendapatkan
makanan, kriteria yang digunakan oleh Whittaker untuk mendefinisikan kingdom
ini. Tumbuhan bersifat autotrofik dalam cara mendapatkan makanannya, yaitu
membuat makanannya sendiri melalui fotosisntesis. Fungi adalah organisme
heterotrofik yang bersifat menyerap (absortif) dalam cara mendapatkan
makanannya. Sebagian besar fungi adalah pengurai yang hidup terkubur dalam
sumber makanannya, mensekresikan enzim pencernaan dan menyerap molekul organik
kecil yang merupakan hasil pencernaan. Sebagian besar hewan hidup dengan
menelan makanan dan mencernanya di dalam rongga khusus. Dalam sistem lima
kingdom, Protista terdiri dari semua eukariota yang tidak masuk ke dalam
definisi tumbuhan, fungi, atau hewan. Sebagian besar Protista berbentuk
uniseluler, akan tetapi kingdom Protista yang dibuat Whittaker juga mencakup
organisme multiselular yang relatif sederhana yang diyakini merupakan keturunan
langsung Protista uniseluler.
Seperti sistem klasifikasi lainnya, sistem lima
kingdom bukan suatu fakta alamiah, tetapi suatu hasil buatan manusia. Sistem
klasifikasi merupakan satu upaya untuk mengatur dan menyusun keanekaragaman
kehidupan menjadi suatu sistem yang berguna, dan diharapkan secara
filogenetik masuk akal. Selama dua
dekade belakangan, para ahli sistematika yang menggunakan pembandingan asam
nukleat dan protein untuk melacak hubungan antara kelompok organisme yang
berbeda mengalami permasalahan dengan sistem tradisional lima kingdom. Sistem
klasifikasi lainnya muncul dari penolakan terhadap sistem lima kingdom. Sehingga
pada saat ini muncul sistem domain kehidupan, yang seacara umum terbagi atas
tiga domain (Purwoko, 2009).
Gambar 3. Tiga Domain Kehidupan
(Purwoko, 2009).
BAB
III
PENUTUP
3.1 Simpulan
Simpulan
pada makalah ini yaitu sebagai berikut :
1. Sejarah
kehidupan dibumi bermula antara 3,5 dan 4,0 miliar tahun silam. Bumi terbentuk
sekitar 4,5 miliar tahun silam, dan kemungkinan kehidupan baru dimulai beberapa
ratus juta tahun kemudian. Isotop karbon yang menunjukkan adanya aktivitas
metabolisme organism dalam batuan yang berumur 3,8 miliar tahun di Greenland.
2. Evolusi
kimiawi prabiotik yaitu perubahan yang diakibatkan adanya proses-proses kimiawi
yang terjadi pada organisme prokariotik yang terjadi akibat adanya seleksi alam
atau lingkungan yang ekstrim sehingga menghasilkan sel-sel yang sangat
sederhana melalui serangkaian dari empat tahap utama antara lain sintesis
abiotik, penggabungan molekul-molekul kecil ini menjadi makromolekul, termasuk
protein, asam amino, dan pengemasan molekul-molekul ini menjadi ‘protobion’,
tetesan dengan membran-mebran yang menjadi kimia internal yang berbeda dari
lingkungannya dan proses molekul yang bereplikasi –sendiri, yang akhirnya
memungkinkan terjadinya pewarisan sifat. Asal mula kehidupan di bumi yaitu
bermula pada organisme prokariotik yang memiliki ukuran yang begitu kecil dan
memiliki tingkat perubahan yang begitu cepat yang di timbulkan dari alam.
3. Garis
keturunan utama kehidupan yaitu berawal dari kelompok organisme prokariotik
yang menghuni peradaban dunia di masa lampau dan seiring berjalannya waktu
terjadi perubahan dimuka bumi akibat faktor lingkungan sehingga muncul berbagai
macam mahluk hidup.
3.2
Saran
Saran
yang dapat kami ajukan dari pembuatan makalah ini yaitu apabila ada kesalahan
dalam pembuatan makalah kami mohon dikoreksi agar kami dapat mengetahui
kesalahan kami dan memperbaikinya karena tidak ada manusia yang sempurna dan
kesempurnaan cuman milik Allah SWT.
DAFTAR
PUSTAKA
Campbell,
N. A, 2004, Biologi Edisi Kelima Jilid 2, Erlangga,
Jakarta.
.,2008, Biologi
Edisi Kedelapan Jilid 2, Erlangga,
Jakarta.
Purwoko,
T., 2009, Fisiologi Mikroba, Bumi
Aksara, Jakarta.
