Teori awal mengenai kehidupan
1. Materialisme
Beberapa
teori paling awal mengenai kehidupan bersifat materialis, menyatakan bahwa semua
yang ada adalah materi, dan bahwa semua kehidupan pada dasarnya adalah bentuk
atau pengaturan yang kompleks dari materi. Empedokles (430 SM) berpendapat
bahwa setiap hal di alam semesta terdiri dari kombinasi empat
"elemen" abadi atau "akar dari semua": bumi, air, udara,
dan api. Semua perubahan dijelaskan oleh pengaturan dan penataan ulang dari
empat elemen tersebut. Berbagai bentuk kehidupan disebabkan oleh campuran yang
tepat dari unsur-unsur. Misalnya, pertumbuhan tanaman disebabkan oleh gerakan
ke bawah secara alami unsur bumi dan gerakan ke atas secara alami dari api.
Demokritos (460 SM), murid Leukippos, berpikir bahwa
karakteristik penting dari kehidupan adalah memiliki jiwa (psyche). Sama
seperti dengan penulis kuno lainnya, ia juga menggunakan istilah tersebut untuk
mengartikan prinsip makhluk hidup yang menyebabkan mereka berfungsi sebagai
makhluk hidup. Dia berpikir bahwa jiwa terdiri dari atom api, karena hubungan
nyata antara hidup dan panas, dan karena api bergerak. Dia juga menyatakan
bahwa manusia pada awalnya hidup seperti binatang, secara bertahap
mengembangkan masyarakat untuk membantu sesama, memulai bahasa, dan
mengembangkan kerajinan dan pertanian. Dalam revolusi ilmiah abad ke-17, ide-ide mekanistik
dihidupkan kembali oleh filsuf seperti René Descartes.
2. Hylemorfisme
Hylemorfisme adalah teori
yang berasal dari Aristoteles
(322 SM) yang menyatakan bahwa segala sesuatu adalah kombinasi dari materi dan
bentuk. Aristoteles adalah salah satu penulis kuno pertama yang melakukan
pendekatan pada subjek hidup dengan cara ilmiah. Biologi adalah salah satu
minat utamanya, dan terdapat bahan biologi yang ekstensif dalam
tulisan-tulisannya. Menurut dia, segala sesuatu di alam semesta material
memiliki unsur materi dan bentuk. Bentuk dari suatu makhluk hidup adalah
jiwanya (dalam bahasa
Yunani, psyche , Latin anima). Menurut Aristoteles, terdapat
tiga macam jiwa, yaitu;
- "jiwa vegetatif" tanaman, yang menyebabkan mereka untuk tumbuh dan membusuk dan memelihara diri mereka sendiri, tetapi tidak menyebabkan gerakan dan sensasi
- "jiwa hewan" yang menyebabkan hewan untuk bergerak dan merasa;
- jiwa rasional yang merupakan sumber kesadaran dan penalaran yang (Aristoteles yakini) hanya ada pada manusia.
Setiap jiwa yang lebih tinggi memiliki semua
atribut dari jiwa yang lebih rendah. Aristoteles percaya bahwa walau materi
bisa ada tanpa forma, forma tidak bisa ada tanpa materi, sehingga jiwa tidak
bisa ada tanpa tubuh.
Penjelasan yang selaras dengan hylemorfisme
adalah penjelasan teleologis
mengenai kehidupan. Sebuah penjelasan teleologis menjelaskan mengenai fenomena
dalam maksud atau arah tujuan dari fenomena tersebut. Maka, warna putih beruang
kutub dijelaskan dengan tujuan kamuflase. Arah sebab-akibat semacam ini
bersifat berlawanan dengan ilmu pengetahuan materialistik, yang menjelaskan
akibat dari penyebab sebelumnya. Ahli biologi modern sekarang menolak pandangan
fungsional ini dari segi materi dan sebab-akibat: ciri biologis harus
dijelaskan bukan dengan melihat ke depan untuk hasil yang optimal di masa
depan, tetapi dengan melihat mundur ke masa lalu sejarah evolusi suatu spesies,
yang mengarah kepada seleksi
alam dari objek yang dipertanyakan.
3. Vitalisme
Vitalisme adalah keyakinan bahwa
prinsip-kehidupan pada dasarnya tidak material. Gagasan ini berasal dari Georg Ernst Stahl (abad ke-17),
dan bertahan hingga pertengahan abad ke-19.. Vitalisme menjadi daya tarik bagi
filsuf seperti Henri
Bergson, Friedrich
Nietzsche, Wilhelm
Dilthey, ahli anatomi seperti Marie
François Xavier Bichat, dan ahli kimia seperti Justus Liebig.
Vitalisme
menyokong ide pemisahan fundamental antara bahan organik dan anorganik, dan
keyakinan bahwa materi organik hanya dapat berasal dari makhluk hidup. Hal ini
dibantah pada tahun 1828 ketika Friedrich
Wöhler menyiapkan urea dari bahan
anorganik. Sintesis
Wöhler tersebut dianggap sebagai titik awal kimia organik modern.
Hal tersebut merupakan peristiwa bersejarah, karena untuk pertama kalinya suatu
senyawa organik yang dihasilkan dari reaktan anorganik.
Kemudian,
Hermann
von Helmholtz, didahului oleh Julius Robert von Mayer,
menunjukkan bahwa tidak ada energi yang hilang dalam gerakan otot, yang
menunjukkan bahwa tidak ada "kekuatan vital" yang diperlukan untuk
menggerakkannya. Pengamatan empiris ini menyebabkan diabaikannya teori
vitalistik dalam sains, meskipun keyakinan ini tetap hidup dalam teori-teori
non-ilmiah seperti homeopati,
yang menafsirkan bahwa berbagai penyakit disebabkan oleh gangguan pada kekuatan
vital atau kekuatan hidup.
Asal-usul
Bukti
menunjukkan bahwa kehidupan di bumi telah ada sekitar 3,7 miliar tahun. Semua
bentuk kehidupan yang dikenal punya mekanisme molekuler dasar, dan berdasarkan
pengamatan ini, teori-teori tentang asal-usul kehidupan berupaya menemukan
mekanisme yang menjelaskan pembentukan satu sel organisme primordial dari mana
semua kehidupan berasal. Ada berbagai hipotesis yang berbeda tentang jalan yang
dilalui dari molekul organik sederhana melalui kehidupan
pra-selular menuju protosel dan metabolisme. Banyak model jatuh ke dalam
kategori "gen pertama" atau kategori "metabolisme-pertama",
tetapi tren terbaru adalah munculnya model hibrida yang menggabungkan kedua
kategori.
Tak
ada konsensus ilmiah mengenai bagaimana kehidupan bermula dan semua teori yang
diusulkan sangatlah spekulatif. Bagaimanapun juga, kebanyakan model ilmiah yang
diterima dibangun dengan satu atau lain cara di atas hipotesis-hipotesis
sebagai berikut:
- Percobaan Miller-Urey dan karya Sidney W. Fox yang menyatakan bahwa kondisi bumi yang primitif mungkin lebih mendukung reaksi-reaksi kimia yang menyintesiskan sebagian asam amino dan senyawa organik lainnya dari prekursor non-organik.
- Fosfolipid secara spontan membentuk lipid bilayer, struktur dasar dari membran sel.
Kehidupan
seperti yang kita kenal sekarang ini menyintesis protein, yang
merupakan polimer
dari asam amino menggunakan instruksi yang dikodekan oleh gen-gen seluler—yang
merupakan polimer dari asam deoksiribonukleat (DNA). Sintesis
protein juga memerlukan perantara polimer asam
ribonukleat (RNA). Salah satu kemungkinan adalah bahwa gen muncul pertama
dan kemudian protein. Kemungkinan lain adalah bahwa protein muncul lebih dulu
dan lalu gen. Namun, karena gen diperlukan untuk membuat protein, dan protein
juga diperlukan untuk membuat gen, mempertimbangkan masalah yang mana yang
muncul lebih dulu seperti mempermasalahkan ayam
atau telur. Kebanyakan ilmuwan telah mengadopsi hipotesis bahwa karena DNA
dan protein berfungsi bersama-sama dengan intim, tampak tidak mungkin bahwa
mereka muncul secara independen. Oleh karena itu, banyak ilmuwan mempertimbangkan
kemungkinan, yang tampaknya pertama kali diusulkan oleh Francis
Crick,
bahwa kehidupan pertama berbasis pada perantara DNA-protein: RNA.
Bahkan, RNA memiliki sifat penyimpanan informasi dan replikasi dan sifat katalitik dari
beberapa protein yang mirip DNA. Crick dan ilmuwan lainnya mendukung hipotesis RNA-pertama
bahkan sebelum sifat katalitik RNA telah ditunjukkan oleh Thomas Cech.
Sebuah
masalah yang penting dalam hipotesis RNA-pertama adalah bahwa eksperimenyang
dirancang untuk menyintesis RNA dari prekursor sederhana belum seberhasil
seperti percobaan Miller-Urey yang menyintesis molekul organik lainnya dari
prekursor anorganik. Salah satu alasan dari kegagalan membuat RNA di
laboratorium adalah bahwa prekursor RNA sangat stabil dan tidak bereaksi satu
sama lain dalam keadaan ambien. Namun, sintesis molekul RNA tertentu yang
berhasil dalam keadaan yang diduga sama seperti saat sebelum kehidupan muncul
di Bumi telah dicapai dengan menambahkan prekursor alternatif dalam urutan
tertentu dengan prekursor fosfat dihadirkan selama reaksi. Penelitian ini membuat
hipotesis RNA-pertama lebih masuk akal bagi banyak ilmuwan.
Percobaan
terbaru telah menunjukkan evolusi Darwin sejati dari enzim RNA unik (ribozim) terdiri
dari dua komponen katalitik terpisah yang mereplikasi satu sama lain secara in
vitro. Dalam menjelaskan hal ini dari laboratoriumnya, Gerald Joyce menyatakan:
"Ini adalah contoh pertama, di luar biologi, dari adaptasi evolusioner
dalam sistem genetika molekuler." Percobaan tersebut membuat kemungkinan
adanya dunia RNA primordial menjadi lebih menarik bagi banyak ilmuwan.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar