Selamat datang di ForSa! Forum diskusi seputar sains, teknologi dan pendidikan Indonesia.

Welcome to Forum Sains Indonesia. Please login or sign up.

Maret 28, 2024, 11:56:49 PM

Login with username, password and session length

Topik Baru

Artikel Sains

Anggota
Stats
  • Total Tulisan: 139,653
  • Total Topik: 10,405
  • Online today: 142
  • Online ever: 1,582
  • (Desember 22, 2022, 06:39:12 AM)
Pengguna Online
Users: 0
Guests: 99
Total: 99

Aku Cinta ForSa

ForSa on FB ForSa on Twitter

Asal Mula Kehidupan

Dimulai oleh biobio, April 25, 2009, 05:05:47 PM

« sebelumnya - berikutnya »

0 Anggota dan 2 Pengunjung sedang melihat topik ini.

biobio

Karena topik mengenai asal mula kehidupan sangatlah penting bagi biologi dan juga dibutuhkan dalam memahami evolusi, serta belum banyak yang membahas mendalam tentang ini di [pranala luar disembunyikan, sila masuk atau daftar.], aku mencoba membuat topik tentang asal mula kehidupan ini. Seperti biasa, untuk memperjelas yang disampaikan, akan saya pisah menjadi beberapa posting untuk sub bahasan yang berbeda. Kritik,pertanyaan,komen, dan saran saya tunggu.
"The pen is mightier than the sword"

biobio

Pada dasarnya, yang ingin saya sampaikan di topik asal mula kehidupan ini adalah hubungan antara sejarah biologi, kimiawi, serta geologis. Mengapa melibatkan geologi dan kimia? Jelas karena lingkungan punya andil yang besar dalam menentukan "mau ke mana organisme itu nantinya berkembang". Sebaliknya, kehidupan juga mengubah lingkungan dengan segala aktivitas biotik mereka tersebut. Contoh mudahnya: lingkungan panas tidak bisa dihuni beruang kutub (lingkungan mempengaruhi kehidupan) dan manusia membuang limbahnya ke laut sehingga laut jadi tercemar (kehidupan mempengaruhi lingkungan). Saya akui bahwa tulisan ini (dan semua tulisan lain yang membahas hal ini!) bersifat amat spekulatif karena jejak sejarah yang ditinggalkan oleh alam memang sangat minim untuk hal ini, namun setidaknya apa yang saya tulis disini merupakan pendapat yang paling bisa diterima oleh sains modern.
"The pen is mightier than the sword"

biobio

Bumi terbentuk kira-kira 4,6 milyar tahun yang lalu, namun kehidupan tidak langsung terbentuk setelahnya... menurut penyelidikan para ilmuwan, setidaknya kehidupan baru dimulai beberapa ratus juta tahun setelah bumi terbentuk. Bukti terbaru (dan ter"paling diakui") adalah sejenis prokariota berumur 3,8 miliar tahun di Green land (tanah hijau, kutub utara). Seseorang bisa saja menebak bahwa prokariotik ada duluan dibanding eukariotik karena struktur prokariotik yang lebih sedrhana, dan memang catatan fosil yang ada mendukung dugaan tersebut. Adalah STROMATOLIT, semacam endapan (sedimen) yang melekat pada batu di dasar rawa berair asin yang tersusun seperti jelly, aslinya terbentuk oleh koloni bakteria dan cyanobacteria, dan berlapis-lapis seperti kue lapis.
"The pen is mightier than the sword"

biobio

Prokariota pertama bisa muncul ketika bumi sudah mulai memadat dan mendingin dan selama kira-kira 2 milyar tahun,prokariota menjadi satu-satunya organisme yang bisa hidup di atas permukaan bumi. Bukti biologi molekuler dari analisa urutan RNA membuktikan bahwa 2 kelompok prokariota yang amat berbeda yakni Arkhaea dan Bacteria memisah amat dini, kurang lebih 2 milyar tahun sila. Produksi oksigen yang dipelopori oleh organisme fotosintetik pertama menciptakan atmosfer aerob yang memulai tahapan evolusi organisme aerobik. Sementara evolusi prokariotik berlanjut, beberapa organisme telah mampu mentolerir oksigen, bahkan menjadi pengguna oksigen. Fosil eukariotik tertua yang ditemukan berumur 1,7 milyar tahun. Bagaimana asal eukariotik ini? Saya akan bahas dalam teori ENDOSIMBION (sudah saya buatkan thread mengenai ini di biologi juga)
"The pen is mightier than the sword"

biobio

Sebagian besar ahli biologi sependapat bahwa kehidupan di bumi berasal dari bahan tak hidup yang pada akhirnya menjadi kumpulan molekuler yang mampu memperbanyak diri dan melakukan metabolisme sendiri. Sejauh ini dalam percobaan di laboratorium pun, tidak terbuktikan dengan jelas bahwa organisme bisa terbentuk dari unsur abiotik, namun ingat bahwa kondisi bumi pada awal terbentuknya amat berbeda dengan kondisi sekarang (bahkan laboratorium yang berusaha menirunya pun masih jauh berbeda). Misalkan, dulu hanya terdapat sedikit oksigen, banyak petir, dan aktivitas vulkanik yang luar biasa, radiasi ultraviolet yang masih amat kuat, serta banyak meteorit berjatuhan. Setidaknya para ahli menyetujui 4 tahapan hipotesa terbentuknya organisme awal sbb:
-   Sintesa dan akumulasi monomer organik seperti asam amino dan nukleotida
-   Penyatuan monomer-monomer menjadi polimer, termasuk asam nukleat dan protein
-   Agregasi molekul abiotik menjadi protobion yang memiliki karakteristik kimiawi berbeda
        dari lingkungannya
-   Asal mula hereditas yang bahkan mungkin sudah ada sebelum tahapan protobion
"The pen is mightier than the sword"

biobio

Pada awal abad ke-20, Oparin dan Haldane membuat postulat yang menyatakan bahwa kondisi bumi awal sangat memungkinkan reaksi kimia yang mensintesa senyawa organik  dari prekusor anorganik. Menurut mereka, kondisi bumi saat ini tidak memungkinkan untuk hal tsb karena terlalu melimpahnya jumlah oksigen yang dihasilkan organisme fotosintetik. Atmosfer pengoksidasi ini tidak memungkinkan sintesa molekul kompleks secara spontan karena oksigen akan memutus ikatan kimia, yang melepaskan elektron. Dengan atmosfer pereduksi pada bumi awal,pembuatan molekul organik yang memerlukan energi banyak dibantu oleh adanya kilat dan radiasi UV. Terdapat pula bukti fisika bahwa matahari 4 milyar tahun lalu lebih banyak memancarkan radiasi UV dibanding sekarang. Hal ini diuji oleh Stanley Miller dan Harold Urey tahun 50-an dengan menggunakan peralatan yang di set mirip atmosfer purba, dengan gas hidrogen, uap air, metana, dan ammonia yang diyakini banyak terdapat pada atmosfer purbakala. Alat itu dilengkapi kondensor (pengembun) dan elektroda sebagai pengganti kilat. Dibiarkan demikian selama seminggu, air berubah menjadi cokelat dan ditemukannlah banyak senyawa organik, termasuk 20 asam amino yang umum pada organisme, bahkan basa purin dan pirimidin, beberapa gula, lipid, dan bahkan ATP (jika ditambahkan fosfat dalam alat itu). Percobaan ini telah banyak diulangi di laboratorium seluruh dunia dengan hasil yang memuaskan: Yak, sintesa molekul organik dari zat anorganik telah terbukti!!
"The pen is mightier than the sword"

biobio

Protobion adalah istilah untuk kumpulan molekul yang disusun ke tingkat yang lebih tinggi,belum dapat bermetabolisme maupun berkembangbiak,namun mampu mempertahankan kondisi lingkungan yang berbeda dengan lingkungan sekitarnya. Percobaan membuktikan bahwa suatu suspensi makromolekul terdiri atas polipeptida, asam nukleat, dan polisakarida yang dikocok membentuk agregat (disebut koaservat) yang hidrofobik, bila diberi enzim,koaservat akan bergabung dengan enzim,mengambil substrat dari lingkungan, lalu melepaskan produk hasil reaksi yang dikatalisis enzim tersebut. Setidaknya protobion telah menunjukkan adanya "ciri-ciri kehidupan".
"The pen is mightier than the sword"

biobio

Pada prokariota awal, pigmen penyerap cahaya mungkin telah banyak menyerap sinar UV pada organisme yang tumbuh pada daerah dengan intensitas cahaya tinggi yang sebenarnya membahayakan bagi organisme tersebut. Kemudian pigmen yang penuh energi ini dirangkaikan dengan protein membran yang terlibat sintesa ATP. Ada yang namanya bakteriorhodopsin, molekul pada arkhaea ternentu yang bekerja dengan menyerap cahaya,menggunakan energi untuk memompa H+ keluar sel, sehingga ada gradien H+ (perbedaan pH) yang merangsang sintesa ATP. Inilah mekanisme fotosintesa sederhana yang diketahui saat ini. Pigmen dan fotosistem berevolusi dengan menggunakan cahaya sebagai penggerak elektron hidrogen sulfida ke NADP+ yang menghasilkan tenaga pereduksi untuk mengikat CO2 dalam fotosintesis. Beberapa bakteri fotosintetik akhirnya memiliki alat metabolisme yang bisa menggunakan air yang berlimpah sebagai pengganti hidrogen sulfida dan senyawa lain sebagai sumber elektron dan hidrogen yang dibutuhkan untuk mereduksi CO2. Inilah cyanobacteria,organisme pertama yang membebaskan oksigen sebagai hasil sampingan fotosintesisnya. Pada suatu periode,cyanobacteria yang berlimpah jumlahnya membebaskan oksigen yang berekasi dengan ion besi terlarut di laut yang menghasilkan besi oksida yang mengendap. Reaksi ini menghambat akumulasi oksigen bebas selama berjuta tahun sebelum presipitasi itu kehabisan besi terlarut. Larutan pun jenuh oksigen, dan membebaskan oksigen berlimpah ke atmosfer. Hal ini dibuktikan dengan berbagai penelitian kimiawi serta biologi molekuler. Banyak prokariota yang punah saat itu karena rusaknya ikatan molekul organik karena "serangan" oksigen. Ada yang "bersembunyi" di tempat anaerobik, sekarang kita kenal sebagai anaerob obligat.Namun, ada beberapa yang bisa beradaptasi dengan memiliki antioksidan. Melimpahnya oksigen ini membuka jalan baru bagi eukariota yang memanfaatkan oksigen.
"The pen is mightier than the sword"

biobio

Skenario yang berkembang diantara para ilmuwan saat ini adalah bagaimana RNA adalah bahan herediter pertama,mendahului DNA. Kita telah membentuk hipotesa teoritis sel awal dengan menggabungkan informasi genetik tersebut kedalam protobion yang bisa mengkatalis reaksi kimia,termasuk membuat polimer. Protobion tumbuh, membelah, serta membagikan informasi genetik tadi pada keturunannya. Sampai saat ini,hanya ditemukan 1 protobion yang bisa "bereproduksi",namun kesalahan penyalinan RNA bisa jadi merupakan sumber keanekaragaman yang baik. Evolusi Darwinian sesungguhnya agaknya mengumpulkan banyak perbaikan pada metabolisme dan pewarisan, dimana mengarah pada DNA sebagai materi herediter. Pada mulanya, RNA menyediakan cetakan nukleotida DNA,dan DNA yang lebih stabil daripada RNA mengambil alih fungsi penyimpanan informasi. RNA pun memulai peranan sebagai perantara translasi kode genetik.
"The pen is mightier than the sword"

biobio

Banyak diambil dari "New Ingredient For The Primeval Soup" tulisan P. Aldhous 1995, "Biology: Concepts and Connection" karya Campbell, Reece, Mitchell, "Biology" karya Campbell, Reece, Mitchell,"From Primordial Soup to Prebiotic Beach" (wawancara dengan Stanley Miller)
"The pen is mightier than the sword"

sisca, chemistry

ooo..
jadi dulu2 sebenarne di bumi ini blm ada lapisan ozon dunkz..?
tapi krna prokariota b'fotosintesis...
truz melepaskan O_{2} jadine kyk sekarang...
bnda2 langit bisa ditahan.....?

[move]
~ You are what you eat ~
[/move]

Chaduthz

maxud benda2 langit bisa ditahan gmn? yg jelas...kalau secara scientific c dapat diakui teori2 tersebut berlaku tapi itu juga namanya theory belum tntu yang benar2 terjadi. ya kan?
kebetulan dulunya prokariotalah yang duluan muncul karena mereka uniseluler jdlah pana scientist beranggapan demikian.

sisca, chemistry

ooo,,
mksdne benda2 langit sekarangkan uda gag sembarangan jatuh2 lagee di bumi,,
karena ada lapisann yg menahan kan...?
[move]
~ You are what you eat ~
[/move]

Chaduthz

yoi!..atmosphere.what else? tp skrg udah jarang juga ya meteor jatuh gtu?

The Houw Liong

#14
Pertanyaan fundamental ialah : "Bagaimana susunan molekul yang mengandung inteligen seperti dalam molekul DNA bisa terjadi "by chance" ?"
Kita mengetahui bahwa sebuah buku yang mengandung inteligen harus dirancang oleh manusia yang inteligen. Tidak mungkin 27 alfabet "by chance" menjadi sebuah buku.
Belum ada teori dan observasi/eksperimen yang bisa membuktikan "by chance" bisa terjadi organisme yang kompleks yang mengandung inteligen.
HouwLiong