Teori Asal-Usul Kehidupan dan Evolusi
141
Pada percobaan Lazzaro Spallanzani 1729–1799 digunakan air kaldu seperti percobaan Needham. Spallanzani merebus air kaldu dalam tabung
I dan II lebih lama dibandingkan percobaan yang dilakukan Needham, sel ama sat u j am. H al i ni unt uk memast i kan t erbunuhnya semua
mikroorganisme dalam kaldu. Set elah dipanaskan, labu I dibiarkan terbuka, sedangkan labu II ditutup dengan cara memanaskan ujung botol.
Setelah beberapa hari, labu I dipenuhi oleh bakteri, adapun pada labu II tetap tidak ada pertumbuhan bakteri.
Gambar 6.1
Francesco Redi m elakukan percobaan pert am a unt uk
m em b ukt ikan t eori b iogenesis.
Gambar 6.2
Percobaan Needham , dan Sp allanzani.
Sumber: Heath Biology, 1985
Francesco Redi 1626–1697 melakukan percobaan terhadap sekerat daging dalam stoples
Gambar 6.1. Stoples A diisi dengan sekerat daging dan stoples B diisi dengan sekerat daging yang ditutup oleh kain kasa rapat.
Setelah beberapa hari, stoples A banyak dihinggapi lalat dan muncul banyak belatung kecil. A dapun pada stoples B tidak ditemukan belatung pada daging
yang membusuk. Hasil ini disimpulkan oleh Redi bahwa diperlukan lalat untuk menghasilkan belatung. Belatung pada daging tersebut berasal dari telur lalat.
Sumber: www.tolland.k12.ct.us
A B
A A
B
St oples t erb uka
St oples t ert ut up kasa
Belat ung
Kondisi Awal Kondisi Akhir
Needham
Spallanzani
Kaldu dipanaskan sebentar Terdapat m ikroorganisme
Kaldu dipanaskan satu jam Tidak ada mikroorganisme
I II
III
Percobaan Spallanzani ini diperbarui oleh percobaan Louis Pasteur menggunakan labu leher angsa. H al ini dikarenakan krit ikan para
pendukung teori abiogenesis terhadap percobaan Spallanzani. M ereka menyatakan bahwa percobaan yang dilakukan Spallanzani menghancurkan
B
Mudah dan Akt if Belajar Biologi unt uk Kelas XII
142
“ komponen penyokong kehidupan” dengan t idak adanya udara dan pemanasan berlebih M claren Rotundo, 1985: 30. Oleh karena itu,
Pasteur menggunakan labu leher angsa. Perhatikan Gambar 6.3 berikut.
Menumbangkan Teori A biogenesis Tujuan
Membuktikan teori biogenesis melalui percobaan yang dilakukan Francesco Redi A lat dan Bahan
1. Dua buah stoples
2. Dua kerat daging segar
3. Kain kasa dan tali
Langkah Kerja 1.
Bersama kelompok A nda, buatlah percobaan seperti yang dilakukan Francesco Redi. M asukkan daging dalam stoples A dan B.
2. Tutup stoples B dengan kain kasa dan ikat dengan tali. Simpan kedua stoples di
tempat terbuka. A mati setelah sepuluh hari. Catatlah keadaan stoples dan daging pada stoples A dan B dalam tabel seperti berikut.
Aktivitas Biologi 6.1
1 2
3 ...
10 Hari ke–
Stoples A Stoples B
Keadaan
Kedua labu kaldu dipanaskan Mikroorganism e
Tidak ada m ikroorganism e
Mikroorganism e dari udara masuk
Mikroorganisme dari udara
t erp erangkap I
II I
II
Percobaan yang dilakukan pada 1861 ini, berhasil menumbangkan t eori abi ogenesi s. Labu l eher angsa yang di panaskan t et ap dapat
memungk i nk an udara masuk k e dal am l abu, t et api t i dak ada mikroorganisme yang hidup setelah beberapa hari. M elalui percobaan
ini, Louis Pasteur membuktikan bahwa terdapat mikroorganisme di udara, air, dan tanah, yang dapat menyebabkan kontaminasi pada air kaldu.
Berdasarkan hasil percobaan, berkembanglah t eori biogenesis yang menyatakan bahwa:
a.
mne vivum e vivo
, semua makhluk hidup berasal dari makhluk hidup sebelumnya;
b.
mne ovum e vivo
, semua telur berasal dari makhluk hidup; dan c.
mne ovum e ovo
, semua makhluk hidup dari telur.
Gambar 6.3
Peralat an yang dilakukan oleh Louis Past eu r
Sumber: Heath Biology, 1985
Sumber: Biology: Exploring Life, 1994
Gambar 6.4
Louis Pasteur, seorang tokoh p endukung t eori b iogenesis
A B
Kata Kunci
• Labu leher angsa
•
Om ne vivum ex vivo
•
Om ne ovum ex vivo •
Om ne ovum ex ovo
Teori Asal-Usul Kehidupan dan Evolusi
143
3. Teori Evolusi Kimia
Teori ini menyat akan bahwa asal-usul kehidupan diawali oleh terbentuknya senyawa-senyawa organik di atmosfer. Dengan adanya gas-
gas, seperti metana CH
4
, hidrogen H
2
, uap air H
2
O, dan amonia N H
3
di atmosfer serta bantuan energi dari sinar kosmis dan kilatan halilintar, dapat terbentuk senyawa organik seperti asam amino. Senyawa
organik tersebut terkumpul dalam sup primordial sup purba. M elalui
sup purba inilah kemungkinan kehidupan paling sederhana muncul.
Teori evolusi kimia ini diajukan oleh A.I. parin, seorang ahli biokimia
Rusia dan .B.S. Haldane, seorang ahli genetika Inggris sekitar 1924. A kan
tetapi, teori ini baru dapat dibuktikan oleh Stanley Miller, seorang peneliti
A merika, pada 1953. Melalui percobaannya, Miller membuat sebuah alat yang meniru keadaan awal bumi sebelum kehidupan terbentuk
Gambar 6.6.
Sumber: Heath Biology, 1985; Biology: Concepts and Connections, 2006
A lat percobaan M iller tersusun atas tabung kaca yang dilengkapi dengan kran-kran unt uk memasukkan bermacam-macam gas, sepert i
metan CH
4
, uap air H
2
O, hidrogen H
2
, dan amonia NH
3
. M irip gas-gas yang terdapat di atmosfer bumi awal. Tabung tersebut dilengkapi
dengan dua elektroda yang dihubungkan dengan listrik 75.000 volt untuk menghasilkan bunga api listrik sebagai pengganti halilintar.
Gambar 6.5
Gam baran senim an t erhadap bum i p rim it if
Gambar 6.6
a Susunan alat yang digunakan oleh Miller. b St anley Miller yang
m encoba m engulang kem bali p enelit iannya.
Sumber: Heath Biology, 1985
Pertanyaan 1.
A pakah yang terjadi pada stoples I dan II pada akhir pangamatan? 2.
Adakah belatung pada daging stoples II? Jika ada, mengapa hal tersebut dapat terjadi? 3.
A pakah kesimpulan dari percobaan ini?
Katup untuk memasukan zat
Arus list rik m encipt akan
bunga api
M et an am onia
uap air hid rogen
Kondensor Air keluar
Air masuk
Air dan asam am ino
Jebakan Air m endidih
a
b
Mudah dan Akt if Belajar Biologi unt uk Kelas XII
144
Setelah beberapa hari, air penampungan dari rangkaian tabung kaca M i l l er berubah warna. Set el ah di anal i si s, perubahan warna ai r
penampungan karena adanya asam amino dalam air. Seperti A nda ketahui, asam ami no merupakan zat organi k pembent uk prot ei n. H al i ni
membuk t i k an bahwa zat anorgani k mat eri t i dak hi dup dapat membentuk setidaknya zat organik yang terdapat pada makhluk hidup.
Pembentukan asam amino pada sup purba dapat menjadi langkah pertama dalam evolusi yang menghasilkan makhluk hidup.
Banyak penelitian lain yang mirip dilakukan setelah percobaan M iller dengan menggunakan sumber energi lain dan gas-gas yang berbeda.
Semua percobaan mencoba membangun kembali keadaan awal bumi yang mungkin t erjadi. Percobaan t ersebut memperl ihat kan bahwa pada
keadaan seperti awal bumi, asam amino dapat terbentuk dan bersama- sama membentuk molekul, seperti protein. Diperlukan langkah-langkah
yang panjang dan rumit dari pembent ukan molekul organik hingga membent uk sat u sel makhluk hidup. H al ini karena, sat u sel paling
sederhana pun mengandung sepuluh hingga ribuan makromolekul.
4. Teori Evolusi Biologi dan Asal-Usul Kehidupan
A .I. Oparin dalam bukunya
A sal ula Ter adinya ehidupan
T he rigin of ife
, mengemukakan bahwa asal-usul kehidupan t erjadi di lautan melalui pembentukan senyawa-senyawa organik dari senyawa-
senyawa sederhana, seperti H
2
O, CO
2
, CH
4
, NH
3
, dan H
2
yang memang berlimpah pada saat itu. Pembentukan senyawa organik ini dibantu oleh
energi radiasi benda-benda angkasa yang juga sangat intensif pada saat itu. Senyawa kompleks pertama diduga semacam alkohol dan asam amino
yang selama jut aan t ahun senyawa-senyawa ini bereaksi membent uk senyawa yang lebih kompleks, seperti asam organik, purin, dan pirimidin.
Senyawa-senyawa ini merupakan bahan pembentuk sel.
Senyawa kompleks sederhana saat itu begitu berlimpah, baik di lautan maupun di permukaan bumi sehingga membentuk kompleks yang disebut
sup purba at au sup pri mordi al . Set el ah t erbent uknya sup purba, pembentukan materi genetik dan membran sel merupakan dua langkah
penting sebelum adanya kehidupan Campbell, 2006: 320. M ateri genetik pertama dan enzim pertama kemungkinan berupa RNA .
Gen pert ama berupa RN A rant ai pendek yang dapat bereplikasi sendiri tanpa bantuan protein. Proses replikasi RN A ini dapat terjadi
melalui bant uan molekul RN A yang berfungsi sebagai kat alis. Para ilmuwan t elah menemukan RN A yang disebut
ri bozi m dan dapat berfungsi mirip katalis. Selanjutnya, terjadi kerja sama antarmolekul yang
menyebabkan t erjadinya t ranslasi primit if dari gen RN A sederhana menjadi polipeptida. Translasi ini tidak menggunakan ribosom atau RNA .
Kumpulan molekul tersebut akan terkumpul ke dalam bulatan membran mikroskopis yang terbuat dari fosfolipid. Bentuk kumpulan molekul dalam
membran tersebut dikenal dengan
protobion Gambar 6.7. A danya kerja sama ant armolekul memberikan kemampuan pada
prot obion unt uk berepl ikasi dan mel akukan met abol isme primit if. Protobion berkembang menjadi bentuk kompleks yang mengandung DNA
dan dapat menggunakan banyak bahan mentah dari lingkungan.
Sumber: Biology: Concepts
Connections , 2006
Mem b ran
Polip ep t id a RNA
Gambar 6.7
a Mem bran m em bent uk bola buat an yang t erbuat dari fosfolipid.
b Gam baran sebuah prot obion besert a isinya.
Kata Kunci
• Evolusi kimia
• Senyaw a organik
• Sup prim ordial
a
b