10 TEORI ASAL USUL KEHIDUPAN - BIOLOGI - 2024

The teori asal-usul kehidupan cuba untuk menjelaskan bagaimana hidupan berasal. Bagaimana kehidupan muncul seperti yang kita ketahui, itu adalah pertanyaan yang ditanyakan oleh banyak ahli falsafah, ahli teologi dan saintis bertahun-tahun, sebenarnya, kita dapat mengatakan bahawa hampir sejak manusia adalah seorang lelaki.

Catatan saintifik yang berbeza membuktikan bahawa bumi terbentuk kira-kira 4.5-5 bilion tahun yang lalu dan fosil-fosil tertua yang diketahui, sesuai dengan sisa-sisa cyanobacteria yang terdapat di Australia Barat, berasal dari sekurang-kurangnya 3.5 bilion tahun yang lalu.

Gambar dari WikiImages di www.pixabay.com

Walaupun tidak ada catatan fosil atau bukti geologi yang lebih tua, banyak saintis bersetuju bahawa bentuk kehidupan lain mungkin telah wujud lebih awal, tetapi fosil tersebut mungkin telah dimusnahkan oleh panas dan perubahan bentuk banyak batu semasa Precambrian.

Apa yang berlaku selama hampir 2 bilion tahun yang berlalu sejak asal bumi dan berlakunya fosil pertama? Kejadian biologi yang berlaku pada masa itu menjadikan hidup mungkin dan peristiwa yang banyak diperdebatkan dalam komuniti saintifik hari ini.

Selanjutnya kita akan menemui beberapa teori hipotesis utama yang dikemukakan oleh pengarang yang berbeza untuk menjelaskan asal-usul organisma hidup pertama, dari mana bentuk kehidupan yang paling "maju" mungkin berkembang.

Seperti apa bumi sebelum kehidupan muncul?

Bentuk kehidupan paling awal yang diketahui di Bumi adalah mikroorganisma fosil berpotensi, yang terdapat di lubang hidrotermal. Mereka dianggarkan hidup 4.28 bilion tahun yang lalu.

Sebilangan saintis mengemukakan bahawa bumi "awal" dipengaruhi oleh pelbagai jenis benda langit dan suhu di planet ini sangat tinggi sehingga air tidak dalam keadaan cair, tetapi dalam bentuk gas.

Namun, banyak yang setuju bahawa tanah Precambrian mungkin memiliki suhu yang serupa dengan daratan saat ini, yang berarti air dapat ditemukan dalam bentuk cair, yang terkondensasi ke lautan, laut, dan tasik.

Suasana terestrial pada masa itu, sebaliknya, dianggap sangat berkurang (dengan oksigen bebas sifar atau sangat sedikit), sehingga setelah terdedah kepada pelbagai bentuk tenaga, sebatian organik pertama dapat terbentuk.

Teori utama asal usul kehidupan

- Kehidupan oleh generasi spontan

Aristoteles, pendahulu generasi spontan

Dari orang Yunani hingga banyak saintis pada pertengahan abad kesembilan belas, cadangan itu diterima bahawa makhluk hidup dapat timbul secara spontan, tanpa organisma ibu bapa yang lain, dari perkara "bukan hidup".

Oleh itu, selama berabad-abad, para pemikir yang berbeza yakin bahawa serangga, cacing, katak dan kutu lain terbentuk secara spontan di lumpur atau pada benda yang terurai.

Teori-teori ini didiskreditkan lebih dari satu kali oleh eksperimen yang dilakukan oleh Francesco Redi (1668) dan Louis Pasteur (1861), misalnya.

Potret Francesco Redi (Sumber: Valérie75, melalui Wikimmedia Commons)

Redi membuktikan bahawa kecuali serangga dewasa meletakkan telurnya di atas sepotong daging, larva tidak muncul secara spontan di atasnya. Sebaliknya, Pasteur kemudian menunjukkan bahawa mikroorganisma hanya boleh berasal dari mikroorganisma yang sudah ada.

Selanjutnya, harus dikatakan bahawa teori ini juga diabaikan kerana dalam konteks sejarah yang berbeza "generasi spontan" merujuk kepada dua konsep yang sangat berbeza, iaitu:

- Abiogenesis : tanggapan mengenai asal usul kehidupan dari bahan bukan organik dan

- Heterogenesis : idea bahawa hidup timbul dari bahan organik yang mati, sama seperti cacing "muncul" pada daging yang membusuk.

Darwin dan Wallace, sedikit lebih awal, pada tahun 1858, secara bebas menerbitkan teori-teori mereka mengenai evolusi dengan pemilihan semula jadi, dengan mana mereka menjelaskan bahawa makhluk hidup yang paling kompleks dapat berevolusi dari makhluk uniseluler yang lebih "sederhana".

Oleh itu, teori penjanaan spontan hilang dari tempat kejadian dan komuniti saintifik mula bertanya-tanya bagaimana "makhluk bersel satu yang lebih sederhana" itu muncul yang dibahas oleh evolusionis.

- Teori kuah primer dan evolusi kimia secara beransur-ansur

Alexander Oparin di makmalnya (kanan).

Pada tahun 1920, saintis A. Oparin dan J. Haldane mengemukakan, secara berasingan, hipotesis mengenai asal usul kehidupan di bumi yang hari ini mempunyai nama mereka dan dengan mana mereka membuktikan bahawa kehidupan di bumi dapat timbul " langkah demi langkah ”dari bahan bukan hidup, melalui“ evolusi kimia ”.

Musim bunga yang prismatik di Yellowstone. Persekitaran suhu tinggi ini dianggap serupa dengan persekitaran purba laut Bumi. Sumber:

Kedua-dua penyelidik menyatakan bahawa bumi "awal" pasti mempunyai atmosfera pengurangan (kekurangan oksigen, di mana semua molekul cenderung menderma elektron), suatu keadaan yang dapat menjelaskan beberapa peristiwa dengan sempurna:

- Bahawa beberapa molekul anorganik bertindak balas satu sama lain untuk membentuk "blok" struktur organik makhluk hidup, proses yang diarahkan oleh tenaga elektrik (dari sinar) atau tenaga cahaya (dari matahari) dan produknya terkumpul di lautan membentuk "kaldu primer" .

Gambar oleh Elias Sch. di www.pixabay.com

- Yang mengatakan molekul organik kemudiannya digabungkan, menyusun molekul yang lebih kompleks, dibentuk oleh serpihan molekul yang lebih sederhana (polimer) seperti protein dan asid nukleik.

- Yang mengatakan polimer dipasang ke dalam unit yang mampu meniru diri mereka sendiri, baik dalam kumpulan metabolik (proposal Oparin) atau membran dalam yang membentuk struktur "seperti sel" (cadangan Haldane).

- Panspermia

Ilustrasi bakteria pada komet. Sumber: Perak Spoon Sokpop / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)

Pada tahun 1908, seorang saintis bernama August Arrhenius mengusulkan bahawa "benih hidup" tersebar di seluruh ruang kosmik dan bahawa mereka jatuh di planet-planet dan "bercambah" ketika keadaan menguntungkan di sana.

Teori ini, juga dikenali sebagai teori panspermia (dari panci Yunani, yang bermaksud "segalanya" dan sperma, yang bermaksud "biji"), disokong oleh saintis yang berbeza dan kita juga dapat menemukannya disebut dalam beberapa teks sebagai "asal-usul luar bumi kehidupan ”.

- Kehidupan dengan elektrik

Gambar oleh FelixMittermeier dari Pixabay.com

Kemudian, sebahagian daripada komuniti saintifik mencadangkan bahawa asal usul kehidupan yang dicadangkan oleh Oparin dan Haldane mungkin bermula di bumi berkat "percikan" elektrik yang memberikan tenaga yang diperlukan untuk "organisasi" sebatian organik asas dari sebatian bukan organik (satu bentuk abiogenesis).

Idea-idea ini disokong secara eksperimen oleh dua penyelidik Amerika Utara: Stanley Miller dan Harold Urey.

Melalui eksperimen mereka, kedua saintis menunjukkan bahawa, dari bahan anorganik dan dalam beberapa keadaan atmosfera khas, pelepasan elektrik mampu membentuk molekul organik seperti asid amino dan karbohidrat.

Oleh itu, teori ini mengemukakan bahawa dengan berlalunya masa molekul yang paling kompleks yang menjadi ciri makhluk hidup dapat terbentuk; sebab itulah ini sangat menyokong teori "stok purba" Oparin dan Haldane beberapa tahun sebelumnya.

- Kehidupan di bawah ais

Gambar oleh David Mark di www.pixabay.com

Teori lain, mungkin sedikit kurang diketahui dan diterima, mengemukakan bahawa kehidupan muncul di perairan lautan dalam, yang permukaannya mungkin ditutupi oleh lapisan ais yang tebal dan tebal, kerana Matahari bumi awal mungkin tidak mempengaruhi begitu kuat pada permukaan seperti sekarang.

Teori ini mengemukakan bahawa ais dapat melindungi apa sahaja fenomena biologi yang berlaku di laut, memungkinkan interaksi sebatian yang berbeza yang berasal dari bentuk hidup pertama.

- Kehidupan dari polimer organik

Protein

Setelah dapat ditunjukkan di makmal bahawa sebatian organik seperti asid amino dapat terbentuk dari bahan anorganik dalam keadaan tertentu, para saintis mula bertanya-tanya bagaimana proses pempolimeran sebatian organik berlaku.

Mari kita ingat bahawa sel terdiri daripada jenis polimer yang besar dan kompleks: protein (polimer asid amino), karbohidrat (polimer gula), asid nukleik (polimer asas nitrogen), dll.

Sidney Fox

Pada tahun 1950, ahli biokimia Sidney Fox dan kumpulan kerjanya mendapati bahawa, dalam keadaan eksperimen, jika satu set asid amino dipanaskan tanpa adanya air, mereka dapat bergabung bersama untuk membentuk polimer, iaitu protein.

Penemuan ini menyebabkan Fox menunjukkan bahawa dalam "kaldu primitif" yang diusulkan oleh Oparin dan Haldane, asid amino dapat membentuk bahawa, ketika bersentuhan dengan permukaan panas, mempromosikan penyejatan air, dapat membentuk protein.

Asid ribonukleik dan hidup di tanah liat

Ahli kimia organik Alexander Cairns-Smith kemudian mencadangkan agar molekul pertama yang memungkinkan kehidupan dapat dijumpai di permukaan tanah liat, yang bukan hanya membantu memusatkannya, tetapi juga mempromosikan organisasi mereka menjadi corak yang ditentukan.

Idea-idea ini, yang terungkap pada tahun 1990-an, menegaskan bahawa tanah liat dapat berfungsi sebagai "pemangkin" dalam pembentukan polimer RNA (asid ribonukleat), yang pada gilirannya bertindak sebagai penyokong pemangkin.

- Hipotesis "gen pertama"

Dengan mengambil kira idea pembentukan "spontan" polimer organik penting, beberapa penulis berupaya membayangkan kemungkinan bahawa bentuk kehidupan pertama hanyalah asid nukleik yang meniru diri sendiri, seperti DNA (asid deoksiribonukleik) atau RNA.

Oleh itu, disarankan agar elemen penting lain, seperti jaringan metabolik dan pembentukan membran, misalnya, ditambahkan kemudian ke sistem "purba".

Memandangkan ciri-ciri kereaktifan RNA, banyak saintis menyokong tanggapan bahawa struktur auto-catalytic pertama terbentuk oleh asid nukleik ini (terbukti sebagai ribozim), hipotesis yang dikenali sebagai "dunia RNA".

Dengan demikian, RNA berpotensi menjadi pemangkin reaksi yang memungkinkan penyalinannya sendiri, sehingga mampu menyebarkan maklumat genetik dari generasi ke generasi dan bahkan berkembang.

- Hipotesis "metabolisme pertama"

Sebaliknya, para penyelidik yang berlainan lebih suka menyokong anggapan bahawa kehidupan pertama kali terjadi dalam molekul organik "seperti protein", membuktikan bahawa bentuk awal kehidupan mungkin terdiri daripada jaringan metabolik "mandiri" sebelum asid nukleik.

Hipotesis menunjukkan bahawa "rangkaian metabolik" mungkin terbentuk di kawasan berhampiran lubang hidrotermal, yang mengekalkan bekalan prekursor kimia yang berterusan.

Oleh itu, jalur yang lebih awal dan lebih sederhana mungkin telah menghasilkan molekul yang bertindak sebagai pemangkin untuk pembentukan molekul yang lebih kompleks, dan akhirnya rangkaian metabolik mungkin dapat membentuk molekul lain yang lebih kompleks, seperti asid nukleik dan protein besar.

Akhirnya, sistem-sistem mandiri ini dapat "dikemas" dalam membran, sehingga membentuk makhluk sel pertama.

- Asal kehidupan dengan "keperluan"

Beberapa penyelidik yang tergolong dalam Institut Teknologi Massachusetts (MIT, AS) telah menyumbang kepada penggubalan teori yang menjelaskan asal-usul makhluk hidup pertama dengan "keperluan", entah bagaimana "mengikuti undang-undang alam" dan bukan oleh "Peluang" atau "peluang".

Menurut teori ini, kemunculan hidup adalah perkara yang tidak dapat dielakkan, kerana telah ditentukan bahawa materi umumnya berkembang dalam "sistem" yang, diarahkan oleh sumber tenaga luaran dan dikelilingi oleh haba, lebih efisien dalam menghilangkan tenaga.

Eksperimen yang berkaitan dengan teori ini telah menunjukkan bahawa apabila populasi atom rawak terdedah kepada sumber tenaga, mereka mengatur diri mereka untuk membuang tenaga dengan lebih cekap, menunjukkan bahawa "pemodelan semula" ini akhirnya akan mengakhiri pembentukan kehidupan. .

Sumber tenaga alternatif dengan mudah adalah matahari, walaupun kemungkinan lain tidak dikesampingkan sepenuhnya.

- Penciptaan

Gambar oleh Barbara Jackson di www.pixabay.com

Penciptaan adalah teori lain yang disokong oleh bahagian penting masyarakat masa kini, terutamanya oleh tindakan iman. Menurut arus pemikiran ini, alam semesta dan semua bentuk kehidupan yang ada di dalamnya diciptakan dari "tidak ada" oleh Tuhan.

Ini adalah teori yang secara menarik bertentangan dengan teori evolusi moden, yang bertujuan untuk menjelaskan asal-usul kepelbagaian bentuk hidup tanpa memerlukan Tuhan atau "kuasa ilahi" lain dan, berkali-kali, secara kebetulan. "

Terdapat dua jenis penciptaan: alkitabiah dan "bumi lama." Yang pertama percaya bahawa semua yang dinyatakan dalam bab Kejadian dalam Alkitab benar-benar benar, sementara yang kedua menganggap bahawa pencipta membuat semua yang ada, tetapi tanpa mengesahkan bahawa kisah Kejadian adalah kisah harfiah.

Walau bagaimanapun, kedua-dua jenis pencipta ini percaya bahawa perubahan dalam organisma dapat menyiratkan perubahan pada suatu spesies, dan mereka juga percaya pada perubahan "ke bawah", seperti mutasi negatif, misalnya.

Namun, mereka tidak percaya bahawa perubahan ini dapat menyebabkan evolusi spesies "lebih rendah" menjadi spesies "lebih tinggi" atau jauh lebih kompleks.

Creationism dan evolusionisme telah menjadi topik perbahasan dan pertikaian sejak penerbitan teori evolusi pertama dan, bahkan hari ini, kedua-dua pandangan itu kelihatan saling eksklusif.

Rujukan

1. Andrulis, ED (2012). Teori asal usul, evolusi, dan hakikat kehidupan. Kehidupan, 2 (1), 1-105.
2. Choi, C. (2016). Sains Langsung. Diakses pada 26 April 2020, dari www.livescience.com/13363-7-theories-origin-life.html
3. Horowitz, NH, & Miller, SL (1962). Teori terkini mengenai asal usul kehidupan. Di Furschritte der Chemie Organischer Naturs
4. TN & EL Taylor. 1993. Biologi dan Evolusi Tumbuhan Fosil. Prentice Hall, New Jersey.
5. Thaxton, CB, Bradley, WL, & Olsen, RL (1992). Misteri asal usul kehidupan. na.
6. Pengarang Ensiklopedia Britannica. (2017). Ensiklopedia Britannica. Diakses pada 26 April 2020, dari www.britannica.com/topic/creationism