The teori Oparin asal-usul kehidupan , juga dikenali sebagai "Teori sup primitif atau primordial" cuba untuk menjelaskan bagaimana kehidupan bermula di bumi dalam keadaan biasa berjuta-juta tahun lalu apabila muncul pertama molekul organik.
Teori ini yang dibentuk oleh Oparin adalah salah satu yang paling diterima dalam komuniti saintifik. Ini tetap berlaku, walaupun dengan banyak kemajuan dalam sains moden, kerana penemuan baru yang berkaitan dapat melengkapkan dan memperkuatnya.
Gambar oleh Aleksandr Oparin (Sumber: Pavel Troshkin melalui Wikimedia Commons)
Oparin, dalam tulisannya, mengklasifikasikan organisma hidup (biotik) pada tahap organisasi bahan bukan hidup (abiotik). Oleh itu, dia mengusulkan bahawa benda bukan hidup ini secara progresif berubah dan menjadi lebih kompleks, hingga terbentuklah sel hidup pertama.
Teori Oparin membuka pintu untuk pengembangan cabang sains biologi yang dikenali sebagai "Biologi Sintetik." Ilmu ini cuba mencipta semula keadaan persekitaran di mana "sup primitif" melahirkan organisma hidup yang kini menghuni bumi.
Teori serupa dikemukakan secara bebas oleh ahli biologi evolusi John Haldane, yang menamakan badan air Precambrian awal, yang terutama terdiri dari unsur logam dan air, sebagai "Sup Primitif".
Asal teori
Teori Oparin dikemukakan oleh Aleksandr Ivanovich Oparin, yang dilahirkan pada tahun 1894 di sebuah bandar kecil Rusia bernama Uglich. Sejak usia yang sangat muda, Oparin sudah meminati tanaman dan biasa dengan teori evolusi Darwin.
Dia belajar Fisiologi Tumbuhan di University of Moscow, di mana, bertahun-tahun kemudian, dia mengajar di kerusi Biokimia dan Fisiologi Tumbuhan.
Semasa pengajian di universiti, Oparin mulai mempunyai keprihatinan serius mengenai mikroorganisma yang terdiri daripada atom karbon, nitrogen dan air, yang mempunyai kemampuan untuk mengatur diri mereka sendiri untuk melakukan proses yang kompleks seperti fotosintesis.
Pada tahun 1923, Oparin menerbitkan eksperimennya dalam sebuah buku yang berjudul "The Origin of Life." Buku ini mengandungi teori bahawa, bersama dengan sumbangan pengkaji lain yang bernama John Haldane, berusaha menjelaskan bagaimana primordia kehidupan muncul di planet kita.
Teks Oparin menjelaskan, dengan bahasa yang sangat sederhana dan didaktik, bagaimana "evolusi" bahan organik bermula sebelum pembentukan planet bumi. Ia juga menjelaskan bagaimana bahan organik dibentuk oleh tindakan sinar matahari, letusan gunung berapi dan pelepasan elektrik yang berasal dari semula jadi.
Penting untuk diketengahkan bahawa Oparin dengan bersungguh-sungguh menentang teori generasi spontan, menyokong gagasannya mengenai teori evolusi Darwin dan sintesis minyak "abiogenik" Mendeleev; menetapkan bahawa permulaan kehidupan disebabkan oleh sejenis "evolusi kimia" yang mengatur unsur-unsur bumi primitif untuk membentuk molekul kompleks.
Postulat
Walaupun hampir 100 tahun berlalu sejak Oparin mengemukakan teorinya, teori ini masih berlaku hingga kini. Pendekatan pendamaian Oparin, yang menyatukan disiplin ilmu yang beragam seperti kimia, astronomi, fizik, dan biologi, menawarkan, bagi banyak saintis, pendekatan rasional untuk menjelaskan bagaimana kehidupan terbentuk di bumi.
Oparin menunjukkan kemunculan hidup dalam tempoh Precambrian, di mana suasana pengurangan sangat wujud, kaya dengan dua unsur organisma hidup paling banyak: karbon (dalam bentuk metana dan sianogen) dan nitrogen (dalam bentuk ammonia).
Teorinya didasarkan, terutama, pada fakta bahawa tenaga yang berasal dari sinar ultraviolet, gunung berapi dan ribut elektrik menyebabkan pemendakan air dalam bentuk gas, menyebabkan hujan lebat yang memicu sebatian lain seperti amonia , metana, nitrogen, dll.
Hujan lebat mendorong unsur-unsur pemendakan ke laut, menciptakan apa yang disebut oleh Oparin sebagai "kaldu primitif." Kaldu ini berfungsi sebagai pentas untuk serangkaian reaksi kimia yang menimbulkan molekul organik pertama yang serupa dengan asid amino.
Molekul-molekul "seperti asam amino" koloid ini dan lain-lain yang mempunyai sifat serupa disusun secara spontan untuk membentuk struktur seperti peptida, protein dan lipid, yang dinamakan Oparin bersamaan.
Selepas itu, coacervates menjadi lebih khusus, berjaya membentuk struktur yang sangat serupa dengan sel hidup yang kita kenal sekarang.
"Sel" primitif ini, dari masa ke masa, memperoleh kemampuan untuk mengembangkan metabolisme primitif, mengambil sebatian kimia dari persekitaran untuk mengekstrak makanan dan tenaga dari mereka, agar dapat bertahan dan membiak.
Pemilihan semula jadi di coacervates
Coacervates yang diusulkan oleh Oparin, seperti yang telah disebutkan, menggunakan molekul kecil yang ditangkap dari persekitaran sekitarnya untuk makanan dan tenaga. Menurut Oparin, molekul-molekul ini diasimilasikan oleh molekul-molekul lain yang lebih besar, yang disebutnya "enzim primitif" koakervat.
Perolehan mekanisme penyerapan dan asimilasi dalam setiap koakervat akan mewakili kelebihan daripada koakervat yang lain, oleh itu, koakervat dengan kapasiti asimilasi yang lebih baik akan tumbuh lebih cepat dan lebih efisien.
Oparin menetapkan bahawa terdapat had pertumbuhan untuk kumpulan "paling berjaya" pada titik di mana mereka menjadi tidak stabil secara termodinamik. Akibatnya, coacervates mula membelah atau "subdivide" menjadi coacervates yang lebih kecil.
Keupayaan untuk membelah koakervat besar menjadi koakervat yang lebih kecil akan meningkatkan jumlah koakervat jenis ini di tengah. Coacervate ini, yang ditemukan dalam jumlah atau frekuensi yang lebih besar, dapat memberikan semacam "tekanan selektif" pada yang lain, yang menguntungkan mereka dengan kemampuan yang lebih besar untuk "membelah" atau segmen.
Karakteristik lain dari coacervates yang dapat memberikan semacam "pilihan semula jadi" pada yang lain adalah, mungkin, kemampuan untuk mensintesis beberapa metabolit tenaga dari makanan yang diperoleh dari kaldu primitif di mana mereka "tumbuh".
Oleh itu, hanya coacervates yang mampu memetabolisme sebatian persekitaran dan menghasilkan makanan mereka sendiri dan tenaga simpanan mungkin selamat.
Topikaliti teori
Teori pemilihan semula jadi Darwin sangat penting bagi Oparin untuk memahami "persaingan" dan "kelaziman" di kalangan rakan sejawat. Bahkan bertahun-tahun kemudian, dengan penemuan gen dan bahan keturunan, Oparin mengaitkan molekul-molekul ini sebagai tanggungjawab sebahagian besar replikasi coacervates.
Pada masa ini, banyak ahli biologi berdedikasi untuk membuat kembali keadaan primitif bumi yang menimbulkan koakervat yang diusulkan oleh Oparin.
Salah satu eksperimen yang paling terkenal dari jenis ini adalah eksperimen Stanley Miller dan Harold Urey, yang secara eksperimen mengesahkan "abiogenesis" asid amino seperti glisin (jenis glisin).
Berbagai saintis yang pakar dalam biologi sintetik melakukan eksperimen untuk mencapai, secara artifisial, organisasi kehidupan, tetapi berdasarkan sebatian selain karbon, menunjukkan bahawa "kehidupan" ini mungkin merupakan jenis kehidupan yang kita dapati di planet lain.
Tema yang menarik
Teori asal usul kehidupan.
Teori chemosynthetic.
Penciptaan.
Panspermia.
Teori penjanaan spontan.
Rujukan
- Das, A. (2019). Asal Kehidupan di Bumi-Virus dan Mikroba. Mikrobiologi Saintifik Acta, 2, 22-28.
- Fry, I. (2006). Asal-usul penyelidikan mengenai asal usul kehidupan. Ikhtiar, 30 (1), 24-28.
- Herrera, AS (2018). Asal Hidup Menurut Melanin. MOJ Cell Sci Rep, 5 (1), 00105.
- Kolb, VM (2016). Asal-usul Kehidupan: Pendekatan Kimia dan Falsafah. Biologi Evolusi, 43 (4), 506-515.
- Lazcano, A. (2016). Alexandr I. Oparin dan asal usul kehidupan: penilaian semula sejarah mengenai teori heterotrofik. Jurnal evolusi molekul, 83 (5-6), 214-222.
- Oparin, AI (1957). Asal kehidupan di bumi. Asal kehidupan di bumi., (Edisi ke-3).