Gambar 12.7 Isolasi geografik.
12.6. Teori asal usul kehidupan: bagaimana kehidupan bermula ?
12.6.2. Teori pembentukan senyawa organik secara abiotik
Pencetus teori ini adalah A.I. Oparin, Harold Urey, dan Stanley
Miller. Pada tahun 1953, Miller yang berusia 23 tahun menjadi
mahasiswa pasca sarjana di laboratorium Harold Urey, Universitas Chicago. Saat itu, Miller mengadakan percobaan yang menunjukkan bahwa asam amino dan molekul organik lain dapat terbentuk secara abiotik. Percobaan Miller ini merupakan pengujian hipotesis mengenai asal-usul kehidupan yang dikembangkan di tahun 1920 oleh ahli biokimia Rusia A. I. Oparin dan ahli genetika Inggris, J. B. S. Haldane. Saat ini Miller menjadi profesor di Universitas Chicago, San Diego.
Percobaan A.I. Oparin
A.I. Oparin mengemukakan bahwa atmosfer primitif berisi gas
metana, amonia, hidrogen dan air. Reaksi kimia yang terjadi membentuk molekul organik pertama. Hipotesis ini mendapat perhatian yang luar biasa tetapi tanpa pengujian tidak dapat diterima dengan baik.
Percobaan Harold Urey dan Stanley Miller
Pembentukan molekul kompleks dari molekul sederhana membutuhkan energi. Miller dan Urey berpendapat bahwa sumber energi melimpah di lingkungan bumi purba. Miller dan Urey memprediksi bahwa molekul organik dapat terbentuk dari molekul anorganik dalam kondisi serupa itu. Percobaan Miller-Urey di
laboratorium merupakan simulasi bumi purba menggunakan aparatus dapat dijelaskan sebagai berikut:
1. Atmosfer mengandung uap air, gas hidrogen (H2), metana (CH4),
dan amonia (NH3).
2. Energi yang timbul dari aliran listrik seperti layaknya halilintar merupakan energi dalam reaksi kimia molekul-molekul
3. Kondensor mendinginkan uap air di dalam campuran gas-gas tersebut menyebabkan hujan (berisi gas terlarut)
4. Terbentuknya molekul organik sederhana
Sejak tahun 1950-an, Miller bersama peneliti lain menggunakan modifikasi aparatus untuk menghasilkan 20 macam asam amino, gula, lipid, nitrogen pembentuk DNA dan RNA bahkan ATP.
Rangkuman
Proses kompleks pewarisan sifat makhluk hidup yang berubah dari generasi ke generasi dalam kurun waktu jutaan tahun disebut evolusi. Tiga tokoh pencetus teori evolusi adalah J. B. Lamarck, Charles Darwin, dan August Weismann.
Evolusi berdasarkan suatu gagasan bahwa perubahan pada suatu individu disebabkan oleh lingkungan dan bersifat diturunkan disebut teori Lamarck, dengan contoh jerapah memiliki leher yang panjang untuk mencapai daun-daun di pohon yang tinggi.
Ide-ide Charles Darwin dari buku The Origin of Species by Means
of Natural Selection adalah makhluk hidup bervariasi dengan sifat
yang dapat diturunkan; jumlah individu yang dilahirkan lebih banyak dari yang dapat bertahan hidup; individu-individu berkompetisi untuk memperoleh sumber daya agar mampu bertahan hidup; dimana sifat-sifat yang diwariskan milik individu membuat mereka dapat bertahan hidup dan bereproduksi pada keadaan lingkungan tertentu; dan sebagai akibat dari seleksi lingkungan, hanya individu dengan sifat yang adaptif terhadap lingkungan dapat hidup dan menurunkan sifat tersebut pada keturunannya. Seleksi alam akhirnya akan mengubah sifat dalam populasi, bahkan menghasilkan spesies baru.
August Weisman menyimpulkan bahwa: perubahan sel tubuh karena pengaruh lingkungan tidak akan diwariskan ke generasi berikutnya, dan evolusi adalah masalah pewarisan gen-gen melalui sel gamet.
Frekuensi alel atau genotipe dalam populasi dapat stabil dan tetap berada dalam kesetimbangan Hardy-Weinberg dari suatu generasi ke generasi dengan syarat: populasi besar; tidak ada aliran gen; tidak ada mutasi (perubahan di dalam gen) ; terjadi perkawinan acak (random); tidak ada seleksi alam.
Penghalang reproduktif (reproductive barriers) mempertahankan terpisahnya spesies. Ada dua macam penghalang reproduktif yaitu: 1. Penghalang prezigotik; mencegah perkawinan atau fertilisasi
antar spesies seperti isolasi musim (temporal), isolasi habitat, isolasi tingkah laku, isolasi mekanik, isolasi gametik
2. Penghalang poszigotik; mencegah perkembangan makhluk hidup dewasa yang fertil; zigot yang dihasilkan disebut hibrid zigot. Ada tiga macam penghalang poszigotik: Ketidakmampuan hibrid untuk
berkembang (hybrid inviability), sterilitas hibrid (hybrid sterility),
kegagalan rantai pewarisan pada hibrid (hybrid breakdown)
Ilmu yang mempelajari tentang kehidupan purba melalui fosil disebut Paleontologi. Paleoantropologi yaitu ilmu yang mempelajari asal usul manusia serta evolusinya.
Dalam biologi dikenal tiga teori asal usul kehidupan yaitu: teori
abiogenesis (generatio spontanea) oleh Aristoteles, Nedham, dan
Anthonie van Leeuwenhoek. Eksperimen terkenal yang menentang teori abiogenesis dilakukan antara lain oleh: Fransesco Redi (Itali), Lazzaro Spalanzani (Italia),dan Louis Pastur (Perancis) dengan teori biogenesisnya. Teori biogenesis dikenal dengan istilah ”omne vivum
ex ovo, omne ovum ex vivo”, yang artinya kehidupan berasal dari
telur, dan telur berasal dari kehidupan. Atau disebut juga omne vivum
ex vivo, yang artinya kehidupan karena telah ada kehidupan
sebelumnya.
Percobaan Harold Urey dan Stanley Miller menguji hipotesis mengenai asal-usul kehidupan dari A. I. Oparin mendapatkan bahwa pembentukan molekul kompleks dari molekul sederhana dengan bantuan energi.
Soal Latihan
A. Berilah tanda silang (x) pada huruf a, b, c, d, atau e untuk jawaban yang tepat!
1. Proses kompleks pewarisan sifat makhluk hidup yang berubah dari generasi ke generasi dalam kurun waktu jutaan tahun disebut ....
a. adaptasi d. domestikasi
b. aklimatisasi e. evolusi
c. ekologi
2. Permukaan bumi terbentuk melalui proses bertahap dalam jangka waktu yang lama dikemukan oleh ....
a. Harold Urey d. Sir Charles Lyell
b. Stanley Miller e. Melvin Calvin
c. Lazzaro Spalanzani
3. Frekuensi alel/gen dalam populasi dapat stabil dan tetap berada dalam kesetimbangan dari suatu generasi ke generasi merupakan bunyi hukum dari ....
a. Mendel I d. Avogadro
b. Mendel II e. Genetika populasi
4. Perubahan sel tubuh karena pengaruh lingkungan tidak akan diwariskan ke generasi berikutnya adalah pendapat dari ....
a. August Weisman d. Nedham
b. Stanley Miller e. Aristoteles
c. A.I. Oparin
5. Dibawah ini adalah fosil yang diidentifikasi di Indonesia, kecuali ....
a. Pithecantropus erectus c. Pitheantropus robustus
b. Australopithecus boisai d. Homo sapiens
c. Homo neanderthalis
6. ”Omne vivum ex ovo, omne ovum ex vivo”, dikemukan dalam teori ....
a. generatio spontanea d. abiogenesis
b. biogenesis e. evolusi kimia
c. nebula
7. Di bawah ini yang bukan pencetus teori asal-usul kehidupan adalah ....
a. Harold Urey d. Melvin Calvin
b. Stanley Miller e. Aristoteles
c. A.I. Oparin
B. Jawablah pertanyaan-pertanyaan berikut dengan benar!
1. Tuliskan 5 bentuk ide-ide Charles Darwin yang dituliskannya dalam buku The Origin of Species by Means of Natural Selection!
2. Sebutkan berbedaan teori evolusi J.B. Lamarck dengan teori evolusi Charles Darwin!
3. Hukum Hardy-Weinberg berlaku dalam populasi dengan lima syarat. Jelaskanlah!
4. Apakah yang dimaksud dengan penghalang reprodukti? Jelaskan! 5. Apakah kalian setuju bahwa manusia berasal dari monyet?
Berikan alasaan kalian!
6. Jika dalam satu populasi terdapat 81% perasa PTC, 36% bukan perasa PTC. Hitunglah perbandingan frekuensi genotipe yang terdapat dalam populasi?
7. Dari 1000 orang penduduk yang diperiksa golongan darahnya berdasarkan sistem ABO, ditemukan 640 orang bergolongan A dan B, 320 orang AB, dan 40 orang O. Berapakah frekuensi alela IA dan IB dalam populasi itu?