Manusia adalah entitas yang kompleks, yang selain untuk memenuhi kebutuhan dasarnya, juga membutuhkan penjelasan tentang keberadaan dan asal-usulnya. Dari situ muncul berbagai dalil, mulai dari bidang agama, filsafat, hingga keilmuan. Dalam arus ilmiah, teori evolusi molekuler yang disebut teori kemosintetik didalilkan, berdasarkan studi ilmuwan Alexander Oparin dan John Haldane, yang meskipun tidak bekerja sama, sampai pada rumusan hipotesis yang sama, yang memberikan kontinuitas pada fondasi yang dimunculkan dalam teori big bang, menentang teori generasi spontan, dan teori religius tentang asal-usul kehidupan.
Apa yang ditetapkan oleh teori kemosintetik?
Teori ini menyatakan bahwa hidrogen (H2) Hadir di atmosfer purba bereaksi dengan karbon, nitrogen atau atom oksigen membentuk kaldu nutrisi, yang bila bersentuhan dengan berbagai sumber energi primitif memunculkan beberapa asam amino, yang merupakan bahan penyusun dasar kehidupan organik.
Kondisi di atmosfer menurut postulat kemosintetik
Teori kemosintetik menetapkan bahwa atmosfer primitif harus memiliki karakteristik yang mendukung reaksi reduktif, karena jika atmosfer dengan kecenderungan oksidatif telah ada, komponen "Sup anak sulung" mereka akan terdegradasi. Untuk itulah, para ilmuwan yang telah mendalilkan berbagai teori evolusi menegaskan hal itu pada kondisi awal planet tidak dapat oksigen telah ada, karena reaksi oksidasi tidak akan mendorong perkembangan kehidupan.
Dasar-dasar teori kemosintetik
Tahap postulasi serangkaian teori yang pecah dengan preseden teori generasi spontan (diterima secara luas pada masanya) dimulai pada tahun 1864 sebagai hasil dari studi ilmuwan Prancis Luis Pasteur, yang menunjukkan dalam eksperimennya bahwa “Yang hidup berasal dari yang hidup”, menimbulkan perkembangan teori-teori baru. Di antara teori-teori tersebut adalah chemosynthetics, yang menyatakan bahwa kehidupan bermula dari reaksi unsur kimia dasar. Unsur-unsur yang membentuk dalil ini dijelaskan secara rinci di bawah ini:
Komposisi bumi pada awalnya: teori ini menganggap bahwa pada awalnya, planet memiliki atmosfer yang kekurangan oksigen bebas, namun kaya akan komponen lain, terutama hidrogen (konsentrasi tinggi), jadi reduktif, yang mendukung pelepasan atom hidrogen dalam spesies kimia yang ada. Selain itu, di dalamnya terkandung senyawa kimia dasar lainnya seperti: asam hidrosianat (HCN), metana (CH4), karbondioksida (CO2), air (H2O) dan komponen lainnya.
- Pembentukan kaldu bergizi: juga dikenal sebagai sup anak sulung, terdiri dari aglomerasi cairan nutrisi yang dibentuk oleh semua komponen atmosfer primitif ini. Volume cairan ini memunculkan lautan pertama. Bagaimana ini bisa terjadi? Teori kemosintetik menetapkan bahwa sebagai konsekuensi dari pendinginan atmosfer, terjadi kondensasi uap air dari gunung berapi, yang menyeret semua komponen ini bersamanya, membentuk kaldu bergizi, yang akan terakumulasi dalam depresi (lautan) di mana mereka akan bertahan untuk jangka waktu yang lama tanpa risiko pembusukan.
- Penampilan struktur yang lebih kompleks: Dalam proses ini, aksi berbagai sumber energi sangat vital, seperti badai listrik, radiasi matahari, dan letusan gunung berapi. Hasil dari reaksi tersebut berupa komponen kompleks seperti gula, asam lemak, gliserin dan asam amino. Seiring waktu, evolusi memunculkan struktur yang disebut Oparin coacervatesstruktur biologis yang lebih tahan dan maju yang merupakan prekursor asam nukleat saat ini.
Pembentukan coacervates
Oparin menetapkan itu dalam proses evolusi spesies kimia yang terkandung di dalamnya kaldu anak sulung, coacervate muncul, yang merupakan spesies kompleks, yang pada saat pembelahan sel bersatu menjadi satu struktur tunggal, sehingga memperoleh membran yang akan mengubahnya menjadi organisme unik, dengan kapasitas untuk sintesis diri (kemampuan untuk menghasilkan makanan sendiri). ), yang akan berkembang menjadi bentuk yang semakin stabil dan rumit yang menjadi struktur kehidupan sejati. Menurut teori kemosintetik, organisme primordial ini adalah asal mula tumbuhan dan hewan di planet kita.
Awalnya, tidak ada lapisan ozon yang melindungi sel dari radiasi langsung matahari. Itulah mengapa diyakini bahwa ada kemungkinan bahwa struktur pertama diciptakan dan dihancurkan tanpa henti oleh kejadian langsung energi matahari. Setelah jutaan tahun, sel-sel seperti itu mampu berevolusi menjadi sistem organik yang lebih kompleks, yang memungkinkan mereka berkembang biak. Kemudian, mereka mulai mensintesis makanan melalui energi matahari, melakukan proses fotosintesis dan mengirimkan oksigen murni ke atmosfer, yang kemudian menjadi lapisan ozon.
Proses pembentukan coacervate didefinisikan di bawah ini:
- Semuanya dimulai dengan pembentukan molekul yang terorganisir dan stabil.
- Seiring berjalannya waktu, molekul pelengkap kedua (makromolekul) terbentuk dan merupakan bagian dari coacervate.
- Makromolekul ini terpisah dari coacervate dimana ia melihat asalnya.
- Makromolekul mulai menarik senyawa yang dapat diikat ke strukturnya, menciptakan coacervate aslinya.
Stanley Miller dan Harold Urey Experiment (1953)
Meskipun dalil teori kemosintetik ditetapkan pada tahun 1924 oleh Oparin dan Haldane, dua ilmuwan kemudian menciptakan kembali dalam percobaan berskala dengan kondisi atmosfer primitif, memasukkan campuran hidrogen, metana dan amonia ke beberapa pelepasan listrik, mensintesis berbagai organik. asam. Tujuan pengujian ini adalah untuk menunjukkan bahwa sintesis senyawa organik terjadi secara spontan, dan terjadi dari molekul sederhana yang ditemukan di atmosfer pertama.
Untuk desain percobaannya, mereka mengambil wadah kaca dan menuangkan air dalam jumlah tertentu, agar terisi sebagian, juga ditempatkan campuran gas-gas yang disebutkan di atas. Konten ini menjadi sasaran pelepasan listrik yang mensimulasikan badai prasejarah yang terjadi di awal planet.
Tes ini berlangsung selama satu minggu, dan setelah selesai, hasilnya dianalisis. Indikator pertama dari reaksi yang terjadi adalah bahwa perubahan warna air diamati, yang pada awalnya transparan, dan setelah seminggu memperoleh warna merah muda, yang kemudian menjadi coklat, karena diperkaya. asam amino esensial dan molekul organik.
Eksperimen ini merupakan sumbangan yang mendukung teori bahwa bentuk kehidupan pertama terbentuk dari reaksi kimia yang dilakukan secara spontan.