Astrobiology

astrobiology
Astrobiology adalah ilmu yang mempelajari mengenai asal usul, evolusi, penyebaran, dan masa depan kehidupan di alam semesta.
Elemen-elemen dasar penyusun kehidupan:
  • Carbon
  • Hydrogen
  • Nitrogen
  • Oxygen
  • Phosphorus
  • Sulfur
Atau disingkat dengan CHNOPS. Elemen-elemen sederhana ini membentuk molekul, yang memerlukan cairan sebagai pelarut dalam proses kimianya. Karena itu kehidupan disebut carbon-based dan juga water-based. Molekul termasuk asam amino dan gula, yang menyusun blok kehidupan (building blocks of life). Struktur molekul yang lebih besar membentuk protein dan DNA (terdiri dari 4 molekul A, T, G, C). Kita dapat membayangkan kehidupan seperti Lego, terbentuk dari komponen kecil menjadi struktur yang kompleks.
3 karakteristik penting pada sel:
  • Membrane
  • Information system
  • Energy system
Semua kehidupan di bumi memiliki 3 hal tersebut.
Asal Usul Kehidupan
Sampai abad 17, pendapat yang umum diterima mengenai asal usul kehidupan adalah spontaneous generation, atau kehidupan terjadi saat suatu “kekuatan kehidupan” (vital force) masuk ke benda mati dan membuatnya hidup. Hal ini dibantah oleh percobaan Fransesco Redi yang mempersiapkan daging dengan 3 kondisi, kemudian dilihat hasilnya setelah beberapa hari:
  • Daging tertutup rapat dengan baja. Hasilnya tetap tidak ada kehidupan.
  • Daging tertutup kain kasa agar dimungkinkan dimasuki oleh kekuatan kehidupan jika memang ada. Hasilnya tetap tidak ada kehidupan.
  • Daging terbuka. Hasilnya terjadi kehidupan dengan adanya belatung pada daging.
Eksperimen yang lebih tepat dari Louis Pasteur pada abad 19 mengakhiri ide spontaneous generation. Eksperimennya menggunakan saluran berbentuk leher angsa dengan kaldu didalamnya, saluran ini tidak dapat dimasuki oleh mikroba atau kehidupan lain, tidak terjadi apapun setelah berhari-hari. Tetapi setelah saluran dibuka, maka kaldu menjadi keruh dan terdapat kehidupan. Eksperimen ini menunjukkan bahwa mikroba harus dapat mengakses materi untuk menciptakan kehidupan.
Eksperimen yang dilakukan Stanley Miller dan Harold Uley atau disebut dengan Miller-Uley Experiment (“Miller–Urey experiment – Wikipedia, the free encyclopedia,” n.d.) pada tahun 1952 mensimulasikan kondisi yang diperkirakan merupakan kejadian awal bumi, saat asal usul blok kehidupan (asam amino) terjadi karena adanya reaksi kimia, yang menciptakan senyawa organik dari anorganik.
Eksperimen Miller-Uley menerangkan bahwa asal usul kehidupan berasal dari kondisi awal atmosfir bumi, tetapi berbagai penelitian juga menunjukkan bahwa meteor yang jatuh ke bumi dapat mengandung senyawa organik yang merupakan blok kehidupan.
Bagaimana terbentuknya sel pertama dapat digambarkan sebagai berikut:
Primitive atmosphere -> menghasilkan amino acids dan nucletides.
Amino acids -> menghasilkan proteins.
Nucletides -> menghasilkan DNA, RNA
Amino acids dan nucletides -> menghasilkan sel.
Walaupun demikian, urutan kemunculan blok kehidupan belum diketahui secara pasti, tetapi sains telah dapat mengindentifikasi sumber yang masuk akal mengenai bagaimana beberapa dari blok kehidupan terbentuk.
Kondisi Awal Bumi
Bumi terbentuk sekitar 4.56 milyar tahun yang lalu, batu tertua dari rekaman geologi berusia sekitar 3.8 milyar – 4 milyar tahun lalu, sehingga saat ini kita tidak memiliki catatan 11% dari sejarah awal bumi.
Matahari pada saat awal bumi tidak seterang saat ini, melainkan lebih redup sekitar 25% – 30%, namun bumi tetap mempertahankan kondisi hangat pada permukaan bumi karena konsentrasi tinggi carbon dioxide atau methane. Kondisi awal bumi juga lebih berbahaya karena radiasi tinggi ultraviolet dan dampak komet/asteroid, efek dari komet/asteroid ini dapat dilihat dari kawah-kawah yang ada di bulan yang berusia antara 3.8 milyar – 4.1 milyar tahun. Periode ini dinamakan dengan “Late Heavy Bombardment”.
Kehidupan Awal di Bumi
Berdasarkan catatan mikro fosil, kehidupan tertua yang diketahui berusia 3.5 milyar tahun lalu. Organisme ini kemudian berevolusi menjadi variasi kelompok organisme, bagaimana hubungan evolusi antara kelompok organisme ini dipelajari pada ilmu Phylogenetics. Awalnya adalah prokaryotes atau organisme bersel satu, yang berkembang menjadi 3 domain yaitu yaitu bacteria, archaea, dan eucaryota. Eucaryota berkembang menjadi organisme multi sel seperti binatang dan tumbuhan.
Pada berbagai kondisi lingkungan yang ekstrim, terdapat organisme yang mampu bertahan pada kondisi tersebut, bahkan terdapat organisme yang mampu bertahan di luar angkasa.
Awalnya di bumi hanya terdapat mikro organisme, yang kemudian bertransisi menjadi multi sel (multicellular), berdasarkan catatan fosil, multicelullar organisme tertua yang ditemukan di Ediacaran Fauna dan berusia sekitar 585 – 542 juta tahun. Terdapat dua penjelasan transisi dari micro organisme ke multicellular organisme, yaitu dari faktor internal (genetik) atau faktor lingkungan. Cambrian Explosion merupakan periode banyak ditemukan multicellular organisme awal.
Great Oxidation Event yang terjadi sekitar 2.4 milyar tahun lalu merupakan kejadian saat terjadi kenaikan oksigen 5% – 18% yang mempengaruhi perkembangan kehidupan. Oksigen adalah hasil dari fotosintesis tanaman yang terpompa ke atmosfir.
Miller–Urey experiment – Wikipedia, the free encyclopedia. (n.d.). Retrieved from http://en.wikipedia.org/wiki/Miller%E2%80%93Urey_experiment
(Visited 33 times, 1 visits today)

Leave a Reply