Setiap tempat di Bumi memiliki kehidupan, apakah itu mikroorganisme tak kasat mata di permukaannya atau merpati di taman. Namun, planet ini steril ketika lahir 4,5 miliar tahun yang lalu. Bagaimana permulaan kehidupan pertama?
Singkatnya, kami tidak tahu. Jika itu benar, kami dapat mereplikasinya. Para ilmuwan dapat memasukkan bahan kimia yang tepat ke dalam wadah tertutup dengan kondisi yang tepat dan menemukan organisme hidup ketika mereka membukanya. Tidak ada yang bertindak.
Meskipun kita tidak tahu persis bagaimana kehidupan dimulai, kita punya banyak petunjuk.
Mari kita mulai dengan hal yang paling mudah: terbuat dari apakah kehidupan dan dari mana komponen-komponen tersebut berasal? Organisme hidup mengandung ribuan bahan kimia: seperti protein dan asam nukleat yang membawa informasi genetik kita. Bahan kimia ini rumit, namun kini kita mengetahui bahwa komponen penyusunnya mudah terbentuk.
Seorang ahli kimia muda bernama Stanley Miller menerbitkan bukti pertama tentang hal ini pada tahun 1953. Dia meniru laut dan udara Bumi muda dengan memasukkan air dan tiga gas ke dalam peralatan kaca. Untuk mensimulasikan petir, Miller memanaskan air dan menyetrum udara dengan listrik. Pengaturan ini menghasilkan asam amino, sebuah fragmen protein, dalam beberapa hari.
Sejak itu, para ilmuwan telah melakukan sejumlah besar penelitian yang sebanding. Para peneliti yang dipimpin oleh Sara Szymkuć—sekarang presiden perusahaan startup Allchemy Inc mengumpulkan lusinan eksperimen dalam penelitian yang diterbitkan pada bulan September 2020.
Mereka membuat “peta” yang menunjukkan cara bahan kimia dapat diubah menjadi bahan kimia lain. Dimulai dengan enam bahan kimia yang biasa kita gunakan setiap hari, seperti air dan metana, mereka dapat menghasilkan puluhan ribu zat yang ada di organisme hidup.
Implikasinya adalah bahwa Bumi muda merupakan pabrik bahan kimia biologis. Namun memiliki banyak bahan kimia ini belum tentu menghasilkan kehidupan, sama seperti tumpukan batu bata yang secara otomatis akan menjadi sebuah rumah.
Di sinilah segalanya menjadi rumit, karena kita harus memikirkan apa yang membuat sesuatu itu hidup. Ini bermuara pada tiga hal. Pertama, organisme harus tetap menyatu, seringkali dengan lapisan luar, yang jika dihilangkan akan menjadi masalah. Kedua, ia harus memberi makan dirinya sendiri. Ini melibatkan reaksi kimia yang kompleks. Dan ketiga, kehidupan harus mereproduksi dirinya sendiri, yang berarti ia harus mempunyai gen yang dapat diwariskannya.
Kehidupan, seperti yang kita ketahui, membutuhkan protein. Meskipun merupakan bahan kimia yang kompleks, bahan ini mudah terbentuk di alam.
Penelitian asal usul kehidupan selama 50 tahun terakhir didominasi oleh upaya untuk membuat salah satu sistem ini sendiri: misalnya, molekul genetik yang berkembang biak dengan menyalin dirinya sendiri. Bagian lainnya diasumsikan datang kemudian.
Secara pribadi, saya ragu dengan pendekatan ini. Tak satu pun dari ketiga sistem tersebut yang hidup dengan sendirinya: mereka saling membutuhkan. Terlebih lagi, jika Bumi mampu menghasilkan semua bahan kimia kehidupan dengan baik, mungkin saja ketiga sistem tersebut terbentuk secara bersamaan di tempat yang sama. Hal ini akan lebih mudah terjadi di ruang terbatas, seperti ventilasi hidrotermal laut dalam atau kolam di darat.
Bagaimana sebenarnya asal usul kehidupan masih belum jelas, namun apa yang dulunya sangat misterius kini menjadi semakin tidak bisa dijelaskan.