Sejak lama, cara kehidupan di Bumi dimulai telah membingungkan para ilmuwan.
Fosil memberikan bukti penting tentang evolusi hewan dan tumbuhan. Sayangnya, hanya ada sedikit mikroba fosil yang dapat diakses, jadi para ilmuwan bergantung pada mikroba modern untuk membuat teori tentang awal kehidupan.
Selama bertahun-tahun, saya menghabiskan waktu untuk mempelajari archaea (mikroba lain) dan bakteri dari lingkungan yang panas untuk mengetahui bagaimana mereka berevolusi di Bumi kuno. Namun, saya masih memiliki banyak pertanyaan yang belum saya jawab.
Bakteri apa saja yang dapat dianggap hidup?
Mikroba adalah makhluk hidup dengan sel tunggal yang dibungkus oleh membran. Mereka terlalu kecil untuk dilihat tanpa mikroskop karena mereka mengonsumsi dan mengubah nutrisi menjadi molekul biologis atau energi.
Berdasarkan definisi ini, mikroba terdiri dari bakteri, archaea, dan eukariota bersel tunggal. Bakteri dan archaea adalah makhluk bersel satu yang tidak memiliki struktur internal tertutup membran, seperti nukleus, yang digunakan untuk menyimpan materi genetiknya. Eukariota bersel tunggal, di sisi lain, memiliki nukleus dan mungkin memiliki struktur tertutup membran lainnya.
Beberapa ilmuwan menganggap virus sebagai mikroba yang terbuat dari materi genetik yang tertutup oleh mantel protein. Mereka tidak dapat bereplikasi sendiri, jadi mereka tidak dapat membuat salinan dirinya sendiri dengan membajak mesin sel lain. Mereka secara teknis tidak hidup karena tidak memiliki banyak ciri-ciri sel hidup.
Bukti kehidupan di bumi
Fosil, yang paling sering merekam benda-benda keras seperti tulang dan gigi, dapat memberikan ilmuwan petunjuk tentang kapan kehidupan pertama kali muncul di Bumi. Bakteri terbuat dari bahan lunak yang tidak memfosil. Beberapa, bagaimanapun, hidup dalam kelompok sel yang sangat besar, yang dapat mengakumulasi mineral dan meninggalkan sejumlah besar fosil.
Ilmuwan lain menemukan apa yang mereka anggap sebagai fosil arkea di dalam bebatuan panas di dasar laut yang berusia 3,4 miliar tahun. Karena bumi menjadi layak huni sekitar empat miliar tahun yang lalu, arkea dan bakteri harus muncul antara 3,5 miliar dan 4 miliar tahun yang lalu.
Metabolisme sel terdiri dari reaksi kimia yang dilakukan sel dan menghasilkan energi.
Para ilmuwan menemukan tanda-tanda bahwa beberapa reaksi metabolisme terjadi setidaknya 4,1 miliar tahun yang lalu. Sebelum sel berevolusi, reaksi ini mungkin telah terjadi dengan sendirinya di permukaan tanah liat atau mineral.
Teori-teori tentang bagaimana kehidupan dimulai
Bumi mengatakan bahwa sel menyalin materi genetik mereka, yang terdiri dari DNA dan RNA, untuk meneruskannya ke generasi baru. Namun, beberapa ilmuwan berpendapat bahwa RNA adalah molekul penyimpan informasi pertama di Bumi purba karena RNA dapat membuat salinan dirinya sendiri.
Beberapa ilmuwan berpendapat bahwa virus dapat berevolusi dari RNA yang dapat mereplikasi dirinya sendiri, karena beberapa virus modern menggunakan RNA untuk menyimpan informasi genetik. Ini menunjukkan bahwa virus mungkin telah muncul sebelum bakteri. Gagasan bahwa virus tidak meninggalkan fosil tidak didukung oleh data.
Mungkin struktur serupa virus telah terbentuk sebelum sel, tetapi struktur serupa virus sederhana mungkin hanya terdiri dari fragmen DNA atau RNA, jadi bisakah mereka benar-benar disebut sebagai “virus”?
Teori populer lainnya mengatakan bahwa virus berasal dari bakteri atau arkea yang mengalami degenerasi, kehilangan sebagian besar kode genetik untuk melakukan metabolisme dan membentuk sel. Di dunia bakteri saat ini, ada banyak contoh degenerasi kecil serupa.
Mengungkap kehidupan awal
Permukaan Bumi saat ini sangat berbeda dari 4 miliar tahun yang lalu saat mengungkap kehidupan awalnya. Beberapa orang berpendapat bahwa kondisi awal ini mungkin masih ada jauh di bawah permukaan Bumi, di tempat yang terlalu panas untuk kehidupan modern. Ini memungkinkan beberapa bentuk kehidupan modern tetap ada di tempat yang aman dari bakteri lain.
Jika manusia memiliki kemampuan untuk menjelajahi planet atau bulan lain, mungkin mereka akan menemukan proses yang serupa dengan yang terjadi di Bumi purba. Penemuan seperti ini dapat membantu kita memecahkan teka-teki tentang bagaimana kehidupan pertama kali muncul di Bumi.