Indikator 36: Teori Asal Usul Kehidupan dan Pembuktiannya

Teori Asal Usul Kehidupan dan Pembuktiannya

A.  Teori Abiogenesis

Teori abiogenesis merupakan teori yang menyatakan bahwa makhluk hidup berasal dari benda mati. Teori Abiogenesis dicetuskan pertama kali oleh Aristoteles (384 - 322 SM), yang merupakan tokoh ilmu pengetahuan dari Yunani Kuno. Teori Abiogenesis disebut juga teori Generatio Spontanea yang berarti bahwa makhluk hidup ada dalam sendirinya.

Aristoteles melakukan percobaan dimana tanah yang direndam dalam air akan muncul cacing. Percobaan Nedham mengunakan kaldu yang direbus dalam wadah selama beberapa menit, setelah itu wadah ditutup menggunakan gabus. Setelah beberapa hari, terdapat bakteri dalam kaldu. Nedham mengatakan bahwa bakteri berasal dari kaldu,

Ilmuwan lainnya yang mendukung teori tersebut adalah Antonie van Leuwenhoek dengan dia mengamati air rendam jerami dan mendapati adanya mikroorganisme. Antonie mengatakan bahwa mikroorganisme muncul dari air rendaman jerami.

B.  Teori Biogenesis

1). Percobaan Francesco Redi (1626-1697)

Untuk menjawab keragu-raguannya terhadap paham abiogenesis, Francesco Redi mengadakan percobaan. Ia bertujuan untuk membuktikan bahwa belatun yang tumbuh dari daging berasal dari telur induk lalat yang bertelur pada daging tersebut, nukan dari daging sendiri. Berdasarkan penelitiannya menghasilkan kesimpulan bahwa belatung hanya muncul pada daging yang disinggahi lalat.

2). Percobaan Lazzaro Spallanzani (1729-1799)

Seperti halnya Francesco Redi, Spallanzani juga menyangsikan kebenaran paham abiogensis. Oleh karena itu, dia mengadakan percobaan yang pada prinsipnya sama dengan percobaan Francesco Redi, tetapi langkah percobaan Spallanzani lebih sempurna. Ia menyimpulkan bahwa kaldu keruh karena tidak steril karena terdapat pertumbuhan kuman yang dibawa oleh angin, sedangkan kaldu yang steril tetap jernih.

3). Percobaan Louis Pasteur                                  

Dalam menjawab keraguannya terhadap paham abiogenesis. Pasteur melaksanakan percobaan untuk menyempurnakan percobaan Lazzaro Spallanzani. Dalam percobaanya, Pasteur menggunakan bahan air kaldu dengan alat labu leher angsa. Louis menyimpulkan bahwa air sediaan keruh menunjukan bahwa kuman dari udara dapat masuk ke air sediaan tersebut saat posisi labu dimiringkan.

Berdasarkan hasil percobaan para ilmuwan tersebut maka muncullah teori baru yaitu teori Biogenesis yang menyatakan bahwa:

a. Setiap makhluk hidup berasal dari telur (omne vivum ex ovo),

b. Setiap telur berasal dari makhluk hidup (omne ovum ex vivo),

c. Setiap makhluk hidup berasal dari makhluk hidup sebelumnya (omne vivum ex vivo).

Beberapa teori lain tentang asal-usul kehidupan:

C. Teori Cosmozoic ( kosmozoan)

Teori ini menyatakan bahwa makhluk hidup di bumi berasal dari “spora kehidupan” yang berasal dari luar angkasa. Spora kehidupan tidak dapat bertahan di planet ruang angkasa yang sangat dingin, kering, dan adanya radiasi yang mematikan.

D.  Teori Penciptaan ( Teori Kreasi Khas)

Teori ini diperoleh tidak berdasarkan eksperimen. Teori ini beranggapan bahwa makhluk hidup yang diciptakan oleh Tuhan seperti apa adanya. Dalam teori ini tidak disinggung mengenai asal-usul kehidupan .

E. Teori Evolusi Kimia

Pakar-pakar tersebut antara lain : Harold Urey, Stanley Miller, dan A.I.Oparin. mereka berpendapat bahwa organisme terbentuk pertama kali di bumi ini berupa makhluk bersel satu. Selanjutnya makhluk tersebut mengalami evolusi menjadi berbagai jenis makhluk hidup seperti Protozoa, Porifera, Coelenterata, Mollusca, dan lain-lain. Terbentuknya polimer dari monomer-monomer telah dibuktikan oleh

Sydney W. Fox. Dalam eksperimennya, Fox memanaskan 18–20 macam asam amino pada titik leburnya dan didapatkan protein.

Pendapat Alexander Oparin mendapat dukungan dari Harold Urey (ahli kimia Amerika Serikat). Urey menyatakan bahwa atmosfer bumi purba terdiri atas gas-gas metana (CH4), amonia (NH3), uap air (H2O), dan gas hidrogen (H2). Dengan adanya energi alam (berupa halilintar dan sinar kosmis), campuran gas-gas tersebut membentuk asam amino.

Pada tahun 1953, seorang mahasiswa Harold Urey, yaitu Stanley Miller (USA) mencoba melakukan eksperimen untuk membuktikan kebenaran teori yang dikemukakan Urey. Percobaannya itu juga dikenal dengan eksperimen Miller-Urey.

 

F. Evolusi Biologi

Evolusi biologi dimulai saat pembentukan sel. Teori evolusi biologi menyatakan bahwa makhluk hidup pertama merupakan hasil evolusi molekul anorganik (evolusi kimia), yang akhirnya berkembang menjadi struktur kehidupan (sel).

Latihan Soal.

1. Teori generatio spontanea merupakan teori klasik yang menjelaskan bahwa ….

A.   Makhluk hidup berasal dari makhluk hidup

B.   Makhluk hidup berasal dari makhluk tak hidup

C.   Omne vivum ex ovo

D.   Omne ovum ex vivo

E.   Omne vivum ex uvo

2.Teori asal usul kehidupan diantaranya adalah....

1.    Teori kreasi khas

2.    Teori evolusi kimia

3.    Teori generatio spontanea

4.    Teori kehidupan tidak berasal usul

5.    Teori kosmozoan

Dari teori-teori di atas yang eksperimennya dilakukan oleh Oparin dan Aristoteles adalah....

A.   1 dan 2

B.   2 dan 3

C.   3 dan 4

D.   3 dan 5

E.   4 dan 5

3.Tahapan teori evolusi kimia sebagai berikut :

1.  Terbentuknya senyawa asam amino, asam lemak, senyawa organik kompleks lainnya

2.  Atmosfer bumi purba banyak mengandung senyawa anorganik

3.  Adanya energi dari halilintar molekul sederhana saling bereaksi

4.  Terbentuk senyawa organik dari senyawa anorganik

Urutan tahapan yang tepat pada evolusi kimia adalah....

A.  2 – 3 – 4 – 1

B.  2 – 1 – 4 – 3

C.  2 – 3 – 1 – 4

D.  3 – 1 – 2 – 4

E.  3 – 2 – 1 – 4

4. Menurut Harold Urey zat organik terbentuk dari zat-zat anorganik.  Zat organik yang terbentuk adalah.....

A. Asam amino, gula sederhana, adenin

B. Asam amino, protein, lemak

C. Adenin, sitosin, guanin, dan timin

D. RNA, DNA, lemak

E. Gula, lemak dan protein

5. Dari percobaan Stanley Miller membuktikan bahwa….

A. Asal mula kehidupan

B. Energi yang dibutuhkan untuk membentuk makhluk hidup

C. Asam amino merupakan substansi dasar semua kehidupan

D. Kebenaran teori biogenesis

E. Bahwa makhluk hidup berasal dari benda mati

6. Pernyataan yang benar mengenai teori evolusi biologi adalah

A. Substansi dalam koarsevat membentuk enzim

B. Kehidupan pertama mungkin terbentuk di daratan

C. Sel primitif terbentuk dari bergabungnya koarsevat-koarsevat

D.   Kehidupan pertama yang terbentuk  adalah organisme autotrop

E.   Sop purba merupakan bahan untuk kemungkinan terbentuknya makhluk hidup.

7. Berikut adalah tokoh-tokoh

1. A. Oparin

2. L. Spallanzani

3. Harold Urey

4. L.Pasteur

Dalam usaha untuk membantah teori generatio spontanea, ada beberapa ilmuwan yang melakukan percobaan melalui proses sterilisasi, ilmuwan tersebut adalah….

A.   1 dan 3

B.   1, 2 dan 3

C.   2 dan 4

D.   4 saja

E.   1, 2, 3 dan 4

8.  Hasil evolusi kimia yang dapat menjelaskan awal terjadinya kehidupan di bumi yaitu…

A. Senyawa anorganik seperti molekul DNA memiliki kemampuan memperbanyak diri

B. Hasil evolusi kimia berupa protein yang mampu menunjukkan gejala-gejala hidup

C. Senyawa anorganik kompleks sebagai bahan evolusi kimia dan menghasilkan protein yang merupakan bahan dasar pembentuk protobion

D. Hasil evolusi kimia berupa senyawa organik kompleks DNA yang mampu memperbanyak diri

E. Hasil evolusi kimia adalah senyawa anorganik berupa asam amino

9. Perhatikan kriteria berikut !

1. Terjadi perubahan struktur tubuh yang lebih adaftif

2. Tidak dipengaruhi oleh faktor lingkungan

3. Menghasilkan species baru

4. Penurunan keanekaragaman hayati

Kriteria yang memenuhi persyaratan untuk terjadinya proses evolusi biologi adalah….

A.   1, 2 dan 3

B.   1 dan 3

C.   2 saja

D.   2 dan 4

E.   4 saja

10. Pernyataan yang  sesuai dengan teori evolusi biologi tentang asal usul kehidupan pertama kali adalah .....

A.  Organisme pertama terbentuk di atmosfer bumi sebagai hasil reaksi petir

B.  Sel  primordial yang bersifat heterotrof terbentuk pertama kali di lautan

C. Organisme terbentuk sebagai hasil reaksi unsur C, H, O dan N

D.  Organisme pertama di lautan sebagai timbunan organik yang belum teruji

E.  Sop purba sebagai kumpulan senyawa homogen pertama kali terbentuk di lautan

11.Adanya mikroorganisme pada rendaman jerami yang teramati dengan mikroskop buatan Antonie van Leuwenhoek pada abad ke-14 ditafsirkan sebagai gejala…

A. Biogenesis

B. Metagenesis

C. Biosintesis

D. Morfogenesis

E. Abiogenesis

12. Ilmuwan yang membuktikan teori evolusi kimia yaitu ....

A. Lynn Margulis

B. Francesco Redi

C. Stanley Miller

D. Louis Pasteur

E. B. S. Haldane

13. Stanley Miller menguji hipotesis Harold Urey dan Oparin dengan menciptakan perangkat percobaan seperti gambar

Senyawa X adalah....

A.   Senyawa organik terdiri dari asam amino, asam nukleat dan ribosa

B.   Senyawa organik, terdiri dari protein kompleks, polinukleotida dan karbohidrat

C.   Senyawa anorganik terdiri dari asam amino, glukosa dan asam nukleat

D.   Senyawa anorganik terdiri dari protein kompleks, poliribosa dan polinukleotida

E.   Senyawa anorganik terdiri dari asam amino, polinukleotida dan karbohidrat

14. Gambar berbagai macam percobaan konsep tentang hidup

Bagan percobaan manakah yang menentang teori biogenesis

A.   I

B.   II

C.   IV

D.   II dan III

E.   III dan IV

15. Pada perangkat eksperimen Stanley Miller ini, nomor 1 dan 2 adalah …

A.      pendingin – labu pemanas 

B.      pompa hampa – pendingin
C.      elektroda – sumber energi
D.      pendingin – penampung embun
E.       elektroda – pendingin

Pembahasan:

1. Jawaban: B

Teori generatio spontanea atau teori abiogenesis klasik menjelaskan bahwa asal mula makhluk hidup berasal dai benda mati, sementara itu makhluk hidup berasal dari makhluk hidup merupakan teori abiogenesis, teori ini memiliki 3 semboyan yaitu omne vivum ex ovu, omne ovum ex vivo, omne vivum ex vivo.

2. Jawaban: B

Teori Oparin adalah makhluk hidup berasal dari senyawa-senyawa kimia sederhana seperti molekul air, metana, hidrogen, amonia dan sianida ( teori evolusi kimia), sedangkan Aristoteles adalah makhluk hidup terjadi secara spontan ( generatio spontanea)

3. Jawaban:  C

Secara berurutan kejadian teori evolusi kimia yang benar adalah 2, 3 1, 4.

4. Jawaban: A

Harold Urey bersama Miller berhasil membuktikan bahwa asam amino berasal dari senyawa anorganik purba yang digunakan untuk membuat 20 macam asam amino, asam lemak, beberapa jenis gula monomer, purin, pirimidin bahkan ATP.

5. Jawaban: C

Dalam percobaannya Miller membuktikan bahwa bahwa gas-gas anorganik purba seperti molekul air, hidrogen, metana, amonia dan sianida  yang diletakkan dalam tabung dan diberi loncatan listrik sebagai penggati energi alam, akhirnya terbentuk senyawa organik sederhana yaitu asam amino (prekusor protein) yang merupakan substansi dasar semua kehidupan.

6. Jawaban: A

Teori evolusi biologi mengemukakan beberapa pernyataan seperti berikut:

a.    Sel primitif terbentuk dari protobion atau molekul yang dihasilkan secara abiotik

b.    Kehidupan yang pertama mungkin terbentuk di lautan, karena dilautan terdapat timbunan molekul-molekul organik (sop purba)

c.    Sop purba merupakan kumpulan bahan (komposisi kimia gumpalan) yang merupakan penyedia bahan mentah untuk proses biokimia

d.    Substansi gumpalan itu dinamakan koaservat dan mampu membetuk enzim

7. Jawaban: C

Tokoh biogenesis yang melakukan percobaan melalui proses sterilisasi adalah L Spallanzan dan Louis Pasteur.

8. Jawaban: C

Teori evolusi biologi menyatakan bahwa makhluk hidup pertama merupakan hasil evolusi molekul anorganik (evolusi kimia). Asam amino yang terbentuk dari hasil evolusi kimia akan bergabung membentuk makromolekul. Molekul yang dihasilkan secara abiotik disebut protobion.

9. Jawaban: B

Proses evolusi biologi dapat terjadi apabila terjadi perubahan struktur tubuh yang lebih adaptif dan dipengaruhi faktor lingkungan sehingga menghasilkan species baru, oleh karena itu keanekaragaman hayati justru meningkat.

10. Jawaban: E

Salah satu pernyataan teori evolusi biolodi adalah kehidupan yang pertama mungkin terbentuk di lautan, karena dilautan terdapat timbunan molekul-molekul organik (sop purba) 

11. Jawaban: E

Antonie van Leuwenhoek mengamati air rendaman jerami dan mendapati adanya mikroorganisme.

12. Jawaban: E

Teori evolusi kimia pertamakali ditemukan oleh Alexander Oparin dan Haldane. Didukung lagi oleh Stanley Miller dan Harold Urey dengan menyerupai kondisi atmosfer dalam laboratorium.

13. Jawaban: A

Stanley Miller membuktikan melalui alat percobaannya yang dirancangnya bahwa senyawa organik berupa asam amino  (prekusor protein) terbentuk dari gas-gas anooganik purba seperti molekul dari, metana, amoniak, hidrogen dan sianida.

14. Jawaban: C

Gambar IV adalah teori asal usul kehidupan menurut evolusi kimia yang merupakan eksperimen Miller, dimana makhluk hidup berasal dari senyawa-senyawa organik purba yang ada di alam ( abiogenesis yang diperbaharui), sedangkan Gambar I, II dan III adalah membuktikan teori biogenesis.

15. Jawaban: D

      Nomor 1 merupakan kondensor (pendingin) dan nomor 2 adalah penampung embun atau keran untuk testing sampel.

Sumber

Wingati Hadi Omegawati, Teo Sukoco, Rumiyati, Siti Nur Hidayah. Detik-Detik Ujian Nasional: Biologi, Tahun Pelajaran 2014/2015.
Adip MS, Esthiwi RP, Nur Miftah Hanifa, Yuli Pratiwi, D. C. Ningsih, Triyani. Strategi & Kupas SKL UN SMA/MA IPA 2015 Edisi Lengkap. Solo: Genta Smart Production, 2014