Asal usul kehidupan

Sejarah studi tentang asal usul kehidupan

Generasi spontan

Hingga awal abad ke-19, banyak orang percaya pada generasi kehidupan spontan yang teratur dari materi yang tidak hidup. Ini disebut generasi spontan, dan dibantah oleh Louis Pasteur. Dia menunjukkan bahwa tanpa spora, tidak ada bakteri atau virus yang tumbuh pada bahan steril.

Darwin

Dalam sebuah surat kepada Joseph Dalton Hooker pada tanggal 11 Februari 1871, Charles Darwin mengusulkan proses alamiah untuk asal usul kehidupan.

Dia menyarankan bahwa percikan asli kehidupan mungkin dimulai di "kolam kecil yang hangat, dengan segala macam amonia dan garam fosfor, lampu, panas, listrik, dll. Senyawa protein kemudian terbentuk secara kimiawi yang siap untuk mengalami perubahan yang lebih kompleks lagi". Dia melanjutkan dengan menjelaskan bahwa "pada saat ini materi seperti itu akan langsung dilahap atau diserap, yang tidak akan terjadi sebelum makhluk hidup terbentuk".

Haldane dan Oparin

Tidak ada kemajuan nyata yang dibuat sampai tahun 1924 ketika Alexander Oparin beralasan bahwa oksigen atmosfer mencegah sintesis molekul organik. Molekul organik adalah blok bangunan yang diperlukan untuk evolusi kehidupan. Dalam bukunya The Origin of Life, Oparin berpendapat bahwa "sup primordial" molekul organik dapat diciptakan dalam atmosfer tanpa oksigen melalui aksi sinar matahari. Molekul-molekul ini akan bergabung dalam mode yang semakin kompleks sampai mereka membentuk tetesan. Tetesan-tetesan ini akan "tumbuh" melalui fusi dengan tetesan-tetesan lain, dan "bereproduksi" melalui fisi menjadi tetesan-tetesan anak perempuan, dan dengan demikian memiliki metabolisme primitif di mana faktor-faktor yang mempromosikan "integritas sel" bertahan hidup, mereka yang tidak menjadi punah. Banyak teori modern tentang asal usul kehidupan masih mengambil gagasan Oparin sebagai titik awal.

Sekitar waktu yang sama, J.B.S. Haldane juga mengemukakan bahwa lautan pra-biotik Bumi, yang sangat berbeda dengan lautan sekarang, akan membentuk "sup encer panas". Dalam sup ini, senyawa organik, blok bangunan kehidupan, bisa terbentuk. Gagasan ini disebut biopoiesis, proses materi hidup berevolusi dari molekul yang mereplikasi diri tetapi tidak hidup.

Alexander Oparin (kanan) di laboratorium

Sejarah studi tentang asal usul kehidupan

Generasi spontan

Hingga awal abad ke-19, banyak orang percaya pada generasi kehidupan spontan yang teratur dari materi yang tidak hidup. Ini disebut generasi spontan, dan dibantah oleh Louis Pasteur. Dia menunjukkan bahwa tanpa spora, tidak ada bakteri atau virus yang tumbuh pada bahan steril.

Darwin

Dalam sebuah surat kepada Joseph Dalton Hooker pada tanggal 11 Februari 1871, Charles Darwin mengusulkan proses alamiah untuk asal usul kehidupan.

Dia menyarankan bahwa percikan asli kehidupan mungkin dimulai di "kolam kecil yang hangat, dengan segala macam amonia dan garam fosfor, lampu, panas, listrik, dll. Senyawa protein kemudian terbentuk secara kimiawi yang siap untuk mengalami perubahan yang lebih kompleks lagi". Dia melanjutkan dengan menjelaskan bahwa "pada saat ini materi seperti itu akan langsung dilahap atau diserap, yang tidak akan terjadi sebelum makhluk hidup terbentuk".

Haldane dan Oparin

Tidak ada kemajuan nyata yang dibuat sampai tahun 1924 ketika Alexander Oparin beralasan bahwa oksigen atmosfer mencegah sintesis molekul organik. Molekul organik adalah blok bangunan yang diperlukan untuk evolusi kehidupan. Dalam bukunya The Origin of Life, Oparin berpendapat bahwa "sup primordial" molekul organik dapat diciptakan dalam atmosfer tanpa oksigen melalui aksi sinar matahari. Molekul-molekul ini akan bergabung dalam mode yang semakin kompleks sampai mereka membentuk tetesan. Tetesan-tetesan ini akan "tumbuh" melalui fusi dengan tetesan-tetesan lain, dan "bereproduksi" melalui fisi menjadi tetesan-tetesan anak perempuan, dan dengan demikian memiliki metabolisme primitif di mana faktor-faktor yang mempromosikan "integritas sel" bertahan hidup, mereka yang tidak menjadi punah. Banyak teori modern tentang asal usul kehidupan masih mengambil gagasan Oparin sebagai titik awal.

Sekitar waktu yang sama, J.B.S. Haldane juga mengemukakan bahwa lautan pra-biotik Bumi, yang sangat berbeda dengan lautan sekarang, akan membentuk "sup encer panas". Dalam sup ini, senyawa organik, blok bangunan kehidupan, bisa terbentuk. Gagasan ini disebut biopoiesis, proses materi hidup berevolusi dari molekul yang mereplikasi diri tetapi tidak hidup.

Kondisi awal di Bumi

Hampir tidak ada catatan geologi dari sebelum 3,8 miliar tahun yang lalu. Lingkungan yang ada di era Hadean tidak bersahabat dengan kehidupan, tetapi seberapa besar hal itu tidak diketahui. Ada suatu masa, antara 3,8 dan 4,1 miliar tahun yang lalu, yang dikenal sebagai Late Heavy Bombardment. Dinamakan demikian karena banyak kawah bulan diperkirakan terbentuk saat itu. Situasi di planet lain, seperti Bumi, Venus, Merkurius, dan Mars pasti serupa. Dampak-dampak ini kemungkinan akan mensterilkan Bumi (membunuh semua kehidupan), jika ada pada saat itu.

Beberapa orang telah menyarankan bahwa bahan kimia di dalam sel memberikan petunjuk tentang seperti apa lautan awal. Pada tahun 1926, Macallum mencatat bahwa komposisi anorganik sitosol sel secara dramatis berbeda dari air laut modern: "sel... memiliki anugerah yang ditransmisikan dari masa lalu yang hampir sama jauhnya dengan asal mula kehidupan di bumi". Sebagai contoh: "Semua sel mengandung lebih banyak kalium, fosfat, dan logam transisi daripada modern ... lautan, danau, atau sungai". "Di bawah atmosfer primordial yang anoksik dan didominasi CO₂ , kimiawi cekungan pedalaman di ladang geotermal akan [menjadi seperti kimiawi di dalam] sel modern".

Suhu

Jika kehidupan berevolusi di lautan dalam, di dekat lubang hidrotermal, maka kehidupan itu bisa berasal dari 4 hingga 4,2 miliar tahun yang lalu. Di sisi lain, jika kehidupan berasal dari permukaan planet, pendapat yang umum adalah bahwa kehidupan hanya bisa terjadi antara 3,5 dan 4 miliar tahun yang lalu.

Lazcano dan Miller (1994) menyarankan bahwa laju evolusi molekuler ditentukan oleh laju resirkulasi air melalui ventilasi bawah laut tengah samudra. Resirkulasi lengkap membutuhkan waktu 10 juta tahun, sehingga setiap senyawa organik yang dihasilkan pada saat itu akan diubah atau dihancurkan oleh suhu melebihi 300 ° C. Mereka memperkirakan bahwa pengembangan genom 100 kilobase dari DNA/protein heterotrof primitif menjadi 7000 gen filamen cyanobacterium hanya membutuhkan waktu 7 juta tahun.

Sejarah atmosfer Bumi

Pada awalnya, atmosfer Bumi hampir tidak memiliki oksigen bebas. Secara bertahap berubah menjadi seperti sekarang ini, dalam waktu yang sangat lama (lihat Peristiwa Oksigenasi Besar). Prosesnya dimulai dengan cyanobacteria. Mereka adalah organisme pertama yang membuat oksigen bebas melalui fotosintesis. Sebagian besar organisme saat ini membutuhkan oksigen untuk metabolismenya; hanya sedikit yang dapat menggunakan sumber lain untuk respirasi.

Jadi diperkirakan bahwa proto-organisme pertama adalah kemoautotrof, dan tidak menggunakan respirasi aerobik. Mereka bersifat anaerobik.

Kondisi awal di Bumi

Hampir tidak ada catatan geologi dari sebelum 3,8 miliar tahun yang lalu. Lingkungan yang ada di era Hadean tidak bersahabat dengan kehidupan, tetapi seberapa besar hal itu tidak diketahui. Ada suatu masa, antara 3,8 dan 4,1 miliar tahun lalu, yang dikenal sebagai Late Heavy Bombardment. Dinamakan demikian karena banyak kawah bulan diperkirakan terbentuk saat itu. Situasi di planet lain, seperti Bumi, Venus, Merkurius, dan Mars pasti serupa. Dampak-dampak ini kemungkinan akan mensterilkan Bumi (membunuh semua kehidupan), jika ada pada saat itu.

Beberapa orang telah menyarankan bahwa bahan kimia di dalam sel memberikan petunjuk tentang seperti apa lautan awal. Pada tahun 1926, Macallum mencatat bahwa komposisi anorganik sitosol sel secara dramatis berbeda dari air laut modern: "sel... memiliki anugerah yang ditransmisikan dari masa lalu yang hampir sama jauhnya dengan asal mula kehidupan di bumi". Sebagai contoh: "Semua sel mengandung lebih banyak kalium, fosfat, dan logam transisi daripada modern ... lautan, danau, atau sungai". "Di bawah atmosfer primordial yang anoksik dan didominasi CO₂ , kimiawi cekungan pedalaman di ladang geotermal akan [seperti kimiawi di dalam] sel modern".

Suhu

Jika kehidupan berevolusi di lautan dalam, di dekat lubang hidrotermal, maka kehidupan itu bisa berasal dari 4 hingga 4,2 miliar tahun yang lalu. Di sisi lain, jika kehidupan berasal dari permukaan planet, pendapat yang umum adalah bahwa kehidupan hanya bisa terjadi antara 3,5 dan 4 miliar tahun yang lalu.

Lazcano dan Miller (1994) menyarankan bahwa laju evolusi molekuler ditentukan oleh laju resirkulasi air melalui ventilasi bawah laut tengah samudra. Resirkulasi lengkap membutuhkan waktu 10 juta tahun, sehingga setiap senyawa organik yang dihasilkan pada saat itu akan diubah atau dihancurkan oleh suhu melebihi 300 ° C. Mereka memperkirakan bahwa pengembangan genom 100 kilobase dari DNA/protein heterotrof primitif menjadi 7000 gen filamen cyanobacterium hanya membutuhkan waktu 7 juta tahun.

Sejarah atmosfer Bumi

Pada awalnya, atmosfer Bumi hampir tidak memiliki oksigen bebas. Secara bertahap berubah menjadi seperti sekarang ini, dalam waktu yang sangat lama (lihat Peristiwa Oksigenasi Besar). Prosesnya dimulai dengan cyanobacteria. Mereka adalah organisme pertama yang membuat oksigen bebas melalui fotosintesis. Sebagian besar organisme saat ini membutuhkan oksigen untuk metabolismenya; hanya sedikit yang dapat menggunakan sumber lain untuk respirasi.

Jadi diperkirakan bahwa proto-organisme pertama adalah kemoautotrof, dan tidak menggunakan respirasi aerobik. Mereka bersifat anaerobik.

Model saat ini

Tidak ada "model standar" tentang bagaimana kehidupan dimulai. Sebagian besar model yang diterima dibangun di atas biologi molekuler dan biologi sel:

1. Karena ada kondisi yang tepat, beberapa molekul kecil dasar tercipta. Ini disebut monomer kehidupan. Asam amino adalah salah satu jenis molekul ini. Hal ini dibuktikan oleh eksperimen Miller-Urey oleh Stanley L. Miller dan Harold C. Urey pada tahun 1953, dan kita sekarang tahu bahwa blok bangunan dasar ini umum di seluruh ruang angkasa. Bumi purba pasti memiliki semuanya.
2. Fosfolipid, yang dapat membentuk lipid bilayer, komponen utama membran sel.
3. Nukleotida yang mungkin bergabung menjadi molekul RNA acak. Hal ini mungkin telah menghasilkan ribozim yang mereplikasi diri (hipotesis dunia RNA).
4. Kompetisi untuk substrat akan memilih mini-protein menjadi enzim. Ribosom sangat penting untuk sintesis protein dalam sel saat ini, tetapi kita tidak tahu bagaimana ribosom berevolusi.
5. Pada awalnya, asam ribonukleat akan menjadi katalisator, tetapi kemudian, asam nukleat dikhususkan untuk penggunaan genomik.

Asal-usul biomolekul dasar, meskipun tidak diselesaikan, kurang kontroversial daripada signifikansi dan urutan langkah 2 dan 3. Bahan kimia dasar dari mana kehidupan diperkirakan telah terbentuk adalah:

• Metana (CH₄ ),
• Amonia (NH₃ ),
• Air (H₂ O),
• Hidrogen sulfida (H₂ S),
• Karbon dioksida (CO₂ ) atau karbon monoksida (CO), dan
• Fosfat (PO₄^3- ).

Oksigen molekuler (O₂ ) dan ozon (O₃ ) jarang atau tidak ada.

Tiga tahap

• Tahap 1: Asal monomer biologis
• Tahap 2: Asal mula polimer biologis
• Tahap 3: Evolusi dari molekul ke sel

Bernal menyarankan bahwa evolusi mungkin telah dimulai lebih awal, beberapa waktu antara Tahap 1 dan 2.

Model saat ini

Tidak ada "model standar" tentang bagaimana kehidupan dimulai. Sebagian besar model yang diterima dibangun di atas biologi molekuler dan biologi sel:

1. Karena ada kondisi yang tepat, beberapa molekul kecil dasar tercipta. Ini disebut monomer kehidupan. Asam amino adalah salah satu jenis molekul ini. Hal ini dibuktikan oleh eksperimen Miller-Urey oleh Stanley L. Miller dan Harold C. Urey pada tahun 1953, dan kita sekarang tahu bahwa blok bangunan dasar ini umum di seluruh ruang angkasa. Bumi purba pasti memiliki semuanya.
2. Fosfolipid, yang dapat membentuk lipid bilayer, komponen utama membran sel.
3. Nukleotida yang mungkin bergabung menjadi molekul RNA acak. Hal ini mungkin telah menghasilkan ribozim yang mereplikasi diri (hipotesis dunia RNA).
4. Kompetisi untuk substrat akan memilih mini-protein menjadi enzim. Ribosom sangat penting untuk sintesis protein dalam sel saat ini, tetapi kita tidak tahu bagaimana ribosom berevolusi.
5. Pada awalnya, asam ribonukleat akan menjadi katalisator, tetapi kemudian, asam nukleat dikhususkan untuk penggunaan genomik.

Asal-usul biomolekul dasar, meskipun tidak diselesaikan, kurang kontroversial daripada signifikansi dan urutan langkah 2 dan 3. Bahan kimia dasar dari mana kehidupan diperkirakan telah terbentuk adalah:

• Metana (CH₄ ),
• Amonia (NH₃ ),
• Air (H₂ O),
• Hidrogen sulfida (H₂ S),
• Karbon dioksida (CO₂ ) atau karbon monoksida (CO), dan
• Fosfat (PO₄^3- ).

Oksigen molekuler (O₂ ) dan ozon (O₃ ) jarang atau tidak ada.

Tiga tahap

• Tahap 1: Asal monomer biologis
• Tahap 2: Asal mula polimer biologis
• Tahap 3: Evolusi dari molekul ke sel

Bernal menyarankan bahwa evolusi mungkin telah dimulai lebih awal, beberapa waktu antara Tahap 1 dan 2.

Asal usul molekul organik

Ada tiga sumber molekul organik di Bumi purba:

1. sintesis organik oleh sumber energi (seperti sinar ultraviolet atau pelepasan listrik).
2. pengiriman oleh benda-benda luar angkasa seperti meteorit berkarbon (chondrites);
3. sintesis organik yang didorong oleh guncangan dampak.

Perkiraan sumber-sumber ini menunjukkan bahwa pemboman berat sebelum 3,5 miliar tahun yang lalu membuat jumlah organik yang tersedia sebanding dengan yang dihasilkan oleh sumber-sumber energi lainnya.

Eksperimen Miller dan sup primordial

Pada tahun 1953, seorang mahasiswa pascasarjana, Stanley Miller, dan profesornya, Harold Urey, melakukan eksperimen yang menunjukkan bagaimana molekul organik bisa terbentuk di Bumi awal dari prekursor anorganik.

Eksperimen Miller-Urey yang sekarang terkenal menggunakan campuran gas yang sangat tereduksi - metana, amonia, dan hidrogen - untuk membentuk monomer organik dasar, seperti asam amino. Kita tahu sekarang bahwa selama lebih dari paruh pertama sejarah Bumi, atmosfernya hampir tidak memiliki oksigen.

Eksperimen Fox

Pada tahun 1950-an dan 1960-an, Sidney W. Fox mempelajari pembentukan spontan struktur peptida di bawah kondisi yang mungkin ada di awal sejarah Bumi. Dia mendemonstrasikan bahwa asam amino bisa dengan sendirinya membentuk peptida kecil. Asam amino dan peptida kecil ini dapat didorong untuk membentuk membran bola tertutup, yang disebut mikrosfer.

Asal mula molekul organik

Ada tiga sumber molekul organik di Bumi purba:

1. sintesis organik oleh sumber energi (seperti sinar ultraviolet atau pelepasan listrik).
2. pengiriman oleh benda-benda luar angkasa seperti meteorit berkarbon (chondrites);
3. sintesis organik yang didorong oleh guncangan dampak.

Perkiraan sumber-sumber ini menunjukkan bahwa pemboman berat sebelum 3,5 miliar tahun yang lalu membuat jumlah organik yang tersedia sebanding dengan yang dihasilkan oleh sumber-sumber energi lainnya.

Eksperimen Miller dan sup primordial

Pada tahun 1953, seorang mahasiswa pascasarjana, Stanley Miller, dan profesornya, Harold Urey, melakukan eksperimen yang menunjukkan bagaimana molekul organik bisa terbentuk di Bumi awal dari prekursor anorganik.

Eksperimen Miller-Urey yang sekarang terkenal menggunakan campuran gas yang sangat tereduksi - metana, amonia, dan hidrogen - untuk membentuk monomer organik dasar, seperti asam amino. Kita tahu sekarang bahwa selama lebih dari paruh pertama sejarah Bumi, atmosfernya hampir tidak memiliki oksigen.

Eksperimen Fox

Pada tahun 1950-an dan 1960-an, Sidney W. Fox mempelajari pembentukan spontan struktur peptida di bawah kondisi yang mungkin ada di awal sejarah Bumi. Dia mendemonstrasikan bahwa asam amino bisa dengan sendirinya membentuk peptida kecil. Asam amino dan peptida kecil ini dapat didorong untuk membentuk membran bola tertutup, yang disebut mikrosfer.

Kondisi khusus

Sebagian ilmuwan telah menyarankan kondisi khusus yang bisa membuat sintesis sel lebih mudah.

Dunia tanah liat

Model tanah liat untuk asal usul kehidupan disarankan oleh A. Graham Cairns-Smith. Teori tanah liat menunjukkan molekul organik kompleks muncul secara bertahap pada platform non-organik yang sudah ada sebelumnya, yaitu, kristal silikat dalam larutan.

Model biosfer panas-dalam

Pada tahun 1970-an, Thomas Gold mengusulkan teori bahwa kehidupan pertama kali berkembang bukan di permukaan Bumi, tetapi beberapa kilometer di bawah permukaan. Penemuan pada akhir tahun 1990-an nanobes (struktur filamental yang lebih kecil dari bakteri, tetapi mungkin mengandung DNA di bebatuan dalam) mungkin mendukung teori Gold.

Sekarang sudah cukup mapan bahwa kehidupan mikroba berlimpah di kedalaman dangkal di Bumi (hingga lima kilometer di bawah permukaan) dalam bentuk archaea extremophile, daripada eubacteria yang lebih dikenal (yang hidup dalam kondisi yang lebih mudah diakses).

Gold menegaskan bahwa aliran makanan dari sumber yang dalam, tidak terjangkau, diperlukan untuk bertahan hidup karena kehidupan yang muncul dalam genangan bahan organik kemungkinan besar akan menghabiskan semua makanannya dan punah. Teori Gold adalah bahwa aliran makanan disebabkan oleh keluarnya gas metana primordial dari mantel bumi.

Pengorganisasian diri dan replikasi

Pengorganisasian diri dan replikasi diri adalah ciri khas sistem kehidupan. Molekul yang tidak hidup terkadang menunjukkan fitur-fitur tersebut dalam kondisi yang tepat. Sebagai contoh, Martin dan Russel menunjukkan bahwa membran sel yang memisahkan isi dari lingkungan dan pengorganisasian diri dari reaksi redoks mandiri adalah atribut yang paling dilestarikan dari makhluk hidup. Mereka berpendapat bahwa materi anorganik seperti itu akan menjadi nenek moyang bersama terakhir kehidupan yang paling mungkin.

Kondisi khusus

Sebagian ilmuwan telah menyarankan kondisi khusus yang bisa membuat sintesis sel lebih mudah.

Dunia tanah liat

Model tanah liat untuk asal usul kehidupan disarankan oleh A. Graham Cairns-Smith. Teori tanah liat menunjukkan molekul organik kompleks muncul secara bertahap pada platform non-organik yang sudah ada sebelumnya, yaitu, kristal silikat dalam larutan.

Model biosfer panas-dalam

Pada tahun 1970-an, Thomas Gold mengusulkan teori bahwa kehidupan pertama kali berkembang bukan di permukaan Bumi, tetapi beberapa kilometer di bawah permukaan. Penemuan pada akhir tahun 1990-an nanobes (struktur filamental yang lebih kecil dari bakteri, tetapi mungkin mengandung DNA di bebatuan dalam) mungkin mendukung teori Gold.

Sekarang sudah cukup mapan bahwa kehidupan mikroba berlimpah di kedalaman dangkal di Bumi (hingga lima kilometer di bawah permukaan) dalam bentuk archaea extremophile, daripada eubacteria yang lebih dikenal (yang hidup dalam kondisi yang lebih mudah diakses).

Gold menegaskan bahwa aliran makanan dari sumber yang dalam, tidak terjangkau, diperlukan untuk bertahan hidup karena kehidupan yang muncul dalam genangan bahan organik kemungkinan besar akan menghabiskan semua makanannya dan punah. Teori Gold adalah bahwa aliran makanan disebabkan oleh keluarnya gas metana primordial dari mantel bumi.

Pengorganisasian diri dan replikasi

Pengorganisasian diri dan replikasi diri adalah ciri khas sistem kehidupan. Molekul yang tidak hidup terkadang menunjukkan fitur-fitur tersebut dalam kondisi yang tepat. Sebagai contoh, Martin dan Russel menunjukkan bahwa membran sel yang memisahkan isi dari lingkungan dan pengorganisasian diri dari reaksi redoks mandiri adalah atribut yang paling dilestarikan dari makhluk hidup. Mereka berpendapat bahwa materi anorganik seperti itu akan menjadi nenek moyang bersama terakhir kehidupan yang paling mungkin.

Teori

Hipotesis dunia RNA

Dalam hipotesis ini, RNA dikatakan bekerja baik sebagai enzim maupun sebagai wadah gen. Kemudian, DNA mengambil alih peran genetiknya.

Hipotesis dunia RNA mengusulkan bahwa kehidupan berdasarkan asam ribonukleat (RNA) mendahului dunia kehidupan saat ini berdasarkan asam deoksiribonukleat (DNA), RNA dan protein. RNA mampu menyimpan informasi genetik, seperti DNA, dan mengkatalisasi reaksi kimia, seperti enzim. RNA mungkin telah mendukung kehidupan pra-seluler dan merupakan langkah besar menuju kehidupan seluler.

Ada beberapa bukti yang mendukung gagasan ini:

1. Ada beberapa RNA yang bekerja sebagai enzim.
2. Beberapa virus menggunakan RNA untuk hereditas.
3. Banyak bagian sel yang paling mendasar (yang berevolusi paling lambat) memerlukan RNA.

Metabolisme dan protein

Gagasan ini menunjukkan bahwa protein bekerja sebagai enzim terlebih dahulu, menghasilkan metabolisme. Setelah itu DNA dan RNA mulai bekerja sebagai wadah gen.

Gagasan ini juga memiliki beberapa bukti yang mendukungnya.

1. Protein sebagai enzim sangat penting untuk kehidupan saat ini.
2. Beberapa asam amino dibentuk dari bahan kimia yang lebih mendasar dalam eksperimen Miller-Urey. Beberapa orang menyangkal ide ini karena Protein tidak dapat menyalin dirinya sendiri.

Lipid

Dalam skema ini membran yang terbuat dari lipid bilayer terjadi sejak awal. Setelah bahan kimia organik tertutup, biokimia yang lebih kompleks kemudian dimungkinkan.

Teori

Hipotesis dunia RNA

Dalam hipotesis ini, RNA dikatakan bekerja baik sebagai enzim maupun sebagai wadah gen. Kemudian, DNA mengambil alih peran genetiknya.

Hipotesis dunia RNA mengusulkan bahwa kehidupan berdasarkan asam ribonukleat (RNA) mendahului dunia kehidupan saat ini berdasarkan asam deoksiribonukleat (DNA), RNA dan protein. RNA mampu menyimpan informasi genetik, seperti DNA, dan mengkatalisasi reaksi kimia, seperti enzim. RNA mungkin telah mendukung kehidupan pra-seluler dan merupakan langkah besar menuju kehidupan seluler.

Ada beberapa bukti yang mendukung gagasan ini:

1. Ada beberapa RNA yang bekerja sebagai enzim.
2. Beberapa virus menggunakan RNA untuk hereditas.
3. Banyak bagian sel yang paling mendasar (yang berevolusi paling lambat) memerlukan RNA.

Metabolisme dan protein

Gagasan ini menunjukkan bahwa protein bekerja sebagai enzim terlebih dahulu, menghasilkan metabolisme. Setelah itu DNA dan RNA mulai bekerja sebagai wadah gen.

Gagasan ini juga memiliki beberapa bukti yang mendukungnya.

1. Protein sebagai enzim sangat penting untuk kehidupan saat ini.
2. Beberapa asam amino dibentuk dari bahan kimia yang lebih mendasar dalam eksperimen Miller-Urey. Beberapa orang menyangkal ide ini karena Protein tidak dapat menyalin dirinya sendiri.

Lipid

Dalam skema ini membran yang terbuat dari lipid bilayer terjadi sejak awal. Setelah bahan kimia organik tertutup, biokimia yang lebih kompleks kemudian dimungkinkan.

Panspermia

Ini adalah ide yang disarankan oleh Arrhenius, dan dikembangkan oleh Fred Hoyle, bahwa kehidupan berkembang di tempat lain di alam semesta dan tiba di Bumi dalam bentuk spora. Ini bukan teori tentang bagaimana kehidupan dimulai, tetapi teori tentang bagaimana kehidupan itu mungkin menyebar. Ini mungkin telah menyebar, misalnya, oleh meteorit.

Beberapa orang mengusulkan bahwa Mars awal adalah tempat yang lebih baik untuk memulai kehidupan daripada Bumi awal. Molekul-molekul yang dikombinasikan untuk membentuk materi genetik lebih kompleks daripada "sup primordial" bahan kimia organik (berbasis karbon) yang ada di Bumi empat miliar tahun yang lalu. Jika RNA adalah materi genetik pertama, maka mineral yang mengandung boron dan molibdenum dapat membantu pembentukannya. Mineral-mineral ini jauh lebih umum di Mars daripada di Bumi.

Panspermia

Ini adalah ide yang disarankan oleh Arrhenius, dan dikembangkan oleh Fred Hoyle, bahwa kehidupan berkembang di tempat lain di alam semesta dan tiba di Bumi dalam bentuk spora. Ini bukan teori tentang bagaimana kehidupan dimulai, tetapi teori tentang bagaimana kehidupan itu mungkin menyebar. Ini mungkin telah menyebar, misalnya, oleh meteorit.

Beberapa orang mengusulkan bahwa Mars awal adalah tempat yang lebih baik untuk memulai kehidupan daripada Bumi awal. Molekul-molekul yang dikombinasikan untuk membentuk materi genetik lebih kompleks daripada "sup primordial" bahan kimia organik (berbasis karbon) yang ada di Bumi empat miliar tahun yang lalu. Jika RNA adalah materi genetik pertama, maka mineral yang mengandung boron dan molibdenum dapat membantu pembentukannya. Mineral-mineral ini jauh lebih umum di Mars daripada di Bumi.

Halaman terkait

• Astrobiologi
• Bentuk kehidupan paling awal yang diketahui

Halaman terkait

• Astrobiologi
• Bentuk kehidupan paling awal yang diketahui