Kehidupan Yang Kita Kenal

Kala Bumi baru saja terbentuk 4,6 milyar tahun lalu, belum ada kehidupan yang muncul. Bahkan, saat itu Bumi bukan tempat yang nyaman bagi kehidupan itu sendiri. Tapi…. satu milyar tahun kemudian semua berubah. Kehidupan pun muncul di Bumi. Bukti ini diperoleh dari batuan yang terbentuk 1 milyar tahun kemudian. Kehidupan di Bumi rupanya telah terbentuk 3,5 milyar tahun lalu. Waktu yang tidak singkat.

Pernahkah kamu bertanya, apa arti kehidupan? Menurut Kamus Besar Bahasa Indonesia, hidup artinya masih terus ada, bergerak, dan bekerja sebagaimana mestinya (manusia, binatang, tumbuhan, dsb). Dalam kamus bahasa Inggris Merriam Webster, life atau hidup berarti kemampuan untuk bertumbuh, berubah yang membedakan tumbuhan dan hewan dari benda lain seperti air dan batuan.  Hidup juga berarti periode waktu kehidupan seseorang atau pengalaman menjadi hidup.

Tapi, apa itu hidup? Bagaimana kamu mengartikan kehidupan dari sudut pandangmu?  Bagaimana kita mendefinisikan kehidupan menjadi komponen penting untuk menjawab pertanyaan lainnya yang sudah muncul berabad-abad lampau. Apakah kita, manusia ini sendirian di alam semesta?

Kolase kehidupan. Kredit: crystalinks
Kolase kehidupan. Kredit: crystalinks

Untuk bisa mengetahui keberadaan bentuk kehidupan lain  di alam semesta tidaklah mudah jika kita tidak dapat mengenali bentuk kehidupan lain. Jadi, apakah menurutmu bentuk kehidupan itu hanya manusia, hewan dan tumbuhan ataukah ada bentuk lain?

Sebagai makhluk hidup, kita dapat membedakan bentuk kehidupan dari obyek yang tidak memiliki kehidupan. Akan tetapi, membangun definisi kehidupan tidaklah semudah itu. Ada banyak definisi yang diajukan untuk menjelaskan apa itu kehidupan dari ciri-ciri penting kehidupan. Tapi, belum ada kata sepakat yang dicapai oleh para ilmuwan. Untuk itu kita perlu memahami apa itu kehidupan dan memberi definisi yang tepat agar dapat membedakan bentuk kehidupan dari materi yang tidak hidup, sebelum kita mencari kehidupan lain di alam semesta.

Menurut Daniel E. Koshland Junior dalam tulisannya di Majalah Science, “Kehidupan adalah ciri yang membedakan objek yang memiliki isyarat dan proses penopang diri (organisme hidup) dengan objek yang tidak memilikinya, baik karena fungsi-fungsi tersebut telah mati atau karena mereka tidak memiliki fungsi tersebut dan diklasifikasikan sebagai benda mati.”

Secara umum, menurut para ahli biologi, ada ciri penting yang mengindikasikan kehidupan. Yang pertama adalah kemampuan untuk memperbanyak atau menduplikasi diri dan yang kedua adalah kemampuan untuk menjalani evolusi Darwin.

Seperti definisi dari duplikasi itu sendiri, maka untuk dapat memiliki kemampuan itu, organisme harus dapat menghasilkan salinan dirinya sendiri. Atau dengan kata lain, organisme harus memiliki kemampuan reproduksi untuk dapat berkembang dan memperbanyak diri. Dan evolusi darwin bisa terjadi, ketidaksempurnaan atau mutasi harus sesekali terjadi selama proses duplikasi. Dan semua mutasi harus tunduk pada seleksi alam.

Lagi-lagi seperti apa sih bentuk kehidupan itu? Kalau kita tilik, maka yang jadi bentuk paling sederhana dari kehidupan adalah sel. Organisme kompleks termasuk di dalamnya manusia, hewan dan tumbuhan, disusun oleh sel eukariotik. Ciri dari sel eukariotik adalah inti yang memuat informasi genetika atau DNA. Sel eukariot memiliki struktur yang membantu sel mempertahankan homeostasis, dan menyediakan energi dan mekanisme untuk sintesis protein. Sedangkan sel sederhana seperti bakteri disusun oleh sel prokariotik yang tidak memiliki inti seperti halnya sel eukariotik.

Semua makhluk hidup di Bumi disusun oleh sel baik sel tunggal maupun oleh banyak sel. Sementara bentuk lain yang tidak terbentuk dari sel seperti virus tidak memiliki kemampuan untuk bereproduksi sendiri.  Sel mampu melakukan semua aktivitas kehidupan dan sebagian besar reaksi kimia untuk mempertahankan kehidupan berlangsung di dalam sel.

Ilustrasi bentuk tumbuhan lain yang mungkin muncul di planet lain. Kredit: NASA
Ilustrasi bentuk tumbuhan lain yang mungkin muncul di planet lain. Kredit: Doug Cummings / Caltech

Yang pasti, makhluk hidup akan dapat mengolah energi yang diterimanya serta memiliki kemampuan untuk bertumbuh dan bereproduksi. Dengan dasar yang sama, maka sel dan ekosistem juga akan dapat memanen energi, memiliki proses metabolisme, menduplikasi diri dan berevolusi. Ciri-ciri inlah yang menjadi ciri dasar dari kehidupan. Di antara ciri-ciri tersebut, kemampuan organisme untuk berevolusi merupakan aspek penting dari kehidupan di Bumi. Akan tetapi, sebagian besar organisme makroskopik tidak dapat bertahan hidup secara mandiri.  Meskipun demikian, mendefinisikan kehidupan sebagai sistem yang dapat bertahan hidup secara mandiri untuk menghadapi evolusi atau seleksi alam merupakan poin penting untuk memahami kehidupan. Supaya kehidupan bisa terus berlanjut dan mampu untuk menjalani evolusi Darwin, maka energi dan mineral haruslah berasal dari lingkungan sekitar sehingga organisme dapat mengalami pertumbuhan dan menduplikasi diri.
Jadi, apa yang penting untuk kehidupan? Hanya ada satu unsur yang dapat membentuk molekul dengan ukuran yang cukup sehingga beberapa fungsi kehidupan yang kita kenal dapat berlangsung. Dan unsur itu adalah karbon.

Karbon dapat membentuk ikatan kimia dengan senyawa atom lainnya sehingga memungkinkan terbentuknya keragaman kimia. Secara umum, senyawa organik mengandung unsur-unsur seperti hidrogen, oksigen, nitrogen, sulfur dan fosfor. Juga zat besi, magnesium dan seng yang dapat terikat dengan karbon.

Tak hanya itu. Karbon juga dapat membentuk senyawa yang mudah larut di dalam air berwujud cair. Air dalam wujud cair merupakan komponen penting lainnya bagi keberlangsungan kehidupan di Bumi. Karena itu, unsur-unsur dasar yang bertumbuh menjadi organisme di Bumi harus dapat berinteraksi dengan mudah satu sama lain.

Agar unsur-unsur yang ada dapat berinteraksi dengan mudah maka diperlukan air. Kehidupan di Bumi yang kita kenal saat ini merupakan kehidupan berbasis karbon, dan alam semesta memiliki simpanan yang lebih dari cukup untuk membangun kehidupan berbasis karbon tidak hanya di Bumi.

Komponen lain yang penting bagi kehidupan di Bumi adalah air! Makhluk hidup di Bumi membutuhkan perantara agar molekul dapat larut dan reaksi kimia dapat berlangsung. Dan air adalah jawabannya! Air dalam wujud cair ketika berada di suhu yang hangat maka ia akan dapat membantu mempertahankan reaksi biokimia dan pada kondisi hangat ikatan organik akan terus terbentuk. Jika air terlalu panas, maka tidak akan ada ikatan organik yang terbentuk. Dan bila terlalu dingin maka reaksi biokimia pun tidak akan berlangsung.

Sebagai contoh lain, di dunia yang lebih dingin dari Bumi, amonia akan berada dalam wujud cair. Dan pada temperatur yang rendah, reaksi kimia yang dapat membentuk kehidupan akan berjalan lamban dan kehidupan yang ada harus berjuang untuk dapat bertahan.

Bagaimana kehidupan bisa terbentuk di Bumi?

Fosil stromatolit dari Bolivia.
Fosil stromatolit dari Bolivia.

Bukti yang ada menunjukan kalau kehidupan muncul pertama kali di Bumi sekitar 3,5 milyar tahun lalu dalam bentuk mikrofosil dan struktur batuan kuno yang dikenal sebagai stromatolit.

Stromatolit dihasilkan oleh mikroba yang membentuk selaput mikroba yang dapat memerangkap lumpur. Seiring waktu, lapisan lumpur atau lapisan mikroba akan membentuk lapiisan batuan yang kemudian kita kenal sebagai stromatolit. Sampai saat ini stromatolit masih terus dihasilkan oleh mikroba dan stromatolit modern tersebut juga memiliki kemiripan dengan stromatolit kuno yang menjadi bukti awal kehidupan di Bumi.

Salah satu hipotesa tentang asal mula kehidupan menyatakan bahwa kehidupan di Bumi dimulai di ventilasi hidrotermal di dasar laut. Senyawa kimia yang ditermukan di ventilasi hidrotermal dan energi yang dimiliki diyakini cukup untuk menjadi bahan bakar reaksi kimia yang dibutuhkan untuk evolusi kehidupan.  Meskipun bukti yang ada mengindikasikan kehidupan memang berasal dari ventilasi hidrotermal di dasar laut, namun penelitian masih terus dilakukan untuk mengetahui apakah ada kemungkinan lain bagi awal mula kehidupan di Bumi.

Itu adalah kehidupan di Bumi. Untuk menemukan kehidupan lain seperti yang kita kenal, maka syarat utamanya adalah menemukan komponen yang paling esensial bagi kehidupan itu sendiri. Salah satu bahan utama dalam racikan kehidupan di Bumi adalah air dalam wujud cair. Karena itu, dalam mencari planet lain yang bisa menopang kehidupan, para astronom mencari planet yang dapat mempertahan air dalam wujud cair di permukaannya. Air akan tetap berwujud cair pada temperatur 273 K dan 373 K. Dan untuk bisa menemukan planet seperti itu, tentulah planet tersebut setidaknya memiliki kemiripan dengan Bumi. Planet kebumian yang disusun oleh batuan dan berada dalam zona laik huni bintang, area di sekitar bintang yang temperaturnya tidak terlalu dingin dan tidak terlalu panas sehingga air tetap dalam wujud cair. Meskipun demikian, kehidupan yang sedang dicari tidak sekedar makhluk hidup seperti manusia, hewan dan tumbuhan. Kehidupan yang dicari para astronom bisa sesederhana bakteri. Jutaan tahun lalu, Bumi pun hanya mampu untuk menopang kehidupan mikroba. Dan setelah melalui proses evolusi panjang, Bumi di masa kini dapat mendukung kehidupan seperti tumbuhan dan hewan yang beragam.

Air merupakan prasyarat utama pencarian kehidupan lain. Tapi air bukanlah satu-satunya syarat. Karena itu, selain berada di zona laik huni bintang, planet yang dicari harus memiliki kemiripan bahan dasar kehidupan di atmosfer seperti karbon dioksida, oksigen, nitrogen, uap air, amonia dan metana dalam jumlah tertentu.
Sampai saat ini, para astronom telah berhasil menemukan 21 kandidat planet laik huni. Pencarian belum berakhir karena kita belum menemukan apa yang dicari. Dan karena belum ditemukan, tidak berarti juga bahwa kehidupan lain di alam semesta itu tidak ada. Tapi seandainya kehidupan lain itu memang ada, apakah kehidupan itu akan memiliki ciri utama seperti kehidupan yang kita kenal di Bumi? Ataukah kehidupan itu akan berbeda dari kehidupan yang kita kenal? Seandainya berbeda, bagaimana kita bisa mengetahui bentuk kehidupan tersebut?

Semua masih menjadi catatan penting yang harus dicari jawabannya di masa depan…

Ditulis oleh

Avivah Yamani

Avivah Yamani

Tukang cerita astronomi keliling a.k.a komunikator astronomi yang dulu pernah sibuk menguji kestabilan planet-planet di bintang lain. Sehari-hari menuangkan kisah alam semesta lewat tulisan dan audio sambil bermain game dan sesekali menulis makalah ilmiah terkait astronomi & komunikasi sains.

Avivah juga bekerja sebagai Project Director 365 Days Of Astronomy di Planetary Science Institute dan dipercaya IAU sebagai IAU OAO National Outreach Coordinator untuk Indonesia.