10 MISTERI TERBESAR DALAM BIOLOGI: CHAPTER 1 – PENCIPTAAN MANUSIA, EVOLUSI, HINGGA ALIEN

Seneng aja sih ama animasinya bisa muter-muter

Beberapa bulan ini gue bahas Fisika terus ampe capek (salah siapa coba). Kali ini gue akan mengganti topik sedikit dan akan membahas tentang Biologi. Tapi mungkin kalian bertanya-tanya, kenapa sih gue jadi banting setir gini bahas sains, padahal dulu bahas misteri dan horor. Well karena misteri dan horor nggak sekedar soal Slenderman kasus kriminal aja guys. Misteri juga bisa berupa misteri di alam semesta ini horor juga bisa berupa krisis eksistensi mengetahui betapa tak berartinya diri kita di jagad raya ini (cieeee).

Tapi alasan yang paling kuat sebenarnya adalah seminar dari Mendikbud yang gue live streaming beberapa bulan lalu di Youtube (diwajibin kantor sih wkwkwk). Ada beberapa sesi dan jujur aja gue nggak ngeh ama sebagian besar materinya (yang gue inget di sana ada Chelsea Islan ama Jerome Polin wkwkwk). Tapi ada satu pesan yang gue inget banget di sana, yakni anjuran untuk membuat konten pendidikan.

So here we are guys. Gue ampe ngorbanin channel Youtube gue demi mengisi konten-konten di blog ini wkwkwk. Karena jujur, gue lebih menikmati nulis ketimbang bikin video sih. It's fun, but I'm more passionate in blogging.

Nah, tanpa kebanyakan curhat lagi, inilah 10 misteri dalam Biologi yang perlu kalian tahu!

1. SIAPA ITU “LUCA”

Nenek moyangku seorang ... LUCA?

LUCA adalah singkatan dari “Last Universal Cellular Ancestor” (makanan apa lagi ini?). Kenapa LUCA ini penting banget ampe gue bahas? Well, sebab dia adalah nenek moyang dari semua kehidupan yang ada di dunia ini. What???

Tapi perlu gue peringatkan dulu ya, postingan ini berkaitan erat dengan Teori Evolusi jadi kalo kalian nggak percaya dengan teori tersebut, mending skip dan langsung ke nomor 2.

Oke, sebelum gue menjelaskan lebih lanjut tentang LUCA, gue mau membuat introduksi sedikit nih tentang ilmu Genetika. Pastinya sering dong yang berkomentar kalo kalian mirip dengan bapak/ibu kalian (kalo ada yang komentar mirip tetangga malah bahaya). Kemiripan sifat itu disebabkan karena orang tua menurunkan gen mereka pada kalian. Proses penurunan gen inilah yang diselidiki dalam cabang ilmu Biologi yang disebut Genetika.

Nah, bagaimana kita bisa melacak nenek moyang seluruh makhluk hidup yang ada di dunia? Melalui konsep “gen” tersebut tentunya.

Penelitian oleh William F. Martin dan timnya pada 2016 yang dilakukan dengan cara menganalisis 6,1 juta gen dari seluruh makhluk hidup menemukan bahwa seluruh makhluk hidup yang ada di dunia ini memiliki 335 gen yang sama. Makhluk yang menjadi asal 335 gen itulah yang disebut dengan LUCA. Penelitian lanjutan dari University of Bristol memprediksi bahwa LUCA hidup di Bumi sekitar 4,5 juta tahun yang lalu.

Kita sendiri tak tahu seperti apa LUCA itu, karena belum menemukan fosilnya. Namun melihat 355 gen tersebut, para ilmuwan bisa menebak bahwa LUCA kemungkinan tinggal di dasar laut, dekat aliran magma sehingga LUCA jelas tahan terhadap tekanan dan panas tinggi. LUCA juga bersifat anaerob (tidak bernapas menggunakan oksigen), termofilik (menyukai lingkungan bersuhu ekstrim), serta mencari makan di lingkungan geotermal (panas bumi) yang kaya akan hidrogen, karbon dioksida, dan unsur besi.

Uniknya, para ilmuwan percaya bahwa LUCA belum tentu adalah kehidupan pertama di Bumi. LUCA memang menurunkan semua makhluk hidup yang ada di dunia ini, namun mungkin ada makhluk yang lebih tua ketimbang LUCA, tapi keburu punah.

SUMBER: WIKIPEDIA

2. APAKAH TARDIGRADA ADALAH ALIEN?

SUMBER GAMBAR: YOUTUBE

Masih ingat adegan di film “Ant Man and Wasp” dimana Ant Man mengecilkan tubuhnya ke Quantum Realm dan hampir dimakan makhluk mikroskopis aneh? Makhluk itu disebut dengan “Tardigrada” atau dijuluki pula sebagai “beruang air”. Tardigrada adalah makhluk yang aneh, akan gue jelaskan mengapa.

Kalian tahu kan sistem klasifikasi makhluk hidup yang diajarin di SMP dan SMA? Nah, Kingdom Hewan dibagi menjadi banyak filum. Semisal, semua serangga, laba-laba, udang, kepiting, kalajengking, hingga lipan masuk ke Filum Arthropoda karena beruas-ruas. Keong, cumi-cumi, dan gurita masuk ke Filum Mollusca karena bertubuh lunak. Manusia, ikan, beruang, kadal, dan burung masuk Filum Chordata karena bertulang belakang. Intinya, tiap filum hewan memiliki banyak anggota yang memiliki kesamaan ciri.

Nah, di sinilah masalahnya. Beruang air dikategorikan ke dalam Filum Tardigrada dimana dia-lah satu-satunya anggotanya. Tak ada hewan lain di dunia ini yang memiliki ciri sama dengan Tardigrada, sehingga ilmuwan pun mempertanyakan asal-usulnya.

Beruang air merupakan hewan yang teramat kecil dan hidup di air. Ia bisa ditemukan dimana saja, bahkan di kubangan air sekalipun. Karena sifatnya herbivora, beruang air lebih suka kongkow-kongkow di lumut yang lembap. Walaupun nggak menutup kemungkinan, kalo bertemu makhluk yang lebih kecil, Tardigrada bisa saja memangsanya. Tardigrada juga bisa berkembang biak secara seksual dan aseksual, umumnya melalui cara bertelur.

Nah, membaca deskripsi di atas mungkin kalian belum melihat keanehan ya, but be ready! Keanehan Tardigrada dimulai dengan ketika menetas, ia langsung muncul sebagai dewasa (nggak melalui fase anak-anak atau tahap metamorfosis dulu). Untuk ukuran semungil benda mikroskopis, Tardigrada juga punya sistem pencernaan yang sempurna lengkap layaknya hewan dengan tingkat evolusi yang lebih maju. Padahal, hewan berukuran mikroskopis biasanya memiliki sistem pencernaan yang sederhana.

Seekor beruang air

Namun keanehan terbesar beruang air adalah pada daya tahan tubuhnya. Tardigrada sekilas “tak bisa mati”. Ia bisa selamat dari kondisi yang ekstrim, semisal tanpa makan sama sekali, disinari radiasi nuklir mematikan, bahkan berada di luar angkasa. Yap, walaupun diletakkan dalam lingkungan vakum (tanpa udara), Tardigrada tetap akan selamat. Tubuh Tardigrada akan berubah menjadi “kertas kering” apabila dihadapkan pada kondisi ekstrim tersebut. Sifat ini dinamakan “cryptobiosis”. Ditaruh di air mendidih, dibekukan, ditaruh di bawah sinar X, hingga diletakkan pada tekanan udara 6 kali tekanan udara di Bumi, Tardigrada tetap selamat. Padahal makhluk apapun, apabila berada di kondisi ekstrim tersebut, pastilah akan musnah.

Karena keunikannya dapat hidup di angkasa luar sekalipun (walaupun dalam kondisi “tidur” atau dorman) ada spekulasi liar bahwa Tardigrada sesungguhnya tidak berasal dari Bumi. Seperti gue sebutkan tadi, tak ada satupun makhluk Bumi yang memiliki ciri dan sifat yang sama menyerupai Tardigrada. Tak heran, ada yang menyangka bahwa Tardigrada adalah alien dari planet lain yang mampir ke Bumi setelah “menumpang” komet atau meteor, lalu kebetulan jatuh ke Bumi.

Teori bahwa kehidupan di Bumi kemungkinan berasal (atau menyebar) dari kehidupan di planet lain disebut “Panspermia”. Benarkah spekulasi itu? Well, mungkin hanya si beruang air mungil ini yang bisa menjawabnya.

SUMBER: WIKIPEDIA, OHIO STATE UNIVERSITY

3. SIAPAKAH ADAM DAN EVA?

Jika tadi kita mengeksplorasi Teori Evolusi melalui penyelidikan kita tentang LUCA yang menjadi nenek moyang seluruh makhluk hidup di Bumi, kini perjalanan kita untuk mencari nenek moyang manusia mungkin justru berakhir biblikal.

Kisah Adam dan Hawa (Eva di Dunia Barat) merupakan kisah yang menarik perhatian dan mengundang rasa ingin tahu. Bahkan para ilmuwan-pun tergelitik dengan pertanyaan, siapakah nenek moyang manusia? Penelitian tentang hal tersebut lagi-lagi melibatkan ilmu Genetika.

Apa sih perbedaan utama antara laki-laki dan perempuan? Jika kalian belajar tentang Genetika, tentu jawabannya adalah kromosom Y. Ada dua jenis kromosom (bayangkan saja kromosom itu “rumah”-nya gen) yang menentukan jenis kelamin manusia, yakni X dan Y. Pria memiliki kromosom X dan Y, sedangkan wanita memiliki dua kromosom X. Jadi mudah jika kita ingin menelusuri siapa Adam, tinggal telusuri saja kromosom Y yang diturunkan oleh laki-laki dari ayahnya, kemudian ayahnya, kemudian ayahnya lagi, begitu seterusnya hingga kita menemukan “ayah pertama” yang menjadi permulaan riwayat. Itulah Adam.

Untuk mengetahui siapa Eva, lebih menantang lagi. Kita melihat di penjelasan tadi bahwa baik wanita dan laki-laki semuanya memiliki kromosom X, jadi kita tak bisa menggunakannya untuk melacak Eva. Ciri khas utama wanita bukan dari kromosom X, melainkan mitokondria. Mitokondria adalah organel (organ dalam sel) yang hanya diturunkan dari wanita. Bukan berarti laki-laki nggak punya, tapi mitokondria dalam tubuh pria-pun hanya bisa diwariskan dari ibunya. Dan kebetulan banget, mitokondria memiliki DNA-nya sendiri jadi kita bisa melacak gen-nya. Dengan mitokondria kita bisa mencari ibu dari ibu dari ibu dari ibu, seterusnya, hingga kita tiba di ibu “pertama”. Itulah Eva.

Hasilnya?

Wesley Brown pada tahun 1982 mengumpulkan DNA mitokondria dari 21 orang dan menemukan mereka semua memiliki nenek moyang berupa wanita yang sama yang hidup 180.000 tahun lalu. Mungkin kalian melihat sedikit “flaw” atau kelemahan di metode tersebut. Yap, cuma ada 21 sampel. Itu sangat sedikit dibandingkan dengan jumlah seluruh manusia di dunia. Tentu hasilnya nggak terlalu valid dong?

Makanya percobaan itu diulangi kembali pada tahun 1985 dengan lebih banyak sampel, 145 orang. Namun hasilnya ternyata tak jauh berbeda. Nenek moyang dari 145 orang itu merupakan wanita yang hidup di era yang sama, yakni antara 140.000-200.000 tahun yang lalu (perhatikan angka 180.000 hasil penelitian Wesley begitu pas masuk di rentang waktu tersebut).

Bagaimana dengan Adam? Penelitian yang sama dilakukan dan hasilnya, nenek moyang seluruh laki-laki di dunia hidup antara 160.000–300.000 tahun yang lalu. Walaupun rentang tahunnya amatlah besar, namun ilmuwan tak menolak kemungkinan bahwa Adam dan Eva mungkin hidup di periode yang sama.

SUMBER: WIKIPEDIA (Mitochondrial Eve), WIKIPEDIA (Y-Chromosomal Adam) 

4. APA YANG MENYEBABKAN “PHOTIC SNEEZE”?

Pernah bersin karena melihat cahaya yang terang? Jika pernah (gue aja belum pernah) maka kalian terkena “photic sneeze reflex”. Penyebab “bersin cahaya” ini belumlah jelas dan menjadi salah satu misteri tak terpecahkan dalam Biologi. Kenyataannya, sekitar 18-35% (kurang lebih sepertiga) manusia di dunia mengalaminya.

Bersin karena sinar ini tak berbahaya, makanya tak dianggap serius dalam Ilmu Kedokteran, walaupun tetap saja membuat penasaran. Bagaimana mungkin kita bisa bersin karena melihat cahaya terang? Filsuf Yunani, Aristoteles sejak tahun 350 SM sudah mengetahui gejala ini dan mencoba memberi penjelasan logis. Ia beranggapan ketika terkena panas, hidung akan berkeringat sehingga memicu bersin. Namun pendapat ini disanggah oleh Francis Bacon pada abad ke-17. Ia mengamati bahwa ketika pasiennya yang mengalami “photic sneeze” memejamkan matanya, maka ia takkan bersin walaupun menghadap ke matahari.

Hingga kini ilmuwan berpendapat, bahwa bersin itu disebabkan oleh refleks dari saraf yang terdapat di antara mata dan hidung. Namun saraf yang mana, belum ada satupun yang tahu.

SUMBER: WIKIPEDIA

5. APA PENYEBAB CAMBRIAN EXPLOSION?

Trilobite, salah satu hewan yang muncul pada masa Cambrian dan menjadi saksi Cambrian Explosion

Salah satu “flaw” (kekurangan) dari Teori Evolusi (bahkan dianggap menjadi pembenaran kaum Creationist) adalah evolusi tak bisa menjelaskan tentang “Ledakan Cambrian”. Apa itu Ledakan Cambrian?

Teori Evolusi menyebutkan bahwa makhluk hidup yang ada di dunia ini tak diciptakan secara tiba-tiba seperti titah Kitab Suci, melainkan berasal dari makhluk hidup lain (purba) yang secara perlahan-lahan berubah menjadi makhluk hidup (atau disebut “spesies”) baru. Ingat, kata kunci dalam evolusi adalah kata “perlahan-lahan” sehingga evolusi, menurut teori tersebut, akan memakan waktu yang teramat lama.

Namun sebuah peristiwa yang terjadi 541 juta tahun yang lalu seolah menyanggah logika evolusi tersebut. Pada kala itu, menurut catatan fosil yang ditemukan dari seluruh penjuru Bumi, seluruh filum hewan yang ada di dunia ini tiba-tiba muncul pada masa itu. Karena terjadi pada masa yang oleh para geologis disebut Periode Cambrian, maka peristiwa itu disebut sebagai “Ledakan Cambrian”.

Dalam periode itu, begitu banyak jenis makhluk hidup muncul dalam waktu yang teramat singkat bagi proses evolusi untuk berjalan (sekitar beberapa juta tahun). Sebelum Ledakan Cambrian, sudah ada makhluk hidup. Namun bentuk mereka masihlah sederhana dan jenisnya juga tak terlalu banyak. Namun pada masa Cambrian, tiba-tiba saja jenis-jenis hewan itu “meledak” tak hanya dari segi jumlah, namun juga variasinya. Tak hanya itu, strukturnya pun menjadi semakin kompleks.

Charles Darwin sendiri pada 1859 lewat bukunya yang mengguncang dunia “ On the Origin of Species” juga menyatakan bahwa ia tak habis pikir dengan fosil-fosil tersebut dan mengakui bahwa itu menjadi kelemahan utama teorinya.

Hingga saat ini, tak ada yang tahu mengapa Ledakan Cambrian terjadi. Ada yang menyebutkan bahwa peristiwa tersebut terjadi meningkatnya kadar oksigen di udara, namun jawaban pastinya (beserta benar tidaknya Teori Evolusi) belum ada yang bisa memastikan.

SUMBER: WIKIPEDIA

6. APAKAH KEHIDUPAN ALIEN BENAR-BENAR ADA?

Jangan buru-buru menyamaratakan alien sebagai makhluk luar angkasa berintelegensi tinggi. Sel sederhana seperti sel tumbuhan dengan kloroplas di atas bisa saja dianggap "alien" apabila memang ditemukan di luar Bumi

Pertanyaan tentang ada tidaknya alien di luar sana bukan hanya monopoli ilmu Astronomi semata, namun juga menjadi teka-teki yang mengganjal dalam Biologi. Oleh karena itu, kedua disiplin itu kemudian bergabung menjadi “Astrobiologi” yakni ilmu yang mempelajari kemungkinan kehidupan di luar planet Bumi.

Hal pertama yang diteliti dalam Astrobiologi adalah, apabila kehidupan alien memang ada, dimana ia kira-kira akan ditemukan? Beruntung, Astrologi lebih luwes dalam mendefinisikan “alien”. Jika kita mendengar kata “alien”, mungkin yang terbersit dalam benak kita adalah UFO atau alien berkepala besar yang cerdas (atau jika kalian sudah membaca postingan gue yang lalu, bisa menciptakan Bola Dyson). Bukan, Astrobiologi menganggap semua jenis kehidupan di luar Bumi (istilahnya “ekstra-terestrial” atau “ET”), apapun bentuknya, bahkan seekor bakteri sekalipun, sudah bisa digolongkan sebagai alien.

Lalu dimana kira-kira kita akan menemukan alien? Nggak perlu jauh-jauh, di Tata Surya kitapun sudah ada kandidat tempat yang mungkin dihuni alien. Kandidat pertama adalah Europa, salah satu bulan Jupiter. Europa memang amat dingin karena letaknya teramat jauh dari Sang Surya. Matahari-pun terlihat temaram dari sana. Saking dinginnya, seluruh permukaan Europa adalah es beku. Namun jangan salah, dimana ada es, berarti di situ ada air.

Danau yang membeku seperti ini masih bisa menyimpan kehidupan. Mengapa? Karena tak seluruh danau yang menjadi es, melainkan hanya permukaannya, sedangkan ikan masih bisa berenang-renang di bawah permukaannya. Ini disebabkan karena adanya anomali air

SUMBER GAMBAR: UNSPLASH (Bryan Rodriguez)

Kita mungkin dulu belajar tentang “anomali air” dulu pas pelajaran Fisika, entah di SMP atau SMA. Semua benda jika dipanaskan umumnya akan mengembang dan apabila didinginkan akan menyusut. Air juga sebenarnya sama. Namun anehnya, antara suhu 0-4 derajat Celcius, air justru bertingkah sebaliknya. Air yang membeku justru volumenya bertambah. Anomali ini amat bermanfaat bagi kehidupan. Kalo kalian melihat danau yang membeku di adegan film-film Hollywood, kalian pasti melihat bahwa permukaan air memang menjelma jadi es yang keras. Namun di bawahnya, air masih berada dalam kondisi cair, bahkan masih bisa dipakai ikan untuk berenang.

Ilustrasi irisan Europa, salah satu bulan Jupiter. Perhatikan warna biru di gambar tersebut adalah lautan di bawah permukaan Europa yang membeku

Nah, ilmuwan menduga hal yang sama terjadi dengan Europa. Permukaan satelit Jupiter yang dingin tentu tak mendukung kehidupan, namun bagaimana dengan jauh di bawahnya? Para ilmuwan menduga ada samudra di bawah tebalnya permukaan beku. Bahkan lautan tersebut diduga memiliki volume hingga 2-3 kali volume seluruh lautan di Bumi! Apakah ada makhluk hidup yang berenang-renang di lautan bawah tanah tersebut? Sayang, untuk mengetahuinya, kita harus menembus 30 kilometer es beku di permukaannya yang sekeras batu granit. 

Tak hanya Europa, salah satu bulan Saturnus bernama Titan juga diduga menyimpan kehidupan. Titan memang tak memiliki air sebab suhunya saja mahabeku (minus 170 derajat Celcius), namun pesawat Cassini–Huygens dari NASA mendeteksi ada danau dan lautan di permukaannya. Lho, kok bisa? Lautan dan danau tersebut ternyata terbuat dari hidrokarbon cair berupa metana dan etana.

Foto hasil jepretan pesawat Cassini yang membuktikan adanya danau hidrokarbon di permukaan Titan

Kehidupan di Bumi jelas tak mampu bertahan di Titan. Namun uniknya, jenis kehidupan yang berbeda mungkin saja bisa lestari di sana. Ilmuwan memperkirakan, jika benar ada kehidupan di sana, maka makhluk-makhluk yang berkeriapan di Titan akan bernapas dengan menghirup H₂ (bukannya O₂ seperti kita) dan menghembuskan metana atau CH₄ (alih-alih CO₂ seperti kita). Di Bumi-pun ada lho makhluk yang bernapas melepaskan metana, contohnya bakteri metanogen.

Saking pentingnya, Titan menjadi prioritas NASA saat ini. Lembaga antariksa itu berencana meluncurkan pesawat “Dragonfly” pada 2030 untuk memastikan keberadaan kehidupan alien di sana.

Guratan misterius yang diduga sebagai fosil bakteri di sebuah meteor yang berasal dari Mars

Namun tentu saja, jika ditanya planet mana yang bisa saja menampung kehidupan selain di Bumi, tak ada jawaban yang lebih menarik ketimbang Mars. Dalam sejarahnya, Mars pernah memiliki lautan seperti di Bumi, namun sayang telah lenyap semenjak miliaran tahun yang lalu. Pada tahun 1996, sebuah penelitian kontroversial menyebutkan bahwa ditemukan fosil aktivitas bakteri di meteorit bernama ALH84001 yang berasal dari Mars.

SUMBER: WIKIPEDIA (Astrobiology), WIKIPEDIA (Europa), WIKIPEDIA (Titan),  WIKIPEDIA (Life on Mars)

BERSAMBUNG ....