Banyak dari kita yang tidak perlu terlalu banyak berpikir untuk membedakan makhluk hidup dengan makhluk tidak hidup. Seorang pria hidup, batu tidak. Sesederhana itu! Namun, para ilmuwan dan filsuf tidak percaya bahwa perbedaan sederhana seperti itu dapat dibatasi, maafkan permainan kata. Mereka telah menghabiskan ribuan tahun mencoba mencari tahu apa yang membuat kita hidup. Pemikir besar, dari Aristoteles hingga Carl Sagan, telah menawarkan penjelasan mereka - dan masih belum menemukan definisi yang akan memuaskan semua orang. Secara harfiah, kita belum memiliki "makna" dalam hidup.
Jika ada, masalah mendefinisikan kehidupan menjadi semakin sulit selama 100 tahun terakhir ini. Hingga abad ke-19, salah satu gagasan umum adalah bahwa hidup digerakkan oleh "percikan kehidupan". Sekarang, tentu saja, ide ini telah kehilangan bobotnya di dunia akademis. Pendekatan yang lebih ilmiah telah menggantikannya. NASA, misalnya, menggambarkan kehidupan sebagai "sistem kimia mandiri yang mampu berevolusi menjadi Darwin".
Tetapi upaya NASA untuk menghancurkan kehidupan dengan satu deskripsi sederhana hanyalah salah satu dari sekian banyak. Lebih dari 100 definisi kehidupan telah diajukan, sebagian besar berfokus pada beberapa atribut sederhana seperti replikasi dan metabolisme.
Lebih buruk lagi, para ilmuwan dari berbagai disiplin ilmu memiliki gagasan berbeda tentang apa yang dibutuhkan untuk mendefinisikan sesuatu yang hidup. Ahli kimia mengatakan bahwa kehidupan direduksi menjadi molekul tertentu; fisikawan mendiskusikan termodinamika.
Untuk memahami mengapa kehidupan begitu sulit untuk didefinisikan, mari kita temui beberapa ilmuwan yang bekerja untuk menentukan batas-batas yang memisahkan makhluk hidup dari makhluk tak hidup.
Ahli virologi: mempelajari wilayah abu-abu di perbatasan kehidupan yang kita kenal
Di sekolah, anak-anak diajarkan untuk mengingat tujuh proses yang seharusnya menentukan kehidupan: gerakan, pernapasan, kepekaan, pertumbuhan, reproduksi, ekskresi, dan nutrisi.
Video promosi:
Meskipun ini adalah awal yang berguna untuk mendefinisikan kehidupan, tidak berhenti di situ. Ada banyak benda yang bisa kita masukkan ke dalam kotak ini dan menyebutnya hidup. Beberapa kristal, protein infeksius - prion, dan bahkan program komputer tertentu akan "hidup" jika kita melanjutkan dari ketujuh prinsip ini.
Contoh garis batas klasik adalah virus. “Mereka bukan sel, mereka tidak memiliki metabolisme dan mereka tetap diam sampai mereka bertemu sel, begitu banyak orang (termasuk banyak ilmuwan) menyimpulkan bahwa virus tidak hidup,” kata Patrick Forter, ahli mikrobiologi di Institut Pasteur. di Paris, Prancis.
Forter sendiri menganggap virus masih hidup, tetapi mengakui bahwa keputusannya bergantung pada di mana Anda memutuskan untuk meletakkan titik potong.
Sementara virus kekurangan banyak hal yang dibutuhkan untuk memasuki klub kehidupan, mereka memiliki informasi yang dikodekan dalam DNA atau RNA. Ini adalah penanda kuat kehidupan yang dimiliki makhluk hidup mana pun di planet ini dan yang menunjukkan bahwa virus dapat berevolusi dan berkembang biak - meskipun dengan membuka sel hidup dan menyerang mereka.
Fakta bahwa virus - seperti semua kehidupan yang kita ketahui - membawa DNA atau RNA telah membuat beberapa orang berpikir bahwa virus harus menempati tempat di pohon kehidupan kita. Orang lain pada umumnya mengatakan bahwa virus menyimpan rahasia dari penampilan kehidupan. Dan kemudian kehidupan tidak lagi tampak hitam dan putih dan menjadi ukuran yang agak kabur dengan batas-batas yang tidak terlalu hidup dan tidak sepenuhnya mati.
Beberapa ilmuwan telah mengadopsi gagasan ini. Mereka mencirikan virus sebagai virus yang ada "di perbatasan antara kimiawi dan kehidupan". Dan ini menimbulkan pertanyaan menarik: kapan kimia menjadi lebih dari sekadar penjumlahan bagian-bagiannya?
Ahli kimia: pelajari resep kehidupan
"Kehidupan yang kita kenal didasarkan pada polimer berbasis karbon," kata Jeffrey Bada dari Scripps Institute of Oceanography di San Diego, California. Dari polimer-polimer ini - yaitu, asam nukleat (bahan penyusun DNA), protein, dan polisakarida - secara harfiah semua keragaman kehidupan telah tumbuh.
Bada adalah murid Stanley Miller, salah satu dari duo yang berada di balik eksperimen Miller-Urey pada 1950-an - salah satu eksperimen pertama untuk mencari tahu bagaimana kehidupan muncul dari bahan kimia tak hidup. Sejak itu dia kembali ke eksperimen terkenal ini dan mendemonstrasikan rentang yang lebih besar dari molekul yang cocok secara biologis yang terbentuk ketika listrik dilewatkan melalui campuran bahan kimia yang diyakini telah ada di Bumi primitif.
Tapi bahan kimia ini tidak hidup. Hanya ketika mereka mulai melakukan beberapa hal menarik seperti membuang kotoran atau membunuh satu sama lain barulah kita mengizinkan mereka menghormati itu. Apa yang dibutuhkan zat untuk membuat lompatan menuju kehidupan? Bada punya jawaban yang cukup menarik.
“Replikasi yang tidak sempurna dari molekul informasi dapat menandai asal mula kehidupan dan evolusi dan dengan demikian membawa transisi dari kimia tak hidup ke biokimia. Awal replikasi dan, khususnya, replikasi dengan kesalahan menandai awal "keturunan" dengan kemampuan berbeda. Keturunan molekuler ini kemudian dapat mulai bersaing di antara mereka sendiri untuk bertahan hidup.
“Ini pada dasarnya adalah evolusi Darwin di tingkat molekuler,” kata Bada.
Bagi banyak ahli kimia, ternyata replikasi - proses yang hanya dapat dilakukan virus dengan sel biologis - membantu menentukan kehidupan. Fakta bahwa molekul informasi - DNA dan RNA - menghasilkan replikasi menunjukkan bahwa mereka juga merupakan ciri penting kehidupan.
Tetapi mencirikan kehidupan untuk bahan kimia spesifik ini tidak membuka gambaran yang lebih besar. Kehidupan yang kita kenal mungkin membutuhkan DNA atau RNA, tetapi bagaimana dengan kehidupan yang belum kita ketahui?
Ahli astrobiologi: berburu alien aneh
Menentukan sifat kehidupan alien memang tidak mudah. Banyak ilmuwan, termasuk Charles Cockell dan rekannya di Pusat Astrobiologi di Universitas Edinburgh, menggunakan mikroorganisme yang dapat bertahan hidup dalam kondisi ekstrem sebagai spesimen uji kehidupan di luar bumi. Mereka percaya bahwa kehidupan di tempat lain bisa berada dalam kondisi yang sangat berbeda, tetapi kemungkinan besar akan mewarisi karakteristik utama kehidupan yang kita kenal dari Bumi.
“Tapi kita harus tetap membuka pikiran kita terhadap kemungkinan mendeteksi sesuatu yang benar-benar di luar definisi ini,” kata Cockell.
Bahkan mencoba menggunakan pengetahuan kita tentang kehidupan duniawi untuk mencoba menemukan alien dapat membawa hasil yang beragam. NASA, misalnya, percaya akan berhasil mendefinisikan kehidupan pada tahun 1976, ketika pesawat ruang angkasa Viking 1 berhasil mendarat di Mars, dilengkapi dengan tiga eksperimen untuk kehidupan. Satu pengujian, khususnya, menunjukkan bahwa ada kehidupan di Mars: tingkat karbon dioksida di tanah Mars tinggi, yang berarti mikroba hidup dan bernapas di dalamnya.
Tetapi karbon dioksida yang terlihat di Mars sekarang secara universal dijelaskan oleh fenomena reaksi kimia oksidatif nonbiologis yang jauh lebih menarik.
Ahli astrobiologi telah belajar dari eksperimen ini dan mempersempit kriteria yang mereka gunakan untuk menemukan alien - tetapi sejauh ini pencarian mereka tidak berhasil.
Namun, ahli astrobiologi seharusnya tidak terlalu mempersempit kriteria pencarian mereka. Sagan menganggap pencarian karbon-sentris untuk alien "carbon chauvinism", percaya bahwa pendekatan seperti itu akan sangat sempit.
"Orang-orang berasumsi bahwa alien bisa jadi berbasis silikon, atau menggunakan pelarut lain (bukan air)," kata Cockell. "Mereka bahkan berbicara tentang organisme awan cerdas luar angkasa."
Pada 2010, penemuan bakteri dengan DNA yang mengandung arsenik, bukan fosfor standar, membuat kagum banyak ahli astrobiologi. Meskipun temuan ini telah dipertanyakan lebih dari sekali sejak saat itu, banyak yang diam-diam berharap bahwa kehidupan tidak akan mengikuti aturan klasik. Pada saat yang sama, beberapa ilmuwan sedang mengerjakan bentuk kehidupan yang sama sekali tidak didasarkan pada kimia.
Ahli Teknologi: Membangun Kehidupan Buatan
Dahulu kala, penciptaan kehidupan buatan sepenuhnya bergantung pada fiksi ilmiah. Sekarang ini adalah cabang ilmu pengetahuan yang lengkap.
Untuk saat ini, organisme baru di laboratorium dapat membuat biologi hanya dengan menyatukan bagian dari dua atau lebih bentuk kehidupan yang diketahui. Tetapi proses ini juga bisa lebih abstrak.
Sejak program komputer Thomas Ray di Tierra mencoba mendemonstrasikan sintesis dan evolusi "bentuk kehidupan" digital pada tahun 1990-an, para ilmuwan telah mencoba membuat program komputer yang benar-benar meniru kehidupan. Beberapa bahkan mulai membuat robot dengan ciri-ciri seperti kehidupan.
"Ide umumnya adalah untuk memahami sifat esensial dari semua sistem kehidupan, tidak hanya sistem kehidupan yang telah ditemukan di Bumi," kata pakar kehidupan buatan Mark Bedo dari Reed College di Portland, Oregon. "Ini adalah upaya untuk mengambil pandangan yang sangat luas tentang apa itu kehidupan, sementara biologi berfokus pada bentuk kehidupan nyata yang kita kenal."
Tentu saja, banyak peneliti kehidupan buatan menggunakan semua yang kita ketahui tentang kehidupan di Bumi sebagai dasar penelitian mereka. Bedo mengatakan para peneliti menggunakan apa yang mereka sebut "model PMC" - program (misalnya, DNA), metabolisme, dan wadah (misalnya, dinding sel). “Penting untuk dicatat bahwa ini bukanlah definisi kehidupan secara umum, hanya definisi kehidupan kimiawi minimum,” jelasnya.
Bekerja pada bentuk kehidupan non-kimiawi, para ilmuwan mencoba membuat versi perangkat lunak atau perangkat keras dari komponen PMC.
“Pada dasarnya, menurut saya kehidupan tidak memiliki definisi yang jelas, tetapi kita perlu berjuang untuk sesuatu,” kata Steen Rasmussen, yang mengerjakan kehidupan buatan di Universitas Denmark Selatan di Odense. Grup di seluruh dunia telah mengerjakan komponen individu dari model PMC, menciptakan sistem yang mendemonstrasikan satu aspek atau lainnya darinya. Sejauh ini, belum ada yang berhasil menggabungkan semuanya menjadi bentuk kehidupan sintetis yang berfungsi.
“Ini proses dari atas ke bawah, berbaris sepotong demi sepotong,” jelasnya.
Penelitian tentang kehidupan buatan juga dapat bermanfaat dalam skala yang lebih besar, menciptakan kehidupan yang benar-benar asing bagi kita. Penelitian semacam itu membantu kita menyempurnakan pengetahuan kita tentang kehidupan. Tetapi masih terlalu dini untuk membicarakan hasil.
Filsuf: mencoba memecahkan teka-teki kehidupan
Nah, bahkan jika mereka yang mencari - dan mencoba untuk menciptakan - kehidupan baru tidak khawatir tentang definisi universal, haruskah para ilmuwan berhenti khawatir tentang mereduksi semua definisi menjadi satu? Carol Cleland, seorang filsuf di University of Colorado Boulder, berpendapat demikian. Setidaknya untuk sementara.
“Jika Anda mencoba menggeneralisasi mamalia menggunakan zebra, sifat mana yang akan Anda pilih?” Tanyanya. “Jelas bukan payudaranya, karena hanya separuh yang memilikinya. Garis-garis mereka tampak seperti pilihan yang jelas, tetapi itu hanya kebetulan. Ini bukanlah yang membuat mamalia zebra."
Itu sama dengan hidup. Mungkin hal-hal yang kita anggap penting sebenarnya hanya melekat dalam kehidupan di Bumi. Bagaimanapun, segala sesuatu mulai dari bakteri hingga singa diturunkan dari satu nenek moyang yang sama, yang berarti bahwa di alam semesta, kehidupan kita hanyalah satu titik dalam data.
Seperti yang dikatakan Sagan: “Manusia cenderung mendefinisikan dalam istilah yang familiar. Tapi kebenaran mendasar mungkin tidak familiar."
Sebelum kita menemukan dan mempelajari bentuk-bentuk kehidupan alternatif, kita tidak dapat mengetahui ciri-ciri mana yang penting bagi kehidupan kita yang benar-benar universal. Menciptakan kehidupan artifisial mungkin menawarkan cara untuk mengeksplorasi bentuk kehidupan alternatif, tetapi, setidaknya dalam jangka pendek, tidak sulit membayangkan bagaimana kehidupan yang diciptakan di komputer akan memengaruhi keyakinan kita tentang sistem kehidupan.
Untuk mendefinisikan kehidupan dengan lebih akurat, kita perlu menemukan alien.
Ironisnya, mencoba mendefinisikan kehidupan sebelum kita menemukannya dapat membuat lebih sulit untuk menemukannya. Betapa tragisnya jika di tahun 2020-an penjelajah baru melewati Mars hanya karena tidak mengenalinya sebagai makhluk hidup.
Menemukan definisi hidup dapat menghalangi Anda untuk menemukan kehidupan baru. Kita perlu menjauh dari konsep kita saat ini dan terbuka untuk menemukan kehidupan, bahkan jika kita tidak atau tidak mengetahuinya.
ILYA KHEL
