A. Pendahuluan
Perkembangan
ilmu pengetahuan tidak luput dari perbedaan pendapat, terutama pada topik yang
tidak dapat diamati langsung oleh manusia. Hal demikian adalah sesuatu yang
wajar, dikarenakan keterbatasan informasi yang dimiliki dan sudut pandang
berbeda dari para ahli dalam merasionalkan berbagai fenomena tersebut seperti
yang terjadi pada topik tentang bagaimana asal mula kehidupan di bumi.
Pertanyaan
tentang asal mula kehidupan di bumi ini sudah ada sejak zaman dahulu kala. Dahulu,
orang-orang percaya kehidupan ini diciptakan oleh kekuatan supranatural (Tuhan).
Namun penjelasan ini tidak memuaskan akal pikiran manusia karena tidak dapat
dijelaskan secara rasional. Untuk itu, manusia mencari penjelasan logis atas
permasalahan ini dengan menggunakan akal pikirannya. Sudah banyak teori yang dikemukakan,
namun tetap saja belum ada jawaban yang memuaskan.
Diantara
sekian banyak teori yang dikemukakan, teori generatio
spontanea dan teori biogenesis
adalah teori yang paling hangat diperbincangkan. Generatio spontanea
beranggapan bahwa makluk hidup pertama muncul di bumi dari benda mati secara
spontan. Pendapat ini bertahan cukup lama sejak zaman Yunani kuno hingga kemudian
ditolak oleh para pendukung teori biogenesis sekitar abad ke-17 yang menyatakan
bahwa makhluk hidup berasal dari makhluk hidup sebelumnya. Walaupun kedua teori
ini belum mampu memberikan penjelasan yang memuaskan bagaimana makhluk hidup
pertama muncul, namun setidaknya perdebatan ini memicu telah perkembangan ilmu
pengetahuan dibidang mikrobiologi.
B. Generatio Spontanea
Menurut teori ini, kehidupan terjadi
secara spontan dan berasal dari materi tak hidup. Teori ini beranggapan bahwa
kehidupan berawal dari benda mati yang mendapatkan gaya hidup (vital force). Misalnya, tikus berasal dari tumpukan sampah
dan belatung berasal dari daging yang membusuk. Teori generatio spontanea ini juga
dikenal sebagai teori abiogenesis.
C. Tokoh-tokoh Pendukung Generatio
Spontanea
1. Aristoteles (384-322 SM)
Generatio Spontanea alias abiogenesis
klasik pertama kali dirumuskan secara tuntas oleh Aristoteles. Dalam bukunya,
Historia Animalium, Aristoteles menyatakan:
"Nah
terdapat satu sifat hewan yang ternyata sama dengan tumbuhan. Karena beberapa
tumbuhan dihasilkan oleh benih tumbuhan, sementara tumbuhan yang lain muncul
sendiri dari pembentukan suatu prinsip elemental yang menyerupai benih; dan
tumbuhan yang jenis kedua ini pun ada yang menyerap gizi dari tanah dan ada
yang tumbuh di dalam tumbuhan lainnya sebagaimana dideskripsikan dalam traktat
saya mengenai Botani. Maka hewan juga ada yang dilahirkan oleh hewan induk yang
sejenis, sementara yang lainnya tumbuh secara spontan dan bukan dari makhluk
yang sejenis."
Aristoteles
memberikan contoh di buku tersebut:
"Belut
tidak dihasilkan melalui persetubuhan, tidak pula ovipar. Tidak pernah ada
belut yang ditangkap yang memiliki milt ataupun telur; tidak pernah pula
ditemukan belut yang memiliki saluran ataupun saluran telur. Bahkan, semua
jenis makhluk hidup berdarah ini tidak dihasilkan melalui senggama ataupun
bertelur. Hal ini secara absolut diperjelas oleh hal berikut ini: di genangan
rawa tertentu, setelah semua airnya dibuang dan lumpurnya dikuras,
belut-belutnya muncul kembali setelah turunnya hujan."
Sebagian menganggap bahwa generatio spontanea
bukanlah suatu teori, melainkan suatu konsep yang terkandung di dalam ajaran
Aristoteles. Menurut ajarannya, makhluk hidup - beberapa spesies tertentu -
dapat muncul secara spontan (generatio
spontanea) dari benda mati disebabkan karena adanya gaya hidup (vital force).
Selain Aristoteles Thales dan
Anaximander juga mendukung teori ini. Thales menganggap kehidupan berasal dari
air dan Anaximander menganggap kehidupan berasal dari udara.
2. John Nedham (1713-1781)
Pendukung lainnya adalah John Needham,
seorang pria berkebangsaan Inggris yang selama 1745-1750 mengadakan eksperimen
dengan berbagai rebusan padi-padian, daging dan lain sebagainya. Pada tahun 1749
ia melakukan penelitian dengan merebus sepotong daging dalam wadah selama
beberapa menit (tidak sampai steril). Air rebusan daging tersebut disimpan dan
ditutup dengan tutup botol. Setelah beberapa hari, air rebusan daging menjadi keruh
disebabkan oleh adanya mikroba. Needham berkesimpulan bahwa mikroba berasal
dari air kaldu.
Gambar 1. Percobaan John Needham
3. Antony van Leuwenhoek (1632-1723)
Paham abiogenesis bertahan cukup lama,
yaitu semenjak zaman Yunani Kuno (ratusan tahun sebelum Masehi) hingga pertengahan
abad ke-17, dimana Antonie Van Leeuwenhoek menemukan mikroskop sederhana yang
dapat digunakan untuk mengamati makhluk-makhluk aneh yang amat kecil yang
terdapat pada setetes air rendaman jerami. Oleh para pendukung paham
abiogenesis, hasil pengamatan Antonie Van Leeuwenhoek ini seolah-olah
memperkuat pendapat mereka tentang abiogenesis. Hasil pengamatan Anthoni
ditulisnya dalam sebuah catatan ilmiah yang diberi judul “Living in a drop of water“.
Antony van Leeuwenhoek sebenarnya bukan
peneliti atau ilmuwan yang profesional. Profesi sebenarnya adalah sebagai ‘wine terster’ di kota Delf, Belanda. Ia
biasa menggunakan kaca pembesar untuk mengamati serat-serat pada kain.
Sebenarnya ia juga bukan orang pertama dalam penggunaan mikroskop, tetapi rasa
ingin tahunya yang besar terhadap alam semesta menjadikannya salah seorang
penemu mikrobiologi. Pada tahun 1675 Antonie, membuat mikroskop dengan kualitas
lensa yang cukup baik, sehingga dia bisa mengamati mikroorganisme yang terdapat
pada air hujan yang menggenang dan air jambangan bunga. Dari air hujan yang
menggenang di kubangan dan dari air jambangan bunga, ia memperoleh beraneka
hewan bersel satu dengan menggunakan mikroskop buatannya yang diperbesar hingga
300 kali. Ia tertarik dengan banyaknya benda-benda kecil yang dapat bergerak
yang tidak terlihat dengan mata biasa. Ia menyebut benda-benda bergerak itu
dengan ‘animalcule’ yang menurutnya
merupakan hewan-hewan yang sangat kecil.
Antara tahun 1963-1723 ia menulis lebih
dari 300 surat yang melaporkan berbagai hasil pengamatannya. Salah satu
diantaranya adalah bentuk batang, coccus maupun spiral yang sekarang dikenal
dengan bakteri. Setelah Leeuwenhoek menyingkapkan rahasia alam tentang animalcules
(mikroba), timbul rasa ingin tahu para ilmuan tentang asal usul mikroba
tersebut. Ketika itu muncul dua pendapat terhadap asal animalcules yang
dilaporkan oleh Anthonie, satu pendapat mengatakan bahwa animalcules ada karena
proses pembusukan tanaman atau hewan, melalui fermentasi misalnya. Pendapat ini
mendukung terori yang mengatakan bahwa Makhluk hidup berasal dari benda mati
melalui proses abiogenesis, konsep ini juga dikenal dengan genaratio spontanea.
Pendapat lain mengatakan bahwa animalcules tadi berasal dari animalcules
sebelumnya seperti halnya organisme tingkat tinggi. Pendapat atau teori ini
disebut dengan biogenesis.
Perdebatan dua pendapat ini akhirnya menyebabkan
perkembangan ilmu mikrobiologi. Permasalahan tersebut kemudian terselesaikan
dengan dibuktikannya kebenaran teori biogenesis. Pembuktian ini memerlukan
berbagai macam eksperimen yang nampaknya sederhana dan perlu waktu lebih dari
100 tahun. Pada pembahasan berikutnya akan kita bahas beberapa eksperimen yang
dilakukan untuk membantah teori generatio spontanea.
D. Biogenesis
Teori Biogenesis menyatakan bahwa
makhluk hidup berasal dari makhluk hidup. Tokoh-tokoh ilmuwan pendukung teori
ini antara lain Francesco Redi, Lazzaro Spallanzani, Louis Pasteur dan John
Tyndall. Francesco Redi merupakan orang pertama yang melakukan penelitian untuk
membantah teori Abiogenesis.
E. Tokoh-tokoh Pendukung Biogenesis
1. Francesco Redi (1626-1697)
Francesco Redi adalah seorang ilmuwan
berkebangsaan Italia, ia merupakan orang pertama yang membantah teori generatio
spontanea. Ia melakukan eksperimen untuk mendapat fakta yang benar. Ia
menggunakan daging segar yang diletakkan di dalam tiga tabung. Perlakuan tabung I ditutup rapat, tabung II ditutup kain
kasa dan tabung III tidak ditutup dan dibiarkan terbuka. Setelah beberapa hari
Francisco Redi mendapatkan hasil eksperimen. Ternyata pada tabung I tidak ditemukan
mikroba, tabung II terdapat sedikit mikroba, dan tabung III terdapat banyak
mikroba. Dari hasil eksperimen ini. Francesco Redi menyimpulkan bahwa larva
atau belatung yang terdapat dalam daging busuk di tabung II dan III bukanlah
terbentuk dari daging yang membusuk, tetapi berasal dari telur lalat yang
ditinggal pada daging ini ketika lalat tersebut hinggap disitu. Hal ini akan
lebih jelas lagi, apabila melihat keadaan pada tabung III, yang tertutup kain
kasa. Pada kain kasa penutupnya ditemukan lebih banyak belatung, sedangkan pada
dagingnya yang membusuk ditemukan jumlah belatung yang relatif sedikit.
Gambar 2. Percobaan Fransesco Redi
Penelitian ini ditentang oleh penganut
teori Abiogenesis. Menurut mereka, pada tabung yang tertutup rapat, udara dan
zat hidup tidak dapat masuk sehingga tidak memungkinkan untuk adanya suatu
kehidupan.
2. Lazzaro Spallanzani (1729-1799)
Spallanzani adalah seorang tokoh ilmuwan
dari Italia. Lazarro Spalanzani dalam tahun 1768 membantah pendapat Aristoteles
dan Needham. Spallanzani mengadakan pembuktian dengan air kaldu. Hasil
percobaannya sama dengan Francisco Redi yaitu makhluk hidup berasal dari
sesuatu yang hidup. Spallanzani menjelaskan bahwa kegagalan percobaan Nedham adalah karena
Nedham tidak merebus tabung cukup lama sampai semua organisme terbunuh dan
Nedham juga tidak menutup leher tabung dengan rapat sehingga masih ada
organisme yang masuk dan tumbuh.
Pada tahun 1769, Lazarro Spalanzani
merebus kaldu daging selama 1 jam dan menempatkannya pada toples yang
disegel/ditutup rapat, percobaan tersebut menunjukkan tidak ditemukannya
mikroorganisme dalam kaldu tersebut. Adapun percoban yang yang dilakukan
Spallanzani selengkapnya adalah sebagai berikut:
Labu I : diisi air 70 cc air kaldu, kemudian
dipanaskan dan dibiarkan tetap terbuka.
Labu II : diisi 70 cc air kaldu, ditutup
rapat-rapat dengan sumbat gabus. Pada daerah pertemuan antara gabus dengan
mulut labu diolesi paraffin cair agar rapat benar. Selanjutnya, labu
dipanaskan.
Selanjutnya,
labu I dan II didinginkan. Setelah dingin, keduanya diletakkan pada tempat
terbuka yang bebas dari gangguan hewan dan orang. Setelah lebih kurang satu
minggu, diadakan pengamatan terhadap keadaan air kaldu pada kedua labu
tersebut.
Hasil
percobaannya adalah sebagai berikut :
Labu I : air kaldu mengalami perubahan,
yaitu airnya menjadi bertambah keruh dan baunya menjadi tidak enak. Setelah
diteliti ternyata air kaldu pada labu I ini mengandung banyak mikroba.
Labu II : air kaldu labu ini tidak
mengalami perubahan, artinya tetap jernih seperti semula, baunya juga tetap
serta tidak mengandung mikroba. Tetapi, apabila labu ini dibiarkan terbuka
lebih lama lagi, ternyata juga banyak mengandung mikroba, airnya berubah menjadi
lebih keruh serta baunya tidak enak (busuk).
Berdasarkan hasil percobaan tersebut,
Lazzaro Spallanzani menyimpulkan bahwa mikroba yang ada didalam kaldu tersebut
bukan berasal dari air kaldu (benda mati), tetapi berasal dari kehidupan di udara.
Jadi, adanya pembusukan disebabkan karena kontaminasi mikroba dari udara ke
dalam air kaldu tersebut.
Gambar 3. Percobaan Spallanzani
Ekperimen ini menentang teori
abiogenesis. Namun, pendukung paham abiogenesis keberatan dengan disain
Spallanzani karena menurut anggapan mereka, labu yang tertutup rapat menyebabkan
gaya hidup (vital force) dari udara
tidak dapat masuk, sehingga tidak memungkinkan munculnya makhluk hidup
(mikroba).
Gambar 4. Perbandingan Percobaan Needham dan
Spallanzani
3. Franz Schulze (1836) dan Theodor
Schwan (1837)
Hampir 100 tahun setelah percobaan
Needham, ada 2 peneliti yang mencoba memecahkan kontroversi tentang peran
udara. Franz Schulze di dalam tahun 1836 memperbaiki eksperimen Spalanzani
dengan mengalirkan udara lewat suatu asam atau basa yang keras ke dalam botol
yang berisi daging yang telah dimasak terlebih dahulu. Theodor Schwann di dalam
tahun 1837 membuat percobaan serupa itu juga dengan mengalirkan udara lewat
pipa yang dipanasi menuju kedalam botol berisi kaldu yang telah dipanasi berjam
jam lamanya. Hasilnya, keduanya tidak menemukan adanya mikroba disebabkan
karena mikroba telah mati oleh adanya asam kuat maupun oleh panas. Tetapi para
pendukung teori generatio spontanea berpendapat bahwa adanya asam dan panas
akan mengubah udara sehingga tidak dapat mendukung pertumbuhan mikroba.
Gambar 5. Percobaan Schulze dan Schwan
4. H. Schroeder dan Th. Von Dusch
(1854)
Schroeder dan Von Dusch menemukan suatu
cara untuk menyaring udara yang menuju kedalam botol berisi kaldu. Udara itu
dilewatkan pada suatu pipa berisi kapas yang steril. Dengan cara yang demikian
ini ia tetap tidak mendapatkan mikroorganisme baru di dalam kaldu.
Gambar 6. Percobaan H. Schroeder dan Th. Von Dusch
5. Lois Pasteur (1822-1895)
Louis Pasteur adalah seorang ahli kimia
yang menaruh perhatian pada mikroorganisme. Oleh karena itu ia tertarik untuk
meneliti peran mikroba dalam industri anggur pada pembuatan alkohol. Salah satu
pendukung teori generatio spontanea yang hidup pada masa Louis Pasteur adalah
Felix Archimede Pouchet (1800–1872). Pada tahun 1859 ia banyak mempublikasikan
tulisan yang mendukung abiogenesis. Tetapi ia tidak dapat membantah
penemuan-penemuan Pasteur.
Untuk memastikan pendapatnya, Pasteur
menyempurnakan percobaan Redi dan Spallanzani. Ia menggunakan kaldu dalam labu
yang disumbat dengan gabus. Selanjutnya
gabus tersebut ditembus dengan pipa berbentuk leher angsa (huruf S), kemudian
dipanaskan. Pipa leher angsa menyebabkan mikroba beserta debu atau asap akan
mengendap pada bagian tabung yang berbentuk U sehingga tidak dapat mencapai
kaldu. Disain pipa yang berbentuk leher angsa tersebut memungkinkan masuknya
gaya hidup (vital force) dari udara,
tetapi ternyata jugs tidak didapati makhluk hidup dalam kaldu.
Menurut Pasteur, mikroorganisme yang
tumbuh dalam kaldu berasal dari udara. Mereka tidak bisa masuk karena terhambat
oleh bentuk pipa. Hal ini bisa dibuktikan bila labu dimiringkan sedemikian rupa
sehingga kaldu mengalir melalui pipa dan menyentuh ujung pipa, ternyata
beberapa hari kemudian menyebabkan busuknya kaldu sebagai tanda mikroba telah
berkembang.
Gambar 7. Percobaan Lois Pasteur
Pasteur juga membawa tabung tersebut ke
pegunungan Pyrenes dan Alpen. Pasteur menemukan bahwa mikroorganisme terbawa
debu oleh udaram kemudian ia menyimpulkan bahwa semakin bersih/murni udara yang
masuk ke dalam bejana, semakin sedikit kontaminasi yang terjadi. Melalui
percobaan ini, Louis Pasteur membuktikan bahwa terdapat mikroorganisme di
udara, air, dan tanah, yang dapat menyebabkan kontaminasi pada air kaldu.
Berdasarkan hasil percobaan ini, berkembanglah teori biogenesis yang menyatakan
bahwa:
omne
vivum ex ovo (makhluk hidup berasal
dari telur)
omne
ovum ex vivo (telur berasal dari
makhluk hidup)
omne
vivum ex vivo (makhluk hidup berasa
dari makhluk hidup sebelumnya)
6. John Tyndal (1820-1893)
Walaupun Pasteur telah menjawab
pertanyaan tentang vital force dari
percobaan sebelumnya, namun pendukung generatio spontanea menyatakan bahwa
panas yang digunakan untuk mensterilkan udara atau bahan juga dianggap dapat merusak
vital force. Mereka yang mendukung
teori abiogenesis berpendapat bahwa tanpa adanya vital force tersebut mikroorganisme tidak dapat muncul serta
spontan.
Merespon argumen tersebut John Tyndall seorang
ahli fisika berkebangsaan Inggris mengatakan bahwa udara dapat dengan mudah
dibebaskan dari mikroorganisme dengan cara melakukan percobaan dengan
meletakkan tabung reaksi berisi kaldu steril ke dalam kotak tertutup. Udara
dari luar masuk ke dalam kotak melalui pipa yang sudah dibengkokkan membentuk
dasar U seperti spiral. Terbukti bahwa meskipun udara luar dapat masuk ke dalam
kotak yang berisi tabung dengan kaldu di dalamnya, namun tetap tidak ditemukan
adanya mikroba. Tyndall menunjukkan bahwa udara yang bebas debu tidak akan
mencemari kaldu steril.
Percobaan ini dilakukan dengan menggunakan
kotak Tyndal (gambar 8). Seluruh interior kotak Tyndall dilapisi dengan
gliserin sebagai perangkap mikroorganisme. Kotak itu praktis tertutup dari
atmosfer kecuali untuk dua bukaan di kedua sisi kotak yang terhubung ke saluran
berbelit-belit yang memungkinkan udara masuk tapi debu yang terperangkap.
Setelah berdiri beberapa hari, partikel debu yang mengambang di udara di dalam
kotak menetap di bagian bawah, dan udara menjadi bebas debu, hal ini dapat
diamati dengan seberkas cahaya yang bersinar melalui jendela. Kemudian pipet
dimasukkan melalui sumbat karet di atas kotak, dan kaldu daging masukkan melalui
pipet ke dalam tabung. Tabung kemudian direndam dalam air garam mendidih selama
5 menit (cara sterilisasi dengan pemanasan terputus ini kemudian dikembangkan,
yang sekarang disebut sebagai Tyndalisasi). Tyndall menemukan bahwa setelah
kaldu dalam tabung didinginkan sampai suhu kamar, tabung itu bebas dari
pertumbuhan mikroba. Dengan demikian, eksperimennya telah mengeliminasi teori
generatio spontanea.
Gambar 8. Percobaan Tyndall
F. Dampak Perdebatan terhadap Perkembangan
Ilmu Mikrobiologi
Walaupun teori generatio spontanea telah
terbantahkan melalui percobaan-percobaan biogenesis terutama oleh percobaan
Pasteur dan Tyndal, namun asal mula kehidupan tidak dapat dijelaskan.
Berdasarkan teori biogenesis bahwa makhluk hidup berasal dari makhluk hidup,
ini sama saja seperti menjawab pertanyaan mana yang lebih dahulu telur atau
ayam? Dengan kata lain, kita terjebak dalam regresi tak hingga.
Terlepas dari bagaimana asal mula
kehidupan ini, setidaknya kajian dan perdebatan ini telah membawa dampak
positif bagi perkembangan ilmu pengetahuan terutama mikrobiologi. Dengan perdebatan
ini, para ilmuwan semakin tertarik untuk mengkaji dan mencari tahu tentang
aktivitas mikroba, asalnya dan cara penanganannya. Berbagai metode sterilisasi
yang sangat bermanfaat bagi kehidupan kemudian dikembangkan, semuanya terwujud
akibat kajian dan penelitian untuk menjawab pertanyaan-pertanyaan dari
perdebatan ini.
G. Kesimpulan
Dari pembahasan diatas
dapat ditarik suatu kesimpulan sebagai berikut:
1. Keterbatasan
informasi dan sarana pendukung dapat menimbulkan perbedaan pendapat dalam
menganalisa suatu fenomena alam.
2. Perdebatan ilmiah dalam menjelaskan fenomena alam dapat menyebabkan ilmu pengetahuan
terus berkembang.
3. Perdebatan
generatio spontanea telah membawa kemajuan ilmu pengetahuan terutama di bidang
mikrobiologi.
DAFTAR BACAAN
Agus Krisno Moch. B,M. 2012. Sejarah Perkembangan Mikrobiologi.UMM
Anonymous.
Evaluation of Macroevolution. http://www.ibri.org/Books/Pun_Evolution/Chapter3/3.3.htm,
diakses pada 12 Oktober 2016
Anonymous. 2012.
Spontaneous Geeneration vs Biogenesis. http://microbiology-today.blogspot.co.id/2012/08/spontaneous-generation-vs-biogenesis.html,
diakses pada 12 Oktober 2016
Dwidjoseputro,
Prof. Dr. D. 1990. Dasar-Dasar Mikrobiologi. Djambatan : Jakarta
Franklund,
Clifton. Medical Microbiology Slide: The
Scope and History Microbiology. Ferris State University
Muchlas, Fadlan.
2009. Makalah: Sejarah Perkembangan Mikrobiologi. https://crocodilusdaratensis.wordpress.com/2009/12/12/sejarah-perkembangan-mikrobiologi/,
diakses
pada 12 Oktober 2016
Pelczar Jr,
Michael J. dan Chan, E. C. S. 1986. Dasar-Dasar Mikrobiologi 1. UI Press :
Jakarta
Prescott, L.M.,
Harley, J.P., Klein, D.A. 1993. Microbiology.
Wm. C. Brown Communications Inc. Melbourne.
Priyani, Nunuk.
2003. Sejarah Penemuan Mikroba. USU
Digital Library : Aceh
Rozirwan, 2012. Sejarah Perkembangan Mikrobiologi. FMIPA.
Universitas Sriwijaya.
Sumarsih, Sri.
2003. Diktat Kuliah Mikrobiologgi Dasar.
UPN : Yogyakarta
Suriawiria unus.
2005. Mikrobiologi Dasar. Papas Sinar
Sinanti. Jakarta
Tortora, G.J.,
B.R. Funke and C.L. Case. 2010. Microbiology.
An Introduction. Benjamin Cummings. Toronto.
No comments:
Post a Comment