Apabila kita ingin jalan-jalan ke pantai, jangan sampai terpisah dari rombongan dan harus hati-hati. Mau tahu alasannya?
Karena di pantai ada beberapa hewan yang tampak lucu, tapi bisa mematikan. Layaknya anak kecil yang mudah excited
dengan banyak hal-hal baru, mungkin rasa ingin tahu kalian akan
mendorong kalian untuk lebih dekat menyentuh hewan yang terlihat lucu
misalnya. Apa saja hewan pantai yang harus kita hindari?
The Cone Snail
Hewan yang satu ini punya bentuk yang indah. Menggemaskan, tepatnya.
Siapa yang tidak ingin menyentuhnya dan membawanya pulang? :) Tapi, cone snail
ini punya senjata yang sangat berbahaya lho. Bagian ujung pangkal
mulutnya bisa menembakkan sengat berupa racun yang sangat mematikan.
Korban akan mengalami malfungsi syaraf, di mana tidak ada bagian tubuh
yang bisa digerakkan, kemudian meninggal hanya dalam 4 menit.
Poison Arrow Frog
Namanya saja sudah mengandung racun :) Kodok yang bisa melompat
hingga 2 meter ini mempunyai senjata mematikan di kelenjar kulitnya.
Jangan coba-coba sentuh yaaa!
The Lazy Clown
Hewan yang mirip duri pohon ini hidup di hutan Amazon, di selatan Brazil. Namanya Taturana Tatarana.
Lucu yah? Tapi sayang, ternyata hewan ini tidak selucu namanya, karena
dia memiliki ratusan duri pada tubuhnya, yang menyimpan racun mematikan
dan mengandung anti-coagulant buat darah kita. Hampir dapat dipastikan bahwa hewan ini telah memakan belasan korban setiap tahunnya.
Beaked Sea Snake
Ular laut ini bisa kita jumpai di Kepulauan India dan Asia,
pantai-pantai daerah India, atau sekitar Teluk Persia. Nama ilmiahnya Enhydrina schistosa.
Lucunya, warga Singapura dan Hongkong suka menjadikan hewan ini sebagai
lauk, padahal hewan ini punya racun yang bisa membuat kamu tidur
bersama ikan-ikan di laut untuk selamanya, hehehe
Stone Fish
Nah, kalau hewan yang satu ini, bentuknya menyerupai batu. Cukup
berdiam diri di dasar laut, dan siap meracuni siapa saja yang
menyentuhnya dengan duri-duri yang terletak hampir di seluruh bagian
tubuhnya. Kabarnya, racun dari hewan ini akan sangat menyiksa korbannya,
sehingga si korban merasa lebih baik mengamputasi bagian tubuhnya yang
terkena racun tersebut. Wah, sangat mengerikan ya?
Box “Coffin” JellyFish
Kalau ubur-ubur yang satu ini, ada di film 7 Pounds yang
dibintangi Will Smith. Dalam film itu, diperlihatkan bagaimana Will
Smith mengakhiri hidupnya dengan membiarkan dirinya digigiti oleh
Jellyfish. Hewan ini memiliki 24 pasang mata dan tentakel yang
mengandung ribuan dosis nematocysts. Dengan ribuan jarum-jarum
racun yang menusuk tubuh di seluruh bagian, hampir dapat dipastikan
bahwa hewan ini akan membunuh hanya dalam hitungan detik.
Wahyu Lailatul A (123654001), Dalin Nadhifatuzzahro (123654017), Dian Kurvayanti I (123654018), dan Ella Wahyuni (123654039). (Pendidikan IPA 2012 A)
Sumber : Dok. Pribadi
Polusi udara sudah menjadi masalah global. Sumbernya berasal dari sumber tidak bergerak (misalnya
cerobong suatu industri), sumber bergerak (misalnya kendaraan bermotor) maupun
kombinasi dari keduanya (misalnya kawasan industri). Indikator fisik pencemaran
udara berupa warna dan bau. Udara yang bersih seharusnya tidak berwarna dan
tidak berbau. Adanya warna dan bau pada udara menunjukkan adanya polutan.Hal ini terlihat dari fenomena yang
ada pada gambar diatas. Gambar tersebut diambil di kawasan perempatan Krian
pada pukul 14.00 WIB. Dalam gambar, terlihatlapisan seperti kabut berwarna putih yang menyelimuti permukaan jalan
hingga ketinggian sekitar 1 meter. Selain lapisan putih tersebut, bau khas sisa pembakaran bahan bakar
amat kuat tercium di tempat tersebut. Adanya warna dan bau tersebut menunjukkan
udara di perempatan Krian telah tercemar.Lapisan putih yang terdapat pada jalan tersebut merupakan gas yang
dihasilkan oleh kendaraan bermotor yang melintas. Lapisan asap putih dengan ketinggian 1 meter tersebut
terkumpulpada saatjumlah kendaraan bermotor yang melintasi kawasan itu tidak terlalu
padat. Bisa dibayangkan jika volume
kendaraan yang melintas semakin meningkat, pastilah tingkat tercemarnya atmosfer
juga akan semakin tinggi.
Berdasarkan Department of Environment &
Conversation tahun 2005 kendaraan bermotor merupakan sumber utama polusi di
daerah perkotaan dan menyumbangkan 70% emisi nitrogen oksida (NOX), 52% emisi VOC, dan 23% partikulat.Kepulan asap dari gas buang
kendaraan tersebut, lebih berbahaya dibanding dengan perokok aktif. Sebab, gas buang kendaraan di jalanan
mengandung sulfur dioksida (SO2), Nitrogen Oksida (NOX)
dan partikel halus berdiameter hingga sepuluh mikrometer yang dapat
mengakibatkan beberapa penyakit pada paru-paru dan berujung pada kematian.
Komposisi
Emisi Kendaraan bermotor meliputi gas CO, CO2, oksida nitrogen (NOx),
oksida sulfur (SOx), Hidrocarbon, partikulat debu termasuk timbal
(Pb). Kegiatan transportasi berperan besar terhadap
polusi udara atmosfer. Setiap liter bahan bakar yang dibakar akan menghasilkan
emisi sekitar 100
gram karbon monoksida, 30 gram oksida nitrogen, 2,5 kg karbon dioksida dan
berbagai senyawa lainnya termasuk senyawa sulfur (Hickman, 1999).
Senyawa
karbon monoksida (CO) terbentuk dari pembakaran mesin kendaraan bermotor yang tidak
sempurna. Sedangkan
gas CO2 dihasilkan dari pembakaran sempurna mesin. Gas
CO dan CO2 merupakan gas efek rumah kaca yang menyebabkan
peningkatan suhu lingkungan.
Oksida
nitrogen (NOx),
NO dan NO2merupakan hasil pembakaran mesin pada suhu yang tinggi. Gas NOx dapat
menyebabkan pencemaran yang serius, diantaranya adalah hujan asam dan kabut
fotokimia. Hujan asam terjadi karena bereaksinya gas NO dengan oksigen dan uap
air di atmosfer menghasilkan asam nitrit. Asam
nitrit menyebabkan
air hujan yang turun memiliki pH yang rendah. Sedangkan, kabut fotokimia terjadi
karena adanya interaksi antara gas hasil emisi berupa gas NOx dengan
hidrokarbon (HC) yang dibantu oleh sinar ultraviolet. Hal ini menyebabkan,
kabut fotokimia lebih terlihat pada siang hari. Gas SOx juga dapat menyebabkan hujan asam
sebagai akibat
bereaksinya SOx dengan air di atmosfer membentuk asam sulfat.
Pertikulat debu hasil dari proses pembakaran kendaraan bermotor berupa debu
yang sangat kecil (±
0.01µm) dapat menyebabkan menurunnya jarak pandang (atmosfer tercemar).
Secara umum, dampak yang ditimbulkan oleh polusi udara
tidak dapat dihilangkan.
Mengingat bahwa jumlah penduduk setiap tahun semakin bertambah dimana secara
tidak langsung juga menambah jumlah kendaraan bermotor. Akan tetapi, kita dapat
menekan tingkat
pencemaran udara tersebut agar tidak terus meningkat. Hal tersebut dapat dilakukan dengan
cara menurunkan emisi gas buang kendaraan bermotor. Penurunan emisi kendaraan
bermotor dapat dilakukan dengan memperhatikan kualitas bahan bakar dan
pengurangan jumlah kendaraan, dengan jalan memperbanyak angkutan massal dan
pengurangan kendaraan pribadi. Selain itu, tindakan pencegahan yang harus
dilakukan terkait emisi gas buang kendaraan adalah merawat mesin kendaraan
bermotor agar berfungsi baik, melakukan pengujian emisi kendaraan secara
berkala, dan memasang filter pada knalpot. Ambang batas emisi gas buang
kendaraan bermotor diatur dalam Permen LH No.04 tahun 2009 tentang Ambang Batas
Emisi Gas Buang Kendaraan Bermotor Tipe Baru dan Kepmen LH 05/2006 tentang
Ambang Batas Emisi Gas Buang Kendaraan Bermotor Lama. Dalam peraturan tersebut telah
jelas ditentukan batas maksimal CO, HC dan NOxyang
dihasilkan setiap tipe kendaraan. Selain mengendalikan emisi gas buang
kendaraan, tindakan yang dapat dilakukan untuk meningkatkan kualitas udara
adalah dengan penanaman dan perluasan ruang terbuka hijau.
Tumbuhan dapat mengubah CO2 menjadi O2. Pembatasan
penggunaan kendaraan pribadi juga
harus dilakukan dan beralih menggunakan transportasi
massal
seperti bus, angkot, dan kereta api. Selain itu dibutuhkan kesadaran dari setiap pengguna kendaraan
bermotor untuk mengukur emisi gas buang kendaraannya secara berkala.
Teknik ini tidak akan menolong kita jika yang ingin kita ketahui umurnya
masih hidup, misalnya teman mengobrol kita lewat internet yang mengaku
25 tahun. Penentuan umur menggunakan teknik radiokarbon (radiocarbon dating) berguna untuk menentukan umur tumbuhan atau sisa hewan yang mati sekitar lima ratus hingga lima puluh ribu tahun lampau.
Sejak ditemukan oleh gurubesar kimia University of Chicago, Willard F.
Libby (1908-1980) sekitar tahun 1950-an (ia menerima Hadiah Nobel untuk
penemuan tersebut pada tahun 1960), teknik radiokarbon telah menjadi
perkakas riset sangat ampuh dalam arkeologi, oseanografi, dan beberapa
cabang ilmu lainnya. Agar teknik radiokarbon dapat memberitahu umur
sebuah objek, objek tersebut harus mengandung carbon organic, yakni karbon yang pernah menjadi bagian dalam tubuh tumbuhan atau hewan. Metode radiocarbon dating
memberitahu kita berapa lama yang lalu suatu tumbuhan atau hewan hidup,
atau lebih tepat, berapa lama yang lalu tumbuhan atau hewan itu mati.
Uji radiocarbon dapat dilakukan terhadap bahan-bahan seperti kayu,
tulang, arang dari perapian perkemahan atau gua purba, atau bahkan kain
linen yang digunakan untuk membungkus mummi, karena kain linen itu
terbuat dari serat tanaman flax. Karbon adalah salah satu unsur kimia
yang dikandung oleh setiap makhluk hidup dalam bentuk macam-macam bahan
biokimia, dalam protein, karbohidrat, lipid, hormone, enzim, dsb.
Sesungguhnya, ilmu kimia yang mempelajari bahan kimia berbasis karbon
disebut “kimia organik” karena dahulu orang yakin bahwa satu-satunya
tempat bagi bahan kimia ini adalah makhluk hidup. Kini, orang tahu bahwa
kita dapat membuat segala macam bahan kimia organik berbasis karbon
dari minyak bumi tanpa harus mengambil dari tumbuhan atau hewan.
Tetapi, karbon dalam makhluk hidup berbeda dalam satu hal penting dari
karbon dalam bahan-bahan bukan makhluk hidup seperti batu bara, minyak
bumi, dan mineral. Karbon “hidup” mengandung sejumlah kecil atm karbon
jenis tertentu yang disebut karbon-14, sedangkan karbon”mati” hanya
mengandung atom-atom karbon-12 dan karbon-13. Ketiga macam atom-atom
karbon berbeda itu disebut isotop-isotop karbon; mereka semua mempunyai
perilaku sama secara kimiawi, tetapi mempunyai berat yang berbeda-beda,
atau lebih tepat, mempunyai massa berbeda-beda.
Yang unik seputar karbon-14, disamping massanya, adalah karena mereka
radioaktif. Yakni, mereka tidak stabil dan cenderung melapuk, terpecah
sambil menembakkan partikel-partikel subatom: disebut partikel-partikel
beta. Dengan demikian semua makhluk hidup sebetulnya bersifat
radioaktif, meskipun sedikit, yaitu karena memiliki karbon-14. Betul
termasuk anda dan saya, kita semua radioaktif. Orang dengan berat 68 kg
mengandung sekitar sejuta miliar atom karbon-14 yang menembakkan 200.000
partikel beta setiap menit!!
Merkuri dilambangkan dengan Hg, akronim dari Hydragyrum
yang berarti perak cair. Merkuri merupakan salah satu unsur logam yang
terletak pada golongan II B pada sistem periodik, dengan nomor atom 80
dan nomor massa 200.59. Logam merkuri dihasilkan secara alamiah diperoleh dari pengolahanbijihnya, Cinabar, dengan oksigen (Palar;1994).
Logam merkuri yang dihasilkanini,
digunakan dalam sintesa senyawa senyawa anorganik dan organik yang
mengandung merkuri. Dalam kehidupan sehari-hari, merkuri berada dalam
tiga bentuk dasar, yaitu : merkuri metalik, merkuri anorganik dan
merkuri organik
Merkuri metalik dikenal juga dengan istilah merkuri unsur (mercury element),
merupakan bentuk logam dari merkuri. logam ini berwarna perak. Jenis
merkuri ini digunakan pada alat-alat laboratorium seperti termometer
raksa, termostat, spignometer, barometer dan lainya. Secara umum logam
merkuri memiliki karakteristik sebagai berikut, Berwujud cair pada suhu
kamar (250C) dengan titik beku (-390C). Merupakan
logam yang paling mudah menguap. Memiliki tahanan listrik yang sangat
rendah, sehingga digunakan sebagai penghantar listrik yang baik. Dapat
membentuk alloy dengan logam lain (disebut juga dengan amalgam)
Merkuri
metalik digunakan secara luas dalam industri, diantaranya sebagai
katoda dalam elektrolisis natrium klorida untuk menghasilkan soda kautik
(NaOH) dan gas klorin. Logam ini juga digunakan proses ektraksi logam
mulia, terutama ekstraksi emas dari bijihnya, digunakan juga sebagai
katalis dalam industri kimia serta sebagai zat anti kusam dalam cat.
Merkuri
metalik dapat masuk kedalam tubuh manusia melalui saluran pernapasan.
Termometer merkuri yang pecah merupakan salah satu contohnya. Ketika
termometer pecah, sebagian dari merkuri menguap ke udara. Merkuri
metalik tersebut dapat terhirup oleh manusia yang berada di dekatnya.
Delapan puluh persen(80%) dari merkuri uapyang
terhirup, diabsorbsi oleh alveoli paru-paru. Merkuri metalik ini masuk
dalam sistem peredaran darah manusia dan dengan bantuan hidrogen
peroksidase merkuri metalik akan dikonversi menjadi merkuri anorganik.
Penggunaan
merkuri metalik yang lain dan paling umum adalah pada amalgam gigi.
Amalgam gigi mengandung 50 % unsur merkuri, 35 % perak, 9 % timah 6 %
tembaga dan seng.Amalgamini digunakan sebagai penambal gigi berlobang.
Tambalan amalgam melepaskan partikel mikroskopik dan uap merkuri. Kegiatan mengunyah danmeminum
makanan dan minuman yang panas menaikan frekuensi lepasnya tambalan
gigi. Uap merkuri tersebut akan di serap oleh akar gigi, selaput lendir
dari mulut dan gusi, dan ditelan, lalu sampai ke kerongkongan dan
saluran cerna.
Merkuri metalik dalam saluran gastrointestinal akan dikonversi menjadi merkuri sulfida dan diekskresikan melalui feces. Para peneliti dari Universitas Of Calgari melaporkan bahwa 10 % merkuri yang berasal dari amalgam pada akhirnya terakumulasi di dalam organ-organ tubuh (McCandless;2003)
Merkuri metalik larut dalam lemak dan didistribusikan keseluruh tubuh. Merkuri metalik dapat menembus Blood-Brain Barier (B3) atau Plasenta Barier. Keduanya merupakan selaput yang melindungi otak atau janin dari senyawa yang membahayakan. Setelah menembus Blood-Brain Barier, merkuri metalik akan terakumulasi dalam otak. Sedangkan merkuri yang menembusPlacenta Barier akan merusak pertumbuhan dan perkembangan janin.
Pada awal perkembangan sains, orang-orang seperti Copernicus, Kepler,
Galileo & Newton berpendapat bahwa alangkah lebih baik (untuk
menjelaskan), lebih mudah (secara matematika) & lebih elegan (secara
filosofis) bahwa Matahari berada di pusat, sementara Bumi &
planet-planet berputar mengelilingi Matahari. Semua punya penjelasan
yang memuaskan, secara teori untuk mengatakan hal itu.
Sampai sekarang, pelajaran SMU fisika pun memberikan penjelasan yang
jelas & memuaskan, bahwa memang demikian ada-nya. Massa matahari
yang jauh lebih besar daripada planet-planet membuat planet-planet harus
tunduk pada ikatan gravitasi Matahari, sehingga planet-planet tersebut
bergerak mengitari Matahari sebagai pusat. Demikian dari hukum Gravitasi
Newton.
Perumusan matematika-nya secara gamblang dan jelas dijelaskan oleh
perumusan Kepler, hanya karena Matahari yang menjadi pusat sistem.
Kalau memang begitu ada-nya dan tidak percaya, bagaimana
membuktikannya? Gampang, terbang saja jauh-jauh dari sistem tata surya
ke arah kutub, dan lihatlah bagaimana Bumi beserta planet-planet
bergerak mengitari Matahari. Tentu saja ini adalah pernyataan yang
bersikap humor. Tapi ini memang menjadi pertanyaan penting, bagaimana
membuktikannya?
Bapak-bapak yang telah disebutkan tadi, tentu saja mempunyai pendapat
yang berlaku sebagai hipotesa, dan harus bisa dibuktikan melalui
pembuktian yang teramati/eksperimentasi. Apabila eksperimen
berkesesuaian dengan hipotesa, maka hipotesa diterima dan itu menjadi
teori. Bukankah demikian?
Baik, sekarang bagaimana membuktikannya? Satu-satu-nya cara
membuktikan fenomena langit adalah melalui ilmu astronomi, yaitu ketika
pengamatan dilakukan pada benda-benda langit lalu memberikan penjelasan
ilmiah tentang apa yang sebenar-nya terjadi disana.
Tentu tidaklah mudah memberikan bukti yang langsung bisa menjelaskan
secara cespleng bahwa Bumi berputar mengitari Matahari, bukankah lebih
mudah mengatakan kebalikannya? Tapi seperti yang telah disampaikan, itu
akan menjadi tidak baik, tidak mudah dan tidak elegan untuk menyatakan
demikian. Ternyata dari pengamatan astronomi menunjukkan bahwa memang
Bumi yang mengitari Matahari. Tidak percaya?
Bukti pertama, adalah yang ditemukan oleh James Bradley (1725). Pak Bradley menemukan adanya aberasi bintang.
Apa itu aberasi bintang? Bayangkan kita sedang berdiri
ditengah-tengah hujan, dan air hujan jatuh tepat vertikal/tegak lurus
kepala kita. Kalau kita menggunakan payung, maka muka & belakang
kepala kita tidak akan terciprat air bukan? Kemudian kita mulai berjalan
ke depan, perlahan-lahan & semakin cepat berjalan, maka seolah-olah
air hujan yang tadi jatuh tadi, malah membelok dan menciprati muka
kita. Untuk menghindari-nya maka kita cenderung mencondongkan payung ke
muka. Sebetulnya air hujan itu tetap jatuh tegak lurus, tetapi karena
kita bergerak relatif ke depan, maka efek yang terjadi adalah
seolah-olah membelok dan menciprat ke muka kita.
Demikian juga dengan fenomena aberasi bintang, sebetulnya posisi
bintang selalu tetap pada suatu titik di langit, tetapi dari pengamatan
astronomi, ditemukan bahwa posisi bintang mengalami pergeseran dari
titik awalnya, pergeseran-nya tidak terlalu besar, tetapi cukup untuk
menunjukkan bawha memang sebenar-nya lah bumi yang bergerak.
Mari kita tinjau Gb.1.
Aberasi terjadi jika pengamat adalah orang yang berdiri ditengah
hujan, dan arah cahaya bintang adalah arah jatuhnya air hujan. Kemudian
pengamat bergerak tegak ke muka, tegak lurus arah jatuhnya hujan. S
menyatakan posisi bintang, E posisi pengamat di Bumi. Arah sebenarnya
bintang relatif terhadap pengamat adalah ES, jaraknya tergantung pada
laju cahaya. Kemudian Bumi BERGERAK pada arah EE’
dengan arah garis merepresentasikan lajunya. Ternyata pengamatan
menunjukkan bahwa bintang berada pada garis ES’ alih-alih ES, dengan SS’
paralel & sama dengan EE’. Maka posisi tampak binang bergeser dari
posisi sebenarnya dengan sudut yang dibentuk antara SES’.Jika memang
Bumi tidak bergerak, maka untuk setiap waktu, sudut SES’ adalah 0,
tetapi ternyata sudut SES’ tidak nol. Ini adalah bukti yang pertama yang
menyatakan bahwa memang Bumi bergerak.
Bukti kedua adalah paralaks bintang. Bukti ini diukur pertama kali
oleh Bessel (1838). Paralaks bisa terjadi jika posisi suatu bintang yang
jauh, seolah-olah tampak ‘bergerak’ terhadap suatu bintang yang lebih
dekat. (Gb.2). Fenomena ini hanya bisa terjadi, karena adanya perubahan
posisi dari Bintang akibat pergerakan Bumi terhadap Matahari. Perubahan
posisi ini membentuk sudut p, jika kita ambil posisi ujung-ujung saat
Bumi mengitari Matahari. Sudut paralaks dinyatakan dengan (p), merupakan
setengah pergeseran paralaktik bilamana bintang diamati dari dua posisi
paling ekstrim.
Bagaimana kita bisa menjelaskan fenomena ini? Ini hanya bisa
dijelaskan jika Bumi mengitari Matahari, dan bukan kebalikannya.Bukti
ketiga adalah adanya efek Doppler.
Sebagaimana yang telah diperkenalkan oleh Newton, bahwa ternyata
cahaya bisa dipecah menjadi komponen mejikuhibiniu, maka pengetahuan
tentang cahaya bintang menjadi sumber informasi yang sahih tentang
bagaimana sidik jari bintang. Ternyata pengamatan-pengamatan astronomi menunjukkan bahwa banyak
perilaku bintang menunjukkan banyak obyek-obyek langit mempunyai sidik
jari yang tidak berada pada tempat-nya. Bagaimana mungkin? Penjelasannya
diberikan oleh Bpk. Doppler (1842), bahwa jika suatu sumber informasi
‘bergerak’ (informasi ini bisa suara, atau sumber optis), maka terjadi
‘perubahan’ informasi. Kenapa bergeraknya harus tanda petik? Ini bisa
terjadi karena pergerakannya dalah pergerakan relatif, apakah karena
pengamatnya yang bergerak? Atau sumber-nya yang bergerak?
Demikian pada sumber cahaya, jika sumber cahaya mendekat maka
gelombang cahaya yang teramati menjadi lebih biru, kebalikannya akan
menjadi lebih merah. Ketika Bumi bergerak mendekati bintang, maka
bintang menjadi lebih biru, dan ketika menjauhi menjadi lebih merah.
Disuatu ketika, pengamatan bintang menunjukkan adanya pergeseran
merah, tetapi di saat yang lain, bintang tersebut mengalami pergeseran
Biru. Jadi bagaimana menjelaskannya? Ini menjadi bukti yang tidak bisa
dibantah, bahwa ternyata Bumi bergerak (bolak-balik – karena mengitari
Matahari), mempunyai kecepatan, relatif terhadap bintang dan tidak diam
saja. Dengan demikian ada tiga bukti yang mendukung bahwa memang Bumi
bergerak mengitari matahari, dari aberasi (perubahan kecil pada posisi
bintang karena laju Bumi), paralaks (perubahan posisi bintang karena
perubahan posisi Bumi) dan efek Doppler (perubahan warna bintang karena
laju Bumi).
Tentu saja bukti-bukti ini adalah bukti-bukti ILMIAH, dimana semua
pemaknaan, pemahaman dan perumusannya mempergunakan semua kaidah-kaidah
ilmiah, masuk akal dan ber-bobot kebenaran ilmiah. Apakah memang
demikian adanya? Seperti yang ungkapkan, sampai detik ini belum ada
teknologi yang bisa membuat kita bisa terbang jauh-jauh ke luar angkasa,
sedemikian jauhnya sehingga bisa melihat memang begitulah yang
sebenarnya. Tetapi, pembuktian metode ilmiah selama ini cukup sahih
untuk menjawab banyak ketidak-pahaman manusia tentang posisi-nya di
alam. Dan bukti-bukti yang telah disebutkan tersebut cukup untuk menjadi
landasan untuk menjawab bahwa memang Bumi mengitari Matahari; dari
pengetahuan Bumi mengitari Matahari, banyak hal-hal yang telah diungkap
tentang alam semesta ini, sekaligus menjadi landasan untuk mencari jawab
atas banyak hal yang belum bisa dijawab pada saat ini.
Hampir semua protein manusia memiliki segmen yang bisa membentuk
amiloid yang berperan dalam menimbulkan penyakit. Akan tetapi sel-sel
telah mengembangkan beberapa pertahanan rumit, seperti yang ditemukan
Jim Schnabel.
Segmen protein dengan struktur 'steric zipper' bertautan membentuk tulang punggung fibril amiloid .M. R. SAWAYA
Menjadi amiloid merupakan salah satu hal terburuk dari sekian perubahan
protein menjadi tidak baik. Dalam hal ini elemen-elemen yang sifatnya
lengket dalam protein muncul dan menyemaikan pertumbuhan seperti
fibril-fibril yang mematikan.
Penelitian sekarang menunjukan suatu gambaran yang lebih
mengkhawatirkan. Dalam suatu kerja yang dilaporkan pada bulan Februari,
tim yang dipimpin David Eisenberg di Universitas California, Los
Angeles, menyaring ribuan protein untuk mencari bagian-bagian dengan
kelengketan khusus yang dapat membentuk amiloid. "Efektifnya, semua
protein kompleks memiliki bagian-bagian pendek ini yang jika terbuka dan
cukup fleksibel mampu memicu pembentukan amiloid," kata Eisenberg
seperti yang dikutip Nature.
Akan tetapi, tidak semua protein membentuk amiloid. 'Amylome', seperti
yang dinamakan Eisenberg, terbatas karena hampir semua protein
menyembunyikan bagian-bagian lengket ini dari langkah yang membahayakan
atau setidaknya tetap mengontrol kelengketan mereka. Penemuannya dan
penelitian lain mengindikasikan bahwa evolusi memperlakukan
amiloid-amiloid sebagai suatu ancaman fundamental. Amiloid telah
ditemukan di beberapa penyakit umum yang berhubungan dengan
penuaan/umur, dan ada bukti bahwa penuaan itu sendiri membuat beberapa
akumulasi amiloid tidak dapat dihindarkan.
"Keadaan amiloid seperti keadaan kegagalan suatu protein, dan dengan
tidak adanya mekanisme proteksi, banyak protein kita menjadi demikian,"
kata Chris Dobson yang merupakan ilmuwan biologi struktural di
Universitas Cabridge, Inggris. Beberapa laboratorium sekarang mencoba
mencari cara untuk menambah atau meningkatkan mekanisme proteksi ini,
dengan harapan memperlakukan atau mencegah tempat bersarangnya
penyakit-penyakit yang berhubungan dengan amiloid. "Berbagai kemajuan
dalam memahami amiloid bisa membawa kepada suatu kelas baru yang sangat
kuat dari pengobatan untuk banyak kondisi-kondisi yang berhubungan
dengan faktor usia," kata Sam Gandy yang merupakan seorang ilmuwan
neurobiologi dan pengajar di Sekolah Pengobatan Mount Sinai, New York.
Jumlah Fibril Yang Banyak
Penelitian terakhir amiloid telah sebagian mengkonfirmasikan prediksi
yang dibuat 75 tahun lalu oleh ilmuwan biofisika berkebangsaan Inggris
William Astbury. Protein pada mulanya berbentuk rantai asam amino
linier, namun kemudian kebanyakan melipat menjadi bentuk 'bundar' tiga
dimensi yang kompleks. Astbury mengemukakan bahwa hampir setiap protein
bundar bisa dibuat untuk membentuk fibril yang bersifat mengganggu
dengan cara merusak atau 'mengubah sifatnya' dengan panas atau dengan
bahan kimia. Pada tahun 80an, para peneliti mengetahui bahwa fibril yang
ditimbulkan dengan stimulasi ini memiliki struktur ganjil yang sama
seperti yang ditemukan pada penyakit yang berhubungan dengan amiloid,
seperti tumpukan amiloid-ß pada otak orang-orang yang menderita Penyakit
Alzheimer. Akan tetapi potensi besar protein secara alami membentuk
struktur dasar ini belum terlihat langsung saat itu. "Paradigma
sebelumnya ialah bahwa seluruh protein membuka dan kemudian terlipat
kembali menjadi struktur berserat," kata Eisenberg.
"Kebanyakan protein telah mengembangkan suatu cara untuk melipat dengan efektif menutup bagian-bagian yang rentan amiloid."
Pada tahun 1999, jelaslah bahwa banyak protein bisa dibuat untuk
membentuk amiloid. Dobson mengemukakan bahwa proses pembukaan membuka
kelengketan esensial dalam tulang punggung rantai asam amino protein.
Para peneliti juga menghubungkan lebih banyak protein yang membentuk
amiloid kepada penyakit, termasuk protein tau pada penyakit Alzheimer,
a-synuclein pada Penyakit Parkinson, polyglutamine pada Penyakit
Huntington, protein prion pada Penyakit Creutzfeldt-Jakob dan amylin
pada Penyakit Diabetes tipe 2.
Eisenberg dan koleganya mempelajari protein seperti itu menggunakan
pengujian kadar logam pembentukan fibril dan teknik difraksi sinar X dan
menemukan bahwa kecenderungannya membentuk amiloid datang dari bagian
terentu di dalamnya. Bagian ini biasanya sepanjang enam asam amino, dan
bisa terbuka ketika protein sebagian tidak terbuka.
Bagian 'amyloidogenic' ini yang ditemukan oleh tim Eisenberg, memiliki
suatu struktur 'steric zipper' yang bisa melengkapi diri sendiri yang
memperkenankannya bertautan rapat dengan bagian identik terbuka pada
protein lain. Beberapa bagian ini diperlukan untuk menyemaikan atau
menukliasi amiloid. Bagian-bagian menumpuk di atas satu sama lain
membentuk lembaran-lembaran, dua menutup bersama membentuk tulang
punggung fibril. Ketika ia tumbuh, fibril dipagari oleh sisa bagian
protein host. Pada akhirnya, fibril ini pecah membentuk dua fibril yang
lebih kecil, yang masing-masing akan tumbuh dari kedua ujungnya lagi dan
seterusnya. "Kejadian nukliasi mungkin saja langka," kata Eisenberg,
"tapi begitu dimulai, dia akan menyebar."
Dalam studi mereka, tim Eisenberg menggunakan suatu algoritma komputer
untuk menentukan kapan bagian pendek protein memiliki potensi
pembentukan steric-zipper, berdasarkan perkiraan struktur tiga
dimensinya. Setelah mengkalibrasi bagian-bagian amiloid yang diketahui,
tim itu mengaplikasikan algoritme ke genom manusia, ragi yang berpotensi
dan bakteri
Escherichia coli dan menemukan bahwa sekitar 15% bagian-bagian pendek
ini yang disusun oleh gen-gen pada organisme ini memiliki sifat ini.
"Pada angka itu, kebanyakan protein memiliki setidaknya beberapa bagian
yang mudah membentuk amiloid," kata Eisenberg.
Kerja itu membantu mengklarifikasi mengapa denaturasi protein kadang
membawa kepada situasi amiloid, kata Jeffery Kelly yang merupakan
ilmuwan biologi struktural dan ahli amiloid di Institut Penelitian
Scripps di La Jolla, California. "Itu memberikan kita gagasan yang lebih
baik tentang mengapa beberapa protein harus sebagian membuka sebelum
mereka mulai membentuk amiloid-amiloid."
Eisenberg, Dobson dan lainnya telah berspekulasi bahwa kelengketan yang
melengkapi diri sendir dari bagian-bagian pendek ini mungkin menjadikan
mereka sebagai blok-blok pembangun yang berguna pada tahap-tahap
permulaan kehidupan di Bumi. Lagi pula, laporan-laporan telah mulai
memunculkan protein yang berfungsi normal pada situasi amiloid, sebagai
contoh, beberapa kelenjar hormon. "Sekarang kita tahu lebih dari dua
lusin amiloid alami, jadi situasi ini jelas digunakan oleh biologi
secara fungsional maupun disfungsional," kata Eisenberg.
Bahkan demikian, kata Kelly, amiloid alami ini "sangat teratur", sebagai
contoh, tersimpan dalam ruangan membran yang disebut gelembung. "Itulah
mengapa biologi bisa menggunakannya dan tidak menderita
konsekuensinya."
Kebanyakan protein modern melipat ke dalam struktur bundar. Tetapi pola
pelipatannya begitu kompleks sehingga tidak mungkin dapat berkembang
dengan tidak sengaja. "Jika anda memiliki sebuah mesin yang dapat
memproduksi rangkaian protein secara acak, anda hanya akan mendapatkan
satu yang bisa tetap stabil pada keadaan bundar dan dapat larut.," kata
Dobson.
Sejumlah mekanisme yang berkembang merupakan pokok yang mendasari
stabilitas tersebut. Ketika protein-protein pada mulanya disatukan dan
mulai melipat, protein-protein 'chaperone' dan molekul-molekul terkait
ada di sana untuk menjaga pembentukan amiloid. Sistem lain bertugas
mengenali, mengasingkan dan menghancurkan amiloid-amiloid ketika mereka
benar-benar terbentuk.
Keadaan alami pelipatan menawarkan proteksinya sendiri yang kuat.
Kelompok Eisenberg memeriksa lebih dari 12.000 protein yang lipatannya,
struktur tiga dimensi sudah diketahui. Mereka menemukan bahwa 95% dari
bagian-bagian yang diprediksi rentan amiloid dikubur dalam struktur
protein inangnya, dan yang terbuka menjadi terlalu membelit dan tidak
fleksibel untuk bergabung dengan bagian lainnya. "Nampaknya kebanyakan
protein telah berkembang untuk melipat dalam suatu cara yang secara
efektif menutup bagian-bagian rentan amiloid," kata Eisenberg. Jadi
evolusi tidak perlu membuang bagian-bagian tersebut sekaligus.
Bahan organik yang ditemukan dalam
chondrite karbon memiliki banyak karakteristik yang sama dengan materi
organik yang ditemukan dalam sampel primitif lainnya, termasuk partikel
debu antar planet, komet 81P/Wild-2, dan meteorit mikro Antartika.
Diduga oleh sebagian ilmuan kalau kesamaan ini menunjukkan kalau bahan
organik di tata surya sebagian besar berasal dari satu sumber utama,
kemungkinan medium antar bintang.
Pengujian
hipotesis sumber umum berakar dari syaratnya kalau keanekaragaman
organik dalam dan di antara meteorit terutama karena proses kimia dan termal yang terjadi saat meteorit merupakan bagian dari badan induk
mereka. Dengan kata lain, harus ada hubungan antara keluasan perubahan
hidrotermal yang dialami meteorit dan kimiawi materi organik yang
dikandungnya.
Jika – seperti yang dispekulasi banyak peneliti – bahan organik dalam meteorit berperan pada asal usul kehidupan
di Bumi, daya tarik hipotesis sumber umum adalah kalau bahan organik
yang sama harus dikirimkan ke seluruh badan di tata surya. Bila sumber
umum ini adalah medium antar bintang, maka bahan yang sama harusnya
dikirimkan pada semua sistem planet yang terbentuk.
Tim peneliti menemukan konsentrasi besar asam monokarboksilik, atau MCA, yang merupakan zat esensial bagi biokimia,
dalam sampel Danau Tagish. Mereka mengatributkan tingginya kadar asam
ini pada sifat sampel, yang terlestarikan di bawah nol derajat Celsius
semenjak mereka diungkap. Ada beraneka tipe MCA, yang mereka tentukan
juga karena perubahan yang terjadi pada badan induk.
Sampel
juga mengandung asam amino – balok organik esensial kehidupan yang
digunakan untuk menciptakan protein. Tipe dan kelimpahan asam amino yang
terkandung dalam sampel konsisten dengan asal usul luar bumi, dan jelas
juga dipengaruhi, secara lebih kompleks, oleh sejarah perubahan
meteorit induknya. “Hasil ini
menunjukkan kalau proses kimia dan termal yang umum pada
meteorit-meteorit Danau Tagish kemungkinan terjadi ketika sampel
merupakan bagian dari badan induk yang lebih besar yang terbentuk dari
bahan mentah yang sama seperti yang membentuk tata surya kita,” kata
Larry Nittler dari DTM Carnegie. “Sampel-sampel ini dapat pula
memberikan petunjuk penting pada sumber materi organik, dan kehidupan,
di Bumi.”
Christopher
D. K. Herd, Alexandra Blinova, Danielle N. Simkus, Yongsong Huang,
Rafael Tarozo, Conel M. O’D. Alexander, Frank Gyngard, Larry R. Nittler,
George D. Cody, Marilyn L. Fogel, Yoko Kebukawa, A. L. David Kilcoyne,
Robert W. Hilts, Greg F. Slater, Daniel P. Glavin, Jason P. Dworkin,
Michael P. Callahan, Jamie E. Elsila, Bradley T. De Gregorio, Rhonda M.
Stroud. Origin and Evolution of Prebiotic Organic Matter As Inferred from the Tagish Lake Meteorite. Science, 2011; 332 (6035): 1304-1307 DOI: 10.1126/science.1203290