ForSains

Kehidupan adalah Aliran Informasi yang Mengendarai Dunia Materi

Apa itu kehidupan? Dengan segala pengetahuan sains tentang atom, molekul DNA, dan sel-sel yang menyusun mahluk hidup, jawaban atas pertanyaan tersebut belum juga didapat. Lebih dari 77 tahun setelah Erwin Schrödinger menulis buku What Is Life, definisi atau misteri kehidupan belum sepenuhnya terjawab. Hukum atau mekanisme yang mengatur kehidupan belum terungkap dengan pasti.

Schrödinger dalam buku itu fokus mendeskripsikan prinsip-prinsip fisika yang mendasari dinamika  sistem kehidupan. Ia berharap dapat menemukan “hukum-hukum kehidupan” yang selaras dengan hukum-hukum alam di bidang fisika dan kimia lainnya.

Sebagai fisikawan, Schrödinger melihat, salah satu sifat paling menarik dari kehidupan adalah mengabaikan hukum kedua termodinamika. Hukum yang menyatakan bahwa evolusi setiap sistem fisika selalu menuju ketidakteraturan (entropi maksimum).

Namun, pada level tubuh mahluk hidup, kehidupan berhasil menciptakan dan mempertahankan tingkat keteraturan yang mencengangkan. Sistem kehidupan menegasi kekacauan, setidaknya untuk waktu tertentu. Dengan cara tertentu, kehidupan menunjukkan apa yang Schrödinger sebut sebagai “negentropy” atau entropi negatif. (Alam semesta fisik berevolusi memunculkan kehidupan, menjaga keteraturan, dengan menegasi entropi)

Sebagai salah satu pionir fisika kuantum, Schrödinger memikirkan secara mendalam tentang mekanika kehidupan pada tingkat molekuler. Ia pernah mengemukakan, bahwa di dalam sel tubuh harus ada “kristal aperiodik” (kini dikenal sebagai DNA). Medium penyimpan informasi untuk mewariskan  ciri-ciri yang ditransmisikan dari satu generasi ke generasi berikutnya, agar evolusi bekerja.

“Kristal aperiodik,” Schrödinger adalah molekul yang memiliki struktur stabil dan teratur, yang mampu mereplikasi diri.  Konsep yang beberapa puluh tahun kemudian mengilhami Francis Crick dan James Watson menemukan DNA sebagai rancangan “cetak biru” kehidupan.

“What Is Life” adalah buku tentang biologi yang sangat penting, ditulis oleh fisikawan. Namun, 77 tahun setelah dipublikasikan, tetap belum ditemukan hukum fisika dasar untuk menjelaskan apa itu kehidupan.. Belum ada F = ma atau E = mc2, termasuk persamaan Schrödinger, untuk rumusan sistem kehidupan.

Setelah mencari selama beberapa dekade, fisikawan belum juga sepenuhnya dapat menguraikan secara definitif bagaimana biologi bekerja (sel, organ, dan ekologi) ke wilayah dunia fisika (atom, energi, dan gaya).

Namun, beberapa tahun terakhir sebagian teka-teki kehidupan mulai terungkap, dengan memadukan ilmu fisika, kimia, dan biologi. Upaya memahami kehidupan memerlukan pemain baru, pemeran utama, dalam panggung kehidupan. Pemain baru itu adalah informasi.

Alih-alih memfokuskan penelitian pada mekanika kehidupan secara fisik—bagaimana atom dapat menjadi organisme hidup—para peneliti mulai melihat, faktor terpenting adalah bagaimana atom dan molekul menjadi medium mengalirnya informasi yang kompleks.

Selain menyelidiki gaya atau pertukaran energi pada level molekuler, juga melihat keseluruhan; bagaimana unsur-unsur bio-molekuler dapat menyatu menyusun sel dan organ tubuh. Serta bagaimana  informasi menjadi faktor penting bagi munculnya sistem kehidupan.

Perspektif baru ini cukup radikal, dalam upaya memahami kehidupan secara  non-reduktif. Artinya, tidak memandang kehidupan hanya dalam perspektif hukum yang mengatur quark atau partikel yang menyusun atom, molekul, sel dan seterusnya.

Kehidupan jelas adalah sistem fisik, namun melalui aspek aliran informasi yang kompleks, kehidupan melakukan sesuatu yang menakjubkan: kemampuan menciptakan.

Menyelidiki aliran informasi berarti mengungkap hukum-hukum atau mekanisme yang memungkinkan hadirnya emergen (kehidupan). Hukum kehidupan jelas tidak terkandung dalam hukum-hukum quark atau atom. Hukum-hukum kehidupan muncul ketika cukup terkumpul materi (atom), dalam kondisi yang pas agar terbangun aliran informasi. Itulah saat fenomena emergen, munculnya kehidupan, “sesuatu yang baru”, hadir di alam semesta fisik.

Konsekuensi memahami kehidupan sebagai aliran informasi yang mengendarai materi, adalah kemunculan mahluk hidup (emergen) yang terus berlanjut dalam berbagai keberagamannya. Mekanisme atau hukum baru yang muncul dalam sel-sel, juga mengatur kumpulan sel dan organ dalam tumbuhan, hewan, dan manusia.

Aturan-aturan baru muncul pada tingkat kehidupan yang lebih tinggi dalam ekosistem yang terdiri dari beragam hewan dan tumbuhan. Pada tingkat yang lebih tinggi lagi, hukum, aturan, mekanisme, dan struktur baru juga muncul dalam sistem organisasi sosial. baik pada level organisasi perilaku semut, komunitas kera, spesies manusia,  hingga budaya teknologi global.

“Apa Itu Kehidupan?” Buku karya Schrödinger adalah langkah awal dalam melihat informasi memainkan peran penting dalam kristal aperiodik (DNA) kehidupan. Penyelidikan lebih lanjut fokus pada mekanisme aliran informasi yang selain akan memberikan jawaban, juga berbagai pertanyaan baru.

Pertanyaan baru itu, antara lain, adalah mekanisme apa atau bagaimana informasi tersebut mengendarai materi dan bisa memunculkan kehidupan.

Sumber: https://bigthink.com/life/what-is-life/

 

Lukas Luwarso

1 comment

Ukuran Huruf