BAB 9

KESIMPULAN : SEBUAH ARGUMEN

Kepercayaan bahwa alam semesta kita yang menakjubkan ini bisa tersusun oleh kesempatan adalah gila. Dan saya tidak sepenuhnya bermaksud mengatakan gila dalam arti makian pada umumnya namun lebih dalam makna orang gila secara teknis. Meskipun pandangan seperti itu secara umum memiliki banyak aspek pemikiran yang menderita schizofrenia.

(Karl Stern, University of Montreal Psychiatrist) 101

Pada awal buku ini, telah disebutkan prinsip antropik dan bahwa prinsip ini telah diterima secara luas dalam dunia ilmu pengetahuan. Kemudian seperti yang telah dijelaskan, prinsip antropik menyatakan bahwa alam semesta ini bukan merupakan benda-benda yang terkumpul acak, tidak bertujuan, tidak berarah, dan bahwa sebaliknya, alam semesta ini dirancang dengan sengaja sebagai tempat tinggal bagi kehidupan manusia.

Sejak itu kita telah melihat sejumlah bukti yang menunjukkan bahwa prinsip antropik benar-benar sebuah fakta: bukti yang dimulai dari kecepatan perluasan Ledakan Besar hingga keseimbangan fisik atom, dari kekuatan relatif empat gaya fundamental hingga alkimia bintang bintang, dari misteri bentuk ruang angkasa hingga ke susunan tata surya. Dan ke mana pun melihat, kita menyaksikan pengaturan luar biasa tepat dalam struktur alam semesta ini. Kita melihat bagaimana penyusunan dan ukuran bumi tempat kita hidup dan bahkan atmosfernya benar-benar seperti yang dibutuhkan. Kita menyaksikan bagaimana cahaya dikirimkan kepada kita dari matahari, air yang kita minum, dan atom-atom yang menyusun tubuh kita, serta udara yang terus-menerus kita hirup ke dalam paru-paru kita, semuanya luar biasa sesuai bagi kehidupan.

Singkatnya, setiap kali kita mengamati segala sesuatu di alam semesta, kita akan mendapati rancangan luar biasa yang tujuannya adalah memupuk kehidupan manusia. Mengingkari kenyataan rancangan ini berarti, seperti yang dikemukakan oleh psikiater Karl Sterm, melanggar batas pemikiran.

Implikasi rancangan ini juga jelas. Rancangan tersembunyi dalam setiap detail alam semesta merupakan bukti paling meyakinkan akan keberadaan Sang Pencipta, yang mengendalikan setiap detail dan memiliki kekuatan dan kebijaksanaan tidak terbatas. Seperti yang telah diungkapkan teori Ledakan Besar, Sang Pencipta yang sama telah menciptakan alam semesta dari kehampaan.

Kesimpulan yang dicapai oleh ilmu pengetahuan modern ini meru-pakan sebuah fakta yang difirmankan kepada kita dalam Al Quran: Allah menciptakan alam semesta dari ketiadaan dan memberinya keter-aturan:

“Sesungguhnya Tuhan kamu ialah Allah, Yang telah menciptakan langit dan bumi dalam enam masa dan kemudian, Dia bersemayam di atas 'Arsy. Dia menutupkan malam kepada siang yang mengikuti-nya degan cepat, dan (diciptakan-Nya pula) matahari dan bulan dan bintang-bintang (masing-masing) tunduk kepada perintah-Nya. Ingatlah, menciptakan dan memerintah hanyalah hak Allah. Maha Suci Allah, Tuhan semesta alam.” (QS. Al A’raaf, 7: 54) !

Tidak aneh kalau kebenaran yang diungkap ilmu pengetahuan ini mengecewakan sebagian ilmuwan dan akan terus demikian. Mereka adalah ilmuwan yang menyamakan ilmu pengetahuan dengan materia-lisme; mereka adalah orang-orang yang meyakini bahwa ilmu pengeta-huan dan agama tidak dapat seiring, dan menjadi orang yang “berilmu pengetahuan” sama dengan menjadi ateis. Mereka telah dilatih untuk percaya bahwa alam semesta dan semua kehidupan di dalamnya dapat dijelaskan sebagai kejadian kebetulan, sekali tanpa adanya kehendak atau rancangan. Ketika orang-orang itu menemui fakta penciptaan yang jelas, ketidakpercayaan dan kebingungan mereka merupakan hal yang wajar.

Untuk memahami ketidakpercayaan kaum materialis, kita perlu mengupas sekilas pertanyaan tentang asal kehidupan.

Asal Kehidupan

Asal kehidupan, atau dengan kata lain, pertanyaan tentang bagaimana makhluk hidup pertama hidup di bumi, merupakan salah satu dilema terbesar yang dihadapi kaum materialis pada satu setengah abad terakhir. Kenapa harus seperti itu? Ini karena bahkan sebuah sel hidup, unit terkecil kehidupan, jauh lebih rumit dan tak tertandingi bahkan oleh pencapaian terbesar teknologi manusia. Hukum probabilitas membuat jelas bahwa tidak ada sebuah protein pun dapat terbentuk secara kebetulan; dan andaikan protein unsur pembentuk sel yang paling mendasar terbentuk secara kebetulan, kemungkinan terbentuknya sel utuh secara kebetulan bahkan sama sekali tidak terpikirkan. Tentu saja ini merupakan bukti penciptaan.

Karena ini merupakan topik yang dibahas secara lebih terperinci dalam buku lain, kami hanya akan menyuguhkan sedikit contoh di sini.

Sebelumnya dalam buku ini, kami menunjukkan bagaimana keseimbangan di alam semesta tidak mungkin ter-bentuk secara kebetulan. Sekarang kami akan menunjukkan bagaimana hal yang sama juga berlaku bahkan untuk pembentukan secara kebetulan kehidupan paling seder-hana. Sebuah penyelidikan pada topik ini yang dapat kita jadikan acuan adalah perhitungan yang dibuat oleh Robert Shapiro, seorang dosen ilmu kimia dan pakar dalam bidang DNA di Universitas New York. Shapiro, seorang penganut Darwinisme dan evolusionisme, menghitung peluang pembentukan secara kebetulan 2.000 jenis protein berbeda yang diperlukan untuk menyusun sekadar bakteri seder-hana (tubuh manusia mengandung 200.000 bentuk protein berbeda). Menurut Shapiro, peluang tersebut adalah satu banding 1040.000 (Angka tersebut adalah “1” diikuti oleh 40. 000 nol, dan itu tidak ada persamaannya di alam semesta).102

Tentu saja, arti angka Shapiro sederhana: Penjelasan kaum materialis (beserta rekannya, Darwinis) bahwa kehidupan tersusun kebetulan benar-benar tidak berlaku. Chandra Wickramasinghe, seorang dosen matematika dan astronomi terapan di Universitas Cardiff mengomentari hasil penghitungan Shapiro:

Kemungkinan pembentukan kehidupan dengan sendirinya dari benda mati merupakan satu berbanding dengan angka yang diikuti 1040.000 buah nol... Ini cukup besar untuk mengubur Darwin dan keseluruhan teori evolusi. Tidak ada cairan sumber kehidupan, baik di planet ini atau planet lain, dan jika permulaan kehidupan tidak terjadi secara acak, maka permulaan tersebut merupakan hasil dari kecerdasan yang bertujuan. 103

Astronomer Fred Hoyle menyimpulkan hal yang sama:

Sesungguhnya, teori semacam itu (bahwa kehidupan dirancang oleh suatu kecerdasan) sangat jelas sehingga membuat orang bertanya-tanya mengapa itu tidak diterima sebagai bukti dengan sendirinya. Alasannya lebih bersifat psikologis daripada ilmiah.104

Baik Wickramasinghe dan Hoyle adalah orang-orang yang, hampir sepanjang karier mereka, memahami ilmu pengetahuan dengan pende-katan materialisme; namun kebenaran yang mereka temui adalah bahwa kehidupan diciptakan, dan mereka memiliki keberanian untuk meng-akuinya. Sekarang, lebih banyak ahli biologi dan biokimia telah mengesampingkan dongeng bahwa kehidupan dapat muncul secara kebetulan.

Orang-orang yang masih setia menganut Darwinisme orang-orang yang masih bersikukuh bahwa kehidupan muncul kebetulan sungguh dalam keadaan ketakuan seperti yang sudah kami katakan pada awal bab ini. Tepat seperti yang dimaksud ahli biokimia Michael Behe ketika dia mengatakan, “Kenyataan bahwa kehidupan dirancang oleh suatu kecerdasan merupakan guncangan bagi kami pada abad ke-20 yang telah terbiasa memikirkan kehidupan sebagai hasil hukum alam yang sederhana”105. Guncangan yang di-rasakan oleh orang-orang seperti itu merupakan guncangan karena harus menghadapi kenyataan keberadaan Allah, yang menciptakan mereka.

Para pengikut paham materialis jatuh ke dalam dilema tak terelakkan karena mereka berkutat untuk mengingkari kenyataan yang dapat mereka lihat dengan jelas. Dalam Al Quran, Allah menggambarkan kebi-ngungan penganut materialisme sebagai berikut:

“Demi langit yang mempunyai jalan-jalan, sesungguhnya kamu benar-benar dalam keadaan berbeda-beda pendapat, dipalingkan dari padanya (Rasul dan Al Quran) orang yang dipalingkan. Terku-tuklah orang-orang yang banyak berdusta, (yaitu) orang-orang yang terbenam dalam kebohongan lagi lalai.” (QS. Adz-Dzaariyaat, 51: 7-11) !

Pada poin ini, tugas kita adalah mengajak mereka yang karena terpengaruh oleh filosofi materialisme, telah melewati batas-batas rasionalitas, untuk berpikir dan menggunakan akal sehat. Kita harus mengajak mereka untuk membuang semua prasangka mereka, berpikir, dan mempertimbangkan dengan cermat rancangan alam semesta beserta kehidupan di dalamya yang luar biasa, serta untuk menerimanya sebagai bukti se-derhana akan kenyataan penciptaan Allah.

Akan tetapi, penyeru panggilan ini sebenarnya bukan kita sendiri melainkan Allah. Allah, Sang Pencipta langit dan bumi dari ketiadaan, memanggil manusia yang Dia ciptakan untuk menggunakan akal mereka:

“Sesungguhnya Tuhan kamu ialah Allah Yang menciptakan langit dan bumi dalam enam masa, kemudian Dia bersemayam di atas 'Arsy (singgasana) untuk mengatur segala urusan. Tiada seorang pun yang akan memberi syafaat kecuali sesudah ada izin-Nya. (Zat) yang demikian itulah Allah, Tuhan kamu, maka sembahlah Dia. Ma-ka apakah kamu tidak mengambil pelajaran?” (QS. Yunus, 10: 3) !

Pada ayat lain manusia diberitahu:

“Maka apakah (Allah) yang menciptakan itu sama dengan yang tidak dapat menciptakan (apa-apa)? Maka mengapa kamu tidak mengambil pelajaran?” (QS. An-Nahl, 16: 17) !

Ilmu pengetahuan modern telah membuktikan kebenaran penciptaan. Sekarang waktunya bagi dunia ilmu pengetahuan untuk melihat kebenaran ini dan mengambil pelajaran darinya. Orang yang mengingkari atau menolak keberadaan Allah, terutama orang yang berpura-pura bahwa mereka melakukannya atas nama ilmu pengetahuan, sebaiknya menyadari betapa jauh mereka tersesat dan berbelok dari arah yang benar ini.

Di sisi lain, kebenaran yang diungkapkan oleh ilmu pengetahuan memiliki pelajaran lain bagi orang yang telah mengatakan bahwa mereka mempercayai keberadaan Allah dan bahwa alam semesta diciptakan oleh-Nya. Pelajaran tersebut adalah bahwa kepercayaan mereka mung-kin dangkal, bahwa mereka tidak sepenuhnya memikirkan bukti ciptaan Allah atau tentang konsekuensi-konsekuensinya, bahwa, karena alasan ini, mereka mungkin tidak memenuhi semua kewajiban atas kepercayaan mereka. Dalam Al Quran Allah menggambarkan orang seperti itu dengan:

“Katakan: ‘Kepunyaan siapakah bumi ini, dan semua yang ada padanya, jika kamu mengetahui?’ Mereka akan menjawab: ‘Ke-punyaan Allah.’ Katakanlah: ‘Maka apakah kamu tidak ingat?” Katakanlah: “Siapakah Yang Empunya langit yang tujuh dan Yang Empunya 'Arsy yang besar?” Mereka akan menjawab: “Ke-punyaan Allah.” Katakanlah: “Maka apakah kamu tidak bertak-wa?” Katakanlah: “Siapakah yang ditangan-Nya berada kekuasaan atas segala sesuatu sedang Dia melindungi, tetapi tidak ada yang dapat dilindungi dari (azab)-Nya, jika kamu me-ngetahui?” Mereka akan menjawab: “Kepunyaan Allah.” Katakanlah: “(Kalau demikian), maka dari jalan manakah kamu ditipu?” (QS. Al Mu’minuun, 23: 84-89) !

Orang yang telah menyadari bahwa Allah itu ada, dan Dia menciptakan segala sesuatu, namun tetap mengingkari kebenaran ini, sesungguhnya seperti “tertipu”. Adalah Allah yang menciptakan alam semesta dan bumi tempat kita hidup secara sempurna bagi kita dan kemudian men-ciptakan kita pula. Tugas setiap orang adalah untuk menganggapnya sebagai fakta terpenting dalam kehidupannya. Langit dan bumi dan segala sesuatu di antaranya adalah milik Allah Yang Mahaagung. Umat manusia harus menganggap Allah sebagai Tuhan dan Penguasa dan mengabdi kepada-Nya. Kebenaran ini diungkapkan kepada kita oleh Allah dalam firman:

“Tuhan (Yang menguasai langit) dan bumi dan apa-apa yang ada di antara keduanya, maka sembahlah Dia dan berteguh hatilah dalam beribadat kepada-Nya. Apakah kamu mengetahui ada seorang yang sama dengan Dia (yang patut disembah)?” (QS. Maryam, 19: 65) !

Terdapat 2.000 jenis protein dalam bakteri sederhana. Kemungkinan semua ini ada secara kebetulan adalah 1 banding 1040.000. Pada manusia terdapat 200.000 bentuk protein. Kata “tidak mungkin” terlalu halus untuk menggambarkan peluang kejadian seperti itu hanya karena kebetulan.

“Sesungguhnya penciptaan langit dan bumi lebih besar daripada penciptaan manusia akan tetapi kebanyakan manusia tidak mengetahui.” (QS. Ghaafir, 40: 57) !

"Mahasuci Engkau, tidak ada yang kami ketahui selain dari apa yang telah Engkau ajarkan kepada kami; sesungguhnya Engkaulah Yang Maha Mengetahui lagi Mahabijaksana." (QS. Al Baqarah, 2: 32) !

Read More ..

BAB 8

Unsur-Unsur Kehidupan yang Dirancang Khusus

Ada pemikiran dan tujuan dibalik alam semesta. Ada isyarat kehadiran Tuhan dalam betapa abstraknya ilmu matematika menembus rahasia alam semesta, yang mengisyaratkan adanya sebuah pemikiran rasional menciptakan dunia ini. Alam disesuaikan untuk memungkinkan kehidupan dan kesadaran agar muncul.

John Polkinghorne, British Physicist 84

Sampai pada bab ini, kita telah mengamati betapa semua keseim-bangan fisik alam semesta tempat kita hidup telah dirancang seca-ra khusus sehingga kita bisa hidup. Kita telah melihat betapa struktur umum alam semesta ini, lokasi bumi di alam semesta, dan faktor-faktor seperti udara, cahaya, dan air telah dirancang secara tepat untuk memiliki sifat yang kita butuhkan. Di samping semua itu, kita juga perlu mencermati unsur-unsur yang menyusun tubuh kita. Unsur-unsur kimia tersebut, unsur pembentuk tangan, mata, rambut, dan organ-organ kita, seperti halnya semua makhluk hidup—tanaman dan binatang—yang merupakan sumber makanan kita, telah dirancang secara khusus untuk memenuhi tujuan mereka semestinya.

Fisikawan Robert E. D. Clark merujuk pada keberadaan rancangan khusus dan luar biasa dalam unsur pembentuk kehidupan ketika dia berkata: “Seolah Sang Pencipta telah memberi kita seperangkat bagian-bagian pracetak yang dibuat siap untuk bekerja.” 85

Di antara unsur-unsur pembentuk, karbon adalah unsur yang paling penting.

Rancangan pada Karbon

Pada bab sebelumnya kita menjelaskan proses yang luar biasa di mana karbon, unsur yang menduduki posisi keenam dalam tabel periodik, dihasilkan dalam pusat bintang yang sangat besar, yang disebut raksasa merah. Kita juga melihat bagaimana, setelah menemukan proses yang menarik ini, Fred Hoyle tergerak untuk mengatakan bahwa “hukum fisika nuklir telah dirancang secara sengaja dengan ber-dasar pada konsekuensi yang dihasilkan pada bintang.”86

Kalau kita mengamati karbon dengan lebih teliti, kita dapat melihat bahwa tidak hanya su-sunan fisik unsur ini saja namun juga sifat kimianya dirancang secara sengaja agar menjadi seperti seharusnya.

Karbon murni secara alamiah terjadi dalam dua bentuk: grafit dan berlian. Tetapi karbon juga membentuk senyawa dengan bermacam unsur lain dan hasilnya adalah berbagai jenis zat yang berbeda. Secara khusus benda organik kehidupan yang begitu beragam—membran sel dan kulit kayu, lensa mata dan tanduk rusa, bagian putih telur dan racun ular—semuanya tersusun oleh senyawa-senyawa yang berdasar karbon. Karbon, dicampur dengan hidrogen, oksigen, dan nitrogen dalam bera-gam jumlah dan susunan geometrik, menghasilkan begitu beragam materi dengan sifat-sifat yang jauh berbeda.

Beberapa molekul senyawa karbon mengandung hanya beberapa atom, yang lain mengandung ratusan atau bahkan jutaan atom. Lebih jauh lagi, tidak ada unsur lain yang memiliki manfaat seberagam karbon dalam pembentukan molekul dengan daya tahan dan stabilitas seperti itu. Mengutip pendapat David Burnie dalam bukunya yang berjudul Life:

Karbon merupakan unsur yang sangat tidak biasa. Tanpa adanya karbon dan sifat tidak biasanya, sepertinya tidak akan ada kehidupan di bumi. 87

Mengenai karbon, ahli kimia Inggris, Nevil Sidgwick, menulis dalam buku Chemical Elements and Their Compounds:

Karbon merupakan unsur unik dalam jumlah dan ragam senyawa yang dapat dibentuknya. Seperempat juta lebih telah diisolasikan dan dijelaskan, namun memberikan ide yang sangat tidak sempurna akan kekuatannya, karena karbon merupakan dasar dari semua benda hidup . 88

Baik ditinjau dari sisi fisika atau kimia, tidak mungkin kehidupan berdasarkan pada unsur selain karbon. Pada suatu saat, silikon dikemu-kakan sebagai unsur lain yang mungkin sebagai dasar kehidupan. Na-mun sekarang kita tahu bahwa dugaan ini tidak mungkin. Mengutip pendapat Sidgwick lagi:

Sekarang kami cukup tahu untuk meyakini bahwa ide akan sebuah dunia di mana silikon mengambil alih fungsi karbon sebagai dasar kehidupan tidaklah mungkin..... 89

Ikatan Kovalen

Ikatan kimia yang mengikat karbon ketika membentuk senyawa or-ganik disebut “ikatan kovalen”. Ikatan kovalen terjadi ketika dua atom berbagi elektronnya.

Elektron-elektron sebuah atom menempati lapisan orbit spesifik yang mengelilingi inti atom. Orbit yang terdekat dengan nukleus dapat ditempati tidak lebih dari dua elektron. Pada orbit berikutnya elektron terbanyak adalah delapan elektron. Pada orbit ketiga, dapat mencapai delapan belas. Jumlah elektron semakin meningkat dengan penambahan orbit. Lalu, sebuah aspek yang menarik dari skema tersebut adalah atom “ingin” melengkapi jumlah elektron dalam orbit. Misalnya, oksigen memiliki enam elektron pada orbit kedua (dan yang paling luar), dan ini membuatnya lebih “berani” membentuk kombinasi dengan atom lain-nya yang akan menyediakan dua kelebihan elektron yang diperlukan untuk menaikkan jumlahnya menjadi delapan. (Kenapa atom bertindak seperti itu adalah sebuah pertanyaan yang tidak terjawab. Namun dengan berperilaku seperti itu merupakan hal yang bagus: karena jika tidak, kehidupan tidak akan mungkin.)

Ikatan kovalen merupakan hasil dari kecenderungan atom untuk melengkapi elektron pada orbitnya. Dua atau lebih atom dapat mengisi kekurangan dalam orbitnya dengan saling berbagi elektron. Sebuah contoh yang bagus adalah molekul air (H2O), yang unsur pembentuknya (dua atom hidrogen dan satu atom oksigen) membentuk ikatan kovalen. Dalam senyawa ini, oksigen melengkapi jumlah elektron pada orbit kedua menjadi delapan dengan berbagi dua elektron (masing-masing satu elektron) dari orbit dua buah atom hidrogen; dengan cara yang sama, setiap atom hidrogen “meminjam” satu elektron dari atom oksigen untuk melengkapi kulitnya sendiri.

Karbon sangat piawai dalam membentuk ikatan kovalen dengan atom lain (termasuk atom karbon) yang memungkinkan terbentuknya sejumlah besar senyawa. Salah satu contoh dari senyawa ini yang paling sederhana adalah metana: gas biasa yang dibentuk dari ikatan kovalen empat atom hidrogen dan satu atom karbon. Hanya dengan enam elek-tron, orbit terluar karbon kekurangan empat elektron untuk menggenap-kan menjadi delapan, tidak seperti oksigen yang kekurangan dua, dan karena inilah, empat atom hidrogen diperlukan untuk melengkapinya.

Telah disebutkan bahwa karbon memiliki beragam kemampuan dalam membentuk ikatan dengan atom lain dan kemampuan inilah yang menghasilkan beragam senyawa. Kelompok senyawa yang dibentuk secara eksklusif dari karbon dan hidrogen disebut “hidrokarbon”. Kelompok ini merupakan kelompok senyawa yang sangat beragam yang meliputi gas alam, bensin, kero-sen, dan minyak oli. Hidrokar-bon seperti etilen dan propilen adalah dasar pembentuk in-dustri petrokimia modern. Hidrokarbon seperti benze-na, toluena, dan terpentin tidak asing lagi bagi siapa pun yang kerjanya berhu-bungan dengan cat. Naptalen yang melindungi pakaian kita dari ngengat adalah hidrokarbon lainnya. Dengan tambahan klorin da-lam senyawa, beberapa hidrokarbon menjadi zat bius; dengan tambahan florin, kita memiliki freon, gas yang banyak digunakan dalam AC.

Terdapat kelompok senyawa penting lain bentukan dari karbon, hi-drogen, dan oksigen yang berikatan kovalen satu dengan lainnya. Dalam kelom-pok ini kita temukan alkohol seperti etanol dan propanol, keton, aldehid, dan asam lemak, sebagai salah satu dari sekian banyak senyawa. Kelompok senyawa lain yang tersusun dari karbon, hidrogen, dan oksi-gen adalah gula, yang mencakup glukosa dan fruktosa.

Selulosa yang menyusun kerangka kayu dan bahan kertas mentah adalah karbohidrat. Begitu juga dengan cuka. Demikian pula lilin lebah dan asam formiat. Setiap senyawa dan bahan-bahan yang begitu beragam yang terbentuk alami di dunia kita ini “tidak lebih” merupakan susunan berbeda dari karbon, hidrogen, dan oksigen yang diikat ber-sama oleh ikatan kovalen.

Ketika karbon, hidrogen, oksigen, dan nitrogen membentuk ikatan seperti itu, hasilnya adalah sekelompok molekul yang merupakan dasar dan struktur kehidupan itu sendiri: asam amino yang menyusun protein. Nukleotida yang menyusun DNA juga merupakan molekul yang di-bentuk dari karbon, hidrogen, oksigen, dan nitrogen.

Singkatnya, ikatan kovalen yang mampu dibentuk oleh atom karbon sangat penting untuk keberadaan kehidupan. Andaikan hidrogen, kar-bon, nitrogen, dan oksigen tidak terlalu “berani” saling berbagi elektron, maka kehidupan tidak akan mungkin.

Yang memungkinkan karbon membentuk ikatan-ikatan tersebut adalah sebuah sifat yang disebut para ahli kimia sebagai “keadaan meta-stabil”, sebuah keadaan dengan ambang yang sangat tipis di atas stabil. Ahli biokimia, J. B. S. Haldane, menjelaskan keadaan metastabil sebagai:

Molekul metastabil berarti molekul yang mampu melepaskan energi bebas dengan transformasi, namun cukup stabil untuk bertahan lama kecuali diaktifkan oleh panas, radiasi, atau penyatuan dengan katalis.90

Istilah yang agak teknis ini berarti bahwa karbon memiliki struktur agak unik, oleh karenanya, sangat mudah bagi karbon membentuk ikatan kovalen dalam kondisi normal.

Akan tetapi, tepat di sinilah karbon mulai membuat penasaran ka-rena karbon metastabil hanya dalam kisaran suhu yang sangat sempit. Lebih tepatnya, senyawa karbon menjadi sangat tidak stabil jika suhu di atas 100OC.

Fakta ini sangat lumrah dalam kehidupan kita sehari-hari sehingga sebagian besar dari kita tidak menganggapnya istimewa. Misalnya ketika kita memasak daging, yang kita lakukan sebenarnya adalah mengubah struktur senyawa karbonnya. Namun ada sesuatu yang perlu kita catat di sini: Daging matang menjadi benar-benar “mati”; yaitu struktur kimianya berbeda dengan yang dimiliki daging tersebut ketika masih merupakan bagian organisme hidup. Sesungguhnya sebagian besar senyawa karbon menjadi “tidak alami” pada suhu di atas 100OC: sebagian besar vitamin misalnya, terurai begitu saja; gula juga mengalami perubahan struktur dan kehilangan sebagian nilai gizi; dan pada suhu sekitar 150OC, senyawa karbon akan mulai terbakar.

Dengan kata lain, jika atom karbon harus melakukan ikatan kovalen dengan atom-atom lain dan jika senyawa yang dihasilkan harus tetap stabil, maka suhu lingkungan ha-rus tidak lebih dari 100OC. Seba-liknya batas bawah adalah sekitar 0OC: Jika suhu turun jauh di ba-wah 0OC, biokimia organik men-jadi tidak mungkin.

Dalam kasus senyawa lain, secara umum keadaan ini bukan-lah yang terjadi. Sebagian besar senyawa anorganik tidak meta-stabil; kestabilannya tidak terlalu dipengaruhi oleh perubahan su-hu. Untuk mengetahuinya mari kita lakukan sebuah percobaan. Tusuk sepotong daging di ujung sebatang logam panjang, misal-nya besi dan panaskan keduanya di atas api. Bersamaan suhu me-manas, daging akan menghitam dan akhirnya terbakar jauh sebe-lum terjadi apa-apa dengan logam tersebut. Hal yang sama akan terjadi juga jika Anda meng-ganti logam dengan batu atau kaca. Anda harus meningkatkan panas sampai beberapa ratus derajat sebelum struktur benda-benda tersebut berubah.

Saat ini, Anda tentu sudah mendapati kesamaan antara kisaran suhu yang diperlukan untuk pembentukan dan kestabilan ikatan kovalen se-nyawa karbon dan kisaran suhu yang umum pada planet kita. Seperti telah dibahas di bagian lain, di seluruh alam semesta, suhu berkisar dari jutaan derajat dalam pusat bintang sampai nol derajat mutlak (-273,15OC). Namun bumi, yang telah diciptakan untuk umat manusia agar hidup di dalamnya, memiliki kisaran suhu sempit yang mutlak diperlukan bagi pembentukan senyawa karbon sebagai unsur pembentuk kehidupan.

Namun “kebetulan” yang menarik tidak berakhir di sini. Kisaran suhu yang sama merupakan satu-satunya keadaan di mana air tetap cair. Seperti yang telah kita bahas pada bab sebelumnya, air yang cair meru-pakan salah satu syarat utama kehidupan, untuk tetap cair, air memerlu-kan suhu yang tepat sama dengan suhu senyawa karbon agar dapat ter-bentuk dan stabil. Tidak ada “hukum” fisika atau alam yang mengha-ruskan keadaan seperti ini, dan berdasarkan fakta ini, terbukti bahwa sifat fisik air dan karbon dan keadaan planet bumi diciptakan selaras antara satu dan lainnya.

Ikatan Lemah

Ikatan kovalen bukan satu-satunya bentuk ikatan kimia yang men-jaga kestabilan senyawa-senyawa bagi kehidupan. Terdapat jenis ikatan lain dan berbeda yang dikenal sebagai “ikatan lemah”.

Ikatan ini sekitar dua puluh kali lebih lemah daripada ikatan kovalen, dari sinilah asal namanya; namun ikatan tersebut tidak kurang penting bagi proses-proses kimia organik. Berkat ikatan yang lemah ini, protein yang membangun unsur pembentuk makhluk hidup mampu menjaga struktur tiga dimensi yang rumit dan sangat vital.

Untuk menerangkannya, kita harus membahas secara ringkas struk-tur protein. Protein biasanya digambarkan sebagai sebuah “rantai” asam amino. Pada dasarnya pengandaian ini benar, namun tidak lengkap. Pengandaian ini tidak lengkap, karena bagi kebanyakan orang sebuah “rantai asam amino” dibayangkan sebagai suatu untaian mutiara sedang-kan asam amino yang menyusun protein memiliki struktur tiga dimensi yang lebih menyerupai sebatang pohon dengan cabang-cabang berdaun.

Ikatan kovalen adalah ikatan yang menahan atom-atom asam amino untuk bersatu. Ikatan yang lemah adalah ikatan yang menjaga struktur tiga dimensi yang penting dari asam-asam tersebut. Tidak ada protein bisa bertahan tanpa ikatan yang lemah ini. Dan tentu saja tanpa protein, tidak akan ada kehidupan.

Sekarang yang menarik dari masalah ini adalah bahwa kisaran suhu yang memungkinkan ikatan lemah terbentuk sama dengan kisaran suhu yang terdapat di bumi. Hal ini agak aneh karena sifat fisik maupun kimia ikatan kovalen versus ikatan lemah merupakan hal yang sangat berbeda dan saling tidak berhubungan. Dengan kata lain, tidak ada alasan menga-pa ikatan-ikatan tersebut memerlukan kisaran suhu yang sama. Namun begitulah kedua ikatan tersebut: Kedua tipe ikatan tersebut hanya dapat terbentuk dan tetap stabil dalam kisaran suhu yang sempit itu. Andaikan tidak—andaikan ikatan kovalen memerlukan kisaran suhu yang sangat berbeda dari ikatan yang lemah, misalnya—maka ikatan tersebut tidak akan mungkin membentuk struktur tiga dimensi rumit yang dibutuhkan protein.

Segala sesuatu yang telah kita ketahui tentang keluarbiasaan sifat-sifat kimia atom karbon menunjukkan bahwa terdapat keselarasan di an-tara unsur ini, yang merupakan pembentuk dasar kehidupan, air yang juga penting bagi kehidupan, dan planet bumi yang merupakan tempat bernaung kehidupan tersebut. Dalam Nature's Destiny, Michael Denton menekankan keselarasan ini ketika mengatakan:

Dari kisaran suhu yang sangat besar di alam semesta, hanya terdapat satu pita sempit suhu yang didalamnya kita memiliki (1) air yang cair, (2) senyawa organik metastabil yang melimpah, dan (3) ikatan lemah untuk menstabilkan struktur tiga dimensi molekul yang rumit. 91

Dari seluruh benda di ruang angkasa yang kita amati, “pita sempit suhu” ini hanya ada di bumi. Demikian pula, hanya di bumi, dua pem-bentuk dasar kehidupan—karbon dan air—ditemukan dalam persediaan melimpah.

Semua itu menunjukkan bahwa atom karbon beserta sifat-sifat luar biasanya dirancang secara khusus untuk kehidupan dan bahwa planet kita diciptakan untuk menjadi tempat tinggal bagi kehidupan berbasis karbon.

Rancangan pada Oksigen

Kita telah mengetahui bagaimana karbon merupakan unsur pem-bentuk makhluk hidup yang paling penting dan bagaimana karbon diran-cang secara khusus untuk memenuhi fungsi tersebut. Tetapi keber-adaan semua bentuk kehidupan berbasis karbon mutlak bergantung pada hal kedua: energi. Energi adalah kebutuhan yang mutlak bagi kehidupan.

Tanaman hijau memperoleh energi mereka dari matahari melalui proses fotosintesis. Bagi makhluk hidup lain di bumi—termasuk kita—satu-satunya sumber energi adalah sebuah proses yang disebut “oksida-si”—kata keren dari “pembakaran”. Energi organisme penghirup oksigen diperoleh dari pembakaran makanan yang berasal dari tumbuhan dan binatang. Seperti yang Anda tebak dari istilah “oksidasi”, pembakaran tersebut merupakan reaksi kimia yang menjadikan zat-zat teroksidasi —dengan kata lain, zat-zat digabungkan dengan oksigen. Karena itulah oksigen sama mutlaknya bagi kehidupan seperti karbon dan hidrogen.

Rumus umum pembakaran (oksidasi) adalah sebagai berikut:

Senyawa karbon + oksigen > air + karbon dioksida + energi

Artinya bahwa ketika senyawa karbon dan oksigen bergabung (tentu di bawah kondisi yang tepat), sebuah reaksi berlangsung sehingga meng-hasilkan air dan karbon dioksida dan melepaskan energi yang besar. Reaksi ini paling mudah terjadi pada hidrokarbon (senyawa hidrogen dan karbon). Glukosa (sejenis gula yang juga hidrokarbon) adalah senyawa yang secara tetap dibakar dalam tubuh Anda untuk menjaga agar tubuh tetap mendapat pasokan energi.

Begitulah, hidrogen dan karbon yang menyusun hidrokarbon me-rupakan unsur yang paling sesuai untuk berlangsungnya oksidasi. Di antara semua atom lainnya, hidrogen paling mudah bergabung dengan oksigen dan melepaskan energi paling banyak dalam proses tersebut. Jika Anda memerlukan bahan bakar untuk membakar dalam oksigen, Anda tidak dapat menemukan yang lebih baik daripada hidrogen. Dari nilainya sebagai bahan bakar, karbon berada di urutan ketiga setelah hidrogen dan boron. Dalam buku The Fitness of the Environment, Lawrence Henderson mengomentari kesesuaian luar biasa yang tampak di sini:

Reaksi-reaksi kimia (tersebut di atas), yang karena banyak alasan lain tampak paling sesuai untuk proses fisiologi, ternyata merupakan reaksi yang mampu mengalirkan energi melimpah ke dalam arus kehidupan. 92

Rancangan pada Api

(atau Mengapa Anda Tidak Langsung Terbakar)

Sebagaimana kita ketahui, reaksi dasar yang melepaskan energi yang diperlukan bagi kelangsungan organisme penghirup oksigen adalah oksi-dasi hidrokarbon. Tetapi fakta sederhana ini menimbulkan pertanyaan menyulitkan: Jika tubuh kita tersusun terutama oleh hidrokarbon, me-ngapa hidrokarbon dalam tubuh tidak teroksidasi juga? Dengan kata lain, mengapa kita tidak langsung terbakar, seperti korek api digesekkan?

Tubuh kita secara terus-menerus berhubungan dengan oksigen da-lam udara namun tidak teroksidasi: tubuh tidak terbakar. Mengapa tidak?

Alasan bagi keadaan yang bertolak belakang ini adalah bahwa di bawah suhu dan tekanan normal, oksigen dalam bentuk molekul (O2) memiliki tingkat kelembaman (keengganan) atau “nobilitas” yang besar. (Arti dalam istilah kimia, “nobilitas” adalah keengganan atau ketidak-mampuan sebuah zat untuk melakukan reaksi kimia dengan zat lain). Na-mun hal ini menimbulkan pertanyaan lain. Jika molekul oksigen begitu “enggan” sampai menghindar dari membakar kita, bagaimana molekul yang sama berhasil melakukan reaksi kimia di dalam tubuh kita?

Jawaban untuk pertanyaan ini, yang membingungkan para ahli ki-mia pada awal abad ke-19, tidak diketahui sampai pertengahan kedua abad ke-20, ketika para peneliti biokimia menemukan keberadaan enzim dalam tubuh manusia yang berfungsi hanya untuk memaksa O2 di atmos-fer untuk memasuki reaksi kimia. Sebagai hasil serangkaian langkah yang sangat rumit, enzim tersebut menggunakan atom besi dan tembaga dalam tubuh kita sebagai katalis. Katalis adalah senyawa yang memulai sebuah reaksi kimia dan memungkinkan reaksi tersebut berlanjut dalam keadaan berbeda (misalnya suhu yang lebih rendah, dan lain-lain) yang mestinya tidak mungkin apabila tanpa katalis. 93

Dengan kata lain, terdapat hal yang sangat menarik: Oksigen meru-pakan unsur yang mendukung oksidasi dan pembakaran, dan wajar orang berharap oksigen akan membakar kita juga. Untuk mencegahnya, bentuk molekul O2 oksigen yang ada di atmosfer diberi sifat kelembaman kimia yang kuat. Karena itulah oksigen tidak mudah bereaksi. Namun di lain sisi, tubuh kita bergantung pada sifat pem-bakaran oksigen untuk energi tubuh dan karena alasan itulah sel-sel kita dilengkapi dengan sis-tem enzim yang sangat rumit yang membuat gas “enggan” tersebut sangat reaktif.

Selagi dalam bahasan ini, perlu ditunjukkan pula bahwa sistem en-zim merupakan contoh rancangan yang begitu mengagumkan sehingga teori evolusi yang menyatakan bahwa kehidupan muncul kebetulan tidak akan pernah mampu menjelaskannya. 94

Terdapat pencegahan lain agar tubuh kita tidak terbakar, yang dise-but ahli kimia Nevil Sidgwick sebagai “sifat kelembaman karbon”.95

Artinya, karbon tidak terlalu mudah juga dalam bereaksi dengan oksigen di bawah tekanan dan suhu normal. Dijelaskan dengan bahasa kimia, semua ini tampak agak sulit dimengerti, namun sebetulnya yang akan digambarkan di sini adalah sesuatu yang pasti sudah diketahui siapa pun yang pernah menyalakan perapian dengan tumpukan kayu atau tungku batubara pada musim dingin atau mengadakan barbecue pada musim panas. Agar api mulai menyala, Anda harus menyiapkan banyak perlengkapan (bahan bakar, pemantik dan lain-lain) atau meningkatkan dengan tiba-ti-ba suhu bahan bakar sampai derajat sangat tinggi (seperti dengan obor). Tetapi sekali bahan bakar itu terbakar, karbon di dalamnya bereaksi de-ngan oksigen dengan cepat dan energi dilepas-kan dalam jumlah besar. Itulah sebabnya sangat sulit menyalakan api tanpa sumber panas lain. Namun setelah pembakaran dimulai, panas yang tinggi dihasilkan dan menyebabkan senya-wa karbon lain yang terdekat ikut terbakar sehingga api menyebar.

Jika kita mencermati masalah ini, kita dapat melihat bahwa api itu sendiri adalah contoh rancangan paling menarik. Sifat kimia oksigen dan karbon telah dirancang sedemikan rupa sehingga kedua unsur ter-sebut saling bereaksi (pembakaran) hanya ketika terdapat panas tinggi. Ini juga bagus karena jika sebaliknya, kehidupan di planet ini tidak akan menyenangkan atau bahkan tidak mungkin. Andaikan oksigen dan kar-bon hanya sedikit lebih mudah saling bereaksi, pembakaran spontan — penyalaan dengan sendirinya — dari manusia, pohon, dan binatang akan menjadi kejadian yang lumrah ketika cuaca terlalu hangat. Misalnya, se-orang yang berjalan melalui gurun bisa secara tiba-tiba terbakar di siang hari sangat terik; tanaman dan binatang akan dihadapkan pada risiko yang sama. Bahkan andaikan kehidupan mungkin ada dalam dunia seperti itu, benar-benar tidak akan menyenangkan.

Sebaliknya, andaikan karbon dan oksigen sedikit lebih lembam (yaitu agak kurang reaktif) dari sekarang ini, akan lebih sulit menyalakan api: bahkan mungkin mustahil. Dan tanpa api, kita bukan saja tak mampu menjaga tubuh tetap hangat: besar kemungkinan bahwa tidak akan ada kemajuan teknologi di planet kita, karena kemajuan tersebut bergantung pada kemampuan mengolah bahan-bahan seperti logam; dan tanpa pa-nas yang disediakan oleh api, pemurnian dan pengolahan logam menjadi mustahil.

Semua hal tersebut menunjukkan bahwa sifat-sifat kimia karbon dan oksigen disusun agar sangat sesuai bagi kebutuhan umat manusia. Berke-naan dengan hal ini, Michael Denton mengatakan:

Ketidak-reaktifan atom karbon dan oksigen pada suhu lingkungan, diga-bungkan dengan energi sangat besar yang dilepaskan begitu pembakaran dimulai, benar-benar cocok bagi kehidupan di bumi. Kombinasi aneh ini tidak hanya menyediakan energi melimpah bagi kehidupan tingkat tinggi dari ok-sidasi yang terkendali dan teratur, namun juga memungkinkan penggunaan api terkendali oleh umat manusia, serta memungkinkan pe-manfaatan energi pembakaran yang melimpah bagi kemajuan teknologi. 96

Dengan kata lain, karbon dan oksigen telah diciptakan dengan sifat-sifat yang paling sesuai untuk kehidupan manusia. Sifat-sifat kedua un-sur ini memungkinkan kita menyalakan api dan memanfaatkannya se-nyaman mungkin. Lebih jauh lagi, dunia penuh dengan sumber karbon (misalnya kayu) yang sesuai bagi pembakaran. Semua itu merupakan petunjuk bahwa api dan bahan-bahan untuk memulai dan memper-tahankannya diciptakan khusus sesuai bagi kehidupan manusia. Dalam Al Quran, Allah berfirman kepada umat manusia:

Tuhan yang menjadikan untukmu api dari kayu yang hijau, maka tiba-tiba kamu nyalakan (api) dari kayu itu. (QS. Yaasiin, 36: 80) !

Daya Larut Ideal Oksigen

Penggunaan oksigen oleh tubuh sangat bergantung pada sifat gas un-tuk larut dalam air. Oksigen yang masuk ke dalam paru-paru kita saat kita menarik napas segera dilarutkan dalam darah. Protein yang disebut he-moglobin menangkap molekul-molekul oksigen dan membawanya ke sel tubuh lainnya di mana, berkat sistem enzim khusus yang dijelaskan sebelumnya, oksigen digunakan untuk mengoksidasi senyawa karbon yang disebut ATP untuk melepaskan energinya.

Semua organisme kompleks memperoleh energi mereka dengan cara ini. Tetapi operasi sistem ini bergantung terutama pada daya larut ok-sigen. Jika oksigen tidak cukup larut, oksigen yang akan memasuki darah dan sel tidak akan cukup dan tidak akan bisa menghasilkan energi yang mereka butuhkan; di lain sisi, jika oksigen sangat larut, darah akan kele-bihan oksigen dan menyebabkan kondisi yang dikenal sebagai keracunan oksigen.

Perbedaan daya larut dalam air dari gas yang berbeda bervariasi de-ngan faktor mencapai sejuta. Yaitu, gas yang paling mudah larut sejuta kali lebih gampang terlarut dalam air daripada gas yang paling tidak mudah larut, dan sangat sulit menemukan gas-gas dengan daya larut sama. Misalnya, karbon dioksida larut dua puluh kali lebih mudah dalam air daripada oksigen. Tetapi di antara kisaran daya larut yang mungkin dimiliki, daya larut oksigen benar-benar sesuai untuk kebutuhan kehi-dupan manusia.

Apa yang akan terjadi jika daya larut oksigen dalam air berbeda: sedikit lebih rendah atau sedikit lebih tinggi?

Mari kita cermati kemungkinan pertama. Jika oksigen kurang larut dalam air (dan juga dalam darah), oksigen yang masuk ke aliran darah hanya sedikit dan sel-sel tubuh akan kekurangan oksigen. Ini akan mem-buat kehidupan sangat sulit bagi organisme bermetabolisme aktif seperti manusia. Betapapun hebatnya Anda bernapas, Anda secara terus-mene-rus akan menghadapi bahaya mati lemas karena tidak cukup oksigen yang sampai ke dalam sel-sel tubuh Anda.

Sebaliknya, jika daya larut oksigen dalam air lebih tinggi, Anda akan dihadapkan pada ancaman keracunan oksigen, yang dijelaskan di atas. Sebetulnya, oksigen merupakan zat yang berbahaya: Jika sebuah organis-me mendapatkan terlalu banyak oksigen, akibatnya bisa fatal. Sebagian oksigen dalam darah bereaksi dengan air darah. Jika jumlah oksigen yang terlarut terlalu tinggi, maka dihasilkan zat yang sangat reaktif dan merusak. Salah satu fungsi sistem enzim darah yang rumit adalah untuk mencegah keracunan itu terjadi. Namun jika jumlah oksigen terlarut terlalu tinggi, enzim tersebut tidak bisa mengerjakan tugasnya. Sebagai akibatnya, setiap napas yang kita hirup akan meracuni kita dan meng-akibatkan kematian dengan cepat. Ahli kimia, Irwin Fridovich mengo-mentari masalah ini:

Semua organisme yang bernapas terjebak dalam perangkap berbahaya. Oksigen yang mendukung kehidupannya justru racun bagi mereka, dan mereka bertahan hidup di bawah ancaman bahaya, hanya dengan ber-gantung pada mekanisme pertahanan yang rumit. 97

Yang menyelamatkan kita dari perangkap ini—dari keracunan akibat terlalu banyak oksigen atau dari kematian yang disebabkan tidak cukup-nya oksigen merupakan fakta bahwa daya larut oksigen dan sistem enzim yang rumit dari tubuh telah dirancang secara cermat dan diciptakan seba-gaimana seharusnya. Gamblangnya, Allah tidak hanya telah mencipta-kan udara yang kita hirup, namun juga sistem yang memungkinkan menggunakan udara itu dalam keselarasan sempurna dengan yang lainnya.

Unsur-Unsur Lain

Karbon dan oksigen tentu saja bukan satu-satunya unsur yang diran-cang dengan sengaja untuk memungkinkan kehidupan. Unsur-unsur seperti hidrogen dan nitrogen, yang menyusun sebagian besar tubuh makhluk hidup, juga memiliki sifat-sifat yang memungkinkan kehi-dupan. Kenyataannya, tidak terdapat satu pun unsur dalam tabel perio-dik yang tidak berperan dalam mendukung kehidupan.

Dalam tabel periodik dasar terdapat sembilan puluh dua unsur mulai dari hidrogen (paling ringan) sampai uranium (paling berat). (Tentu saja terdapat unsur-unsur lain di luar uranium, namun unsur-unsur tersebut tidak terbentuk secara alamiah dan semuanya dibuat dalam kondisi laboratorium. Tidak satu pun dari unsur-unsur tersebut stabil). Dari kesembilan puluh dua unsur tersebut, dua puluh lima di antaranya secara langsung berperan penting untuk kehidupan, dan di antaranya, hanya sebelas – hidrogen, karbon, oksigen, nitrogen, sodium, magnesium, fosfor, belerang, klorin, potasium, dan kalsium—yang menyusun sekitar 99% berat badan hampir semua jenis makhluk hidup. Empat belas unsur lainnya (vanadium, kromium, mangan, besi, kobalt, nikel, tembaga, seng, molibdenum, boron, silikon, selenium, flurin, dan iodin) muncul dalam organisme kehidupan hanya dalam jumlah yang sangat kecil, meskipun begitu unsur-unsur tersebut memiliki fungsi-fungsi yang sangat penting. Tiga unsur—arsenik, timah, dan tungsten—ditemukan pada beberapa makhluk hidup di mana unsur-unsur tersebut melakukan fungsi yang tidak bisa benar-benar dipahami. Tiga unsur lain—bromin, strontium, dan barium— diketahui terdapat pada kebanyakan organisme, tetapi fungsi-fungsinya masih merupakan misteri. 98

Spektrum lebar ini mencakup atom-atom dari setiap rangkaian yang berbeda pada tabel periodik, yang unsur-unsurnya dikelompokkan ber-dasarkan sifat-sifat atomnya. Ini menunjukkan bahwa seluruh kelompok unsur dalam tabel periodik penting untuk kehidupan, dengan cara bagai-manapun. Dalam buku The Biological Chemistry of the Elements, J. J. R. Frausto da Silva dan R. J. P. William mengatakan bahwa:

Unsur-unsur biologi tampaknya telah diseleksi dari hampir semua kelompok dan subkelompok tabel periodik... dan ini berarti bahwa hampir semua jenis sifat kimia berkaitan dengan proses kehidupan dalam batasan-batasan yang ditentukan oleh lingkungan.99

Bahkan unsur radioaktif berat pada bagian akhir tabel periodik telah dirancang untuk berperan bagi kehidupan manusia. Dalam buku Nature's Destiny, Michael Denton menggambarkan secara terperinci peran penting yang dimainkan unsur-unsur radioaktif, seperti uranium, dalam pemben-tukan struktur geologis bumi. Radioaktif alamiah sangat berkaitan de-ngan kenyataan bahwa inti bumi mampu mempertahankan panasnya. Panas tersebut menahan inti, yang terdiri dari besi dan nikel, agar tetap cair. Inti cair ini merupakan sumber medan magnet bumi yang, seperti telah diterangkan di bagian lain, membantu melindungi planet dari radi-asi dan partikel berbahaya dari luar angkasa, di samping melakukan fungsi-fungsi lain. Bahkan gas dan unsur lembam seperti logam-logam rare-earth, yang tampaknya tidak satu pun mendukung kehidupan, jelas ada disebabkan oleh tuntutan untuk memastikan bahwa rangkaian unsur bentukan-alami hanya sampai pada uranium.100

Singkatnya, bisa dikatakan bahwa semua unsur yang kita ketahui keberadaannya memiliki suatu peran bagi kehidupan manusia. Tidak satu pun dari unsur-unsur tersebut yang keberadaannya berlebihan ataupun tidak bertujuan. Situasi ini merupakan bukti lebih jauh bahwa alam semesta ini diciptakan oleh Allah untuk umat manusia.

Kesimpulan

Setiap sifat fisik dan kimia alam semesta yang telah kita kaji ternyata tepat sesuai dengan yang diperlukan bagi keberadaan kehidupan. Na-mun, dalam buku ini kita hanya mengorek permukaan dari bukti yang berlimpah untuk fakta tersebut. Betapapun dalamnya Anda menyelidiki detail atau memperluas penelitian, pengamatan umum ini tetap berlaku; dalam setiap detail alam semesta, ada satu tujuan demi kehidupan manu-sia, dan setiap detail dirancang secara sempurna, seimbang, dan harmonis untuk mencapai tujuan itu.

Tentu saja ini merupakan bukti keberadaan Sang Pencipta yang men-jadikan alam semesta untuk tujuan ini. Apa pun sifat materi yang kita kaji, kita menyaksikan di dalamnya pengetahuan, kebijaksanaan, dan kekua-tan tidak terbatas dari Sang Pencipta. Allah menciptakan benda-benda tersebut dari ketiadaan. Setiap benda tunduk pada kehendak-Nya, dan itulah sebabnya setiap dan segala sesuatu berada dalam keharmonisan yang sempurna satu sama lain.

Inilah kesimpulan yang akhirnya dicapai ilmu pengetahuan abad ke-20. Meskipun demikian, ini merupakan sekadar pengakuan terhadap fakta yang telah dipaparkan Al Quran empat belas abad lalu kepada umat manusia: Allah telah menciptakan setiap detail alam semesta untuk menampakkan kesempurnaan ciptaan-Nya sendiri:

“Maha suci Allah yang ditangan-Nyalah segala kerajaan, dan Dia Maha Kuasa atas segala sesuatu. Yang telah menciptakan tujuh langit berlapis-lapis. Kamu sekali-kali tidak melihat pada ciptaan Tuhan Yang Maha Pemurah sesuatu yang tidak seimbang. Maka lihatlah berulang-ulang, adakah kamu lihat sesuatu yang tidak seimbang? Kemudian pandanglah sekali lagi niscaya penglihatan-mu akan kembali kepadamu dengan tidak menemukan sesuatu cacat dan penglihatanmu itupun dalam keadaan payah.” (QS. Al Mulk, 67: 1-4) !

Picture Text

Salah satu bentuk alamiah karbon murni adalah grafit. Namun, unsur ini mampu membentuk zat-zat yang sangat berbeda jika bergabung dengan atom-atom unsur lain. Struktur utama tubuh manusia merupakan hasil ikatan kimia berbeda-beda yang mampu dibentuk karbon.

Struktur metana: empat atom hidrogen membagi setiap satu elektron dengan sebuah atom karbon.

Minyak zaitun, daging, dan gula merah: Segala sesuatu yang kita makan terbuat dari susunan hirogen, oksigen, dan karbon dengan penambahan atom lain seperti nitrogen.

AIR DAN METANA: DUA CONTOH

IKATAN KOVALEN YANG BERBEDA

Dalam molekul air (atas), terdapat ikatan kovalen antara dua atom hidrogen dan satu atom oksigen. Dalam molekul metana (bawah), empat atom hidrogen membentuk ikatan kovalen dengan sebuah atom karbon.

Ikatan Kovalen: Atom secara kuat diikat ke atom lain

Ikatan yang lemah: sebuah senyawa organik dibentuk dalam sebuah struktur tiga dimensi oleh ikatan (garis putus) yang lemah (ikatan non-kovalen)

Read More ..

BAB 7

RANCANGAN PADA AIR

Hal ini, seperti kebanyakan argumen ateis lainnya, berasal dari Kebutaan mendalam akan Filsafat Alamiah; karena andaikan laut hanya ada separo dari kuantitasnya sekarang, maka hanya ada separo juga Kuantitas Uap, dan akibatnya, kita hanya mempunyai Sungai separo dari jumlahnya yang sekarang untuk menyuplai semua daratan kering yang kita miliki sekarang, dan separo pula untuk kuantitas air yang akan diuapkan, serta panas yang menguapkannya.

John Ray, Naturalis Inggris abad ke-18 76

Sebagian besar planet kita diselimuti air. Samudra dan laut menem-pati tiga perempat bagian permukaan bumi, sementara pada daratannya sendiri terdapat sungai dan danau yang tidak terhi-tung jumlahnya. Salju dan es di puncak gunung-gunung tinggi adalah air dalam bentuk bekunya. Sejumlah besar air bumi berada di langit: Setiap awan mengandung ribuan—terkadang jutaan—ton air dalam betuk uap. Dari waktu ke waktu, sebagian uap air ini berubah menjadi tetesan dan jatuh ke tanah: dengan kata lain, turun hujan. Bahkan udara yang Anda hirup sekarang mengandung sejumlah uap air.

Singkatnya, belahan mana pun dari permukaan bumi yang Anda li-hat, Anda pasti akan melihat air di suatu tempat. Bahkan, ruangan tempat Anda duduk pada saat ini barangkali mengandung sekitar empat puluh sampai lima puluh liter air. Lihatlah ke sekeliling. Anda tidak bisa meli-hatnya? Lihat lagi, lebih cermat, kali ini dengan mengalihkan mata Anda dari tulisan ini dan amatilah tangan, lengan, kaki, serta tubuh Anda. Andalah 40-50 liter air itu!

Andalah, karena sekitar 70% tubuh manusia adalah air. Sel tubuh Anda mengandung pelbagai macam zat tetapi tak ada yang sebanyak atau sepenting air. Bagian terbesar dari darah yang beredar di setiap tem-pat dalam tubuh Anda tentu saja air. Tetapi ini tidak hanya berlaku bagi Anda sendiri atau orang lain: sebagian besar tubuh semua makhluk hidup adalah air. Tanpa air, tampaknya kehidupan tidak mungkin ada.

Air adalah zat yang dirancang secara khusus untuk menjadi dasar kehidupan. Setiap sifat fisik dan kimianya khusus diciptakan untuk kehidupan.

Kesesuaian Air

Ahli biokimia, A. E. Needham, dalam bukunya The Uniqueness of Bio-logical Materials, menunjukkan betapa pentingnya cairan bagi pemben-tukan kehidupan. Jika hukum alam semesta memungkinkan keberadaan zat padat atau gas saja, maka tidak akan pernah ada kehidupan. Alasan-nya adalah bahwa atom-atom zat padat berikatan terlalu rapat dan terlalu statis dan sama sekali tidak memungkinkan proses molekuler dinamis yang penting bagi terjadinya kehidupan. Sebaliknya, dalam gas, atom-atom bergerak bebas dan acak: Mekanisme kompleks bentuk kehidupan tidak mungkin berfungsi dalam struktur seperti itu.

Singkatnya, lingkungan cair mutlak dibutuhkan dalam proses-proses pembentukan kehidupan. Yang paling ideal dari semua cairan—atau te-patnya, satu-satunya cairan ideal— untuk tujuan ini adalah air.

Kenyataan bahwa air memiliki sifat-sifat yang sangat sesuai untuk kehidupan menarik perhatian ilmuwan sejak dulu. Namun, usaha per-tama untuk menyelidikinya secara terperinci adalah Astronomy and Gener-al Physics Considered with Reference to Natural Theology, sebuah buku yang ditulis oleh naturalis Inggris, William Whewell, yang diterbitkan pada tahun 1832. Whewell telah menguji sifat termal air dan mencermati bahwa beberapa di antaranya tampak melanggar hukum alam yang diyakini. Ke-simpulan yang ditariknya dari pengujian ini adalah bahwa ketidakkon-sistenan ini harus dianggap sebagai bukti bahwa zat ini telah diciptakan khusus demi keberadaan kehidupan.

Analisis paling komprehensif tentang kesesuaian air bagi kehidupan muncul dari Lawrence Henderson, seorang profesor dari Departemen Kimia Biologi Universitas Harvard, sekitar satu abad setelah buku Whe-well. Dalam bukunya, The Fitness of the Environment, yang sebagian orang kemudian menyebutnya “Karya ilmiah paling penting pada perempat pertama abad ke-20”, Henderson sampai pada kesimpulan mengenai lingkungan alam dunia kita, sebagai berikut:

Kesesuaian... (dari senyawa-senyawa ini menghasilkan) serangkaian sifat yang sangat atau hampir unik pada air, karbon dioksida, senyawa-senyawa karbon, hidrogen, dan oksigen, serta lautan—sangat banyak, sangat ber-variasi, sangat lengkap di antara semua yang diamati dalam permasalahan ini, sehingga bersama-sama mereka membentuk kesesuaian yang tentu saja paling mungkin. 77

Sifat Panas Air yang Luar Biasa

Salah satu pokok bahasan dalam buku Henderson adalah sifat termal air. Henderson menjelaskan bahwa ada lima macam sifat termal air yang tidak biasa:

1) Semua zat padat yang dikenal akan menyusut jika semakin dingin. Ini juga terjadi pada semua zat cair yang dikenal: Ketika suhunya menu-run, zat cair ini kehilangan volume. Ketika volume berkurang, kekerapan meningkat sehingga bagian yang lebih dingin dari zat cair itu menjadi lebih berat. Ini sebabnya volume bentuk padat suatu zat lebih besar dari-pada bentuk cairnya. Ada satu kasus di mana “hukum” ini dilanggar: air. Seperti zat cair lain, volume air menyusut ketika suhunya turun, namun ini berlaku hanya sampai pada suhu tertentu (4OC) dan seterusnya— tidak seperti semua zat cair lainnya yang diketahui—air tiba-tiba mengembang dan ketika akhirnya air membeku, air semakin mengembang. Sebagai akibatnya, “air padat” lebih ringan daripada “air cair”. Menurut hukum fisika normal, air padat, yang disebut es, seharus-nya lebih berat daripada air cair, dan seharusnya tenggelam ketika menjadi es; namun ternyata, es mengapung.

2) Ketika es mencair atau air menguap, es atau air menyerap panas dari lingkungannya. Ketika transisi tersebut dibalik (yaitu ketika air mem-beku atau uap mengembun, panas dilepaskan. Dalam fisika istilah “panas laten (latent heat)” digunakan untuk menggambarkan panas yang dilepas-kan tersebut. 78 Semua zat cair mempunyai panas laten seperti itu namun air termasuk di antara zat cair yang mempunyai panas laten tertinggi. Pada suhu “normal”, satu-satunya zat cair dengan panas laten lebih tinggi dari air ketika membeku adalah amonia. Di sisi lain, dalam kaitannya dengan sifat panas laten pada pengembunan, tidak ada zat cair yang bisa mengimbangi air.

3) “Kapasitas termal” air, yaitu jumlah panas yang diperlukan untuk meningkatkan suhu air per satu derajat, lebih tinggi dari kebanyakan zat cair lainnya.

4) Daya hantar panas air, kemampuannya untuk menghantarkan pa-nas, paling tidak empat kali lebih besar daripada zat cair lainnya.

5) Sebaliknya, daya hantar panas es dan salju rendah.

Sampai di sini Anda mungkin bertanya-tanya, apa gunanya kelima sifat fisik yang tampak begitu teknis ini. Ternyata, setiap sifat itu sangat penting karena kehidupan secara umum dan kehidupan diri kita dimung-kinkan di dunia ini terutama karena kelima sifat tersebut demikian adanya.

Sekarang mari kita cermati satu per satu.

Efek Pembekuan “Dari Atas ke Bawah”

Zat cair lain membeku dari bawah ke atas; air membeku dari atas ke bawah. Ini merupakan sifat pertama yang tidak biasa dari air, dan ini sangat penting untuk keberadaan air di permukaan bumi. Kalau air tidak bersifat demikian, artinya es tidak mengapung, sebagian besar air planet kita akan terperangkap dalam es dan kehidupan tidak mungkin ada di laut, danau, kolam, dan sungai.

Mari kita cermati secara terperinci mengapa demikian. Banyak tem-pat di dunia ini di mana suhu turun di bawah 0OC pada musim dingin, se-ring bahkan lebih rendah lagi. Suhu sedingin itu tentu saja akan mem-pengaruhi air di laut, danau, dsb. Air semakin dingin dan bagian-bagian-nya mulai membeku. Jika es tidak berperilaku seperti sekarang ini (atau tidak mengambang), es akan tenggelam ke dasar sementara bagian air yang lebih hangat akan naik ke permukaan dan terkena udara.

Tetapi suhu udara itu masih membekukan sehingga bagian air ini akan membeku juga dan tenggelam. Proses ini akan berlanjut sampai tidak tersisa air cair sama sekali. Namun bukan itu yang terjadi. Melain-kan sebaliknya: Ketika air semakin dingin, air menjadi lebih berat sampai suhunya mencapai 4OC, pada titik ini segala sesuatunya tiba-tiba berubah. Setelah itu, air mulai mengembang dan menjadi lebih ringan seiring me-nurunnya suhu. Akibatnya, air bersuhu 4OC tetap di bawah, air bersuhu 3OC berada di atasnya, air bersuhu 2OC berada di atasnya lagi dan seterusnya. Pada permukaan sajalah suhu air benar-benar mencapai 0OC dan di situ air membeku. Namun hanya permukaan yang membeku: Lapisan air bersuhu 4OC di bawah es tetap cair dan itu cukup bagi makh-luk hidup dan tanaman bawah air untuk terus hidup.

(Perlu dijelaskan di sini bahwa sifat kelima air—daya hantar panas es dan salju yang rendah—juga penting dalam proses ini. Karena es dan salju merupakan penghantar panas yang buruk, lapisan es dan salju mencegah panas pada air bagian bawah terlepas ke atmosfer. Akibatnya, kalaupun suhu udara mencapai -50OC, tebal lapisan es laut tidak akan pernah lebih dari satu atau dua meter dan akan terdapat banyak retakan di dalamnya. Makhluk seperti anjing laut dan pinguin yang hidup di daerah kutub dapat mengambil keuntungan dari keadaan ini untuk men-capai air di bawah es.)

Sekali lagi, mari kita memikirkan apa yang akan terjadi jika air tidak berperilaku seperti itu dan sebaliknya berperilaku “normal”. Misalkan air menjadi semakin berat ketika suhu semakin rendah, seperti zat cair lainnya, dan es tenggelam. Lantas bagaimana?

Dalam kasus seperti itu, proses pembekuan di samudra dan laut akan dimulai dari bawah dan berlanjut ke semua bagian di atas, karena tidak ada lapisan es di permukaan yang mencegah sisa panas terlepas. Dengan kata lain, sebagian besar danau, laut dan samudra bumi akan menjadi es padat dengan lapisan air, barangkali sedalam beberapa meter di atasnya. Bahkan ketika suhu udara meningkat, es di dasar tidak akan pernah men-cair sepenuhnya. Dalam laut seperti itu, tidak akan terdapat kehidupan, dan dalam sistem ekologi dengan laut mati, kehidupan di daratan juga menjadi tidak mungkin. Dengan kata lain, jika air tidak “menyimpang” dan berperilaku normal, planet kita akan menjadi dunia yang mati.

Mengapa air tidak berperilaku normal? Mengapa air tiba-tiba mulai mengembang pada suhu 4OC, setelah menyusut sebagaimana mestinya?

Itu adalah pertanyaan yang tak seorang pun mampu menjawabnya.

Keringat dan Penyejukan

Sifat air kedua dan ketiga yang disebutkan di atas—panas laten yang tinggi dan kapasitas termal yang lebih besar dari zat cair lain—juga sa-ngat penting bagi kita. Kedua sifat tersebut merupakan kunci untuk fungsi tubuh yang penting namun jarang kita pikirkan manfaatnya. Fung-si itu adalah berkeringat.

Benar, apa gunanya berkeringat?

Untuk memahaminya, Anda harus mendapatkan sedikit latar belakang. Semua mamalia memiliki suhu tubuh relatif sama. Meskipun bervariasi, itu tidak terlalu mencolok dan suhu tubuh mamalia berkisar antara 35O- 40OC. Suhu tubuh manusia sekitar 37OC dalam kondisi normal. Ini merupakan suhu kritis dan mutlak harus dijaga agar tetap konstan. Jika suhu tubuh Anda menurun hanya beberapa derajat, banyak fungsi vi-tal tubuh akan gagal. Jika suhu tubuh meningkat meskipun hanya bebe-rapa derajat, seperti yang terjadi ketika kita sakit, pengaruhnya bisa membahayakan. Suhu tubuh yang bertahan di atas 40OC dapat membawa kematian.

Singkatnya, suhu tubuh kita memiliki keseimbangan yang sangat kri-tis dan tidak memungkinkan variasi.

Akan tetapi, tubuh kita memiliki masalah serius: tubuh aktif setiap saat. Semua gerak fisik, seperti halnya gerak mesin, memerlukan produk-si energi untuk tetap aktif. Namun kapan saja energi dihasilkan, panas selalu dikeluarkan sebagai produk sampingan. Anda bisa melihatnya dengan mudah untuk diri sendiri. Letakkan buku ini, dan lari sepuluh kilometer di bawah terik matahari dan lihat betapa panasnya tubuh Anda.

Tetapi kenyataannya, jika Anda memikirkannya, Anda akan menya-dari bahwa Anda sama sekali tidak menjadi sepanas yang seharusnya. . .

Satuan panas adalah kalori. Orang normal yang berlari 10 kilometer dalam satu jam akan menghasilkan sekitar 1.000 kalori panas. Panas itu harus dilepaskan dari tubuh. Jika tidak, Anda akan pingsan sampai koma sebelum Anda menyelesaikan kilometer pertama.

Namun bahaya tersebut dihindari oleh sifat ketiga air.

Yang pertama adalah kapasitas termal air. Artinya, untuk mening-katkan suhu air, diperlukan panas yang tinggi. Tubuh kita terdiri atas 70% air, tetapi berkat kapasitas termalnya, air itu tidak menjadi panas dengan cepat. Bayangkan sebuah gerakan yang meningkatkan panas tubuh se-besar 10OC. Jika tubuh kita mengandung alkohol alih-alih air, gerakan yang sama akan meningkatkan suhu tubuh 20OC, dan untuk zat lain dengan kapasitas termal lebih rendah, keadaan bahkan akan lebih buruk: menaikkan 50OC untuk garam, 100OC untuk besi, dan 300OC untuk timbal. Kapasitas termal air yang tinggi lah yang mencegah terjadinya perubahan panas sebesar itu.

Namun, bahkan kenaikan 10OC akan fatal, seperti telah disebutkan di atas. Untuk mencegahnya, sifat kedua air—panas laten—berperan di sini.

Untuk menjaga tubuh tetap sejuk terhadap panas yang dihasilkan, tubuh menggunakan mekanisme keringat. Ketika kita berkeringat, air menyebar di permukaan kulit dan dengan cepat menguap. Tetapi karena panas laten air sangat besar, penguapan itu membutuhkan panas yang besar pula. Panas tersebut tentu saja diambil dari tubuh sehingga kita tetap sejuk. Proses penyejukan ini begitu efektif sehingga terkadang me-nyebabkan kita merasa kedinginan meskipun cuaca agak panas.

Karena itulah, seseorang yang telah berlari sejauh sepuluh kilometer akan berkurang suhu tubuhnya sampai 6OC sebagai akibat penguapan air satu liter saja. Semakin banyak energi yang dikeluarkannya, semakin meningkat suhu tubuhnya, namun pada saat yang sama, semakin banyak dia berkeringat dan menjadi sejuk. Di antara faktor-faktor yang membuat sistem pengatur panas tubuh bekerja seluar biasa ini, yang utama adalah sifat termal air. Tidak ada zat cair lain akan me-nyediakan sistem pengeluaran keringat seefesien air. Contohnya, jika alkohol menggantikan air, pengurangan panas hanya sebesar 2,2OC; bahkan pada amonia, hanya sebesar 3,6OC.

Terdapat aspek penting lain dalam hal ini. Jika panas yang dilepaskan dalam tubuh tidak dibawa ke permukaan, yaitu ke kulit, baik kedua sifat air maupun proses pengeluaran keringat tidak akan berguna. Karena itulah struktur tubuh juga harus menjadi penghantar panas yang baik. Pada poin inilah, satu lagi sifat penting air berperan: Tidak seperti zat cair lainnya, air memiliki kapasitas sangat tinggi untuk konduktivitas termal, yaitu kemampuan menghantarkan pa-nas. Karena alasan ini, tubuh membawa panas yang dihasilkan di dalam-nya ke kulit. (Saluran darah dekat kulit melebar untuk tujuan ini dan itulah sebabnya kita memerah ketika terlalu panas.) Jika konduktivitas termal air berkurang separo atau sepertiganya, laju penghantaran panas ke kulit akan jauh lebih lambat, dan ini akan membuat bentuk kehidupan kompleks seperti mamalia tidak mungkin hidup.

Semua itu menunjukkan bahwa tiga sifat termal air yang sangat berbeda bekerja sama untuk mencapai tujuan yang sama: mendinginkan tubuh makhluk hidup yang kompleks seperti manusia. Air adalah zat cair yang dirancang khusus untuk tugas ini.

Sebuah Dunia Bersuhu Sedang

Kelima macam sifat termal air yang disebutkan dalam buku Hen-derson, The Fitness of Environment, juga memainkan peran penting dalam menghasilkan iklim yang ramah dan seimbang yang dimiliki bumi.

Panas laten dan kapasitas termal air yang lebih besar dibandingkan zat cair lainnya adalah penyebab air memanas dan mendingin lebih lam-bat daripada daratan. Pada daratan, perbedaan suhu antara tempat ter-panas dan terdingin dapat mencapai 140OC: di laut, perbedaan tersebut paling banyak berkisar antara 15O-20OC. Situasi serupa terdapat dalam perbedaan suhu di malam dan siang hari: pada lingkungan gersang di daratan, perbedaan suhu bisa mencapai 20O-30OC; di laut, perbedaannya tidak pernah lebih dari beberapa derajat. Dan tidak hanya laut yang di-pengaruhi seperti ini: Uap air di atmosfer juga merupakan agen keseim-bangan yang besar. Salah satu akibatnya adalah di daerah gurun di mana uap air sangat sedikit, perbedaan antara suhu siang dan malam hari sangat ekstrem sedangkan daerah di mana iklim laut dominan, perbeda-an tersebut lebih kecil.

Berkat sifat-sifat termal air yang unik, perbedaan suhu antara musim panas dan musim dingin atau antara malam dan siang yang selalu konstan dalam batasan-batasan tertentu sehingga manusia dan bentuk kehidupan lainnya dapat bertahan hidup. Jika permukaan dunia kita memiliki air lebih sedikit daripada daratan, perbedaan suhu antara ma-lam dan siang akan jauh lebih besar, bidang daratan yang luas akan men-jadi gurun, dan kehidupan tidak mungkin ada, atau setidaknya, jauh lebih sulit. Demikian pula, jika sifat termal air tidak seperti sekarang ini, hasilnya adalah sebuah planet yang sangat tidak sesuai untuk kehidupan.

Disimpulkan, sifat ini mempunyai tiga keutamaan. Pertama, sifat ini dengan kuat menyeragamkan dan membatasi suhu bumi; kedua, sifat ini memung-kinkan pengaturan suhu yang sangat efektif pada organisme hidup; dan ketiga, sifat ini mendukung siklus meteorologis. Semua pengaruh tersebut benar-benar maksimum, karena tidak ada zat lain dapat dibandingkan dengan air dalam hal ini. 79

Tekanan Permukaan yang Tinggi

Sifat-sifat air yang telah kita bahas sampai sekarang adalah sifat termal: yaitu sifat-sifat yang berkaitan dengan panas. Air juga memiliki sejumlah sifat fisik yang ternyata juga sangat tepat bagi kehidupan.

Salah satunya adalah tegangan permukaan air yang sangat tinggi. “Tegangan permukaan” didefinisikan sebagai sebuah perilaku permu-kaan-bebas dari zat cair untuk menyerupai kulit elastis di bawah penga-ruh tegangan. Perilaku ini disebabkan oleh gaya tarik antara molekul-molekul dalam permukaan zat cair.

Contoh terbaik pengaruh tegangan permukaan dapat dilihat pada air. Bahkan tegangan permukaan air sangat tinggi sehingga menyebab-kan beberapa fenomena fisik yang aneh terjadi. Sebuah cangkir dapat menampung sejumlah air yang sedikit lebih tinggi daripada tinggi cang-kir itu sendiri tanpa tumpah. Jarum besi yang secara hati-hati diletakkan di atas permukaan air yang tidak bergerak akan mengambang.

Tegangan permukaan air jauh lebih tinggi daripada tegangan per-mukaan zat cair lain. Beberapa konsekuensi biologis dari sifat ini sangat penting dan ini tampak jelas terutama pada tanaman.

Pernahkan Anda bertanya-tanya bagaimana tanaman mampu mem-bawa air dari kedalaman tanah bermeter-meter ke atas tanpa pompa, otot, atau semacamnya? Jawaban untuk teka-teki ini adalah tegangan per-mukaan. Saluran dalam akar dan batang tanaman dirancang untuk me-manfaatkan tegangan permukaan air yang tinggi. Saluran-saluran ini semakin tinggi semakin mengecil dan menyebabkan air “merayap ke atas” dengan sendirinya.

Yang memungkinkan rancangan sempurna ini adalah tegangan per-mukaan air yang tinggi. Jika tegangan permukaan air sama rendahnya dengan tegangan pada kebanyakan zat cair lainnya, secara fisiologi tidak mungkin bagi tanaman besar seperti pohon-pohonan untuk hidup di tanah kering.

Konsekuensi penting lain dari tingginya tegangan permukaan air adalah peretakan batu. Karena tegangan permukaannya, air bisa menem-bus ke celah-celah terdalam melalui retakan-retakan terkecil di mana air membeku ketika suhu turun di bawah nol. Seperti kita ketahui, air mem-punyai sifat tidak normal dengan mengembang ketika membeku. Pengembangan ini menimbulkan tekanan di dalam batu yang akhirnya menyebabkan batu pecah. Proses ini sangat penting karena melepaskan mineral yang terperangkap dalam batu ke dalam lingkungan dan juga membantu formasi tanah.

Sifat-Sifat Kimia Air

Di samping sifat-sifat fisiknya, sifat-sifat kimia air juga sangat sesuai untuk kehidupan. Di antara sifat-sifat kimia air, yang terutama adalah bahwa air merupakan pelarut yang baik: Hampir semua zat kimia bisa dilarutkan dalam air.

Konsekuensi yang sangat penting dari sifat kimia ini adalah mineral-mineral dan zat-zat yang berguna yang terkandung tanah terlarut dalam air dan dibawa ke laut oleh sungai. Diperkirakan lima milyar ton zat di-bawa ke sungai setiap tahun. Zat-zat tersebut penting bagi kehidupan laut.

Air juga mempercepat (mengkatalisis) hampir semua reaksi kimia yang diketahui. Sifat kimia air yang penting lainnya adalah reaktivitas kimianya ada pada tingkat yang ideal. Air tidak terlalu reaktif yang mem-buatnya berpotensi merusak (seperti asam sulfat) dan tidak juga terlalu lamban (seperti argon yang tidak bereaksi kimia). Mengutip Michael Den-ton: “Tampaknya, seperti semua sifatnya yang lain, reaktivitas air ideal baik bagi peran biologis maupun geologisnya.” 80

Detail lain tentang kesesuaian sifat-sifat kimia air untuk kehidupan selalu terungkap ketika para peneliti menyelidiki zat tersebut lebih jauh. Harold Morowitz, seorang profesor biofisika dari Universitas Yale, menyatakan:

Beberapa tahun ke belakang telah menyaksikan studi yang berkembang tentang sebuah sifat air yang baru dipahami (yaitu, konduktansi proton) yang ternyata hampir unik bagi zat tersebut, merupakan unsur kunci transfer energi biologis, dan tentu saja penting bagi asal usul kehidupan. Semakin dalam dipelajari, semakin terkesan sebagian dari kami dengan kesesuaian alam dalam bentuk yang begitu tepat..... 81

Viskositas Ideal Air

Setiap kali kita memikirkan zat cair, bayangan yang terbentuk dalam pikiran kita adalah zat yang sangat cair. Kenyataannya, zat cair yang ber-beda memiliki tingkat viskositas (kekentalan) yang berbeda: Kekentalan ter/aspal, gliserin, minyak zaitun, dan asam sulfat, misalnya, sangat bervariasi. Dan jika kita bandingkan zat-zat cair tersebut dengan air, perbedaannya menjadi lebih jelas. Air 10 juta kali lebih cair daripada aspal, 1.000 kali lebih cair daripada gliserin, 100 kali lebih cair daripada minyak zaitun, dan 25 kali lebih cair daripada asam sulfat.

Seperti yang ditunjukkan oleh perbandingan singkat itu, air memiliki tingkat viskositas yang sangat rendah. Bahkan, jika kita mengabaikan beberapa zat seperti eter dan hidrogen cair, air ternyata berviskositas lebih kecil dari apa pun kecuali gas.

Apakah kekentalan air yang rendah menguntungkan bagi kita? Akan berbedakah keadaan jika zat cair vital ini memiliki kekentalan lebih besar atau lebih kecil? Michael Denton menjawabnya untuk kita:

Kesesuaian air akan berkurang jika kekentalan air lebih rendah. Struktur sistem kehidupan akan bergerak jauh lebih acak di bawah pengaruh gaya-gaya deformasi jika kekentalan air sama rendahnya dengan hidrogen cair.... Jika kekentalan air sangat lebih rendah, struktur yang rawan akan mudah dikacaukan... dan air tidak akan mungkin mendukung struktur mikroskopik rumit yang permanen. Arsitektur molekular sel yang rawan mungkin tidak akan bertahan.

Jika kekentalan lebih tinggi, gerak terkon-trol makromolekul yang besar dan ter-utama struktur seperti mitokondria dan organel-organel kecil tidak akan mung-kin, demikian pula proses-proses se-perti pembelahan sel. Semua aktivitas penting sel akan membeku dengan efektif, dan jenis-jenis kehidupan seluler yang jauh menyerupai yang biasa kita kenal akan tidak mungkin ada. Perkembangan organisme yang lebih tinggi, yang secara kritis bergantung pada kemampuan sel untuk bergerak dan merangkak dalam fase embriogenesis, pasti tidak mungkin terjadi jika kekentalan air sedikit saja lebih tinggi dari kekentalan normal. 82

Kekentalan air yang rendah tidak hanya penting untuk gerak seluler, namun juga untuk sistem sirkulasi.

Semua makhluk hidup dengan ukuran tubuh lebih dari seperempat milimeter memiliki sistem sirkulasi pusat. Hal ini karena pada ukuran le-bih dari itu, tidak mungkin makanan dan oksigen didifusikan ke seluruh tubuh organisme. Artinya, makanan dan oksigen tidak bisa lagi masuk secara langsung ke dalam sel, dan produk sampingannya pun tidak bisa dibuang begitu saja. Ada banyak sel dalam tubuh sebuah organisme, karenanya oksigen dan energi yang diambil tubuh perlu didistribusikan (dipompa) ke tubuh melalui “saluran”; dan saluran lain diperlukan pula untuk mengangkut buangan. “Saluran” ini adalah pembuluh vena dan arteri dalam sistem sirkulasi. Jantung adalah pompa yang menjaga sistem ini agar terus bekerja, sementara zat yang dibawa melalui “saluran” itu adalah cairan yang kita sebut “darah”, yang sebagian besar merupakan air, (95 % dari plasma darah—materi yang tersisa setelah sel darah, pro-tein, dan hormon telah dikeluarkan—adalah air.)

Itulah sebabnya kekentalan air sangat penting agar sistem sirkulasi berfungsi efisien. Jika air memiliki kekentalan seperti aspal misalnya, pas-ti tidak ada jantung organisme yang dapat memompanya. Jika air memi-liki kekentalan minyak zaitun, yang lebih kecil seratus juta kali daripada aspal, jantung mungkin bisa memompanya, namun akan sangat sulit dan darah tidak akan pernah bisa mencapai miliaran kapiler di seluruh pelosok tubuh kita.

Mari kita cermati kapiler-kapiler tersebut. Tujuannya adalah memba-wa oksigen, makanan, hormon, dan lain-lain yang penting bagi kehidup-an ke setiap sel di seluruh tubuh. Jika sebuah sel berjarak lebih dari 50 mikron (satu mikron adalah satu milimeter dibagi seribu) dari kapiler, maka sel tersebut tidak bisa memanfaatkan “layanan” kapiler. Sel dengan jarak 50 mikron dari kapiler akan mati kela-paran.

Itulah sebabnya tubuh manusia dicip-takan sedemikian rupa sehingga kapilernya membentuk jejaring yang menjangkau se-mua sel. Tubuh manu-sia normal memiliki sekitar 5 miliar kapiler yang panjangnya, jika dibentangkan, sekitar 950 kilometer. Pada se-bagian mamalia, ada seba-nyak 3.000 kapiler dalam setiap satu sentimeter persegi jaringan otot. Jika Anda menyatukan sepuluh ribu kapiler terkecil dalam tubuh manusia, hasil jalinannya mungkin setebal isi pensil. Diameter kapiler bervariasi dari 3-5 mikron: sama dengan tiga sampai lima milimeter dibagi seribu.

Jika darah akan menembus jalan sesempit itu tanpa terhambat atau melambat, maka darah harus cair, dan berkat kekentalan air yang rendah, demikian adanya. Menurut Michael Denton, jika kekentalan air sedikit saja lebih besar dari seharusnya, sistem sirkuasi darah sama sekali tidak bermanfaat:

Sistem kapiler akan bekerja hanya jika zat cair yang dipompa melalui seluruh tabungnya memiliki kekentalan yang sangat rendah. Kekentalan rendah sangat penting karena aliran berbanding terbalik dengan kekentalan... Dari sini mudah dilihat bahwa jika kekentalan air memiliki nilai hanya be-berapa kali lebih besar dari seharusnya, memompa darah melalui kapiler akan memerlukan tekanan besar, dan hampir semua jenis sistem sirkula-si pasti tidak akan bekerja…Jika kekentalan air sedikit lebih besar, dan kapiler terkecil berdiameter 10 mikron alih-alih 3 mikron, maka kapiler harus memenuhi hampir semua jaringan otot agar dapat menyediakan oksi-gen dan glukosa dengan efektif. Jelas sekali rancangan bentuk kehidupan makros-kopik tidak akan mungkin dan sangat terbatasi.... Maka tampaknya keken-talan air harus demikian adanya agar menjadi perantara yang sesuai bagi kehidupan. 83

Dengan kata lain, seperti semua sifat lainnya, kekentalan air juga “dirancang khusus” untuk kehidupan. Mencermati kekentalan zat-zat cair berbeda, kita lihat antara satu zat dengan yang lain ada selisih hingga miliaran kali. Di antara miliaran itu hanya ada satu zat cair dengan keken-talan yang diciptakan tepat seperti yang diperlukan: air.

Kesimpulan

Segala sesuatu yang sudah kita ketahui dalam bab ini sejak awal menunjukkan bahwa sifat termal, fisik, kimia, dan kekentalan air tepat seperti seharusnya demi keberadaan kehidupan. Air dirancang begitu sempurna untuk kehidupan, sehingga dalam beberapa kasus, hukum-hukum alam dilanggar demi tujuan tersebut. Contoh terbaik dari hal ini adalah pengembangan yang tidak terduga dan tidak dapat dipahami pada volume air ketika suhunya turun di bawah 4OC: Jika pengembangan tidak terjadi, es tidak akan mengambang, lautan akan membeku menjadi padatan total, dan kehidupan tidak mungkin ada.

Air “begitu tepat” untuk kehidupan, sampai-sampai tidak dapat di-bandingkan dengan zat cair lain. Sebagian besar planet ini, dunia dengan atribut lain (suhu, cahaya, spektrum elektromagnetik, atmosfer, permu-kaan, dan lain-lain) yang semuanya sesuai untuk kehidupan, telah diisi air dengan jumlah tepat untuk kehidupan. Jelaslah bahwa semua itu bukan kebetulan, dan sebaliknya pasti merupakan rancangan yang disengaja.

Untuk menguraikannya dengan cara lain, semua sifat fisik dan kimia air menunjukkan bahwa dia diciptakan khusus untuk kehidupan. Bumi, yang sengaja diciptakan untuk tempat hidup umat manusia, dihidupkan dengan air yang khusus diciptakan untuk membentuk dasar kehidupan manusia. Dalam air, Allah telah memberi kita kehidupan dan dengannya Dia menumbuhkan makanan yang kita makan dari tanah.

Akan tetapi, aspek terpenting dari semua ini adalah bahwa kebe-naran ini, yang telah ditemukan oleh ilmu pengetahuan modern, di-ungkapkan dalam Al Quran, yang diturunkan kepada umat manusia sebagai petunjuk empat belas abad yang lalu. Mengenai air dan umat manusia, dikemukakan firman Allah dalam Al Quran:

“Dialah, Yang telah menurunkan air hujan dari langit untuk kamu, sebagiannya menjadi minuman dan sebagiannya (menyuburkan) tumbuh-tumbuhan, yang pada (tempat tumbuhnya) kamu meng-gembalakan ternakmu. Dia menumbuhkan bagi kamu dengan air hujan itu tanam-tanaman; zaitun, kurma, anggur, dan segala macam buah-buahan. Sesungguhnya pada yang demikian itu benar-benar ada tanda (kekuasaan Allah) bagi kaum yang memikirkan.” (QS. An -Nahl, 16: 10-11) !

Picture Text

Tidak seperti zat cair lain, air mengembang ketika membeku. Karena itulah, es mengambang di air.

Karena air membeku dari atas ke bawah, samudra dunia tetap cair meskipun mungkin ada lapisan es di permukaan. Jika air tidak memiliki sifat “luar biasa” ini, hampir semua air di dunia membeku dan kehidupan di dalam laut tidak akan mungkin.

Sifat termal air memungkinkan kita membuang panas berlebihan dari tubuh dengan cara berkeringat.

Volume air yang sangat besar dalam lautan di bumi menjaga temperatur planet ini tetap seimbang. Itulah sebabnya, perbedaan temperatur antara siang dan malam sangat kecil di daerah dekat laut, terutama di sepanjang pantai. Di daerah gurun jauh dari laut, perbedaan temperatur antara siang dan malam bisa setinggi 40OC.

Tanaman dirancang untuk memanfaatkan tegangan permukaan air yang tinggi. Berkat sifat ini, air dapat naik bermeter-meter bahkan sampai ke dedaunan di puncak pepohonan di hutan.

Kekentalan air yang rendah sangat penting bagi kita. Jika air sedikit saja lebih kental, tidak akan mungkin darah dialirkan ke seluruh tubuh melalui sistem kapiler. Sebagai contoh, sistem pembuluh darah hati tubuh kita yang rumit (kiri) tidak akan pernah ada.

Kekentalan air yang rendah penting untuk semua makhluk hidup, bahkan tanaman. Pembuluh-pembuluh kecil daun yang tampak pada gambar di atas bisa mengangkut air karena air sangat cair.

Read More ..