MEMBENTUK BUMI dan PERTUMBUHANNYA.

Awal Waktu Prasejarah (sesi 6/8 sesi).

“Dari delapan planet yang mengitari matahari, mengapa kakang memilih bumi sebagai tempat tinggal manusia kelak, apa karena kita sudah pernah menempati bumi dan seluruh umat manusia, hewan dan tumbuh-tumbuhan bisa hidup dengan baik”, ujar Togog mengajak bertukar-pikiran dengan saudara tuanya. “Pertanyaan itu tidak salah, memang untuk apa susah payah kita memilih diantara delapan benda bulat berpijar ini, jika memang sudah tahu jawabannya. Ingat kitapun diberi kekuasaan untuk menentukan, tetapi alangkah naifnya jika tidak dipelajari kenapa Allah menentukan bumi sebagai tempat diturunkannya eyang Adam dan eyang putri Siti Hawa. Allah mengungkapkan bagaimana bumi dan langit dijaga dengan kuasaNya yang agung, sesungguhnya Allah menahan langit dan bumi supaya jangan lenyap dan sungguh jika keduanya akan lenyap tidak ada seorang pun yang dapat menahan keduanya selain Allah. (sekarang tertera dalam QS. Faathir : 41)”, jawab Semar. “Apakah Allah juga memberi wangsit mengenai batasan dan arahan untuk tujuan yang akan kita kerjakan, kakang.”, tanya Togog. “Ya aku memang ingin membicarakan hal ini denganmu, tetapi sebelumnya coba apa pendapatmu dengan alasanku memilih bumi sebagai tempat tinggal atau yang paling layak ditinggali untuk manusia dan semua makhluk hidup termasuk tumbuh-tumbuhan”, ujar Semar kali ini dia yang mengajak untuk berdiskusi.

Semar memilih bumi planet ke-3 untuk tempat tinggal manusia dengan pertimbangan perbandingan dengan ke-8 planet lainnya kelak jika sudah dibentuk.

“Kita mulai Planet pertama adalah Pluto. Planet terjauh dari matahari, planet ini akan sangat dingin, dengan suhu sekitar -238oC. Atmosfernya tipis dan akan berbentuk gas jika planet ini berada hanya sedikit lebih dekat ke matahari pada orbitnya yang berbentuk agak elips. Lain saat, atmosfernya menjadi lapisan es. Pluto, ringkasnya, adalah bola tanpa kehidupan yang diselimuti es.

Bergerak mendekat matahari, menjumpai Neptunus. Planet ini dingin juga, sekitar  - 218oC. Atmosfernya terdiri dari hidrogen, helium, dan metan, beracun bagi kehidupan. Angin yang bertiup kencang, mendekati 2.000 km per jam, bergemuruh di seluruh permukaan planet.

Lantas Uranus, planet gas yang pada permukaannya terdapat batuan dan es. Suhu permukaannya adalah -214oC dan atmosfernya, lagi-lagi, terdiri dari hidrogen, helium, dan metan, tak cocok bagi kehidupan manusia.

Selanjutnya planet Saturnus. Ini adalah planet terbesar kedua dalam tata surya, dan terutama terkenal dengan sistem berbentuk cincin yang mengitarinya. Cincin ini terdiri dari gas, batuan, dan es. Salah satu dari sekian banyak hal menarik tentang Saturnus adalah planet ini seluruhnya terdiri dari gas: 75% hidrogen dan 25% helium, dan kerapatannya kurang daripada kerapatan air.

Berikutnya adalah Yupiter: planet terbesar dalam tata surya, 318 kali lebih besar daripada bumi. Seperti Saturnus, Yupiter juga planet yang dibentuk oleh gas. Karena sulit membedakan “atmosfer” dan “permukaan” pada planet seperti ini, sulit juga ditentukan berapa suhu “permukaan”nya, namun pada lapisan atas atmosfer, suhu mencapai -143oC. Bentukan alam yang menarik di atmosfernya adalah apa yang disebut “Bintik Merah Raksasa”, itu adalah badai yang luar biasa kuatnya yang telah berkecamuk di atmosfer selama berabad-abad. Badai ini cukup besar untuk menelan beberapa planet seukuran bumi. Yupiter planet yang mendebarkan, bukan tempat bagi manusia, manusia seketika akan tewas karena temperatur yang membekukan, angin yang ganas, dan radiasi yang tinggi.

Lantas muncul Mars. Atmosfer planet ini tidak mungkin mendukung kehidupan manusia sebab sebagian besar terdiri dari karbon-dioksida. Seluruh permukaannya dipenuhi kawah: hasil dari tubrukan meteor yang terus-menerus dan angin kencang yang bertiup di seluruh permukaannya, yang dapat menimbulkan badai pasir berhari-hari bahkan berminggu-minggu. Suhu agak bervariasi namun turun hingga 53oC.

Pencarian kita membawa kita ke sebuah planet bernama Venus. planet ini diselimuti kabut putih cemerlang namun suhu permukaannya 450oC, yang cukup untuk melelehkan timah. Sebagian atmosfernya berupa karbon-dioksida. Di permukaan planet, tekanan atmosfer setara dengan 90 kali tekanan atmosfer bumi: di bumi, manusia harus menyelam satu kilometer ke dalam laut untuk mendapatkan tekanan setinggi ini. Di atmosfernya terdapat berlapis-lapis gas asam belerang sedalam beberapa kilometer. Tidak ada seorang pun atau kehidupan lain yang mampu bertahan sedetik pun di tempat yang keras seperti ini.

Kita bergerak terus dan mencapai Merkurius, dunia kecil berbatu, ditempa panas dan radiasi matahari. Rotasinya begitu terhambat oleh kedekatannya dengan matahari, menyebabkan planet ini melakukan hanya tiga rotasi aksial penuh selama dua kali peredaran mengelilingi matahari. Dengan kata lain, di Merkurius, dua “tahun” sama dengan tiga “hari”. Disebabkan perputaran harian yang begitu lama, satu sisi planet menjadi begitu panas sementara sisi lainnya begitu dingin. Perbedaan suhu antara sisi siang dan sisi malam dapat mencapai 1.000o C. Tentu saja lingkungan seperti ini tidak mungkin menopang kehidupan.

Ringkasnya, kita telah mengamati delapan planet dan tidak satu pun darinya, termasuk lima puluh tiga satelitnya menyediakan sesuatu yang mungkin menopang kehidupan. Semuanya tak lebih dari bola gas, es atau batu tanpa kehidupan.

Dan sekarang bagaimana dengan bumi? Ia berbeda dari yang lain. Dengan atmosfer yang ramah, kondisi permukaan, suhu permukaan, medan magnet, ketersediaan unsur-unsur, serta posisi pada jarak yang tepat dari matahari, tampak seperti telah dirancang secara khusus untuk tempat hidup. Nah bagaimana pendapatmu mengenai pengamatanku ini”, Semar mengakhiri uraian panjang lebarnya untuk dimintai masukkan atau pendapat saudaranya.

“Luar biasa kakang kau sudah menerawang jauh kemuka, kepada kondisi planet-planet ini seperti apa jadinya. Bagi kita dan saudara-saudara Dewa Suralaya rasanya tidak bermasalah dengan kondisi yang kakang gambarkan itu, tapi untuk manusia, makhluk hidup dan tanam-tanaman yah.. memang tidak mungkin, tapi begini kakang, bukankah manusia itu diberi kemampuan Allah SWT. kemampuan yang disebut “menyesuaikan diri (adaptasi)”, dan bagi mereka yang terbiasa menerima teori evolusi sebagai kebenaran ilmiah dan percaya sepenuhnya akan konsep “adaptasi”. Ini berarti “perubahan suatu makhluk atau bagiannya yang membuat keberadaannya semakin sesuai dengan kondisi lingkungan”. Teori evolusi menyatakan bahwa seluruh makhluk hidup di bumi berasal dari satu makhluk (nenek moyang tunggal). Nenek moyang tunggal itu sendiri muncul secara kebetulan, dan teori ini sangat sering menggunakan makna kata “adaptasi” untuk mendukungnya. Pendukung evolusi percaya bahwa makhluk hidup berubah menjadi spesies baru dengan beradaptasi terhadap lingkungan. Kita tahu bahwa mekanisme adaptasi makhluk hidup terhadap kondisi alam hanya terjadi dalam suatu kondisi tertentu, dan adaptasi tidak pernah bisa mengubah suatu spesies menjadi spesies lain, atau perubahan lingkungan menyebabkan perubahan struktur binatang dan tumbuhan yang dapat diteruskan kepada keturunannya.

Dari kepercayaan pada kemampuan makhluk hidup untuk beradaptasi, hanya perlu selangkah lagi untuk sampai kepada gagasan bahwa kehidupan dapat terbentuk di planet lain seperti halnya pernah terbentuk di bumi. Kemungkinan ada makhluk kecil hijau hidup di Pluto, yang hanya sedikit berkeringat ketika suhu mencapai 238oC, yang menghirup helium, alih-alih oksigen, dan yang minum asam belerang, alih-alih air. Kita sendiri sudah melihat Dewa-dewa dan makhluk lain dari galaksi lain yang bermacam-macam rupa dan kemampuannya”, jelas Togog.

“Benar, benar sekali kau Togog, luar biasa pertimbanganmu yang tepat, adaptasi.. yah..yah,  namun yang lebih mengetahui biologi dan biokimia bahkan tidak mencoba untuk mempertahankan pernyataan seperti itu. Mereka mengetahui dengan sangat pasti bahwa kehidupan hanya ada jika tersedia kondisi dan unsur yang diperlukan. Jika mereka benar-benar percaya terhadap ini semua, pendukung makhluk hijau kecil (atau bentuk kehidupan alien lainnya) adalah mereka yang setia buta terhadap teori evolusi dan mengabaikan bahkan dasar-dasar biologi dan biokimia. Dalam pengabaian, mereka juga melahirkan skenario yang tidak masuk akal. Jadi, dalam memahami kesalahan dari konsep adaptasi, hal pertama yang patut diperhatikan adalah bahwa kehidupan hanya ada jika terdapat kondisi dan unsur penting tertentu. Satu-satunya model kehidupan yang berdasarkan kriteria ilmiah adalah kehidupan berbasis karbon, dan rasanya akan tidak ada bentuk kehidupan lainnya di manapun di alam semesta”, jelas Semar. “Ah ..kau memang kakakku yang cerdas kakang Semar, jadi maksudmu lebih baik kita jangan berjudi dengan sesuatu yang belum teruji, aku setuju sekali”, sambut Togog senang dan kagum.

“Aku ada pemikiran Togog berkenaan dengan adaptasi, bukan tidak mungkin Azazil memaksakan sesuatu untuk menciptakan makhluk tertentu ditempat tertentu pula, bagaimana kalau mulai ‘sekarang’ kau mulai membayangi dan menjadi ‘bayangan’ Azazil kemanapun dia pergi dan dimanapun dia berada, walau sampai ratusan ribu bahkan jutaan tahun lamanya. Sebab akupun membentuk bumi akan memakan waktu tidak jauh berbeda lamanya, Allah tidak mengijinkan kita memaksakan membentuk bumi ‘seketika’ dengan kemampuan kita”, usul Semar.

“Aku setuju kakang, kau tidak kerepotan jika bekerja sendiri kakang?”. “Aku baik-baik saja, tetapi kau simak dulu batasan-batasan yang kuterima untuk membentuk bumi dan mengawasi perkembangannya”, pinta Semar. Togog sebenarnya berat meninggalkan saudara tuanya bekerja sendiri, tapi dia tahu watak Semar, dia lembut, kalem penyabar namun amat keras pada prinsip. “Baik kakang, aku amat tertarik”.

“Tempat Kedudukan Bumi, di samping keseimbangan yang menakjubkan ini, posisi bumi di dalam tata surya dan di alam semesta juga merupakan bukti lain kesempurnaan penciptaan Allah. Pentingnya keberadaan planet lain bagi bumi. Ukuran dan posisi Yupiter, sebagai contoh, ternyata begitu penting. Perhitungan astrofisika menunjukkan bahwa, sebagai planet terbesar dalam tata surya, Yupiter menjamin kestabilan orbit bumi dan planet lain. Tanpa planet besar yang dengan tepat ditempatkan di posisi Yupiter, bumi tentunya telah ditabrak ribuan kali lebih sering oleh komet dan meteor serta serpihan antar-planet. Intinya, struktur tata surya telah dirancang khusus bagi umat manusia untuk hidup. Allah berujar; Allah  tidak  menciptakan langit dan bumi dan apa yang ada di antara keduanya tanpa hikmah. (sekarang terangkum dalam QS. Shaad, 38: 27).

Sistem pada Bumi, beserta atmosfer dan lautannya, beserta biosfernya yang rumit, beserta kerak yang terbentuk dari bekuan batuan metamorfik berlapis-lapis, yang relatif teroksidasi, kaya akan silika, dan menyelimuti (lapisan dan inti yang terdiri dari magnesium silikat) biji besi, beserta puncak salju, gurun pasir, hutan, padang lumut, rimba belantara, padang rumput, danau air tawar, padang batubara, kantong minyak, gunung api, lubang lahar, pabrik, mobil, tanaman, binatang, medan magnet, ionosfer, pegunungan di tengah laut, lapisan penyangga.

Karbon adalah dasar kehidupan di bumi sebab seluruh molekul makhluk hidup (seperti asam nukleat, asam amino, protein, lemak dan gula) dibentuk oleh kombinasi karbon dengan unsur lain dalam berbagai cara. Karbon membentuk berjuta-juta jenis protein setelah bergabung dengan hidrogen, oksigen, nitrogen dan lain-lain. Tidak ada unsur lain yang dapat menggantikan karbon, tak ada unsur selain karbon yang memiliki kemampuan untuk membentuk begitu banyak rantai kimia yang amat diperlukan oleh kehidupan. Akibatnya, jika kehidupan dapat terjadi di planet lain di mana pun di alam semesta, maka kehidupan ini pasti berbasis karbon.

Terdapat sejumlah kondisi yang mutlak penting bagi berlangsungnya kehidupan berbasis karbon. Misalnya, senyawa berbasis karbon (seperti protein) hanya dapat bertahan pada rentang temperatur tertentu. Senyawa ini akan mulai terurai pada temperatur lebih dari 120oC dan rusak tak terpulihkan jika didinginkan di bawah 20oC. Namun, tidak hanya suhu yang berperan penting dalam penentuan batasan kondisi yang cocok untuk keberadaan kehidupan berbasis karbon: juga jenis dan kekuatan cahaya, kekuatan gaya gravitasi, komposisi atmosfer, dan kekuatan medan magnet. Bumi harus menyediakan dengan tepat kondisi-kondisi yang memungkinkan kehidupan tersebut. Jika bahkan satu saja keadaan diubah, misalnya suhu rata-rata melebihi 120oC, tidak akan ada kehidupan di bumi.

Maka makhluk kecil hijau kita, yang mungkin hanya sedikit berkeringat ketika suhu mencapai 238oC, yang menghirup helium, alih-alih oksigen, dan yang minum asam belerang, alih-alih air, tidak mungkin ada di mana pun karena makhluk hidup berbasis karbon tidak mampu bertahan dalam kondisi seperti itu, dan satu-satunya kehidupan adalah kehidupan berbasis karbon. Kehidupan hanya mungkin ada dalam lingkungan dengan batas-batas tertentu, dan dalam kondisi yang dengan sengaja dirancang bagi kehidupan. Ini adalah kebenaran bagi kehidupan secara umum dan bagi manusia khususnya.

Sekarang tentang Suhu Bumi. Suhu dan atmosfer adalah unsur penting pertama bagi kehidupan di bumi. planet biru ini memiliki dua hal, baik suhu yang memungkinkan untuk hidup maupun atmosfer yang dapat digunakan makhluk hidup untuk bernapas, khususnya bagi makhluk hidup yang kompleks seperti manusia. Namun, dua faktor yang sama sekali berbeda ini telah ada sebagai akibat dari kondisi yang ternyata ideal bagi keduanya.

Salah satu kondisi ideal ini adalah jarak antara bumi dan matahari. Bumi tidak akan menjadi tempat kehidupan seandainya lebih dekat ke matahari seperti Venus atau lebih jauh seperti Yupiter atau Pluto. Molekul berbasis karbon hanya mampu bertahan pada suhu antara 20oC dan 120oC, dan bumi satusatunya planet dengan suhu rata-rata dalam batas tersebut.

Ketika seseorang memandang alam semesta sebagai suatu keseluruhan, mendapati rentang suhu sesempit ini merupakan hal yang sangat sulit karena suhu di seluruh alam semesta bervariasi dari beberapa juta derajat pada bintang terpanas hingga nol mutlak (273oC). Dalam selang suhu yang begitu lebar, toleransi suhu yang memungkinkan adanya kehidupan sungguh sempit; namun bumi memilikinya. Keistimewaan suhu rata-rata di bumi, kehidupan seperti yang kita ketahui hanya mungkin terjadi pada selang suhu yang sangat sempit. Selang suhu ini mungkin hanya 1 atau 2 persen dari selang suhu antara nol mutlak dan suhu permukaan matahari. Terjaganya selang suhu ini juga berkaitan dengan jumlah panas yang dipancarkan matahari, di samping jarak bumi dengan matahari. Menurut perhitungan, penurunan 10% saja dari panas yang dipancarkan matahari akan membuat permukaan bumi ditutupi lapisan es setebal beberapa meter, dan andaikan panas yang dipancarkan matahari naik sedikit saja, seluruh makhluk hidup akan hangus dan mati. Tidak saja suhu rata-rata harus ideal. Panas yang tersedia harus tersebar cukup merata ke seluruh planet. Sejumlah kondisi khusus telah diciptakan untuk memastikan hal ini benar-benar terjadi.

Sumbu rotasi bumi miring 23o27' terhadap bidang ecliptic (garis edar bumi mengitari matahari). Kemiringan ini mencegah panas berlebihan pada atmosfer di wilayah antara kutub dan khatulistiwa, membuat suhu menjadi lebih sedang. Jika kemiringan ini tidak ada, perubahan suhu antara kutub dan khatulistiwa akan jauh lebih tinggi dan daerah bersuhu sedang (temperate zone) tidak akan ada atau tidak dapat ditinggali. Kecepatan rotasi bumi pada sumbunya juga menjaga penyebaran panas menjadi seimbang. Bumi melakukan satu rotasi penuh dalam 24 jam menghasilkan periode pergantian terang dan gelap cukup singkat. Karena periode ini singkat, perubahan panas antara sisi terang dan gelap cukup rendah. Pentingnya hal ini dapat dilihat dalam contoh ekstrem planet Merkurius, di mana siang lebih dari setahun dan perbedaan suhu antara siang dan malam mendekati 1.000oC.

Geografi bumi juga membantu menyebarkan panas secara merata di seluruh permukaan bumi. Terdapat perbedaan suhu sekitar 100oC antara kutub dan khatulistiwa. Jika perbedaan suhu sebesar ini terjadi pada daerah yang benar-benar rata, hasilnya adalah angin dengan kecepatan mencapai 1.000 km per jam menyapu segala sesuatu yang dilaluinya. Namun, bumi dipenuhi penghalang berupa bentukan alam yang menghambat perpindahan cepat udara yang dihasilkan oleh perbedaan suhu itu. Penghalang ini berupa pegunungan, seperti yang membentang antara Pasifik di timur dan Atlantik di barat, dimulai dari Himalaya di Cina dan dilanjutkan dengan Pegunungan Taurus di Anatolia dan Alpen di Eropa. Di laut, kelebihan panas di daerah katulistiwa dipindahkan ke utara dan selatan berkat kemampuan air yang luar biasa untuk menghantarkan dan melepaskan panas. Pada saat yang sama, terdapat sejumlah sistem otomatis yang membantu menjaga suhu atmosfer seimbang. Misalnya, saat suhu di suatu wilayah naik, laju penguapan air akan meningkat, menyebabkan terbentuknya awan. Awan ini memantulkan lebih banyak cahaya kembali ke angkasa, mencegah peningkatan suhu udara dan permukaan di bawahnya.

 

Selanjutnya Massa dan Medan Magnet Bumi. Ukuran bumi tidak kalah penting bagi kehidupan daripada jarak bumi dengan matahari, kecepatan rotasi dan bentukan-bentukan di permukaan bumi. Memperhatikan planet lain, kita melihat rentang ukuran yang lebar: Merkurius lebih kecil daripada sepersepuluh bumi, sementara Yupiter 318 kali lebih besar. Ketika kita mengamati ukuran bumi, dengan mudah kita melihat bawa planet kita dirancang untuk sebesar bumi ini sekarang. Dan ukuran bumi begitu tepat, tidak terlalu kecil sehingga kehilangan atmosfernya, karena gravitasi yang kecil gagal mencegah gas lepas ke angkasa, dan tidak terlalu besar sehingga gravitasinya menahan begitu banyak atmosfer, termasuk gas yang berbahaya.

Selain massa bumi, susunan perut bumi juga dirancang khusus. Disebabkan intinya, bumi memiliki medan magnet kuat yang berperan penting dalam menjaga kelangsungan hidup. Perut bumi luar biasa besarnya, namun merupakan mesin penghasil panas yang diseimbangkan secara rumit dengan bahan bakar radioaktif. Andaikan bekerja lebih lambat, aktivitas geologi akan berjalan lebih lambat. Besi mungkin tidak mencair dan terbenam membentuk inti cair, dan medan magnet tidak pernah terbentuk. Andaikan lebih banyak bahan radioaktif, dan mesin bekerja lebih cepat, gas dan debu vulkanik tentu telah menghalangi matahari, sehingga atmosfer menjadi pekat mematikan, dan permukaan bumi diguncang oleh gempa dan letusan gunung api setiap hari. Medan magnet ini berperan penting bagi kehidupan. Medan magnet ini berasal dari struktur inti bumi. Inti bumi terdiri dari unsur-unsur berat seperti besi dan nikel yang mampu menahan muatan magnet. Inti dalam berbentuk padat sementara inti luar cair. Dua lapis inti bergerak saling mengitari, dan gerakan inilah sumber medan magnet bumi.

Menyebar jauh di atas permukaan, medan ini melindungi bumi dari radiasi merusak yang berasal dari angkasa luar. Radiasi dari bintang selain matahari tidak dapat melewati perisai ini. Sabuk Van Allen, yang medan magnetnya merentang hingga 18.000 km dari bumi, melindungi bola ini dari energi mematikan. Diperkirakan bahwa awan plasma yang terjebak Sabuk Van Allen terkadang mencapai energi yang besarnya 100 miliar kali lebih besar daripada bom nuklir yang menimpa Hiroshima. Radiasi dari langit mungkin sama merusaknya. Tetapi medan listrik bumi, hanya meloloskan 0,1% radiasi tersebut dan ini diserap oleh atmosfer. Energi listrik yang diperlukan untuk menciptakan dan mempertahankan medan listrik sebesar ini mencapai miliaran Ampere, sebanyak yang dibangkitkan umat manusia sepanjang sejarah. Jika perisai pelindung ini tidak ada, kehidupan telah dimusnahkan oleh radiasi mematikan dari waktu ke waktu dan mungkin tak pernah terwujud sama sekali. Namun inti bumi harus dirancang dengan tepat untuk menjaga planet ini tetap aman. Allah berujar menjadikan langit itu sebagai atap yang terpelihara. (sekarang termaktub dalam QS. Al Anbiyaa’, 21: 32) !

Ketepatan Atmosfer. Seperti yang kita saksikan, sifat fisik bumi - massa, struktur, suhu, dan seterusnya - begitu tepat bagi kehidupan. Namun, sifat-sifat itu saja tidak cukup untuk memungkinkan kehidupan ada di bumi. Faktor penting lain adalah susunan atmosfer. Atmosfer bumi terdiri dari 77% nitrogen, 1% oksigen, dan 1% karbon-dioksida. Mari kita mulai dari gas yang paling penting, yakni oksigen. Oksigen begitu penting bagi kehidupan, karena gas ini terlibat dalam sebagian besar reaksi kimia yang melepaskan energi yang dibutuhkan setiap makhluk hidup. Senyawa karbon bereaksi dengan oksigen. Hasil reaksi ini adalah air, karbon-dioksida, dan energi. Ikatan kecil energi yang disebut ATP (adenosine triphosphate), yang digunakan oleh sel hidup dihasilkan dari reaksi ini. Karena inilah kita selalu memerlukan oksigen untuk hidup, dan bernafas untuk memenuhi kebutuhan tersebut. Hal yang menarik dari kejadian ini adalah bahwa kadar oksigen dalam udara yang kita hirup telah dengan tepat disesuaikan. Dapatkah atmosfer mengandung lebih banyak oksigen dan masih mampu menopang kehidupan? Tidak! Oksigen adalah unsur yang sangat mudah bereaksi. Bahkan kandungan oksigen dalam atmosfer 21%, adalah mendekati batas-atas keselamatan untuk kehidupan pada suhu lingkungan. Kemungkinan kebakaran hutan tersulut naik 70% untuk setiap penambahan 1% oksigen di atmosfer. Kandungan oksigen di atas 25%, sedikit sekali dari tumbuhan saat ini yang mampu bertahan dari amukan api yang memusnahkan hutan hujan tropis dan padang lumut kutub. Kandungan oksigen saat ini adalah pada titik di mana risiko dan keuntungan tepat seimbang.

Bahwa kadar oksigen di atmosfer saat ini bertahan pada nilai yang tepat, adalah berkat sistem “daur ulang” yang luar biasa. Binatang terus-menerus menghirup oksigen dan menghasilkan karbon-dioksida, yang bagi mereka tidak dapat digunakan untuk bernafas. Tumbuhan melakukan tepat sebaliknya: Mereka menghirup karbon-dioksida yang mereka perlukan untuk hidup, dan sebaliknya mengeluarkan oksigen. Berkat sistem ini, kehidupan terus berlanjut. Tumbuhan melepaskan jutaan ton oksigen ke atmosfer setiap hari. Tanpa kerjasama dan keseimbangan dari dua kelompok makhluk hidup yang berbeda ini, planet kita tidak mungkin dijadikan tempat hidup. Misalnya, jika makhluk hidup hanya menghirup karbon-dioksida dan melepaskan oksigen, maka atmosfer bumi akan jauh mempermudah pembakaran daripada saat ini, dan bahkan percikan api kecil dapat menyebabkan kebakaran yang dahsyat. Sebaliknya, jika seluruh makhluk menghirup oksigen dan melepaskan karbon-dioksida, kehidupan pada akhirnya akan musnah ketika seluruh oksigen telah habis digunakan. Kenyataannya, atmosfer berada dalam keadaan seimbang. Aspek lain dari atmosfer adalah kerapatannya, yang telah disesuaikan dengan tepat sekali bagi kita untuk bernafas.

Atmosfer dan Pernapasan. Kita bernafas setiap saat. Kita secara terus-menerus menghirup udara ke dalam paru-paru dan mengeluarkannya. Kita begitu sering melakukannya sampai menganggapnya hal yang biasa. Kenyataannya, pernapasan adalah proses yang sangat rumit. Kemampuan manusia untuk melihat adalah berkat berjuta-juta sel retina di dalam mata yang terus-menerus dicatu dengan energi yang diturunkan dari oksigen. Demikian juga, seluruh jaringan tubuh kita dan sel yang membentuknya memperoleh energi dari “pembakaran” senyawa karbon oleh oksigen. Hasil pembakaran ini karbon-dioksida  harus dikeluarkan dari tubuh. Jika kadar oksigen dalam aliran darah turun drastis, tubuh akan lemah; dan jika kekosongan oksigen berlangsung lebih dari beberapa menit, akibatnya adalah kematian. Dan itulah sebabnya kita bernafas. Ketika kita menarik nafas, oksigen membanjiri sekitar 300 juta ruang kecil dalam paru-paru kita. Pembuluh darah kapiler yang melekat pada ruang ini menyerap oksigen dalam sekejap dan membawanya, mula-mula ke jantung, lantas diteruskan ke seluruh bagian tubuh. Sel tubuh kita menggunakan oksigen ini, dan melepaskan karbon-dioksida ke dalam darah, yang membawanya kembali ke paru-paru, di mana zat ini kemudian dikeluarkan. Seluruh proses memerlukan waktu tak lebih dari setengah detik: Oksigen “bersih” masuk dan karbon dioksida “kotor” keluar.

Pada ketinggian sejajar permukaan laut, tekanan udara adalah 760 mm air raksa dan kerapatannya sekitar 1 gram/liter. Masih pada ketinggian sejajar permukaan laut, viskositas udara sekitar 50 kali dari air. Kita mungkin menganggap angka ini tidak penting namun angka ini sangat menentukan hidup kita. Komposisi keseluruhan dan sifat umum dari atmosfer kerapatannya, viscositasnya, tekanannya, dan lain-lainnya harus sama seperti sekarang ini, khususnya bagi makhluk yang menghirup udara.

Ketika bernapas, paru-paru menggunakan energi untuk melawan gaya yang disebut “hambatan udara”. Gaya ini adalah hasil dari keengganan udara untuk berpindah. Namun berkat sifat fisik atmosfer, hambatan ini cukup lemah sehingga paru-paru dapat menarik masuk dan mendorong keluar udara dengan menggunakan energi minimum. Jika keengganan udara lebih besar, paru-paru akan dipaksa untuk bekerja lebih keras agar mampu bernapas. Sudah jelas bahwa andaikan salah satu dari viskositas atau kerapatan udara lebih besar, hambatan udara tidak akan memungkinkan untuk bernapas, dan tidak ada rancangan sistem pernapasan lain yang akan mampu mengantarkan oksigen yang cukup bagi makhluk hidup yang menghirup udara dengan metabolisme yang aktif.... Dengan memperkirakan seluruh kemungkinan tekanan atmosfer terhadap kandungan oksigen yang mungkin, menjadi jelas bahwa hanya ada satu wilayah unik... di mana berbagai kondisi untuk kehidupan terpenuhi.... Ini tentunya hal yang luar biasa penting bahwa beberapa kondisi menentukan terpenuhi pada sebuah daerah yang sempit ini dari semua kemungkinan keadaan atmosfer.

Nilai numerik dari atmosfer bukan hanya kita perlukan untuk bernapas, namun menentukan bagi planet Biru kita untuk tetap biru. Jika tekanan atmosfer di atas permukaan laut jauh lebih kecil dari nilai sekarang, laju penguapan air akan jauh lebih tinggi. Air yang meningkat dalam atmosfer akan mengakibatkan “efek rumah kaca” menjebak lebih banyak panas dan meningkatkan suhu ratarata bumi. Sebaliknya, jika tekanan jauh lebih tinggi, laju penguapan air akan turun. (Akibatnya air di laut tetap berada di laut, air di daratan akan mengalir ke laut), membuat sebagian planet menjadi gurun pasir.

Dan planet Biru tempat kita hidup adalah telah dirancang secara khusus dan “disempurnakan” oleh Allah bagi manusia, Firman Allah Allah lah yang manjadikan bumi bagi kamu tempat menetap dan langit sebagai atap. (Tersebut QS. AnNaazi’aat, 79: 30). Dan Firman Allah, Allah yang menjadikan bumi itu mudah bagi kamu, maka berjalanlah di segala penjurunya dan makanlah sebahagian dari rezkiNya. (termaktub dalam QS. Al Mu’min, 40: 64).

Keseimbangan yang Memungkinkan Kehidupan, hanyalah sedikit dari keseimbangan rumit yang begitu menentukan bagi kehidupan di bumi.

*). Gravitasi di Permukaan: Jika lebih kuat: atmosfer menahan terlalu banyak amonia dan methana. Jika lebih lemah: atmosfer planet akan terlalu banyak kehilangan air.

*). Jarak dengan Bintang Induk (Matahari): Jika lebih jauh, planet akan terlalu dingin bagi siklus air yang stabil. Jika lebih dekat, planet akan terlalu panas bagi siklus air yang stabil.

*). Ketebalan Kerak Bumi: Jika lebih tebal, terlalu banyak oksigen berpindah dari atmosfer ke kerak bumi. Jika lebih tipis, aktivitas tektonik dan vulkanik akan terlalu besar.

*). Periode Rotasi: Jika lebih lama, perbedaan suhu pada siang dan malam hari terlalu besar. Jika lebih cepat, kecepatan angin pada atmosfer terlalu tinggi.

*). Interaksi Gravitasi dengan Bulan: Jika lebih besar, efek pasang-surut pada laut, atmosfer dan periode rotasi semakin merusak. Jika lebih kecil, perubahan tidak langsung pada orbit menyebabkan ketidak-stabilan iklim.

*). Medan Magnet: Jika lebih kuat, badai elektromagnetik terlalu merusak. Jika lebih lemah, kurang perlindungan dari radiasi yang membahayakan dari bintang.

*). Albedo (Perbandingan antara cahaya yang dipantulkan dengan yang diterima pada permukaan): Jika lebih besar, zaman es tak terkendali akan terjadi. Jika lebih kecil, efek rumah kaca tak terkendali akan terjadi.

*). Perbandingan Oksigen dengan Nitrogen di Atmosfer, Jika lebih besar, fungsi hidup yang maju berjalan terlalu cepat. Jika lebih kecil, fungsi hidup yang maju berjalan terlalu lambat.

*). Kadar Karbon-dioksida dan Uap Air dalam Atmosfer: Jika lebih besar, efek rumah kaca tak terkendali akan terjadi. Jika lebih kecil, efek rumah kaca tidak memadai.

*). Kadar Ozon dalam Atmosfer: Jika lebih besar, suhu permukaan bumi terlalu rendah. Jika lebih kecil, suhu permukaan bumi terlalu tinggi; terlalu banyak radiasi ultraviolet.

*). Aktivitas Gempa: Jika lebih besar, terlalu banyak makhluk hidup binasa. Jika lebih kecil: bahan makanan di dasar laut (yang dihanyutkan aliran sungai) tidak akan didaur ulang ke daratan melalui pengangkatan tektonik.

Sekarang tentang Rancangan pada Cahaya. Sungguh luar biasa bahwa radiasi dari matahari (dan dari banyak rangkaian bintang) harus termampatkan dalam pita spektrum elektromagnetik yang sangat sempit sehingga memancarkan radiasi yang tepat bagi kesinambungan seluruh kehidupan di bumi. Panjang Gelombang yang Tepat pada Cahaya dan Panas adalah dua perwujudan berbeda radiasi elektromagnetik. Dalam semua perwujudannya, radiasi elektromagnetik merambat di ruang angkasa dalam gelombang yang serupa dengan gelombang yang terbentuk ketika sebuah batu dilemparkan ke danau. Riak air yang terbentuk oleh batu itu dapat memiliki ketinggian yang berbeda, dan jarak antar-puncak riak mungkin bervariasi pula. Demikian juga radiasi elektromagnetik, dapat memiliki panjang gelombang yang berbeda.

Namun, analogi ini sebaiknya tidak diambil terlalu jauh karena ada perbedaan yang sangat besar dalam panjang gelombang radiasi elektromagnetik. Beberapa di antaranya memiliki panjang beberapa kilometer sedangkan lainnya lebih pendek dari sepermiliar sentimeter, dan panjang gelombang lain dapat ditemukan pada spektrum kontinu dan tanpa tersela di antara kedua angka ini. Untuk mempermudah, para ilmuwan membagi spektrum ini berdasarkan panjang gelombang, dan mereka memberi nama berbeda bagi setiap bagian. Misalnya, radiasi dengan panjang gelombang terpendek (sepertriliun sentimeter) disebut “sinar Gamma”; sinar Gamma memiliki energi yang sangat besar. Panjang gelombang terpanjang disebut “gelombang radio”; gelombang ini panjangnya mencapai beberapa kilometer namun membawa energi sangat kecil (karena kandungan energi ini, gelombang radio sama sekali tidak berbahaya bagi kita, sementara terpapar sinar Gamma bisa berakibat fatal). Cahaya adalah sebuah bentuk radiasi elektromagnetik yang terletak di antara kedua ekstrem panjang gelombang tersebut.

Hal pertama untuk diperhatikan tentang spektrum elektromagnetik adalah betapa lebarnya spektrum tersebut: Panjang gelombang terpanjang adalah 1E+25 kali ukuran panjang gelombang terpendek. Misalnya, 4 miliar tahun (perkiraan umur bumi) berarti sama dengan sekitar 1E+17 detik. Jika Kita ingin menghitung dari 1 sampai 1E+25, dan melakukannya dengan kecepatan satu angka per detik tanpa berhenti, siang dan malam, penghitungan ini akan menghabiskan waktu 100 juta kali lebih lama daripada umur bumi itu sendiri. Ini merupakan spektrum sangat lebar yang di dalamnya tersebar panjang gelombang berbeda-beda dari energi elektromagnetik alam semesta. Sekarang, yang menarik tentang hal ini adalah bahwa energi elektromagnetik yang diradiasikan oleh matahari kita berada pada bagian spektrum yang sangat, sangat sempit. Sebanyak 70% radiasi matahari mempunyai panjang gelombang antara 0,3 dan 1,5 mikron, dan dalam pita sempit tersebut terdapat tiga jenis cahaya: cahaya tampak, cahaya inframerah dekat, dan cahaya ultraviolet.

Tiga jenis cahaya itu tampaknya sudah cukup, namun gabungan ketiganya merupakan bagian yang hampir tidak berarti dibandingkan keseluruhan spektrum. Mengapa cahaya matahari dibatasi pada cakupan yang begitu sempit?

Jawaban pertanyaan itu sangat penting karena satu-satunya radiasi yang mampu mendukung kehidupan di bumi adalah radiasi dengan panjang gelombang yang berada dalam batas sempit ini. Sungguh luar biasa bahwa radiasi dari matahari (dan dari banyak rangkaian bintang) harus termampatkan dalam pita spektrum elektromagnetik yang sangat sempit sehingga memancarkan radiasi yang tepat bagi kesinambungan seluruh kehidupan di bumi. Sekarang, mari kita mencermati “rancangan cahaya yang menakjubkan” ini.

Dari Ultraviolet ke Inframerah. Telah disebutkan, terdapat selisih 1:1E+25 dalam ukuran panjang gelombang elektromagnetik terpanjang dan terpendek. Telah disebutkan pula bahwa kandungan energi bergantung pada panjang gelombang: panjang gelombang lebih pendek mengandung energi lebih besar daripada panjang gelombang lebih panjang. Perbedaan lainnya mengenai bagaimana radiasi pada panjang gelombang yang berbeda berinteraksi dengan materi.

Bentuk-bentuk radiasi terpendek disebut (dengan urutan panjang gelombang meningkat) “sinar gamma”, “sinar X”, dan “sinar ultraviolet”. Semua radiasi ini memiliki kemampuan membelah atom karena kandungan energinya yang begitu besar. Ketiga radiasi tersebut dapat menyebabkan molekul-molekul khususnya molekul organik terurai. Dampaknya, ketiga radiasi tersebut menguraikan materi pada level atom atau molekul.

Radiasi dengan panjang gelombang lebih panjang daripada cahaya tampak dimulai dari inframerah, dan melebar hingga gelombang radio. Pengaruh radiasi ini terhadap materi kurang serius karena energinya tidak terlalu besar.

“Pengaruh terhadap materi” tersebut berkaitan dengan reaksi kimia. Sejumlah reaksi kimia yang penting dapat terjadi hanya jika energi ditambahkan pada reaksi tersebut. Energi yang dibutuhkan untuk memulai reaksi kimia disebut “ambang batas energi (energy threshold)”. Jika energi kurang dari ambang batas ini, reaksi tidak akan pernah dimulai dan jika energi lebih besar, tidak ada gunanya: dalam kedua kasus, energi akan terbuang.

Dalam keseluruhan spektrum elektromagnetik, hanya terdapat satu pita kecil yang mempunyai energi sesuai dengan ambang batas energi. Panjang gelombangnya berkisar antara 0,7 mikron dan 0,4 mikron, dan jika kita ingin melihatnya, kita bisa: hanya dengan menengadahkan kepala dan melihat sekeliling, dan ini disebut “cahaya tampak”. Radiasi ini menyebabkan terjadinya reaksi kimia dalam mata kita, dan karena itulah kita dapat melihat.

Radiasi yang disebut sebagai “cahaya-tampak” membentuk 41% cahaya matahari, meskipun radiasi ini menempati kurang dari 1/1E+25 dari keseluruhan spektrum elektromagnetik. Radiasi yang berguna untuk memulai reaksi kimia yang teratur terdiri dari sebagian besar radiasi matahari kita. Bahwa matahari harus meradiasikan cahaya yang begitu tepat untuk kehidupan, benar-benar merupakan contoh rancangan yang luar biasa.

Apakah sisa cahaya yang diradiasikan matahari ada gunanya?

Ketika kita mengamati bagian cahaya ini, kita mendapati bahwa sebagian besar radiasi matahari yang jatuh di luar rentang cahaya tampak berada pada bagian spektrum yang disebut “inframerah-dekat”. Inframerah-dekat dimulai setelah cahaya tampak berakhir dan sekali lagi, meliputi bagian yang sangat kecil dari keseluruhan spektrum kurang dari 1/1E+25.

Apakah sinar inframerah berguna? Ya, namun kali ini tidak ada gunanya mengamati sekeliling karena kita tidak dapat melihatnya dengan mata telanjang. Tetapi, kita dengan mudah dapat merasakannya: Kehangatan yang kita rasakan pada wajah saat memandang matahari yang bersinar pada musim panas atau musim semi disebabkan oleh radiasi inframerah dari matahari. Radiasi inframerah matahari adalah radiasi yang membawa energi panas, yang menjaga bumi tetap panas.

Dan bagian ketiga matahari? Apakah bermanfaat?

Kita boleh yakin terhadapnya. Ini adalah “sinar ultraviolet-dekat” dan membentuk bagian terkecil dari sinar matahari. Seperti semua sinar ultraviolet, sinar ini berenergi tinggi dan dapat menyebabkan kerusakan sel hidup. Namun sinar ultraviolet matahari merupakan jenis “paling kurang berbahaya” karena paling dekat dengan cahaya tampak. Meskipun paparan berlebihan terhadap sinar ultraviolet matahari telah terbukti menyebabkan kanker dan mutasi sel, sinar ini memiliki satu manfaat: Sinar ultraviolet yang berada pada pita begitu sempit. Dengan kata lain, semua radiasi yang dipancarkan oleh matahari penting bagi kehidupan: tidak sedikit pun sia-sia. Yang menarik adalah bahwa semua radiasi ini dibatasi pada cakupan 1/1E+25 dari keseluruhan spektrum elektromagnetik, namun cukup untuk menjaga kita tetap hangat, bisa melihat, dan memungkinkan terjadinya semua reaksi kimia yang diperlukan kehidupan.

Bahkan kalaupun semua kondisi lain yang diperlukan kehidupan telah ada, jika cahaya yang diradiasikan matahari jatuh pada bagian lain spektrum elektromagnetik, maka tidak akan ada kehidupan di atas bumi ini. Sangat tidak mungkin menjelaskan terpenuhinya persyaratan ini, yang memiliki kemungkinan 1 banding 1E+25, dengan logika kebetulan.

Selanjutnya tentang Fotosintesis dan Cahaya. Pada proses ini ada reaksi antara Air dan karbon-dioksida dan cahaya matahari menghasilkan gula dan oksigen.

Saat reaksi selesai, hasilnya adalah sebuah molekul glukosa, gula sederhana yang merupakan elemen makanan yang penting, dan enam molekul gas oksigen. Sebagai sumber semua makanan di planet kita, glukosa mengandung energi yang sangat besar. Walaupun reaksi ini tampaknya sederhana, ternyata sangat rumit. Hanya ada satu tempat di mana reaksi ini terjadi: pada tumbuh-tumbuhan. Tumbuh-tumbuhan di dunia ini menghasilkan makanan dasar bagi semua makhluk hidup. Setiap makhluk hidup lainnya pada akhirnya mendapat asupan glukosa dengan berbagai cara. Binatang herbivora memakan tumbuh-tumbuhan secara langsung, dan binatang karnivora memakan tumbuh-tumbuhan dan atau binatang lain. Manusia tidak terkecuali. Akan tetapi, fotosintesis penting untuk alasan lain. Reaksi ini menghasilkan dua produk: Di samping glukosa, reaksi ini juga melepaskan enam molekul oksigen. Yang terjadi di sini adalah bahwa tumbuh-tumbuhan selalu membersihkan atmosfer yang terus-menerus “terpolusi” oleh makhluk bernapas manusia dan binatang, yang energinya berasal dari pembakaran dengan oksigen, sebuah reaksi yang menghasilkan karbon-dioksida. Jika tumbuh-tumbuhan tidak melepaskan oksigen, penghirup oksigen akhirnya akan menghabiskan semua oksigen dalam atmosfer, dan ini akan menjadi akhir bagi makhluk-makhluk tersebut. Alih-alih, oksigen di atmosfer secara terus-menerus diperbarui oleh tumbuh-tumbuhan.

Tanpa fotosintesis, kehidupan tumbuh-tumbuhan tidak akan ada; dan tanpa kehidupan tumbuh-tumbuhan, tidak akan ada kehidupan binatang atau manusia. Reaksi kimia yang mengagumkan ini, yang belum pernah ditiru laboratorium mana pun, terjadi pada rerumputan yang kita injak, dan pada pepohonan yang mungkin bahkan tidak pernah kita tengok. Ini juga pernah terjadi pada sayuran di atas piring makan malam kita. Ini merupakan salah satu proses dasar kehidupan.

Klorofil adalah molekul yang melangsungkan fotosintesis. Mekanisme fotosintesis dimulai dengan penyerapan cahaya matahari oleh molekul klorofil. Namun agar fotosintesis terjadi, cahaya yang diterima harus berupa warna yang sesuai. Cahaya dari warna yang salah tidak akan menghasilkan keajaiban ini.

Tidak ada tumbuhan yang mampu melakukan fotosintesis kecuali dalam batas yang sangat sempit dari panjang gelombang cahaya. Dan batasan tersebut persis dengan cahaya yang diberikan oleh matahari.

 

Pada pembahasan Cahaya pada Mata Kita, kita telah mengamati bagaimana cahaya matahari yang hanya terdiri dari tiga berkas sempit spektrum elektromagnetik sampai kepada kita:

+1. Cahaya inframerah, dengan panjang gelombang lebih panjang daripada cahaya tampak dan yang menjaga bumi tetap hangat.

+2. Sejumlah kecil cahaya ultraviolet, dengan panjang gelombang lebih pendek daripada cahaya tampak dan salah satu manfaatnya untuk pembentukan vitamin D.

+3. Cahaya tampak, yang memungkinkan penglihatan dan mendukung tumbuhan berfotosintesis.

Keberadaan “cahaya tampak” penting untuk penglihatan biologis di samping untuk proses fotosintesis. Alasannya adalah, tidak mungkin bagi mata biologis untuk melihat pita spektrum mana pun di luar spektrum cahaya-tampak dan sedikit inframerah-dekat.

Merancang mata organik yang dapat melihat bagian lain spektrum elektromagnetik ternyata tidak mungkin di dalam dunia yang didominasi oleh kehidupan yang berbasis karbon. Mata organik hanya dapat melihat dalam kisaran spektrum cahaya tampak. Sementara model mata lain yang, secara teoritis, dapat dirancang, tidak ada satu pun yang dapat melihat kisaran spektrum lain. Sinar UV, X, dan sinar Gamma terlalu berenergi dan sangat merusak, sedangkan inframerah dan gelombang radio terlalu lemah untuk dideteksi karena energi mereka untuk berinteraksi dengan materi terlalu kecil. Jadi akan jelas bahwa untuk beberapa alasan berbeda, bagian tampak spektrum elektromagnetik merupakan bagian yang sangat sesuai untuk penglihatan biologis.

Kita akan membahas tentang Rancangan pada Air. Sebagian besar planet kita harus diselimuti air. Samudra dan laut menempati tiga perempat bagian permukaan bumi, sementara pada daratannya sendiri terdapat sungai dan danau yang tidak terhitung 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 kita hirup sekarang mengandung sejumlah uap air. Air adalah zat yang dirancang secara khusus untuk menjadi dasar kehidupan. Setiap sifat fisik dan kimianya khusus diciptakan untuk kehidupan.

Kesesuaian Air. Betapa pentingnya cairan bagi pembentukan kehidupan. Jika hukum alam semesta memungkinkan keberadaan zat padat atau gas saja, maka tidak akan pernah ada kehidupan. Alasannya 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 tepatnya, satu-satunya cairan ideal - untuk tujuan ini adalah air.

Sifat Panas Air yang Luar Biasa. 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 menurun, 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 daripada 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, seharusnya 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 membeku atau uap mengembun, panas dilepaskan. Dalam fisika istilah “panas laten (latent heat)” digunakan untuk menggambarkan panas yang dilepaskan tersebut. 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 panas, paling tidak empat kali lebih besar daripada zat cair lainnya.

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

Sebuah Dunia Bersuhu Sedang. Kelima macam sifat termal air 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 lambat daripada daratan. Pada daratan, perbedaan suhu antara tempat terpanas 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 dipengaruhi seperti ini: Uap air di atmosfer juga merupakan agen keseimbangan 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, perbedaan 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 malam dan siang akan jauh lebih besar, bidang daratan yang luas akan menjadi 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.

Tekanan Permukaan yang Tinggi. 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 permukaan-bebas dari zat cair untuk menyerupai kulit elastis di bawah pengaruh tegangan. Perilaku ini disebabkan oleh gaya tarik antara molekul-molekul dalam permukaan zat cair.

Tegangan permukaan air jauh lebih tinggi daripada tegangan permukaan zat cair lain. Beberapa konsekuensi biologis dari sifat ini sangat penting dan ini tampak jelas terutama pada tanaman. Yang memungkinkan rancangan sempurna ini adalah tegangan permukaan 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 menembus ke celah-celah terdalam melalui retakan-retakan terkecil di mana air membeku ketika suhu turun di bawah nol. Seperti kita ketahui, air mempunyai 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.

Bagaimana tentang 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 dibawa 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 membuatnya berpotensi merusak (seperti asam sulfat) dan tidak juga terlalu lamban (seperti argon yang tidak bereaksi kimia).

Viskositas Ideal Air. Setiap kali kita memikirkan zat cair, bayangan yang terbentuk dalam pikiran kita adalah zat yang sangat cair. Kenyataannya, zat cair yang berbeda memiliki tingkat viskositas (kekentalan) yang berbeda. 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? 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. Jika kekentalan lebih tinggi, gerak terkontrol makromolekul yang besar dan terutama struktur seperti mitokondria dan organelorganel kecil tidak akan mungkin, demikian pula proses-proses seperti 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.

Kekentalan air yang rendah tidak hanya penting untuk gerak seluler, namun juga untuk sistem sirkulasi. Itulah sebabnya kekentalan air sangat penting agar sistem sirkulasi berfungsi efisien. Jika air memiliki kekentalan seperti aspal misalnya, pasti tidak ada jantung organisme yang dapat memompanya. Jika air memiliki 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.

Unsur-Unsur Kehidupan yang Dirancang Khusus. Di antara unsur-unsur pembentuk, karbon adalah unsur yang paling penting. Kalau kita mengamati karbon dengan lebih teliti, kita dapat melihat bahwa tidak hanya susunan 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 beragam jumlah dan susunan geometrik, menghasilkan begitu beragam materi dengan sifat-sifat yang jauh berbeda.

Baik ditinjau dari sisi fisika atau kimia, tidak mungkin kehidupan berdasarkan pada unsur selain karbon. Pada suatu saat, silikon dikemukakan sebagai unsur lain yang mungkin sebagai dasar kehidupan. Ikatan kimia yang mengikat karbon ketika membentuk senyawa organik disebut “ikatan kovalen”. Ikatan kovalen terjadi ketika dua atom berbagi elektronnya.

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 elektron, orbit terluar karbon kekurangan empat elektron untuk menggenapkan menjadi delapan, tidak seperti oksigen yang kekurangan dua, dan karena inilah, empat atom hidrogen diperlukan untuk melengkapinya.

Terdapat kelompok senyawa penting lain bentukan dari karbon, hidrogen, dan oksigen yang berikatan kovalen satu dengan lainnya. Dalam kelompok 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 oksigen 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 bersama 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 dibentuk dari karbon, hidrogen, oksigen, dan nitrogen.

Singkatnya, ikatan kovalen yang mampu dibentuk oleh atom karbon sangat penting untuk keberadaan kehidupan. Ikatan hidrogen, karbon, 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. Molekul meta-stabil berarti molekul yang mampu melepaskan energi bebas dengan transformasi, namun cukup stabil untuk bertahan lama kecuali diaktifkan oleh panas, radiasi, atau penyatuan dengan katalis. Akan tetapi, tepat di sinilah karbon mulai membuat penasaran karena karbon meta-stabil hanya dalam kisaran suhu yang sangat sempit. Lebih tepatnya, senyawa karbon menjadi sangat tidak stabil jika suhu di atas 100oC.

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 harus tidak lebih dari 100oC. Sebaliknya batas bawah adalah sekitar 0oC: Jika suhu turun jauh di bawah 0oC, biokimia organik menjadi tidak mungkin.

Saat ini, kita tentu sudah mendapati kesamaan antara kisaran suhu yang diperlukan untuk pembentukan dan kestabilan ikatan kovalen senyawa karbon dan kisaran suhu yang umum pada planet kita. 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. Air yang cair merupakan salah satu syarat utama kehidupan, untuk tetap cair, air memerlukan suhu yang tepat sama dengan suhu senyawa karbon agar dapat terbentuk dan stabil. Tidak ada “hukum” fisika atau alam yang mengharuskan 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 dari Ikatan kovalen bukan satu-satunya bentuk ikatan kimia yang menjaga 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 struktur 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 sedangkan 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 mengapa 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 keluar-biasaan sifat-sifat kimia atom karbon menunjukkan bahwa terdapat keselarasan di antara unsur ini, yang merupakan pembentuk dasar kehidupan, air yang juga penting bagi kehidupan, dan planet bumi yang merupakan tempat bernaung kehidupan tersebut. 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 meta-stabil yang melimpah, dan (3) ikatan lemah untuk menstabilkan struktur tiga dimensi molekul yang rumit. Dari seluruh benda di ruang angkasa yang kita amati, “pita sempit suhu” ini hanya ada di bumi. Demikian pula, hanya di bumi, dua pembentuk 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.

Selanjut Rancangan pada Oksigen. Kita telah mengetahui bagaimana karbon merupakan unsur pembentuk makhluk hidup yang paling penting dan bagaimana karbon dirancang secara khusus untuk memenuhi fungsi tersebut. Tetapi keberadaan 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 “oksidasi” ( “pembakaran”). Energi organisme penghirup oksigen diperoleh dari pembakaran makanan yang berasal dari tumbuhan dan binatang. Seperti yang kita 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. Artinya bahwa ketika senyawa karbon dan oksigen bergabung (tentu di bawah kondisi yang tepat), sebuah reaksi berlangsung sehingga menghasilkan 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 kita untuk menjaga agar tubuh tetap mendapat pasokan energi.

Begitulah, hidrogen dan karbon yang menyusun hidrokarbon merupakan 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 Kita memerlukan bahan bakar untuk membakar dalam oksigen, kita tidak dapat menemukan yang lebih baik daripada hidrogen. Reaksi-reaksi kimia, yang karena banyak alasan lain tampak paling sesuai untuk proses fisiologi, ternyata merupakan reaksi yang mampu mengalirkan energi melimpah ke dalam arus kehidupan.

 

Rancangan pada Api (atau Mengapa Kita Tidak Langsung Terbakar).

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

Tubuh kita secara terus-menerus berhubungan dengan oksigen dalam 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” (keengganan atau ketidakmampuan sebuah zat untuk melakukan reaksi kimia dengan zat lain) yang besar. Namun 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, adalah pada keberadaan enzim dalam tubuh manusia yang berfungsi hanya untuk memaksa O2 di atmosfer 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.

Dengan kata lain, terdapat hal yang sangat menarik: Oksigen merupakan 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 pembakaran oksigen untuk energi tubuh dan karena alasan itulah sel-sel kita dilengkapi dengan sistem enzim yang sangat rumit yang membuat gas “enggan” tersebut sangat reaktif.

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

Terdapat pencegahan lain agar tubuh kita tidak terbakar, yang disebut sebagai “sifat kelembaman karbon”. 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. Agar api mulai menyala, kita harus menyiapkan banyak perlengkapan (bahan bakar, pemantik dan lain-lain) atau meningkatkan dengan tiba-tiba suhu bahan bakar sampai derajat sangat tinggi (seperti dengan obor). Tetapi sekali bahan bakar itu terbakar, karbon di dalamnya bereaksi dengan oksigen dengan cepat dan energi dilepaskan dalam jumlah besar. Itulah sebabnya sangat sulit menyalakan api tanpa sumber panas lain. Namun setelah pembakaran dimulai, panas yang tinggi dihasilkan dan menyebabkan senyawa 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 tersebut 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 karbon 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, seorang 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 panas 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. Ketidak-reaktifan atom karbon dan oksigen pada suhu lingkungan, digabungkan 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 oksidasi yang terkendali dan teratur, namun juga memungkinkan penggunaan api terkendali oleh umat manusia, serta memungkinkan pemanfaatan energi pembakaran yang melimpah bagi kemajuan teknologi.

Dengan kata lain, karbon dan oksigen telah diciptakan dengan sifat-sifat yang paling sesuai untuk kehidupan manusia. Sifat-sifat kedua unsur ini memungkinkan kita menyalakan api dan memanfaatkannya senyaman 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 mempertahankannya diciptakan khusus sesuai bagi kehidupan manusia. Allah berfirman, berpesan Tuhan yang menjadikan untukmu api dari kayu yang hijau, maka tiba-tiba kamu nyalakan (api) dari kayu itu. (termaktub dalam QS. Yaasiin, 36: 80) !

Daya Larut Ideal Oksigen.

Penggunaan oksigen oleh tubuh sangat bergantung pada sifat gas untuk larut dalam air. Oksigen yang masuk ke dalam paru-paru kita saat kita menarik napas segera dilarutkan dalam darah. Protein yang disebut hemoglobin 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. (ATP adalah Adenosina trifosfat – ATP, adalah suatu nukleotida yang dalam biokimia dikenal sebagai "satuan molekular" pertukaran energi intraselular; artinya, ATP dapat digunakan untuk menyimpan dan mentranspor energi kimia dalam sel. ATP juga berperan penting dalam sintesis asam nukleat. Molekul ATP juga digunakan untuk menyimpan energi yang dihasilkan tumbuhan dalam respirasi seluler.)

Semua organisme kompleks memperoleh energi mereka dengan cara ini. Tetapi operasi sistem ini bergantung terutama pada daya larut oksigen. 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 kelebihan oksigen dan menyebabkan kondisi yang dikenal sebagai keracunan oksigen.

Perbedaan daya larut dalam air dari gas yang berbeda bervariasi dengan 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 kehidupan 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 membuat kehidupan sangat sulit bagi organisme bermetabolisme aktif seperti manusia. Betapapun hebatnya kita bernapas, kita secara terus-menerus akan menghadapi bahaya mati lemas karena tidak cukup oksigen yang sampai ke dalam sel-sel tubuh Kita.

Sebaliknya, jika daya larut oksigen dalam air lebih tinggi, kita akan dihadapkan pada ancaman keracunan oksigen, yang dijelaskan di atas. Sebetulnya, oksigen merupakan zat yang berbahaya: Jika sebuah organisme 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 mengakibatkan kematian dengan cepat. 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 bergantung pada mekanisme pertahanan yang rumit.

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

Dan untuk Unsur-unsur lain.

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

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.

Spektrum lebar ini mencakup atom-atom dari setiap rangkaian yang berbeda, yang unsur-unsurnya dikelompokkan berdasarkan sifat-sifat atomnya. Ini menunjukkan bahwa seluruh kelompok unsur penting untuk kehidupan, dengan cara bagaimanapun. Unsur-unsur biologi tampaknya telah diseleksi, dan ini berarti bahwa hampir semua jenis sifat kimia berkaitan dengan proses kehidupan dalam batasan-batasan yang ditentukan oleh lingkungan. Bahkan unsur radioaktif berat telah dirancang untuk berperan bagi kehidupan manusia. Radioaktif alamiah sangat berkaitan dengan 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, membantu melindungi planet dari radiasi dan partikel berbahaya dari luar angkasa, di samping melakukan fungsi-fungsi lain. Bahkan gas dan unsur lembam seperti logam-logam langka di bumi, yang tampaknya tidak satu pun mendukung kehidupan, jelas ada disebabkan oleh tuntutan untuk memastikan bahwa rangkaian unsur bentukan alami hanya sampai pada uranium.

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.

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 nonkovalen)

Demikianlah yang kuterima, hal-hal yang belum jelas bisa kita diskusikan selama bumi membentuk dirinya”, ujar Semar mengakhiri uraiannya.

“Luar biasa begitu sempurnanya dan terperincinya Hyang Esa Allah Azza wa Jalla membentuk bumi kita ini kakang”. “Yah Togog, dan aku sangat beruntung memperoleh pencerahan langsung dariNya secara wangsit. Jika kita tidak memiliki ajian ‘Pustaka Darla’, mustahil kita akan memahami maksud dari pesan yang terkirim dan menyerap semua yang termaktub pada uraian-Nya. Jadi itulah yang aku harus perhatikan sebagai petunjuk dan syarat-syarat pekerjaanku”, ujar Semar tampak bahagia dan bangga mendapat pencerahan berharga.

Togog mengantar saudara tuanya ke bumi dari tempat dimana mereka semula berkeliling mengawasi perputaran rotasi ke-8 planet-planet mengitari matahari, begitu indah dan mempesona. Waktu terjadinya pembentukan matahari dan ke-8 planet yang mengelilinginya diperkirakan 4.6 milliar tahun BC atau 9.1 miliar tahun setelah Dentuman Besar. Kemudian sedikit demi sedikit tubuh mereka menyusut dari ‘triwikrama’-nya menjadi setinggi 50m ketika memasuki atmosfir ‘bayi’ bumi yang tampak masih bergejolak dengan gelombang luapan-luapan lava dan lahar panasnya.

Togog memeluk erat saudara tuanya sebelum Semar tenggelam dalam tapa-bratanya dan sebelum dia beranjak mengejar jejak Iblis Azazil. Dia melihat Semar sudah memilih tempat semedi diantara gelombang lautan lava dan kabut gas-gas panas. Togog segera lenyap terbang untuk melakukan tugas bagiannya.  

(BERSAMBUNG).

** & **