Bab 7: Rancangan Pada Air

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 (4°C) 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 0°C 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 4°C, pada titik ini segala sesuatunya tiba-tiba berubah. Setelah itu, air mulai mengembang dan menjadi lebih ringan seiring me-nurunnya suhu. Akibatnya, air bersuhu 4°C tetap di bawah, air bersuhu 3°C berada di atasnya, air bersuhu 2°C berada di atasnya lagi dan seterusnya. Pada permukaan sajalah suhu air benar-benar mencapai 0°C dan di situ air membeku. Namun hanya permukaan yang membeku: Lapisan air bersuhu 4°C di bawah es tetap cair dan itu cukup bagi makh-luk hidup dan tanaman bawah air untuk terus hidup.

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

(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 -50°C, 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 4°C, setelah menyusut sebagaimana mestinya?

Itu adalah pertanyaan yang tak seorang pun mampu menjawabnya.

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.

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 35°- 40°C. Suhu tubuh manusia sekitar 37°C 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 40°C dapat membawa kematian.

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

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

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 10°C. Jika tubuh kita mengandung alkohol alih-alih air, gerakan yang sama akan meningkatkan suhu tubuh 20°C, dan untuk zat lain dengan kapasitas termal lebih rendah, keadaan bahkan akan lebih buruk: menaikkan 50°C untuk garam, 100°C untuk besi, dan 300°C B untuk timbal. Kapasitas termal air yang tinggi lah yang mencegah terjadinya perubahan panas sebesar itu.

Namun, bahkan kenaikan 10°C 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 6°C 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 2,2°C; bahkan pada amonia, hanya sebesar 3,6°C.

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.

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 40°C.

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 140°C: di laut, perbedaan tersebut paling banyak berkisar antara 15°-20°C. Situasi serupa terdapat dalam perbedaan suhu di malam dan siang hari: pada lingkungan gersang di daratan, perbedaan suhu bisa mencapai 20°-30°C; 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.

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.

Sifat-Sifat Kimia Air

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.

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

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.

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)