Sekitar 2,3 miliar tahun yang lalu, kehidupan bakteri telah menghasilkan oksigen yang cukup untuk membuat udara bernapas untuk makhluk yang lebih besar. Para ilmuwan telah menemukan bukti bahwa eukariota multi-sel - nenek moyang kita yang jauh - tumbuh subur di Bumi, sebelum dan sesudah hawa dingin yang besar. Sementara sebagian besar planet tertutup, mungkin ada kantong-kantong yang bebas es, di mana pulau-pulau kehidupan dapat bertahan hidup.
Sudah 2,3 miliar tahun sejak atmosfer Bumi dipenuhi oksigen yang cukup untuk mendukung kehidupan seperti yang kita kenal. Sekitar waktu yang sama, planet itu terbungkus dalam es yang beberapa ilmuwan berspekulasi lebih dari setengah mil dalamnya. Itu menimbulkan pertanyaan tentang apakah kehidupan yang kompleks bisa ada sebelum "Snowball Earth" dan bertahan, atau apakah itu pertama kali berevolusi ketika bola salju mulai mencair.
Penelitian baru menunjukkan organisme yang disebut eukariota - organisme dari satu atau lebih sel kompleks yang terlibat dalam reproduksi seksual dan merupakan nenek moyang spesies hewan dan tumbuhan yang ada saat ini - ada 50 juta hingga 100 juta tahun sebelum zaman es dan entah bagaimana bertahan hidup. Pekerjaan itu juga menunjukkan bahwa cyanobacteria, atau bakteri biru-hijau, yang menempatkan oksigen di atmosfer pada awalnya, tampaknya memompa oksigen selama jutaan tahun sebelumnya, dan juga selamat dari penipisan Bumi.
Temuan itu mempertanyakan model paling buruk tentang seberapa dalam pembekuan itu, kata ahli astrobiologi Universitas Washington Roger Buick, seorang profesor ilmu bumi dan ruang angkasa. Sementara es kemungkinan menyebar luas, mungkin itu tidak secara konsisten setebal setengah mil, katanya.
“Cakupan es semacam itu menghambat fotosintesis, jadi tidak ada makanan untuk apa pun, terutama eukariota. Mereka tidak bisa bertahan hidup, "katanya. "Tapi penelitian ini menunjukkan bahwa mereka benar-benar selamat."
Buick dan rekannya mempelajari tetesan minyak yang terbungkus dalam kristal batuan yang berasal dari 2,4 miliar tahun yang lalu, pulih dari daerah Danau Elliot dekat Sault Ste. Marie, Ontario, Kanada. Minyak, pada dasarnya bahan kimia yang tersisa dari penguraian bahan organik, mengandung biomarker, atau fosil molekuler, yang secara struktural dapat diidentifikasi berasal dari jenis kehidupan tertentu.
"Ini sama dengan melihat fosil dinosaurus, kecuali fosil-fosil ini pada skala molekuler. Anda sedang melihat kerangka molekul molekul karbon, seperti kolesterol, yang tersimpan di dalam tetesan minyak, ”katanya.
Ini bukan pertama kali biomarker menunjukkan bahwa eukariota dan cyanobacteria masih hidup sebelum "Bumi Bola Salju" telah ditemukan di batuan purba. Sebuah makalah yang mencapai kesimpulan yang sama dipuji sebagai salah satu terobosan sains teratas tahun 1999. Buick melakukan beberapa penelitian untuk makalah itu dan menjadi penulis bersama. Tetapi hampir dari publikasi, para pencela mengatakan apa yang dilihat bukan benar-benar biomarker kuno, melainkan semacam kontaminasi yang masuk ke dalam sampel yang sedang dipelajari, mungkin dari minyak yang mengalir melalui bebatuan serpih pada waktu yang lama atau polusi bahan bakar fosil modern.
"Ide kontaminasi selalu disuarakan di koridor atau dibicarakan dalam pertemuan, tetapi tidak pernah dicetak," kata Buick. "Apa yang dilakukan makalah baru ini adalah mengkonfirmasi ini sebagai biomarker yang sangat, sangat tua."
Penulis utama makalah ini, yang diterbitkan dalam Geologi edisi Juni, adalah Adriana Dutkiewicz dari University of Sydney di Australia, tempat Buick menjabat sebagai mentor pasca-doktoral. Penulis lain adalah Herbert Volk dan Simon George dari Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation di Australia dan John Ridley dari Colorado State University.
Para peneliti memeriksa sampel batuan yang diperoleh dari singkapan di dekat Danau Elliot, yang kemudian terfragmentasi menjadi potongan-potongan kurang dari sepersepuluh inci. Partikel-partikel dibersihkan secara menyeluruh dan diperiksa kontaminasi selama proses berlangsung. Fragmen kristal berisi banyak kantong sangat kecil yang sebagian besar terdiri dari air tetapi juga mengandung sejumlah kecil minyak, biasanya dalam film tipis di sekitar gelembung uap air. Minyak dihasilkan dari bahan organik yang membusuk, mungkin berasal dari laut.
“Setetes minyak adalah harta karun. Ini adalah fosil molekuler yang sangat terkonsentrasi, ”kata Buick.
Biomarker yang terkandung dalam minyak menunjukkan bahwa baik eukariota dan cyanobacteria pertama kali muncul sebelum glasiasi planet, daripada berkembang pada waktu yang sama atau lebih lambat, katanya. Sampel juga menunjukkan bahwa oksigen diproduksi jauh sebelum atmosfer menjadi teroksigenasi, mungkin mengoksidasi logam seperti besi di kerak bumi dan lautan sebelum atmosfer mulai diisi dengan oksigen.
Hibah dari Dewan Penelitian Australia, Akademi Sains Australia, dan Institut Astrobiologi Administrasi Penerbangan dan Antariksa Nasional mendukung penelitian ini.
Sumber Asli: Rilis Berita UW
