Seorang ahli geomikrobiologi di Universitas Washington di St. Louis telah mengusulkan bahwa evolusi adalah kekuatan pendorong utama dalam perkembangan awal Bumi daripada proses fisik, seperti lempeng tektonik.
Carrine Blank, Ph.D., asisten profesor geomikrobiologi Universitas Washington di Departemen Ilmu Bumi & Planet dalam Seni & Sains, mempelajari Cyanobacteria - bakteri yang menggunakan cahaya, air, dan karbon dioksida untuk menghasilkan oksigen dan biomassa - telah menyimpulkan bahwa ini spesies memulai dari Bumi di sistem air tawar di benua dan berangsur-angsur berevolusi untuk hidup di lingkungan air payau, kemudian yang lebih tinggi dari garam, laut dan lingkungan hyper saline (kerak garam).
Cyanobacteria adalah organisme yang memunculkan kloroplas, pabrik oksigen dalam sel tanaman. Setengah miliar tahun yang lalu Cyanobacteria mendahului organisme yang lebih kompleks seperti tanaman multi-seluler dan berfungsi di dunia di mana tingkat oksigen biosfer jauh lebih sedikit daripada sekarang. Selama rentang hidupnya yang sangat panjang, Cyanobacteria telah mengembangkan suatu sistem untuk bertahan hidup dalam lingkungan pengoksidasi yang secara bertahap meningkat, menjadikannya menarik bagi banyak peneliti.
Blank mampu menarik hipotesisnya dari pohon keluarga dia menggambar Cyanobacteria. Pengamatannya kemungkinan akan memicu perdebatan di antara para ahli biologi dan geologi yang mempelajari salah satu era paling kontroversial di Bumi - sekitar 2,1 miliar tahun yang lalu, ketika cyanobacteria pertama kali muncul di Bumi. Ini adalah masa ketika atmosfer Bumi mengalami peningkatan oksigen yang luar biasa, misterius, dan tak dapat dijelaskan, dari tingkat yang sangat rendah hingga 10 persen dari sekarang. Ada tiga - ada yang mengatakan empat - glasiasi global, dan catatan fosil mencerminkan perubahan besar dalam jumlah organisme yang memetabolisme sulfur dan perubahan besar dalam siklus karbon.
"Pertanyaannya adalah: Mengapa?" kata Blank.
“Kontribusi saya adalah upaya untuk menemukan penjelasan evolusi untuk perubahan besar ini. Ada banyak gerakan evolusi di Cyanobacteria pada saat ini, dan bakteri tersebut berdampak pada perkembangan Bumi. Ahli geologi di masa lalu telah mengandalkan peristiwa geologis untuk transisi yang memicu perubahan, tetapi saya berpendapat bahwa banyak dari hal-hal ini bisa jadi evolusi. "
Blank mempresentasikan penelitiannya pada pertemuan tahunan 2004 Geological Society of America, yang diadakan, 7-10 November di Denver.
Blank menemukan bahwa Cyanobacteria muncul pertama kali di danau atau aliran air tawar berlawanan dengan intuisi.
"Kebanyakan orang memiliki asumsi bahwa Cyanobacteria keluar dari lingkungan laut - lagipula, mereka masih penting bagi lingkungan laut saat ini, jadi mereka pasti selalu begitu," kata Blank. “Ketika Cyanobacteria mulai muncul, tidak ada perisai ozon, sehingga sinar UV akan membunuh sebagian besar hal. Mereka juga harus menemukan cara untuk berurusan dengan sinar UV - dan ada bukti bahwa mereka membuat pigmen penyerap UV - atau menemukan cara tumbuh di bawah sedimen untuk menghindari cahaya. "
Untuk mempelajari evolusi Cyanobacteria, Blank membuat pohon backbone menggunakan beberapa gen dari seluruh rangkaian genom. Spesies tambahan ditambahkan ke pohon menggunakan gen RNA ribosom. Karakter morfologis, misalnya, ada atau tidaknya selubung, pertumbuhan bersel satu atau berserabut, ada atau tidaknya heterokista? sel berdinding tebal terjadi pada interval? diberi kode dan dipetakan di pohon. Distribusi sifat dibandingkan dengan yang ditemukan dalam catatan fosil.
Cyanobacteria muncul sekitar dua miliar tahun yang lalu menjadi mikroba kompleks yang memiliki diameter sel lebih besar daripada kelompok sebelumnya - setidaknya 2,5 mikron. Pohon Blank menunjukkan bahwa beberapa sifat morfologis muncul secara independen dalam beberapa baris, di antaranya struktur selubung, pertumbuhan berserabut, kemampuan untuk memperbaiki nitrogen, termofily (cinta panas), motilitas dan penggunaan sulfida sebagai donor elektron.
“Kami akan membutuhkan banyak analisis dari catatan fosil mikro oleh ahli paleobiologi serius untuk melihat seberapa sehat hipotesis ini,” kata Blank. “Kerangka waktu ini adalah salah satu teka-teki terbesar bagi ahli biologi dan geologi. Sejumlah besar hal yang terjadi saat itu dalam catatan geologis. "
Sumber Asli: Rilis Berita WUSTL
