Ilmuwan Prediksi Kehidupan Pertama di Bumi Terjadi di Bawah Air
- space.com
VIVA Tekno – Dengan mempelajari pohon genetik kehidupan, para ilmuwan telah menentukan bahwa kehidupan pertama yang hadir di Bumi mungkin terjadi di bawah air, yang di mana kehidupan ini terlindung dari sinar ultraviolet yang berbahaya dari matahari.
Asal usul kehidupan di Bumi tetap menjadi misteri, tetapi para ilmuwan perlahan-lahan telah berhasil menyusun potongan teka-teki genetik untuk mempelajari lebih lanjut tentang bagaimana kehidupan pertama di Bumi hidup, antara 2,5 dan 4 miliar tahun yang lalu. Saat ini, para ilmuwan dari University of Wisconsin-Madison dan University of California, Riverside, telah menggunakan pembelajaran mesin untuk melacak perkembangan evolusi molekul berbasis protein yang disebut rhodopsin kembali ke beberapa bentuk kehidupan mikroba paling kuno yang pernah ada di Bumi, mengutip dari situs Space, Rabu, 3 Agustus 2022.
"Ini seperti mengambil DNA dari banyak cucu untuk mereproduksi DNA kakek-nenek mereka," ujar astrobiolog Edward Schwieterman dari University of California Riverside.
Para peneliti sekaligus juga menduga bahwa rhodopsin menyediakan daya baterai untuk kehidupan awal, mengubah cahaya dari matahari menjadi energi. Sedangkan, pada bumi modern, rhodopsin dapat menyerap cahaya biru, hijau, kuning dan oranye yang juga terkait secara tangensial dengan batang dan kerucut penyerap cahaya yang digunakan mata untuk melihat dunia.
Schwieterman dan rekan-rekannya memulai penelusuran ini dengan menggunakan pembelajaran mesin untuk mencari gen yang mengendalikan rhodopsin di seluas mungkin kehidupan di Bumi, kemudian mengidentifikasi gen-gen yang memiliki garis keturunan terpanjang.
Analisis ini juga menunjukkan bahwa rhodopsin purba hanya mampu menyerap cahaya biru dan hijau. Kemampuan yang berkurang ini menjadi masuk akal dalam skenario di mana kehidupan awal mungkin berasal dari lautan, di mana panjang gelombang cahaya biru dan hijau menembus lebih dalam ke dalam air daripada panjang gelombang optik lainnya, yang artinya mampu menyerap panjang gelombang ini untuk memperoleh energi akan menjadi sangat penting.
Lebih dalam, lautan mungkin merupakan salah satu dari sedikit tempat yang aman bagi kehidupan awal untuk terbentuk, karena sebagian besar permukaan planet akan berada di luar batas kehidupan. Itu karena atmosfer bumi awal tidak memiliki oksigen bebas, dan karenanya tidak ada lapisan ozon untuk melindungi dari radiasi ultraviolet matahari yang berbahaya. Sebaliknya, kehidupan akan terlindung di bawah tanah atau jauh di dalam lautan, di mana ia akan terlindung dari sinar ultraviolet yang merusak. Akibatnya, temuan tersebut mengajari kita tentang lingkungan tempat kehidupan awal di Bumi tinggal, dan bagaimana kehidupan itu menarik energi dari lingkungannya.
Rhodopsin benar-benar telah mulai berevolusi menjadi bentuknya yang lebih modern sekitar 2 hingga 2,5 miliar tahun yang lalu, ketika atmosfer bumi tiba-tiba dibanjiri oleh oksigen yang dihasilkan oleh cyanobacteria fotosintesis mikroskopis dalam apa yang disebut Peristiwa Oksidasi Hebat. Ini juga dikenal sebagai Bencana Oksigen, karena perubahan atmosfer mengakibatkan kepunahan sejumlah besar spesies mikroba yang tidak menghirup oksigen.
Selanjutnya, banjir oksigen ini segera menciptakan lapisan ozon yang menangkal radiasi ultraviolet matahari yang berbahaya yang memungkinkan mikroba-mikroba yang dapat beradaptasi dengan kondisi kaya oksigen baru untuk meninggalkan lautan dan ceruk bawah tanah, menyebar lebih bebas di permukaan bumi. Dan dengan lebih banyak panjang gelombang sinar matahari yang ditawarkan daripada jauh di dalam lautan, rhodopsin berevolusi untuk menyerapnya juga.
"Bumi Awal adalah lingkungan yang asing dibandingkan dengan dunia kita saat ini, memahami bagaimana organisme di sini telah berubah seiring waktu dan di lingkungan yang berbeda akan mengajari kita hal-hal penting tentang cara mencari dan mengenali kehidupan di tempat lain." Tegas Schwieterman.
