Evolusi bentuk kehidupan kompleks mungkin dimulai miliaran tahun lalu, ketika peristiwa geologi beroperasi selama jutaan tahun menyebabkan jumlah besar fosfor hanyut ke dalam lautan. Menurut model ini, diusulkan dalam makalah baru oleh Dominic Papineau dari Lembaga Ilmu Pengetahuan Carnegie, tingkat fosfor yang lebih tinggi akan menyebabkan ganggang berkembang, memompa oksigen ekstra ke dalam lingkungan yang lebih luas, lebih banyak jenis kompleks organisme yang berkembang.
“Bebatuan fosfat hanya dibentuk secara sporadis selama sejarah geologi,” kata Papineau, seorang peneliti di Laboratorium Geofisika Carnegie, “dan secara mencolok kejadiannya bertepatan dengan perubahan besar biogeokimia global serta lompatan signifikan dalam evolusi biologi.”
Dalam studinya, yang diterbitkan dalam jurnal Astrobiology, Papineau berfokus pada deposito fosfat yang terbentuk dalam suatu interval waktu geologi yang dikenal sebagai Proterozoikum, dari 2,5 miliar tahun ke 540.000.000 tahun yang lalu. “Ini jangka waktu yang sangat kritis dalam sejarah Bumi, karena ada beberapa garis bukti independen yang menunjukkan bahwa oksigen benar-benar meningkat selama awal dan akhir,” kata Papineau. Suasana sebelumnya mungkin metana yang kaya membuat warna langit menjadi orange. “Jadi, saat itu langit benar-benar mulai menjadi biru.”
Selama Proterozoikum, tingkat oksigen di atmosfer naik dalam dua tahap: pertama berkisar antara 2,5-2 miliar tahun yang lalu, disebut Great Oxidation Event, ketika oksigen atmosfer naik sebesar sekitar 10% dari nilai masa sekarang. Organisme bersel tunggal tumbuh lebih besar selama masa itu dan memperoleh struktur sel yang disebut mitokondria, yang disebut sel “pembangkit energi”, yang membakar oksigen untuk menghasilkan energi. Tahap kedua terjadi peningkatan oksigen antara sekitar 1 miliar hingga 540 juta tahun yang lalu dan membawa tingkat oksigen mendekati ke tingkat sekarang. Interval waktu ini ditandai dengan awal fosil organisme multi-sel dan mencapai klimaks dengan meningkatnya keanekaragaman spektakuler fosil yang dikenal sebagai “Ledakan Kambrium.”
Papineau menemukan bahwa fase-fase perubahan atmosfer berhubungan dengan deposito fosfat yang berlimpah, serta sebagai bukti pemisahan benua dan deposito glasial. Dia mencatat bahwa pemisahan dan perubahan iklim akan mengubah pola erosi dan pelapukan kimia permukaan tanah, yang menyebabkan lebih banyak fosfor hanyut ke dalam lautan. Selama rentang waktu geologi, efek pada kehidupan laut akan analogis dengan pupuk fosfor tinggi yang hanyut ke dalam genangan air, seperti di Chesapeake Bay, di mana ganggang besar telah membawa dampak yang luas.
“Saat ini, hal itu terjadi dengan sangat cepat dan disebabkan oleh kita,” katanya, “dan kenyangnya bahan organik benar-benar dengan mengkonsumsi oksigen. Tapi selama Proterozoikum, ini terjadi selama rentang waktu ratusan juta tahun dan semakin mengoksigenkan atmosfer. “
“Peningkatan oksigen ini tidak diragukan lagi memiliki konsekuensi besar bagi evolusi kehidupan yang kompleks. Hal ini dapat diharapkan bahwa perubahan modern juga akan sangat menyusahkan evolusi,” tambahnya. “Namun, garis keturunan baru dari bentuk kehidupan yang kompleks mengambil jutaan hingga puluhan juta tahun untuk beradaptasi. Sementara itu, kita mungkin akan menghadapi kepunahan yang signifikan dari perubahan cepat yang disebabkan oleh kita sendiri.”
Penelitian ini didukung oleh Geophysical Laboratory of the Carnegie Institution for Science, Carnegie of Canada, dan dari Fonds québécois pour la recherche sur la nature et les technologies (FQRNT), NASA Exobiology and Evolutionary Biology Program, dan NASA Astrobiology Institute melalui Perjanjian Kerjasama NNA04CC09A.
Sumber: http://www.sciencedaily.com/releases/2010/05/100510132159.htm
0 comments:
Posting Komentar