Bukti proses kehidupan ditemukan pada fosil di batuan berumur 3,5 miliar tahun. Para ilmuwan mengatakan karya ini menunjukkan bahwa kehidupan di alam semesta kita tersebar luas.
J. William Schopf dan koleganya dari UCLA dan University of Wisconsin menganalisis mikrofosil dengan teknik canggih yang disebut spektroskopi massa ion sekunder. Gambar melalui UCLA.
Bulan ini, para ilmuwan dari UCLA dan University of Wisconsin-Madison mengumumkan hasil analisis mereka terhadap sampel batuan yang ditemukan beberapa dekade lalu di Australia Barat. Mereka mengatakan bebatuan itu mengandung fosil mikroorganisme berumur 3,465 miliar tahun, yang tertua. Penulis utama studi ini - ahli paleontologi J. William Schopf dari UCLA - mengumpulkan fosil pada tahun 1982 dan menafsirkannya sebagai kehidupan awal. Para kritikus berpendapat itu hanyalah mineral aneh yang hanya tampak seperti spesimen biologis. Studi baru menunjukkan bahwa dua spesies tampaknya telah melakukan bentuk fotosintesis primitif, yang lain tampaknya menghasilkan gas metana, dan dua lainnya tampaknya telah mengkonsumsi metana dan menggunakannya untuk membangun dinding sel mereka. Jadi, menurut para ilmuwan ini, temuan baru menunjukkan bahwa mikrofosil memang bersifat biologis. Plus, kata mereka, fosil-fosil itu menyediakan:
... bukti kuat untuk mendukung pemahaman yang semakin luas bahwa kehidupan di alam semesta adalah hal biasa.
Pekerjaan mereka diterbitkan 18 Desember 2017 di jurnal peer-review Prosiding Akademi Sains Nasional.
Para ilmuwan ini mengatakan pekerjaan mereka memperkuat kasus kehidupan yang ada di tempat lain di alam semesta karena, kata mereka, itu menunjukkan kelompok beragam organisme telah berevolusi sangat awal dalam sejarah Bumi. Kehidupan awal di bumi ini - digabungkan dengan pengetahuan kita tentang banyaknya bintang di alam semesta dan pemahaman yang berkembang bahwa planet-planet mengorbit begitu banyak di antaranya - menunjukkan bahwa kehidupan adalah umum di alam semesta. Schopf berkomentar dalam sebuah pernyataan:
... akan sangat tidak mungkin bahwa kehidupan terbentuk dengan cepat di Bumi, tetapi tidak muncul di tempat lain.
Microfossils berasal dari Apex Chert, formasi batuan di Australia Barat. Daerah ini adalah salah satu endapan batuan tertua dan terlestarikan terbaik di dunia. Gambar melalui John Valley / UW-Madison.
Dudukan epoksi yang mengandung sepotong batu berusia hampir 3,5 miliar tahun dari deposit Apex Chert Australia. Gambar oleh Jeff Miller / UW-Madison.
Para ilmuwan mengatakan studi mereka adalah yang paling detail yang pernah dilakukan pada mikroorganisme yang dilestarikan dalam fosil purba. Mereka mengatakan studi mereka adalah:
... yang pertama menentukan organisme mikroba biologis macam apa mereka, dan seberapa maju atau primitifnya mereka.
Studi ini menjelaskan 11 spesimen mikroba dari lima taksa terpisah. Menurut para ilmuwan ini, beberapa mewakili bakteri dan mikroba yang sekarang sudah punah dari domain kehidupan yang disebut Archaea, sementara yang lain mirip dengan spesies mikroba yang masih ditemukan sampai sekarang.
Para ilmuwan menganalisis mikroorganisme di Wisconsin Secondary Ion Mass Spectrometer Lab (WiscSIMS) di Madison. Ini adalah salah satu dari sedikit tempat di dunia di mana jenis pekerjaan ini dapat dilakukan. Spektroskopi massa ion sekunder mengungkap perbandingan isotop karbon-12 dengan karbon-13 dalam fosil.
Para ilmuwan kemudian dapat menggunakan informasi ini untuk menentukan bagaimana mikroorganisme hidup. Rekan penulis studi ini, geoscientist John Valley dari University of Wisconsin-Madison, mengatakan:
Perbedaan dalam rasio isotop karbon berkorelasi dengan bentuknya. Rasio C-13-ke-C-12 mereka adalah karakteristik biologi dan fungsi metabolisme.
Ketika fosil-fosil ini terbentuk, kata para ilmuwan ini, sangat sedikit oksigen di atmosfer Bumi. Bahkan, oksigen akan menjadi racun bagi mikroorganisme ini, dan akan membunuh mereka, kata mereka. Oksigen pertama kali muncul di Bumi sekitar setengah miliar tahun kemudian, sebelum konsentrasinya di atmosfer kita meningkat dengan cepat mulai sekitar 2 miliar tahun yang lalu. Jadi, pada saat mikroorganisme purba ini hidup, fotosintesis lanjutan belum ada.
Para ilmuwan juga mengatakan keberadaan batu yang mereka analisis sangat luar biasa. Itu karena usia rata-rata batu yang terpapar di permukaan bumi adalah sekitar 200 juta tahun. William Schopf berkomentar bahwa, ketika dia memulai karirnya, tidak ada bukti fosil kehidupan yang berasal lebih dari 500 juta tahun yang lalu. Dia menambahkan:
Batuan yang kami pelajari sekitar sejauh batu pergi.
Contoh dari salah satu mikrofosil yang ditemukan dalam sampel batuan yang diambil dari Apex Chert. Sebuah studi baru menggunakan analisis kimia canggih untuk mengkonfirmasi struktur mikroskopis yang ditemukan di batuan adalah biologis. Gambar melalui J. William Schopf via UW-Madison.
Schopf juga mengatakan:
Pada 3,465 miliar tahun yang lalu, kehidupan sudah beragam di Bumi; yang jelas - fotosintesis primitif, produsen metana, pengguna metana. Ini adalah data pertama yang menunjukkan organisme yang sangat beragam pada masa itu dalam sejarah Bumi, dan penelitian kami sebelumnya menunjukkan bahwa ada pengguna sulfur 3,4 miliar tahun yang lalu juga.
Ini memberi tahu kita bahwa kehidupan harus dimulai secara substansial lebih awal dan menegaskan bahwa tidaklah sulit bagi kehidupan primitif untuk membentuk dan berevolusi menjadi mikroorganisme yang lebih maju.
Schopf mengatakan para ilmuwan masih belum tahu berapa banyak kehidupan awal mungkin telah dimulai. Tapi, dia berkata:
... jika kondisinya benar, sepertinya kehidupan di alam semesta harus tersebar luas.
Ahli geografi John Valley, kiri, dan ilmuwan penelitian Kouki Kitajima berkolaborasi di Wisconsin Secondary Ion Mass Spectrometer Lab (WiscSIMS). Foto melalui Jeff Miller / Universitas Wisconsin.
Intinya: Para ilmuwan menganalisis spesimen mikroorganisme fosil dari 3,465 miliar tahun yang lalu, memberikan bukti kuat untuk mendukung pemahaman yang semakin luas bahwa kehidupan di alam semesta adalah umum.