Bagi para sejarawan, buku harian kuno adalah sumber informasi berharga untuk mengetahui bagaimana sebuah era berevolusi. Bagi para geolog, padanannya adalah core—silinder sedimentasi panjang yang diambil langsung dari perut bumi untuk menyediakan catatan fisik tentang evolusi planet selama jutaan, bahkan miliaran tahun.
Di Australia, sebuah koleksi inti batuan berlumpur baru saja membuktikan betapa pentingnya “buku harian” geologis ini. Melalui studi terbaru yang diterbitkan dalam jurnal bergengsi Nature, para peneliti berhasil mendeskripsikan penemuan luar biasa berupa lebih dari 12.000 fosil mikroskopis yang berasal dari masa 1,4 hingga 1,75 miliar tahun lalu.
Penemuan ini memberikan petunjuk penting tentang bagaimana kehidupan kompleks di bumi pertama kali berevolusi.
**Awal Mula Kehidupan: Dari Sederhana Menjadi Kompleks**
Dalam dunia evolusi, sebuah organisme harus belajar menjadi sederhana sebelum bisa tumbuh menjadi kompleks. Maxwell Lechte dari University of Sydney dan Leigh Anne Riedman dari University of California, Santa Barbara menjelaskan bahwa seluruh kehidupan di bumi dapat dibagi menjadi dua jenis yang berbeda secara fundamental pada tingkat sel.
**Prokaryot** seperti bakteri dan arkea memiliki organisasi sel sangat sederhana, tidak memiliki inti sel maupun mitokondria, dan sebagian besar bersel tunggal. Organisme ini sangat sukses di bumi dengan jumlah diperkirakan mencapai lima noniliun, menjadikannya makhluk mayoritas yang menguasai bumi sejak empat miliar tahun lalu.
**Eukaryot**, yang mencakup semua hewan, tumbuhan, ganggang, hingga jamur, memiliki struktur sel jauh lebih rumit dengan untaian DNA teratur dan organel penghasil energi. Sel kompleks ini lahir ketika makhluk-makhluk prokaryot purba memutuskan untuk bekerja sama dan melebur menjadi satu kesatuan sekitar dua miliar tahun setelah bumi terbentuk.
Namun, bagaimana dan kapan tepatnya proses peleburan ini terjadi selalu menjadi misteri besar.
**Teka-Teki Peran Oksigen bagi Makhluk Hidup**
Berbeda dengan bakteri yang bisa bertahan hidup di lingkungan ekstrem tanpa udara sekalipun, makhluk hidup kompleks memiliki keterbatasan. Hampir semua eukaryot yang hidup saat ini membutuhkan oksigen untuk bertahan hidup. Proses pemecahan makanan menggunakan oksigen adalah satu-satunya cara untuk menghasilkan energi besar yang dibutuhkan oleh kehidupan yang kompleks.
Masalahnya, bumi tidak selalu kaya akan oksigen. Sebelum 2,5 miliar tahun lalu, kadar oksigen di atmosfer bumi sangatlah rendah. Bahkan setelah peristiwa oksidasi besar, tingkat oksigen di bumi diperkirakan hanya sekitar 1 persen dari tingkat oksigen yang kita hirup hari ini.
Kondisi tersebut sempat memicu teori radikal dari beberapa ahli yang menyebut bahwa eukaryot purba sebenarnya tidak membutuhkan oksigen untuk berevolusi, melainkan memanfaatkan hidrogen. Namun, misteri dunia kuno tempat eukaryot pertama kali berevolusi ini akhirnya berhasil dipecahkan lewat catatan fosil di Australia.
**Menghancurkan Batu demi Menemukan Jawaban**
Untuk menguji teori tersebut, tim peneliti pergi ke Northern Territory Geological Survey di Darwin, Australia, tempat sampel inti batuan lumpur dari era purba disimpan. Fosil-fosil di wilayah ini sangat istimewa karena pada usia 1,75 miliar tahun, mereka memegang rekor sebagai fosil eukaryot terkonfirmasi tertua yang pernah ditemukan di planet bumi.
“Kami menghancurkan sampel inti batuan lumpur yang disimpan di Darwin, kemudian melarutkannya,” lapor Lechte dan Riedman. “Kami berhasil mengidentifikasi lebih dari 12.000 fosil dengan menganalisis residu organik yang tersisa dari pelarutan tersebut di bawah mikroskop.”
Ketika tim peneliti mencocokkan keberadaan fosil dengan karakteristik lapisan batuan di sekitarnya, mereka menemukan sebuah fakta mengejutkan: fosil-fosil eukaryot tersebut hanya ditemukan pada lapisan sedimen yang dulunya kaya akan oksigen, mulai dari area lumpur pesisir hingga laut lepas.
Sebaliknya, pada sampel batuan yang berasal dari lingkungan purba yang bebas oksigen, ilmuwan sama sekali tidak menemukan sel kompleks, melainkan hanya menyisakan bentuk-bentuk prokaryot yang sederhana.
Temuan ini secara langsung membantah teori bahwa eukaryot berevolusi sebelum oksigen tersedia di bumi. Faktanya, kadar oksigen yang tinggi di wilayah tertentu ternyata menjadi syarat mutlak dan faktor paling penting bagi perkembangan makhluk hidup kompleks.
**Bukan Sekadar Koleksi Perangko**
Penemuan ini juga menjawab teka-teki lain mengapa jenis makhluk hidup di bumi tampak stagnan dan tidak banyak berubah sejak 1,7 miliar tahun lalu hingga 800 juta tahun lalu. Jawabannya adalah karena pada masa itu, sel-sel kompleks hanya bisa bertahan hidup terisolasi di “kantong-kantong” wilayah lautan tertentu yang memiliki pasokan oksigen, sebelum akhirnya cyanobacteria memproduksi oksigen secara massal di masa depan dan membuka jalan bagi diversifikasi makhluk hidup.
Meskipun ini adalah fosil eukaryot tertua yang pernah dideskripsikan, struktur tubuh mereka yang bervariasi menunjukkan bahwa makhluk ini sebenarnya memiliki sejarah evolusi yang jauh lebih dalam lagi dari yang diperkirakan sebelumnya.
“Studi seperti ini memberi kita kesempatan untuk memahami makhluk-makhluk kecil ini sebagai sebuah organisme,” pungkas Leigh Anne Riedman, salah satu penulis senior studi tersebut. “Daripada hanya melihat mereka sebagai sebuah nama ilmiah atau bagian dari koleksi perangko, kini kita bisa membayangkan di mana mereka dulu tinggal, apa yang mereka lakukan, dan siapa mereka sebenarnya.”
Sumber: Kompas.com
Buku Terkait: