ZAP // Dall-E-2

Bagaimana kehidupan di Bumi dimulai? Meskipun para ilmuwan mempunyai teori, mereka masih belum sepenuhnya memahami langkah-langkah kimia yang mengarah pada biologi, atau kapan bentuk kehidupan primitif pertama muncul.

Bagaimana jika kehidupan di bumi tidak berasal dari sini? Jika aku punya, sebaliknya, tiba di meteorit berasal dari Mars?

Bukan teori yang paling diterima tentang asal usul kehidupan, namun hipotesis ini masih menarik. Dalam sebuah artikel di Percakapan, Sean Jordanprofesor kimia di Universitas Dublin, menganalisis argumen tersebut mendukung dan menentang.

Kronologi adalah faktor penentu. Mars terbentuk sekitar 4,6 miliar tahun yang lalu, sedangkan Bumi sedikit lebih muda yaitu 4,54 miliar tahun. Awalnya, permukaan kedua planet berada dalam keadaan fusisebelum mendingin dan mengeras secara bertahap.

Secara teori, kehidupan bisa muncul dengan sendirinya di Bumi dan Mars tak lama setelah pembentukannya. Meskipun permukaan Mars saat ini mungkin tidak dapat dihuni oleh kehidupan seperti yang kita kenal, namun mars awal Kondisinya akan serupa dengan yang ada di Bumi primitif.

Mars kuno diperkirakan demikian memiliki atmosfer pelindung dan air cair berupa lautan, sungai, dan danau. Mungkin juga wilayah ini aktif secara geotermal, dengan banyak ventilasi hidrotermal dan sumber air panas yang mampu menyediakan kondisi yang diperlukan bagi munculnya kehidupan.

Namun, sekitar 4,51 miliar tahun yang lalusebuah planet berbatu dengan dimensi yang mirip dengan Mars, disebut Theia, bertabrakan dengan proto-Bumi.

Dampak tumbukan ini menyebabkan kedua benda tersebut menyatu lalu terpisah sehingga menimbulkan Bumi. dan bulan. Jika kehidupan telah dimulai sebelum peristiwa ini, Saya pasti tidak akan selamat.

Mars, pada bagiannya, mungkin tidak mengalami episode peleburan kembali secara global. Planet ini mengalami banyak dampak di masa awal Tata Surya yang penuh kekerasan, namun bukti menunjukkan hal tersebut tidak satupun dari mereka yang cukup besar untuk menghancurkan planet ini sepenuhnya – dan beberapa wilayah mungkin masih relatif stabil.

Jadi, jika kehidupan muncul di Mars tidak lama setelah planet ini terbentuk, 4,6 miliar tahun yang lalu, bisa terus berkembang tanpa gangguan besar selama setidaknya setengah miliar tahun.

Setelah itu, Medan magnet Mars runtuh, menandai awal dari berakhirnya kelayakhunian Mars. Atmosfer pelindung menghilang, meninggalkan permukaan terkena suhu beku dan radiasi pengion dari luar angkasa.

Masalah waktu

Dan di Bumi, Berapa lama kehidupan muncul? setelah dampak brutal yang membentuk Bulan?

Kembali ke akar pohon kehidupan membawa kita ke mikroorganisme yang disebut LUCA — Hai nenek moyang universal terakhir. Ini adalah spesies mikroba asal mulanya semua kehidupan saat ini.

Satu belajar diterbitkan pada tahun 2024 di Nature Ecology & Evolution merekonstruksi karakteristik LUCA menggunakan genetika dan catatan fosil kehidupan primitif di Bumi. Dari sana, dia menyimpulkan hal itu LUCA hidup 4,2 miliar tahun yang lalu — lebih cepat dari perkiraan sebelumnya.

LUCA bukanlah organisme pertama di Bumimelainkan salah satu dari beberapa spesies mikroba itu hidup berdampingan di planet ini pada saat itu. Mereka berkompetisi, bekerja sama, dan bertahan dari cuaca buruk sambil mempertahankan diri dari serangan virus.

Jika ekosistem kecil namun relatif kompleks sudah ada di Bumi sekitar 4,2 miliar tahun yang lalu, maka kehidupan harus muncul lebih cepat. Tetapi semakin cepat?

Perkiraan baru untuk usia LUCA menunjuk pada 360 juta tahun setelah terbentuknya Bumi dan 290 juta tahun setelah tumbukan yang memunculkan Bulan.

Yang diketahui para ilmuwan hanyalah, selama 290 juta tahun ini, kimia entah bagaimana menjadi biologi. Akankah ada cukup waktu bagi kehidupan untuk muncul di Bumi dan kemudian melakukan diversifikasi ke ekosistem yang sudah ada ketika LUCA hidup?

Asal usul Mars untuk kehidupan terestrial mengatasi masalah ini. Menurut hipotesis, spesies mikroorganisme Mars bisa saja melakukan perjalanan ke Bumi melalui meteorit, tiba tepat waktu untuk memanfaatkan kondisi yang sejuk yang mengikuti pembentukan Bulan.

Kebetulan waktu mungkin cocok untuk gagasan ini. Namun, sebagai seseorang yang bekerja di bidang ini, Seán Jordan percaya bahwa 290 juta tahun adalah waktu yang tepat lebih dari cukup sehingga reaksi kimia menghasilkan organisme hidup pertama di Bumi dan kemudian, biologi melakukan diversifikasi dan menjadi lebih kompleks.

Selamat dari perjalanan

Genom LUCA yang direkonstruksi menunjukkan bahwa ia dapat memakan molekul hidrogen atau molekul organik sederhana.

Bersama dengan bukti-bukti lain, hal ini menunjukkan bahwa habitat LUCA akan menjadi a sistem ventilasi hidrotermal laut dangkal atau sumber air panas bumi. Gagasan dominan dalam penelitian tentang asal usul kehidupan adalah bahwa lingkungan ini ada di awal Bumi memenuhi syarat-syarat yang diperlukan agar kehidupan muncul dari bahan kimia tak hidup.

LUCA juga punya mesin biokimia yang mampu melindungi Anda dari suhu tinggi dan radiasi ultraviolet – bahaya nyata di lingkungan primitif ini.

Tetapi Itu jauh dari benar bahwa bentuk kehidupan awal dapat bertahan dalam perjalanan dari Mars ke Bumi. Dan tidak ada genom LUCA yang menunjukkan a adaptasi khusus terhadap “perjalanan luar angkasa”.

Untuk mencapai Bumi, mikroorganisme harus bertahan dari dampaknya awal di permukaan Mars, untuk ejeksi berkecepatan tinggi melalui atmosfer Mars dan melintasi ruang hampadibombardir oleh sinar kosmik, setidaknya selama sebagian besar tahun ini.

Setelah itu, mereka masih harus menolak masuknya tingginya suhu di atmosfer bumi dan dampak baru di permukaan. Peristiwa terakhir ini bisa, atau tidak bisa, menempatkan mereka pada lingkungan yang kurang sesuai dengan adaptasi mereka.

A Kemungkinan terjadinya semua ini nampaknya sangat rendahkata Seán Jordan. Betapapun sulitnya transisi dari kimia ke biologi, bagi saya tampaknya jauh lebih masuk akal daripada gagasan transisi yang terjadi di Mars, tentang bentuk kehidupan yang bertahan dalam perjalanan ke Bumi dan kemudian beradaptasi dengan planet yang sama sekali berbeda.

Meski begitu, Jordan mengakui bahwa dia bisa saja salah – dan menganggapnya layak untuk dicermati studi tentang kemampuan mikroorganisme untuk bertahan hidup dalam perjalanan antar planet.

Sejauh ini, semuanya menunjukkan hal itu hanya mikroorganisme yang paling resisten dapat bertahan dalam persilangan antara Mars dan Bumi — spesies yang beradaptasi untuk menghindari kerusakan radiasi dan mampu bertahan dari kekeringan melalui pembentukan spora.

Tapi mungkin – mungkin saja –jika populasi mikroorganisme terperangkap di dalam meteorit yang cukup besar, bisa dilindungi banyak kondisi paling keras di luar angkasa.

Beberapa simulasi komputer bahkan mendukung hipotesis ini. Lebih banyak simulasi dan eksperimen laboratorium sedang dilakukan untuk mengujinya.

Dan ini menimbulkan pertanyaan lain: jika kehidupan tiba dari Mars ke Bumi dalam 500 juta tahun pertama Tata Surya, Mengapa tidak menyebar? dari Bumi ke seluruh Tata Surya selama empat miliar tahun ke depan?

Mungkin kita bukan orang MarsJordan menyimpulkan.



Tautan sumber