Teori Asal Kehidupan yang Dipanggil Kepada Soalan oleh Kajian Gunung Berapi

Charles Darwin, bapa kepada biologi evolusi, menulis pada tahun 1871 bahawa kehidupan mula-mula muncul di "kolam kecil hangat", yang ia bayangkan sebagai telaga kecil air dan bahan kimia, dipanaskan oleh matahari dan dikelilingi oleh batu dan udara. Dengan bahan-bahan ini dan dos rawak yang besar, dia mengemukakan, unsur-unsur asas hidup diklik bersama, membawa kepada bentuk kehidupan mudah, seperti bakteria. Evolusi mereka selama berjuta-juta tahun akhirnya membawa kepada bentuk kehidupan yang canggih yang sekarang mendiami planet ini.

Pada zaman ini, para saintis umumnya bersetuju dengan idea bahawa resipi asal untuk kehidupannya agak mudah, tetapi mereka tidak pasti apa ramuan yang diperlukan untuk bentuk kehidupan awal untuk membuat lompatan ke dalam kompleks bentuk kehidupan, seperti haiwan. Ramai saintis berteori bahawa, kerana semua kehidupan yang kompleks - yang melibatkan sel-sel yang mempunyai pelbagai komponen - kini bergantung kepada oksigen untuk bernafas, ia mesti berlaku pada masa ketika terdapat banyak oksigen di udara. Tetapi pada hari Khamis, para saintis di belakang sebuah kajian tidak lama lagi akan diterbitkan di Malaysia Alam melaporkan bahawa oksigen di atmosfer tidak naik ke tahap yang signifikan sehingga selepas Kehidupan yang rumit timbul - mencadangkan bahawa oksigen tidak semua yang penting selepas semua.

"Ini penting kerana ia memberikan bukti baru bahawa asal usul haiwan awal, yang memerlukan O2 untuk metabolisme mereka, mungkin telah berlaku di dunia dengan atmosfera yang mempunyai paras oksigen yang rendah berbanding hari ini," kata pengarang bersama Daniel Stolper, Ph.D., seorang penolong profesor bumi dan sains planet di University of California, Berkeley, dalam satu kenyataan.

Dalam kajian terdahulu, saintis menentukan bahawa kehidupan yang kompleks mula muncul kira-kira 700 dan 800 juta tahun yang lalu, antara zaman ais yang sangat besar. Sementara itu, sejarah oksigen di Bumi adalah sedikit berubah-ubah. Para saintis percaya tidak ada oksigen untuk dua bilion tahun pertama Bumi, dan kemudian, sekitar 2.3 hingga 2.5 bilion tahun yang lalu, sedikit oksigen muncul (mereka dapat memberitahu kerana ia bertukar beberapa batu merah dengan sebatian karat). Tetapi deposit arang fosil telah menunjukkan bahawa tidak sampai sekurang-kurangnya 400 juta tahun yang lalu bahawa terdapat oksigen yang cukup di atmosfera untuk kebakaran hutan dibakar. Itu meninggalkan tempoh 2.1 bilion tahun di mana terdapat oksigen yang minimum - tetapi, pelik, masih bukti kehidupan.

Pada satu ketika dalam 2.1 bilion tahun itu, ahli geokimia menunjukkan, jumlah oksigen di udara mencapai kepekatan yang cukup tinggi sehingga ia membawa ke laut dalam menjadi oksigen - sekitar 540 hingga 420 juta tahun yang lalu. Mereka sampai pada kesimpulan ini dengan melihat batu-batu yang terbentuk oleh gunung berapi bawah laut - khususnya, besi di dalamnya.

Sesiapa yang menemui karat pada kereta mengetahui bahawa oksigen dan besi bertindak balas dengan cara yang sangat jelas, dan tindak balasnya tidak berbeza dalam batuan bawah air. Air laut mengalir melalui mereka ketika pertama kali terbentuk, jadi besi di dalam batu membawa tanda tangan kimia air. Ia tidak lama lagi menjadi jelas, dari pengoksidaan besi, apabila laut menjadi penuh dengan oksigen.

Lebih penting lagi, ia juga menjadi jelas bahawa kehidupan kompleks telah wujud di Bumi jauh sebelum pengoksigenan laut berlaku.

Temuan ini merumitkan perkara untuk para penyelidik cuba memikirkan apabila kehidupan kompleks di Bumi muncul, terutama mereka yang percaya bahawa, kerana semua kehidupan bernafas oksigen, peristiwa itu terikat secara terikat dengan pengoksidaan atmosfera. Oleh kerana itu tidak kelihatan seperti ini, para saintis perlu berfikir tentang teori-teori yang berbeza, seperti yang diajukan para saintis Alam pada 2017, menunjukkan bahawa letupan kehidupan kompleks bertepatan tidak dengan peningkatan oksigen tetapi dengan pertumbuhan besar pertama dalam pertumbuhan alga.

Semakin kita belajar tentang asal-usul hidup, baik mudah dan canggih, kehidupan yang lebih membingungkan seolah-olah menjadi. Dalam beberapa cara, ia nampaknya tidak begitu kompleks sama sekali. Untuk sebahagian besar, para saintis yang memikirkan misteri asal hidup masih berfikir sepanjang garis yang sama seperti Darwin, mencadangkan bahawa resipi asli benar-benar tidak terlalu rumit sama sekali - dan mungkin boleh dimasak di tempat lain selain Bumi. Paul Niles, seorang ahli geologi planet dengan NASA yang menyelidiki kemungkinan bahawa kehidupan boleh muncul di Marikh, dalam satu kenyataan pada Oktober 2017 bahawa kadang-kadang, kehidupan "tidak memerlukan suasana yang menyenangkan atau permukaan yang sederhana, tetapi hanya batu, panas, dan air."

Oleh kerana oksigen yang banyak sekarang tidak seolah-olah semua yang diperlukan untuk hidup mudah berkembang menjadi sesuatu lebih lagi, kini terdapat kemungkinan yang lebih besar bahawa kerumitan wujud di tempat lain selain dari sini.