Fosil Berusia 1,75 Miliar Tahun Jadi Bukti Bahwa Fotosintesis Berevolusi

Emmanuelle Javaux bersama timnya dari Universitas Liège di Belgia telah menjalankan penelitian yang menghadirkan terobosan signifikan dalam pemahaman sejarah hayati Bumi. Fokus penelitian mereka terletak pada analisis fosil yang dikumpulkan dari tiga lokasi berbeda, yakni Formasi McDermott di Australia yang berusia sekitar 1,75 miliar tahun, Formasi Grassy Bay di Kanada, dan Formasi Bllc6 di Republik Demokratik Kongo. Proyek ini memperkenalkan fosil cyanobacteria, organisme kecil yang menghasilkan energi melalui fotosintesis, dan menjadi kunci dalam menjelajahi sejarah evolusi kehidupan di planet kita.

Para peneliti berhasil mengekstraksi fosil cyanobacteria dari batuan-batuan tersebut, mengungkap kehadiran organisme kecil yang memiliki peran penting dalam sejarah biologis Bumi. Meskipun ukurannya sangat kecil, kurang dari satu milimeter, kontribusi cyanobacteria dalam proses fotosintesis memberikan pemahaman yang lebih dalam tentang bagaimana kehidupan di Bumi telah berkembang sepanjang miliaran tahun. Javaux menjelaskan bahwa, meski tidak terlihat dengan mata manusia, keberadaan fosil ini membuka jendela luas untuk melihat masa lalu planet kita dan peran krusial cyanobacteria dalam menyokong kehidupan.

Penemuan ini menegaskan pentingnya kerjasama lintas negara dan penelitian lintas lokasi untuk memahami sejarah evolusi hayati Bumi. Dengan menggali fosil dari situs-situs berbeda di seluruh dunia, penelitian ini memberikan pemahaman yang lebih komprehensif tentang variasi kehidupan dan peristiwa evolusi yang terjadi di berbagai bagian planet kita selama ribuan juta tahun.

Setelah mengumpulkan fosil cyanobacteria dari Formasi McDermott di Australia dan Formasi Grassy Bay di Kanada, Emmanuelle Javaux dan timnya mengambil langkah berikutnya untuk memahami struktur internal organisme ini. Mereka menyematkan fosil dalam resin dan melakukan pengirisan dengan ketebalan setebal 60 hingga 70 nanometer menggunakan pisau bermata berlian. Proses ini adalah langkah kunci untuk membuka jendela ke masa lalu dan mengungkap rahasia struktur cyanobacteria yang telah terperangkap dalam fosil selama 1,75 miliar tahun.

Analisis mendalam struktur internal dilakukan dengan menggunakan mikroskop elektron, membuka pandangan terperinci tentang bagaimana cyanobacteria berevolusi dan berperan dalam fotosintesis. Temuan menarik muncul ketika peneliti mengidentifikasi keberadaan tilakoid dalam cyanobacteria dari kedua lokasi, Australia dan Kanada. Tilakoid merupakan kantung yang terikat membran di dalam cyanobacteria dan merupakan situs utama dimana fotosintesis terjadi. Temuan ini memberikan petunjuk krusial tentang kemungkinan kemiripan dalam proses fotosintesis antara dua lokasi geografis yang berbeda, menambahkan dimensi baru dalam pemahaman kita tentang peranan cyanobacteria dalam sejarah kehidupan di Bumi.

Melalui metode ini, penelitian ini menciptakan pemahaman lebih mendalam tentang aspek struktural cyanobacteria, membawa kita lebih dekat ke inti dari evolusi fotosintesis. Proses analisis yang cermat terhadap fosil-fosil ini memberikan dasar untuk meresapi peran vital cyanobacteria dalam perkembangan kehidupan dan mengungkap bagaimana proses fotosintesis telah menjadi elemen esensial dalam kerangka kehidupan di Bumi.

"Ini adalah fosil tilakoid tertua yang kita ketahui saat ini. Sebelumnya fosil tilakoid tertua berumur sekitar 550 juta tahun," papar Javaux.

Pentingnya temuan ini terletak pada fakta bahwa tidak semua cyanobacteria memiliki tilakoid, sebuah struktur yang memberikan efisiensi tambahan pada proses fotosintesis. Kehadiran tilakoid dalam cyanobacteria dari Formasi McDermott di Australia dan Formasi Grassy Bay di Kanada menjadi suatu kejutan, karena tidak jelas kapan struktur ini pertama kali muncul dalam evolusi. Kemampuan tilakoid untuk meningkatkan efisiensi fotosintesis membuka pertanyaan mendalam tentang bagaimana dan kapan inovasi ini muncul, memberikan pandangan baru terhadap kompleksitas perkembangan hayati di Bumi.

Selain itu, temuan ini memperkuat kompleksitas peran cyanobacteria dalam sejarah atmosfer Bumi. Selama ini, cyanobacteria dianggap sebagai pionir dalam menghasilkan oksigen melalui proses fotosintesis, yang kemudian menyumbang pada peningkatan kandungan oksigen di atmosfer planet kita. Dengan penemuan tilakoid pada cyanobacteria dari dua lokasi yang berbeda secara geografis, pemahaman kita tentang peran dan dampak cyanobacteria dalam evolusi atmosfer Bumi menjadi semakin kompleks. Hal ini menyoroti betapa pentingnya penelitian ini dalam membuka tabir sejarah lingkungan Bumi dan dampaknya terhadap perkembangan kehidupan.

Sebagai tambahan, penemuan ini juga memberikan dasar bagi penelitian lebih lanjut tentang variasi struktur cyanobacteria di seluruh dunia. Dengan memahami perbedaan dan kesamaan dalam struktur internal cyanobacteria, ilmuwan dapat mendapatkan wawasan yang lebih baik tentang evolusi mikroorganisme ini dan bagaimana peran mereka berubah seiring waktu. Hal ini membuka peluang baru untuk merinci keragaman cyanobacteria dan memahami kontribusi unik setiap jenis dalam mendukung keberlanjutan kehidupan di Bumi.

Menurut laporan dari Phys, temuan ini menjadi tanda konkret bahwa proses fotosintesis ternyata telah berevolusi lebih awal dari perkiraan sebelumnya, tepatnya sebelum 1,75 miliar tahun yang lalu. Hal ini membuka babak baru dalam pemahaman kita tentang sejarah evolusi fotosintesis dan memicu pertanyaan menarik tentang peran fotosintesis dalam membentuk kondisi lingkungan awal Bumi.

Meskipun demikian, tantangan utama yang masih menggantung adalah menentukan dengan tepat kapan fotosintesis muncul: apakah sebelum atau setelah Peristiwa Oksidasi Besar yang menjadi salah satu peristiwa kunci dalam evolusi atmosfer Bumi. Untuk menjawab pertanyaan ini, analisis lebih lanjut dan studi mendalam diperlukan.

Adanya kebutuhan untuk mengungkap waktu tepatnya fotosintesis berkembang mengindikasikan bahwa penelitian ini membuka pintu untuk penelitian masa depan yang lebih luas dan rinci. Menyadari pentingnya konteks sejarah ini, tim peneliti mungkin akan melibatkan pendekatan multi-disiplin dan analisis tambahan untuk merinci peristiwa-peristiwa krusial dalam evolusi fotosintesis. Studi ini, yang dipublikasikan di jurnal Nature, memberikan dasar untuk eksplorasi lebih lanjut yang akan membawa kita lebih dekat pada jawaban akhir tentang bagaimana dan kapan fotosintesis pertama kali muncul di Bumi.

Dengan memperhatikan hasil studi ini, para peneliti dan ilmuwan lainnya diharapkan akan merespon dengan penelitian lanjutan yang mendalam dan kolaboratif. Sinergi antar bidang ilmu pengetahuan dan metode analisis yang lebih canggih mungkin akan membawa kita pada pemahaman yang lebih mendalam tentang evolusi fotosintesis dan dampaknya terhadap peristiwa-peristiwa besar dalam sejarah planet kita.

Kemampuan bakteri melakukan kegiatan fotosintesis, sehingga bakteri ini dikenal dengan sebutan bakteri fotoautotrof, yaitu bakteri yang dapat membuat makanannya sendiri dengan menggunakan energi yang berasal dari cahaya matahari melalui proses fotosintesis.

Bakteri fotosintetik merupakan bakteri yang dapat mengubah bahan organik menjadi asam amino atau zat bioaktif dengan bantuan sinar matahari.

Membantu akar, daun, bunga dan ranting tanaman tumbuh lebih cepat serta mampu mengurangi infeksi, jamur atau patogen dan dapat mengendalikan penyakit busuk akar.

Penyemprotan ke tanaman dapat dilakukan 1-2 kali dalam 1 minggu.

Fotosintesis paling tinggi terjadi pada tengah hari yaitu dari jam 11 siang – 2 siang dan akan menurun tajam jika tertutup awan, sedangkan pada jam 6 sore hingga malam tidak berlangsung fotosintesis karena tidak ada cahaya matahari, maka dari itu perlu adanya tambahan penyinaran.