29.2 C
Jakarta

Ilmuwan Johns Hopkins Menemukan Pahlawan Baru yang Tidak Biasa dalam Evolusi

Published:

Temuan terbaru dari Universitas Johns Hopkins mengungkapkan bahwa cacing prasejarah memainkan peran penting dalam meningkatkan kadar oksigen melalui pencampuran sedimen, sehingga berkontribusi secara signifikan terhadap Peristiwa Besar Diversifikasi Hayati Ordovisium dan ledakan spesies baru sekitar 480 juta tahun yang lalu.

Aktivitas penggalian cacing prasejarah di dasar laut melepaskan oksigen, mendorong Peristiwa Besar Diversifikasi Hayati Ordovisium, menurut sebuah studi baru.

Salah satu ledakan keanekaragaman hayati yang paling berdampak di bumi—suatu periode perubahan evolusioner yang eksplosif selama 30 juta tahun yang melahirkan banyak sekali keanekaragaman hayati baru. jenis—Mungkin ada makhluk paling sederhana yang patut berterima kasih atas tahapan penting dalam sejarah kehidupan: cacing.

Penggalian dan penggalian cacing prasejarah dan lainnya invertebrata di sepanjang dasar laut memicu serangkaian peristiwa yang melepaskan oksigen ke laut dan atmosfer dan membantu memulai apa yang dikenal sebagai Peristiwa Besar Biodiversifikasi Ordovisium, sekitar 480 juta tahun yang lalu, menurut temuan baru yang diterbitkan para peneliti Universitas Johns Hopkins dalam jurnal Geochimica dan Cosmochimica Acta.

“Sungguh luar biasa membayangkan bagaimana hewan sekecil itu, yang bahkan tidak ada saat ini, dapat mengubah jalannya sejarah evolusi sedemikian besarnya,” kata penulis senior Maya Gomes, asisten profesor di Departemen Bumi dan Planet. Sains. “Dengan penelitian ini, kita akan dapat memeriksa kimia lautan awal dan menafsirkan kembali bagian-bagian dari catatan geologis.”

Untuk lebih memahami bagaimana perubahan kadar oksigen memengaruhi peristiwa evolusi berskala besar, Gomes dan tim penelitinya memperbarui model yang merinci waktu dan laju peningkatan oksigen selama ratusan juta tahun.

Pencampuran Sedimen dan Tingkat Oksigen

Mereka meneliti hubungan antara pencampuran sedimen yang sebagian disebabkan oleh penggalian cacing dengan mineral yang disebut pirit, yang berperan penting dalam penumpukan oksigen. Semakin banyak pirit yang terbentuk dan terkubur di bawah lumpur, lanau, atau pasir, semakin banyak pula kadar oksigen yang meningkat.

Para peneliti mengukur pirit dari sembilan lokasi di sepanjang garis pantai Maryland di Teluk Chesapeake yang berfungsi sebagai gambaran kondisi laut awal. Lokasi dengan pencampuran sedimen hanya beberapa sentimeter saja mengandung lebih banyak pirit dibandingkan lokasi tanpa pencampuran dan lokasi dengan pencampuran dalam.

Temuan ini menantang asumsi sebelumnya bahwa hubungan antara pirit dan pencampuran sedimen tetap sama di seluruh habitat dan waktu, kata Gomes.

Kearifan konvensional menyatakan bahwa ketika hewan mengaduk sedimen dengan menggali di dasar laut, pirit yang baru digali akan terpapar dan dihancurkan oleh oksigen di dalam air, sebuah proses yang pada akhirnya akan mencegah oksigen terakumulasi di atmosfer dan lautan. Sedimen yang tercampur telah dipandang sebagai bukti bahwa tingkat oksigen tetap stabil.

Data baru menunjukkan bahwa sejumlah kecil sedimen yang bercampur dalam air dengan tingkat oksigen yang sangat rendah akan mengekspos pirit, belerang, dan karbon organik yang terkubur ke dalam oksigen yang cukup untuk memulai pembentukan lebih banyak pirit.

“Ini seperti Goldilocks. Kondisinya harus tepat. Anda harus melakukan sedikit pencampuran untuk membawa oksigen ke dalam sedimen, tetapi tidak terlalu banyak sehingga oksigen menghancurkan semua pirit dan tidak ada penumpukan,” kata Kalev Hantsoo, kandidat doktor di Johns Hopkins dan penulis pertama makalah tersebut. artikel.

Tingkat Oksigen dan Peristiwa Evolusioner

Ketika para peneliti menerapkan hubungan baru antara pirit dan kedalaman pencampuran sedimen pada model yang ada, mereka menemukan bahwa kadar oksigen relatif tetap selama jutaan tahun dan kemudian meningkat selama era Paleozoikum, dan peningkatan tajam terjadi selama periode Ordovisium.

Oksigen ekstra kemungkinan besar berkontribusi pada Peristiwa Besar Diversifikasi Hayati Ordovisium, ketika spesies baru berkembang pesat, kata para peneliti.

“Selalu ada pertanyaan tentang bagaimana tingkat oksigen berhubungan dengan momen dalam sejarah di mana kekuatan evolusi meningkat dan Anda melihat keanekaragaman kehidupan yang lebih besar di planet ini,” kata Gomes. “Periode Kambrium juga mengalami peristiwa spesiasi besar-besaran, namun model baru ini memungkinkan kita mengesampingkan oksigen dan fokus pada hal-hal lain yang mungkin mendorong evolusi pada masa itu.”

Referensi: “Tren pembentukan pirit muara menunjukkan model alternatif penguburan pirit Paleozoikum” oleh Kalev Hantsoo, Maya Gomes, Dana Brenner, Jeffrey Cornwell, Cindy M. Palinkas dan Sairah Malkin, 16 April 2024, Geochimica dan Cosmochimica Acta.
DOI: 10.1016/j.gca.2024.04.018

Studi ini didanai oleh American Chemical Society Petroleum Research Fund.



Related articles

Recent articles

spot_img