indotim.net (Rabu, 10 Januari 2024) – Bukti paling awal struktur fotosintesis berusia 1,75 miliar tahun berhasil diidentifikasi. Struktur fotosintesis ini ditemukan dalam kumpulan mikrofosil Navifusa majensis di Australia.
Struktur fotosintesis tersebut ditemukan di dalam sel organisme fotosintetik modern yang mengandung pigmen klorofil. Artinya, mikrofosil menunjukkan bukti langsung tertua dari fotosintesis, yang menjadi alat baru untuk memahami ekosistem awal Bumi dan bagaimana kehidupan muncul di planet kita.
“Studi kami memberikan bukti langsung keberadaan cyanobacteria (bakteri yang memperoleh energi dari fotosintesis) yang aktif secara metabolik yang melakukan fotosintesis oksigenik,” tulis peneliti yang dipimpin oleh ahli paleomikrobiologi Catherine Demoulin dari Universitas Liège, dikutip dari Sciencealert.
Penemuan ini menyiratkan bahwa analisis rinci terhadap fosil lain dapat membuka kesempatan untuk mempelajari lebih banyak struktur seperti itu.
Fotosintesis merupakan proses vital bagi kelangsungan hidup hampir semua makhluk hidup. Organisme fotosintetik tidak hanya sebagai dasar dari sebagian besar jaringan makanan. Tetapi, juga mereka memainkan peran penting dalam menghasilkan oksigen yang kita butuhkan untuk bertahan hidup.
Peristiwa Oksidasi Besar 2,4 Miliar Tahun Lalu
Pada awal sejarah bumi, tidak banyak oksigen di atmosfer dan lautan. Namun, bukti geokimia mengungkapkan bahwa kadar oksigen tiba-tiba melonjak sekitar 2,4 miliar tahun yang lalu dalam kejadian yang dikenal sebagai Peristiwa Oksidasi Besar. Belum jelas apa penyebabnya, tetapi salah satu kemungkinannya adalah munculnya organisme fotosintetik.
Bukti mikrofosil paling awal dari cyanobacteria adalah organisme yang disebut Eoentophysalis belcherensis, berumur hingga 2.018 miliar tahun yang lalu. Namun fosil sering kali sulit untuk ditafsirkan dan struktur internalnya tidak selalu utuh. Selain itu tidak semua spesies cyanobacteria memiliki tilakoid (membran untuk fotosintesis).
Demoulin dan rekan-rekannya menggunakan teknik mikroskop resolusi tinggi yang berbeda untuk menyelidiki struktur eksternal dan internal mikrofosil dari spesies yang dikenal sebagai Navifusa majensis, yang dianggap sebagai cyanobacteria. Selain itu, di dalam tubuh organisme bersel tunggal dari dua lapisan fosil, mereka menemukan membran tilakoid.
Fotosintesis Kemungkinan Telah Berevolusi Sebelum 1,75 Miliar Tahun Lalu
Dalam studi mereka, Demoulin dan rekan-rekan penulisnya menemukan struktur fotosintesis yang membantu dalam mikrofosil Navifusa majensis. Para peneliti mengidentifikasinya dalam fosil dari tiga lokasi berbeda, tetapi yang tertua berasal dari Formasi McDermott di Australia, berusia 1,75 miliar tahun yaitu era Paleoproterozoikum.
Melansir dariSci.News, penemuan tilakoid pada fosil-fosil ini mengindikasikan bahwa proses fotosintesis mungkin sudah berevolusi sebelum 1,75 miliar tahun yang lalu.
Namun, hal ini tidak memecahkan misteri apakah fotosintesis sudah berevolusi sebelum atau sesudah Peristiwa Oksidasi Besar. Analisis terhadap mikrofosil yang lebih tua dapat membantu menjawab pertanyaan ini dan menentukan apakah evolusi tilakoid berkontribusi terhadap peningkatan kadar oksigen pada saat Peristiwa Oksidasi Besar.
“Penemuan ini memperluas catatan fosil tilakoid setidaknya 1,2 miliar tahun dan memberikan usia minimum untuk perbedaan cyanobacteria yang mengandung tilakoid sekitar 1,75 miliar tahun yang lalu,” ujar para penulis.
“Hal ini memungkinkan identifikasi yang jelas dari fotosintesis oksigenik awal dan proksi redoks baru untuk menyelidiki ekosistem awal Bumi, menyoroti pentingnya memeriksa ultrastruktur sel fosil untuk menguraikan paleobiologi dan evolusi awal mereka,” imbuh para penulis.
Penelitian ini telah diterbitkan hari ini di jurnal Nature dengan judul “Oldest thylakoids in fossil cells directly evidence oxygenic photosynthesis”.
Kesimpulan
Bukti terawal struktur fotosintesis berusia 1,75 miliar tahun telah berhasil diidentifikasi melalui penemuan kumpulan mikrofosil Navifusa majensis di Australia. Struktur fotosintesis ini ditemukan dalam sel organisme fotosintetik modern yang mengandung pigmen klorofil, menunjukkan bukti langsung tertua dari fotosintesis. Penemuan ini membuka kesempatan untuk lebih mempelajari ekosistem awal Bumi dan munculnya kehidupan. Peristiwa Oksidasi Besar sekitar 2,4 miliar tahun yang lalu juga kemungkinan terjadi karena munculnya organisme fotosintetik. Meskipun masih terdapat misteri, analisis terhadap fosil lebih tua dapat membantu menjawab pertanyaan ini dan menentukan peran evolusi tilakoid dalam peningkatan kadar oksigen pada saat Peristiwa Oksidasi Besar. Penelitian ini telah diterbitkan dalam jurnal Nature dengan judul “Oldest thylakoids in fossil cells directly evidence oxygenic photosynthesis”.