Nenek moyang terakhir dari semua organisme hidup (LUCA) hidup sekitar 4,5 miliar tahun yang lalu, yaitu, hampir seusia dengan planet ini. Ahli biologi sampai pada kesimpulan yang tidak terduga, menerapkan penanggalan dengan metode "jam molekuler" … Hasilnya disajikan dalam sebuah artikel ilmiah yang diterbitkan di jurnal Nature Ecology & Evolution oleh sebuah kelompok yang dipimpin oleh Davide Pisani dari Universitas Bristol.
Sumber informasi tradisional tentang evolusi kehidupan, tentu saja, adalah fosil. Tapi Bumi adalah planet yang berubah. Erosi, pergerakan benua, aktivitas vulkanik, dan proses geologi lainnya secara bertahap menghapus jejak masa lalu. Informasi tentang Archean Eon (4,0-2,5 miliar tahun yang lalu) sangat terpisah-pisah. Selain itu, terkadang sangat sulit untuk memahami apakah fosil yang ditemukan tersebut berasal dari biologis.
Bagaimanapun, catatan fosil bukanlah satu-satunya sumber informasi tentang perkembangan kehidupan. Pohon evolusi organisme hidup dapat dibangun tidak hanya berdasarkan anatomi mereka, tetapi juga dengan menafsirkan kode DNA. Persamaan dan perbedaan dalam genom menunjukkan seberapa dekat hubungan kelompok makhluk hidup tertentu, dan memungkinkan untuk menetapkan siapa yang turun dari siapa. Ini dilakukan dengan cara yang sama seperti dengan analisis fosil. Hanya jika ahli paleontologi memiliki sejumlah ciri eksternal yang dapat mereka bandingkan satu sama lain, maka genetika berada pada posisi yang lebih baik: masing-masing dari ribuan gen sebenarnya dapat dianggap sebagai sifat yang terpisah.
Metode genetik memungkinkan untuk menghasilkan dan menentukan tanggal peristiwa evolusi. Ini didasarkan pada metode jam molekuler. Esensinya sederhana dalam istilah umum: diyakini bahwa mutasi terakumulasi pada tingkat rata-rata yang sama (walaupun dalam beberapa kasus perlu mempertimbangkan perubahan signifikan terhadap aturan ini). Oleh karena itu, dengan jumlah mutasi yang membedakan dua cabang evolusi, orang dapat menilai sudah berapa lama mereka menyimpang.
Secara keseluruhan, hasil yang diperoleh dengan dua metode (genom dan paleontologi) memiliki kesesuaian yang baik satu sama lain. Ini sekali lagi membuktikan bahwa sains secara umum secara tepat merepresentasikan sejarah kehidupan di Bumi. Dalam kasus-kasus di mana catatan fosil buruk (seperti, misalnya, di era Archean), metode genom dapat mengimbangi kurangnya pengetahuan.
Kelompok Pisani menghitung ulang laju mutasi dan membangun pohon evolusi kehidupan, dengan mengandalkan terutama pada teknik genomik, tetapi juga menggunakan fosil yang sudah berumur. Hasilnya sangat mengesankan.
Video promosi:
Ingatlah bahwa jejak fosil tertua dari kehidupan berusia 3,95 miliar tahun. Namun, ini tidak berarti bahwa hasil dari penulis karya baru tersebut bertentangan dengan data paleontologis.
Faktanya adalah bahwa hampir semua fosil dari zaman mana pun terkubur di batuan sedimen. Jejak kehidupan tertua, masing-masing, sebenarnya mengacu pada batuan sedimen tertua yang masih ada di Bumi. Artinya, kehidupan bisa ada jauh lebih awal, tetapi tidak ada kondisi geologi untuk jejaknya mencapai zaman kita.
Beberapa peristiwa evolusi penting lainnya juga telah ditanggal ulang. Jadi, bakteri dan archaea, menurut perhitungan penulis, terpisah tidak lebih awal dari 3,4 miliar tahun yang lalu. Eukariota (yang mencakup, khususnya, semua multiseluler) muncul sekitar 1,84 miliar tahun yang lalu. Nenek moyang terakhir dari semua mitokondria (ingat bahwa organel seluler ini, menurut konsep yang diterima secara umum, sebelumnya adalah organisme yang terpisah) hidup 2,053-1,21 miliar tahun yang lalu.
Hasil paling sensasional, tentu saja, terkait dengan masa pakai LUCA. Artinya umur kehidupan sebenarnya sama dengan usia Bumi, karena pembentukan planet berakhir sekitar 4,5 miliar tahun lalu. Segera setelah itu, Theia menghantam, setelah itu planet tersebut tidak memiliki permukaan padat sama sekali, mewakili lautan lava yang menyemburkan api secara terus menerus.
Dengan demikian, pembentukan makhluk hidup dari bahan organik primer membutuhkan waktu puluhan, setidaknya dua atau tiga ratus juta tahun. Jika hasil Pisani dan rekannya dikonfirmasi, para ahli harus menjawab pertanyaan bagaimana proses kelahiran kehidupan bisa diselesaikan dengan begitu cepat.
Namun, kemungkinan kesalahan belum bisa dikesampingkan. Kami telah menyebutkan bahwa ada seluk-beluk penting dalam metode jam molekuler. Jadi, para ilmuwan telah membuktikan bahwa dalam sejarah kehidupan, ada era dimana mutasi terjadi lebih sering daripada rata-rata. Selain itu, beberapa bagian genom lebih rentan terhadap perubahan daripada yang lain. Lebih lanjut, beberapa organisme memiliki sistem kendali mutasi: sekali dalam kondisi yang tidak menguntungkan, mereka sengaja mempercepat mutagenesis "dengan harapan" mendapatkan sifat baru yang memungkinkan mereka beradaptasi dengan lingkungan baru. Ini adalah bagaimana, misalnya, bakteri mengembangkan resistensi antibiotik.
Tentu saja, ahli biologi, dengan menggunakan metode jam molekuler, memperhitungkan semua nuansa ini. Tetapi tidak ada yang dapat menjamin bahwa tidak ada faktor yang mendistorsi hasil penanggalan. Para peneliti saat ini membuat kejutan demi kejutan, dan dasar molekuler kehidupan terus-menerus menjadi lebih kompleks daripada yang kita bayangkan.
Anatoly Glyantsev
