Kadar Oksigen di Atmosfer Pengaruhi Kecepatan Evolusi Mahluk Hidup

Berbagai macam kondisi harus terpenuhi agar mahluk hidup dapat berevolusi. Contohnya, tingkat oksigen pada atmosfer bumi yang "berfluktuasi" 1 miliar tahun yang lalu, diduga menciptakan kondisi yang dapat mempercepat perkembangan kehidupan hewan purba.

Para ilmuwan percaya oksigen atmosfer bumi berkembang dalam tiga tahapan. Tahap pertama dimulai dengan The Great Oxidation Event (GOE) atau Peristiwa Oksidasi Hebat yang terjadi sekitar 2 miliar tahun yang lalu. Di tahap berikutnya, oksigen pertama kali muncul di atmosfer.


Selanjutnya, sekitar 400 juta tahun adalah tahap ketiga dari perkembangan oksigen yang ada di atmosfer yang menjadikan kadar oksigen naik ke tingkat yang sama seperti saat ini.

Evolusi Pada Mahluk Hidup. (Sumber:TheSchoolRun)

Nah yang menjadi pertanyaan adalah, tahap kedua dalam perkembangan oksigen ini. Tahap kedua oksidasi oksigen ini berada dalam waktu yang dikenal sebagai Era Neoproterozoikum, yang dimulai sekitar 1 miliar tahun yang lalu dan berlangsung selama sekitar 500 juta tahun.


Selama kurun waktu tersebut, bentuk-bentuk awal kehidupan hewan mulai muncul.

Pertanyaan yang coba dijawab oleh para ilmuwan adalah: apakah ada sesuatu yang luar biasa tentang perubahan kadar oksigen di Era Neoproterozoikum yang mungkin memainkan peran penting dalam evolusi awal hewan? Apakah kadar oksigen tiba-tiba naik atau ada peningkatan bertahap?

Jejak fosil hewan purba atau yang dikenal sebagai biota Ediacaran, yaitu organisme bersel banyak yang membutuhkan oksigen telah ditemukan di batuan sedimen yang berusia 541 hingga 635 juta tahun lalu.

Untuk mencoba dan menjawab pertanyaan oksidasi karbon dan evolusi hewan ini, tim peneliti di University of Leeds yang didukung oleh Universitas Lyon, Exeter dan UCL, menggunakan pengukuran berbagai bentuk karbon, atau isotop karbon, yang ditemukan di batuan kapur yang diambil dari laut dangkal. 

Berdasarkan rasio isotop dari berbagai jenis karbon yang ditemukan, para peneliti dapat menghitung tingkat fotosintesis yang ada jutaan tahun yang lalu dan menyimpulkan tingkat oksigen atmosfer.

Sebagai hasil dari perhitungan, mereka mampu menghasilkan catatan tingkat oksigen di atmosfer selama 1,5 miliar tahun terakhir, yang memberi tahu kita berapa banyak oksigen yang akan menyebar ke laut untuk mendukung kehidupan laut awal.

Dr. Alex Krause yang merupakan salah satu ilmuwan utama dalam proyek tersebut mengatakan, temuan ini memberikan perspektif baru tentang cara tingkat oksigen berubah di Bumi. 

Bumi awal, selama 2 miliar tahun pertama keberadaannya, adalah anoxic, yakni Bumi tanpa oksigen dan atmosfer. Kemudian tingkat oksigen mulai meningkat lewat sebuah event yang dikenal sebagai Peristiwa Oksidasi Hebat.


Baca juga:

• Alasan Ilmiah Mengapa Uranus Berputar Pada Sisi Matahari  
• Apa Itu Gas Air Mata, Berbahayakah Bagi Manusia?  
• Laptop Berisik? Begini Cara Atasi Kipas Bising 
• Cara Cek Virus di Komputer Mac Beserta Cirinya 

"Sampai sekarang, para ilmuwan berpikir bahwa setelah Peristiwa Oksidasi Hebat, tingkat oksigen rendah dan kemudian melonjak tepat sebelum kita melihat hewan pertama berevolusi, atau tingkat oksigen tinggi selama jutaan tahun sebelum hewan muncul," sebut para peneliti dalam laporannya.

Meski demikian, penelitian tersebut menunjukkan kadar oksigen jauh lebih dinamis. "Ada osilasi antara kadar oksigen tinggi dan rendah untuk waktu yang lama sebelum bentuk awal kehidupan hewan muncul," sebut Krause. "Kami melihat periode di mana lingkungan laut, tempat hewan purba hidup, akan memiliki oksigen yang melimpah dan kemudian periode dimana oksigen berkurang," ucapnya.

Perubahan periodik dalam kondisi lingkungan akan menghasilkan tekanan evolusioner di mana beberapa bentuk kehidupan mungkin telah punah dan yang baru bisa muncul. Peneliti mengatakan, periode oksigen memperluas apa yang dikenal sebagai "ruang layak huni" bagian dari laut di mana tingkat oksigen akan cukup tinggi untuk mendukung bentuk kehidupan hewan awal.

Hal ini berkesinambungan dengan teori ekologi yang mengatakan bahwa jika kita memiliki ruang layak huni yang berkembang dan menyusut, perubahan ini dapat mendukung perubahan cepat atau evolusi pada keanekaragaman kehidupan biologis.


Ketika tingkat oksigen menurun, ada tekanan lingkungan yang parah pada beberapa organisme yang dapat mendorong kepunahan. Dan ketika perairan yang kaya oksigen meluas, ruang baru memungkinkan para penyintas untuk naik ke dominasi ekologis. Ruang layak huni yang diperluas ini akan bertahan selama jutaan tahun, memberikan banyak waktu bagi ekosistem untuk berkembang.