Mikroba mungkin telah menyebabkan kepunahan terbesar di bumi
31 Maret 2014: Fosil trilobita, makhluk mirip kepiting tapal kuda yang tumbuh subur di lautan selama ratusan juta tahun sebelum menjadi salah satu dari banyak spesies hewan yang musnah dalam kepunahan massal yang melanda planet ini 252 juta tahun lalu. hit ditunjukkan dalam foto selebaran yang disediakan oleh Universitas Chicago. (Reuters/Universitas Chicago)
Kegilaan mencari makan mikroba mungkin telah memicu kepunahan massal terbesar dalam sejarah bumi, menurut penelitian baru.
Temuan ini menunjukkan bahwa bakteri, dengan sedikit bantuan dari vulkanisme besar-besaranmenghasilkan metana dalam jumlah besar, sehingga membunuh 90 persen kehidupan di planet ini.
Kepunahan massal
Sekitar 252 juta tahun yang lalu, lebih dari 96 persen kehidupan laut dan 70 persen kehidupan di darat mati dalam peristiwa yang dikenal sebagai kepunahan akhir Permian. Kepunahan massal terjadi dalam sekejap geologis hanya dalam kurun waktu 60.000 tahun. Para ilmuwan telah mengusulkan berbagai hal, mulai dari dampak meteorit yang sangat besar, ledakan batu bara, hingga pecahnya benua super untuk menjelaskan kepunahan dahsyat ini.
(Wipe Out: Kepunahan Paling Misterius dalam Sejarah)
Batuan dari periode tersebut di tempat seperti Meishan, Tiongkok, menunjukkan bahwa tingkat karbon dioksida di atmosfer melonjak tepat pada saat kepunahan. Sedimen juga menunjukkan bahwa pada masa ini, terjadi letusan gunung berapi terbesar dalam sejarah geologi yang tercatat perangkap Siberia memuntahkan cukup banyak lava untuk menutupi seluruh daratan Amerika Serikat, kata rekan penulis studi Gregory Fournier, seorang ahli biologi di Massachusetts Institute of Technology. Oleh karena itu, banyak peneliti berteori bahwa perangkap Siberia mungkin telah membakar karbon dioksida berlebih, yang dapat menyebabkan mati lemasnya kehidupan di planet ini.
Mikroba yang mematikan?
Namun jika letusan gunung berapi menyebabkan banyak kematian, pergeseran karbon harus terjadi seiring dengan letusan besar yang diikuti dengan pembusukan secara bertahap. Sebaliknya, tingkat karbon dioksida (CO2) meningkat lebih cepat dari tingkat eksponensial, menunjukkan adanya penyebab biologis dari perubahan tersebut, kata para peneliti.
Tim bertanya-tanya apakah bakteri penghasil metana khususnya, genus yang dikenal sebagai Methanosarcina bisa menyebabkan overdosis karbon dioksida. Dalam teori ini, mikroba yang memakan bahan kimia asetat berbasis karbon menghasilkan metana dalam jumlah besar, yang kemudian akan diubah menjadi CO2 oleh mikroba lain. Pembentukan CO2 pada gilirannya akan menghabiskan oksigen bebas di atmosfer. Kondisi kekurangan oksigen tersebut kemudian dapat memicu serangkaian peristiwa yang membuat kehidupan tidak mungkin terjadi.
Tim menggunakan tingkat mutasi gen untuk memperkirakan hal ini Methanosarcina memperoleh gen untuk membuat metana dari asetat sekitar 250 juta tahun yang lalu, tepat pada saat kepunahan.
Namun untuk menghasilkan begitu banyak metana dengan cepat, mikroba memerlukan pasokan metana dalam jumlah yang cukup nikel untuk fungsi metabolisme yang penting.
Benar saja, ketika tim mengamati sedimen geologis, mereka menemukan bahwa aktivitas vulkanik pada saat itu telah menyebabkan lonjakan nikel secara sementara. Vulkanisme juga pada awalnya menyebabkan kondisi kekurangan oksigen di lautan, sehingga mencegah komunitas mikroba normal menguraikan karbon dan meninggalkan pasokan asetat dalam jumlah besar.
Memasuki Methanosarcina. Dengan kemampuan baru mereka untuk memecah asetat, mereka berkembang dan menghasilkan lebih banyak metana. Produksi metana ini menciptakan umpan balik positif, memperburuk kondisi kekurangan oksigen yang memungkinkan mereka mengambil alih kendali.
Banyak penyebabnya
Temuan tersebut menunjukkan Perangkap Siberia mungkin telah memicu pertumbuhan besar-besaran mikroba penghasil metana. Hal ini pada gilirannya menyebabkan tingkat karbon dioksida meroket, mengasamkan lautan (karena CO2 terlarut berubah menjadi asam karbonat di lautan), menghangatkan planet dan meracuni udara.
“Gunung berapi adalah katalis atau pemicu pelepasan CO2 yang jauh lebih besar secara biologis,” kata Fournier kepada Live Science.
Meskipun bakteri memainkan peran utama, mungkin ada serangkaian peristiwa yang saling bergantung yang menyebabkan penurunan drastis.
“Ini bisa menjadi gangguan jangka panjang terhadap seluruh ekosistem bumi,” kata Fournier.
Jumlah bakteri penghasil metana menurun setelah sekitar 100.000 tahun, namun kerusakan telah terjadi: Diperlukan waktu 30 juta tahun lagi agar keanekaragaman kehidupan dapat kembali, kata Fournier.
Temuan ini dirinci hari ini (31 Maret) di jurnal Proceedings of the National Academy of Sciences.
Tindak lanjuti Tia Ghose Twitter Dan Google+. Ikuti Sains Langsung @ilmu hidup, Facebook & Google+. Artikel asli tentang Ilmu Hidup.
Hak Cipta 2014 Ilmu Hidup, sebuah perusahaan TechMediaNetwork. Seluruh hak cipta. Materi ini tidak boleh dipublikasikan, disiarkan, ditulis ulang, atau didistribusikan ulang.
