Sains

Disebut Tempat Munculnya Kehidupan Pertama di Bumi, Danau Kanada Punya Reaksi Kimia tak Biasa

Danau Last Chance di Kanada, sebuah danau soda yang mewakili 'kolam kecil hangat' teori Darwin, tempat kehidupan di Bumi dimulai. Gambar: Kimberly Poppy Sinclair/University of Washington

ANTARIKSA -- Para ilmuwan dari Universitas Washington mengklaim telah menemukan sebuah danau di Kanada bagian barat yang diduga cocok dengan hepotesis 'kolam kecil hangat' Charles Darwin, tempat kehidupan dimulai di bumi purba. 'Danau soda' dangkal itu memiliki kandungan kimia dan kondisi air yang tepat untuk memfasilitasi sintesis spontan molekul kompleks, yang melahirkan kehidupan di Bumi sekitar 4 miliar tahun lalu. 

Penelitian tim itu telah dipublikasikan di jurnal Nature Communications Earth & Environment. Dalam paparan mereka, Danau Last Chance itu adalah perairan kecil yang mengandung karbonat dan natrium terlarut dalam jumlah tinggi, seperti tempat pembuangan soda kue dalam jumlah banyak. Kenyataannya, tingginya kadar natrium dan karbonat terlarut di danau itu disebabkan oleh reaksi antara air dan batuan vulkanik. 

Scroll untuk membaca

Scroll untuk membaca

Temuan seperti itu memang seksi karena bisa memecahkan masalah lama dunia sains untuk menjelaskan bagaimana kehidupan di Bumi muncul. Lebih jauh, hal itu bisa menjadi contoh untuk pencarian kehidupan di planet lain seperti Mars dan Venus. 

Sejak tahun 1950-an, para peneliti terus menguji bagaimana kehidupan muncul pada kondisi yang disebut bapak teori evolusi. Mereka telah berhasil membuat molekul biologis seperti asam amino dan bahan penyusun RNA dari molekul anorganik. Namun, ada masalah fital yang tak pernah dilampaui sejak lama, yaitu bagaimana langkah dan proses selanjutnya hingga kemunculan kehidupan.

Baca Juga: Ilmuwan Buat Misi Pribadi ke Venus, Mencari Kehidupan Asing di Awan Asam Sulfat

RNA dan DNA, molekul kunci kehidupan, serta membran sel hidup membutuhkan tulang punggung molekul unsur fosfor yang terbentuk secara alami, yang dikenal sebagai fosfat. Masalahnya, konsentrasi fosfat untuk membentuk biomolekul di laboratorium mencapai 1 juta kali lebih tinggi dibandingkan konsentrasi yang ditemukan di sungai, danau, atau lautan. Dalam teori munculnya kehidupan di Bumi, hal itu dikenal sebagai 'masalah fosfat'.

Sementara, penelitian baru tersebut mengklaim danau soda Last Chance bisa menjadi solusinya. “Saya pikir danau soda ini memberikan jawaban terhadap masalah fosfat,” kata David Catling, penulis penelitian itu dan profesor ilmu bumi dan luar angkasa di Universitas Washington. 

“Jawaban kami penuh harapan: Kondisi (danau) ini seharusnya terjadi di masa awal Bumi, dan mungkin di planet lain, karena ini hanyalah hasil alami dari cara terbentuknya permukaan planet dan cara kerja kimia air.”

Mengapa Danau Soda Bisa menjadi Tempat Lahirnya Kehidupan?

Baca Juga: Penemuan Baru: Asal Alien Bisa Berbeda dengan Kehidupan Bumi, Mungkin dari Silikon

Selain tingkat karbonat terlarut dan natrium yang tinggi, danau soda juga mengandung sejumlah besar fosfat. Sebuah penelitian pada tahun 2019 mengungkapkan, konsentrasi sejumlah molekul tersebut di perairan kecil itu bisa mencapai 1 juta kali lebih besar daripada yang ditemukan di perairan biasa. Artinya, danau soda bisa menjadi tempat ideal bagi munculnya molekul-molekul penting kehidupan.

Kerak garam dari Danau Last Chance dengan ganggang hijau dan sedimen hitam di bawahnya. Gambar: David Catling/Universitas Washington

Untuk menguji hal itu, Universitas Washington mulai meneliti danau soda tersebut, dan menetap di sana. Last Chance adalah sebuah danau keruh sedalam 30 cm yang ditemukan di ujung jalan tanah Cariboo Plateau, British Columbia, Kanada. Pada tahun 1990an, danau soda itu diketahui memiliki tingkat fosfat tertinggi.

Danau Last Chance tidak hanya memiliki batuan basal vulkanik di dasarnya, tetapi juga mengalami iklim kering dan berangin. Hal itu menjaga tingkat air tetap rendah dan senyawa terlarut terkonsentrasi dengan cepatnya penguapan air yang masuk.

Para ilmuwan itu mengunjungi danau tersebut tiga kali antara tahun 2021 dan 2022, baik di musim panas maupun saat danau membeku di musim dingin.

"Anda melihat dataran garam yang tampaknya kering, namun terdapat sudut dan celah. Dan di antara garam dan sedimen, ada kantong-kantong kecil air yang mengandung fosfat terlarut yang sangat tinggi," kata anggota tim dan peneliti postdoctoral Universitas Washington, Sebastian Haas.

“Apa yang ingin kami pahami adalah mengapa dan kapan hal ini bisa terjadi di Bumi purba, untuk menyediakan tempat lahir bagi asal mula kehidupan.”

Setelah memeriksa sampel air, sedimen danau, dan kerak garam yang ditemukan di Danau Last Chance untuk memahami sifat kimia danau, tim menemukan kalsium telah bergabung dengan banyak karbonat dan magnesium untuk membentuk dolomit. Hal itu berbeda dengan situasi di danau lain di mana fosfat biasanya berikatan dengan kalsium untuk menghasilkan kalsium fosfat, yang membentuk email gigi kita dan tidak larut, sehingga mengurangi kadar fosfat.

Akibat kalsium yang terkurung dalam dolomit di Danau Last Chance, terdapat banyak sisa fosfat bebas. Menurut para peneliti, jika kondisi itu ditemukan di kolam air sekitar 4 miliar tahun yang lalu, hal itu akan memungkinkan bahan kimia utama asal mula kehidupan muncul dalam konsentrasi tinggi yang diperlukan. 

Baca Juga: Ilmuwan Yakin Ada Kehidupan di Planet Kerdil Ceres, Kini Jadi Misi Prioritas

Tim peneliti tidak hanya menyimpulkan Last Chance Lake sebagai danau soda kandidat kuat lokasi kehidupan dimulai di Bumi, namun lebih jauh ke luar angkasa.
Mereka memperkirakan kondisi danau tersebut bisa ada di benda dan seluruh planet tata surya maupun di luarnya atau planet ekstrasurya.

“Kami mempelajari lingkungan alam yang seharusnya umum terjadi di seluruh tata surya. Batuan vulkanik banyak terdapat di permukaan planet, jadi kimia air yang sama bisa saja terjadi tidak hanya di awal Bumi, tapi juga di awal Mars dan awal Venus jika ada air dalam bentuk cair,' kata Haas.

Ia menekankan, temuan baru itu akan membantu para peneliti asal usul kehidupan yang mereplikasi reaksi tersebut di laboratorium. Begitu juga bagi mereka yang mencari lingkungan yang berpotensi layak huni di planet lain. Sumber: Space.com

Ikuti Ulasan-Ulasan Menarik Lainnya dari Penulis Klik di Sini
Image

- angkasa berdenyut dalam kehendak -