Bagaimana bumi sebelum semuanya melambat

Hari-hari di Bumi dulunya hanya enam jam, dan kehidupan yang kompleks hanya mungkin terjadi ketika mulai melambat, para ilmuwan telah menemukan.

Hari-hari yang lebih pendek adalah produk dari tarikan gravitasi bulan di Bumi, yang jauh lebih kuat daripada sekarang, menyebabkannya berputar lebih cepat pada porosnya. Seiring waktu, gesekan telah memperlambat bumi dan satu revolusi sekarang membutuhkan waktu kurang dari 24 jam.

“Ketika sistem Bumi-Bulan muncul, hari-hari jauh lebih pendek, bahkan mungkin enam jam,” kata Dr. Brian Arbic, ahli kelautan fisik di University of Michigan.

Tetapi pada saat itu, sekitar 2,4 miliar tahun yang lalu, kondisi di Bumi tidak ramah dan tidak mungkin bagi kehidupan mikroba yang muncul untuk bertahan hidup. Saat bumi mulai berputar lebih lambat, mikroba yang disebut cyanobacteria – juga disebut ganggang biru-hijau – berkembang, yang mampu menggunakan sinar matahari untuk menghasilkan energi dan melepaskan oksigen.

Proses fotosintesis ini menopang semua kehidupan di bumi saat ini, dan keberhasilan alga primitif ribuan tahun yang lalu berarti oksigen telah meningkat dari tingkat yang dapat diabaikan menjadi satu dari lima molekul di udara saat ini – cukup bagi fauna laut dan darat untuk berkembang biak dan flora.

dr. Arbic mempelajari interaksi antara dua jenis mikroba di perairan terdeoksigenasi di dasar Danau Huron di Michigan untuk memahami bagaimana ganggang mulai menghasilkan oksigen.

Di lubang pembuangan terdapat tikar yang terbuat dari dua jenis mikroba – cyanobacteria dan bakteri pemakan belerang – yang hidup berdampingan. Pada siang hari alga pembentuk oksigen mendominasi dan naik, pada malam hari bakteri pemakan belerang mengambil alih.

Para peneliti menulis dalam studi mereka yang diterbitkan di Nature Geoscience bahwa hubungan simbiosis serupa mungkin telah terjadi pada tahun-tahun awal Bumi.

“Namun, dibutuhkan beberapa jam sebelum mereka benar-benar bekerja,” kata Judith Klatt, ahli geomikrobiologi. “Cyanobacteria lebih seperti bangun terlambat daripada orang pagi, tampaknya.”

Dia percaya bahwa hari-hari yang lebih pendek mungkin lebih cocok untuk cyanobacteria daripada bentuk kehidupan lainnya, sehingga mereka dapat berkembang dan model produksi oksigen dapat menjadi cetakan untuk bentuk kehidupan di masa depan.

“Pada hari-hari yang pendek, ada lebih sedikit waktu untuk pengembangan gradien dan dengan demikian lebih sedikit oksigen yang dapat keluar dari matras,” kata Klatt.

Arjun Chennu, seorang ahli mikrobiologi kelautan, mengatakan, “Intuisi menunjukkan bahwa dua hari 12 jam harus sama dengan satu hari 24 jam. Sinar matahari naik dan turun dua kali lebih cepat, dan produksi oksigen mengikuti langkahnya.

“Tapi bukan pelepasan oksigen dari tikar bakteri karena dibatasi oleh kecepatan difusi molekuler. Pemisahan halus pelepasan oksigen dari sinar matahari ini adalah inti dari mekanisme ini.”