Peran Zat Besi bagi Perkembangan Kehidupan Kompleks di Sebuah Planet

Zat besi adalah nutrisi penting yang hampir semua kebutuhan hidup untuk tumbuh dan berkembang. Pentingnya zat besi berjalan kembali ke pembentukan planet bumi, di mana jumlah zat besi di mantel berbatu di bumi 'ditetapkan' oleh kondisi di mana planet ini terbentuk dan melanjutkan untuk memiliki konsekuensi besar bagaimana kehidupan dikembangkan.

Kini, para ilmuwan di Universitas Oxford telah mengungkap mekanisme yang mungkin di mana zat besi memengaruhi perkembangan bentuk kehidupan yang kompleks, yang juga dapat digunakan untuk memahami seberapa besar kemungkinan bentuk kehidupan lanjutannya pada planet lain. Hasil studi mereka ini telah diterbitkan di jurnal Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) pada 21 Desember 2021 dengan menyertakan judul Temporal variation of planetary iron as a driver of evolution.

Melansir Tech Explorist, Jon Wade, profesor materi planet di Departemen Ilmu Bumi, Universitas Oxford, mengatakan, “Jumlah awal besi di batuan bumi 'diatur' oleh kondisi pertambahan planet, di mana inti logam bumi terpisah dari mantel berbatunya. Terlalu sedikit besi di bagian planet yang berbatu, seperti Merkurius, kehidupan tidak mungkin terjadi. Terlalu banyak, seperti Mars, dan air mungkin sulit dipertahankan di permukaan untuk waktu yang relevan dengan evolusi kehidupan yang kompleks.”

Awalnya, kondisi besi di Bumi akan optimal untuk memastikan retensi permukaan air. Besi juga akan larut dalam air laut, membuatnya mudah tersedia untuk memberikan kehidupan sederhana membentuk lompatan awal dalam pengembangan. Namun, kadar oksigen di Bumi mulai naik sekitar 2,4 miliar tahun yang lalu (disebut sebagai 'peristiwa oksigenasi yang hebat'). Peningkatan oksigen ini menciptakan reaksi dengan besi, yang menyebabkan itu menjadi tidak larut. Gigaton zat besi keluar dari air laut, yang jauh lebih sedikit tersedia untuk mengembangkan bentuk kehidupan.

"Hidup harus menemukan cara-cara baru untuk mendapatkan kebutuhan yang dibutuhkan. Sebagai contoh, infeksi, simbiosis, dan multiseluler adalah perilaku yang memungkinkan hidup untuk menangkap dan memanfaatkan nutrisi yang langka ini secara lebih efisien. Mengadopsi karakteristik tersebut akan mendorong bentuk kehidupan awal untuk menjadi semakin kompleks, dalam perjalanan untuk berkembang ke dalam apa yang kita lihat di sekitar kita saat ini." kata Hal Drakesmith, Profesor Biologi Besi di MRC Weatherall Institute of Molecular Medicine, University of Oxford.

Kebutuhan besi sebagai pengemudi untuk evolusi, dan konsekuen pengembangan organisme kompleks yang mampu memperoleh zat besi yang tidak tersedia, mungkin jarang atau sebagai kejadian acak. Ini memiliki implikasi untuk seberapa besar kemungkinan bentuk kehidupan yang kompleks pada planet lain.

“Tidak diketahui bagaimana kehidupan cerdas secara umum di alam semesta.” kata Prof Drakesmith.

“Konsep kami menyiratkan bahwa kondisi untuk mendukung inisiasi bentuk kehidupan sederhana tidak cukup untuk memastikan evolusi selanjutnya dari bentuk kehidupan yang kompleks. Pilihan lebih lanjut dengan perubahan lingkungan yang parah mungkin diperlukan - misalnya, bagaimana kehidupan di bumi perlu menemukan cara baru untuk mengakses zat besi. Perubahan temporal semacam itu pada skala planet mungkin jarang, atau acak, yang berarti bahwa kemungkinan kehidupan cerdas juga mungkin rendah.” tambahnya.

Namun, mengetahui tentang betapa pentingnya zat besi dalam perkembangan kehidupan saat ini dapat membantu dalam pencarian planet yang cocok yang dapat mengembangkan bentuk kehidupan. Dengan menilai jumlah zat besi di mantel exoplanet, sekarang mungkin dimungkinkan untuk mempersempit pencarian planet-planet yang mampu mendukung kehidupan.