Mikroba menangkehidupan paling melimpah di Bumi

Selama 3 miliar tahun pertamanya, kehidupan di Bumi hampir seluruhnya mikroba. Sains nyata di balik akhir Cosmos Era "Mikroba menang", dari LUCA hingga simbiosis.

Selama sekitar 3 miliar tahun pertama kehidupan di Bumi, nyaris hanya ada mikroba, dan biofilm bakteri memang mengoordinasikan koloninya dengan gelombang ion kalium. Akhir “Mikroba menang” dalam game bertanya: bagaimana kalau kehidupan bersembunyi di kedalaman saat oksigen tiba, dan tak pernah menumbuhkan hewan? Pikiran mikroba seluas planet adalah fiksi.

Halaman ini lebih dulu menjelaskan cara membuka akhir ini, lalu sejarah nyata mikroba: leluhur bersama, tiga domain, naiknya oksigen, dan endosimbiosis. Setelah itu dibahas riset nyata di balik novel Solaris.

Cara membukanya

  • Petunjuk: Bagaimana kalau kehidupan bersembunyi di kedalaman saat oksigen tiba, dan tak pernah menumbuhkan hewan...
  • Syarat: Pada “Peristiwa Oksigenasi Besar”, pilih “Bersembunyi di kedalaman”, jangan buka Kolagen maupun Hewan, dan capai Asal-usul manusia.
  • Catatan: Jika “Gema ingatan” langsung melompati era-era ini, kamu bisa mematikannya di “Peningkatan”.
  • Hadiah: Di alam semesta berikutnya, permukaan planet diselimuti hamparan mikroba yang berpendar.

Akhir ini masuk kategori Kehidupan.

Sejarah nyata mikroba

Selama sekitar 3 miliar tahun pertama, kehidupan di Bumi nyaris hanya mikroba. Inilah fakta inti akhir ini. Selama waktu panjang itu, hal-hal berikut terjadi.

  • Rumah leluhur bersama: Menelusuri mundur dari gen modern, leluhur bersama terakhir semua kehidupan mungkin hidup di dekat lubang hidrotermal laut dalam yang panas, tanpa oksigen, dan kaya hidrogen (Weiss dkk., Nature Microbiology, 2016).
  • Ekosistem lubang hidrotermal: Ekosistem yang tidak bergantung pada sinar matahari ada di sekitar lubang hidrotermal laut dalam, memberi asal-usul kehidupan satu kandidat tempat baru (Corliss dkk., Science, 1979).
  • Stromatolit: Batuan di Greenland mungkin mengawetkan struktur mikroba berumur 3,7 miliar tahun, meski tafsiran ini masih diperdebatkan (Nutman dkk., Nature, 2016).
  • Jenis kehidupan ketiga: Perbandingan RNA ribosom menunjukkan bahwa "bakteri" sebenarnya dua jenis kehidupan yang sangat berbeda, dan arkea menjadi cabang tersendiri (Woese dan Fox, PNAS, 1977).
  • Sistem tiga domain: Pohon kehidupan digambar ulang menjadi tiga domain besar: Bakteri, Arkea, dan Eukarya (Woese, Kandler dan Wheelis, PNAS, 1990).
  • Arkea Asgard: Lokiarchaeota yang ditemukan di sedimen laut dalam membawa banyak gen yang dulu dikira hanya ada pada eukariota (Spang dkk., Nature, 2015).

Ketika oksigen tiba

Oksigen di atmosfer tidak datang sekaligus. Kadarnya naik lewat proses yang panjang dan berulang (Lyons, Reinhard dan Planavsky, Nature, 2014). Salah satu pilihan pada “Peristiwa Oksigenasi Besar” dalam game adalah “Bersembunyi di kedalaman”.

Endosimbiosis dan sel yang lebih kompleks

Mitokondria dan kloroplas dulunya bakteri mandiri yang tertelan lalu menjadi bagian sel. Teori ini ditolak lebih dari selusin jurnal pada masanya (Margulis, terbit atas nama Sagan, Journal of Theoretical Biology, 1967). Fosil ganggang merah purba menunjukkan bahwa reproduksi seksual dan kehidupan multisel setidaknya berumur 1 miliar tahun (Butterfield, Paleobiology, 2000). Sekitar 700 juta tahun lalu, Bumi mungkin nyaris seluruhnya tertutup es (Hoffman dkk., Science, 1998). Soal materi genetik, DNA adalah heliks ganda, dan pasangan basanya menunjukkan bagaimana informasi genetik bisa disalin (Watson dan Crick, Nature, 1953).

Semua ini adalah studi nyata yang terkait dengan akhir ini. Semuanya menggambarkan sejarah mikroba. Semuanya tidak bisa membuktikan bahwa mikroba mampu menguasai Bumi tanpa hewan.

Novel terkait

Solaris (1961) karya Stanisław Lem bercerita tentang para ilmuwan yang meneliti sebuah planet yang tertutup samudra. Samudra itu mungkin satu pikiran raksasa. Ia tidak menanggapi bahasa apa pun, tetapi mengubah ingatan terdalam setiap orang menjadi makhluk nyata. Latar ilmiahnya begini: hipotesis Gaia dan sinyal ion pada biofilm adalah riset nyata, sedangkan samudra yang menutupi seluruh planet sebagai satu pikiran adalah fiksi.

Fiksi game, bukan nyata

Pikiran mikroba seluas planet adalah fiksi. Biofilm nyata memang mengoordinasikan koloninya dengan gelombang ion kalium, tetapi itu koordinasi di dalam koloni, bukan kesadaran.

Ingin membaca aslinya? Cari judul-judul ini

  • Weiss dkk. (2016): "The physiology and habitat of the last universal common ancestor"
  • Corliss dkk. (1979): "Submarine thermal springs on the Galápagos Rift"
  • Woese dan Fox (1977): "Phylogenetic structure of the prokaryotic domain: The primary kingdoms"
  • Woese dkk. (1990): "Towards a natural system of organisms: proposal for the domains Archaea, Bacteria, and Eucarya"
  • Lyons dkk. (2014): "The rise of oxygen in Earth's early ocean and atmosphere"
  • Sagan (1967): "On the origin of mitosing cells"
  • Hoffman dkk. (1998): "A Neoproterozoic snowball Earth"

Dasar nyata

  • Selama sekitar 3 miliar tahun pertama kehidupan di Bumi hampir hanya ada mikroba; biofilm bakteri memang mengoordinasikan koloni dengan gelombang ion kalium.

  • Solaris (Stanisław Lem, 1961), sainsnya: hipotesis Gaia dan pensinyalan ion pada biofilm bakteri adalah riset nyata; samudra seluruh planet yang menjadi satu pikiran adalah fiksi.

Riset terkait

Studi-studi ini berkaitan dengan topik ini tetapi bukan bukti langsung untuk halaman ini.

  • Mata air panas laut dalam: Ekosistem yang tidak bergantung pada sinar matahari ada di sekitar mata air panas laut dalam, memberi asal-usul kehidupan lokasi calon baru.

    Sumber: Corliss et al., Science 1979, "Submarine thermal springs on the Galápagos Rift"

  • Jenis kehidupan ketiga: Membandingkan RNA ribosom menunjukkan bahwa “bakteri” sebenarnya dua jenis kehidupan yang sangat berbeda, dan arkea menjadi cabang tersendiri.

    Sumber: Woese & Fox, PNAS 1977, "Phylogenetic structure of the prokaryotic domain: The primary kingdoms"

  • Sistem tiga domain: Pohon kehidupan dibagi ulang menjadi tiga domain: Bakteri, Arkea, dan Eukariota.

    Sumber: Woese, Kandler & Wheelis, PNAS 1990, "Towards a natural system of organisms: proposal for the domains Archaea, Bacteria, and Eucarya"

  • Teori endosimbiosis: Margulis mengusulkan bahwa mitokondria dan kloroplas dulunya bakteri mandiri yang ditelan dan menjadi bagian sel. Teori ini ditolak lebih dari selusin jurnal.

    Sumber: Sagan (Margulis), Journal of Theoretical Biology 1967, "On the origin of mitosing cells"

  • Rumah LUCA: Menelusuri mundur dari gen modern, leluhur bersama semua kehidupan mungkin hidup di dekat ventilasi laut dalam yang panas, bebas oksigen, dan kaya hidrogen.

    Sumber: Weiss et al., Nature Microbiology 2016, "The physiology and habitat of the last universal common ancestor"

  • Bumi Bola Salju: Lapisan batuan di Namibia menunjukkan bahwa sekitar 700 juta tahun lalu Bumi mungkin hampir seluruhnya tertutup es.

    Sumber: Hoffman et al., Science 1998, "A Neoproterozoic snowball Earth"

  • Naiknya oksigen: Oksigen di atmosfer tidak datang sekaligus, melainkan naik lewat proses panjang yang berulang.

    Sumber: Lyons, Reinhard & Planavsky, Nature 2014, "The rise of oxygen in Earth's early ocean and atmosphere"

  • Heliks ganda: Makalah satu halaman mengusulkan bahwa DNA berupa heliks ganda, dan pasangan basa mengisyaratkan bagaimana informasi genetik disalin.

    Sumber: Watson & Crick, Nature 1953, "Molecular structure of nucleic acids: A structure for deoxyribose nucleic acid"

  • Arkea Asgard: Lokiarchaeota yang ditemukan di sedimen laut dalam membawa banyak gen yang dulu dianggap hanya ada pada eukariota.

    Sumber: Spang et al., Nature 2015, "Complex archaea that bridge the gap between prokaryotes and eukaryotes"

  • Reproduksi seksual paling awal: Fosil alga merah purba menunjukkan reproduksi seksual dan kehidupan multisel punya sejarah paling tidak semiliar tahun.

    Sumber: Butterfield, Paleobiology 2000, "Bangiomorpha pubescens n. gen., n. sp.: implications for the evolution of sex, multicellularity, and the Mesoproterozoic/Neoproterozoic radiation of eukaryotes"

  • Stromatolit berusia 3,7 miliar tahun: Batuan di Greenland mungkin menyimpan struktur mikroba berusia 3,7 miliar tahun, meski tafsir ini masih diperdebatkan.

    Sumber: Nutman et al., Nature 2016, "Rapid emergence of life shown by discovery of 3,700-million-year-old microbial structures"

Fiksi game (rekaan)

  • Pikiran mikroba seukuran planet adalah fiksi.
  • Ringkasan novel Solaris: Para ilmuwan meneliti planet yang diselimuti samudra yang mungkin satu pikiran raksasa. Ia tidak menjawab bahasa apa pun, tetapi mengubah ingatan terdalam di hati setiap orang menjadi makhluk fisik.
Lihat di game