Penelitian baru telah mengungkap jejak kimiawi definitif paling awal dari kehidupan di Bumi, yang terdeteksi dalam formasi batuan berusia 3,3 miliar tahun di Afrika Selatan. Penemuan ini, yang diterbitkan dalam sebuah studi baru, mendorong mundur garis waktu kemunculan kehidupan yang terdokumentasi, membenarkan bahwa proses biologis aktif di planet kita jauh lebih awal dari yang diperkirakan sebelumnya.
Tantangan Tanda Tangan Hayati Kuno
Mendeteksi kehidupan dari miliaran tahun yang lalu sangatlah sulit. Dalam rentang waktu geologis yang sangat lama, material organik akan terdegradasi, dan membedakan ciri-ciri biologis dari proses non-biologis menjadi hampir mustahil. Kehidupan awal terdiri dari organisme mikroskopis yang sisa-sisa fisiknya berubah secara dramatis selama miliaran tahun. Meskipun formasi seperti stromatolit ditafsirkan sebagai sisa-sisa lapisan mikroba, memastikan asal usul biologis selalu menjadi tantangan.
Terobosan Pembelajaran Mesin
Sebuah tim yang dipimpin oleh Robert Hazen dari Carnegie Institution for Science telah mengatasi tantangan ini dengan menerapkan pembelajaran mesin untuk menganalisis jejak karbon purba. Para peneliti melatih suatu algoritma untuk mengidentifikasi pola kimia yang halus namun berbeda yang unik pada molekul biologis. Pendekatan ini memungkinkan mereka mendeteksi “gema” kehidupan bahkan dalam sampel yang sangat terdegradasi dimana metode tradisional gagal.
Cara Kerja Penelitian
Tim menganalisis 406 sampel, mulai dari organisme modern hingga fosil purba, menggunakan teknik yang disebut spektrometri massa pirolisis-gas kromatografi (Py-GC-MS). Metode ini memecah bahan organik menjadi beberapa bagian, memisahkannya, dan mengukur ciri massanya. Model pembelajaran mesin kemudian mencari pola biotik, dan mencapai tingkat akurasi lebih dari 90%.
Temuan Penting
Sampel tertua yang diidentifikasi secara positif sebagai sampel biologis berasal dari 3,33 miliar tahun yang lalu, ditemukan di Josefsdal Chert di Afrika Selatan. Hal ini menegaskan bahwa kehidupan telah muncul dan menyebar pada titik ini dalam sejarah bumi. Para peneliti juga mengidentifikasi bukti fotosintesis tertua hingga saat ini pada batuan yang masing-masing berusia 2,52 dan 2,3 miliar tahun di Afrika Selatan dan Kanada.
Implikasinya terhadap Astrobiologi
Penelitian ini memiliki implikasi signifikan terhadap pencarian kehidupan di luar Bumi. Dengan mendemonstrasikan kemampuan untuk mendeteksi tanda-tanda biologis yang samar pada batuan purba, hal ini memberikan alat baru untuk mengidentifikasi kehidupan di planet lain. Studi ini menunjukkan bahwa jejak biologis yang sangat terdegradasi pun dapat diidentifikasi menggunakan teknik analisis canggih.
Masa Depan Deteksi Biosignature
Seperti yang dijelaskan Robert Hazen, “Batu-batuan tertua di bumi mempunyai cerita tersendiri, dan kita baru mulai mendengarnya.” Studi ini mewakili lompatan besar dalam kemampuan kita untuk memecahkan kode tanda biologis tertua di Bumi. Dengan menggabungkan analisis kimia yang kuat dan pembelajaran mesin, para ilmuwan kini dapat membaca “hantu” molekuler yang ditinggalkan oleh kehidupan awal yang masih membisikkan rahasia mereka setelah miliaran tahun.
Penelitian ini menggarisbawahi potensi untuk mengidentifikasi kehidupan bahkan di lingkungan yang paling menantang sekalipun, baik di Bumi maupun di luarnya. Temuan ini menunjukkan bahwa kehidupan mungkin lebih tangguh dan tersebar luas daripada yang diperkirakan sebelumnya, sehingga menawarkan harapan baru dalam pencarian kehidupan di luar bumi yang sedang berlangsung.
