Identifikasi Gunung Berapi di Greenland sebagai Tempat Lahirnya Kehidupan Awal di Bumi

Dengan menggunakan isotop seng sebagai indikator sifat dasar atau asam lingkungan, para peneliti menyoroti karakter dasar cairan termal yang merembeskan serpentinite Isua, sehingga menunjukkan bahwa mineral ini membentuk lingkungan yang menguntungkan bagi stabilisasi asam amino.

Gunung berlumpur di Isua, selatan-barat Greenland, telah diidentifikasi sebagai tempat kelahiran yang mungkin bagi kehidupan di bumi oleh sebuah tim internasional yang dipimpin para peneliti dari Laboratoire de Géologie de Lyon: Terre, Planètes et Environnement (CNRS/Université Lyon Claude Bernard 1/ENS de Lyon). Hampir empat miliar tahun yang lalu, gunung berapi ini melepaskan unsur kimia yang sangat diperlukan untuk pembentukan biomolekul pertama, di bawah kondisi yang menguntungkan bagi kehidupan. Ini pertama kalinya bahwa lingkungan yang memenuhi semua persyaratan bagi munculnya kehidupan, telah diidentifikasi oleh para ilmuwan dalam formasi-formasi berusia 3,8 miliar tahun.

Pekerjaan ini dipublikasikan minggu ini dalam Proceedings of the National Academy of Sciences.
Serpentinite adalah mineral hijau gelap yang biasanya digunakan untuk dekorasi dan perhiasan. Di alam, mineral ini terbentuk ketika air laut merembes ke dalam mantel bagian atas bumi, pada kedalaman yang dapat mencapai 200 km di zona subduksi. Menurut para ilmuwan, mineral ini, yang sering ditemukan pada dinding sumber hidrotermal, dapat memainkan peran utama dalam memunculkan biomolekul pertama.

Sering dianggap bahwa kehidupan berkembang di dekat sumber-sumber hidrotermal yang dikenal sebagai black smoker(1), yang ditemukan di dasar lautan pada sepanjang pegunungan di tengah laut. Berlimpahnya hidrogen, metana dan amonia yang dihasilkan oleh geiser bawah air tampaknya menguntungkan bagi munculnya kehidupan primitif. Sayangnya, black smoker ini sangat asam, sehingga mencegah stabilisasi asam amino, dan dengan demikian mencegah pula pembentukan molekul organik.

Tim ilmuwan yang mempublikasikan artikel ini memfokuskan studi mereka pada serpentinite dari Isua, yang berdasarkan penanggalan berasal dari Arkean awal(2). Penanggalan bebatuan dari Isua yang berusia sekitar 3,8 miliar tahun, merupakan salah satu yang tertua di dunia. Dengan menggunakan isotop seng sebagai indikator sifat dasar atau asam lingkungan, para peneliti menyoroti karakter dasar cairan termal yang merembeskan serpentinite Isua, sehingga menunjukkan bahwa mineral ini membentuk lingkungan yang menguntungkan bagi stabilisasi asam amino.

Para peneliti juga membandingkan serpentinite ini dengan bahan-bahan setara terbaru dari pegunungan Samudera Artic, pegunungan Alpen dan Meksiko: bebatuan Isua secara mencolok terkuras dalam isotop berat seng dibandingkan dengan yang lain. Di sisi lain, unsur sengnya secara isotopis mirip dengan yang ada di gunung berapi lumpur Palung Mariana. Hampir empat miliar tahun yang lalu, pada saat benua hanya menempati bagian yang sangat kecil dari luas permukaan bumi, kerak samudera Isua dipenuhi cairan hidrotermal dasar, kaya karbonat, dan berada pada suhu berkisar 100-300°C. Fosfor, elemen lain yang diperlukan untuk kehidupan, sangat melimpah dalam lingkungan di mana serpentinisasi terjadi(3). Karena proses ini menghasilkan gunung lumpur, semua kondisi yang diperlukan terkumpul di Isua bagi molekul organik bisa terbentuk dan menjadi stabil. Gunung lumpur di Isua dengan demikian mewakili suasana yang sangat menguntungkan bagi munculnya kehidupan bumi primitif.
Catatan:

1. Black smoker terletak di pegunungan samudera. Penampilan hitam pada air berasal dari warna besi dan garam mangan yang dikandungnya.
2. Zaman Arkean membentang antara 4 dan 2,5 miliar tahun lalu.
3. Proses hidrasi yang memungkinkan pembentukan serpentinite.

Kredit: CNRS (Délégation Paris Michel-Ange)
Jurnal: M.-L. Pons, G. Quitte, T. Fujii, M. T. Rosing, B. Reynard, F. Moynier, C. Douchet, F. Albarede. Early Archean serpentine mud volcanoes at Isua, Greenland, as a niche for early life. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2011; DOI: 10.1073/pnas.1108061108