Menyingkap Rahsia Saintifik Oksigen Gelap: Penemuan Oksigen di Dasar Lautan Tanpa Fotosintesis Mencabar Teori Asal Usul Kehidupan

Menyingkap Rahsia Saintifik Oksigen Gelap: Penemuan Oksigen di Dasar Lautan Tanpa Fotosintesis Mencabar Teori Asal Usul Kehidupan. Satu pasukan penyelidik antarabangsa yang diketuai oleh Scottish Association for Marine Science (SAMS) telah menemui kehadiran oksigen di dasar Lautan Pasifik pada kedalaman 4,000 meter, di kawasan yang langsung tidak menerima cahaya matahari. Oksigen ini, yang digelar 'oksigen gelap', dihasilkan oleh nodul polimetalik yang bertindak seperti bateri semula jadi melalui proses elektrolisis air laut. Penemuan yang diterbitkan dalam jurnal Nature Geoscience ini mencabar dogma sains bahawa oksigen hanya boleh dihasilkan melalui fotosintesis dan membuka perspektif baharu tentang asal usul kehidupan di Bumi serta potensi kehidupan di planet-planet lain.. Penemuan Mengejutkan di Zon Clarion-Clipperton Para saintis telah lama menganggap bahawa oksigen di atmosfera Bumi berasal daripada fotosintesis yang dilakukan oleh tumbuhan, alga, dan sianobakteria. Namun, penemuan terbaharu di Zon Clarion-Clipperton CCZ di Lautan Pasifik telah menggegarkan andaian ini. Kajian yang diterbitkan dalam jurnal Nature Geoscience pada Julai 2024 melaporkan kehadiran oksigen terlarut pada kedalaman lebih 4,000 meter, di kawasan yang gelap gelita dan tanpa sebarang organisma fotosintetik. Pasukan penyelidik dari SAMS, bersama rakan dari Universiti Hawaii dan Pusat Penyelidikan Marin Jerman, pada mulanya mengkaji penggunaan oksigen oleh hidupan dasar laut. Mereka terkejut apabila mendapati bacaan oksigen meningkat secara konsisten di beberapa lokasi, bukannya menurun seperti yang dijangkakan. Mekanisme Geobateri Nodul Polimetalik Punca kehadiran oksigen misteri ini akhirnya dikesan kepada nodul polimetalik – ketulan mineral bersaiz kentang yang kaya dengan mangan, besi, kobalt, dan nikel. Nodul ini bertaburan di dasar laut CCZ dan telah lama menjadi sasaran perlombongan laut dalam. Melalui eksperimen makmal, penyelidik mendapati bahawa nodul ini mampu menghasilkan voltan elektrik yang cukup tinggi untuk memecahkan molekul air H₂O kepada hidrogen dan oksigen – satu proses yang dikenali sebagai elektrolisis air. Fenomena ini berlaku kerana nodul bertindak seperti bateri semula jadi, dengan perbezaan potensi elektrik antara mineral di permukaannya. Kajian menunjukkan bahawa voltan yang dihasilkan boleh mencecah sehingga 1.5 volt, iaitu melebihi ambang 1.23 volt yang diperlukan untuk elektrolisis air. Proses ini berlaku secara berterusan di dasar laut yang gelap, menghasilkan oksigen tanpa memerlukan cahaya matahari. Implikasi terhadap Teori Asal Usul Kehidupan Penemuan oksigen gelap ini mempunyai implikasi yang mendalam terhadap pemahaman kita tentang asal usul kehidupan di Bumi. Selama ini, teori konvensional menyatakan bahawa kehidupan awal bergantung kepada oksigen yang dihasilkan oleh fotosintesis, yang hanya muncul kira-kira 2.4 bilion tahun lalu semasa Peristiwa Pengoksigenan Besar Great Oxidation Event . Namun, penemuan ini menunjukkan bahawa oksigen boleh wujud di persekitaran tanpa cahaya, jauh lebih awal daripada kemunculan fotosintesis. Ini bermakna kehidupan anaerobik mungkin telah mempunyai akses kepada oksigen lebih awal, membuka kemungkinan evolusi kehidupan aerobik yang lebih kompleks pada masa yang lebih awal. Dr. Andrew Sweetman, ketua penyelidik dari SAMS, menyatakan bahawa penemuan ini memaksa kita untuk menulis semula buku teks tentang asal usul kehidupan. Beliau menambah bahawa proses elektrolisis semula jadi ini mungkin telah menyediakan oksigen di lautan purba, membolehkan ekosistem mikroba berkembang sebelum fotosintesis muncul. Kesan terhadap Pencarian Kehidupan di Luar Bumi Penemuan ini juga memberi impak besar dalam bidang astrobiologi. Jika oksigen boleh dihasilkan secara abiotik melalui proses geologi di Bumi, maka kemungkinan yang sama boleh berlaku di planet atau bulan lain seperti Europa bulan Musytari dan Enceladus bulan Zuhal . Kedua-dua objek ini diketahui mempunyai lautan bawah permukaan yang mungkin mengandungi nodul mineral yang serupa. Kehadiran oksigen di lautan bawah permukaan ini boleh menyediakan sumber tenaga yang penting untuk kehidupan mikroba, tanpa memerlukan fotosintesis. Ini menjadikan Europa dan Enceladus sebagai calon yang lebih menarik untuk misi pencarian kehidupan pada masa hadapan. Selain itu, penemuan ini juga menimbulkan persoalan etika tentang perlombongan laut dalam, kerana nodul polimetalik yang menjadi sumber oksigen gelap ini mungkin memainkan peranan penting dalam ekosistem dasar laut yang unik. Cabaran dan Penyelidikan Masa Depan Walaupun penemuan ini sangat mengujakan, para penyelidik mengakui bahawa masih banyak yang perlu dikaji. Mekanisme sebenar bagaimana nodul menghasilkan voltan yang mencukupi untuk elektrolisis masih belum difahami sepenuhnya. Kajian lanjut diperlukan untuk menentukan sama ada proses ini berlaku secara meluas di dasar laut lain, atau hanya terhad kepada kawasan dengan kepekatan nodul yang tinggi. Pasukan SAMS kini merancang ekspedisi lanjut ke CCZ untuk mengukur kadar pengeluaran oksigen secara langsung dan mengkaji kesannya terhadap komuniti mikroba setempat. Penemuan ini juga menekankan kepentingan melindungi ekosistem laut dalam yang masih kurang diterokai, sebelum aktiviti perlombongan komersial mengganggu keseimbangan semula jadi yang mungkin menyimpan rahsia penting tentang kehidupan di Bumi dan di luar sana.