Ketika berupaya dalam memahami asal-usul kehidupan di Bumi, para ilmuwan mungkin akan terganggu oleh apa yang dikenal dengan “permasalahan fosfat”. Sebuah fakta bahwa fosfor adalah salah satu dari enam bahan kimia utama untuk kehidupan, namun kelangkaannya telah menimbulkan pertanyaan besar. Bagaimana Bumi awal memasok unsur penting ini?
Sebuah studi terbaru yang diterbitkan di jurnal Proceedings of the National Academy of Sciences mungkin dapat memberikan penjelasan dan wawasan baru terhadap teka-teki ini.
Studi yang dilakukan oleh para peneliti dari University of Washington, menelaah terhadap danau yang kaya akan karbonat. Danau yang terbentuk pada sebuah lingkungan kering ketika air mengalir dari lanskap sekitarnya menjadi suatu depresi. Karena tingkat penguapan yang tinggi dari danau-danau dangkal ini, kadar garamnya menjadi tinggi dan bersifat alkali. Dengan pH yang tinggi, danau seperti ini disebut sebagai danau alkali.
Para peneliti memeriksa kadar fosfor di berbagai danau yang kaya akan karbonat, yang ditemukan di tujuh benua. Konsentrasi fosfor memang bisa dipengaruhi oleh kapan dan di mana sampel diambil. Namun, mereka menemukan bahwa kadar fosfor yang ditemukan di danau tersebut dapat mencapai 50.000 kali dari perairan lainnya. Baik itu yang ditemukan di air laut, sungai dan jenis danau lainnya. Hal ini membuat para peneliti percaya bahwa ada mekanisme alami yang sama yang menyebabkan akumulasi fosfor di danau-danau seperti ini.
Di sebagian besar danau, jika kalsium jauh lebih banyak daripada fosfor, maka keduanya akan saling berikatan. Membentuk kalsium fosfat yang tidak dapat diakses oleh kehidupan. Namun, lain halnya jika sebuah danau memiliki kandungan karbonat yang lebih tinggi. Karena, karbonat akan lebih dulu untuk berikatan dengan kalsium. Sehingga meninggalkan sejumlah fosfat yang tersisa di perairan. Untuk mengujinya, para peneliti melakukan tes di laboratorium yang menggabungkan berbagai konsentrasi bahan tersebut. Mereka menemukan bahwa kalsium memang mengikat karbonat, dan melupakan fosfat.
Di sepanjang garis pantai, di sebuah kolam yang terpisah dari danau, atau selama musim kemarau ketika air danau menguap, para peneliti mengatakan tingkat fosfat bisa naik secara signifikan, hingga satu juta kali tingkat ditemukan di air laut.
“Tingkat fosfat yang sangat tinggi di danau dan kolam ini akan mendorong reaksi yang menempatkan fosfor ke dalam molekul pembangun RNA, protein, dan lemak, yang semuanya diperlukan untuk membuat kehidupan berjalan,” kata rekan penulis studi David Catling, dari University of Washington.
Fakta bahwa Bumi purba, ketika blok-blok pembangun kehidupan di Bumi berkembang, memiliki atmosfer yang sangat kaya karbon dioksida. Ini akan memberikan kondisi yang sangat baik untuk terciptanya danau yang kaya akan karbonat dengan tingkat fosfor yang tinggi. Selain itu, karbon dioksida dari atmosfer yang larut dalam air akan menciptakan kondisi asam yang mendorong pelepasan fosfor dari batuan.
“Bumi purba adalah tempat yang aktif secara vulkanis” kata penulis studi pertama Jonathan Toner, dari University of Washington.
“Sehingga Anda akan memiliki banyak batuan vulkanik yang fresh untuk bereaksi dengan karbon dioksida dan memasok karbonat dan fosfor pada danau” katanya.
“Bumi purba dapat menjadi tuan rumah bagi banyak danau yang kaya akan karbonat, yang akan memiliki konsentrasi fosfor yang cukup tinggi untuk memulai kehidupan.”
