Sepanjang sejarah Bumi, muncul satu pertanyaan berulang-ulang: apa yang menjadi penyebab tewasnya spesies atau populasi hewan?

Beberapa di antaranya disebabkan oleh faktor dari daratan. Namun, dalam peristiwa misterius yang membunuh 36% jenis hewan laut, 2,6 juta tahun lalu di masa Pliosen, penyebabnya bukanlah dari Bumi. Melainkan karena bintang yang meledak, atau supernova, yang jaraknya 150 juta tahun cahaya dari planet kita.

Faktanya, ledakan bintang tersebut tidak hanya terjadi satu kali. Ia memborbardir Bumi dengan radiasi kosmik yang dapat memicu perubahan iklim dan efek lainnya yang berkontribusi pada kepunahan massal hewan-hewan laut.

"Saya telah melakukan penelitian ini selama 15 tahun. Hasilnya menunjukkan bahwa supernova bisa memengaruhi Bumi dalam beberapa waktu," kata Adrian Mellot, fisikawan dari University of Kansas.

"Kali ini, kami memiliki bukti kejadian dan waktu yang spesifik. Kami tahu seberapa jauh supernova berada sehingga dapat benar-benar menghitung bagaimana ia memengaruhi Bumi," imbuhnya.

Salah satu bukti kuat adalah adanya endapan besi-60 yang ditemukan di dasar laut. Besi-60 sendiri merupakan zat radioaktif yang sudah terbentuk dengan Bumi 4,54 miliar tahun lalu dan sudah membusuk sejak lama. Artinya, besi-60 yang ditemukan di laut tersebut bukan berasal dari planet ini–kemungkinan sisa ledakkan di luar angkasa dari supernova.

Gagasan bahwa supernova dapat memicu kepunahan massal bukan hal baru. Sebelumnya, ledakan sinar gamma yang berasal dari supernova diduga menjadi penyebab kepunahan Ordovician, 450 juta tahun lalu. Radiasinya merobek lapisan ozon dan membuat makhluk hidup di Bumi terpapar sinar ultraviolet yang mematikan.

Namun, berdasarkan studi Melott dan timnya, ada mekanisme yang sangat berbeda di balik peristiwa kepunahan megafauna laut di masa Pliosen. Alih-alih ledakan sinar gamma, yang menjadi faktor pemicu kepunahan adalah jenis partikel dasar sinar kosmik yang disebut muon–sejenis elektron tetapi dengan lebih banyak massa dan energi.

"Mereka bisa menembus Bumi dengan mudah dan radiasi kerap melewati kita. Sekitar seperlima dari dosis radiasi datang bersama muon dan biasanya tidak berbahaya," jelas Melott.

"Namun, ketika gelombang sinar kosmik menyerang, jumlah muon-nya digandakan menjadi beberapa ratus kali lipat. Ketika jumlahnya sangat besar dan energinya begitu tinggi, kita mengalami peningkapan mutasi dan kanker–ini menjadi efek biologis utama.

Pada makhluk hidup seukuran manusia, risiko kankernya meningkat 50%. Semakin besar ukurannya, maka semakin besar juga risiko. Pada gajah dan paus, dosis radiasi yang mereka terima sangat tinggi," paparnya.

Dan karena muon sangat mudah menembus Bumi, mereka juga bisa menjangkau lautan dan memengaruhi hewan-hewan yang ada di sana. Mereka yang berada di perairan dangkal adalah yang paling parah terkena dampaknya.

 


 Para ilmuwan menemukan rangka manusia purba yang dikenal dengan nama “Spirit Cave Mummy” pada 1940. Mumi tersebut tersembunyi di gua berbatu di Great Basin Desert, Nevada, AS.

Meski sudah ditemukan sejak lama, tetapi para peneliti baru mengetahui usia mumi tersebut setelah teknik penanggalan radiokarbon muncul pada 1990-an. Hasilnya menunjukkan bahwa Spirit Cave Mummy berusia 10.600 tahun—membuatnya menjadi mumi alami tertua yang pernah ditemukan di dunia.

Setelah pertempuran panjang, teknik pengurutan DNA akhirnya mengungkapkan bahwa Spirit Cave Mummy berkaitan dengan suku asli Amerika, yang telah lama mengklaim gua tersebut sebagai bagian dari tanah leluhurnya. Spirit Cave Mummy, saat ini telah dikaitkan dengan suku Fallon Paiute-Shoshone di Nevada.

Penemuan mengejutkan ini hadir sebagai bagian dari studi genetika yang dipublikasikan pada majalah Science—menganalisis beberapa penemuan kuno yang kontroversial mulai dari Alaska hingga Patagonia. Temuannya memungkinkan para ilmuwan untuk melacak pergerakan kelompok manusia purba karena mereka menyebar dengan cepat di seluruh Amerika selama Zaman Es.

Studi terbaru tersebut menantang teori lama yang mengatakan bahwa kelompok berbeda, dikenal sebagai Paleoamericans, mungkin telah menghuni Amerika Utara sebelum penduduk asli Amerika melakukannya.

Sebagai bagian dari penelitian, para ilmuwan juga mengurutkan DNA kelompok manusia berusia 10.400 tahun yang ditemukan di Lagoa Santa, Brazil, pada abad ke-19. Penelitian sebelumnya berdasarkan morfologi kranial—atau pemeriksaan bentuk tengkorak—telah mengarah pada teori bahwa kerangka Lagoa Santa bukan penduduk asli Amerika karena bentuk tengkorak mereka berbeda.

“Studi kami membuktikan bahwa Spirit Cave Mummy dan Lagoa Santa sebenarnya secara genetis lebih dekat dengan penduduk asli Amerika dibanding kelompok kuno atau kontemporer lainnya yang sudah diurutkan hingga saat ini,” kata Eske Willeslev, pemimpin penelitian dari University of Cambridge and University of Copenhagen.

“Meski begitu, melihat benjolan dan bentuk kepala mereka tidak langsung membantu Anda memahami asal usul genetik sejati suatu populasi. Yang pasti, kami telah membuktikan bahwa ada orang-orang yang terlihat sangat berbeda, tapi sangat erat hubungannya,” paparnya.

Selain sisa-sisa Spirit Cave Mummy dan Lagoa Santa, studi ini juga menganalisis DNA dari kerangka Lovelock (dari Nevada juga), seekor mumi Inca dan gigi susu berusia sembilan ribu tahun dari seorang gadis muda yang ditemukan di Trail Creek Cave di Alaska.

Pertarungan hukum atas nasib Spirit Cave Mummy terjadi pada 2000, ketika Biro Pengelolaan Tanah AS memutuskan untuk memulangkan jasadnya. Suku Fallon Paiute-Shoshone menggugat pemerintah karena melanggar Undang-Undang Perlindungan dan Pemulangan Jasad. Kasus ini berlanjut hingga 2015 ketika suku Fallon Paiute-Shoshone mengizinkan Willerslev dan timnya melakukan pengurutan gen pada DNA yang diambil dari tengkorak Spirit Cave.

Setelah analisis DNA membuktikan bahwa mumi itu terkait dengan masyarakat asli modern di masa kini, kerangka Spirit Cave pun dikembalikan kepada mereka. Dimakamkan kembali mengikuti upacara suku asli, Spirit Cave akhirnya dapat beristirahat di tengah-tengah keturunannya


Badan Antariksa Eropa (ESA) baru saja meluncurkan pesawat luar angkasa buatan Inggris BepiColombo ke planet terdekat matahari yaitu Merkurius pada Sabtu (20/10/2018). BepiColombo meluncur di atas roket paling kuat milik ESA, Ariane 5.

Misi peluncuran pesawat antariksa tersebut merupakan kerja sama antara ESA dan Badan Antariksa Jepang (JAXA). Misi perjalanan ini akan dilaksanakan selama tujuh tahun. Tujuannya  untuk mengungkapkan misteri seputar planet Merkurius.

Dengan mengikuti “lintasan keluar” BepiColombo akan berayun melintasi Bumi dalam kurva yang lebar sebelum akhirnya menuju planet Venus.

Pesawat antariksa tersebut akan sampai ke planet paling dalam di tata surya pada tahun 2025. Setelah sesampainya di sana, pesawat tersebut akan menempatkan dua robot probe atau pengali di sekitar Merkurius.

Dua robot yang ditempatkan masing-masing merupakan milik ESA dan JAXA.

"Peluncuran BepiColombo adalah tonggak besar bagi ESA dan JAXA, dan akan ada banyak kesuksesan besan di masa mendatang. Setelah menyelesaikan perjalanan yang menantang, misi ini akan membawa pulang banyak ilmu pengetahuan," ucap Jan Worner, Direktur Umum ESA.

Ilmuwan berharap misi yang bernilai sebesar Rp27,8 triliun ini akan menjawab banyak pertanyaan tentang planet Merkurius. Seperti mengapa planet tersebut memiliki inti besar yang terbuat dari besi dan apakah itu mampu menahan jejak air.

Hasil misi yang dilakukan oleh ESA dan JAXA ini dapat memberikan wawasan baru tentang asal usul dan evolusi tata surya.

Fitur utama BepiColombo dilengkapi dengan teknologi propulsi ion listrik yang canggih, yang dapat menembak dua kali pada satu waktu. Itu juga akan memancarkan sinar gas xenon bermuatan listrik. Tembakan bertindak sebagai rem dalam melawan gravitasi matahari yang sangat besar.

“Ini merupakan salah satu misi antarplanet yang paling kompleks yang pernah kami lakukan,” ucap Andrea Accomazzo, direktur penerbangan ESA untuk pesawat tersebut.

"Salah satu tantangan terbesar adalah gravitasi Matahari yang sangat besar, yang menyulitkan menempatkan pesawat ruang angkasa ke orbit yang stabil di sekitar Merkurius," tambahnya.

Accomazo mengatakan bahwa perlu pengereman secara terus menerus agar tidak tertarik gravitasi matahari tanpa kendali.

"Kami harus terus-menerus mengerem untuk memastikan jatuh terkontrol ke arah Matahari, dengan pendorong ion menyediakan daya dorong rendah yang dibutuhkan selama jangka waktu yang panjang dari fase pelayaran," ucap Accomazo.

Misi ke Merkurius ini bukan pertama kalinya dilakukan, setidaknya sudah ada dua pesawat antariksa yang telah mengunjungi planet terpanas di tata surya ini.

Pesawat antariksa pertama yang mengunjungi planet ini adalah Mariner 10 milik NASA yang terbang melintasi planet tersebut sebanyak tiga kali antara tahun 1974 dan 1975. Yang kedua, pesawat Messenger mengorbit di planet tersebut antara tahun 2011 hingga 2015.

BepiColombo ini dinamai setelah Giuseppe "Bepi" Colombo, seorang ilmuwan dan insinyur dari Italia yang memainkan peran utama dalam misi Mariner 10 pada tahun 1974.


 Lebih dari 800 kilometer dari Kutub Utara, Danau Milne Fiord Epishelf adalah danau air tawar unik yang mengapung di atas Samudra Arktika, hanya tertahan oleh lapisan es. Danau ini didominasi oleh organisme bersel tunggal. Terutama cyanobacteria, yang sering terinfeksi oleh "virus raksasa" yang tidak biasa.

Cyanobacteria adalah penjajah utama morain glasial setelah mundurnya lapisan es. Mereka juga memainkan peran penting dalam ekonomi karbon dan nitrogen di tundra dan tanah gurun kutub. Berbagai komunitas yang didominasi oleh cyanobacteria mendiami permukaan batuan yang terbuka.

Peneliti dari Université Laval, Québec, Kanada telah menghasilkan penilaian pertama tentang kelimpahan virus di danau ini. Penelitian ini dipublikasikan di jurnal Applied and Environmental Microbiology pada 25 Agustus, sebuah jurnal dari American Society for Microbiology. Makalah mereka diberi judul "Climate-Endangered Arctic Epishelf Lake Harbors Viral Assemblages with Distinct Genetic Repertoires."

Virus adalah kunci untuk memahami ekosistem perairan kutub. Sebab, ekosistem ini didominasi oleh mikroorganisme bersel tunggal, yang sering terinfeksi oleh virus. Virus-virus ini, dan keragaman serta distribusinya di Danau Milne Fiord jarang dipelajari. Kini, tim peneliti sedang bekerja untuk mengurutkan DNA virus raksasa. Upaya yang kemungkinan akan mengarah pada pemahaman bagaimana virus ini memengaruhi ekologi danau melalui interaksinya dengan cyanobacteria yang mereka infeksi.

Peningkatan suhu yang cepat membatasi waktu yang tersisa bagi ahli mikrobiologi untuk mengembangkan gambaran yang jelas tentang siklus keanekaragaman hayati dan biogeokimia dari lingkungan yang bergantung pada es ini. Serta konsekuensi dari perubahan suhu yang cepat dan tidak dapat diubah.

"Lapisan es yang menahan danau di tempatnya memburuk setiap tahun, dan ketika pecah, danau akan mengalir ke Samudra Arktika lalu hilang," kata penulis korespondensi, Alexander I. Culley.

"Hasil kami menyoroti keunikan komunitas virus di danau air tawar, dibandingkan dengan air laut, khususnya di komunitas halocline," kata Culley. “Halocline adalah area di mana salinitas turun dengan cepat saat seseorang naik ke kolom air. Lingkungan ini menawarkan relung untuk virus dan inang yang tidak ditemukan di lapisan air tawar maupun laut dengan salinitas yang seragam.”

Danau terpencil di kutub utara hanya dapat dicapai dengan helikopter, jika kondisi cuaca memungkinkan. Tim peneliti mengumpulkan sampel air dan mengurutkan semua DNA di air danau. Ini memungkinkan mereka mengidentifikasi virus dan mikroorganisme di dalamnya. Studi ini menetapkan dasar untuk memajukan pemahaman tentang ekologi virus di lingkungan global yang beragam, terutama di Arktika yang tinggi.

"Kelimpahan bakteri yang tinggi ditambah dengan kemungkinan prevalensi gaya hidup litik pada kedalaman ini menunjukkan bahwa virus memiliki peran penting dalam pergantian biomassa," kata Mary Thaler, anggota tim Culley di Université Laval. "Gaya hidup litik" mengacu pada pelepasan partikel virus anak saat sel mikroba inang dihancurkan.

Perubahan paling dramatis yang diamati di Danau Milne Fiord Epishelf adalah penurunan multitahun dalam kelimpahan cyanobacteria. Para peneliti mengaitkan penurunan itu dengan meningkatnya pengaruh laut di danau air tawar, "Karena cyanobacteria memiliki kelimpahan yang sangat rendah di Samudra Arktika," tulis mereka.

Meskipun demikian, rincian ekosistem ini tetap tidak jelas. Sebab, selama ini sebagian besar virusnya hanya diketahui dari fragmen urutannya saja. Jadi, dalam banyak kasus, para ilmuwan belum mengetahui bagaimana virus memengaruhi mikroba yang mereka infeksi, atau virus mana yang menghuni mikroba mana.


 Bila karakter dalam film Jurassic Park hadir secara nyata, mungkin John Hammond, pendiri InGen (Taman Jurassic) akan dengan segera terbang menuju Yakutsk, Rusia, untuk bergabung dengan tim ilmuwan yang tengah membangun fasilitas kloning untuk "menghidupkan" kembali mammoth.

Fasilitas yang mirip dengan fasilitas penelitian di film Jurassic Park ini disebut akan menjadi "pusat ilmiah paleo-genetik dunia."

Tidak hanya mammoth yang akan dihadirkan kembali, singa gua, badak berbulu, kuda purba dan spesies punah lainnya menunggu antrean untuk dapat merasakan kehidupan dalam abad ke-21 ini.

Ilmuwan yang terlibat dalam proyek besar ini mengatakan bahwa pusat kloning dibangun untuk mempelajari hewan-hewan yang telah punah. Usaha ini dimulai dengan mempelajari DNA yang terkandung dalam fosil-fosil temuan mereka di permafrost (tanah beku) Siberia.

DNA hewan purba ini terawetkan denganbaik dalam fosil yang terbungkus tanah beku selama puluhan ribu tahun.

Dr. Lena Grigorivena, salah seorang ilmuwan yang terlibat, mengatakan bahwa DNA yang mereka miliki adalah sebuah bahan unik yang juga dapat digunakan untuk studi penyakit genetik langka, diagnosis, dan pencegahannya.

"Bahan unik yang memiliki struktur genetik kuno kelompok etnis utara ini akan membantu studi ini," ungkap Grigorivena.

Penelitian ini juga bekerja sama dengan SOOAM Biotech Research Foundation Korea Selatan yang dipimpin oleh Profesor Hwang Woo-Suk, ahli kloning asal Korea Selatan.

Tidak hanya Korea Selatan, penelitian ini juga melibatkan seorang ahli genetika dari Harvard University, Profesor George Church.

Kolaborasi para ahli ini direncanakan akan memasukan insang gen mammoth ke dalam embrio gajah asia modern pada tahun 2020. Bila usaha ini berhasil, makan seekor gajah hibrida akan terlahir di dunia.

Perencanaan mereka pun tidak berhenti sampai di situ. Tim peneliti bahkan sudah merencanakan untuk melepasliarkan gajah hibrida ini di Siberia's Pleistocene Park untuk menciptakan kembali habitat di ujung utara Yakutia, kawasan yang kaya akan permafrost.


Para peneliti belum pernah melihat kasus seperti ini. Mereka telah menemukan manusia purba pertama yang orangtuanya berasal dari dua pohon keluarga spesies yang berbeda.

Sang ibu merupakan manusia Neanderthal, sementara ayahnya adalah Denisovan – hominid misterius yang belum banyak diketahui (saat ini, manusia modern adalah satu-satunya jenis hominid yang mampu bertahan hidup).

Kerangka yang ditemukan arkeolog menunjukkan bahwa itu adalah milik anak perempuan berusia 13 tahun yang hidup 90 ribu tahun lalu.

Para ilmuwan berhasil mengungkap keturunan campurannya ketika menganalisis DNA di tulang jarinya. Penemuan ini menambah bukti bahwa berbagai kelompok hominid bersilang dengan sesamanya atau kelompok lain – bukan hanya sekali, tapi berkali-kali.

Dalam waktu yang lama, para ilmuwan berpikir bahwa kelompok seperti Homo Sapiens, atau manusia modern, dan Homo neanderthalensis, atau Neanderthals, merupakan spesies terpisah yang tidak mampu menghasilkan keturunan yang layak.

Namun, setelah kini diketahui bahwa mereka bisa berpasangan satu sama lain, beberapa ilmuwan berpendapat, Neanderthal dan Denisovan sebenarnya adalah sub-populasi manusia modern. Hasil penelitian DNA menunjukkan bahwa manusia modern memiliki presentase kecil dari DNA Neanderthal atau Denisovan.

“Hal paling menarik, ini adalah bukti langsung,” kata Svante Pääbo, seorang ahli genetika molekuler yang memimpin penelitian terbaru tersebut.

Pääbo dan rekannya mempublikasikan penelitian mereka dalam jurnal Nature.

Pada 2010, Pääbo termasuk dalam tim yang menemukan DNA Denisovan di gua Siberia untuk pertama kalinya. Sejauh ini, gua tersebut merupakan satu-satunya tempat di mana DNA Denisovan pernah ditemukan.

Kerangka perempuan berusia 13 tahun yang memiliki darah campuran ini juga ditemukan di gua yang sama.

Melihat adanya pertukaran DNA, sangat mungkin bahwa Neanderthals dan hominid juga berbagai pengetahuan dan teknologi.

Penelitian lain yang dipublikasikan pada jurnal Nature, menunjukkan bahwa Neanderthal tahu cara menciptakan api sejak 50 ribu tahun lalu.


Para ilmuwan telah menemukan petunjuk dari meteorit kuno yang dapat menjelaskan tentang asal mula kehidupan. Bukan hanya di Bumi, tapi juga di planet lainnya.

Penelitian terbaru ini mempelajari batuan yang terbentuk saat kelahiran sistem tata surya kita, 4,5 miliar tahun lalu. Dengan mengintip kembali ke zaman kuno tersebut, para astronom mencoba memahami bagaimana Bumi bisa mendukung kehidupan.

Studi ini menegaskan bahwa bahan organik yang penting tampaknya telah terbentuk pada awal mula tata surya. Dengan melihat tanda isotop dari senyawa yang ada di dalam bebatuan tersebut, peneliti dapat menemukan ‘sidik jari’ dari elemen kunci. Termasuk karbon, hidrogen, oksigen, nitrogen, dan sulfur – yang semuanya merupakan inti dari awal mula kehidupan.

Jika material organik dapat terbentuk melalui proses simpel di awal mula tata surya, maka itu mungkin menyebar ke tempat lainnya juga. Artinya, kehidupan dapat sering ditemukan di sistem planet lain.

Jenis meteorit kuno yang dipelajari oleh para ilmuwan dari University of Machester ini sangat langka. Biasa dikenal dengan nama carbonaceous chondrites, mereka sangat penting untuk melihat kembali pada awal tata surya setelah Bumi menghapus beberapa bukti awal kehidupan.

“Bumi adalah planet yang dinamis. Proses-proses seperti pergerakan lempeng tektonik dan erosi telah menghapus sebagian besar catatan awal Bumi,” kata Romain Tartèse dari Manchester’s School of Earth and Enviromental Sciences.

Para peneliti telah mempelajari meteorit itu selama lebih dari dua tahun untuk memastikan agar susunannya tepat. Mereka menemukan serangkaian petunjuk tentang bagaimana blok pembangun kehidupan terbentuk. Diketahui bahwa oksigen dan ‘bahan-bahan kunci’ lainnya terbentuk sendiri di tata surya kita dibanding datang dari tempat lain.

“Pola isotop oksigen mirip dengan yang menghubungkan komposisi Matahari, asteroid, dan planet terestrial,” kata Tartèse.

“Ini menyiratkan bahwa organik carbonaceous chondrites terbentuk melalui reaksi kimia di awal tata surya. Tidak diwarisi medium antarbintang,” tambahnya.