Aku dalam perjalanan fantastis untuk mencari asal usul kehidupan.
Aku akan menjelajah tak hanya ke seluruh dunia, tapi juga ke masa lalu,
untuk mencoba dan membangun sebuah gambaran
tentang kehidupan di periode paling awal.
Ini akan menjadi perjalanan penuh keajaiban.
Sebagian baru diketahui beberapa tahun lalu.
Dalam pembuatan program selama 50 tahun, aku cukup beruntung untuk menjelajahi
dunia kehidupan dalam segala kemegahan dan kompleksitasnya.
Paus biru! Makhluk terbesar yang pernah hidup di Bumi!
Kini, aku akan menjelajahi asal usul dari semua ini.
Untuk mencari makhluk hidup pertama yang muncul di Bumi.
Beberapa tahun terakhir, para ilmuwan menemukan bukti dramatis tentang rupa makhluk-makhluk pertama itu.
Kita juga bisa temukan petunjuk pada hewan-hewan hidup.
Dan makhluk kecil mempesona ini yang kita cari.
Teknologi terbaru memungkinkan dihidupkannya kembali hewan-hewan pertama itu
untuk pertama kalinya dalam setengah miliar tahun.
Dari saat kemunculan mereka
hingga di saat mereka merintis langkah-langkah ke daratan,
kita bisa menyimpulkan bagaimana hewan memperoleh tubuh yang bergerak,
mata yang melihat dan mulut yang menyantap.
Kita bisa memahami bagaimana organisme-organisme pertama itu
menempatkan fondasi bagi hewan-hewan modern yang kita kenal saat ini.
Halo, bocah tua. Apa kabar?
'Termasuk kau dan aku.'
kemunculan
Perjalanan 40.000 mil-ku dimulai sangat dekat dengan rumah, di Inggris.
Ini Hutan Charnwood di Leicestershire, di tengah Inggris.
Saat masih di bangku sekolah, aku besar di dekat sini.
Dalam bebatuan ini, sebuah penemuan telah dibuat
yang mengubah pemahaman kita
tentang misteri dari segala misteri, asal usul kehidupan.
Sejarah hidup bisa dibayangkan sebagai pohon bercabang-banyak,
dengan segala spesies yang hidup saat ini
berhubungan dengan nenek moyang sama yang mendekati muasal.
Lima kerajaan kehidupan, cabang- cabang utama, telah ditetapkan sejak awal.
Bakteri.
Protista - makhluk seperti amuba.
Jamur.
Tanaman.
Dan hewan. Bagiku itu pertanyaan paling memikat dari segalanya.
Bagaimana dan kapan mereka pertama kali muncul?
Jawabannya baru-baru sekarang ini mulai timbul -
dan beberapa petunjuk pertama berasal dari Hutan Charnwood ini.
Aku pernah menjadi kolektor fosil yang bersemangat.
Tapi tak pernah mencari fosil di bagian dari Charnwood ini,
karena bebatuan di sini adalah di antara yang paling purba di dunia.
Berusia sekitar 600 juta tahun.
Semua ahli geologi tahu atau, setidaknya yakin, bahwa bebatuan
setua itu tak mungkin mengandung fosil jenis apa pun.
Lalu seorang bocah yang satu sekolah denganku, selang beberapa tahun setelah kutinggalkan sekolah itu,
membuat penemuan luar biasa.
Bertentangan dengan semua prediksi pengetahuan ilmiah,
ia temukan fosil dalam bebatuan purba Leicestershire ini.
Dan inilah dia.
Disebut dan dikenal di seluruh dunia sebagai Charnia,
dinamai sesuai nama hutan tempat ditemukannya.
Tapi apakah ini? Hewan atau tanaman?
Faktanya ini berasal dari periode yang begitu jauh,
di mana perbedaan antara kedua bentuk kehidupan itu belum jelas.
Tapi satu hal yang pasti.
Ini jelas hidup.
Charnia adalah organisme laut, bagian dari komunitas purba
makhluk yang hidup dalam kegelapan di dasar laut.
Sejauh itu yang kita ketahui.
Tapi makhluk apakah ini?
Kapan ia pertama kali muncul?
Dan bagaimana ini berhubungan dengan hewan modern?
Jawabannya hanya baru-baru ini ditemukan.
Ada temuan lebih lanjut di Hutan Charnwood, seperti cakram ini,
mungkin cengkeraman kuat
yang mengamankan daun Charnia pada dasar laut.
Lalu orang mulai memperhatikan bebatuan dari zaman besar ini
di seluruh dunia.
Dan lihatlah, mereka menemukan berbagai macam fosil
yang memungkinkan kita menyusun dalam detail yang luar biasa
rangkaian pertama dalam sejarah kehidupan.
Itu semua terjadi di masa yang sangat lampau.
Bayangkan menjelajah kembali ke masa lalu.
Manusia sudah ada selama dua juta tahun.
Dinosaurus musnah 65 juta tahun lalu.
Charnia delapan kali lebih tua dari dinosaurus tertua.
Hidup sekitar 560 juta tahun lalu.
Tapi dibanding usia hidupnya sendiri, itu tak ada apa-apanya.
Sebelum Charnia dan organisme kompleks lainnya ada,
satu-satunya yang hidup adalah sel tunggal mikroskopis.
Mereka pertama kali muncul sekitar tiga setengah miliar tahun lalu
saat Bumi adalah tempat yang sangat berbeda.
Benua-benua awal masih terbentuk.
Satu hari hanya berlangsung enam jam, karena di masa itu
Bumi berputar jauh lebih cepat pada porosnya dibanding saat ini.
Daratan didominasi gunung berapi -
keras dan tak bernyawa.
Tapi di kedalaman laut, kehidupan dimulai.
Teori terbaru menyatakan bahan kimia yang dimuntahkan dari ventilasi vulkanik bawah laut
memadat dan menciptakan menara seperti ini,
hal ini menghasilkan kondisi yang dibutuhkan untuk terbentuknya sel-sel pertama.
Sebagian memanfaatkan energi matahari, seperti yang dilakukan tanaman saat ini, dan membentuk koloni.
Stromatolit berbatu di Australia barat ini
dikonstruksi oleh bakteri yang serupa.
Yang lain berhasil bertahan hidup dengan mengekstrak makanan secara langsung
dari lingkungan, seperti jamur dan hewan yang nantinya akan berevolusi.
Keadaan ini berlanjut dalam jangka waktu yang sangat lama.
Selama tiga miliar tahun, organisme mikroskopik sederhana
adalah bentuk kehidupan paling maju di Bumi.
Itu melebihi setengah dari seluruh sejarah kehidupan di Bumi.
Lalu tiba-tiba, dalam rentang beberapa juta tahun,
hanya sekejap dalam skala evolusi, organisme lebih maju bermunculan.
Alasannya masih misteri,
tapi kita bisa temukan petunjuknya di garis pantai ini.
Di pantai Timur Kanada, ada bukti dari suatu kejadian yang
mungkin adalah percikan dimulainya evolusi hewan.
Bebatuan ini telah dilakukan penanggalan dengan radioaktivitas
ke masa sebelum peristiwa di mana hidup menjadi lebih kompleks.
Jadi jika bisa memahami keadaan di mana batuan ini terbentuk,
kita mungkin mendapat petunjuk tentang kenapa kehidupan tiba-tiba menjadi lebih kompleks.
Fragmen batu merah tertanam dalam batu yang lebih gelap.
Mereka tampak tidak pada tempatnya.
Kenyataannya, memang demikian.
Ahli geologi menyebut mereka batu tetes.
Mereka terangkut ke sini oleh gletser.
Saat terlepas dari daratan,
es mengambang di laut dalam bentuk rak raksasa,
membawa serta bebatuan yang dikumpulkannya di atas benua.
Saat es benar-benar mencair,
bebatuan tenggelam menuju sendimen di dasar laut.
Tempat ini bukan satu-satunya yang dilapisi es.
Batu-batu tetes berusia sama ditemukan dalam endapan di seluruh dunia.
Bukti menunjuk pada penyebaran global glasiasi.
Tepat sebelum kehidupan kompleks muncul, dunia dalam cengkeraman
zaman es terbesar dalam seluruh sejarahnya.
Disebut sebagai Bumi Bola Salju.
Bumi jatuh ke kebekuan yang dalam
sedemikian parah, mungkin perpanjangan
dari kutub ke kutub.
Permukaan laut membeku.
Di atas benua-benua, lapisan es dan gletser terbangun.
Di berbagai tempat, ketebalan es hingga satu kilometer atau lebih.
Kita belum cukup tahu detailnya, tapi kemungkinan
kondisi itu bertahan selama jutaan tahun.
Stromatolit dan koloni bakteri serupa yang mendominasi Bumi
tertindih di bawah gletser yang meninggi.
Kehidupan hampir dimusnahkan sebelum itu benar-benar dimulai.
Sulit dibayangkan bagaimana hidup berhasil bertahan dalam situasi itu.
Tapi memang bertahan.
Ahli mikrobiologi Dr. Hazel Barton
yakin gletser modern bisa memberi tahu kita bagaimana hal itu terjadi.
Ia mendatangi Columbia Icefield di Pegunungan Rocky
mencari organisme yang masih bisa bertahan pada kondisi seekstrim itu di masa ini.
Masalahnya di sini,
tampaknya semua tersapu bersih,
glester menerobos dan menghancurkan segala kehidupan,
tak ada yang hidup.
Tapi bagi ahli mikrobiologi ini agak seperti hutan hujan.
Dari sini kau bisa lihat perubahan warna di permukaan es,
tapi itu bukan kotoran -
tapi bakteri fotosintesis yang bertahan hidup di sana,
menciptakan ekosistem di mana tanaman bisa tumbuh
dan predator masuk dan memakan organisme ini.
Jadi meski kelihatannya mati, ini sebenarnya sangat dipenuhi kehidupan.
Jenis kehidupan di sini cukup purba.
Mereka telah beradaptasi dengan banyak bencana global.
Mereka beradaptasi dengan Bumi Bola Salju.
Mikroorganisme yang hidup di lingkungan keras ini kita sebut extremophile.
Mereka memiliki sejumlah kemampuan adaptasi luar biasa yang tertanam dalam genom mereka.
Kau bisa membekukan dan mengubur mereka jauh ke dalam es
itu bukan penghalang karena sifat adaptasi mereka.
Keberadaan kita adalah berkat extremophile penghuni-es.
Bumi Bola Salju nyaris memusnahkan kehidupan,
tapi organisme kecil seperti ini bertahan selama jutaan tahun.
Kurasa apa yang kau miliki adalah
organisme yang bisa tahan terhadap lingkungan ekstrim
mengondisikan diri mereka sendiri pada ekosistem yang berubah ini.
Ada lapisan mikroba di permukaan planet ini,
ada organisme yang hidup di antara tempat di mana gletser mengenai bongkahan
dan ada cukup kehidupan yang berhamburan sehingga
saat kondisi ini menyurut, dan itu menjadi lebih menguntungkan,
maka itu seperti, pff, segalanya kembali dari awal lagi.
Akhirnya, Bumi Bola Salju mulai menghangat.
Terdapat bukti bahwa di sekitar masa itu,
ada lonjakan global dalam aktivitas vulkanik.
Ledakan menembus es, memuntahkan karbondioksida ke udara.
Saat menyebar ke atmosfer, karbondioksida menghasilkan efek rumah kaca,
memerangkap panas sehingga Bumi menghangat dan es meleleh.
Masih banyak yang harus kita jelajahi tentang apa yang terjadi selanjutnya,
tapi tampaknya melelehnya Bumi Bola Salju
mengarah pada perkembangan besar kehidupan berikutnya.
Saat gletser menyurut,
maka lelehan air yang kaya nutrisi mengalir ke laut.
Bagi sel yang bertahan hidup, bongkahan apung ini adalah ladang makanan.
Bagi mikroba yang bisa berfotosintesis,
pecahannya adalah penyubur yang ampuh.
Pertumbuhan mereka berpengaruh langsung pada sel-sel hewan awal.
Sianobakteri dan mikroba penghasil oksigen lainnya
mulai berkembang di seluruh dunia.
Mereka berkembang dalam koloni-koloni mikroba mirip-tanaman
yang memompa keluar sejumlah besar oksigen.
Dan peningkatan oksigen ini
adalah kunci dari kebangkitan dunia hewan.
Kini, kehidupan mikroskopik sederhana
telah memenuhi kebutuhannya untuk berkembang menjadi sesuatu lebih besar.
Setelah miliaran tahun kehidupan bersel tunggal,
sesuatu menakjubkan terjadi di kedalaman laut.
Hingga saat itu, sel hidup yang dihasilkan dari pembelahan
saling menjauh satu sama lain.
Tapi kini, dengan bantuan peningkatan oksigen,
sebagian sel saling menempel.
Beberapa gumpalan ini pada akhirnya berevolusi menjadi hewan.
Untuk mengetahui bagaimana oksigen mendorong proses ini,
aku mendatangi Karang Penghalang Besar Australia,
untuk melihat salah satu hewan paling primitif yang hidup saat ini -
yang benar-benar bisa disebut fosil hidup.
Salah satu organisme bersel banyak paling sederhana yang kita kenal,
tapi struktur dasar tubuhnya tetap memungkinkannya
bertahan nyaris tanpa perubahan selama sekitar 600 juta tahun.
Bunga karang.
Bunga karang hanyalah sekumpulan sel sederhana
yang saling menggumpal dan menyatu.
Mereka tak memiliki sistem pencernaan atau sistem saraf
atau sistem sirkulasi darah,
mereka mendapat makanan dan oksigen
dengan memompa air laut melalui saluran-saluran di tubuh mereka.
Tapi mereka memberi kita indikasi pada bagaimana sel-sel pertama
saling menggumpal membentuk tubuh dalam berbagai ukuran sesungguhnya.
Pada tingkat mikroskopis, bunga karang saling mengikat
oleh jalinan molekul protein berbulu yang disebut kolagen.
Kolagen perekat ini hanya ditemukan pada hewan.
Kolagen kadang disebut pita perekat dalam dunia hewan.
Ini protein paling umum dalam tubuh kita.
Membentuk kerangka kulit kita.
Dokter bedah plastik menggunakannya untuk memompa bibir kita.
Kau butuh oksigen untuk memproduksi kolagen
dan dengan meningkatnya jumlah oksigen di atmosfer
pada penghujung Bumi Bola Salju, sel-sel mampu memproduksinya.
Di Pusat Riset Pulau Heron di Karang Penghalang Besar,
para ilmuwan bekerja untuk memahami
bagaimana organisme bersel banyak
mulai memenuhi bumi.
Untuk menemukan jawabannya, ahli biologi laut Profesor Bernard Degnan
meneliti bunga karang.
Hal-hal yang menghubungkan bunga karang dengan dunia hewan lainnya
dapat kita temukan pada tingkat sel dan gen.
Jika kita lihat gennya, jelas ini hewan.
Kami mencari hal-hal yang menyatukan segala hewan,
jadi manusia tak hanya berbagi dengan simpanse
dan begitu pula harimau, tapi juga berbagi dengan bunga karang.
Jika kita bisa temukan benang merahnya,
kita benar-benar mencapai inti masalah dari multiselular
dalam kerajaan hewan, itu kuncinya.
Sebuah percobaan klasik memberi kita wawasan.
Pertama, bunga karang dipotong kecil-kecil.
Lalu didorong menembus saringan di ujung jarum suntik.
Ini memecah hewan menjadi sel-sel individu.
Ini mungkin perlakuan kejam pada organisme hidup,
tapi bagi bunga karang tak ada konsekuensinya.
Sebagai responnya, terjadi hal yang cukup memukau.
Sel-sel mulai bergerak...
lalu membentuk gumpalan.
Segera gumpalan-gumpalan itu membentuk gumpalan lebih besar,
sampai tiga minggu kemudian, terbentuklah bunga karang miniatur.
Bunga karang punya kapasitas luar biasa untuk meregenerasi diri.
Yang bisa kami lakukan sebenarnya membangun kembali bunga karang
dari tingkat sel.
Dari percobaan ini, kita mungkin bisa menyimpulkan beberapa hal
yang terjadi 600 juta tahun lalu pada hewan-hewan paling awal.
Kita bisa simpulkan bahwa ada sel-sel yang saling berkumpul,
mereka bisa saling menempel, menggunakan protein ektraseluler
seperti kolagen untuk menempel diri mereka satu sama lain.
Mereka mampu berkomunikasi satu sama lain
dan sejumlah fleksibilitas yang memungkinkan mereka berinteraksi
untuk membangkitkan sesuatu yang lebih besar dan hebat,
hewan multiseluler makroskopik besar.
Banyak keuntungan menjadi bersel banyak.
Koloni sel bisa mengumpulkan lebih banyak makanan,
mengontrol lingkungan dalam mereka
dan bertindak efektif dengan bekerja sebagai tim.
Itu hanya permulaan.
Di Kanada, ada suatu tempat luar biasa
yang mengungkap kejadian selanjutnya.
Di sini kau bisa lihat bagaimana hanya dalam beberapa juta tahun setelah Bumi Bola Salju,
organisme bersel banyak paling awal menjadi jauh lebih canggih...
dan jauh lebih besar.
Ini adalah Mistaken Point di Newfoundland.
Dinamai demikian karena bertahun- tahun para pelaut mendatangi pantai timur Amerika Utara
tapi tersesat dalam kabut, yang mana sering terjadi di sini,
mengarah ke utara menuju lautan terbuka
tapi kandas di bebatuan liar ini.
Tapi kini Mistaken Point memiliki reputasi berbeda.
Saat ini dikenal sebagai salah satu
situs peninggalan fosil paling penting di dunia.
Dari sini kau bisa lihat fosil-fosil
dari hewan paling awal yang berevolusi di planet ini.
Fosil di bebatuan ini sungguh mengagumkan dan ganjil.
Saat matahari rendah di langit,
cahaya condongnya memperlihatkan struktur mereka dalam detail yang luar biasa.
Organisme tak lagi
sekedar segumpal sel yang tak berdiferensiasi, seperti bunga karang.
Mereka terorganisir ke dalam bentuk yang ditentukan.
Di antara mereka sebagian persis seperti Charnia
yang pertama kali dikenal di Hutan Charnwood.
Di sini, tak hanya ada ratusan contoh Charnia,
tapi seluruh komunitas makhluk aneh lainnya.
Di mana-mana terlihat tanda dan lekukan yang rumit
dari satu atau jenis lainnya -
hampir seperti anak-anak yang bermain di pasir basah.
Seolah berjalan di atas karpet makhluk purba.
Sulit dibayangkan bahwa 565 juta tahun lalu
di sini adalah dasar laut
dan ini adalah hewan-hewan pertama yang hidup di Bumi.
Di Mistaken Point,
kondisi-kondisi istimewa telah mengawetkan bentuk halus kehidupan ini.
Masing-masing lapisan batu ini
pernah berlumpur dan membentang di dasar laut.
Laut yang begitu dalam sangat dingin,
dan sangat sedikit oksigen,
sehingga organisme yang mati di sini perlu waktu lama untuk membusuk.
Tapi mereka terlestarikan
dengan tingkat kesempurnaan yang memukau.
Apa yang membuat tempat ini begitu berbeda?
Ada gunung berapi yang timbul dari dasar laut dekat sini,
memuntahkan jutaan ton debu.
Abu itu tenggelam ke dasar,
menyelimuti segalanya bagai Pompeii di bawah laut.
Selama jutaan tahun, abu itu sendiri dikuburi sendimen lumpur
lalu segalanya berubah menjadi batu.
Lalu, selama ratusan juta tahun,
kekuatan pembangun-gunung mendorong seluruh dasar laut ke atas
ke posisinya saat ini di pesisir Kanada.
Dr. Guy Narbonne adalah ahli fosil kelas dunia di Mistaken Point.
Yang bisa kau lihat di permukaan ini
adalah warna kelabu dari dasar laut berlumpur
dan di sinilah makhluk-makhluk itu semuanya hidup.
Mereka dijatuhkan dan ditutupi oleh bentangan debu vulkanik.
Bisa kau lihat di sini dan semua bintik
merah muda dan putih ini adalah debu vulkanik.
Debu vulkanik mencetak setiap bagian dari mereka,
seperti memplester tangan yang patah,
dan itu menciptakan pelestarian sempurna
setiap detail bagian luar.
Radioaktivitas dalam lapisan abu berwarna terang ini
memungkinkan Guy Narbonne menanggalkan persisnya waktu ledakan,
dan dengan demikian fosilnya.
Sebagian berusia 579 juta tahun.
Di sini terlihat salah satu fosil terbaik di permukaan.
Terdiri dari cakram berbintil
itu sebabnya kami menyebut mereka cakram pizza.
Bentuk mereka sangat sederhana,
tapi makhluk besar pertama dalam evolusi Bumi.
Cakram pizza satu-satunya spesies yang ditemukan di sini.
Sebagian besar daun mirip-pakis, seperti spesies besar Charnia ini.
Ini pakis sepanjang dua meter.
Luar biasa./ Dan ini bukan yang terbesar.
Ada 200 spesimen-nya di sini.
Pakis Charnia yang ditemukan di Charnwood terisolasi.
Tapi di Mistaken Point, seluruh komunitas organisme dilestarikan bersama...
dan itu memberi kita informasi baru.
Kau sebut ini hewan, tapi apakah itu dibenarkan?
Ini lebih mirip tanaman.
"Apakah ini?" masih pertanyaan besar.
Kita tahu pasti ini tak mungkin tanaman
karena jika kita berada di laut sedalam ribuan meter,
takkan ada cukup cahaya untuk membaca surat kabar.
Kita beberapa ordo besarnya terlalu sedikit cahaya untuk fotosintesis.
Baik, jadi ini tak berfotosintesis karena terlalu dalam
maka ini bukan tanaman. Bagaimana ia hidup?
Kami yakin mereka hidup dari larutan karbon dan nutrisi lain dalam laut.
Jadi ia menyerap nutrisi ini melalui seluruh tubuhnya.
Sangat tipis. Mungkin tak lebih tebal dari ibu jarimu.
Sangat primitif.
Organisme ini adalah hewan sangat sederhana.
Di luar jangkauan cahaya, mereka bertahan hidup dengan menyerap makanan kimiawi.
Tapi kebanyakan hewan yang kita kenal saat ini mampu bergerak.
Bahkan bunga karang dan karang memiliki larva yang berenang.
Tapi tak ada bukti itu di sini.
Semua makhluk ini tak bergerak.
Tak ada yang bisa bergerak.
Tak ada yang punya mulut,
tak ada yang punya otot.
Mungkin tak ada yang punya warna,
mungkin semuanya berwarna putih menakutkan.
Ini makhluk multiselular besar tertua di Bumi,
hal tertua yang mungkin disebut proto-hewan.
Ini tak seperti apa pun yang ada di Bumi saat ini.
Meski mereka berkerabat secara langsung dengan kita,
seperti halnya kerabat jauh, mereka memberi kita pandangan tentang awal mula diri kita.
Salah satu hal paling aneh tentang proto-hewan mengagumkan ini
adalah cara mereka mengonstruksi tubuh mereka.
Tak seperti makhluk hidup modern, mereka punya pola percabangan yang sangat sederhana
Terlepas dari ukurannya, mereka tetap hewan yang sangat sederhana.
Mereka bisa tersusun hanya dengan enam-delapan perintah genetik,
bandingkan dengan 25.000 perintah yang dibutuhkan untuk mengonstruksi mamalia seperti diriku.
Kau bisa lihat ini jika kau lihat mereka secara detail.
Kau lihat mereka terbuat dari serangkaian modul sangat kecil
yang melekat satu sama lain dalam sejumlah cara berbeda.
Cara modular atau fraktal mereka membangun tubuh adalah bidang riset utama Guy Narbonne.
Studinya berpusat pada satu spesies tertentu.
Ini Fractofusus.
Fosil paling umum dalam himpunan di Mistaken Point.
Kami memiliki ribuan spesimen.
Ini pernah terbaring di dasar lain seperti yang kau lihat.
Massa berbentuk rajutan, sangat tipis.
Terdiri dari elemen ini.
Berjumlah 20 di kedua sisinya.
Jika kau amati satu elemennya,
ini sangat bercabang.
Ini corak yang kami sebut fraktal atau menyerupai-diri.
Organisme fraktal ini tumbuh dengan percabangan berulang,
masing-masing cabang sama persis dengan pendahulunya
dari tingkat mikroskopis ke atas.
Ini cara sederhana tapi sangat efektif dalam membangun tubuh.
Cabang-cabang yang terbelah seperti itu memberi organisme area permukaan yang sangat luas,
memungkinkan mereka menyerap nutrisi secara langsung tanpa mulut dan usus.
Struktur tubuh fraktal sederhana ini terbukti sangat sukses.
Jadi hewan yang menggunakannya bertumbuh besar untuk pertama kalinya dalam sejarah kehidupan di Bumi.
Desain fraktal cukup sempurna untuk membuat makhluk paling awal ini aktif dan berjalan,
tak sulit melihat alasannya.
Diperlukan pemrograman genetik yang minimum untuk membuatnya.
Kau mungkin bisa melakukannya dengan enam-delapan kode di komputermu
untuk membuat sesuatu yang bercabang secara fraktal.
Lalu menggabungkan mereka untuk membuat elemen lebih besar adalah permainan anak-anak,
seperti balita yang menyusun balok Lego untuk membuat struktur lebih besar.
Fosil di Mistaken Point memberi catatan rinci tentang hewan fraktal.
Tapi ketiadaan seperti mereka pada bebatuan yang lebih baru adalah sangat signifikan.
Selang beberapa juta tahun setelah pertama kali berevolusi, mereka menghilang.
Mereka tak memiliki keturunan yang hidup.
Mereka adalah jalan buntu evolusi.
Alasannya?
Kesederhanaan cara tumbuh fraktal mereka.
Mereka mendominasi sekitar 20 juta tahun pertama evolusi proto-hewan multi-seluler yang kompleks.
Tapi awal yang cepat ini juga merupakan kehancuran mereka.
Karena mereka tak mampu mengembangkan hal-hal seperti
usus, otak, otot dan gigi yang dilakukan hewan-hewan selanjutnya.
Jika hewan-hewan itu mendapatkan hal-hal ini,
mereka akan membangun tubuh dalam cara yang benar-benar berbeda.
Pada akhirnya, hewan-hewan yang muncul yang melakukan itu.
Untuk melihat mereka, aku menuju selatan dari Newfoundland melintasi khatulistiwa
menuju Australia Selatan.
Bukit Ediacara.
Di sini terbentang hewan yang struktur tubuhnya secara mendasar sama dengan hampir semua hewan masa kini...
termasuk kita.
makhluk yang terlestari di sini hidup setelah hewan fraktal mulai punah.
Sekitar 550 juta tahun lalu, tubuh mereka yang terorganisir secara berbeda memberi mereka sesuatu yang baru ...
...mobilitas.
Tapi bagaimana dan kenapa hewan-hewan pertama mulai bergerak?
Para ilmuwan mulai menemukan jawaban dari pertanyaan menarik itu.
Banyak rinciannya berasal dari fosil-fosil luar biasa di belakangku ini.
Tim ilmuwan, dipimpin paleontologis Dr. Jim Gehling
mengungkap bukti dalam rincian luar biasa.
Saat kau temukan bentangan tertutup tanah liat merah seperti ini,
ada peluang bagus bentangan ini menyimpan fosil yang terawetkan dengan baik.
Ini aslinya dasar laut.
Dasar laut ini berbeda dari kedalaman laut Mistaken Point.
Ini dulunya karang dangkal.
Berusia 550 juta tahun.
Permukaan dasar laut ditutupi cairan organik.
Mungkin pernah berwarna hijau atau orange. Kami tak tahu warnanya.
Tapi banyak bahan organik yang terbuat dari bakteri dan segala jenis mikroorganisme.
Tapi dengan duduk di dalam dan di antara taman kotor itu, kita akan melihat makhluk aneh itu.
Tim Jim Gehling bekerja untuk menguraikan fosil-fosil.
Tapi itu tak mudah, karena banyak bagian keras tubuh makhluk ini yang tak ada.
Jika dinosaurus yang kukerjakan, aku akan pergi ke suatu lokasi,
temukan tulang-belulang dan hati-hati mengangkutnya, membawanya ke lab, merekonstruksi dinosaurus.
Tapi aku tak berurusan dengan tulang belulang, melainkan makhluk bertubuh lembut.
Yang kau dapat hanya cetakan makhluk licin yang hidup datar di dasar laut.
Meski sulit, di sini Jim menemukan bukti meyakinkan
bahwa hewan-hewan ini telah mulai bergerak.
Di tempat fosil ini, kami temukan hal yang sangat menarik.
Serangkaian lingkaran samar, tapi sangat jelas.
Mereka berukuran nyaris sama dan sering tumpang tindih.
Lalu, saat menuju ujung rangkaian cakram ini,
kau temukan lubang dengan jejak fosil yang sangat berbeda,
fosil Dickinsonia.
Dickinsonia adalah makhluk mirip bantal
yang terbaring datar di dasar laut.
Berkisar dari seukuran koin hingga keset kamar mandi.
Jejak-jejak ini mewakili sesuatu sangat penting.
Mereka bukti pertama
jenis hewan bergerak di dasar laut.
Gerakan hewan pertama jelas sangat lambat, bahkan mungkin terlalu lambat untuk diamati.
Untuk melihat mereka beraksi, kau harus mempercepat mereka.
Dickinsonia merayap dari satu tempat makan ke tempat makan berikutnya,
menyerap bahan organik di bawahnya dan kemudian pindah sekali lagi.
Mungkin bergerak dengan bantuan ratusan kaki tubular kecil, seperti halnya bintang laut saat ini.
Penggalian di Ediacara mengungkapkan bahwa Dickinsonia bukan satu-satunya makhluk bergerak di sekitarnya.
Hewan di mana-mana bergerak aktif mencari makanan.
Bentuk di sini tempat istirahat hewan mirip siput yang disebut Kimberella.
Dan tanda-tanda ini menunjukkan bagaimana ia makan.
Ia memiliki belalai, moncong,
dan mencari makan dengan mengorek lumpur, menciptakan tanda goresan ini.
Tapi ini mengungkap lebih dari bagaimana hewan itu mencari makan.
Ini juga mengungkap cara ia bergerak, karena jika kau lihat jalur di belakangnya,
di sini tempat dimulainya mencari makanan
lalu bergerak di sepanjang sini dengan lebih banyak tanda dan jalur pencarian makanan,
kemudian ia menetap di sini
ke dalam lumpur tempat peristirahatan terakhirnya.
Jadi ini menunjukkan hewan itu tak hanya makan seperti ini,
tapi juga bergerak seperti ini.
Kimberella adalah nenek moyang paling awal dari moluska saat ini.
Mungkin memiliki kaki berotot tunggal,
seperti halnya siput dan keong saat ini,
yang menyeret dirinya menyusuri dasar laut.
Pandangan yang dipercepat pada dasar laut Ediacaran ini
memberi gambaran betapa sibuknya tempat di laut saat ini.
Entah bergerak merayap atau merangkak di dasar laut,
itu tak masalah, karena hewan itu
punya keuntungan dibanding hewan yang tak bergerak di dasar laut.
Ia bisa menjauh dari bahaya.
Bisa bergerak ke sumber makanan yang lebih melimpah.
Bisa menjauhi tempat yang sudah dipadati hewan di dekatnya.
Itu memberinya keuntungan besar dalam sejarah kehidupan.
Mobilitas baru ini hanya dimungkinkan oleh perubahan besar dalam tata letak tubuh hewan.
Saat mencapai Ediacara, kami masih menemukan beberapa bentuk fraktal indah
seperti yang kau lihat di Mistaken Point, tapi di Bukit Ediacara kami lihat sesuatu sangat berbeda,
dan untuk pertama kalinya,
kau melihat cetak biru semua hewan dari sejak saat itu, termasuk diri kita.
Struktur tubuh hewan modern disebut simetri bilateral.
Yang kita lihat ini adalah Spriggina.
Mari kita buat gips fosilnya.
Spriggina mewakili hewan paling pertama
yang memiliki simetri bilateral yang jelas.
Memiliki tubuh dengan kepala di salah satu ujung, dan ekor di ujung lainnya.
Dan bagian yang hampir identik, jika kau membaginya di bagian tengah.
Kami amati ini bersama dengan makhluk lain
yang memiliki bentuk tubuh seperti ini.
Spriggina hanyalah salah satu dari jenis fosil yang tak terhitung jumlahnya
di Bukit Ediacara yang berkembang dengan cara ini.
Ia memiliki kepala dan ekor, sehingga bergerak ke arah tertentu.
Kemungkinan besar mereka memiliki organ sensorik terkonsentrasi di kepala.
Sekarang kenapa hidungku ada di dekat mulutku?
Alasannya sangat bagus. Aku ingin mengendus makanan sebelum menelannya.
Kenapa mataku di atas mulut?
Agar aku bisa melihat apa yang kumakan.
Kepala ini menunjukkan bahwa kapasitas sensor telah berevolusi.
Ia bisa merasakan di mana ada makanan di dasar laut.
Dengan demikian, jelas memiliki mekanisme untuk bergerak menuju makanan itu.
Hewan bilateral seperti Spriggina memiliki keuntungan lain.
Di antara kepala dan ekor, terdapat sejumlah ruas.
Jadi hewan ini bisa menambah ukuran hanya dengan menambah ruas.
Terlebih lagi, tiap ruas bisa melakukan tugas tertentu.
Saat mulai bergerak,
kau mengembangkan ujung depan, dan itu menjadi kepalamu.
Kau juga tentunya memiliki ujung belakang.
Dan di antaranya, ruas-ruas yang bisa kau tambahi pelengkap.
Pada pola dasar itu, kau bisa tambahkan fitur lebih lanjut.
Pada ujung depan, di situlah kau butuh organ indera, mata, peraba.
Pada pelengkap, kau bisa memodifikasinya menjadi kait dan cakar
yang membantumu untuk menangkap.
Di ujung belakang, terdapat pori tempat kau membuang produk limbah.
Itulah struktur tubuh dasar dari hampir semua hewan yang hidup di Bumi saat ini.
Perlu 3.000 juta tahun bagi organisme multi-sel muncul untuk pertama kalinya.
Tapi kurang dari 100 juta tahun kemudian, evolusi dalam sekejap mata,
hewan yang bermunculan memiliki struktur tubuh dasar yang sama dengan kebanyakan hewan masa kini.
Mereka memiliki kepala, ekor dan tubuh beruas.
Mereka mampu bergerak untuk menemukan makanan.
Bagaimana hewan tiba-tiba menjadi begitu kompleks?
Bukit Ediacara mungkin menyimpan bukti untuk menjawabnya.
Organisme hidup tak hidup selamanya.
Jika suatu spesies bertahan hidup, ia harus bereproduksi, dan hewan sederhana pertama melakukannya dengan sangat sederhana,
dengan membelah langsung.
Tetapi jika suatu spesies bertahan hidup, ia juga harus mampu berubah seiring perubahan lingkungan.
Untuk lakukan itu melibatkan reproduksi dengan cara yang agak berbeda.
Bukti bagaimana itu terjadi juga bisa dilihat pada bebatuan purba Australia ini.
Tahun 2007, palaeontologis Dr. Mary Droser
menemukan di dalam endapan berusia 550 juta tahun ini
bukti bahwa hewan mulai bereproduksi secara seksual.
Hewan itu disebut Funisia.
Jika teori Droser benar, makhluk mirip cacing menghasilkan keturunan
dengan menukar materi genetik dengan individu lain.
Pertukaran gen ini, atau seks,
mengubah susunan genetik, mempercepat variasi dan evolusi.
Reproduksi seksual adalah satu langkah fundamental
dalam sejarah kehidupan.
Itu sebabnya kita memiliki keragaman.
Ini kisah burung dan lebah.
Setahu kami, ini bukti pertama reproduksi seksual hewan,
dan kami tak menangkap aksi mereka melakukannya,
tapi melihat pada hasil dari yang kami anggap reproduksi seksual.
Fosil ini kunci bagi argumen Mary Droser.
Lingkaran kecil menunjukkan di mana hewan itu berlabuh ke tanah.
Kau lihat, struktur-struktur tambahan ini pada dasarnya berukuran sama.
Semua berdiameter kira-kira dua milimeter.
Kau bisa pergi ke bentangan lain, semua Funisia berdiameter setengah sentimeter.
Jadi ukuran yang sama semuanya terjadi bersamaan.
Kesamaan ukuran di tempat tertentu ini diyakini Mary Droser sebagai
bukti kuat bahwa cara baru bereproduksi telah hadir.
Kami kaitkan ini pada reproduksi seksual
karena jika kau amati lingkungan modern, saat kau temukan kelompok seukuran ini,
itu adalah 99.9% dari waktu hasil dari reproduksi seksual.
Untuk memahami alasannya, kujelajahi 2.000 mil timur laut Ediacara menuju Karang Penghalang Besar.
Di sini, ada makhluk modern yang bereproduksi dengan cara yang duga sama dengan yang dilakukan Funisia.
Mereka adalah karang.
Karang, seperti halnya Funisia, berlabuh di dasar laut.
Mereka makan dengan menyaring makanan dari air.
Cara mereka berkembang biak menciptakan salah satu pertunjukan tahunan terbesar di alam.
Sekali setahun, ada peristiwa penting di antara karang.
Kita tak yakin bagaimana koordinasinya.
Mungkin ada hubungannya dengan bulan.
Tapi ini memberi petunjuk bagaimana reproduksi seksual pertama kali muncul.
Tepat di waktu yang sama,
karang-karang melepas jutaan sperma dan telur dalam sekali waktu.
Waktunya diatur sedemikian tepat untuk memaksimalkan peluang
pembuahan.
Jutaan anak secara bersamaan dikandung.
Jadi, saat karang bertumbuh, individu yang membentuk
koloni semuanya berusia dan berukuran sama persis,
sama seperti Funisia.
Tak mungkin Funisia adalah hewan pertama yang bereproduksi secara seksual
Tapi penemuannya menunjukkan banyak hewan lain yang juga bereproduksi dengan mencampur gen mereka.
Itu mungkin menjelaskan bagaimana hewan kompleks berevolusi begitu cepat.
Kemunculan reproduksi seksual mempercepat evolusi.
Mekanisme ini menghasilkan variasi besar genetik lebih cepat.
Jadi, melalui banyak generasi, spesies mampu beradaptasi pada perubahan lingkungan mereka.
550 juta tahun lalu, kehidupan hewan berada di ambang kemajuan besar.
Dalam lingkungan di mana hewan menjadi lebih bisa bergerak, mereka harus cepat beradaptasi.
Gerakan menuntut banyak energi.
Hanya menyerap nutrisi melalui permukaan tubuh,
seperti Dickinsonia, terlalu memperlambat proses.
Hewan bergerak harus mengonsumsi makanan dalam jumlah besar.
Mereka akan lakukan dengan mengembangkan perut, mulut dan gigi paling pertama.
Kau bisa lihat bagaimana mereka melakukannya di Swiss...
...di mana teknologi jenis baru menyediakan jendela ke masa lalu.
Gedung berukuran stadium ini menampung mikroskop terkuat di dunia.
Disebut synchrotron.
Profesor Philip Donoghue menyiapkan fosil-fosil kecil untuk synchrotron.
Bola-bola kecil ini digali dari tambang di Cina Selatan.
Masing-masing adalah fosil embrio dari makhluk purba.
Jika benar-benar ingin memahami fosil-fosil ini,
yang perlu kami lakukan tak hanya melihat permukaannya
yang mana bisa dilakukan dengan mikroskop elektron.
Tapi juga melihat bagian dalam.
Kami harus gunakan bentuk tomografi sinar-X, agak mirip pemindai CT di rumah sakit.
Kami gunakan yang memungkinkan kami melihat rincian terkecil hingga seperseribu milimeter.
Synchrotron satu-satunya mesin tipe sinar-X yang menyediakan
resolusi yang kami butuhkan untuk melihat setiap rincian kecil dalam fosil embrio.
Ini menakjubkan, peristiwa pencapaian sejati
di mana kau bisa mencapai tingkat paling sempurna dari fosilisasi,
rincian paling sempurna yang pernah diberikan catatan fosil menggunakan teknologi ini.
Generator kuat menembakkan elektron berenergi tinggi ke sekeliling sebuah tabung.
Setelah satu juta orbitan, elektron memancarkan sinar-X yang begitu kuat, hingga mampu menembus batu padat
atau fosil kecil ini.
Donoghue menggunakan data dari synchrotron
untuk membuat gambar fosil tiga-dimensi.
Kami tahu ini fosil embrio karena dilingkupi kulit telur yang terawetkan.
Dengan tomografi kami bisa melihat bagian dalam pada pertumbuhan hewannya.
Fosil ini adalah embrio cacing laut kecil bernama Markuelia.
Ia hidup selang dua puluh juta tahun setelah hewan-hewan di Ediacara.
Dengan model 3D-nya, Donoghue mampu bisa melihat bagian dalamnya
dan menemukan bukti baru.
Fosil ini memberi bukti jelas pertama adanya usus di dalam hewan.
Kami bisa melihat jelas bahwa ada mulut tepat di salah satu ujungnya
dikelilingi lingkaran gigi yang memanjang ke bagian dalam mulut.
Lalu ada usus yang memanjang hingga ke anus di bagian ujung lain.
Pencernaan dalam memungkinkan Markuelia mengekstrak energi dari makanannya dalam cara paling efisien.
Fakta adanya gigi menunjukkan hewan ini memiliki pola makan baru -
memakan hewan lain.
Fakta adanya lingkaran gigi yang dikendalikan mulutnya, yang dikeluarkan dari mulutnya
untuk menangkap mangsa, menunjukkan hewan ini predator.
Untuk pertama kalinya, ada pemburu dalam laut.
Dan itu memiliki implikasi evolusioner yang sangat besar.
Akan ada ledakan kehidupan yang menempatkan fondasi bagi hewan modern.
Pada gelombang evolusi lainnya,
struktur tubuh dasar hewan menjadi kian rumit.
Predator menakutkan bermunculan di laut,
monster besar di darat dan hewan-hewan kemudian menguasai Bumi.
Selanjutnya kuteruskan perjalananku di Pegunungan Rocky Kanada,
gurun Afrika Utara,
dan hutan hujan tropis Australia.
Akan kutemukan bagaimana dan kenapa hewan mengembangkan tulang dan cangkang.
Bagaimana mereka mengembangkan mata pembentuk gambar yang nyata.
Bagaimana yang lainnya sampai pada rentang luar biasa
untuk lindungi diri dari serangan.
Dan aku akan temukan hewan pertama yang keluar dari laut untuk menaklukkan darat dan udara.