Penelitian terbaru berhasil mengungkap jawaban untuk pertanyaan evolusi yang selama ini membingungkan, yaitu mana yang lebih dulu, telur atau ayam. Dalam konteks evolusi, pertanyaan ini seringkali dihubungkan dengan organisme tak bergerak, seperti tanaman, dan organisme bergerak, yaitu hewan. Peneliti melihat hubungan antara fotosintesis dan metabolisme aerobik dalam merespon pertanyaan ini.
Fotosintesis merupakan proses yang dilakukan oleh tanaman dan alga untuk menghasilkan “bahan bakar” pertumbuhan dari karbon dioksida, air, dan energi matahari. Oksigen juga dihasilkan sebagai sampingan dari proses ini. Sementara itu, hewan menggunakan oksigen sebagai bahan bakar untuk menghasilkan energi dengan memproses “bahan bakar” tubuh dan mengeluarkan karbon dioksida dalam proses metabolisme aerobik.
Hasil penelitian yang dipublikasikan oleh Felix Elling dari Departemen Bumi dan Ilmu Planet menunjukkan adanya perubahan molekul kuinon pada bakteri Nitrospirota yang biasanya hanya ditemukan pada tanaman, bukan pada bakteri. Kuinon ini terbagi menjadi aerobik dan anaerobik, dengan varian baru yang disebut metil-plastokuinon yang diyakini merupakan mata rantai yang hilang antara fotosintesis dan metabolisme aerobik.
Penemuan ini dikaitkan dengan “Peristiwa Oksidasi Besar” yang terjadi sekitar 2,3 hingga 2,4 miliar tahun lalu, di mana cyanobacteria mulai memproduksi oksigen dalam jumlah besar. Hal ini membuka hipotesis bahwa organisme telah memanfaatkan oksigen jauh sebelum ledakan cyanobacteria. Kemampuan bernapas menjadi faktor penting dalam keberagaman bentuk kehidupan di bumi setelah hadirnya oksigen dalam jumlah yang cukup.
Melalui penelitian ini, ditemukan bahwa struktur kuinon di berbagai organisme, termasuk manusia, menunjukkan adanya adaptasi yang sangat kompleks. Kuinon di mitokondria manusia berbeda dengan kuinon di tanaman, namun keduanya memiliki asal usul yang sama. Peneliti yakin bahwa penemuan ini adalah “fossil hidup” dari molekul yang telah bertahan selama lebih dari dua miliar tahun dan memberikan wawasan baru tentang evolusi fotosintesis dan metabolisme aerobik.