(Kredit: PositiveTravelArt/Shutterstock)
POTSDAM, Jerman — Dalam penemuan yang luar biasa, para peneliti telah menemukan bukti adanya mikroba hidup yang tumbuh subur di salah satu lingkungan paling tidak ramah di Bumi – Gurun Atacama di Chili. Bentang alam yang luas dan gersang ini sering digambarkan sebagai tempat terkering di planet ini, sehingga mustahil ada kehidupan. Namun, studi baru ini mengungkapkan komunitas mikroba yang beragam secara aktif menghuni lahan terlantar yang ekstrem ini.
Kunci dari terobosan ini adalah teknik baru yang dikembangkan oleh tim ilmuwan internasional yang dipimpin oleh ahli geomikrobiologi Dirk Wagner, Ph.D., dari Pusat Penelitian Geosains GFZ Jerman. Metode mereka memungkinkan para peneliti untuk memisahkan materi genetik mikroba hidup dari fragmen sel mati, sehingga memberikan gambaran yang lebih jelas tentang komunitas mikroba aktif.
“Mikroba adalah pionir yang mengkolonisasi lingkungan seperti ini dan menyiapkan lahan bagi suksesi kehidupan selanjutnya,” jelas Dr. Wagner dalam siaran persnya.
Pemahaman baru ini dapat mempunyai implikasi yang jauh melampaui Atacama, karena proses serupa mungkin terjadi di lingkungan ekstrem lainnya, seperti wilayah yang terkena dampak bencana alam atau bahkan di planet lain.
Para peneliti yang mempublikasikan penelitiannya di jurnal Mikrobiologi Terapan dan Lingkunganmengumpulkan sampel tanah dari Gurun Atacama, yang membentang dari pantai Pasifik hingga kaki pegunungan Andes. Dengan menggunakan teknik pemisahan inovatif, mereka mampu mengidentifikasi beragam mikroba hidup dan berpotensi aktif, termasuk Actinobacteria dan Proteobacteria, bahkan di wilayah paling kering sekalipun.
Menariknya, tim menemukan bahwa dalam sampel tanah dangkal (kedalaman kurang dari 5 sentimeter), bakteri Chloroflexota mendominasi kelompok DNA intraseluler yang hidup. Hal ini menunjukkan bahwa mikroba ini adalah anggota komunitas yang paling aktif, yang terus-menerus mengisi kembali kumpulan materi genetik.
“Jika sebuah komunitas benar-benar aktif, maka terjadi pergantian yang konstan, dan itu berarti kedua kelompok tersebut harus lebih mirip satu sama lain,” catat Wagner.
Para peneliti berencana untuk menyelidiki lebih lanjut proses mikroba aktif di Gurun Atacama melalui pengurutan metagenomik DNA intraseluler. Pendekatan ini, mereka percaya, akan memberikan wawasan lebih dalam mengenai mikroba yang tumbuh subur di lingkungan ekstrem ini, membuka jalan bagi pemahaman yang lebih baik tentang ketahanan kehidupan di sudut-sudut paling tidak ramah di planet kita.
Ringkasan Makalah
Metodologi
Para peneliti bertujuan untuk memahami komunitas mikroba di Gurun Atacama yang sangat kering. Mereka mengumpulkan sampel tanah di berbagai lokasi dengan gradien kelembapan, mulai dari wilayah pesisir hingga wilayah terkering di daratan. Untuk memisahkan DNA mikroba hidup dan mati, mereka menggunakan metode unik yang mengisolasi DNA intraseluler (iDNA) dari DNA ekstraseluler (eDNA). Pendekatan ini memungkinkan mereka untuk fokus pada DNA dari sel hidup, yang sangat penting untuk mempelajari mikroba mana yang aktif dan beradaptasi dengan kondisi yang keras.
Hasil Utama
Studi tersebut menemukan bahwa Gurun Atacama menampung beragam komunitas mikroba, bahkan di wilayah paling kering sekalipun. Mikroorganisme seperti bakteri dan archaea tidak hanya ada tetapi juga beradaptasi untuk bertahan hidup dalam kondisi ekstrim. Beberapa mikroba bersifat “generalis”, mampu hidup dalam berbagai kondisi, sementara “spesialis” berkembang di habitat tertentu. Daerah pesisir dengan kelembapan lebih tinggi memiliki keanekaragaman tertinggi, sedangkan daerah pedalaman yang gersang dihuni oleh mikroba yang secara unik beradaptasi dengan kondisi air dan nutrisi yang rendah.
Keterbatasan Studi
Penelitian ini menghadapi tantangan karena rendahnya biomassa mikroba di gurun pasir, sehingga sulit untuk mengekstraksi cukup DNA, terutama dari sel-sel mati. Selain itu, karena metode tradisional untuk mendeteksi kehidupan aktif, seperti analisis RNA, sering kali gagal di lingkungan dengan biomassa rendah, penelitian ini tidak dapat menangkap semua aspek kehidupan mikroba. Metode unik yang digunakan mungkin tidak dapat membedakan sel hidup dan sel mati secara sempurna, karena beberapa DNA dari sel mati mungkin masih ada dalam sampel iDNA.
Diskusi & Kesimpulan
Studi ini menyoroti ketahanan kehidupan mikroba di lingkungan ekstrem. Kehadiran mikroba generalis dan spesialis menunjukkan bahwa mikroba dapat bertahan hidup dengan beradaptasi pada berbagai kondisi atau dengan mengkhususkan diri pada lingkungan tertentu. Temuan ini penting karena mengungkap bagaimana kehidupan bisa bertahan di tempat-tempat yang sulit, memberikan wawasan yang relevan dengan lingkungan ekstrem lainnya, seperti yang ada di planet lain.
Pendanaan & Pengungkapan
Penelitian ini didanai oleh berbagai hibah penelitian untuk mendukung pemeriksaan komprehensif komunitas mikroba di Gurun Atacama. Pendanaan inti disediakan oleh Dewan Riset Eropa (ERC) melalui Hibah Tingkat Lanjut “Kelayakan Lingkungan Mars” (Hibah No. 339231) yang diberikan kepada Dirk Schulze-Makuch, yang mendukung aspek dasar, termasuk pengumpulan dan pemrosesan sampel.
Dukungan finansial tambahan diberikan oleh Program Penelitian Helmholtz “Geosystem–The Changing Earth” untuk pekerjaan pengurutan yang dilakukan di laboratorium Wagner. Tim peneliti terdiri dari para ahli dari berbagai institusi di Jerman, Chile, dan Amerika Serikat, yang berkontribusi melalui berbagai bentuk analisis dan interpretasi data. Tidak ada konflik kepentingan yang dilaporkan, dan semua peneliti mengikuti standar etika dalam pengambilan sampel lingkungan dan pelaporan data.
