Penemuan Bakteri Pemakan Elektrik di Dasar Lautan Dalam: Hidup Tanpa Makanan, Hanya Bergantung pada Arus Elektrik Semula Jadi

Penemuan Bakteri Pemakan Elektrik di Dasar Lautan Dalam: Hidup Tanpa Makanan, Hanya Bergantung pada Arus Elektrik Semula Jadi. Kajian terbaharu yang diterbitkan dalam jurnal Nature Communications mendedahkan kewujudan mikroorganisma unik yang dikenali sebagai 'bakteri pemakan elektrik' (electrotrophs) di dasar lautan dalam. Bakteri ini mampu bertahan hidup tanpa sumber makanan organik dengan menyerap elektron terus daripada mineral logam di dasar laut. Penemuan ini mencabar teori asas biologi tentang keperluan tenaga dan membuka perspektif baharu tentang kemungkinan kehidupan di planet lain seperti Europa atau Enceladus.. Pengenalan: Kejutan dari Dasar Lautan Dalam Selama berabad-abad, para saintis menganggap bahawa semua kehidupan di Bumi bergantung kepada dua sumber tenaga utama: cahaya matahari melalui fotosintesis, atau bahan kimia organik melalui respirasi. Namun, penemuan terbaharu oleh pasukan penyelidik dari University of Southern California dan Woods Hole Oceanographic Institution telah menggemparkan dunia sains. Mereka menemui sekumpulan mikroorganisma yang hidup di dasar Lautan Pasifik pada kedalaman lebih 4,000 meter yang tidak memerlukan makanan organik langsung. Sebaliknya, bakteria ini 'memakan' elektrik – iaitu, mereka menyerap elektron terus daripada permukaan mineral logam seperti besi dan mangan. Metodologi Kajian: Menangkap Elektron di Dasar Gelap Kajian yang diterbitkan dalam jurnal Nature Communications pada tahun 2023 ini menggunakan pendekatan eksperimen yang canggih. Pasukan penyelidik yang diketuai oleh Dr. Yukari Imachi dan Dr. Shawn McGlynn mengambil sampel sedimen dari dasar laut di kawasan South Pacific Gyre, salah satu kawasan paling miskin nutrien di lautan. Mereka kemudiannya mengkultur sampel tersebut dalam persekitaran makmal yang mensimulasikan keadaan dasar laut – gelap, tekanan tinggi, dan tanpa oksigen. Dengan menggunakan elektrod yang direndam dalam kultur, mereka mengukur aliran elektron dan mendapati bahawa bakteria tersebut secara aktif menyerap elektron dari permukaan logam. Penemuan Utama: Electrotrophs dan 'Makanan Elektrik' Bakteria yang ditemui ini dikenali sebagai 'electrotrophs' – organisma yang memperoleh tenaga dengan memindahkan elektron dari sumber luar ke dalam sel mereka. Dalam kajian ini, spesies utama yang dikenal pasti ialah Candidatus Electronema dan Candidatus Desulfobulbus . Mereka menggunakan protein khas yang dipanggil 'cytochromes' pada permukaan sel untuk menangkap elektron. Proses ini membolehkan mereka menjana tenaga dalam bentuk ATP adenosine triphosphate tanpa memerlukan glukosa atau sebarang molekul organik. Yang lebih mengejutkan, bakteria ini mampu hidup dalam keadaan yang sangat miskin nutrien – malah lebih miskin daripada yang difikirkan mungkin untuk hidupan. Implikasi: Mencari Kehidupan di Planet Lain Penemuan ini mempunyai implikasi yang mendalam terhadap astrobiologi. Jika kehidupan boleh wujud dengan hanya bergantung kepada elektrik daripada mineral, maka planet atau bulan yang mempunyai aktiviti geologi dan medan elektrik semula jadi mungkin menjadi calon yang lebih baik untuk mencari kehidupan luar angkasa. Contohnya, bulan Europa Musytari dan Enceladus Zuhal diketahui mempunyai lautan bawah permukaan yang mungkin mengandungi mineral logam dan aktiviti hidroterma. Bakteri pemakan elektrik ini menunjukkan bahawa kehidupan tidak semestinya memerlukan cahaya matahari atau bahan organik – ia hanya memerlukan sumber elektron yang stabil. Cabaran dan Penyelidikan Masa Depan Walaupun penemuan ini sangat menarik, masih banyak persoalan yang perlu dijawab. Bagaimanakah bakteria ini mengelakkan kerosakan akibat aliran elektron yang berlebihan? Bagaimanakah mereka membiak dalam persekitaran yang sangat miskin nutrien? Pasukan penyelidik kini sedang merancang eksperimen lanjutan untuk memahami mekanisme molekul di sebalik 'pernafasan elektrik' ini. Mereka juga berhasrat untuk mencari spesies electrotrophs lain di lokasi ekstrem seperti lubang hidroterma dan gua bawah tanah. Kesimpulan: Sempadan Baharu Biologi Penemuan bakteri pemakan elektrik ini bukan sahaja mengubah pemahaman kita tentang had kehidupan di Bumi, malah membuka lembaran baharu dalam biologi tenaga. Ia menunjukkan bahawa kehidupan boleh wujud dalam keadaan yang paling mustahil sekalipun, asalkan ada sumber elektron. Bagi rakyat Malaysia yang sering mendengar tentang keajaiban alam, inilah satu lagi bukti bahawa alam semesta masih menyimpan banyak misteri yang menunggu untuk diungkap. Siapa sangka, di dasar lautan yang gelap dan sejuk, terdapat makhluk yang 'memakan' elektrik – satu fenomena yang mungkin suatu hari nanti membantu kita mencari saudara di planet lain.