Bayangkan Bernafas Tanpa Udara
Kalau kau pernah terkandas di dalam air selama 30 saat, paru-parumu mula meminta-minta oksigen macam orang lapar minta nasi lemak. Tapi bayangkan: ada mikrob — kecil, tak kelihatan, tak berotak, tak berhati — yang
sengaja hidup tanpa oksigen sama sekali. Bukan kerana terpaksa. Tapi kerana
itu cara dia bernafas. Betul. Dia tak guna O₂. Dia guna
sulfat — ion SO₄²⁻ — macam bahan bakar. Dan hasil ‘nafas’nya? Gas H₂S: hidrogen sulfida. Bau telur busuk yang kuat. Bau yang boleh membuat kau muntah kalau konsentrasinya tinggi… tapi juga bau yang membentuk dasar ekosistem purba di Bumi.
Ini bukan fiksyen sains. Ini realiti. Mikrob ini dipanggil sulfate-reducing microorganisms (SRM) — atau lebih tepat: ‘pengurang sulfat’. Dan mereka adalah salah satu pelaku paling sunyi tapi paling penting dalam kitaran sulfur global.
Bukan Bakteria Biasa — Ini Ahli Kimia Anaerobik Kelas Dunia
SRM bukan satu spesis. Ia sebuah
komuniti mikrob yang tersebar dalam dua domain kehidupan: bakteria (contohnya
Desulfovibrio,
Desulfobacter) dan archaea (seperti
Archaeoglobus). Yang menyatukan mereka? Satu enzim hebat bernama
dissimilatory sulfite reductase (DsrAB) — mesin molekul yang secara spesifik menukar sulfat (SO₄²⁻) kepada hidrogen sulfida (H₂S) dalam proses respirasi anaerobik.
Jadi bukan ‘fermentasi’ atau ‘pemecahan pasif’. Ini respirasi aktif: mereka mengalirkan elektron melalui rantai pengangkut elektron — cuma akhirnya, elektron itu ‘mendarat’ pada sulfat, bukan oksigen. Hasilnya? Tenaga (ATP), dan H₂S sebagai sisa. Seperti kita menghembuskan CO₂, mereka ‘menghembuskan’ gas beracun itu. Dan ya — walaupun toksik pada dos tinggi, H₂S dalam jumlah kecil juga bertindak sebagai molekul isyarat dalam fisiologi manusia. Ironi? Mikrob yang menghasilkan racun juga membantu badan kita mengatur tekanan darah.
Di Mana Mereka Tinggal? Di Tempat Paling ‘Tak Bernafas’ di Dunia
SRM suka tempat gelap, tenang, dan
benar-benar kekurangan oksigen. Contohnya:
- Dasar laut dalam — di antara lapisan sedimen anaerobik, di mana cahaya tak sampai dan oksigen sudah habis dalam sentimeter pertama.
- Tambak udang dan sawah padi — di tanah becek yang terendam berhari-hari.
- Dalam sistem paip minyak & gas — di mana mereka jadi ‘musuh no.1’ kerana H₂S yang dihasilkan boleh mengakis logam (fenomena ‘microbiologically influenced corrosion’).
- Dan paling mengejutkan: dalam usus manusia. Ya, beberapa SRM seperti Desulfovibrio piger ditemui dalam mikrobiom usus. Kadar mereka meningkat pada pesakit kolitis ulseratif dan sindrom usus iritasi — bukan sebagai penyebab tunggal, tapi sebagai indikator ketidakseimbangan mikrobiota dan peningkatan tekanan oksidatif.
Mengapa Ilmuwan Takut — Sekaligus Mengagumi Mereka?
Takut? Sebab H₂S dalam konsentrasi >500 ppm boleh mematikan dalam minit — ia menghalang penggunaan oksigen oleh sel mitokondria. Tapi agumi? Sebab SRM adalah
penyelamat iklim tersembunyi. Di zon mati (dead zones) laut, mereka menguraikan bahan organik tanpa menghasilkan CO₂ — sebaliknya, mereka mengikat karbon dalam bentuk sulfida dan mineral besi sulfida (seperti piriet). Beberapa kajian menunjukkan bahawa SRM di sedimen laut menyimpan sehingga
20% karbon organik yang masuk ke lautan — jauh lebih efisien daripada banyak bakteria aerobik.
Dan di bawah permukaan Bumi — hingga kedalaman 3 km — SRM adalah salah satu makhluk paling dalam yang pernah dijumpai. Mereka hidup dari energi kimia purba, bukan cahaya matahari. Mereka adalah bukti bahawa kehidupan tak perlu Matahari. Cukup dengan air, sulfat, dan sedikit bahan organik — dan boom, evolusi menemui jalan lain.
Apa Hubungannya Dengan Kita Hari Ini?
Kita mungkin tak nampak SRM, tapi kita merasai kesannya setiap hari. Air paip berbau telur busuk? Kemungkinan besar SRM aktif di tangki simpanan atau saluran bawah tanah. Pipa minyak tiba-tiba retak? SRM mungkin telah menggoreng logam dari dalam. Tapi di sisi lain: teknologi bioremediasi kini menggunakan SRM untuk membersihkan tapak pencemaran logam berat — sebab H₂S yang mereka hasilkan boleh mengendapkan plumbum, kadmium, dan arsenik menjadi mineral tidak larut.
Dan dalam bidang perubatan, penelitian terkini sedang mengkaji sama ada mengawal populasi SRM dalam usus boleh menjadi strategi baru untuk penyakit radang usus. Bukan membunuh semua — tapi mencapai keseimbangan. Seperti belajar hidup bersama tetangga yang bau masaknya kuat, tapi sebenarnya pandai memasak rendang terbaik di kampung.
Jadi kali depan kau bau telur busuk di bilik mandi, jangan terus tutup hidung dan marah. Berhenti sekejap. Ucap ‘terima kasih’ dalam hati — pada mikrob kecil yang tak pernah bernafas oksigen, tapi membentuk dunia kita, dari dasar laut hingga dalam usus kita sendiri.
---
Rujukan: Sulfate-reducing microorganism — Wikipedia
Mikrob Ini 'Bernafas' dengan Sulfat — Bukan Oksigen. Dan Ia Wujud di Tubuh Kita.. Bayangkan: ada makhluk kecil yang tak pernah menyentuh oksigen seumur hidupnya — tapi tetap hidup, aktif, dan malah menghasilkan gas berbau telur busuk. Ia bukan dari planet lain. Ia ada di lumpur dasar laut, dalam pipa paip kilang, dan… ya, dalam usus manusia. Bagaimana ia 'bernafas' tanpa udara? Dan mengapa ilmuwan takut padanya — sekaligus bergantung padanya?. Bayangkan Bernafas Tanpa Udara
Kalau kau pernah terkandas di dalam air selama 30 saat, paru-parumu mula meminta-minta oksigen macam orang lapar minta nasi lemak. Tapi bayangkan: ada mikrob — kecil, tak kelihatan, tak berotak, tak berhati — yang sengaja hidup tanpa oksigen sama sekali. Bukan kerana terpaksa. Tapi kerana itu cara dia bernafas . Betul. Dia tak guna O₂. Dia guna sulfat — ion SO₄²⁻ — macam bahan bakar. Dan hasil ‘nafas’nya? Gas H₂S: hidrogen sulfida. Bau telur busuk yang kuat. Bau yang boleh membuat kau muntah kalau konsentrasinya tinggi… tapi juga bau yang membentuk dasar ekosistem purba di Bumi.
Ini bukan fiksyen sains. Ini realiti. Mikrob ini dipanggil sulfate-reducing microorganisms SRM — atau lebih tepat: ‘pengurang sulfat’. Dan mereka adalah salah satu pelaku paling sunyi tapi paling penting dalam kitaran sulfur global.
Bukan Bakteria Biasa — Ini Ahli Kimia Anaerobik Kelas Dunia
SRM bukan satu spesis. Ia sebuah komuniti mikrob yang tersebar dalam dua domain kehidupan: bakteria contohnya Desulfovibrio , Desulfobacter dan archaea seperti Archaeoglobus . Yang menyatukan mereka? Satu enzim hebat bernama dissimilatory sulfite reductase DsrAB — mesin molekul yang secara spesifik menukar sulfat SO₄²⁻ kepada hidrogen sulfida H₂S dalam proses respirasi anaerobik.
Jadi bukan ‘fermentasi’ atau ‘pemecahan pasif’. Ini respirasi aktif : mereka mengalirkan elektron melalui rantai pengangkut elektron — cuma akhirnya, elektron itu ‘mendarat’ pada sulfat, bukan oksigen. Hasilnya? Tenaga ATP , dan H₂S sebagai sisa. Seperti kita menghembuskan CO₂, mereka ‘menghembuskan’ gas beracun itu. Dan ya — walaupun toksik pada dos tinggi, H₂S dalam jumlah kecil juga bertindak sebagai molekul isyarat dalam fisiologi manusia. Ironi? Mikrob yang menghasilkan racun juga membantu badan kita mengatur tekanan darah.
Di Mana Mereka Tinggal? Di Tempat Paling ‘Tak Bernafas’ di Dunia
SRM suka tempat gelap, tenang, dan benar-benar kekurangan oksigen . Contohnya:
- Dasar laut dalam — di antara lapisan sedimen anaerobik, di mana cahaya tak sampai dan oksigen sudah habis dalam sentimeter pertama.
- Tambak udang dan sawah padi — di tanah becek yang terendam berhari-hari.
- Dalam sistem paip minyak & gas — di mana mereka jadi ‘musuh no.1’ kerana H₂S yang dihasilkan boleh mengakis logam fenomena ‘microbiologically influenced corrosion’ .
- Dan paling mengejutkan: dalam usus manusia . Ya, beberapa SRM seperti Desulfovibrio piger ditemui dalam mikrobiom usus. Kadar mereka meningkat pada pesakit kolitis ulseratif dan sindrom usus iritasi — bukan sebagai penyebab tunggal, tapi sebagai indikator ketidakseimbangan mikrobiota dan peningkatan tekanan oksidatif.
Mengapa Ilmuwan Takut — Sekaligus Mengagumi Mereka?
Takut? Sebab H₂S dalam konsentrasi 500 ppm boleh mematikan dalam minit — ia menghalang penggunaan oksigen oleh sel mitokondria. Tapi agumi? Sebab SRM adalah penyelamat iklim tersembunyi . Di zon mati dead zones laut, mereka menguraikan bahan organik tanpa menghasilkan CO₂ — sebaliknya, mereka mengikat karbon dalam bentuk sulfida dan mineral besi sulfida seperti piriet . Beberapa kajian menunjukkan bahawa SRM di sedimen laut menyimpan sehingga 20% karbon organik yang masuk ke lautan — jauh lebih efisien daripada banyak bakteria aerobik.
Dan di bawah permukaan Bumi — hingga kedalaman 3 km — SRM adalah salah satu makhluk paling dalam yang pernah dijumpai. Mereka hidup dari energi kimia purba, bukan cahaya matahari. Mereka adalah bukti bahawa kehidupan tak perlu Matahari. Cukup dengan air, sulfat, dan sedikit bahan organik — dan boom , evolusi menemui jalan lain.
Apa Hubungannya Dengan Kita Hari Ini?
Kita mungkin tak nampak SRM, tapi kita merasai kesannya setiap hari. Air paip berbau telur busuk? Kemungkinan besar SRM aktif di tangki simpanan atau saluran bawah tanah. Pipa minyak tiba-tiba retak? SRM mungkin telah menggoreng logam dari dalam. Tapi di sisi lain: teknologi bioremediasi kini menggunakan SRM untuk membersihkan tapak pencemaran logam berat — sebab H₂S yang mereka hasilkan boleh mengendapkan plumbum, kadmium, dan arsenik menjadi mineral tidak larut.
Dan dalam bidang perubatan, penelitian terkini sedang mengkaji sama ada mengawal populasi SRM dalam usus boleh menjadi strategi baru untuk penyakit radang usus. Bukan membunuh semua — tapi mencapai keseimbangan. Seperti belajar hidup bersama tetangga yang bau masaknya kuat, tapi sebenarnya pandai memasak rendang terbaik di kampung.
Jadi kali depan kau bau telur busuk di bilik mandi, jangan terus tutup hidung dan marah. Berhenti sekejap. Ucap ‘terima kasih’ dalam hati — pada mikrob kecil yang tak pernah bernafas oksigen, tapi membentuk dunia kita, dari dasar laut hingga dalam usus kita sendiri.
---
Rujukan: Sulfate-reducing microorganism — Wikipedia https://en.wikipedia.org/wiki/Sulfate-reducing microorganism
