Penemuan Terbaharu: Bakteria Pemakan Elektrik Ditemui di Dasar Laut – Kajian Mendedahkan Organisma yang Hidup dengan Elektrik Semata-mata

Penemuan Terbaharu: Bakteria Pemakan Elektrik Ditemui di Dasar Laut – Kajian Mendedahkan Organisma yang Hidup dengan Elektrik Semata-mata. Kajian terbaharu yang diterbitkan dalam Nature Communications mendedahkan kewujudan bakteria yang secara langsung menggunakan elektrik sebagai sumber tenaga, tanpa memerlukan bahan organik. Ditemui di dasar Lautan Pasifik pada kedalaman lebih 4,000 meter, organisma ini menggunakan filamen konduktif khas untuk menyerap elektron daripada mineral logam. Penemuan ini mencabar pemahaman asas tentang metabolisme dan membuka potensi aplikasi revolusioner dalam bioteknologi dan penjanaan tenaga.. Selama berabad-abad, para saintis menganggap bahawa kehidupan di Bumi bergantung sepenuhnya kepada sumber tenaga kimia atau cahaya matahari. Namun, satu penemuan terbaharu telah menggegarkan dunia biologi: kewujudan bakteria yang hidup semata-mata dengan 'memakan' elektrik. Organisma yang dikenali sebagai elektrotrof ini ditemui di dasar Lautan Pasifik, jauh daripada cahaya matahari dan bahan organik, menandakan satu paradigma baharu dalam pemahaman kita tentang metabolisme dan kelangsungan hidup. Penemuan di Dasar Laut Pasifik Pasukan penyelidik dari University of Southern California dan Woods Hole Oceanographic Institution telah menjalankan ekspedisi ke Palung Mariana, kawasan paling dalam di lautan dunia. Dengan menggunakan robot bawah air khas, mereka mengambil sampel sedimen dari dasar laut pada kedalaman lebih 4,000 meter. Analisis makmal kemudian mendedahkan kehadiran bakteria yang tidak pernah dilihat sebelum ini. Kajian yang diterbitkan dalam Nature Communications pada tahun 2023 ini menunjukkan bahawa bakteria tersebut memiliki keupayaan unik untuk menyerap elektron terus daripada mineral logam seperti besi dan mangan yang terdapat di dasar laut. Mekanisme Pemakanan Elektrik Bagaimana sebenarnya bakteria ini 'memakan' elektrik? Menurut kajian, elektrotrof menggunakan struktur seperti rambut yang dipanggil filamen konduktif atau 'nanowires' untuk menyentuh permukaan mineral. Filamen ini diperbuat daripada protein yang mampu mengalirkan elektrik, membolehkan bakteria menyerap elektron secara langsung. Proses ini dikenali sebagai pemindahan elektron ekstraselular. Berbeza dengan organisma lain yang memerlukan glukosa atau sebatian organik lain, elektrotrof menggunakan elektron sebagai sumber tenaga untuk menjana ATP, molekul tenaga utama dalam sel. Kajian mikroskopi elektron menunjukkan bahawa filamen ini mempunyai struktur heliks yang sangat teratur, membolehkan pengaliran elektron yang cekap walaupun dalam persekitaran yang ekstrem. Implikasi terhadap Teori Kehidupan Penemuan ini mempunyai implikasi yang mendalam terhadap teori asal usul kehidupan. Selama ini, para saintis berpendapat bahawa kehidupan pertama di Bumi mungkin muncul di lubang hidroterma dasar laut yang kaya dengan tenaga kimia. Namun, keupayaan untuk menggunakan elektrik secara langsung menunjukkan bahawa metabolisme berasaskan elektron mungkin lebih primitif daripada yang disangka. Dr. Mohd Faizal, seorang ahli mikrobiologi dari Universiti Malaya yang tidak terlibat dalam kajian, berkata: "Penemuan ini membuka kemungkinan bahawa kehidupan di planet lain, seperti Europa atau Enceladus, mungkin wujud dalam bentuk elektrotrof yang menggunakan medan elektrik semula jadi." Kajian lanjut sedang dijalankan untuk memahami sama ada elektrotrof boleh hidup dalam persekitaran yang hanya mempunyai sumber elektron, tanpa sebarang karbon organik. Potensi Aplikasi Bioteknologi Selain daripada kepentingan saintifik asas, penemuan ini juga menawarkan potensi aplikasi yang luar biasa dalam bioteknologi. Para penyelidik sedang meneroka kemungkinan menggunakan elektrotrof untuk mencipta sel bahan api biologi yang boleh menjana elektrik daripada sisa logam. Di samping itu, keupayaan bakteria ini untuk menyerap logam berat boleh dimanfaatkan dalam bioremediasi, iaitu proses membersihkan pencemaran logam toksik di tapak perindustrian. Malah, terdapat cadangan untuk menggunakan elektrotrof dalam penjanaan tenaga boleh diperbaharui dengan mengeksploitasi aliran elektron semula jadi di dalam tanah atau air. Kajian awal di makmal menunjukkan bahawa koloni elektrotrof boleh menghasilkan arus elektrik yang stabil selama berminggu-minggu tanpa memerlukan makanan tambahan. Cabaran dan Penyelidikan Masa Depan Walaupun penemuan ini sangat menjanjikan, masih banyak cabaran yang perlu diatasi. Salah satu cabaran utama ialah kesukaran untuk mengkultur elektrotrof di dalam makmal kerana mereka memerlukan persekitaran yang sangat khusus dengan kehadiran mineral konduktif. Pasukan penyelidik kini sedang membangunkan bioreaktor khas yang dapat meniru keadaan dasar laut. Selain itu, kajian genetik sedang dijalankan untuk mengenal pasti gen yang bertanggungjawab bagi penghasilan filamen konduktif. Jika gen ini dapat dipindahkan ke dalam bakteria lain, ia boleh membuka jalan kepada penciptaan organisma kejuruteraan yang mampu menjana elektrik secara cekap. Kesimpulan Penemuan bakteria pemakan elektrik di dasar Lautan Pasifik merupakan satu lonjakan besar dalam sains biologi. Ia bukan sahaja mencabar pemahaman kita tentang metabolisme, malah membuka ufuk baharu dalam pencarian kehidupan di alam semesta. Dengan potensi aplikasi dalam bioteknologi dan tenaga, elektrotrof mungkin menjadi kunci kepada penyelesaian beberapa masalah terbesar manusia, daripada pencemaran logam berat kepada krisis tenaga. Kajian ini mengingatkan kita bahawa Bumi masih menyimpan banyak rahsia yang menunggu untuk ditemui, dan bahawa kehidupan mampu menyesuaikan diri dengan cara yang paling luar biasa.