Penemuan Terbaharu: Mikroorganisma Ekstremofil Hidup di Dalam Batuan Granit 2 Kilometer di Bawah Tanah – Kajian Mendedahkan Biosfera Dalam Bumi

Penemuan Terbaharu: Mikroorganisma Ekstremofil Hidup di Dalam Batuan Granit 2 Kilometer di Bawah Tanah – Kajian Mendedahkan Biosfera Dalam Bumi. Satu pasukan penyelidik antarabangsa yang diketuai oleh Universiti Princeton telah menemui komuniti mikroorganisma yang hidup subur di dalam batuan granit pada kedalaman 2 kilometer di bawah permukaan Bumi. Penemuan yang diterbitkan dalam jurnal Nature Communications ini mendedahkan bahawa hidupan tersebut tidak bergantung kepada cahaya matahari atau oksigen, sebaliknya menggunakan hidrogen yang terhasil daripada tindak balas kimia antara air dan mineral batuan. Kajian ini bukan sahaja memperluaskan sempadan biosfera Bumi, malah memberikan petunjuk penting tentang kemungkinan kewujudan hidupan di planet-planet lain seperti Marikh dan Europa.. Penemuan Mengejutkan di Lombong Emas Afrika Selatan Selama berdekad-dekad, para saintis menganggap bahawa hidupan hanya boleh wujud di permukaan Bumi atau di lautan yang menerima cahaya matahari. Namun, satu kajian terbaharu yang diterbitkan dalam jurnal Nature Communications pada tahun 2023 telah mengejutkan dunia sains. Pasukan penyelidik dari Universiti Princeton, bersama rakan dari Universiti Johannesburg dan Makmal Kebangsaan Lawrence Berkeley, berjaya menemui komuniti mikroorganisma yang hidup subur di dalam batuan granit pada kedalaman 2 kilometer di bawah tanah di lombong emas Mponeng, Afrika Selatan. Penemuan ini mencabar andaian asas biologi bahawa semua hidupan memerlukan tenaga daripada fotosintesis atau bahan organik yang berasal dari permukaan. Sebaliknya, mikroorganisma ini hidup dalam persekitaran yang gelap gelita, tanpa oksigen, dan pada suhu mencecah 60 darjah Celsius. Mereka bergantung sepenuhnya kepada tenaga kimia yang terhasil daripada interaksi antara air dan mineral batuan. Metodologi Kajian: Pensampelan Batuan Granit Untuk mencapai penemuan ini, pasukan penyelidik terpaksa menempuh cabaran logistik yang besar. Mereka menurunkan peralatan penggerudian khas ke dalam lombong yang sudah beroperasi pada kedalaman ekstrem. Sampel batuan granit diambil dengan berhati-hati menggunakan teknik steril bagi mengelakkan pencemaran dari permukaan. Setiap sampel kemudiannya dianalisis di makmal menggunakan mikroskop elektron, penjujukan DNA, dan spektrometri jisim. Keputusan menunjukkan kehadiran pelbagai spesies bakteria dan arkea yang tidak pernah dikenal pasti sebelum ini. Analisis genetik mendedahkan bahawa mikroorganisma ini memiliki gen yang membolehkan mereka mengoksidakan hidrogen dan mereduksi sulfat atau karbon dioksida untuk menghasilkan tenaga. Ini adalah proses yang dikenali sebagai kemosintesis, iaitu sintesis sebatian organik menggunakan tenaga kimia dan bukannya cahaya. Mekanisme Kelangsungan Hidup: Tenaga daripada Hidrogen Bagaimana mikroorganisma ini memperoleh tenaga dalam persekitaran yang terpencil? Jawapannya terletak pada proses radiolisis air. Mineral radioaktif seperti uranium dan torium yang terdapat dalam batuan granit secara semula jadi memancarkan sinaran yang memecahkan molekul air H₂O kepada hidrogen H₂ dan oksigen O₂ . Hidrogen inilah yang menjadi sumber tenaga utama bagi mikroorganisma tersebut. Mikroorganisma ini menggunakan enzim khas yang dipanggil hidrogenase untuk mengoksidakan hidrogen dan membebaskan elektron. Elektron ini kemudiannya digunakan dalam rantai pengangkutan elektron untuk menghasilkan ATP, iaitu mata wang tenaga sel. Selain itu, mereka juga menggunakan karbon dioksida yang terlarut dalam air bawah tanah sebagai sumber karbon untuk membina biomolekul. Proses ini membolehkan mereka hidup dan membiak tanpa sebarang hubungan dengan dunia permukaan. Implikasi Terhadap Pencarian Hidup di Planet Lain Penemuan ini mempunyai implikasi yang mendalam terhadap astrobiologi, iaitu kajian tentang kemungkinan hidupan di luar Bumi. Jika mikroorganisma boleh hidup di dalam batuan granit pada kedalaman 2 kilometer di Bumi, maka adalah munasabah untuk menganggap bahawa hidupan yang serupa mungkin wujud di planet-planet lain yang mempunyai batuan dan air cair. Marikh, misalnya, mempunyai bukti kukuh tentang kewujudan air bawah tanah dan aktiviti gunung berapi yang boleh menghasilkan hidrogen. Europa, bulan Musytari, diketahui mempunyai lautan air cair di bawah kerak aisnya yang tebal. Proses radiolisis air mungkin berlaku di sana akibat sinaran dari Musytari, menyediakan sumber tenaga untuk hidupan mikroskopik. Oleh itu, misi-misi akan datang seperti Mars Sample Return dan Europa Clipper perlu mempertimbangkan kemungkinan ini apabila mereka mencari tanda-tanda hidupan. Cabaran dan Penyelidikan Masa Depan Walaupun penemuan ini sangat mengujakan, masih banyak persoalan yang perlu dijawab. Sebagai contoh, berapa lama mikroorganisma ini telah hidup di dalam batuan tersebut? Adakah mereka merupakan spesies yang unik atau adakah mereka berkaitan dengan mikroorganisma permukaan? Bagaimana mereka mengatasi tekanan tinggi dan kekurangan nutrien? Pasukan penyelidik kini merancang untuk menjalankan eksperimen lanjut dengan mensimulasikan keadaan persekitaran bawah tanah di makmal. Mereka juga ingin mengkaji kemungkinan bahawa mikroorganisma ini boleh digunakan untuk bioremediasi, iaitu membersihkan bahan pencemar di tapak perlombongan. Selain itu, kajian ini membuka pintu kepada penerokaan biosfera dalam Bumi yang lebih mendalam, mungkin sehingga kedalaman 10 kilometer atau lebih. Kesimpulan: Sempadan Baru Biosfera Bumi Penemuan mikroorganisma ekstremofil di dalam batuan granit pada kedalaman 2 kilometer ini adalah satu peringatan bahawa Bumi masih menyimpan banyak rahsia. Ia menunjukkan bahawa hidupan boleh wujud dalam persekitaran yang paling ekstrem sekalipun, asalkan terdapat sumber tenaga kimia dan air. Penemuan ini bukan sahaja memperluaskan pemahaman kita tentang kepelbagaian hidupan di Bumi, malah memberikan harapan baru dalam pencarian hidupan di luar sistem suria kita. Sains terus membuktikan bahawa alam semesta ini jauh lebih aneh dan menakjubkan daripada yang kita bayangkan.