Bakteria 'Zombie' Hidup 100 Juta Tahun di Dasar Lautan: Mekanisme Metabolisme Ultra-Rendah Mencabar Teori Biologi

Bakteria 'Zombie' Hidup 100 Juta Tahun di Dasar Lautan: Mekanisme Metabolisme Ultra-Rendah Mencabar Teori Biologi. Satu kajian terbaharu oleh penyelidik dari Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology (JAMSTEC) dan University of Rhode Island mendedahkan kewujudan bakteria yang mampu bertahan hidup selama 100 juta tahun di dalam sedimen dasar Lautan Pasifik. Bakteria ini menggunakan mekanisme metabolisme ultra-rendah yang hampir tidak memerlukan tenaga, mencabar pemahaman sains tentang had kehidupan. Penemuan ini membuka perspektif baharu dalam astrobiologi dan potensi kehidupan di planet lain.. Penemuan Mengejutkan di Dasar Lautan Pasifik Dalam satu kajian yang diterbitkan dalam jurnal Nature Communications pada tahun 2020, sekumpulan penyelidik dari Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology JAMSTEC dan University of Rhode Island berjaya mengasingkan dan mengkultur bakteria daripada sampel sedimen dasar laut yang berusia antara 4.3 hingga 101.5 juta tahun. Sampel sedimen ini diambil dari South Pacific Gyre, kawasan lautan yang paling miskin nutrien di dunia. Apa yang mengejutkan, bakteria-bakteria ini bukan sahaja masih hidup, tetapi juga mampu tumbuh semula apabila diberi nutrien di makmal. Penemuan ini secara langsung mencabar dogma sains bahawa kehidupan tidak boleh bertahan dalam tempoh geologi yang begitu lama tanpa sumber tenaga yang berterusan. Metodologi Kajian: Menggali Masa Lalu Bumi Penyelidik menggunakan kapal penyelidikan JOIDES Resolution untuk menggerudi sedimen dasar laut sedalam 100 meter di bawah dasar lautan. Sampel sedimen diambil dengan teliti menggunakan teknik steril untuk mengelakkan pencemaran dari permukaan. Setiap sampel kemudiannya dianalisis menggunakan pengimejan mikroskopik, penjujukan DNA, dan kultur aerobik. Keputusan menunjukkan bahawa sel-sel bakteria yang ditemui mempunyai kadar metabolisme yang sangat rendah, iaitu kira-kira satu peratus daripada kadar metabolisme bakteria biasa. Malah, ada sel yang hanya membahagi sekali setiap 10,000 tahun. Ini adalah kadar metabolisme paling rendah yang pernah direkodkan dalam organisma hidup. Mekanisme Metabolisme Ultra-Rendah: Bagaimana Bakteria Bertahan? Bakteria ini, yang tergolong dalam kumpulan Firmicutes dan Actinobacteria , menggunakan strategi survival yang dikenali sebagai 'dorman metabolik'. Mereka mengurangkan hampir semua proses biologi ke tahap minimum, hanya mengekalkan fungsi asas seperti pembaikan DNA dan pengekalan membran sel. Kajian menunjukkan bahawa bakteria ini menggunakan sumber tenaga yang sangat terhad, seperti sebatian organik yang terperangkap dalam sedimen, tetapi pada kadar yang sangat perlahan. Penyelidik juga mendapati bahawa bakteria ini mempunyai keupayaan untuk membaiki kerosakan DNA yang terkumpul selama berjuta-juta tahun, satu mekanisme yang masih belum difahami sepenuhnya. Ini membayangkan bahawa sel-sel ini mungkin mempunyai enzim pembaikan DNA yang sangat cekap atau menggunakan strategi 'hibernasi' yang melindungi integriti genom. Implikasi Terhadap Teori Biologi dan Astrobiologi Penemuan ini mempunyai implikasi yang mendalam terhadap pemahaman kita tentang had kehidupan. Pertama, ia menunjukkan bahawa kehidupan boleh bertahan dalam tempoh masa yang jauh lebih lama daripada yang difikirkan sebelumnya, tanpa memerlukan sumber tenaga yang berterusan. Kedua, ia membuka kemungkinan bahawa kehidupan mikroba boleh wujud di planet lain seperti Marikh atau Europa, di mana keadaan persekitaran yang ekstrem dan kekurangan nutrien mungkin tidak menjadi penghalang. Jika bakteria di Bumi boleh bertahan 100 juta tahun dalam sedimen laut dalam, maka mikroorganisma di bawah permukaan Marikh yang beku mungkin juga mempunyai potensi yang sama. Kajian ini juga mencabar konsep 'kematian sel' dan 'kebolehubahan hayat' dalam biologi, kerana sel-sel ini berada dalam keadaan 'antara hidup dan mati' yang sukar ditakrifkan. Cabaran dan Penyelidikan Masa Depan Walaupun penemuan ini sangat menarik, masih banyak persoalan yang perlu dijawab. Bagaimana bakteria ini mengelakkan pengumpulan mutasi genetik yang merosakkan selama berjuta-juta tahun? Apakah mekanisme molekul yang membolehkan mereka membaiki DNA dengan cekap? Penyelidik kini sedang menjalankan kajian lanjut untuk memahami genom dan proteom bakteria ini. Mereka juga merancang untuk mengkaji sama ada bakteria ini boleh dihidupkan semula selepas tempoh dorman yang lebih lama, seperti 200 juta tahun. Penemuan ini bukan sahaja mengubah pemahaman kita tentang kehidupan di Bumi, tetapi juga memberi harapan bahawa kehidupan mungkin lebih tahan lasak daripada yang kita sangka, walaupun di persekitaran yang paling ekstrem di alam semesta.