Penemuan Terbaharu: Bakteria Ekstremofil di Tasik Subglasier Antartika Mampu Bertahan dalam Kepekatan Logam Berat Tinggi – Kajian Mendedahkan Bakteria yang Menggunakan Logam sebagai Sumber Tenaga

Penemuan Terbaharu: Bakteria Ekstremofil di Tasik Subglasier Antartika Mampu Bertahan dalam Kepekatan Logam Berat Tinggi – Kajian Mendedahkan Bakteria yang Menggunakan Logam sebagai Sumber Tenaga. Kajian terbaharu oleh penyelidik dari Montana State University dan British Antarctic Survey yang diterbitkan dalam jurnal Nature Communications mendedahkan penemuan mengejutkan: bakteria ekstremofil yang hidup di Tasik Subglasier Whillans, Antartika, mampu bertahan dalam kepekatan logam berat yang sangat tinggi seperti besi, mangan, dan kobalt. Bakteria ini menggunakan logam tersebut sebagai sumber tenaga melalui proses pengoksidaan, mencabar pemahaman kita tentang had kehidupan di Bumi dan membuka potensi besar dalam bioremediasi serta penerokaan kehidupan di planet lain.. Penemuan Mengejutkan di Bawah Lapisan Ais Antartika Di bawah lapisan ais setebal lebih 800 meter di Antartika Barat, tersembunyi sebuah dunia yang selama ini dianggap mustahil untuk didiami. Tasik Subglasier Whillans, sebuah badan air yang terasing daripada atmosfera selama berjuta-juta tahun, telah menjadi tumpuan penyelidikan antarabangsa sejak beberapa dekad lalu. Namun, penemuan terbaharu yang diterbitkan dalam jurnal Nature Communications pada tahun 2023 oleh pasukan penyelidik dari Montana State University dan British Antarctic Survey telah mengejutkan komuniti saintifik: mereka menemui bakteria ekstremofil yang bukan sahaja mampu bertahan dalam kepekatan logam berat yang sangat tinggi, malah menggunakan logam tersebut sebagai sumber tenaga utama. Metodologi Kajian di Tasik Subglasier Whillans Pasukan penyelidik yang diketuai oleh Profesor John Priscu menggunakan teknologi penggerudian air panas yang canggih untuk menembusi lapisan ais tanpa mencemarkan ekosistem tasik. Mereka mengumpul sampel air dan sedimen dari kedalaman lebih 800 meter, kemudian menganalisisnya menggunakan teknik metagenomik dan spektrometri jisim. Hasilnya mengejutkan: mereka menemui komuniti bakteria yang didominasi oleh spesies daripada genus Shewanella dan Geobacter , yang terkenal dengan keupayaan untuk mengoksidakan logam. Analisis lanjut menunjukkan bahawa bakteria ini mempunyai kepekatan enzim sitokrom yang tinggi, membolehkan mereka memindahkan elektron daripada logam berat seperti besi Fe²⁺ dan mangan Mn²⁺ ke rantai pengangkutan elektron, seterusnya menghasilkan tenaga dalam bentuk ATP. Kesan Biokimia Terhadap Bakteria dan Ekosistem Penemuan ini mengubah paradigma kita tentang metabolisme mikrob. Selama ini, saintis menganggap bahawa kehidupan memerlukan sumber karbon organik atau cahaya matahari untuk menjana tenaga. Namun, bakteria di Tasik Whillans membuktikan sebaliknya: mereka hidup dalam kegelapan total, tanpa oksigen, dan menggunakan logam berat sebagai penderma elektron. Proses ini, yang dikenali sebagai respirasi logam, membolehkan mereka bertahan dalam persekitaran yang kaya dengan arsenik, kadmium, dan plumbum – logam yang biasanya toksik kepada kebanyakan organisma. Kajian menunjukkan bahawa bakteria ini bukan sahaja toleran, malah memerlukan logam tersebut untuk pertumbuhan. Ini membuka persoalan baru tentang had kehidupan di Bumi dan kemungkinan kehidupan di planet lain seperti Marikh atau Europa, bulan Musytari, yang dipercayai mempunyai lautan subglasier yang serupa. Implikasi Terhadap Bioremediasi dan Industri Keupayaan bakteria ini untuk mengoksidakan logam berat mempunyai potensi besar dalam bidang bioremediasi. Logam berat seperti besi, mangan, dan kobalt sering menjadi pencemar utama dalam sisa industri perlombongan dan kilang. Dengan menggunakan bakteria ini, kita boleh merawat air sisa yang tercemar dengan lebih cekap dan murah berbanding kaedah kimia konvensional. Selain itu, enzim yang terlibat dalam proses pengoksidaan logam ini boleh digunakan dalam sel bahan api mikrob untuk menghasilkan elektrik daripada sisa logam. Penyelidik kini sedang mengkaji kemungkinan untuk mengkultur bakteria ini dalam skala besar dan mengoptimumkan keadaan pertumbuhan mereka untuk aplikasi komersial. Cabaran dan Penyelidikan Masa Depan Walaupun penemuan ini sangat menjanjikan, masih banyak cabaran yang perlu diatasi. Pertama, bakteria ini sangat sensitif terhadap perubahan suhu dan tekanan, menjadikannya sukar untuk dikultur di makmal. Kedua, mekanisme genetik yang membolehkan mereka bertahan dalam kepekatan logam tinggi masih belum difahami sepenuhnya. Pasukan penyelidik kini sedang menjalankan kajian genomik lanjut untuk mengenal pasti gen-gen yang bertanggungjawab bagi toleransi logam dan respirasi logam. Mereka juga merancang misi seterusnya ke Tasik Subglasier Ellsworth dan Tasik Vostok untuk mencari spesies bakteria lain yang mungkin mempunyai keupayaan lebih ekstrem. Kesimpulan: Sempadan Baru dalam Biologi Ekstrem Penemuan bakteria ekstremofil di Tasik Subglasier Whillans bukan sahaja memperluas pemahaman kita tentang kepelbagaian kehidupan di Bumi, tetapi juga membuka pintu kepada aplikasi teknologi yang revolusioner. Dari bioremediasi hingga penerokaan angkasa lepas, bakteria ini menunjukkan bahawa kehidupan boleh wujud dalam keadaan yang paling mustahil sekalipun. Seperti yang dinyatakan oleh Profesor Priscu dalam temu bual dengan Nature , "Kita baru sahaja menggaru permukaan pemahaman tentang kehidupan di bawah ais. Setiap penemuan baru mengingatkan kita bahawa alam semesta ini penuh dengan kejutan yang menunggu untuk diterokai."