- Para ilmuwan menemukan mikroba hidup di dalam batuan berusia 2 miliar tahun di Afrika Selatan, memecahkan rekor ekosistem mikroba tertua yang pernah ditemukan.
- Mikroba ini bertahan hidup dalam kondisi terisolasi, miskin energi, dan tanpa sinar matahari di dalam rekahan batuan yang tertutup lapisan tanah liat.
- Penemuan ini membuka kemungkinan adanya kehidupan di lingkungan serupa di planet lain, seperti Mars, dan memberikan wawasan baru tentang evolusi kehidupan di Bumi.
Para peneliti telah menemukan komunitas mikroba hidup di dalam batuan berusia 2 miliar tahun yang diambil dari Kompleks Batuan Beku Bushveld (BIC/Bushveld Igneous Complex ) di Afrika Selatan. BIC, formasi geologi yang luasnya kira-kira seluas Propinsi Riau, terbentuk dari pendinginan magma di bawah permukaan Bumi dan kaya akan deposit mineral berharga, termasuk platinum. Di dalam rekahan batuan vulkanik felsik yang mengandung mineral seperti kuarsa dan feldspar, mikroba-mikroba ini ditemukan terisolasi dan bertahan hidup dalam kondisi ekstrem selama miliaran tahun.
Sampel batuan yang mengandung mikroba ini digali dari kedalaman hampir sekitar 15 meter di bawah permukaan tanah. Penemuan ini menandakan ekosistem mikroba tertua yang pernah diidentifikasi di dalam batuan dan memberikan kesempatan unik untuk mempelajari kehidupan purba di Bumi, sekaligus membuka kemungkinan menemukan kehidupan di lingkungan serupa di planet lain.
Memecahkan Rekor Mikroba Tertua
Penemuan ini secara signifikan memperbarui pemahaman kita tentang batas usia kehidupan mikroba di dalam batuan. Rekor sebelumnya dipegang oleh mikroba yang ditemukan dalam sedimen laut berusia sekitar 100 juta tahun. Namun, mikroba yang ditemukan di BIC ini berusia jauh lebih tua, yaitu sekitar 2 miliar tahun. Tim peneliti yang dipimpin oleh Yohey Suzuki dari Universitas Tokyo menggunakan kombinasi teknik canggih untuk memverifikasi penemuan ini. Mereka menggabungkan tiga jenis pendekatan pencitraan: spektroskopi inframerah dan mikroskop elektron digunakan untuk mengidentifikasi dan menganalisis mikroba, sementara mikroskop fluoresen memvisualisasikan sel-sel mikroba di dalam batuan.
Green dye highlighting the DNA of microbes in a sample. Oleh Suzuki et al., Microbial Ecology, 2024
Untuk menghilangkan kemungkinan kontaminasi dari proses pengeboran atau penanganan sampel, tim peneliti mengembangkan protokol sterilisasi yang ketat dan melakukan analisis isotop karbon untuk memastikan bahwa mikroba tersebut memang berasal dari batuan purba.
Baca juga: Sinyal Kehidupan Purba di Planet Mars: Temuan Terbaru dari NASA
Bertahan Hidup di Kondisi Ekstrem
Mikroba-mikroba ini, yang kemungkinan termasuk dalam domain Archaea, menghuni rekahan-rekahan di dalam batuan yang terisolasi oleh lapisan tanah liat. Lapisan tanah liat yang kaya akan mineral seperti smectite ini berfungsi sebagai penghalang yang melindungi mikroba dari fluktuasi lingkungan dan radiasi. Selain itu, tanah liat juga menyediakan sumber nutrisi dan air yang esensial bagi kelangsungan hidup mikroba. Endapan tanah liat ini menutup celah-celah di batuan, mengisolasi mikroba dari lingkungan luar, dan menciptakan kondisi yang memungkinkan mereka bertahan hidup selama miliaran tahun.
Sampel batuan tempat ditemukannya mikroba. | Foto oleh Y. Suzuki
Lingkungan yang terisolasi dan miskin energi ini menyebabkan mikroba berada dalam keadaan dorman atau memiliki laju metabolisme yang sangat lambat. Yang menarik, mikroba ini memperoleh energi melalui kemosintesis, yaitu dengan memanfaatkan energi kimia yang dihasilkan dari reaksi antara air dengan mineral di sekitarnya, seperti hidrogen dan metana yang diproduksi melalui interaksi air dengan batuan felsik.
Baca juga: Di Bebatuan Perut Bumi, Makhluk Luar Biasa Ini Hidup
Implikasi bagi Pencarian Kehidupan di Luar Bumi
Implikasi dari penemuan ini sangat luas, terutama dalam pencarian kehidupan di luar Bumi. Kondisi di dalam batuan BIC, dengan keterbatasan nutrisi dan energi, dapat menjadi analogi untuk lingkungan bawah permukaan di Mars atau bulan-bulan es seperti Europa. Jika mikroba dapat bertahan hidup dalam kondisi ekstrem di Bumi selama miliaran tahun, mungkinkah ada kehidupan serupa di planet lain?
Sel mikroba dalam sampel batuan ditandai dengan pewarna hijau. Foto oleh Suzuki dkk., Microbial Ecology, 2024
“Penemuan mikroba di batuan berusia 2 miliar tahun ini membuat saya bersemangat untuk melihat apa yang mungkin kita temukan di sampel dari Mars,” kata Suzuki. “Misi rover Perseverance NASA yang akan membawa kembali sampel batuan dari Mars akan memberikan kesempatan yang menarik untuk menguji hipotesis ini.”
Dengan mempelajari DNA dan genom mikroba purba ini, yang mungkin mengandung informasi genetik unik yang telah berevolusi secara independen selama miliaran tahun, para ilmuwan berharap dapat mengungkap lebih banyak tentang evolusi awal kehidupan di Bumi. Studi lebih lanjut tentang komunitas mikroba ini dapat memberikan wawasan tentang keanekaragaman hayati, strategi adaptasi, dan sejarah evolusi kehidupan di Bumi pada masa awal. Penemuan ini membuka babak baru dalam pemahaman kita tentang kehidupan di Bumi dan potensi kehidupan di alam semesta.
Hasil penelitian ini telah dipublikasikan di jurnal ilmiah Microbial Ecology.
Sumber: Mongabay.co.id
