Gurun Atacama, yang terletak di sepanjang pantai Pasifik Chili, dikenal sebagai tempat terkering di Bumi.
Kekeringan ekstrem di sana membuatnya hampir tidak dihuni oleh kehidupan.
Namun, sebuah penelitian terbaru yang mengungkapkan adanya komunitas mikroba yang hidup di tanah berpasir gurun ini memberikan wawasan menarik dan berpotensi besar untuk penelitian kehidupan di planet lain.
Teknik Baru untuk Mengidentifikasi Mikroba Hidup
Dalam studi yang dipublikasikan di *Applied and Environmental Microbiology*, para peneliti memperkenalkan teknik inovatif yang mampu membedakan antara materi genetik dari mikroba yang hidup dan mati di tanah Atacama. Metode ekstraksi DNA tradisional sering kali tidak dapat memisahkan materi genetik ini, mencampurkan DNA mikroba yang hidup, mati, dan dorman.
Namun, dengan teknik baru yang dikembangkan oleh Dirk Wagner, Ph.D., dan timnya di GFZ German Research Centre for Geosciences di Potsdam, para ilmuwan kini dapat mempelajari lebih mendalam komunitas mikroba yang berkembang di lingkungan dengan biomassa rendah. Wagner dan timnya menciptakan metode penyaringan yang memungkinkan pemisahan dua jenis DNA: eDNA (DNA ekstraseluler) dan iDNA (DNA intraseluler). Perbedaan ini penting, karena hanya DNA dari mikroba hidup yang memiliki potensi untuk aktif berperan dalam proses-proses mikroba di tanah.
Wawasan dari Tanah Atacama
Peneliti menerapkan teknik baru ini pada sampel tanah dari Gurun Atacama, yang membentang dari pesisir Samudra Pasifik hingga lereng Pegunungan Andes. Hasil penelitian mengungkapkan beragam mikroba yang kemungkinan besar masih aktif.
Salah satu temuan penting adalah pentingnya pemahaman tentang perbedaan antara eDNA dan iDNA untuk menggali lebih dalam proses mikroba yang terjadi di gurun ini. Wagner menjelaskan bahwa metode ini juga dapat digunakan untuk mempelajari kehidupan mikroba di lingkungan yang terbentuk setelah bencana alam, seperti gempa bumi atau tanah longsor, di mana mikroba mulai mengkolonisasi kembali wilayah tersebut setelah kehancuran.
Peran Mikroba di Lingkungan Ekstrem
Mikroba memegang peranan penting di lingkungan ekstrem seperti Gurun Atacama. Mereka merupakan pionir yang mempersiapkan tanah untuk kehidupan yang lebih kompleks di masa depan. Dengan memahami bagaimana mikroba bertahan hidup dan berfungsi di lingkungan yang sangat keras, para ilmuwan berharap bisa memperoleh wawasan yang dapat diterapkan dalam penelitian kehidupan di planet lain, seperti Mars.
Mikroba yang mampu bertahan di lingkungan keras ini menawarkan petunjuk berharga tentang kemungkinan adanya kehidupan di luar Bumi. Metode yang memungkinkan para peneliti memisahkan DNA mikroba hidup dan mati juga memberikan data yang lebih akurat untuk analisis lebih lanjut, seperti sekuensing metagenomik. Teknik ini membantu para ilmuwan mengidentifikasi mikroba spesifik dan memahami peran mereka dalam ekosistem.
Pendekatan Revolusioner untuk Lingkungan dengan Biomassa Rendah
Salah satu tantangan besar dalam penelitian mikroba adalah mengumpulkan dan mengidentifikasi DNA berkualitas tinggi dari lingkungan dengan biomassa rendah. Gurun Atacama adalah contoh ideal dari lingkungan seperti ini. Metode ekstraksi DNA tradisional sering kali menghasilkan campuran DNA dari mikroba yang hidup, mati, dan dorman.
Hal ini menyulitkan identifikasi mikroba yang aktif dan berperan dalam proses biologis di sana. Dengan menggunakan teknik penyaringan baru ini, Wagner dan timnya berhasil memisahkan eDNA dari iDNA, memungkinkan peneliti memperoleh gambaran yang lebih jelas tentang mikroba yang aktif di tanah Atacama. Ini adalah kemajuan besar dalam bidang mikrobiologi, khususnya dalam studi kehidupan mikroba di lingkungan ekstrem.
Komunitas Mikroba di Tanah Atacama
Pendekatan baru ini mengungkapkan bahwa dua kelompok bakteri utama, yaitu Actinobacteria dan Proteobacteria, ditemukan dalam sampel tanah dari Gurun Atacama. Selain itu, bakteri Chloroflexota mendominasi kelompok iDNA pada sampel yang diambil dari kedalaman kurang dari 5 sentimeter. Temuan ini menunjukkan bahwa komunitas mikroba di Atacama terus berevolusi dan aktif meskipun berada dalam kondisi yang sangat keras.
Langkah Selanjutnya dalam Penelitian Mikroba
Wagner dan timnya berencana untuk melanjutkan penelitian dengan melakukan sekuensing metagenomik pada sampel iDNA. Langkah ini bertujuan untuk mempelajari lebih dalam proses-proses mikroba yang terjadi di Gurun Atacama dan bagaimana mikroba dapat beradaptasi dengan kondisi lingkungan yang ekstrem. Metode yang dikembangkan ini tidak hanya dapat diterapkan untuk mempelajari mikroba di Bumi, tetapi juga memiliki potensi besar untuk penjelajahan luar angkasa. Jika kehidupan mikroba dapat bertahan di lingkungan seperti Gurun Atacama, ini dapat memberikan petunjuk penting tentang kemungkinan adanya kehidupan mikroba di planet lain, seperti Mars.
