Mikroba yang terjebak dalam tanah beku bangun setelah ribuan tahun
Dalam sebuah studi baru, sekelompok geolog dan biolog yang dipimpin oleh CU Boulder menghidupkan kembali mikroba purba yang terjebak dalam es—dalam beberapa kasus selama sekitar 40.000 tahun.
Berlangganan ke kaminewsletteruntuk pembaruan berita teknologi terbaru.
Studi ini adalah pameran permafrost planet ini. Itu adalah istilah untuk campuran beku tanah, es, dan batu yang terletak di bawah hampir seperempat daratan di belahan bumi utara. Ini adalah kuburan es di mana sisa-sisa hewan dan tumbuhan, bersama dengan banyak bakteri dan mikroorganisme lainnya, telah terjebak dalam waktu.
Artinya, sampai ilmuwan yang penasaran mencoba membangunkan mereka.
Kelompok tersebut menemukan bahwa jika Anda melelehkan tanah beku, mikroba di dalamnya akan membutuhkan waktu lama untuk menjadi aktif. Namun setelah beberapa bulan, seperti bangun setelah tidur siang yang lama, mereka mulai membentuk koloni yang berkembang pesat.
Ini bukan sampel yang mati sama sekali,” kata Tristan Caro, penulis utama studi tersebut dan mantan mahasiswa pascasarjana di bidang ilmu geologi di CU Boulder. “Mereka masih sangat mampu menopang kehidupan yang kuat yang dapat memecah materi organik dan melepaskannya sebagai karbon dioksida.
Caro dan rekan-rekannyaditerbitkantemuan mereka pada bulan September di jurnalJurnal Penelitian Geofisika: Biogeosains
Penelitian ini memiliki implikasi yang luas terhadap kesehatan Arktik, dan seluruh planet, tambah co-author studi Sebastian Kopf.
Hari ini, permafrost di seluruh dunia mencair dengan kecepatan yang mengkhawatirkan akibat perubahan iklim yang disebabkan manusia. Para ilmuwan khawatir tren ini bisa memicu siklus buruk. Ketika permafrost mencair, mikroba yang hidup di tanah akan mulai memecah bahan organik, melepaskannya ke udara sebagai karbon dioksida dan metana—keduanya adalah gas rumah kaca yang sangat kuat.
Ini salah satu ketidakpastian terbesar dalam respons terhadap perubahan iklim,” kata Kopf, profesor ilmu kebumian di CU Boulder. “Bagaimana pelepasan tanah beku ini, di mana kita tahu ada banyak karbon yang tersimpan, akan memengaruhi ekologi daerah-daerah ini dan laju perubahan iklim?
Tidur panjang
Untuk menjelajahi ketidakpastian tersebut, para peneliti melakukan perjalanan ke lokasi yang unik, Korps Insinyur Angkatan Darat Amerika Serikat’nyaTerowongan Es Abadi. Fasilitas penelitian ini meluas lebih dari 350 kaki ke dalam tanah yang membeku di bawah tengah Alaska.
Saat Caro memasuki terowongan yang lebarnya kira-kira sama dengan terowongan tambang, ia bisa melihat tulang-tulang bison dan mammoth purba yang menonjol dari dindingnya.
Yang pertama kali Anda perhatikan ketika masuk ke sana adalah baunya sangat buruk. Baunya seperti basement yang lembap dan sudah dibiarkan terlalu lama,” kata Caro, sekarang peneliti pasca-doktoral di California Institute of Technology. “Bagi seorang mikrobiolog, ini sangat menarik karena bau yang menarik sering kali berasal dari mikroba.
Dalam studi saat ini, para peneliti mengumpulkan sampel tanah beku yang berusia beberapa ribu hingga puluhan ribu tahun dari dinding terowongan. Mereka kemudian menambahkan air ke dalam sampel tersebut dan menempatkannya dalam inkubasi pada suhu 39 dan 54 derajat Fahrenheit—dingin bagi manusia, tetapi sangat panas bagi Arktik.
“Kami ingin mensimulasikan apa yang terjadi di musim panas Alaska, di bawah kondisi iklim masa depan di mana suhu ini mencapai area yang lebih dalam dari tanah beku.” Kata Caro.
Dengan twist: Para peneliti mengandalkan air yang terdiri dari atom hidrogen yang tidak biasa berat, juga dikenal sebagai deuterium. Hal ini memungkinkan mereka melacak bagaimana mikroba mereka menyerap air tersebut, kemudian menggunakan hidrogen untuk membangun membran yang terbuat dari bahan lemak yang mengelilingi semua sel hidup.
Musim panas Arktik
Yang mereka lihat adalah mengejutkan.
Dalam beberapa bulan pertama, koloni-koloni ini tumbuh secara perlahan, dalam beberapa kasus hanya mengganti sekitar satu dari setiap 100.000 sel per hari. Di laboratorium, sebagian besar koloni bakteri dapat sepenuhnya berganti dalam jangka waktu beberapa jam.
Tetapi pada masa enam bulan, semuanya telah berubah. Beberapa koloni bakteri bahkan menghasilkan struktur lengket yang disebut “biofilm” yang dapat terlihat dengan mata telanjang.
Caro mengatakan mikroba-mikroba ini kemungkinan tidak bisa menginfeksi manusia, tetapi tim tetap menyimpannya di dalam ruang tertutup.
Ia menambahkan bahwa koloni-koloni itu tampaknya tidak bangun lebih cepat pada suhu yang lebih tinggi. Hasil ini mungkin memiliki pelajaran bagi thawing permafrost di dunia nyata: Setelah masa panas, mungkin diperlukan beberapa bulan bagi mikroba untuk menjadi aktif cukup sehingga mulai mengeluarkan gas rumah kaca ke udara dalam jumlah besar.
Dengan kata lain, semakin lama musim panas Arktik, semakin besar risiko bagi planet ini.
“Anda mungkin mengalami satu hari panas di musim panas Alaska, tetapi yang lebih penting adalah memanjangnya musim panas sehingga suhu hangat ini menyebar ke musim gugur dan musim semi,” kata Caro.
Ia menambahkan bahwa masih banyak pertanyaan terbuka tentang mikroba ini, seperti apakah organisme purba berperilaku sama di lokasi-lokasi di seluruh dunia.
Ada begitu banyak tanah beku di dunia—di Alaska, Siberia, dan daerah dingin utara lainnya,” kata Caro. “Kami hanya mengambil sampel satu bagian kecil dari itu.
Informasi lebih lanjut:T. A. Caro dkk, Pemulihan Mikroba dan Tingkat Pertumbuhan di Permafrost Dalam: Hasil Penyelidikan Isotop Lipid di Terowongan Penelitian Permafrost di Fox, Alaska,Jurnal Penelitian Geofisika: Biogeosains(2025).DOI: 10.1029/2025jg008759
Disediakan oleh University of Colorado at Boulder
Cerita ini pertama kali diterbitkan diBisakimia.
- Cara Cek NUPTK Guru 2026 dan Solusi Jika Bermasalah - January 29, 2026
- Sering Muncul di Ujian! 25 Soal Tes Potensi Akademik Lengkap dengan Pembahasan - January 29, 2026
- Mikroba yang terjebak dalam tanah beku bangun setelah ribuan tahun - January 29, 2026
Leave a Reply