Adakah kehidupan di Marikh? Sekiranya ada, mungkin mikroskopik dan sangat sukar; mampu mengatasi suhu sejuk, tekanan rendah, dan air yang sangat sedikit. Mikroba ini memperluas pelbagai habitat yang mungkin menyokong kehidupan di Sistem Suria kita, dan akan memberi para saintis ciri baru untuk dicari ketika menjelajah Planet Merah.
Sekelompok mikroba yang tahan lasak yang tinggal di beberapa lingkungan Bumi yang paling keras dapat berkembang di Marikh sejuk dan planet-planet lain yang sejuk, menurut pasukan penyelidik ahli astronomi dan mikrobiologi.
Dalam satu kajian makmal selama dua tahun, para penyelidik mendapati bahawa beberapa mikroorganisma yang disesuaikan dengan kesejukan bukan hanya dapat bertahan tetapi dihasilkan semula pada suhu 30 darjah Fahrenheit, tepat di bawah titik beku air. Mikroba juga mengembangkan mekanisme pertahanan yang melindungi mereka dari suhu sejuk. Penyelidik adalah anggota kolaborasi unik ahli astronomi dari Institut Sains Teleskop Angkasa dan ahli mikrobiologi dari Pusat Bioteknologi Marin Institut Bioteknologi Universiti Maryland di Baltimore, MD. Hasilnya muncul di laman web International Journal of Astrobiology.
"Had suhu rendah untuk hidup sangat penting kerana, di kedua sistem suria dan Bima Sakti, persekitaran sejuk jauh lebih biasa daripada persekitaran panas," kata Neill Reid, ahli astronomi di Institut Sains Teleskop Angkasa dan pemimpin pasukan penyelidik. "Hasil kami menunjukkan bahawa suhu terendah di mana organisma ini dapat berkembang jatuh dalam julat suhu yang dialami di Marikh sekarang ini, dan dapat membenarkan kelangsungan hidup dan pertumbuhan, terutama di bawah permukaan Mars. Ini dapat memperluas wilayah zon yang dapat didiami, daerah di mana kehidupan dapat ada, menjadi planet-planet seperti Mars yang lebih sejuk. "
Sebilangan besar bintang di galaksi kita lebih sejuk daripada Matahari kita. Zon di sekitar bintang-bintang ini yang sesuai untuk suhu seperti Bumi akan lebih kecil dan lebih sempit daripada zon yang boleh dihuni di sekitar Matahari kita. Oleh itu, sebahagian besar planet mungkin lebih sejuk daripada Bumi.
Dalam kajian dua tahun mereka, para saintis menguji had suhu paling sejuk untuk dua jenis organisma satu sel: halofil dan metanogen. Mereka berada di antara sekumpulan mikroba yang secara kolektif disebut extremeophiles, dinamakan demikian kerana mereka tinggal di sumber air panas, ladang berasid, tasik asin, dan penutup es kutub dalam keadaan yang boleh membunuh manusia, haiwan, dan tumbuhan. Halophiles berkembang di air masin, seperti Great Salt Lake, dan mempunyai sistem pembaikan DNA untuk melindunginya dari dos radiasi yang sangat tinggi. Metanogen mampu tumbuh pada sebatian mudah seperti hidrogen dan karbon dioksida untuk tenaga dan dapat mengubah sisa menjadi metana.
Halofil dan metanogen yang digunakan dalam eksperimen berasal dari tasik Antartika. Di makmal, halofil menunjukkan pertumbuhan yang ketara hingga 30 darjah Fahrenheit (minus 1 darjah Celsius). Metanogen aktif hingga 28 darjah Fahrenheit (minus 2 darjah Celsius).
"Kami telah memperluas had suhu yang lebih rendah untuk spesies ini dengan beberapa darjah," kata Shiladitya DasSarma, seorang profesor dan pemimpin pasukan di Pusat Bioteknologi Marin, Institut Bioteknologi Universiti Maryland. "Kami mempunyai masa yang terhad untuk mengembangkan organisme dalam budaya, dalam beberapa bulan. Sekiranya kita dapat memperpanjang masa pertumbuhan, saya rasa kita dapat menurunkan suhu di mana mereka dapat bertahan lebih banyak lagi. Kultur air garam di mana mereka tumbuh di makmal dapat tetap dalam bentuk cair hingga minus 18 darjah Fahrenheit (minus 28 darjah Celsius), jadi potensi ada di sana untuk suhu pertumbuhan yang jauh lebih rendah. "
Para saintis juga terkejut apabila mengetahui bahawa halofil dan metanogen melindungi diri dari suhu sejuk. Beberapa bakteria arktik menunjukkan kelakuan yang serupa.
"Organisma ini sangat mudah disesuaikan, dan pada suhu rendah mereka membentuk agregat sel," jelas DasSarma. "Ini adalah hasil yang mencolok, yang menunjukkan bahawa sel-sel mungkin 'bersatu' ketika suhu menjadi terlalu dingin untuk pertumbuhan, memberikan cara bertahan sebagai populasi. Ini adalah pengesanan pertama fenomena ini pada spesies ekstremofil Antartika pada suhu sejuk. "
Para saintis memilih ekstremofil ini untuk kajian makmal kerana berpotensi relevan dengan kehidupan di Mars yang sejuk dan kering. Halophiles dapat berkembang dalam air masin di bawah permukaan Marikh, yang boleh kekal cair pada suhu di bawah 32 darjah Fahrenheit (0 darjah Celsius). Metanogen dapat bertahan di planet tanpa oksigen, seperti Marikh. Sebenarnya, beberapa saintis telah mencadangkan agar metanogen menghasilkan metana yang dikesan di atmosfer Mars.
"Penemuan ini menunjukkan bahawa kajian ilmiah yang ketat mengenai ekstremofil yang diketahui di Bumi dapat memberikan petunjuk bagaimana kehidupan dapat bertahan di tempat lain di alam semesta," kata DasSarma.
Penyelidik seterusnya merancang untuk memetakan rangka tindakan genetik lengkap untuk setiap ekstremofil. Dengan membuat inventori semua gen, saintis akan dapat menentukan fungsi setiap gen, seperti menentukan gen yang melindungi organisma dari selesema.
Banyak ekstremofil adalah peninggalan evolusi yang disebut Archaea, yang mungkin merupakan antara homesteaders pertama di Bumi 3.5 bilion tahun yang lalu. Ekstremofil yang kuat ini mungkin dapat bertahan di banyak tempat di alam semesta, termasuk beberapa kira-kira 200 dunia di sekitar bintang di luar sistem suria kita yang telah dijumpai oleh ahli astronomi selama dekad yang lalu. Planet-planet ini berada dalam lingkungan yang luas, dari apa yang disebut "Musytari panas", yang mengorbit dekat dengan bintang mereka dan di mana suhu melebihi 1.800 darjah Fahrenheit (1.000 darjah Celsius), ke raksasa gas di orbit seperti Musytari, di mana suhu berada sekitar 238 darjah Fahrenheit (minus 150 darjah Celsius).
Penemuan planet dengan perbezaan suhu yang besar telah membuat para saintis bertanya-tanya persekitaran apa yang dapat menjadi ramah bagi kehidupan. Faktor utama dalam kelangsungan hidup organisma adalah menentukan had suhu atas dan bawah di mana ia boleh hidup.
Walaupun keadaan cuaca Mars sangat teruk, planet ini mempunyai beberapa persamaan dengan kawasan sejuk di Bumi yang paling ekstrem, seperti Antartika. Sudah lama dianggap sebagai kehidupan yang mandul, penyiasatan baru-baru ini terhadap persekitaran Antartika telah mendedahkan aktiviti mikrob yang cukup besar. "Archaea dan bakteria yang telah menyesuaikan diri dengan keadaan ekstrem ini adalah beberapa calon terbaik untuk analog darat dari kehidupan luar angkasa yang berpotensi; memahami strategi penyesuaian mereka, dan keterbatasannya, akan memberikan gambaran yang lebih mendalam mengenai batasan-batasan asas mengenai rangkaian persekitaran yang ramah, ”kata DasSarma.
Penyelidikan pasukan ini disokong melalui geran dari Dana Penyelidikan Discretionary Pengarah Institut Sains Teleskop Angkasa, National Science Foundation, dan Majlis Penyelidikan Australia.
Institut Sains Teleskop Angkasa dikendalikan untuk NASA oleh Persatuan Universiti Penyelidikan dalam Astronomi, Inc., Washington.
Salah satu daripada lima pusat yang membentuk Institut Bioteknologi Universiti Maryland (UMBI) Pusat Bioteknologi Marin, yang terletak di Pelabuhan Dalam Baltimore, mempekerjakan penyelidik yang menggunakan alat biologi moden dan bioteknologi untuk mengkaji, melindungi, dan meningkatkan sumber laut dan muara.
Dengan pusat penyelidikan di Baltimore, Rockville, dan College Park, Institut Bioteknologi University of Maryland adalah yang terbaru dari 13 institusi yang membentuk Sistem Universiti Maryland. UMBI mempunyai 85 fakulti peringkat tangga dan anggaran 2006 sebanyak $ 60 juta. Merayakan tahun ke-20 institusi ini kepada Maryland dan dunia, UMBI diketuai oleh ahli mikrobiologi dan bekas eksekutif bioteknologi Dr. Jennie C. Hunter-Cevera. Untuk maklumat lebih lanjut, lawati http://www.umbi.umd.edu.
Sumber Asal: Siaran Berita Hubble
