Cara Baru Hasilkan Oksigen Ditemukan pada Mikroba Ini

TEMPO.CO, Jakarta - Sebuah cara baru menghasilkan oksigen telah ditemukan pada mikroba yang hidup di kedalaman laut yang paling gelap. Temuan diungkap dalam Jurnal Science yang terbit 6 Januari 2022.

Kebanyakan oksigen di Bumi dihasilkan melalui proses fotosintesis, yang membutuhkan cahaya matahari. Tapi, ahli biologi dari University of Southern Denmark, Don Canfield, dan koleganya mengidentifikasi satu jenis mikroba yang tidak melakukan proses fotosintesis itu, namun tetap bisa memproduksi oksigen. Caranya, sangat unik.

Tim peneliti itu menemukannya di laboratorium setelah mempelajari beragam mikroba yang bisa hidup dalam laut dalam yang gelap dan minim oksigen. “Kami ingin melihat serendah apa batas kadar oksigen di mana organisme masih dapat hidup,” kata Canfield.

Obyek dalam penelitian itu adalah mikroba archaea bernama Nitrosopumilus maritimus yang dikenal melakukan oksidasi amonia untuk memproduksi nitrogen. Proses produksi nitrogen membutuhkan oksigen, dan mikroba itu juga telah diketahui banyak ditemukan hidup di perairan yang kaya oksigen.

Namun, mikroba yang sama juga bertahan hidup dalam wilayah gelap dari lautan di mana kadar oksigennya sangat rendah—sesuatu yang telah sejak lama menjadi teka-teki bagi para ilmuwan. “Tidak ada yang tahu kenapa mikroba itu bisa ada yang hidup di sana,” kata Canfield.

Dia dan timnya kemudian membuat kultur archaea dalam wadah yang tertutup rapat dan menempatkannya dalam ruang gelap. Mereka lalu mengurangi kadar oksigen dalam wadah itu untuk meniru kondisi di dasar laut terdalam.

Hasilnya, hal yang mengejutkan terjadi. Ketika archaea telah menghirup habis sisa oksigen yang ada dalam kultur, kadar gas itu ternyata bisa hadir kembali dan bahkan meningkat.

Para penelitinya tidak terlalu yakin tentang bagaimana mikroba itu membangkitkan oksigen ekstra. Sejauh ini telah dikenal ada tiga cara alami produksi oksigen dalam gelap tanpa proses fotosintesis, tapi Canfield dkk mengatakan kalau mikroba yang mereka amati kemungkinan menggunakan mekanisme biologis yang berbeda lagi—yang belum pernah diketahui.

Mekanisme pada N. maritimus melibatkan cara unik yang menghasilkan nitrogen dan oksigen sekaligus. Teknik pelabelan dengan isotop menguak serangkaian reaksi oksidasi dari nitrit hingga akhirnya menjadi dinitrogen. Saat itu oksigen juga terbentuk. Belum jelas benar prosesnya, tapi kemungkinan dari pembentukan nitrik oksida yang tidak pas di tengah reaksi oksidasi itu.

“Itu membuka kemungkinan kalau ada metabolisme yang benar-benar baru berfungsi di lautan sana yang kita tidak ketahui,” kata Canfield sambil menambahkan kemungkinan mekanisme yang sama juga dimiliki jenis organisme lain.

“Archaea peng-oksidasi ammonia adalah termasuk organisme dengan jumlah populasi berlimpah di lautan di Bumi,” kata ahli biologi, anggota tim peneliti, Laura Lehtovirta-Morley dari University of East Anglia, Inggris. Itu sebabnya, dia mengatakan, peran kunci mikroba itu dalam siklus nitrogen di dunia telah diketahui sejak lama. “Namun, kemampuan mereka yang ternyata bisa memproduksi oksigen sangat mengejutkan dan menarik.”

NEW SCIENTIST, SCIENCE

Baca juga:
4 Gempa yang Sanggup Getarkan Daerah Khusus Ibu Kota Jakarta