Seorang ahli astrobiologi di Jerman sedang mengembangkan perangkat uji baru yang bisa membantu mengungkap mikroba asing yang sedang tertidur – dan bahan kuncinya adalah asam amino umum yang banyak ditemukan di dalam darah manusia.
“L-serin, asam amino khusus yang kami gunakan, […] kita bisa membangunnya di dalam tubuh kita sendiri,” kata peneliti Max Riekeles, yang membantu mengembangkan perangkat penemuan alien tersebut, kepada Mashable.
Senyawa ini juga banyak ditemukan di samudra Bumi dan bahkan di dekat lingkungan yang gelap dan mistis yang mengelilingi ventilasi hidrotermal laut dalam, di mana kehidupan berevolusi jauh dari tempat mana pun yang bisa memberinya makan melalui fotosintesis. Peneliti NASA juga telah menemukan L-serin dan asam amino “proteinogenik” serupa – yang sangat penting bagi kemampuan banyak organisme untuk mensintesis protein mereka sendiri – yang terkubur dalam meteorit. Temuan ini dan penemuan lainnya membuat para ilmuwan bertanya-tanya apakah asam amino di luar angkasa mungkin pernah membantu kehidupan berevolusi di tempat lain di kosmos.
“Ini bisa menjadi cara sederhana untuk mencari kehidupan dalam misi Mars di masa depan,” menurut Riekeles, yang berlatar belakang sebagai insinyur dirgantara di Universitas Teknik Berlin, di mana ia sekarang bekerja pada penelitian biosignature ekstraterestrial.
“Tetapi, tentu saja, itu adalah pertanyaan dasar: ‘Apakah pernah ada kehidupan di sana?’”
Perangkat yang dikembangkan oleh Riekeles dan timnya mendapat manfaat dari fenomena yang disebut “kemotaksis,” mekanisme di mana mikroba, termasuk banyak spesies bakteri serta domain organisme mikroskopis lain yang disebut arkea, bermigrasi sebagai respons terhadap bahan kimia di sekitarnya.
Tahun-tahun penelitian telah menunjukkan bahwa banyak organisme kecil memiliki preferensi kuat untuk “bergerak naik gradien L-serin” menuju konsentrasi L-serin yang lebih tinggi. Fakta ini membuat Riekeles dan koleganya mengembangkan kit tes mereka dengan dua ruang yang dipisahkan oleh membran tipis semi-pori: Ruang pertama akan mengambil sampel dari dunia lain, sementara ruang kedua yang dimonitor video akan menahan konsentrasi L-serin yang menggugah selera dalam air.
“Namun, selalu ada pertanyaan pokok: ‘Apakah pernah ada kehidupan di sana?'”
Diberikan, gagasan untuk mempelajari organisme bersel tunggal hanya dengan mengamati mereka bergerak telah ada sejak awal mikrobiologi, ketika Antonie van Leeuwenhoek mengajukan makalah pertama tentang makhluk-makhluk kecil ini ke Royal Society London pada tahun 1676.
“Kemajuan dalam perangkat keras dan perangkat lunak beberapa tahun terakhir benar-benar menghadirkan cara yang sangat tua untuk melakukan eksperimen dengan observasi visual,” kata Riekeles, “terutama ketika Anda menggabungkannya dengan big data, machine learning, dan sebagainya.”
Untuk eksperimen terbaru mereka, yang baru-baru ini dipublikasikan dalam jurnal Frontiers in Astronomy and Space Sciences, Riekeles dan rekan penelitinya fokus pada tiga spesies “ekstremofil” yang mampu bertahan dan berkembang biak di beberapa kondisi paling keras di Bumi. Setiap calon dipilih untuk menyerupai jenis organisme kehidupan alien kecil yang mungkin benar-benar hidup di dunia luar yang tidak ramah – seperti permukaan gurun Mars yang terkena sinar kosmik atau bulan-bulan es dan air Jupiter: Europa, Ganymede, dan Callisto.
“Bakteri Pseudoalteromonas haloplanktis, P. halo, bisa bertahan dalam suhu yang sangat dingin, misalnya,” kata Riekeles kepada Mashable, “dan juga toleran terhadap lingkungan yang asin.”
“Dan lingkungan asin, ketika berkaitan dengan Mars, menarik karena diperkirakan banyak garam di permukaan Mars,” tambahnya.
Selain mikroba P. halo, yang dikumpulkan dari samudra di lepas pantai Antartika dan bisa tumbuh dengan bahagia pada suhu di bawah titik beku serendah 27,5 derajat Fahrenheit (-2,5 derajat Celsius), tim juga menguji spora bakteri Bacillus subtilis dan arkea Haloferax volcanii. Sebagai bentuk bakteri usus yang ditemukan di berbagai spesies hewan, B. subtilis mengembangkan kerangka pelindung yang mampu bertahan pada suhu hingga 212 F (100 C). Dan H. volcanii, yang ditemukan di Laut Mati dan daerah yang sangat berair garam lainnya, dapat bertahan dari paparan radiasi yang agresif, menarik perbandingan antara itu dan mikroba Mars hipotetis.
“Bukan hanya tahan garam,” catat Riekeles. “Jika Anda tidak menempatkannya di lingkungan di mana terdapat garam, maka ia tidak akan bertahan.”
Ketiga mikroba dalam studi ini bergerak dari ruang sampel ke ruang tes dengan L-serin dengan cepat. Dalam waktu satu jam, masing-masing menghasilkan “densitas sel” sekitar 200 persen lebih banyak mikroba di ruang tes yang mengandung sekitar 1,5 gram L-serin per liter air. Lebih dari itu, B. subtilis naik hingga 400 persen lebih banyak bakteri selama tes yang melipatgandakan konsentrasi molekul L-serin.
“Kami juga mencoba zat lain, seperti glukosa dan ribosa,” tambah Riekeles, “tetapi L-serin adalah, bagi ketiga organisme ini, yang paling efektif.”
Namun, Dirk Schulze-Makuch – seorang profesor habitat planet di Universitas Teknik di Berlin, yang bekerja dengan Riekeles dalam proyek ini – memperingatkan bahwa tantangan masih ada sebelum perangkat seperti ini bisa mendarat di permukaan Mars.
“Satu masalah besar,” tulis Schulze-Makuch untuk situs web Big Think, “adalah menemukan tempat yang dapat diakses oleh pendarat tetapi di mana air cair juga mungkin ada.”
“Dataran Tinggi Selatan Mars akan memenuhi syarat tersebut,” katanya. Kemungkinan lain adalah lokasi di Mars dengan ketinggian rendah seperti dasar lembah luas Valles Marineris atau di dalam gua, di mana “tekanan atmosfer cukup mendukung air (asin) cair.”
Terjemahan ini telah dikerjakan dengan bantuan teknologi. Maaf jika ada kesalahan atau kekurangan.