Para ilmuwan mengetahui bahwa kehidupan mikroba dapat bertahan dalam kondisi ekstrem tertentu—termasuk, semoga saja, cuaca Mars yang keras. Namun, penelitian baru menunjukkan bahwa satu mikroba khusus, spesies alga yang ditemukan dalam es Arktik, tidak se-statik yang sebelumnya dipercaya. Mereka secara mengejutkan aktif, meluncur melintasi—bahkan di dalam—habitat beku mereka.
Dalam makalah Proceedings of the National Academy of Sciences yang terbit pada 9 September, para peneliti menjelaskan bahwa diatom es—alga bersel satu dengan dinding luar seperti kaca—aktif bergerak dalam es. Aktivitas gesit ini menantang asumsi bahwa mikroba yang hidup di lingkungan ekstrem, atau ekstremofil, hanya sekadar bertahan hidup. Alga-alga ini justru berevolusi untuk berkembang meskipun dalam kondisi yang ekstrem. Mobilitas luar biasa mikroba ini juga mengisyaratkan peran tak terduga yang mungkin mereka mainkan dalam menopang ekologi Arktik.
“Ini bukan kriobiologi ala film tahun 1980-an,” ujar Manu Prakash, penulis senior studi dan seorang bioengineer dari Universitas Stanford, dalam sebuah pernyataan. “Diatom itu aktif seperti yang bisa kita bayangkan hingga suhu turun hingga -15 derajat Celcius, yang sangat mengejutkan.”
Suhu tersebut merupakan yang terendah yang pernah dicatat untuk sel eukariotik seperti diatom, klaim para peneliti. Yang mengejutkan, diatom dari spesies yang sama dari lingkungan yang lebih hangat tidak menunjukkan perilaku meluncur yang sama seperti diatom es. Ini menyiratkan bahwa kehidupan ekstrem diatom Arktik melahirkan “keunggulan evolusioner,” tambah mereka.
Eksklusif Arktik
Untuk penelitian ini, para peneliti mengumpulkan inti es dari 12 stasiun di seantero Arktik pada tahun 2023. Mereka melakukan analisis awal terhadap inti es tersebut menggunakan mikroskop di kapal, menciptakan gambaran komprehensif tentang masyarakat mikroskopis di dalam es.
Untuk mendapatkan gambaran yang lebih jelas tentang bagaimana dan mengapa diatom-diatom ini meluncur, tim berusaha mereplikasi kondisi inti es di dalam laboratorium. Mereka menyiapkan cawan Petri dengan lapisan tipis air tawar beku dan air asin yang sangat dingin. Tim bahkan menyumbangkan helai rambut mereka untuk meniru saluran mikrofluida dalam es Arktik, yang mengeluarkan garam dari struktur beku tersebut.
Seperti yang diduga, diatom-diatom itu dengan lincah meluncur melintasi cawan Petri, menggunakan helai rambut sebagai "jalan tol" selama aktivitas mereka. Analisis lebih lanjut memungkinkan para peneliti melacak dan menentukan bagaimana mikroba tersebut melakukan trik es mereka.
Para peneliti mengembangkan dan menggunakan mikroskop khusus serta lingkungan eksperimental untuk melacak pergerakan diatom dalam es. Kredit: Prakash Lab/Stanford University
“Ada polimer, semacam lendir seperti keong, yang mereka sekresikan yang menempel ke permukaan, seperti tali dengan jangkar,” jelas Qing Zhang, penulis utama studi dan seorang pelajar pascadoktoral di Stanford, dalam rilis yang sama. “Dan kemudian mereka menarik ‘tali’ itu, dan itu memberikan mereka gaya untuk bergerak maju.”
Tubuh Kecil, Kehadiran Besar
Jika berbicara jumlah, alga mungkin termasuk di antara organisme hidup paling melimpah di Arktik. Untuk memberinya perspektif, perairan Arktik terlihat “hijau pekat absolut” dalam rekaman drone murni karena alga, jelas Prakash.
Para peneliti masih harus mengidentifikasi signifikansi dari perilaku meluncur diatom ini. Namun, mengetahui bahwa mereka jauh lebih aktif dari yang kita duga bisa berarti bahwa peseluncur mini ini tanpa sadar berkontribusi pada bagaimana sumber daya didaur ulang di Arktik.
“Dalam artian tertentu, ini membuatmu sadar bahwa ini bukan sekadar makhluk kecil; ini adalah porsi signifikan dari rantai makanan dan mengontrol apa yang terjadi di bawah es,” tambah Prakash.
Itu merupakan penyimpangan signifikan dari apa yang sering kita pikirkan tentang mereka—sebagai sumber makanan utama untuk makhluk lain yang lebih besar. Namun jika benar, hal ini akan membantu ilmuwan mendapatkan wawasan baru tentang lingkungan Arktik yang sulit diselidiki, terutama karena perubahan iklim mengancam keberadaannya. Waktu dari hasil ini menunjukkan bahwa, untuk memahami apa yang ada di luar Bumi, kita pertama-tama perlu melindungi dan mengamati dengan aman apa yang sudah ada di sini.