PENEMUAN BARU DARI ILMUAN

"Kami tahu dari pemeriksaan langsung, serta citra satelit, bahwa olivin ada di dalam bebatuan Mars. Dan kini kami tahu bahwa olivin dapat menopang kehidupan mikroba."

---

Sebuah tim ilmuwan dari Oregon telah menemukan mikroba dari es dalam tabung lava di Pegunungan Cascade dan menemukan bahwa mereka berkembang dalam dingin, kondisi-kondisi yang mirip dengan kondisi di planet Mars. Mikroba ini mentolerir suhu yang mendekati titik beku dan rendah oksigen, dan mereka dapat bertumbuh tanpa adanya makanan organik. Dalam kondisi metabolisme yang didorong oleh oksidasi besi dari olivin, mineral vulkanik yang umum ditemukan di dalam bebatuan tabung lava. Faktor-faktor tersebut membuat mikroba ini mampu hidup di bawah permukaan Mars dan planet-planet lainnya, kata para ilmuwan.

Temuan ini, yang didukung pendanaan dari National Aeronautics and Space Administration (NASA), secara rinci dijelaskan dalam jurnal Astrobiology.

“Mikroba ini berasal dari salah satu genera bakteri yang paling umum di Bumi,” kata Amy Smith, seorang mahasiswi doktoral di Oregon State University dan salah satu penulis penelitian. “Anda dapat menemukan sepupu-sepupunya di gua-gua, pada kulit Anda, di dasar laut dan hampir di semua tempat. Apa yang berbeda, dalam hal ini, adalah kualitas yang unik yang memungkinkannya bertumbuh dalam kondisi seperti yang ada di Mars.”

Di laboratorium pada suhu kamar dan dengan kadar oksigen yang normal, para ilmuwan menunjukkan bahwa mikroba ini dapat mengkonsumsi bahan organik (gula). Namun ketika para peneliti menyingkirkan bahan organik itu, mengurangi suhu hingga mendekati titik beku, dan menurunkan kadar oksigen, mikroba ini mulai menggunakan besi di dalam olivin – bahan silikat yang umum ditemukan di batuan vulkanik di Bumi dan di Mars – sebagai sumber energi.

“Reaksi yang melibatkan mineral umum dari bebatuan vulkanik ini belum pernah didokumentasikan sebelumnya,” kata Martin Fisk, seorang profesor di College of Earth, Ocean, and Atmospheric Sciences OSU. “Pada bebatuan vulkanik yang secara langsung terkena udara dan pada suhu yang hangat, oksigen di atmosfer mengoksidasi besi sebelum mikroba dapat menggunakannya. Namun dalam tabung lava, di mana bakteri diselimuti es sehingga terlindung dari atmosfer, mereka bersaing dengan oksigen untuk memperoleh besi.

“Dengan meniru kondisi tersebut, kami bisa membuat mikroba itu mengulangi perilaku tersebut di dalam laboratorium,” tambah Fisk.

Amy Smith dan Radu Popa mengumpulkan sampel es dengan kepingan basal mengandung olivin dari tabung lava di Pegunungan Cascade Oregon. (Kredit: Jane Boone)

Mikroba ini dikumpulkan dari tabung lava di dekat Kawah Newberry di Pegunungan Cascades Oregon, pada ketinggian sekitar 5.000 kaki. Mereka berada dalam es di bebatuan sekitar 100 meter di dalam tabung lava, dalam lingkungan rendah oksigen, mendekati titik-beku. Para ilmuwan, termasuk Fisk, mengatakan bahwa di bawah permukaan Mars bisa memiliki kondisi yang sama dan bisa menjadi pelabuhan bakteri.

Bahkan, Fisk pernah memeriksa meteorit yang berasal dari Mars, yang berisi jejak-jejak – yang mungkin menunjukkan konsumsi oleh mikroba – meskipun tidak ada material hidup yang ditemukan. Jejak serupa ditemukan pada bebatuan tabung lava Kawah Newberry, katanya.

“Kondisi dalam tabung lava tidak sekeras di Mars,” kata Fisk. “Di Mars, suhu jarang mencapai ke titik beku, tingkat oksigen yang rendah dan pada permukaannya, zat cair tidak hadir. Namun air dihipotesis ada di bawah permukaan Mars dan bersuhu lebih hangat. Meskipun studi ini tidak persis meniru apa yang akan Anda temukan di Mars, hal ini menunjukkan bahwa bakteri dapat hidup dalam kondisi serupa.

“Kami tahu dari pemeriksaan langsung, serta citra satelit, bahwa olivin ada di dalam bebatuan Mars,” tambah Fisk. “Dan kini kami tahu bahwa olivin dapat menopang kehidupan mikroba.”

Gagasan untuk menjelajahi tabung lava berasal dari Radu Popa, seorang asisten profesor di Portland State University. Popa pernah mengeksplorasi gua-gua di tempat asalnya, Rumania, dan telah terbiasa dengan kondisi lingkungan tersebut. Karena tabung lava merupakan lingkungan yang terlindung dan ada pada Bumi maupun Mars, Popa mengusulkan gagasan untuk mempelajari mikroba pada lingkungan tersebut untuk melihat apakah kehidupan bisa ada di Planet Merah.

“Ketika suhu dan tekanan atmosfer di Mars lebih tinggi, sebagaimana pernah terjadi di masa lalu, ekosistem-ekosistem berbasis jenis bakteri ini bisa berkembang,” kata Popa. “Tanda-tanda yang ditinggalkan oleh bakteri seperti pada permukaan mineral dapat digunakan oleh para ilmuwan sebagai alat untuk menganalisis apakah kehidupan pernah ada di Mars.”

Kredit: Oregon State University
Jurnal: Radu Popa, Amy R. Smith, Rodica Popa, Jane Boone, Martin Fisk. Olivine-Respiring Bacteria Isolated from the Rock-Ice Interface in a Lava-Tube Cave, a Mars Analog Environment. Astrobiology, 2011; 111214063927003 DOI: 10.1089/ast.2011.0639