PARA ilmuwan yang didukung oleh NASA berhasil mengonfirmasi keberadaan organisme dengan struktur sel kompleks (eukariota) yang mampu bertahan hidup pada suhu ekstrem. Temuan ini meruntuhkan batasan teoritis yang selama ini diyakini menjadi titik kritis kehancuran sel kompleks.
Di kawasan perairan panas Lassen Volcanic National Park, California, tim peneliti mengamati sejenis amoeba yang mampu berkembang biak melalui pembelahan sel pada suhu mencapai 63 derajat Celsius (145 derajat Fahrenheit).
Organisme baru yang diberi nama Incendiamoeba cascadensis, atau dijuluki sebagai “amoeba api“, resmi memecahkan rekor batas suhu tertinggi bagi seluruh eukariota yang dikenal saat ini. Meskipun proses reproduksi berhenti di atas suhu 63 derajat Celsius, amoeba ini terbukti masih aktif bergerak mencari makan hingga suhu 64 derajat Celsius (147 derajat Fahrenheit).
Sebelum penemuan ini diterbitkan dalam jurnal Cell, batas suhu tertinggi untuk keberlangsungan hidup eukariota berada di angka 60 derajat Celsius (140 derajat Fahrenheit), yang hanya dipegang oleh beberapa spesies jamur serta alga merah.
Rahasia Bertahan di Tengah Suhu Ekstrem
Secara biologis, suhu tinggi dapat memicu kerusakan protein serta biomolekul vital yang dibutuhkan sel untuk beroperasi. Panas ekstrem juga berpotensi merusak struktur membran internal sel. Sebelumnya, para ahli menduga bahwa membran organel dalam sel eukariota tidak akan mampu mempertahankan stabilitasnya di atas suhu 62 derajat Celsius (144 derajat Fahrenheit). Namun, keberadaan Incendiamoeba cascadensis mematahkan asumsi tersebut.
“Penelitian pada eukariota sebelumnya sebagian terbatasi oleh dugaan mengenai stabilitas membran,” kata Beryl Rappaport, mahasiswa pascasarjana di Syracuse University sekaligus penulis utama studi tersebut. “Kami berharap penemuan I. cascadensis mendorong peneliti lain untuk terus mencari eukariota yang hidup di lingkungan bersuhu tinggi.”
Melalui analisis sekuensing genoma, tim peneliti menemukan sejumlah gen khusus yang berfungsi menstabilkan DNA amoeba agar tidak terurai. Peneliti juga mencatat peningkatan ekspresi gen pada suhu tinggi, khususnya gen yang berperan menjaga lipatan protein tetap stabil.
“Kami berhasil mengungkapkan banyak strategi yang membantu I. cascadensis bertahan hidup pada suhu tinggi, dan beberapa di antaranya mungkin juga digunakan oleh organisme termofil di seluruh spektrum kehidupan,” ujar Rappaport. “Sebagai contoh, beberapa protein pada I. cascadensis memiliki muatan permukaan positif yang tinggi untuk menjaga stabilitas. Muatan protein ini mirip dengan yang ditemukan pada bakteri dan arkhea termofilik.”
Setelah membandingkan data genetik global, tim peneliti juga menemukan jejak DNA serupa pada sampel geotermal dari wilayah lain, seperti Selandia Baru dan Yellowstone National Park. Hal ini mengindikasikan bahwa spesies amoeba termofilik sejenis I. cascadensis kemungkinan tersebar di berbagai belahan dunia.
Implikasi Bagi Pencarian Kehidupan Luar Angkasa
Penelitian mengenai extremophile, organisme yang sanggup bertahan di lingkungan ekstrem, menjadi pijakan penting bagi misi astrobiologi NASA dalam memetakan potensi kehidupan di planet lain, seperti Mars.
“Mempelajari ekstremofil membantu kita memahami batasan biokimia dan fisiologis dari kehidupan seperti yang kita kenal di Bumi secara lebih baik,” ungkap Alison Olcott, ilmuwan program Eksobiologi di Markas Besar NASA di Washington.
“Informasi ini pada gilirannya membantu memandu pencarian kehidupan oleh NASA dengan memperluas rentang kondisi lingkungan yang kami perkirakan berpotensi dihuni oleh kehidupan di tempat lain.”
Olcott menambahkan bahwa penemuan eukariota di lingkungan bersuhu tinggi tidak hanya memperluas pemahaman tentang lokasi potensial ditemukannya kehidupan, tetapi juga seberapa kompleks bentuk kehidupan tersebut.
Meski demikian, para peneliti menekankan bahwa kelangsungan hidup organisme tetap bergantung pada keseimbangan ekosistem pendukungnya.
“Sangat memungkinkan bagi kehidupan kompleks seperti I. cascadensis untuk bertahan hidup di planet lain, tetapi Bumi adalah satu-satunya planet yang saat ini kita ketahui memiliki seluruh persyaratan agar I. cascadensis dapat hidup dengan baik,” tutur Rappaport.
“Ini bukan hanya soal suhu. Suatu lingkungan juga membutuhkan tingkat keasaman, kadar oksigen, tekanan, air, dan sumber makanan yang tepat. I. cascadensis tidak bisa bertahan hidup sendirian. Ia tetap membutuhkan dukungan dari bentuk kehidupan lainnya.” (NASA/Z-2)