Mikroba di Dasar Laut Samudra Pasifik, Ungkap Nenek Moyang Eukariota

KOMPAS.com - Sebuah mikroba yang ditemukan di dasar laut berlumpur di Samudra Pasifik, diklaim dapat mengungkap kehidupan nenek moyang eukariota.

Eukariota merupakan organisme dengan sel nukleus dan dilapisi membran lainnya. Melansir Live Science, Senin (20/1/2020), mikroba ini ditemukan di dasar samudra dengan bentuk seperti gumpalan yang memiliki tentakel.

Peneliti mengklaim mikroba tersebut mungkin menyimpan rahasia tentang bagaimana bentuk kehidupan multiseluler pertama berkembang.

Jauh sebelum organisme kompleks ada, dunia merupakan rumah bagi organisme bersel tunggal, archaea dan bakteri. Mikroorganisme diketahui telah berevolusi antara 2 miliar tahun dan 1,8 miliar tahun lalu.

Evolusi itu mengarah pada kehidupan yang lebih kompleks yang disebut eukariota, sebuah kelompok yang mencakup manusia, hewan, tumbuhan dan jamur.

Namun, munculnya gumpalan ini menunjukkan perjalanan yang luar biasa dari suatu kehidupan, yang mencoba diulik oleh para ilmuwan.

Sebelumnya, para ilmuwan berhipotesis, sekelompok mikroba yang disebut Asgard archaea adalah nenek moyang eukariota yang banyak dicari.

Sebab, mikroba ini memiliki gen yang mirip dengan sejenisnya. Untuk menganalisanya, sekelompok peneliti dari Jepang telah menghabiskan satu dekade untuk mengumpulkan analisa lumpur dari dasar Omine Ridge di lepas pantai Jepang.

Tim peneliti menyimpan sampel lumpur dan mikroorganisme di dalam bioreaktor khusus di laboratorium. Bioreaktor ini dibuat dengan kondisi lingkungan laut, di mana mikroorganisme itu ditemukan.

Selama bertahun-tahun, tim mulai mengisolasi mikroorganisme di dalam sampel. Tujuan awal para ilmuwan adalah untuk menemukan mikroba yang memakan metana dan yang mungkin dapat membersihkan kotoran.

Akan tetapi, mereka menemukan sampel mengandung jenis Asgard archaea yang sebelumnya tidak diketahui.

Akhirnya, para ilmuwan menamai mikroba itu strain Asgard archaea Promotheoarchae syntrophicum. Nama itu diambil dari nama dewa Yunani, Prometheus yang dikenal menciptakan manusia dari lumpur.

Berdasarkan analisis yang dilakukan, Promotheoarchae syntrophicum memiliki sejumlah gen yang menyerupai gen eukariota.

Struktur gen serupa pada eukariota

Gen-gen tersebut memegang instruksi untuk menciptakan protein tertentu yang ditemukan dalam mikroba ini.

Namun, protein yang diketahui tidak seperti yang diharapkan, mikroba ini membuat struktur seperti organel, yang serupa ditemukan di dalam eukariota.

Ilmuwan juga menemukan mikroba ini memiliki tonjolan seperti tentakel yang panjang dan bercabang di bagian luar, yang digunakan untuk menangkap bakteri.

Para penulis mengusulkan hipotesis tentang apa yang terjadi pada perairan purba ini.

Pada sekitar 2,7 miliar tahun yang lalu, oksigen mulai menumpuk di Bumi. Setelah hidup tanpa oksigen, unsur ini akan terbukti beracun bagi Promotheoarchae syntrophicum.

Jadi, Promotheoarchae syntrophicum mungkin telah mengembangkan adaptasi baru dengan cara membentuk kelompok dengan bakteri yang toleran terhadap oksigen.

Bakteri tersebut memberi Promotheoarchae syntrophicum berbagai senyawa untuk hidup, sementara, pada akhirnya, dia memakan limbah archaea.

Ketika kadar oksigen meningkat lebih jauh, Promotheoarchae syntrophicum mungkin menjadi lebih agresif.

Di dalam mikroba tersebut, bakteri ini mungkin akhirnya berkembang menjadi kunci organel penghasil energi untuk kelangsungan hidup eukariota, yakni mitokondria.

"Keberhasilan tim dalam membudidayakan Prometheoarchaeum setelah upaya mencakup lebih dari satu dekade merupakan terobosan besar bagi mikrobiologi," Christa Schleper dan Filipa L. Sousa, dua peneliti di Universitas Wina yang tidak terlibat dalam penelitian ini.

Menurut mereka, penelitian ini telah menetapkan tahapan untuk penggunaan teknik molekuler dan pencitraan untuk lebih menjelaskan metabolisme Prometheoarchaeum dan peran protein pada eukariotik dalam biologi sel archaeal.