Ekstremofil (dari bahasa Latin extremus yang berarti "ekstrem" dan bahasa Yunani philiā (φιλία) yang berarti "cinta") adalah mikrob yang menyukai lingkungan habitat ekstrem untuk kelangsungan hidupnya. Mikrob-mikrob ini justru tidak dapat berkembang di lingkungan di mana sebagian besar makhluk hidup lain dapat hidup dengan nyaman di dalamnya.[1]

Sebagai contoh, hipertermofil mempunyai enzim yang sangat stabil dan hanya dapat bereaksi pada suhu tinggi. Enzim seperti ini sangat ideal untuk proses reaksi dalam industri. Enzim yang tidak rusak ketika bereaksi dan tahan lama dalam suhu tinggi menjadi sangat diperlukan oleh industri makanan atau minuman.[2]

Karakteristik

Pada 1980-an dan 1990-an, para ahli biologi menemukan bahwa kehidupan mikrob memiliki fleksibilitas besar untuk bertahan hidup di lingkungan yang ekstrem — relung yang bersifat asam atau sangat panas, misalnya — yang akan sepenuhnya tidak ramah bagi organisme kompleks. Beberapa ilmuwan bahkan menyimpulkan bahwa kehidupan mungkin telah dimulai di Bumi dalam lubang hidrotermal yang berada jauh di bawah permukaan laut.[3]

Menurut ahli astrofisika Steinn Sigurdsson, "Ada spora bakteri yang ditemukan berusia 40 juta tahun di Bumi — dan kita tahu mereka sangat tahan terhadap radiasi."[4] Beberapa bakteri ditemukan hidup dalam kondisi dingin dan gelap di sebuah danau yang terkubur setengah mil di bawah es di Antartika,[5] dan di Palung Maria, tempat terdalam di lautan Bumi.[6][7] Beberapa mikroorganisme telah ditemukan tumbuh subur di dalam batuan hingga 1.900 kaki (580 m) di bawah dasar laut yang memiliki kedalaman 2.600 m di lepas pantai barat laut Amerika Serikat.[6][8] Menurut salah satu peneliti, "Anda dapat menemukan mikrob di mana-mana—mereka sangat mudah beradaptasi dengan kondisi, dan bertahan hidup di mana pun mereka berada."[6] Kunci adaptasi ekstrofil adalah komposisi asam amino mereka, yang mempengaruhi kemampuan pelipatan protein mereka dalam kondisi tertentu.[9] Mempelajari lingkungan ekstrem di Bumi dapat membantu para peneliti memahami batasan kelayakhunian di dunia lain.[10]

Tom Gheysens dari Universitas Ghent di Belgia dan beberapa rekannya telah mempresentasikan temuan penelitian yang menunjukkan spora dari spesies bakteri Bacillus bertahan dan masih dapat hidup setelah dipanaskan hingga suhu 420 °C (788 °F).[11]

Batas dari kehidupan yang dikenal di Bumi.[12]
Faktor Lingkungan/sumber Batas Contohnya
Suhu tinggi Ventilasi hidrotermal bawah laut 110 °C hingga 121 °C[12] Pyrolobus fumarii, Pyrococcus furiosus
Suhu rendah Es -20 °C hingga -25 °C[13] Synechococcus lividus
Sistem basa Danau soda pH>11[12] Psychrobacter, Vibrio, Arthrobacter, Natronobacterium
Sistem asam Mata air vulkanik, drainase tambang asam pH -0,06 hingga 1,0[12] Bacillus, Clostridium paradoxum
Radiasi pengion Sinar kosmik, sinar-X, peluruhan radioaktif 1.500 hingga 6.000 Gy[12] Deinococcus radiodurans, Rubrobacter, Thermococcus gammatolerans
Radiasi UV Sinar matahari 5.000 J/m2[12] Deinococcus radiodurans, Rubrobacter, Thermococcus gammatolerans
Tekanan tinggi Palung Mariana 1.100 bar[12] Pyrococcus sp.
Salinitas Konsentrasi garam tinggi aw ~ 0,6[12] Halobacteriaceae, Dunaliella salina
Pengeringan Gurun Atacama (Chili), McMurdo Dry Valleys (Antartika) ~ 60% kelembaban relatif [12] Chroococcidiopsis
Kerak dalam diakses di beberapa tambang emas Halicephalobus mephisto, Mylonchulus brachyurus, arthropoda yang tidak dikenal

Jenis-jenis ekstremofil

Ekstremofil memiliki beragam jenis dan habitat yang bervariasi, dari suhu yang sangat rendah hingga sangat tinggi ataupun di lingkungan yang sangat asam. Jenis-jenisnya antara lain:[14]

Asidofil

Organisme dengan pertumbuhan optimal pada tingkat pH 3,0 atau di bawahnya.

Alkalifil

Organisme dengan pertumbuhan optimal pada tingkat pH 9.0 atau lebih.

Endolith

Organisme yang hidup di ruang mikroskopis dalam batuan, seperti pori-pori di antara butiran agregat. Organisme ini juga bisa disebut endolith, sebuah istilah yang juga mencakup organisme yang mengisi celah, akuifer, dan patahan yang diisi dengan air tanah di bawah permukaan dalam.

Halofil

Organisme dengan pertumbuhan optimal pada konsentrasi garam terlarut 50 g/L (= 5% m/v) atau lebih.

Hipertermofil

Organisme dengan pertumbuhan optimal pada suhu di atas 80 °C (176 °F).

Hipolith

Organisme yang hidup di bawah bebatuan di gurun yang dingin.

Metalotoleran

Mampu menoleransi kadar tinggi logam berat terlarut dalam larutan, seperti tembaga, kadmium, arsenik, dan seng. Contohnya termasuk Ferroplasma sp., Cupriavidus metallidurans dan GFAJ-1.[15][16][17]

Oligotrof

Organisme dengan pertumbuhan optimal dalam lingkungan dengan nutrisi terbatas.

Osmofil

Organisme dengan pertumbuhan optimal di lingkungan dengan konsentrasi gula tinggi.

Piezofil

Organisme dengan pertumbuhan optimal dalam tekanan hidrostatik di atas 10 MPa (= 99 atm = 1.450 psi). Disebut juga sebagai barofil.

Poliekstremofil

Organisme yang memenuhi syarat sebagai ekstremofil dalam lebih dari satu kategori.

Psikrofil

Organisme dengan pertumbuhan optimal pada suhu 15 °C (59 °F) atau lebih rendah.

Radioresistan

Organisme tahan terhadap radiasi pengion tingkat tinggi, paling sering radiasi ultraviolet. Kategori ini juga termasuk organisme yang mampu bertahan dari radiasi nuklir.

Termofil

Organisme dengan pertumbuhan optimal pada suhu di atas 45 °C (113 °F).

Xerofil

Organisme dengan pertumbuhan optimal pada aktivitas air di bawah 0,8.

Lihat pula

Referensi

  1. ^ Majalah Info UFO, Tahun – I, Nomor: 06, halaman 49
  2. ^ Majalah Info UFO, Tahun – I, Nomor: 06, halaman 50
  3. ^ "Mars Exploration Rover Launches - Press kit" (PDF). NASA. June 2003. Diakses tanggal 14 July 2009. 
  4. ^ BBC Staff (23 August 2011). "Impacts 'more likely' to have spread life from Earth". BBC. Diakses tanggal 24 August 2011. 
  5. ^ Gorman, James (6 February 2013). "Bacteria Found Deep Under Antarctic Ice, Scientists Say". The New York Times. Diakses tanggal 6 February 2013. 
  6. ^ a b c Choi, Charles Q. (17 March 2013). "Microbes Thrive in Deepest Spot on Earth". LiveScience. Diakses tanggal 17 March 2013. 
  7. ^ Glud RN, Wenzhöfer F, Middelboe M, Oguri K, Turnewitsch R, Canfield DE, Kitazato H (17 March 2013). "High rates of microbial carbon turnover in sediments in the deepest oceanic trench on Earth". Nature Geoscience. 6 (4): 284–288. Bibcode:2013NatGe...6..284G. doi:10.1038/ngeo1773. 
  8. ^ Oskin, Becky (14 March 2013). "Intraterrestrials: Life Thrives in Ocean Floor". LiveScience. Diakses tanggal 17 March 2013. 
  9. ^ Reed CJ, Lewis H, Trejo E, Winston V, Evilia C (2013). "Protein adaptations in archaeal extremophiles". Archaea. 2013: 373275. doi:10.1155/2013/373275. PMC 3787623 alt=Dapat diakses gratis. PMID 24151449. 
  10. ^ "NASA Astrobiology Strategy" (PDF). NASA. 2015. hlm. 59. Diarsipkan dari versi asli (PDF) tanggal 22 December 2016. Diakses tanggal 12 October 2017. 
  11. ^ Turn Up the Heat: Bacterial Spores Can Take Temperatures in the Hundreds of Degrees | Daily Planet | Air & Space Magazine
  12. ^ a b c d e f g h i Marion, Giles M.; Fritsen, Christian H.; Eicken, Hajo; Payne, Meredith C. (December 2003). "The Search for Life on Europa: Limiting Environmental Factors, Potential Habitats, and Earth Analogues". Astrobiology. 3 (4): 785–811. Bibcode:2003AsBio...3..785M. doi:10.1089/153110703322736105. PMID 14987483. 
  13. ^ Neufeld, Josh; Clarke, Andrew; Morris, G. John; Fonseca, Fernanda; Murray, Benjamin J.; Acton, Elizabeth; Price, Hannah C. (2013). "A Low Temperature Limit for Life on Earth". PLoS ONE. 8 (6): e66207. Bibcode:2013PLoSO...866207C. doi:10.1371/journal.pone.0066207. PMC 3686811 alt=Dapat diakses gratis. PMID 23840425. 
  14. ^ Cavicchioli, R. & Thomas, T., Extremophiles. In: J. Lederberg. (ed.) Encyclopedia of Microbiology, Second Edition, Volume 2, Academic Press, San Diego, 2000, halaman 317–337
  15. ^ "Studies refute arsenic bug claim". BBC News. 9 July 2012. Diakses tanggal 10 July 2012. 
  16. ^ Erb TJ, Kiefer P, Hattendorf B, Günther D, Vorholt JA (July 2012). "GFAJ-1 is an arsenate-resistant, phosphate-dependent organism". Science. 337 (6093): 467–70. Bibcode:2012Sci...337..467E. doi:10.1126/science.1218455. PMID 22773139. 
  17. ^ Reaves ML, Sinha S, Rabinowitz JD, Kruglyak L, Redfield RJ (July 2012). "Absence of detectable arsenate in DNA from arsenate-grown GFAJ-1 cells". Science. 337 (6093): 470–3. arXiv:1201.6643 alt=Dapat diakses gratis. Bibcode:2012Sci...337..470R. doi:10.1126/science.1219861. PMC 3845625 alt=Dapat diakses gratis. PMID 22773140. 

Pranala luar

Kategori