10 Temuan dan Proyek Aneh yang Melibatkan Bakteri

Ukuran sebenarnya tidak masalah. Titik tak terlihat memegang kekuatan untuk membawa umat manusia ke padang rumput yang punah. Di masa damai dan malapetaka, para ilmuwan memiliki hubungan cinta baru dengan organisme kecil.

Banyak penelitian terbaru menemukan bahwa bakteri memiliki bakat aneh untuk menghasilkan energi bersih, emas, dan misteri kuantum. Tapi itu belum semuanya. Mereka muncul di tempat-tempat yang mengganggu, melakukan hal-hal yang tidak terduga, dan cukup mudah beradaptasi untuk bergabung dengan teknologi dan hidup.

10. Sumber Pangan Laut Baru

Sebuah studi tahun 2018 tentang bakteri laut dalam menghasilkan kejutan yang tidak terduga. Ditemukan di Zona Fraktur Clarion-Clipperton (CCFZ), yang hidup sekitar 4.000 meter (13.000 kaki) di bawah. Pada kedalaman ini, diyakini bahwa satu-satunya makanan yang tersedia berasal dari apa pun yang menghujani dasar laut — ikan mati, plankton, dan bahan organik lainnya.

Tidak seperti yang ditemukan para ilmuwan di Samudra Atlantik Utara, bakteri di bagian timur ini adalah kelompok utama yang memakan hujan ini dan bukan hewan yang hidup di dasar laut. Bakteri juga menyerap karbon dioksida dalam jumlah besar ke dalam biomassa mereka menggunakan proses yang masih belum dipahami oleh para ilmuwan.

Betapapun mengejutkan penemuan khusus itu, implikasinya menjangkau lebih jauh daripada fungsi tubuh yang aneh. Biomassa ini kemungkinan merupakan makanan bagi kehidupan laut dalam di mana tidak ada sumber tambahan yang diperkirakan ada.

Hebatnya, ini berarti CO 2 yang berbahaya dihilangkan dan diubah menjadi rezeki. Perhitungan menentukan bahwa bakteri dapat menjalankan seluruh wilayah CCFZ dan mungkin mendaur ulang 200 juta ton CO 2 setiap tahun.

9. Sumber Energi Bersih

Limbah rumah tangga dan air limbah dari pabrik industri merupakan sumber yang kaya. Mereka mengandung senyawa organik yang diperlukan untuk menghasilkan energi bersih. Namun, tidak ada yang bisa menemukan metode ekstraksi yang efektif dan murah. Masukkan bakteri ungu.

Pada tahun 2018, organisme fototropik, yang mengambil energi dari cahaya, digunakan untuk pertama kalinya untuk mendaur ulang sampah. Tidak seperti pabrik pengolahan, bakteri bekerja dengan cahaya, memiliki emisi karbon nol, dan juga terjangkau.

Biorefinery ramah lingkungan ini memulihkan hampir 100 persen karbon, apa pun jenis limbah organiknya. Selain itu, proses tersebut menghasilkan gas hidrogen, cocok untuk kebutuhan listrik.

Rahasianya adalah metabolisme bakterinya. Pertama, mereka menggunakan molekul organik dan bukan CO 2 dan H 2 O. Itu membuat sampah organik menjadi sumber yang sempurna untuk “dimakan”. Karbon, nitrogen, dan elektron semuanya diekstraksi untuk fotosintesis.

Produk sampingan bervariasi, tetapi protein, gas hidrogen, dan poliester yang dapat terurai secara hayati semuanya telah diproduksi. Para peneliti juga menemukan cara untuk mempercepat siklus makan dengan mengirimkan arus listrik melalui bakteri ungu, yang merupakan organisme yang diisi dengan elektron metabolik.

8. The Titanic 's Doom

Kapal yang terkenal tenggelam pada tahun 1912. Dia tetap hilang selama lebih dari 70 tahun sampai bangkai kapal ditemukan 530 kilometer (329 mil) tenggara Newfoundland, Kanada.

Pada tahun 2010, sebuah ekspedisi kembali ke permukaan dengan bug yang mengecewakan. Saat menyelidiki Titanic , para peneliti menemukan spesies bakteri baru. Halomonas titanicae dinamai untuk menghormati, sebuah langkah ironis karena bakteri tersebut memakan Titanic .

H. titanicae menyukai karat. Pada dasarnya, itulah yang dilakukan kapal itu, berkarat di mana-mana dan menyediakan prasmanan seumur hidup bagi para perusak logam kecil.

Ikon rapuh terletak di dasar laut, lebih dari 3,8 kilometer (2,4 mil) di bawah permukaan, dan tidak dapat diangkat kembali. Disintegrasi yang cepat juga membuat pengawetan menjadi tugas yang tidak mungkin.

Sisi positifnya adalah nafsu tak terpuaskan bakteri baru terhadap karat dapat digunakan untuk membuang kapal yang tidak diinginkan dan struktur laut seperti rig minyak serta mengembangkan lapisan antibakteri untuk peralatan kerja. Sayangnya, para ilmuwan memperkirakan bahwa Titanic bisa hilang dalam waktu sekitar 20 tahun.

7. Bakteri Otak

Itu dianggap sebagai organ yang steril. Para dokter tahu bahwa ketika bakteri mengintip dari sela-sela lipatan dan neuron, itu pertanda penyakit. Pada 2018, para ilmuwan memeriksa 34 sampel otak. Tujuan awalnya adalah untuk membandingkan otak pasien skizofrenia dengan orang-orang yang tidak pernah menderita kondisi tersebut.

Sebaliknya, gambar beresolusi tinggi terus menunjukkan batang misterius di mana-mana. Penemuan yang tidak disengaja ini ternyata adalah bakteri. Jika organisme entah bagaimana berasal dari otak, buku tentang neurologi akan terbakar.

Peneliti harus memastikan bahwa otak itu sehat dan selanjutnya tidak menemukan tanda-tanda penyakit bakteri. Ini meninggalkan kemungkinan kontaminasi postmortem. Tes dilakukan pada otak tikus yang tidak terkontaminasi, yang mengungkapkan bahwa bakteri berkumpul di daerah yang sama dengan yang ditemukan pada sampel manusia.

Analisis DNA memberikan petunjuk yang kuat — mikroba tersebut adalah Firmicutes, Proteobacteria, dan Bacteroidetes, jenis yang biasanya ditemukan di usus manusia. Hubungan usus-otak terkenal dalam sains, tetapi belum pernah ada hubungan langsung seperti itu yang dibuat. Meski begitu, tujuan bakteri otak tetap a.

6. Pertempuran Hidung Epik

Di dalam hidung bakteri hidup disebut Streptococcus pneumoniae . Sebagian besar, serangga tidak berbahaya, tetapi dapat memicu pneumonia dan meningitis yang fatal (tindakan yang juga membunuh bakteri).

Untuk memahami mengapa S. pneumoniae berkomitmen, para ilmuwan memeriksa saluran hidung tikus dan menemukan bahwa bakteri ini bukan satu-satunya spesies yang menyukai lingkungan lembab. Kadang-kadang, Haemophilus influenzae mencoba masuk. Kedua spesies saling membenci, dan saat mereka bertemu, perang pecah.

H. influenzae membajak sistem kekebalan inang untuk menyerang lawannya dengan sel darah putih. Strategi ini sangat brilian sehingga S. pneumoniae kadang-kadang diangkat seluruhnya dari hidung. Namun, ketika yang terakhir melawan balik, ada yang tidak beres bagi tuan rumah.

S. pneumoniae memiliki cangkang manis, pelindung yang tersedia dalam 90 varietas. Jenis yang lebih kuat dapat melawan sel darah putih, menyerang sistem kekebalan tubuh dan jaringan, dan pada akhirnya menyebabkan penyakit. Kemungkinan besar, hidung manusia memiliki persaingan yang serupa, yang berarti bahwa kebanyakan penyakit bukanlah serangan pada orang tersebut tetapi efek samping yang buruk dari bakteri yang mencoba untuk menghancurkan satu sama lain.

5. Jamur Listrik

Pada 2018, laboratorium New Jersey ingin membuat sumber terbarukan. Para ilmuwan mengalihkan perhatian mereka ke jamur kancing yang umum, jamur yang berlimpah. Bahan lainnya termasuk cyanobacteria dan atom karbon. Elektroda yang terbentuk terakhir terbuat dari lembaran tipis graphene nanoribbons (GNRs).

Jamur, organisme, dan atom tidak dipilih secara acak. Bakteri menciptakan energi fotosintesis, dan GNR menghantarkan arus listrik. Jamur menyediakan lingkungan alami bagi bakteri, termasuk kelembapan dan nutrisi, sesuatu yang tidak dapat ditandingi oleh permukaan buatan. Untuk menciptakan hubungan simbiosis ini, pencetakan 3-D digunakan untuk menanamkan GNR dan bakteri pada jamur.

Percobaan berhasil. Pola atom karbon yang berbeda dan bakteri memungkinkan keduanya berinteraksi sebagai jaringan yang stabil. Ketika jamur menyinari jamur, organisme tersebut menghasilkan arus listrik yang dialirkan oleh GNR ke kabel-kabel yang menunggu untuk memanen listrik.

Saat ini, hanya dapat menghasilkan arus yang lemah. Namun, penyesuaian di masa depan menjanjikan jamur bionik yang kuat, berlimpah, dan sumber energi hijau.

4. Meningkatkan Risiko Wabah

Wabah pes begitu menghancurkan sehingga sejarah akan menyebutnya. Selama abad ke-14 dan ke-15, bakteri mematikan tersebut membunuh hingga 200 juta orang di Eropa.

Saat ini, para sarjana semakin khawatir bahwa pemanasan global dapat menyebabkan wabah lainnya. Ini tidak segila kedengarannya. Permafrost menampung bakteri tanpa batas, termasuk beberapa penyakit terburuk di planet ini. Ketika patogen beku mencair, mereka dilepaskan ke lingkungan dengan efek mematikan.

Ini menjadi kenyataan tragis pada tahun 2016 ketika es yang mencair melepaskan antraks. Peristiwa itu menginfeksi lebih dari 40 orang, membunuh seorang anak, dan memusnahkan 1.500 rusa. Perjanjian Paris, sebuah inisiatif lingkungan internasional, telah berjanji untuk menjaga kenaikan suhu dunia di bawah 1,5 derajat Celcius (2,7 ° F). Namun, beberapa ilmuwan percaya bahwa kesepakatan tersebut tidak dapat dihormati.

Implikasinya menakutkan. Ketika Wabah Hitam dimulai pada tahun 1340-an, panas dunia meningkat 1,5 derajat Celcius (2,7 ° F) yang menyebabkan berkembangnya bakteri mematikan Yersinia pestis . Jika ini terjadi lagi, lapisan es yang melunak dapat melepaskan pandemi global — dan bukan hanya Kematian Hitam.

3. Tato Hidup

Pada 2017, MIT memilih sel bakteri untuk proyek pencetakan 3-D. Ini mengarah pada salah satu penemuan paling menarik yang pernah melibatkan bakteri — kehidupan. Hasilnya menyerupai gambar pohon yang menempel atau jalur jalur elektronik bercabang.

Sel bakteri dipilih karena lebih tangguh daripada sel bakteri dan dapat bertahan dalam proses pencetakan. Mereka juga kebetulan cocok dengan hidrogel, salah satu hal yang dibutuhkan untuk membuat tato.

Pertama, bakteri direkayasa untuk berubah menjadi warna fluoresen yang berbeda. Langkah selanjutnya adalah mengembangkan tinta yang mengandung hidrogel, sel, dan nutrisi agar tetap hidup. Cairan tersebut cukup halus untuk digunakan dalam pencetakan resolusi tinggi 0,03 milimeter. Para peneliti menggambar pola pohon pada elastomer. Kemudian sprei tersebut ditempelkan pada kulit relawan yang sebelumnya telah dirawat dengan bahan kimia.

Seperti yang telah mereka lakukan, bakteri menyala dan menjadi terlihat begitu mereka bersentuhan dengan senyawanya. Harapan yang sangat jauh adalah suatu hari menghasilkan tambalan yang dapat dipakai yang melepaskan obat (seperti glukosa) ke dalam tubuh pasien selama periode waktu tertentu.

2. Mereka Menghasilkan Emas Padat

Cupriavidus metallidurans adalah spesies yang aneh. Ia mengemil logam beracun dan kotoran. Ditemukan pada 2009, para ilmuwan harus menunggu hingga 2018 untuk memecahkan teka-teki alkimia ini.

Tidak seperti kebanyakan organisme biologis lainnya, C. metallidurans tumbuh subur di tanah yang mengandung logam berat. Dua membran mengelilingi bakteri. Di antaranya ada ruang yang disebut periplasma, dan bertindak seperti ruang detoksifikasi.

Biasanya, periplasma menyimpan kelebihan tembaga. Logam ini diperlukan untuk proses makan bakteri, tetapi jika terlalu banyak dapat mematikannya. Studi terbaru menemukan bahwa enzim khusus (CupA) dengan aman menurunkan tembaga yang tidak perlu ke dalam periplasma.

Emas adalah bahaya yang lebih buruk. Saat bakteri bersentuhan dengan ion emas, logam mulia versi tidak stabil, mereka berisiko mengalami kerusakan serius. Ion-ion tersebut dapat mengganggu sistem detoksifikasi tembaga.

Hebatnya, para peneliti menemukan bahwa bakteri mengembangkan enzim kedua (CopA) untuk mengatasi hal ini. CopA mengubah ion menjadi logam yang stabil di dalam periplasma. Setelah yang terakhir diisi, membran luar sobek dan bongkahan emas kecil dilepaskan, terkadang sebesar butiran pasir.

1. Mereka Menyentuh Dunia Kuantum

Pada tahun 2018, para ilmuwan ingin mengetahui di mana dunia berakhir dan dunia "nyata" dimulai. Fisika kuantum mengatur hal-hal yang sangat kecil seperti partikel. Sisanya, seperti manusia dan bakteri, milik pihak lain.

Untuk sebagian besar, diyakini bahwa efek kuantum berkurang menjadi tidak ada saat mereka menyeberang ke dunia yang lebih besar. Untuk membuktikan bahwa ini bukan masalahnya, para peneliti melihat kembali eksperimen yang dilakukan pada tahun 2016 di Universitas Sheffield.

Selama pengujian, bakteri ditempatkan di dalam ruangan dan diberi frekuensi cahaya khusus. Hanya sedikit organisme yang menunjukkan efek kuantum dengan menunjukkan hubungan terbatas antara molekul fotosintetik dan elektron cahaya. Keadaan ini dikenal sebagai kopling kuantum.

Menurut tinjauan 2018, bakteri itu mungkin bekerja jauh lebih baik daripada yang disarankan penelitian Sheffield. Eksperimen baru memberikan hasil positif untuk keterjeratan, efek kuantum utama yang belum pernah terlihat pada makhluk hidup.

Keterikatan adalah kemampuan misterius yang dimiliki oleh dua entitas ketika mereka menghubungkan keadaan mereka meskipun dipisahkan oleh jarak yang luar biasa. Kemungkinan yang menarik adalah bakteri telah berevolusi untuk berbaur dengan dunia kuantum untuk menuai manfaat yang tidak diketahui. [lv]

Jangan lupa Follow untuk mengikuti update terbaru dari REO News yang berisi info unik dan update, contohnya seperti 10 Temuan dan Proyek Aneh yang Melibatkan Bakteri.