Organisme laut bersel tunggal pertama kali ditemukan melepaskan oksigen dalam gelap |  Riset
News

Organisme laut bersel tunggal pertama kali ditemukan melepaskan oksigen dalam gelap | Riset

Jalur biologis yang sebelumnya tidak diketahui memungkinkan jenis archaeon samudera yang tersebar luas untuk melepaskan oksigen dan nitrogen dalam kegelapan – pertama kalinya fenomena seperti itu terlihat di alam dalam lingkungan anoksik. Prosesnya, yang detailnya belum sepenuhnya dipahami, dapat mengubah pemahaman para ilmuwan tentang siklus nutrisi utama di lautan.

Archaea pengoksidasi amonia adalah salah satu mikroba paling melimpah di lautan dunia. Mereka memperoleh energi dengan menggunakan oksigen untuk mengoksidasi amonia menjadi nitrit. Namun, mereka telah ditemukan di ekosistem tanpa oksigen yang terdeteksi. ‘Apakah mereka mengendap dari kolom air di atasnya atau ada sedikit atau sedikit oksigen yang masuk secara berkala yang tidak kita lihat?’ tanya Donald Canfield dari University of Southern Denmark. ‘Itu adalah jenis penjelasan yang biasanya digunakan orang.’

Canfield dan rekan yang dipimpin oleh Beate Kraft mempelajari masalah ini, mencoba untuk memastikan bagaimana satu spesies tertentu disebut Nitrosopumilus maritimus mungkin menanggapi perubahan kadar oksigen sebagai akibat dari pemanasan global, misalnya. ‘Beate menemukan organisme akan menarik oksigen ke dekat nol dan kemudian oksigen akan meningkat lagi dan itu benar-benar aneh,’ kata Canfield.

Setelah tiga tahun percobaan lebih lanjut, para peneliti menetapkan bahwa archaea memang memproduksi oksigen mereka sendiri. Ini hanya ditemukan sebelumnya pada bakteri NC10, yang memecah oksida nitrat menjadi nitrogen dan oksigen dan menggunakan oksigen untuk mengoksidasi metana. Namun, bakteri NC10 tidak diketahui melepaskan oksigen. Selain itu, pengukuran permulaan produksi oksigen dan nitrogen, serta eksperimen pelabelan isotop, menunjukkan bahwa Nitrosopumilus maritimus menghasilkan nitrogen dan oksigen melalui jalur yang berbeda untuk NC10. Para peneliti menyarankan bahwa ini mungkin melibatkan nitrous oxide sebagai perantara. ‘Saya merasa kami membuat kasus yang baik untuk itu, tetapi masih perlu ditunjukkan dengan cara yang lebih ketat,’ kata Canfield.

Para peneliti sekarang mempelajari apakah archaea pengoksidasi amonia lainnya juga dapat melakukan trik yang sama untuk tumbuh di bawah kondisi anoksik terus menerus. Jika demikian, itu bisa mengubah pemahaman komunitas ilmiah tentang kesuburan laut dalam iklim yang memanas. ‘Jika kita memiliki lebih banyak deoksigenasi laut, akankah kita memiliki lebih banyak N2 kehilangan?’ tanya Canfield.

‘Ini jelas merupakan langkah besar,’ kata ahli mikrobiologi Willm Martens-Habbena dari University of Florida. ‘Jika aktivitas purba ini hadir di zona minimum oksigen ini, maka para ilmuwan tidak akan dapat mendeteksinya, karena tidak ada yang tahu pola apa yang harus dicari dalam eksperimen pelabelan isotop,’ katanya. ‘Jika proses ini signifikan maka alat baru perlu dikembangkan untuk membedakan apa itu denitrifikasi kanonik, apa itu oksidasi amonia anaerobik, dan apa kontribusi metabolisme kuno ini terhadap hilangnya nitrogen di zona minimum oksigen.’

Posted By : totobet