Misteri Mikrobiologi: Mengapa Sebagian Besar Mikroba Mati di Laboratorium?

Malang, WISATA – Ekosistem mikroba ditemukan di sekitar kita baik di air laut, tanah dan bahkan di dalam usus manusia dan ekosistem ini dipenuhi dengan berbagai macam kehidupan yang luar biasa. Namun, para ilmuwan telah lama menghadapi tantangan yang membuat frustrasi: mencoba menciptakan kembali keanekaragaman hayati yang kaya ini di laboratorium. Banyak mikroba mati begitu saja ketika para peneliti mencoba menumbuhkannya di luar lingkungan alaminya.

Kini, sebuah studi baru dari Institut Helmholtz untuk Keanekaragaman Hayati Laut Fungsional di Universitas Oldenburg (HIFMB) di Jerman menawarkan perspektif baru tentang mengapa hal ini terjadi. Penelitian tersebut menunjukkan bahwa kelangsungan hidup mikroba tidak hanya bergantung pada spesies individu dan apa yang mereka butuhkan. Sebaliknya, hal itu bergantung pada jaringan interkoneksi tersembunyi di antara mikroba. Bahkan gangguan kecil pada hubungan ini dapat menyebabkan seluruh sistem hancur.

Penelitian yang dipublikasikan dalam jurnal PNAS ini dipimpin oleh pakar keanekaragaman hayati Dr. Thomas Clegg dan Profesor Thilo Gross. Mereka menganggap komunitas mikroba sebagai jaringan rumit yang dibangun atas dasar 'saling memberi makan', di mana mikroba saling bertukar produk sampingan metabolisme. Setiap spesies menyerap nutrisi sambil melepaskan zat yang berfungsi sebagai makanan penting bagi spesies lain.

Hasil analisis: dalam model tersebut, hilangnya populasi individu dapat menyebabkan seluruh jaringan runtuh, dengan komunitas mikroba yang tiba-tiba bertransisi ke keadaan dengan keragaman yang lebih rendah. "Keruntuhan ini bertindak sebagai titik kritis, menyerupai pemadaman listrik pada jaringan listrik atau kerusakan rantai pasokan yang terlihat selama pandemi COVID-19," jelas penulis utama Clegg.

Menurut para peneliti, mencoba menumbuhkan komunitas mikroba di laboratorium adalah contoh dari gangguan tersebut. Misalnya, jika tidak semua anggota komunitas mikroba alami disertakan dalam sampel, mereka akan hilang sebagai produsen produk metabolisme yang penting bagi spesies lain. Dengan berfokus pada struktur interaksi ini, penelitian ini menawarkan wawasan baru tentang mengapa keragaman sangat sulit dipertahankan dalam suasana laboratorium.

Meskipun para peneliti telah lama menduga bahwa ketergantungan antara mikroba memainkan peran kunci dalam kemampuan kita untuk menumbuhkannya, studi ini adalah yang pertama menunjukkan bagaimana hal ini bekerja di seluruh komunitas. Temuan ini menawarkan perspektif baru tentang ketahanan mikroba, menyoroti bagaimana bahkan di lingkungan yang kaya sumber daya seperti kultur laboratorium, komunitas dapat gagal jika jaringan hubungan terganggu. Yang terpenting, model tersebut juga mengungkapkan bahwa begitu suatu komunitas runtuh, pemulihan bisa jadi sulit, bahkan ketika sumber daya diperkenalkan kembali.