Studi: Virus Mikroba Berkontribusi Terhadap Perubahan Iklim

REPUBLIKA.CO.ID, JAKARTA -- Dalam sebuah studi baru, para ilmuwan menemukan bahwa virus yang menginfeksi mikroba berkontribusi terhadap perubahan iklim dengan memainkan peran penting dalam siklus metana (gas rumah kaca yang kuat) melalui lingkungan.

Dengan menganalisis hampir 1.000 set data DNA metagenomik dari 15 habitat berbeda, mulai dari berbagai danau hingga bagian dalam perut sapi, para peneliti menemukan bahwa virus mikroba membawa elemen genetik khusus untuk mengendalikan proses metana, yang disebut gen metabolik tambahan (AMGs). Jumlah gen ini dapat bervariasi tergantung pada tempat tinggal organisme tersebut. Hal ini menunjukkan bahwa potensi dampak virus terhadap lingkungan juga bervariasi berdasarkan habitatnya.

ZhiPing Zhong, penulis utama studi dari Climate Research Center Ohio State University, mengatakan bahwa penemuan ini menambah bagian penting untuk lebih memahami bagaimana metana berinteraksi dan bergerak dalam ekosistem yang berbeda,.

“Penting untuk memahami bagaimana mikroorganisme mendorong proses metana. Kontribusi mikroba terhadap proses metabolisme metana telah dipelajari selama beberapa dekade, namun penelitian di bidang virus sebagian besar masih kurang diteliti dan kami ingin mempelajari lebih lanjut,” kata Zhong seperti dilansir Phys, Sabtu (2/3/2024).

Virus telah membantu mendorong seluruh proses ekologi, biogeokimia, dan evolusi bumi, namun baru belakangan ini para ilmuwan mulai mengeksplorasi kaitannya dengan perubahan iklim. Sebagai contoh, metana adalah pendorong emisi gas rumah kaca terbesar kedua setelah karbon dioksida, namun sebagian besar diproduksi oleh organisme bersel tunggal yang disebut archaea.

“Virus adalah entitas biologis yang paling melimpah di Bumi. Di sini, kami memperluas apa yang kami tahu tentang dampaknya dengan menambahkan gen siklus metana ke dalam daftar panjang gen metabolisme yang dikodekan oleh virus. Tim kami berusaha menjawab seberapa banyak virus 'metabolisme mikroba' yang sebenarnya dimanipulasi selama infeksi,” kata Matthew Sullivan, salah satu peneliti studi dan profesor mikrobiologi di Center of Microbiome Science Ohio State.

Meskipun peran penting mikroba dalam mempercepat pemanasan atmosfer kini sudah diketahui dengan baik, Zhong menilai, tak banyak yang diketahui tentang bagaimana gen terkait metabolisme metana yang dikode oleh virus yang menginfeksi mikroba ini mempengaruhi produksi metana. Memecahkan misteri inilah yang membuat Zhong dan rekan-rekannya menghabiskan hampir satu dekade mengumpulkan dan menganalisis sampel DNA mikroba dan virus dari reservoir mikroba yang unik.

Salah satu tempat terpenting yang dipilih tim untuk dipelajari adalah Danau Vrana, bagian dari cagar alam yang dilindungi di Kroasia. Di dalam sedimen danau yang kaya metana, para peneliti menemukan banyak gen mikroba yang mempengaruhi produksi dan oksidasi metana.

Selain itu, mereka menemukan beragam komunitas virus dan menemukan 13 jenis AMG yang membantu mengatur metabolisme inangnya. Meskipun demikian, tidak ada bukti bahwa virus-virus ini secara langsung mengkodekan gen metabolisme metana itu sendiri, yang menunjukkan bahwa potensi dampak virus terhadap siklus metana bervariasi berdasarkan habitatnya.

Secara keseluruhan, penelitian ini mengungkapkan bahwa jumlah AMG metabolisme metana yang lebih tinggi lebih mungkin ditemukan di lingkungan yang berhubungan dengan inang seperti di dalam perut sapi, sedangkan lebih sedikit gen ini ditemukan di habitat lingkungan, seperti di sedimen danau. Karena sapi dan hewan ternak lainnya juga bertanggung jawab menghasilkan sekitar 40 persen emisi metana global, penelitian mereka menunjukkan bahwa hubungan kompleks antara virus, makhluk hidup, dan lingkungan secara keseluruhan mungkin saling terkait lebih rumit daripada yang diperkirakan para ilmuwan.

“Temuan ini menunjukkan bahwa dampak virus secara global masih diremehkan dan perlu mendapat perhatian lebih,” kata Zhong.

Meskipun masih belum jelas apakah aktivitas manusia mempengaruhi evolusi virus-virus ini, tim berharap wawasan baru yang diperoleh dari penelitian ini akan meningkatkan kesadaran tentang kekuatan agen infeksius yang menghuni semua kehidupan di Bumi. Namun, untuk terus mempelajari lebih lanjut tentang mekanisme virus ini, eksperimen lebih lanjut diperlukan untuk memahami kontribusi mereka terhadap siklus metana Bumi. Terutama ketika para ilmuwan berupaya mencari cara untuk mengurangi emisi metana yang didorong oleh mikroba.

“Pekerjaan ini adalah langkah awal untuk memahami dampak virus dari perubahan iklim. Masih banyak yang harus kita pelajari,” kata Zhong.

Ikuti Whatsapp Channel Republika