Di muka Bumi, kita dapat melihat kepelbagaian suhu dan cuaca yang dialami oleh setiap negara. Di Malaysia, kita tidak mempunyai 4 musim dan cuaca kita boleh dikatakan panas dan lembap sepanjang tahun.
Walau bagaimanapun, terdapat sesetengah kawasan di muka Bumi ini dimana suhu atau keadaannya terlampau ekstrim sejuk atau panas. Walaupun keadaan terlampau sejuk dan panas ini tidak sesuai untuk kehidupan manusia, itu tidak bermakna tiada hidupan lain yang mampu hidup dalam keadaan melampau ini.
BESARKAN TEKS A- A+
Apakah rahsia hidupan-hidupan ini mampu menyesuaikan diri hidup di kawasan yang melampau ini? Dalam istilah sains, hidupan yang mempunyai kemampuan unik hidup di keadaan yang melampau atau ekstrim ini dikenali sebagai ekstremofil.
Keperluan asas untuk hidup
Bagi memahami bagaimana segelintir hidupan mampu hidup di kawasan melampau ini, kita perlu memahami keperluan asas setiap hidupan yang wujud di muka Bumi ini termasuklah manusia.
Semua kehidupan mempunyai beberapa keperluan asas yang diperlukan untuk "hidup". Ini termasuklah air (atau beberapa pelarut), sumber tenaga, dan biomolekul asas seperti karbohidrat, protein, lemak dan asid nukleik (DNA).
Tanpa keperluan asas ini, organisma tidak mempunyai sumber untuk berkembang atau menjana tenaga untuk mengekalkan diri mereka sendiri. Oleh itu, dalam setiap persekitaran yang melampau ini, organisma telah menyesuaikan diri untuk mendapatkan keperluan ini daripada persekitaran mereka.
Tetapi bukan itu sahaja! Untuk hidup, mereka perlu menyesuaikan diri dengan lebih lanjut dengan keadaan persekitaran. Ia sama dengan perlu memakai baju sejuk semasa tinggal di negara yang sejuk.
Anda mungkin mendapat air, makanan dan tempat tinggal untuk terus hidup, tetapi anda pasti lebih selesa dengan memakai baju sejuk berbanding tanpa baju sejuk! Bagi haiwan atau hidupan lain yang lebih kecil, mereka mempunyai keunikan tersendiri yang membolehkan mereka hidup di kawasa melampau ini.
Bagaimanakah hidupan mampu hidup di kawasan sejuk melampau?
Mikroorganisma dan haiwan, tidak kira betapa pintarnya mereka, tidak boleh mengait baju sejuk untuk mengekalkan kehangan badan mereka. Sebaliknya, dengan bantuan evolusi, mereka secara biologinya dapat menyesuaikan diri.
Ambil contoh penguin, burung yang hidup di benua paling sejuk di dunia. Badan mereka secara semula jadi direka untuk menyimpan haba. Urat darah mereka dililit di sekitar arteri mereka, mengekalkan darah di dalam arteri dan menjadikannya sedikit lebih panas.
Selain itu, apabila mereka menyelam di dalam laut yang sejuk sambil memburu, kadar denyutan jantung mereka menjadi perlahan sebanyak 15%. Ini membantu badan menjimatkan lebih banyak tenaga yang sebaliknya boleh digunakan untuk menjana lebih banyak haba badan.
Malah bulu di badan mereka bertindih, melindungi mereka daripada angin sejuk dan air yang sejuk mencucuk. Haiwan Artik lain, seperti beruang kutub, anjing laut dan musang Artik, mempunyai sifat yang sama. Mereka mempunyai bulu yang lebih tebal dan badan mereka menghasilkan lebih banyak haba badan.
Banyak mikroorganisma juga telah menyesuaikan diri untuk bertahan dalam keadaan sejuk yang melampau dan mereka ini dipanggil psychrophiles (yang pada umumnya bermaksud pencinta kesejukan). Bakteria sedemikian menghasilkan bahan seperti gel likat yang dipanggil exopolysaccharides yang bertindak seperti lapisan pelindung pakaian.
Sesetengah bakteria dan kulat juga mempunyai kemampuan menghasilkan protein antibeku. Protein ini mengurangkan takat beku air supaya air intraselular di dalamnya tidak membeku yang akan menyebabkan kerosakan pada bahagian dalaman badan.
Bagaimanakah hidupan mampu hidup dalam keadaan panas melampau?
Bagaimana pula dengan hidupan yang mampu hidup dalam keadaan panas melampau? Mereka ini biasanya digelar thermophiles. Terdapat banyak kehidupan di padang pasir, berhampiran gunung berapi dan dalam mata air panas. Bagaimanakah mereka beradaptasi untuk keadaan ekstrim ini.
Unta mempunyai keunikan dengan fungsi memerlukan kurang air daripada kebanyakan organisma lain. Sel darah mereka boleh menyimpan lebih banyak air, manakala bulunya menghalang unta daripada berpeluh dan kehilangan air melaluinya.
Antara mitos paling popular mengenai unta ialah kepercayaan bahawa haiwan menyimpan air di bonggolnya. Bonggol di belakang badannya sebenarnya terdiri daripada banyak tisu lemak yang digunakan sebagai sumber makanan alternatif sekiranya ia tidak dapat mencari apa-apa lagi untuk dimakan.
Kaktus telah menyesuaikan diri dengan padang pasir dengan menyimpan air di batangnya dan mempunyai daun berduri untuk mengelakkan kehilangan air melalui transpirasi. Mereka mempunyai akar yang sangat nipis yang mel[uti kawasan yaang luas besar, membolehkan mereka menyerap semua titisan air di sekeliling mereka.
Selain daripada padang pasir, mikrob juga boleh bertahan berhampiran lubang hidroterma. Lubang ini adalah rekahan kecil yang terletak dalam laut di mana air yang sangat panas kira-kira 122°C dipam keluar dari bawah tanah. Mikroorganisma yang boleh hidup di tempat seperti lubang hidroterma atau gunung berapi ini dipanggil hipertermofil.
Membran sel hipertermofil adalah lebih fleksibel, membolehkan mereka mempunyai lebih kecairan, jadi air panas boleh mengalir masuk dan keluar daripadanya dengan lebih cepat. Beberapa contoh bakteria hyperthermophilic ialah Hyperthermus butylicus dan Methanopyrus kandleri.
Seperti yang anda boleh bayangkan, hidupan yang hidup ini sukar untuk mendapatkan nutrien yang kaya dengan tenaga jauh di dalam laut atau berhampiran gunung berapi. Sebaliknya, mikroorganisma ini akan mengalami tindak balas kimia untuk menghasilkan tenaga dengan menggunakan unsur-unsur di sekelilingnya.
Sebagai contoh, mikrob tertentu boleh menggunakan sulfur, besi, metana atau hidrogen untuk mencipta tenaga. Secara umunya, hidupan ini dilabelkan sebagai mikroorganisma kemosintetik.
Kredit:
