Pabila Titanic Dimamah Bakteria

0
515
views

Bila kapal RMS Titanic memulakan pelayaran sulungnya pada April 1912, tiada siapa menyangka kapal paling mewah pada zamannya akan karam gara-gara berlanggar dengan aisberg. Dan selepas 106 tahun, ia hanyalah bangkai kapal berkarat yang berada di dasar Lautan Atlantik. Kini, saintis percaya dalam beberapa dekad, bangkai kapal berkenaan akan tiada kerana kewujudan satu spesis bakteria yang perlahan-lahan memakan badan kapal itu sendiri.

Bagi peneroka National Geographic dan ahli oceanografi Universiti Rhode Island, Robert Ballard, ia merupakan satu detik mengagumkan semasa menemui kapal malang ini pada tahun 1985. Ramai tahu ini satu penemuan bersejarah tetapi tidak ramai tahu misi sebenar Ballard bersama Tentera Laut Amerika Syarikat (US Navy) pada tahun itu. Pihak US Navy mahukan beliau membantu mereka mengesan dua bangkai kapal selam nuklear era Perang Dingin, USS Scorpion dan USS Thresher. Siapa sangka, bangkai kapal yang digelar tidak boleh ditenggelamkan itu sebenarnya terletak di antara dua bangkai kapal selam berkenaan.

Jetpack Langkawi

Semasa ditemui pada tahun 1985, Titanic dilihat masih lagi terpelihara dengan baik berikutan lokasinya 3.8 kilometer dari permukaan air, kekurangan cahaya dan tekanan air yang kuat memperlahankan proses pengakisan. Tetapi selepas 30 tahun, ianya semakin rapuh selepas dimakan bakteria pemakan besi. Ada penyelidik membuat ramalan bangkai kapal berkenaan mempunyai tempoh 14 tahun sebelum ianya hilang buat selama-lamanya.

Jadi bagaimana semua ini berlaku? Ini bermula pada tahun 1991 menerusi satu eksperimen yang dijalankan sekumpulan saintis dari Universiti Dalhousie, Nova Scotia, Kanada. Mereka mengutip sampel formasi karat seperti isikel yang tergantung pada kapal. Selepas sampel berkenaan dianalisis di makmal, mereka mendapati ianya penuh dengan kehidupan. Hampir 20 tahun selepas itu, sekumpulan saintis diketuai Henrietta Mann dari universiti sama memutuskan untuk mengenalpasti apa jenis hidupan yang terdapat pada sampel mereka itu. Selepas mengasingkan satu spesis bakteria berkenaan, Mann mendapati ia merupakan spesis bakteria yang baru diketahui sains. Sebagai menghormati lokasi di mana bakteria itu ditemui, Mann dan rakan-rakan saintisnya menamakannya Halomonas titanicae sempena nama Titanic.

Figure 1: Bakteria Halomonas titanicae yang terdapat pada bangkai Titanic

H. titanicae boleh hidup di kawasan di mana kebanyakan hidupan sukar bertahan. Bakteria ini menyukai kawasan air yang gelap dan ada tekanan yang kuat. Selain itu, ia juga berkemampuan menetap di kawasan yang mempunyai persekitaran ekstrem iaitu kawasan paya air masin. Di sini, kemasinan air boleh berubah-ubah secara dramatik disebabkan proses penyejatan. Tetapi bakteria H. titanicae dilihat sudah berevolusi dan berkemampuan mengatasi masalah berkenaan. Sekiranya air yang diterima sesebuah sel terlalu masin, air akan mengalir keluar dari sel sekaligus menyebabkannya mengecil, terjejas dan akhirnya, mati. Kekurangan garam juga boleh membawa maut kepada sesebuah sel. Contohnya, sel darah merah yang diletakkan dalam air tulen pasti akan pecah apabila air menderu-deru masuk. Kedua-dua peristiwa ini berlaku kerana air mahu berpindah dari kawasan yang tinggi kepekatan airnya kepada kawasan yang rendah kepekatan airnya, satu proses yang dikenali sebagai osmosis.

Figure 2: Antara kawasan kediaman H. titanicae ialah paya air masin.

Jadi apa maksud semua ini? Apabila garam, gula dan semua jenis molekul kecil lain larut dalam air, ia akan menyumbat dan mengambil ruang, sekaligus menyebabkan kurangnya ruang untuk air itu sendiri. Apabila sesetengah tempat yang tinggi kepekatan airnya bertembung dengan air tulen, air akan menderu masuk bagi mengembalikan semula keseimbangan seperti mana udara panas masuk dalam rumah pada musim sejuk apabila pintu rumah dibuka. Dan memandangkan sel membran telap dengan air, ini bermakna semua jenis hidupan amat sensitif dengan tahap garam luaran dan dalaman mereka. Untuk menghalang ia dari terus mengecut atau pecah, kebanyakan spesis menghasilkan bahan seperti gula dan asid amino untuk memastikan tahap kepekatan dalam sel berkenaan terus stabil sama dengan bahagian luarnya, sekaligus menghalang air menderu masuk atau mengalir keluar.

Tetapi berdasarkan pemerhatian Joe Zaccai dari Institut Laue-Langevin, Grenoble, Perancis, tidak banyak organisme yang mempunyai kelebihan sama seperti H. titanicae. Zaccai merupakan sebahagian daripada pasukan saintis antarabangsa yang melakukan kajian bagaimana bakteria ini boleh hidup dalam persekitaran yang ekstrem dan mencabar. Jawapan kepada soalan ini ialah penemuan sebuah molekul bernama ectoine yang digunakan H. titanicae untuk melindungi dirinya daripada tekanan osmotik. “Sekiranya sesebuah sel mahu hidup dalam persekitaran masin yang berubah-ubah, ia mesti ada cara untuk membantunya mengubah kepekatan larutan internalnya.” Zaccai menambah, “H. titanicae menghasilkan ectoine untuk mengimbangi tekanan osmotik yang berada di luar. Apabila tahap kepekatan garam berubah-ubah, begitu juga dengan maklum balas kepekatan ectoine.”

Namun, adaptasi sebegini amat merbahaya pada sesebuah organisme kerana apabila sel mengumpul terlalu banyak bahan, ia akan membentuk halangan pada molekul air sekaligus menjejaskan ciri-ciri unik air. Air amat penting pada hidupan kerana kewujudan ikatan unik antara atomnya dikenali sebagai atom hidrogen yang membenarkan ia memainkan peranan sebagai pelarut. Bahan-bahan kimia lain boleh saja melarutkan dan memberi reaksi bersama. Semua maklum balas hidupan perlu berlaku dalam larutan, ini menjelaskan mengapa sel kita sentiasa dibasahi dengan air cecair. Tambahan pula, RNA dan DNA, protein dan enzim yang bertanggungjawab melaksanakan tugas harian sel serta membran yang memberikan mereka struktur perlu dikelilingi lapisan air bagi membolehkan ia berfungsi. Lapisan air yang dikenali sebagai cangkerang hidrasi (hydration shell) amat penting untuk mengekalkan bentuk lipatan protein yang betul dan akhirnya, peranannya yang betul. Jika ada gangguan, maka protein akan terjejas dan musnah sekaligus membunuh sel berkenaan.

Memandangkan H. titanicae mampu mengumpul tahap kepekatan ectoine yang amat tinggi dalam selnya, saintis mendapati ia membentuk 20% daripada berat sebenarnya. Dan ini membuatkan para saintis tertanya-tanya apakah mereka meninggalkan ciri molekul unik dalam air. Untuk mengujinya, mereka mengenakan H. titanicae dengan satu pancaran elektron. Melalui ujian ini, mereka mahu melihat apa impak pada struktur bakteria di peringkat atom dan molekul. Zaccai menyimpulkan, “Dengan melihat bagaimana neutron berselerak dari sampel-sampel berbeza, kami berjaya menentukan bagaimana ectoine bertindak ke atas protein, sel membran dan akhir sekali, air.” Beliau menambah, “Daripada campur tangan, ectoine sebenarnya meningkatkan lagi ciri pelarut air yang amat diperlukan dari segi biologi.”

Siasatan awal menunjukkan H. titanicae boleh membesar dalam air dengan berat isipadu 0.5% dan boleh mencapai sehingga 25%. Tetapi ia boleh berkembang maju bila hidup pada persekitaran dengan kepekatan garam antara dua hingga lapan peratus. Bagaimanapun, ia masih tidak menjelaskan bagaimana atau mungkinkah ketahanannya terhadap garam membolehkan ia membentuk koloni pada bangkai kapal berkenaan. Perlu diingat, H. titanicae bukan satu-satunya bakteria yang suka menghuni bangkai kapal yang karam. Pelbagai jenis mikrob segera membentuk koloni selepas kapal bersemadi di dasar laut. Ia akan membentuk satu bahan melekit pada setiap permukaan yang dipanggil filem bio (biofilms). Filem-filem bio inilah yang menjadi kediaman batu karang, moluska dan bunga karang, dari situ menarik haiwan-haiwan yang lebih besar. Bahan itu juga yang membuka ruang kepada bangkai-bangkai kapal karam menjadi tukun tiruan dan kediaman kepada pelbagai jenis spesis hidupan.

Bangkai-bangkai kapal kayu lama menjadi kegemaran mikrob pemakan kayu sementara bangkai kapal moden seperti Titanic menarik perhatian bakteria pemakan besi. Walaupun kenyataan H. titanicae akan memusnahkan Titanic ada benarnya, kebanyakan bakteria ini sebenarnya membantu memperlahankan proses pengakisan. Atas sebab itulah, di sesetengah tempat, masih ada bangkai-bangkai kapal lama yang direkodkan dari abad ke-14 Sebelum Masihi.

Buktinya, satu kajian yang dilakukan Biro Pengurusan Tenaga Laut Amerika Syarikat (BOEM) pada tahun 2014 untuk mengkaji kehidupan mikrob pada bangkai-bangkai kapal. Lapan tapak bangkai kapal menjadi pilihan termasuk dua kapal layar kayu dari abad ke-17 dan abad ke-19 Masihi serta tiga kapal Perang Dunia Kedua, salah satu daripadanya ditenggelamkan oleh kapal selam Nazi Jerman. Hasil pemerhatian mereka mendapati walaupun bakteria itu makan bahan yang terdapat pada kapal, ia sebenarnya melindungi bangkai-bangkai kapal ini daripada pengakisan. Menurut Melissa Damour dari biro berkenaan, apabila mikrob membentuk koloni selepas bangkai kapal bersemadi di dasar laut, ia menghasilkan filem-filem bio yang membentuk lapisan pelindung antara kapal dengan air laut. Menurut Damour, apa jenis impak mekanikal seperti sauh kapal tersangkut pada bangkai kapal, ia akan memecahkan lapisan perlindungan dan mendedahkan besi kepada air laut sekali lagi lalu mempercepatkan proses pengakisan.

Selain impak mekanikal, impak pencemaran juga membantu mempercepat proses pengakisan. Ini kerana berdasarkan kajian sama, pasukan BOEM mendapati selepas tragedi Deepwater Horizon pada tahun 2010 di Teluk Mexico, bangkai-bangkai kapal yang terdedah kepada pencemaran minyak mengalami proses pengakisan yang lebih cepat. Menurut Damour, walaupun sesetengah mikrob menyukai hidrokarbon yang membentuk komposisi minyak, tidak semua berkemampuan menangani pendedahan kepada minyak dan bahan kimia lain kerana ia terlalu toksik. Dan selepas empat tahun tragedi itu berlaku, minyak masih ada di persekitaran sekaligus merosakkan bakteria dan filem-filem bio. Dan ini membawa kepada proses pengakisan bangkai kapal yang lebih cepat. Di Teluk Mexico saja, ada 2,000 bangkai kapal yang berada di dasarnya dari kapal layar Sepanyol abad ke-16 hinggalah tinggalan kapal selam Nazi Jerman era WWII. Selain berperanan sebagai kediaman pelbagai hidupan laut, ia juga mempunyai kepentingan sejarah tersendiri dari segi arkeologi marin.

Tetapi lambat-laun, semua bangkai kapal termasuk Titanic di Lautan Atlantik akan hilang sama ada dimakan bakteria atau pengakisan air laut. Besi yang terdapat pada kapal seberat 47,000 tan akan berakhir di lautan dan akhirnya, sesetengah akan menjadi sebahagian daripada badan hidupan laut. Pada ketika itu, lengkaplah sudah kitaran ia sebagai sebuah kapal.

SUMBER

Fox-Skelly, Jasmine. (2018). BBC. The wreck of the Titanic is being eaten and may soon vanish. http://www.bbc.com/earth/story/20170310-the-wreck-of-the-titanic-is-being-eaten-and-may-soon-vanish

 

 

 

 

 

Previous articleSambutan 10 Tahun Filem Dark Knight
Next articleKulat Yang Menjadikan Semut Zombie
Graduan Bachelor of Business Admin (Human Resource) dari UNITAR yang meminati sejarah sejak 11 tahun. Ketika ini merupakan saudagar simkad Tone Excel. Harapan terbesar ialah melihat saudara seagama dan sebangsa kembali bersatu di bawah satu panji dan terus maju bersama. Tanpa perpaduan, manusia tidak akan ke mana-mana, malah tidak akan dapat membina sebuah tamadun yang gemilang seperti mana yang dilakukan oleh nenek moyang kita yang lepas. Dan sejarah adalah saksi bahawasanya perpaduan kunci penting dalam membina sebuah tamadun yang gemilang.
SHARE