Di kedalaman bumi, terdapat kehidupan kecil di lingkungan ekstrem. Area ini, yang dikenal sebagai biosfer dalam, mencakup tempat-tempat beberapa kilometer di bawah permukaan laut dan hingga sepuluh kilometer di kedalaman benua, yang suhunya dapat mencapai 120°C dan tekanan air rata-rata dapat melebihi seratus kali lipat permukaan laut. Di lingkungan yang keras seperti itu, bagaimana mikroorganisme bertahan hidup dan bereproduksi telah menjadi topik penting bagi para ilmuwan untuk dipelajari.
Bosfer dalam adalah komponen biosfer yang mencakup semua bentuk kehidupan yang ada di bawah tanah. Biosfer dalam menyaingi kehidupan permukaan, yang menunjukkan keragaman genetik yang serupa atau bahkan lebih besar. Penemuan awal dimulai pada tahun 1920-an, ketika para ilmuwan menemukan tanda-tanda aktivitas mikroba di ladang minyak, tetapi baru pada tahun 1980-an kemajuan dalam sains dan teknologi menegaskan independensi bentuk-bentuk kehidupan ini.
Dengan kemajuan teknologi eksplorasi mendalam, para ahli biologi tidak lagi meragukan keberadaan kehidupan di kedalaman bumi.
Biosfer dalam tidak hanya mencakup archaea dan bakteri, tetapi juga bentuk kehidupan multiseluler tertentu. Sebagian besar mikroorganisme ini memperoleh energi melalui reaksi kimia, biasanya menggunakan hidrogen, metana, dan beberapa sulfida sebagai sumber karbon dan energi utama.
Kehidupan dalam perlu beradaptasi dengan tekanan ekstrem dan suhu tinggi, yang membuat laju metabolisme mereka ratusan ribu kali lebih lambat daripada kehidupan di permukaan. Diperkirakan bahwa beberapa sel dapat bertahan hidup selama ribuan tahun tanpa membelah. Mikroorganisme ini menggunakan jalur metabolisme khusus untuk memperoleh energi, seperti reaksi redoks kimia dengan menggunakan donor elektron dan akseptor elektron.
Reaksi kimia yang dihasilkan oleh metabolisme mikroba menyediakan sumber energi dan nutrisi yang diperlukan untuk biosfer dalam.
Di dunia yang gelap dan dingin ini, biosfer dalam menghadapi banyak tantangan. Lingkungan dengan suhu dan tekanan ekstrem memaksa kehidupan untuk membuat perubahan dalam metabolisme dan strategi bertahan hidup. Tekanan yang berlebihan membuat struktur membran di dalam sel menjadi rapuh dan membatasi kecepatan reaksi kimia. Oleh karena itu, mikroorganisme ini harus mengembangkan membran sel hiperbarik untuk mendukung kelangsungan hidup mereka.
Di lingkungan dalam yang kekurangan cahaya, banyak mikroorganisme menggunakan sintesis kimia sebagai sarana pertukaran energi. Misalnya, reaksi oksidasi metana adalah salah satu jalur metabolisme utama, dan energi yang dilepaskan dalam proses ini cukup untuk mendukung kelangsungan hidup mikroorganisme.
Dengan kebutuhan energi yang sangat rendah, makhluk hidup mampu memanfaatkan aliran balik reaksi kimia untuk berkembang.
Keanekaragaman mikroba di biosfer dalam memiliki dampak penting pada ekosistem bumi. Hingga saat ini, para ilmuwan masih mengeksplorasi bentuk-bentuk kehidupan yang tersembunyi di lingkungan ekstrem ini. Ekosistem mikroba sangat penting bagi pemahaman kita tentang biologi, geologi, dan perubahan iklim Bumi, dan dapat mengarah pada beberapa penemuan tak terduga di masa mendatang.
Dengan perkembangan penelitian dan teknologi ilmiah, pemahaman manusia tentang makhluk laut dalam dan bawah tanah ini akan terus mendalam. Para ilmuwan berharap untuk mengungkap interaksi mikroba yang lebih dalam dan kemungkinan penerapannya, seperti dalam remediasi lingkungan dan produksi bioenergi. Menjelajahi lingkungan ekstrem ini akan membantu kita memahami keanekaragaman hayati di planet kita dan bahkan berspekulasi apakah bentuk kehidupan serupa ada di planet lain.
Di alam kehidupan yang tidak diketahui ini, dapatkah kita mengungkap misteri biosfer yang dalam?