Patogen Purba 'Angsa Hitam' Mungkin Bersiap Bangun Lagi

JAKARTA- Sebuah penelitian menemukan patogen purba yang telah terkunci selama ratusan ribu tahun mulai muncul dari permafrost saat perubahan iklim berlangsung. Dan sekitar 1% dari ini dapat menimbulkan risiko besar bagi ekosistem modern

"Ini adalah upaya pertama untuk mencoba memodelkan efek ekologis potensial dari penyerbu penjelajah waktu semacam ini dari perspektif kuantitatif," kata Giovanni Strona, seorang profesor ilmu data ekologi di Universitas Helsinki dan salah satu penulis studi tersebut dikutip Live Science Rabu 2 Agustus 2023.

Permafrost adalah campuran tanah, kerikil, dan pasir yang diikat oleh es. Mereka ditemukan di atau di bawah permukaan bumi di wilayah Kutub Utara, termasuk bagian dari Alaska, Greenland, Rusia, China, dan Eropa Utara dan Timur.

Ketika permafrost terbentuk, mikroba seperti bakteri dan virus dapat terperangkap di dalamnya dan dapat bertahan dalam keadaan mati suri selama ribuan atau bahkan jutaan tahun. Periode yang lebih hangat dapat memulai proses metabolisme yang memungkinkan mikroba yang tidak aktif ini aktif kembali dan bereproduksi.

Di tengah pemanasan global, beberapa mikroba ini, termasuk yang berpotensi menyebabkan penyakit, dilepaskan saat permafrost mencair. Pada tahun 2016, wabah antraks di Siberia membunuh ribuan rusa dan mempengaruhi puluhan orang. Kejadian ini oleh para ilmuwan dikaitkan dengan mencairnya permafrost.

Patogen ini menimbulkan risiko potensial karena manusia dan organisme hidup lainnya yang hidup saat ini sudah lama tidak terpapar dengannya. Artinya ekosistem modern mungkin hanya memiliki sedikit pertahanan terhadap patogen tersebut.

"Jika patogen telah hidup berdampingan dengan komunitas bakteri, manusia atau hewan untuk waktu yang lama, Anda dapat mengharapkan beberapa evolusi bersama antara patogen dan komunitas lokal, yang mengurangi risiko yang ditimbulkan oleh patogen terhadap ekosistem," kata Strona.

"Tetapi ketika Anda memiliki penyerbu yang melakukan perjalanan waktu, Anda jelas memiliki pengenalan elemen baru dari risiko."

Untuk memperkirakan bagaimana patogen yang muncul kembali dapat memengaruhi ekosistem modern, Strona dan timnya secara digital mensimulasikan evolusi patogen mirip virus yang mampu menginfeksi dan menyebabkan penyakit pada inang mirip bakteri.

Dalam simulasi, mikroba digital harus bersaing untuk mendapatkan sumber daya, meniru apa yang terjadi di dunia nyata. Beberapa virus menginfeksi dan membunuh sebagian kecil dari inang yang mirip bakteri. Sementara inang bakteri lainnya mengembangkan kekebalan terhadap patogen yang berkembang.

Dengan "menginfeksi" 5% inang mirip bakteri modern dengan patogen mirip virus kuno dari generasi yang jauh lebih awal, tim menemukan bahwa 1% patogen virus dapat secara substansial mengganggu komunitas bakteri yang baru berevolusi.Beberapa penyerbu virus menyebabkan 32% spesies mirip bakteri mati, sementara yang lain menyebabkan keragaman spesies mirip bakteri meningkat hingga 12%.

Black Swan

Tim menjuluki 1% patogen ini sebagai "Black Swan” atau “Angsa Hitam". Ini merujuk pada peristiwa langka dan tidak mungkin, tetapi sangat berdampak.

Mereka berargumen bahwa, meskipun kemungkinan mereka muncul dan mendatangkan malapetaka rendah, dampaknya akan menjadi bencana besar. Dan ini harus dipertimbangkan dalam skenario iklim di masa depan.

"Sebagai masyarakat, kita perlu memahami potensi risiko yang ditimbulkan oleh mikroba purba ini sehingga kita dapat bersiap menghadapi konsekuensi yang tidak diinginkan dari pelepasan mereka ke dunia modern," kata co penulis Corey Bradshaw dari Universitas Flinders Australia. "Hasilnya memberi tahu kita bahwa risikonya bukan lagi sekadar fantasi yang tidak perlu kita pertahankan."

Dampak dari patogen ini bahkan bisa mencapai populasi manusia, kata Strona. Ini bisa terjadi ketika manusia melakukan kontak langsung dengan patogen dari permafrost, atau ketika orang tertular penyakit dari hewan yang terinfeksi patogen purba.

Namun, ia menambahkan bahwa penelitian tersebut sepenuhnya didasarkan pada simulasi komputer yang memodelkan bagaimana virus menginfeksi bakteri. Untuk itu diperlukan penelitian lebih lanjut untuk mengklarifikasi risiko sebenarnya yang ditimbulkan pada hewan dan manusia di dunia nyata. Temuan ini dipublikasikan 27 Juli di jurnal PLOS Computational Biology.