Sekilas, makhluk mikroskopis yang dikenal sebagai tardigrada tidak tampak begitu tangguh. Dikenal juga sebagai beruang air dan anak babi lumut, tardigrada memiliki tubuh yang gemuk, gaya berjalan yang lamban, dan mulut yang berbentuk bulat sempurna yang tersangkut di tengah wajah mereka yang tidak memiliki ciri khas. Mirip seperti boneka beruang alien.
Namun, para ilmuwan telah lama mengagumi ketahanan hewan mikroskopis ini. Mereka terkenal karena dapat bertahan terhadap panas ekstrem, dingin ekstrem, tekanan tinggi ekstrem, tekanan rendah ekstrem, dehidrasi, kelaparan, radiasi, dan kekurangan udara. Mereka bahkan dapat bertahan hidup dan bereproduksi dalam ruang hampa.
“Jika kita dapat mempelajari semua 'rahasia' kriptobiosis… kita akan mampu mengawetkan organ tubuh manusia… sehingga organ tersebut dapat disimpan dengan sukses dan kemudian ditransplantasikan ke manusia lain saat dibutuhkan.”
Bagaimana ini mungkin? Untuk petunjuk, para ilmuwan di balik studi terbaru dalam jurnal Communications Biology menganalisis empat tardigrada yang telah diawetkan dalam amber — satu-satunya tardigrada yang diketahui telah menjadi fosil di seluruh dunia. Dalam prosesnya, mereka membantu mengungkap beberapa misteri di balik ketangguhan legendaris makhluk yang menggemaskan ini.
Dengan menggunakan jenis mikroskop laser yang biasanya digunakan untuk mempelajari biologi sel, para peneliti dapat memeriksa spesies tardigrade yang telah punah seperti Sudah dibaca (dinamai berdasarkan karakter “Lord of the Rings”) dengan detail yang mengejutkan.
“Sebelum publikasi kami, kami hanya mengetahui bagaimana dua dari fosil ini terkait dengan tardigrada yang masih hidup,” kata penulis studi tersebut, Dr. Marc A. Mapalo dari Departemen Biologi Organisme dan Evolusi Universitas Harvard, kepada Salon. “Dalam makalah kami, kami mendeskripsikan ulang dua fosil lainnya dan akhirnya kami dapat menentukan bagaimana mereka terkait dengan tardigrada lainnya. Karena itu, kami dapat menentukan perubahan apa yang mungkin terjadi antara fosil tersebut dan kerabat dekatnya.”
Selain itu, para ilmuwan mampu memperkirakan kapan kelompok tardigrada tertentu berevolusi, terutama di antaranya keturunan mereka yang masih hidup yang dapat melakukan kriptobiosis, atau memasuki kondisi tidak aktif secara fisik yang ekstrem di mana metabolisme mereka hampir terhenti. Beruang air biasanya memasuki kriptobiosis sebagai respons terhadap apa yang mungkin dianggap organisme lain sebagai lingkungan yang keras.
“Saat ini, sains menunjukkan bahwa beruang air memiliki beberapa cara kriptobiosis, termasuk respons terhadap kekurangan air, salinitas tinggi atau tekanan osmotik, keberadaan bahan kimia reaktif, suhu beku, dan lain-lain,” kata Dr. Derrick RJ Kolling, seorang ahli kimia di Universitas Marshall yang tidak terlibat dalam penelitian tersebut, kepada Salon. Ia menambahkan bahwa beruang air dapat menarik kembali anggota tubuhnya dan memendekkan tubuhnya untuk memasuki kondisi yang disebut “tun” saat mereka sangat stres. Para ilmuwan telah lama terpesona dengan berbagai cara tardigrada beradaptasi dengan kondisi yang merugikan — namun hingga penelitian tersebut keluar, mereka bingung untuk mencari tahu bagaimana mereka mengembangkan kemampuan ini.
Mikrograf SEM dari beruang air, Tardigrade (Getty Images/Cultura RM Exclusive/Gregory S. Paulson)
“Studi kami menyoroti pentingnya menyelesaikan hubungan taksonomi fosil-fosil kelompok mahkota ini,” tulis para penulis dalam kesimpulan studi tersebut. “Menemukan lebih banyak fosil tardigrada akan memungkinkan rekonstruksi garis waktu yang lebih akurat yang akan membuka klade untuk analisis komparatif. Dengan melakukan hal itu, kita akan dapat memahami evolusi karakter tardigrada, seperti menyimpulkan kapan kemampuan kriptobiotik mereka berevolusi dan memperkirakan tingkat perubahan molekuler dan morfologis mereka dari waktu ke waktu.”
Dr. Diane R. Nelson, seorang profesor emerita bidang biologi di East Tennessee State University yang juga tidak terlibat dalam penelitian ini, mengatakan penelitian ini “penting” karena menyediakan konteks yang berguna dalam memahami asal usul beruang air meskipun terdapat kesulitan logistik intrinsik yang terlibat dalam memperoleh data mentah yang relevan.
“Ini menggambarkan genus dan spesies baru, tetapi menempatkan mereka dalam filogeni tardigrada,” kata Nelson kepada Salon. “Dengan hanya [four] fosil tardigrada teridentifikasi dalam ambar, karena tardigrada tidak terfosilkan dengan baik dan sejauh ini hanya ditemukan terawetkan dalam ambar, pengetahuan kita tentang evolusi tardigrada sulit untuk dipahami.”
Ingin lebih banyak berita kesehatan dan sains di kotak masuk Anda? Berlangganan buletin mingguan Salon Catatan Lab.
“Meskipun penerapannya masih jauh di masa depan, melindungi DNA dan protein manusia dari kondisi yang tidak bersahabat… di luar angkasa akan membuat perjalanan ke luar bumi lebih memungkinkan.”
Namun, tidak semua hal tentang ketangguhan tardigrade merupakan misteri sepenuhnya.
“Kami tahu bahwa tardigrada memiliki beberapa protein intrinsik untuk kriptobiosis yang memungkinkan tardigrada mengalami dehidrasi atau membeku tanpa merusak membran sel dan meningkatkan daya tahan mereka dari kondisi ekstrem yang membunuh sebagian besar organisme hidup,” kata Nelson. “Mereka juga dapat memperbaiki kerusakan pada DNA mereka yang disebabkan oleh radiasi dan kondisi atau bahan kimia ekstrem lainnya.”
Meskipun keterampilan ini mungkin tampak seperti kekuatan super, para dokter berharap suatu hari keterampilan ini dapat digunakan untuk mengembangkan perawatan medis.
“Jika kita dapat mempelajari semua 'rahasia' kriptobiosis (cara mencegah kerusakan sel), kita akan dapat mengawetkan organ manusia (jantung, ginjal, dll.) sehingga dapat disimpan dengan baik dan kemudian ditransplantasikan ke manusia lain saat dibutuhkan,” jelas Nelson. Belajar dari beruang air juga dapat membantu manusia dengan “pengetahuan tentang pengawetan/pemulihan membran sel” dan dengan demikian “membantu memperpanjang masa simpan obat-obatan seperti antibiotik sehingga dapat menyelamatkan nyawa manusia.”
Ilmu pengetahuan tentang tardigrade bahkan dapat membantu kita melakukan perjalanan ke luar Bumi, mengingat ruang angkasa tempat yang sangat berbahaya Untuk tubuh manusiaBeberapa ilmuwan berharap bahwa manusia dapat melakukan perjalanan ke dunia yang jauh karena strategi evolusi tetangga kecil kita.
“Meskipun aplikasi ini masih jauh di masa depan, melindungi DNA dan protein manusia dari kondisi yang tidak bersahabat — khususnya radiasi kosmik — di luar angkasa akan membuat perjalanan jauh dari Bumi lebih memungkinkan,” kata Kolling. “Temuan mengenai efek merugikan (atau menguntungkan) spesies oksigen reaksi pada mitokondria atau pensinyalan seluler melalui oksidasi sistein reversibel keduanya memberikan informasi yang berkaitan dengan studi tentang berbagai proses dan penyakit manusia.”
Pada saat yang sama, Kolling mendesak para penggemar tardigrada untuk tetap membumi dalam kegembiraan mereka tentang apa yang dapat dipelajari manusia dari mereka. Bagaimanapun, trik mendasar untuk kriptobiosis adalah keadaan tidak aktif sama sekali, yang secara fisik tidak mungkin dilakukan oleh manusia, terlepas dari lelucon tentang kemalasan.
“Tardigrada adalah hewan yang menarik dan meskipun mereka terkenal karena ketangguhannya, penting untuk diingat bahwa mereka toleran terhadap ekstrem, bukan ekstremofilik,” kata Kolling. “Mereka dapat bertahan hidup dalam periode stres ekstrem yang sementara, tetapi selama paparan ini, mereka memasuki kondisi tertunda di mana metabolisme terhambat atau mungkin dimatikan, sehingga mereka tidak makan, bereproduksi, dll., yang penting untuk bertahan hidup.”
Meskipun ini mungkin bukan kesimpulan yang paling memuaskan ketika mempelajari tardigrada, sisi baiknya adalah masih banyak lagi yang dapat ditemukan orang tentang hewan mikro ini.
“Seperti yang disebutkan, hanya ada sedikit fosil tardigrada yang diketahui sejauh ini,” kata Mapalo. “Saya yakin masih banyak lagi yang menunggu untuk ditemukan. Peluang tertinggi adalah kita dapat menemukannya dalam fosil amber. Itulah sebabnya, ketika saya mendapat kesempatan, saya selalu memberi tahu orang-orang yang bekerja dengan amber untuk juga memeriksa tardigrada dalam sampel mereka.”
Baca selengkapnya
tentang mikroorganisme
Mohon maaf, Foto memang tidak relevan. Jika keberatan atau harus diedit baik Artikel maupun foto Silahkan Klik Laporkan. Terima Kasih
