BAGIKAN
[Credit : Caltech]

Para ilmuwan dari California Institute of Technology telah menemukan spesies baru dari cacing yang tumbuh subur di lingkungan ekstrem Danau Mono. Spesies baru ini, yang sementara ini dijuluki sebagai Auanema sp., memiliki tiga jenis kelamin yang berbeda – hermafrodit, jantan dan betina. Dapat bertahan pada arsenik dengan 500 kali lipat dosis mematikan pada manusia. Selain itu, spesies ini membawa anak-anaknya turut serta ke dalam tubuhnya seperti layaknya kangguru.

Danau Mono, yang terletak di Eastern Sierras of California, merupakan tempat yang ekstrem dengan kadar garam yang tiga kali lebih asin dari lautan biasa dan memiliki pH 10. Sebelum penelitian ini, hanya dua spesies lain (selain bakteri dan ganggang) yang diketahui hidup di danau — udang air asin dan lalat selam . Dalam karya baru ini, tim menemukan delapan spesies lagi, semuanya milik cacing kelas mikroskopis yang disebut nematoda, tumbuh subur di dan sekitar Danau Mono.

Pekerjaan itu dilakukan terutama di laboratorium Paul Sternberg, Profesor Biologi Bren. Sebuah makalah yang menggambarkan penelitian ini muncul online di jurnal Current Biology.

Laboratorium Sternberg telah lama tertarik pada nematoda, khususnya elegans Caenorhabditis, yang hanya menggunakan 300 neuron untuk menunjukkan perilakunya yang kompleks, seperti tidur, belajar, mencium, dan bergerak. Kesederhanaan itu membuatnya menjadi model organisme yang berguna untuk mempelajari pertanyaan-pertanyaan mendasar ilmu saraf. Pada intinya, C. elegans dapat dengan mudah berkembang di laboratorium di bawah suhu dan tekanan ruangan normal.

Karena nematoda dianggap sebagai jenis hewan paling berlimpah di planet ini, mantan siswa lulusan laboratorium Sternberg, Pei-Yin Shih dan James Siho Lee, berpikir mereka mungkin dapat menemukannya di lingkungan yang keras seperti di Danau Mono. Delapan spesies yang mereka temukan adalah beragam, mulai dari mikroba pemakan yang jinak hingga parasit dan predator. Yang penting, semuanya tahan terhadap kondisi yang sarat akan arsenik di danau dan dengan demikian dianggap sebagai ekstrofil – organisme yang berkembang dalam kondisi yang tidak cocok untuk sebagian besar bentuk kehidupan.

Ketika membandingkan spesies Auanema baru dengan spesies kerabat dalam genus yang sama, para peneliti menemukan bahwa spesies serupa juga menunjukkan resistensi arsenik yang tinggi, meskipun tidak hidup di lingkungan dengan kadar arsenik yang tinggi. Dalam penemuan mengejutkan lainnya, Auanema sp. sendiri ditemukan dapat berkembang di laboratorium dalam kondisi normal dan tidak ekstrem. Hanya beberapa ekstrofil yang dikenal di dunia dapat dipelajari dalam sebuah setting laboratorium.

Ini menunjukkan bahwa nematoda mungkin memiliki kecenderungan genetik untuk ketahanan dan fleksibilitas dalam beradaptasi dengan lingkungan yang keras dan ramah.

Extremophiles – organisme yang tumbuh subur di lingkungan yang ekstrim – dapat mengajarkan kita begitu banyak tentang strategi inovatif untuk mengatasi stres,” kata Shih. “Studi kami menunjukkan bahwa kami masih harus banyak belajar tentang bagaimana hewan bersel 1000 ini telah menguasai kelangsungan hidup di lingkungan yang ekstrem.”

Para peneliti berencana untuk menentukan apakah terdapat faktor biokimia dan genetik tertentu yang memungkinkan keberhasilan nematoda dan mengurutkan genom Auanema sp. untuk mencari gen yang memungkinkan resistensi arsenik. Air minum yang terkontaminasi arsenik merupakan masalah kesehatan global utama; memahami bagaimana eukariota seperti nematoda menangani arsenik akan membantu menjawab pertanyaan tentang bagaimana toksin bergerak dan memengaruhi sel dan tubuh.

Tetapi di luar kesehatan manusia, mempelajari spesies ekstrim seperti nematoda Danau Mono berkontribusi pada gambaran global yang lebih besar tentang planet ini, kata Lee.

“Sangat penting bagi kami untuk menghargai dan mengembangkan rasa ingin tahu terhadap keanekaragaman hayati,” tambahnya, menambahkan bahwa tim tersebut harus menerima izin khusus untuk pekerjaan lapangan mereka di danau. “Inovasi berikutnya untuk bioteknologi bisa ada di luar sana di alam liar. Tabir surya baru yang dapat terbiodegradasi, misalnya, ditemukan dari bakteri dan alga. Kami harus melindungi dan memanfaatkan satwa liar secara bertanggung jawab.”