BAGIKAN
[Credit: Junji Morokuma/Allen Discovery Center at Tufts University]

Sebelum penjelajahan manusia di luar angkasa, berbagai hewan telah diterbangkan lebih dulu dibandingkan manusia untuk setidaknya dapat menjawab pertanyaan mendasar sebelum semuanya terlanjur, ‘apa yang akan terjadi pada tubuh manusia saat berada di luar angkasa?’. Pada awalnya manusia telah mengirimkan hewan ke tempat asing sebelum mungkin  mencelakainya.

Roket pertama yang dikirim ke ruang angkasa sebenarnya bisa saja telah turut membawa bakteri atau penumpang tak sengaja lainnya yang tidak diketahui. Tetapi hewan pertama yang secara sengaja dikirim ke luar angkasa sebagai sebuah misi adalah lalat buah yang diluncurkan bersama roket V2 pada tahun 1947 sebagai bagian dari penelitian para ilmuwan AS yang sedang mempelajari efek radiasi di tempat ketinggian.

Laika, mamalia pertama yang telah mengorbit Bumi adalah seekor anjing yang pada tanggal 3 November 1957 diterbangkan Sputnik 1 milik Uni Soviet, namun naas, ia tewas tidak lebih dari tujuh jam setelah peluncuran, ketika sebuah kipas di pesawat mengalami kerusakan menimbulkan kepanasan dan kepanikan. Kapsulnya terus mengorbit Bumi 2.570 kali sebelum akhirnya terbakar di atmosfer pada 4 April 1958.

Sejak peluncuran bersejarah pertama itu, beberapa monyet, simpanse, tikus, katak, laba-laba, kucing, kalajengking, kura-kura hingga ubur-ubur telah diluncurkan ke luar angkasa. Meski sudah dapat diperoleh jawaban, keingintahuan manusia tidak pernah berhenti untuk terus mengirimkan misi hewan ke luar angkasa seiring dengan perkembangan teknologi dan pengetahuan.

Namun sekelompok cacing pipih yang baru-baru ini mengunjungi Stasiun Luar Angkasa Internasional (ISS) memiliki beberapa kejutan ketika mereka kembali ke Bumi. Salah satu keistimewaan cacing ini adalah dapat menumbuhkan kembali bagiannya yang hilang menjadi individu yang lengkap meski telah dipotong-potong.

Para ilmuwan mengirim cacing ke ruang angkasa untuk mengamati bagaimana mikrogravitasi dan fluktuasi pada medan geomagnetik yang mungkin memengaruhi kemampuan luar biasa cacing untuk beregenerasi. Misi ini dilakukan untuk lebih memahami bagaimana kehidupan di luar angkasa dapat memengaruhi aktivitas sel.

Dibandingkan dengan sekelompok cacing pipih yang tidak pernah meninggalkan Bumi, cacing ruang angkasa menunjukkan beberapa efek tak terduga dari waktu semenjak plesiran keluar  planet: terutama, munculnya tunas langka sebagai kepala kedua dari potongan yang telah diamputasi.

Cacing pipih planarian ( Dugesia japonica ) sangat datar dan kecil, berukuran sekitar 0,5 hingga 1 sentimeter panjangnya, rekan penulis studi Michael Levin, seorang profesor biologi di Tufts University di Massachusetts, mengatakan kepada Live Science.

Satu cacing pipih bisa menghasilkan banyak kembaran, di bawah kondisi yang tepat. Individu dapat melakukan fisi – membagi diri untuk membentuk dua individu yang berbeda – dan cacing pipih yang terputus dapat menumbuhkan kepala atau ekor baru, tergantung di bagian mana tubuh dipotong.

Untuk mengetahui bagaimana faktor-faktor seperti gravitasi dan medan magnet Bumi memengaruhi kemampuan cacing untuk menumbuhkan kembali diri mereka sendiri, para ilmuwan mengirimkan serangkaian cacing utuh dan cacing yang telah diamputasi menuju ISS selama lima minggu, tulis para penulis penelitian. Para peneliti menyegel cacing di dalam tabung dengan berbagai rasio udara dan air, dan kemudian mengamati hewan ketika mereka kembali.

[Credit: Junji Morokuma/Allen Discovery Center at Tufts University]
Setelah cacing kembali, para peneliti melacak perubahan pada tubuh hewan dan mikroba mereka, kemudian membandingkan cacing uji dengan cacing pipih yang tidak pernah meninggalkan Bumi. Dan para peneliti terus mengamati cacing selama 20 bulan, untuk melihat apakah ada perubahan yang bertahan lama.

Temuan ini dipublikasikan online di jurnal Regeneration.

Para ilmuwan menemukan beberapa perbedaan signifikan antara cacing pipih yang pergi ke ruang angkasa dan cacing yang terikat dengan Bumi. Misalnya, selama jam pertama pencelupan ke dalam wadah air segar, cacing ruang angkasa tampak mengalami “kejutan air”; mereka meringkuk, “sedikit lumpuh dan tidak bergerak,” para peneliti menulis, menunjukkan bahwa cacing mengalami perubahan metabolisme saat berada di luar angkasa. Cacing pipih-y ruang angkasa menunjukkan perilaku normal setelah sekitar 2 jam, tetapi analisis lebih lanjut mengungkapkan bahwa komunitas mikroba mereka telah berubah, mengisyaratkan pergeseran metabolisme yang disebabkan oleh kondisi yang tidak biasa yang ditemukan cacing pada ISS, penulis penelitian menulis.

Cacing ruang angkasa juga menunjukkan perubahan perilaku. Ketika kedua kelompok diperkenalkan ke “arena” yang diterangi dalam cawan-petri, cacing yang pergi ke angkasa cenderung kurang untuk mencari bagian yang lebih gelap dari cawan tersebut, para ilmuwan menemukan.

Tetapi perbedaan paling dramatis adalah jenis regenerasi yang diamati pada salah satu dari 15 fragmen cacing yang dikirim ke ISS. Cacing itu kembali kepada para ilmuwan dengan dua kepala (satu di setiap ujung tubuhnya), sejenis regenerasi yang sangat langka hingga hampir tidak pernah terjadi – “cacing pipih normal dalam air tidak pernah melakukan ini,” kata Levin kepada Live Science. Ketika para peneliti memotong kedua kepala di Bumi, bagian tengahnya beregenerasi menjadi cacing berkepala dua lagi.

“Dan perbedaan ini bertahan lebih dari setahun setelah kembali ke Bumi!” Levin berkata. “Itu bisa disebabkan oleh hilangnya medan geomagnetik, gravitasi, dan tekanan lepas landas dan pendaratan” katanya.

[Credit: Junji Morokuma/Allen Discovery Center at Tufts University]
Sekilas, cacing kecil regenerasi ini mungkin tidak muncul untuk berbagi banyak kesamaan dengan astronot manusia saat ini di atas kapal ISS. Tetapi cacing ini menawarkan wawasan berharga tentang bagaimana hidup di ruang angkasa dapat mempengaruhi sel dan komunitas mikroba dalam organisme, yang dapat membantu para ilmuwan memahami dampak perjalanan ruang angkasa pada tubuh manusia, jelas Levin.

“Para ilmuwan tahu banyak tentang sinyal biokimia yang memungkinkan sel bekerja sama untuk membangun dan memperbaiki tubuh yang kompleks. Namun, kekuatan fisik yang terlibat dalam proses ini tidak dipahami dengan baik,” katanya.

Mempelajari cacing pipih dapat memberikan wawasan tentang bagaimana sistem biologis pada mahluk hidup berinteraksi dengan gravitasi dan medan geomagnetik, “yang pada gilirannya tidak hanya akan membantu kita mengoptimalkan perjalanan ruang angkasa di masa depan, tetapi juga akan menjelaskan mekanisme dasar yang akan memiliki implikasi untuk regeneratif. terapi pengobatan regeneratif di Bumi dan di ruang angkasa” tambah Levin.