Florida telah menjadi surga bagi spesies invasif, yaitu hewan – hewan pendatang dari tempat lain, tetapi yang paling terkenal di antara penduduk asingnya ini adalah ular Sanca Bodo atau Python Burma (Python bivittatus). Ular raksasa ini, berasal dari Asia Tenggara namun telah menetap selama beberapa dekade terakhir dan bahkan berkembang biak di lingkungan baru mereka yang kondisinya sangat jauh berbeda dari habitat asal. Salah satu keberhasilannya, bisa jadi dipicu oleh proses evolusi mereka yang dicapai dalam waktu relatif singkat dibandingkan populasi spesies lainnya.
“Kami mengamati ular Sanca Bodo cepat menguasai dan populasi invasifnya menyebar di Florida, yang ekologisnya cukup berbeda dari Asia Tenggara dan kemungkinan akan memberikan seleksi ekologis yang signifikan pada populasi Sanca Bodo invasif,” kata Todd Castoe, profesor biologi di University of Texas, Arlington. “Situasi ini memiliki semua keunggulan dari sistem di mana adaptasi yang cepat bisa terjadi, jadi kami bersemangat untuk menguji kemungkinan ini menggunakan pendekatan genom mutakhir.”
Para peneliti awalnya menetapkan untuk menentukan apakah ular sanca bisa beradaptasi dengan peristiwa musim dingin terbeku di Florida pada tahun 2010. Mereka menghasilkan data dari puluhan sampel sebelum dan sesudah peristiwa musim dingin ekstrim tersebut. Dengan memindai area genom Sanca Bodo, mereka mengidentifikasi bagian-bagian genom mana yang mengalami perubahan secara signifikan di antara dua periode waktu, memberikan bukti yang jelas bahwa evolusi telah terjadi dalam skala waktu yang sangat singkat pada populasi ini.
“Peristiwa musim dingin terbeku di Florida tahun 2010 menyebabkan 40 hingga 90 persen tercatat kematian di lapangan pada ular sanca invasif, jadi jika evolusi dan adaptasi akan terjadi, kami tahu kami harus melihatnya selama periode waktu ini yang memberlakukan penghambatan yang sangat kuat dari seleksi – cuaca ekstrim menyeleksi siapa yang dapat bertahan” Kata Castoe.
“Kami menggunakan teknik yang biasa disebut sebagai pemindaian genom, yang mengidentifikasi area genom yang tampaknya dipengaruhi oleh seleksi alam yang kuat, yang dapat melahirkan gen penting dalam adaptasi yang memungkinkan sebagian dari populasi ini untuk dapat bertahan dari kondisi kebekuan yang sangat dingin ini,” dia menambahkan.
Para peneliti berharap menemukan gen di wilayah ini yang vital untuk adaptasi potensial terhadap dingin, tetapi karena mereka meneliti lebih lanjut terhadap data, sinyal yang berbeda mulai muncul yang menceritakan kisah yang lebih luas tentang adaptasi dalam populasi invasif ini.
“Kami terus melihat bukti adaptasi dalam gen yang terkait dengan pembelahan sel, pertumbuhan organ dan perkembangan jaringan, yang diakui telah membingungkan kami pada awalnya. Namun, akhirnya terpikir oleh kami bahwa ada hubungan dengan proyek paralel di laboratorium yang menggunakan ular Sanca Bodo sebagai sistem model untuk memahami pertumbuhan organ regeneratif, di mana jaringan menurun saat berpuasa dan kemudian diregenerasi dalam pola siklus yang sesuai dengan siklus makan kebanyakan ular sanca. Kami mulai bertanya-tanya apakah sinyal yang kami lihat dalam genom Sanca Bodo Florida terkait dengan adaptasi dalam cara mereka meregenerasi sistem organ berdasarkan ekologi makan mereka,” kata Daren Card, yang turut bekerja pada proyek ini untuk disertasinya.
Dipersenjatai dengan hipotesis kerja bahwa Sanca Bodo yang invasif mungkin beradaptasi dengan peluang makan yang lebih teratur di Florida, para peneliti mengumpulkan data genomik dan morfologi ekologis, fungsional lebih lanjut untuk memahami frekuensi di mana ular sanca makan dan apakah ada perubahan fisiologis yang konsisten dengan kebiasaan makan yang lebih teratur.
“Analisis tambahan ini menunjukkan bahwa Sanca Bodo di Florida makan terus menerus dan bahwa pola morfologi jaringan dan ekspresi gen mendukung keadaan fisiologis yang lebih teratur pada Sanca Bodo yang berpuasa – ular Sanca Bodo Florida tampaknya telah beradaptasi untuk mengatur fisiologi pencernaan mereka untuk lebih efisien secara terus-menerus memakan mangsa. Hal ini mengkhawatirkan karena ular-ular ini telah terbukti memiliki dampak negatif yang besar pada populasi mamalia dan burung endemik di Florida Selatan, termasuk Taman Nasional Everglades, dan data kami menunjukkan bahwa, melalui adaptasi yang cepat, mereka hanya menjadi lebih baik saat menjadi predator invasif yang efektif, ” tambah Card.
Pekerjaan ini memberikan bukti nyata bahwa evolusi dapat terjadi sangat cepat dalam populasi alami, dan bahwa evolusi cepat seperti itu dapat menghasilkan perubahan besar dalam sifat-sifat yang sangat kompleks yang berdampak pada fisiologi dan ekologi vertebrata.
Seleksi alam dapat mengubah spesies dengan cara kecil, menyebabkan populasi berubah warna atau ukuran selama beberapa generasi. Ini disebut “mikroevolusi”. Tapi seleksi alam juga mampu jauh lebih banyak. Memberikan waktu yang cukup dan akumulasi perubahan yang pantas, seleksi alam dapat menciptakan spesies yang sama sekali baru, yang dikenal sebagai “makroevolusi.”
“Hasil ini memberikan perspektif yang belum pernah terjadi sebelumnya pada seberapa cepat populasi vertebrata dapat berevolusi, sementara juga menyediakan hubungan baru antara adaptasi genomik dan perubahan fisiologis kompleks yang terkait dengan dampak ekologi dari spesies invasif,” kata Clark.
