Ikan jenis killifish jumlahnya berlimpah di perairan payau dan rawa-rawa di sepanjang pantai Atlantik. Mereka merupakan spesies indikator yang digunakan sebagai barometer untuk mengukur kesehatan ekosistem, karena mereka sangat sensitif terhadap polusi.
Namun, di empat muara pantai timur AS yang tercemar parah, para ilmuwan University of California menemukan sesuatu yang tidak terduga. Killifish sanggup bertahan hidup di perairan yang tingkat polusinya 8.000 kali lebih tinggi dari dosis yang seharusnya mematikan bagi sebagian besar killifish. Meski demikian, rupa dan perilaku mereka tak berbeda dengan killifish dari daerah non-tercemar di dekatnya.
Para ilmuwan menduga bahwa ikan ini merupakan mutan molekuler, yang mengalami perubahan pada kode genetik yang memicu perubahan pada tubuh dalam menangani polusi tanpa mengubah penampilan fisik mereka.
Untuk mengamati lebih dekat, ahli toksikologi lingkungan Andrew Whitehead dan rekan-rekannya mengumpulkan hampir 400 killifish dari New Bedford Harbor di Massachusetts, Newark Bay di New Jersey, daerah Bridgeport Connecticut, dan Sungai Elizabeth di Virginia. Situs ini sangat tercemar sejak 1950-an dan 1960-an dengan polutan berupa dioksin, PCB, merkuri, dan bahan kimia industri lainnya.
Para peneliti mengurutkan seluruh genom dari ikan ini dan membandingkannya dengan genom killifish di perairan tak tercemar terdekat di setiap situs. Para peneliti menemukan seperangkat mutasi di antara ikan yang toleran terhadap polusi.
Banyak dari mutasi ini yang membantu menonaktifkan jalur molekuler yang bertanggung jawab terhadap banyak kerusakan sel yang disebabkan oleh bahan kimia.
“Serangkaian mutasi kompleks ini jarang ditemukan pada ikan yang hidup di tempat yang tak berpolusi. Kemungkinan alasannya karena mutasi tersebut tak memberikan keuntungan bertahan hidup bagi ikan di air bersih,” kata para peneliti.
Whitehead mengatakan, meskipun penemuan baru ini memberikan bukti bahwa killifish dapat berevolusi dengan cepat untuk bertahan hidup di perairan tercemar, tidak berarti bahwa ikan-ikan lain akan mengembangkan kemampuan adaptasi yang sama.
Killifish unik karena memiliki keragaman genetik lebih banyak dibandingkan kebanyakan hewan. Mutasi genetik untuk adaptasi sudah ada dalam populasi ini. Spesies yang keragaman genetiknya rendah, mungkin tak memiliki peralatan molekuler untuk beradaptasi.
Bahkan bagi killifish, adaptasi semacam ini memiliki harga yang harus dibayar. Ketika beradaptasi terhadap lingkungan baru, ikan yang toleran terhadap polusi kehilangan sedikit modal genetik, sehingga menjadi sedikit kurang beragam.
“Sementara adaptasi lokal memberikan kemudahan untuk tujuan jangka pendek, sangat mungkin kekurangan ragam genetik dapat membuat killifish lebih kesulitan dalam mengatasi stres lingkungan di masa depan,” kata Luke Iwanowicz, ahli biologi ikan di United States Geological Survey di Leetown, West Virginia.
Penemuan ini dapat memberikan petunjuk tentang spesies mana yang posisinya paling baik dan paling buruk dalam menghadapi perubahan lingkungan. Spesies yang minim atas respon molekuler mungkin tak bisa beradaptasi dengan baik di dunia yang kian hangat dan berpolusi.
Selain itu, penemuan ini juga dapat membantu para ilmuwan mengetahui perbedaan genetik yang membuat beberapa manusia bisa lebih tahan atau kurang tahan dalam menghadapi penyakit.