Nationalgeographic.co.id - Hambatan terbesar untuk hidup di kedalaman laut bukanlah hawa dingin atau kegelapan yang abadi, melainkan tekanan dahsyat yang akan kita alami.
Pada beberapa kilometer kedalaman laut, kita akan mengalami tekanan yang sangat tinggi. Namun beberapa ikan yang tampaknya rapuh dan tidak berlapis baja, justru dapat hidup dengan nyaman di sana.
Para ilmuwan telah melihat petunjuk, bahwa ketika kedalaman ekosistem perairan meningkat, suatu bahan kimia dalam tubuh ikan juga akan menyesuaikannya. Bagaimana hal tersebut dapat terjadi adalah sebuah misteri.
“Penemuan baru ini mengajarkan kita bagaimana kehidupan telah beradaptasi dengan lingkungan yang ekstrem,” terang Lorna Dougan, seorang fisikawan University of Leeds Inggris. Timnya menerbitkan temuan barunya di Communications Chemistry, pada September lalu.
Mempelajari bagaimana cara kerja bahan kimia ini, barangkali juga akan membantu bidang penelitian lain.
Bahan kimia ini dikenal sebagai TMAO, kependekan dari Trimetilamina N-oksida. “Anda mungkin belum pernah mendengar sebelumnya,” kata Paul Yancey, seorang ahli biologi kelautan di Whitema College, Walla, Washington, “tetapi semua orang pernah mencium baunya.” TMAO inilah yang memberi aroma amis pada spesies air.
Tahun 1998, Yancey pertama kali menemukan mengapa ikan memiliki bahan kimia yang bau amis ini. “Kami sedang melakukan ekspedisi laut dalam,” kenangnya.
Timnya menangkap ikan di berbagai kedalaman. Mereka mengukur kadar TMAO pada otot-otot hewan tersebut. Hasilnya, mereka yang hidup di laut dalam memiliki lebih banyak TMAO daripada spesies yang hidup di perairan dangkal.
“Saya bukan ahli kimia fisik,” kata Yancey, “jadi saya tidak bisa menganalisis mekanismenya.” Namun dalam studi baru ini, tim peneliti telah mencoba menggeledahnya. Perlu menggunakan fisika untuk menguak rahasia kerja molekul ini.
Di Bawah Tekanan, Air Menjadi Aneh
Molekul air biasanya saling menempel seperti magnet kecil. Mereka membentuk struktur tetrahedral (menyerupai piramida).
Tekanan ekstrem meremas jaringan molekul air ini, terutama terjadi di palung laut yang dalam. Ini dikenal sebagai zona hadal. Pada zona tersebut, “setara dengan gajah yang berdiri di atas ibu jari Anda,” kata Mackenzie Gerringer, seorang ahli biologi kelautan State University of New York, Geneseo.
Yancey juga menjelaskan, “Berat air mendorong molekul air menjadi protein dan mengubahnya.” Protein memiliki bentuk 3D yang kompleks. Dan jika bentuknya melengkung, maka protein tersebut tidak dapat bekerja dengan baik.
Baca Juga: Pintarnya Ikan Sumpit Menembakkan Air, dari mana Asal Kemampuannya?
Baca Juga: Dunia Hewan: Temuan 30 Spesies Baru Laut Dalam di Dasar Laut Pasifik
Baca Juga: Spesies Ikan yang Amat Hitam Ditemukan, Bisa Serap 99,9 Persen Cahaya
Dougan bersama timnya menunjukan bagaimana TMAO dapat melindungi protein di bawah tekanan. Mereka menggunakan model komputer untuk mensimulasikan molekul air di bawah tekanan—dengan dan tanpa TMAO. Model tersebut menggunakan data Yancey yang menunjukan bagaimana level TMAO meningkat seiring dengan kedalaman.
Harrison Laurent, seorang fisikawan yang juga menjadi bagian di tim Leeds, mengeklaim bahwa kelompoknya tidak sekadar menjalankan simulasi. Mereka memastikan bahwa simulasi yang dimodelkan sangat mirip dengan apa yang sebenarnya terjadi.
Untuk melakukan ini, kelompok tersebut menggunakan teknik yang disebut neutron scattering. Mereka meledakkan sampel air dengan neutron. Itu adalah jenis partikel subatom. Dengan mengukur bagaimana neutron memantul dari molekul air, mereka dapat mempelajari bagaimana molekul air diatur.
Menurut para peneliti, ketika TMAO berada di dalam air, ia terikat pada molekul air. Ikatan tersebut menstabilkan struktur air, membuat air tidak menghancurkan protein. Inilah yang menjelaskan mengapa air tidak lagi mengubah protein ikan. Bahkan di bawah tekanan, air berperilaku hampir seolah-olah sedang tidak di bawah tekanan.
Penelitian ini telah menunjukan bagaimana ikan dapat hidup serta berkembang biak di alam yang dalam dan bertekanan sangat tinggi. Ikan siput pun yang terlihat rapuh, dapat hidup dengan tenteram di bagian laut dalam.