Nationalgeographic.co.id—Bagaimana organisme kompleks di planet Bumi ini muncul? Ini adalah salah satu pertanyaan terbuka besar dalam biologi. Kolaborasi antara kelompok kerja Christa Schleper di Universitas Wina dan Martin Pilhofer di ETH Zurich telah selangkah lebih dekat dengan jawabannya.
Para peneliti berhasil membudidayakan arkeon khusus dan mencirikannya dengan lebih tepat menggunakan metode mikroskopis. Anggota archaea Asgard ini menunjukkan karakteristik seluler yang unik dan mungkin merupakan "mata rantai yang hilang" evolusioner ke bentuk kehidupan yang lebih kompleks seperti hewan dan tumbuhan.
Temuan studi baru ini telah diterbitkan dalam jurnal Nature pada 21 Desember, dengan judul makalah “Actin cytoskeleton and complex cell architecture in an Asgard archaeon.”
Semua bentuk kehidupan di bumi dibagi menjadi tiga domain utama: eukariota, bakteri, dan archaea. Eukariota termasuk kelompok hewan, tumbuhan dan jamur. Sel mereka biasanya jauh lebih besar dan sekilas, lebih kompleks daripada sel bakteri dan archaea. Materi genetik eukariota, dikemas dalam inti sel dan sel juga memiliki sejumlah besar kompartemen lain. Bentuk sel dan transportasi dalam sel eukariota juga didasarkan pada sitoskeleton yang luas. Namun, bagaimana lompatan evolusioner ke sel eukariotik yang begitu rumit bisa terjadi?
Kebanyakan model saat ini mengasumsikan bahwa archaea dan bakteri memainkan peran sentral dalam evolusi eukariota. Sel primordial eukariotik diyakini telah berevolusi dari simbiosis erat antara archaea dan bakteri sekitar dua miliar tahun yang lalu.
Pada 2015, studi genomik sampel lingkungan laut dalam menemukan kelompok yang disebut "Archaea Asgard," yang berada di pohon kehidupan mewakili kerabat terdekat eukariota. Gambar pertama sel Asgard ini diterbitkan pada tahun 2020 dari budaya pengayaan oleh kelompok Jepang.
Kelompok kerja Christa Schleper di Universitas Wina kini telah berhasil untuk pertama kalinya mengembangkan perwakilan kelompok ini dalam konsentrasi yang lebih tinggi. Itu berasal dari sedimen laut di pantai Piran, Slovenia. Tetapi juga merupakan penghuni Wina, misalnya di sedimen tepi sungai Danube. Karena pertumbuhannya dengan kepadatan sel yang tinggi, perwakilan ini dapat dipelajari dengan sangat baik.
“Sangat rumit dan melelahkan untuk mendapatkan organisme yang sangat sensitif ini dalam kultur yang stabil di laboratorium,” lapor Thiago Rodrigues-Oliveira, pascadoktoral di kelompok kerja Archaea di Universitas Wina dan salah satu penulis pertama studi tersebut.
Keberhasilan luar biasa dari kelompok Wina untuk membudidayakan perwakilan Asgard yang sangat diperkaya akhirnya memungkinkan pemeriksaan sel yang lebih rinci dengan mikroskop. Para peneliti ETH dalam kelompok Martin Pilhofer menggunakan mikroskop cryo-elektron modern untuk mengambil gambar sel beku kejut.
“Metode ini memungkinkan wawasan tiga dimensi ke dalam struktur seluler internal,” jelas Pilhofer. "Sel-sel terdiri dari badan sel bulat dengan ekstensi sel yang tipis, terkadang sangat panjang. Struktur seperti tentakel ini kadang-kadang bahkan tampaknya menghubungkan badan sel yang berbeda satu sama lain," kata Florian Wollweber, yang menghabiskan waktu berbulan-bulan melacak sel di bawah mikroskop.