Nationalgeographic.co.id—Penelitian baru dari Massachusetts Institute of Technology (MIT) menemukan bahwa erosi sungai menyebabkan diversifikasi dan evolusi ikan. Kondisi tersebut kemudian berkembang menjadi keanekaragaman hayati yang kita lihat saat ini.
Hal itulah, yang menurut para peneliti, membentuk daerah yang aktif secara tektonik seperti pegunungan Himalaya dan Andean sangat kaya akan flora dan fauna. Itu karena bentang alamnya yang berubah-ubah, yang bertindak untuk membagi dan mendiversifikasi spesies dari waktu ke waktu.
Temuan tersebut telah mereka jelaskan di jurnal Science dengan judul "Erosion of heterogeneous rock drives diversification of Appalachian fishes." belum lama ini.
Peneliti menjelaskan, jika kita dapat memundurkan rekaman evolusi spesies di seluruh dunia dan memutarnya ke depan selama ratusan juta tahun hingga saat ini, kita akan melihat pengelompokan keanekaragaman hayati di sekitar wilayah gejolak tektonik.
Pegunungan Appalachian adalah contoh utama. Kisaran ini belum banyak melihat aktivitas tektonik dalam ratusan juta tahun, namun wilayah tersebut merupakan titik penting dari keanekaragaman hayati air tawar.
Sekarang, penelitian baru dari MIT telah mengidentifikasi proses geologis tersebut, yang dapat membentuk keanekaragaman spesies di daerah yang tidak aktif secara tektonik.
Dalam laporannya, peneliti menjelaskan bahwa erosi sungai dapat menjadi pendorong keanekaragaman hayati di lingkungan yang lebih tua dan lebih tenang ini.
Mereka membuat kasus mereka di Appalachian selatan, dan khususnya Cekungan Sungai Tennessee, sebuah wilayah yang dikenal dengan keanekaragaman ikan air tawar yang sangat besar.
Tim menemukan bahwa ketika sungai terkikis melalui berbagai jenis batuan di wilayah tersebut, lanskap yang berubah mendorong spesies ikan yang dikenal sebagai darter sirip hijau ke anak sungai yang berbeda di jaringan sungai.
Seiring waktu, populasi yang terpisah ini berkembang menjadi garis keturunan mereka sendiri yang berbeda.
Tim berspekulasi bahwa erosi kemungkinan mendorong darter sirip hijau untuk melakukan diversifikasi. Meskipun populasi yang terpisah tampak mirip secara lahiriah.
Dengan karakteristik sirip darter sirip hijau yang berwarna hijau, mereka berbeda secara substansial dalam susunan genetiknya. Untuk saat ini, populasi yang terpisah diklasifikasikan sebagai satu spesies tunggal.
"Beri proses erosi ini lebih banyak waktu, dan saya pikir garis keturunan yang terpisah ini akan menjadi spesies yang berbeda," kata Maya Stokes, yang melakukan sebagian pekerjaan sebagai mahasiswa pascasarjana di Departemen Ilmu Bumi, Atmosfer, dan Planet MIT (EAPS).
Darter sirip hijau mungkin bukan satu-satunya spesies yang melakukan diversifikasi akibat erosi sungai. Para peneliti menduga bahwa erosi mungkin telah mendorong banyak spesies lain untuk melakukan diversifikasi di seluruh ceruk, dan kemungkinan wilayah tektonik tidak aktif lainnya di seluruh dunia.
“Jika kita dapat memahami faktor-faktor geologis yang berkontribusi terhadap keanekaragaman hayati, kita dapat melakukan pekerjaan yang lebih baik untuk melestarikannya,” kata Taylor Perron, Profesor Ilmu Bumi, Atmosfer, dan Planetary Cecil dan Ida Green di MIT.
Rekan penulis studi ini termasuk kolaborator di Universitas Yale, Universitas Negeri Colorado, Universitas Tennessee, Universitas Massachusetts di Amherst, dan Otoritas Lembah Tennessee (TVA). Stokes saat ini menjadi asisten profesor di Florida State University.
Lanskap yang berubah
Penelitian ini berkembang dari penelitian pascasarjana Stokes di MIT, di mana dia dan Perron mengeksplorasi hubungan antara geomorfologi (studi tentang bagaimana bentang alam berevolusi) dan biologi.
Mereka menemukan pekerjaan di Yale oleh Thomas Near, yang mempelajari garis keturunan ikan air tawar Amerika Utara.
Near menggunakan data sekuens DNA yang dikumpulkan dari ikan air tawar di berbagai wilayah Amerika Utara. Tujuannya untuk menunjukkan bagaimana dan kapan spesies tertentu berevolusi dan menyimpang dalam hubungannya satu sama lain.
Near memberikan pengamatan yang aneh kepada tim, peta distribusi habitat dari darter sirip hijau yang menunjukkan bahwa ikan tersebut ditemukan di Cekungan Sungai Tennessee - tetapi hanya di bagian selatan.
Terlebih lagi, Near memiliki data urutan DNA yang menunjukkan bahwa populasi ikan tampak berbeda dalam susunan genetiknya tergantung pada anak sungai tempat mereka ditemukan.
Untuk menyelidiki alasan pola ini, Stokes mengumpulkan sampel jaringan darter sirip hijau dari koleksi ekstensif Near di Yale, serta dari lapangan dengan bantuan dari rekan TVA.
Dia kemudian menganalisis urutan DNA dari seluruh genom, dan membandingkan gen masing-masing ikan dengan setiap ikan lain dalam kumpulan data. Tim kemudian membuat pohon filogenetik dari darter sirip hijau, berdasarkan kesamaan genetik di antara ikan.
Dari pohon ini, mereka mengamati bahwa ikan di dalam satu anak sungai lebih berkerabat satu sama lain daripada dengan ikan di anak sungai lainnya.
Stokes dan Perron mulai mengamati “korelasi erat” antara habitat darter sirip hijau dan jenis batuan tempat mereka ditemukan.
Mereka juga mengamati bahwa sungai yang mengalir melalui batuan metamorf lebih curam dan lebih sempit, yang umumnya menciptakan lebih banyak turbulensi, karakteristik yang tampaknya lebih disukai oleh darter sirip hijau.
Dari hasil analisis mereka, ikan tampaknya membentuk garis keturunan yang terpisah dalam urutan yang sama seperti saat anak sungai masing-masing terpisah dari yang lain.
“Artinya masuk akal bahwa erosi melalui lapisan batuan yang berbeda menyebabkan isolasi antara populasi yang berbeda dari darter sirip hijau dan menyebabkan garis keturunan menjadi beragam,” kata Stokes.