Nationalgeographic.co.id—Mungkin tak ada satu pun dari kita yang pernah berpikir bahwa suatu makhluk hidup dapat hidup kembali setelah puluhan ribu tahun dalam hibernasi. Penemuan makhluk kecil di lapisan tanah beku Siberia telah memicu perbincangan tentang betapa tangguhnya kehidupan.
Dalam penemuan sains baru-baru ini, para peneliti mengidentifikasi bahwa cacing yang telah membeku selama sekitar 46.000 tahun telah bertahan hidup dan tetap hidup.
Philipp Schiffer, seorang pemimpin kelompok di Institute of Zoology di University of Cologne, dan rekan-rekannya, telah mempelajari bagaimana makhluk ini berhasil bertahan hidup jauh melampaui umur biasanya.
Lingkungan ekstrem di permafrost Siberia
Siberia memiliki hamparan permafrost yang luas, yaitu tanah atau sedimen yang tetap beku setidaknya selama dua tahun berturut-turut.
Tanah beku ini dapat meluas hingga ratusan kaki di bawah permukaan di wilayah tertentu, dengan suhu dingin yang mengawetkan apa pun yang terperangkap di dalam lapisannya.
Kondisi di wilayah ini dapat menjadi tantangan bagi manusia, tetapi permafrost ini membentuk kubah yang sempurna untuk mengawetkan sisa-sisa hewan. Es tebal dan suhu dingin membuat bahan organik tetap segar untuk dipelajari ribuan tahun kemudian.
Menghentikan kehidupan
Cacing yang hidup kembali itu termasuk genus yang dikenal karena kemampuannya memasuki kriptobiosis, yang merupakan strategi biologis di mana kehidupan tampak berhenti dalam kondisi dingin.
Tidak ada aktivitas metabolisme utama yang terjadi dalam keadaan ini, dan organisme dapat bertahan dalam kondisi lingkungan yang parah yang biasanya mematikan.
Para ahli biologi telah mendokumentasikan kriptobiosis pada makhluk lain, seperti tardigrada dan udang air asin tertentu. Hewan-hewan itu menghentikan fungsi tubuh mereka yang biasa sampai mereka dapat kembali ke lingkungan yang dapat mendukung pertumbuhan dan reproduksi.
Baca Juga: Mengapa Cacing Tanah Keluar Ketika Hujan? Ini Penjelasan dari Ilmuwan
Pentingnya cacing beku
Para ahli mengidentifikasi nematoda yang baru dipelajari itu sebagai Panagrolaimus kolymaensis, spesies yang sebelumnya tidak dijelaskan dalam literatur ilmiah. Spesies baru dalam sains.
Dikutip dari Earth.com, penanggalan radiokarbon menunjukkan bahwa sampel itu berusia puluhan ribu tahun. Hal ini menunjukkan bahwa cacing tersebut menghabiskan sebagian besar keberadaannya dalam keadaan mati suri di bawah sedimen beku.
Cacing itu ditemukan pada kedalaman sekitar 37 meter. Posisi ini membantunya tetap terlindungi dalam suhu dingin yang ekstrem, dan memberinya kesempatan untuk dibangkitkan kembali di laboratorium modern, tempat ia melanjutkan aktivitas normal dan bahkan menghasilkan keturunan.
Strategi bertahan hidup yang unik
Menurut para peneliti, nematoda jenis ini biasanya hanya hidup selama satu atau dua bulan. Namun cacing yang bangkit kembali di laboratorium bertahan hidup lebih lama dari waktu tersebut dengan memanfaatkan kekuatan kriptobiotik yang masih dalam penyelidikan.
Penelitian lebih lanjut sangat diperlukan. Namun beberapa data yang telah terungkap telah dituangkan dalam laporan hasil penelitian ini, yang terbit di jurnal PLOS Genetics.
Menurut para peneliti dalam studi tersebut, molekul khusus dapat menstabilkan sel-sel pada cacing ini, menjaganya tetap utuh meskipun mengalami kekeringan ekstrem atau perubahan suhu. Molekul serupa telah ditemukan pada organisme lain yang diketahui dapat bertahan hidup dari dehidrasi dan pembekuan.
"Tidak seorang pun mengira bahwa proses ini dapat berlangsung selama ribuan tahun, 40.000 tahun, atau bahkan lebih lama. Sungguh menakjubkan bahwa kehidupan dapat dimulai lagi setelah sekian lama, dalam keadaan antara hidup dan mati," kata Schiffer.
Genetika cacing beku
Para ahli menggunakan pengurutan genom untuk memastikan bahwa cacing ini adalah sesuatu yang berbeda. Garis keturunannya tampaknya memiliki bagian yang sama dari perangkat genetik untuk kriptobiosis dengan Caenorhabditis elegans, spesies nematoda yang umum digunakan dalam penelitian laboratorium.
Stasis atau kondisi penghentian aliran darah serupa telah diamati pada tardigrada, yang sering disebut beruang air. Sebuah studi NASA tahun 2017 mencatat kapasitas tardigrada untuk bertahan dalam kondisi luar angkasa yang keras, yang menunjukkan bahwa makhluk kecil ini memiliki sistem pertahanan terhadap radiasi ekstrem dan perubahan suhu yang parah.
Benih tertentu juga dapat tetap hidup selama bertahun-tahun dalam penyimpanan dingin dan kemudian berkecambah saat kondisi membaik. Namun, lama waktu nematoda ini membeku berlangsung jauh lebih lama daripada masa hidup khas untuk sebagian besar sampel biologis yang terawetkan.
Kriptobiosis di lingkungan ekstrem
Para ilmuwan yang berfokus pada gurun, wilayah kutub, dan bahkan planet lain mungkin mencari persamaan pada organisme kriptobiotik. Lingkungan seperti Gurun Atacama, yang dikenal karena kekeringannya, sudah menampung bentuk kehidupan kecil yang telah mengembangkan strategi yang mengesankan untuk menangani kelembapan yang langka.
Kondisi di Mars dan bulan es di sekitar Saturnus kurang bersahabat. Namun, pengetahuan tentang bagaimana makhluk sederhana menipu waktu dapat mengarah pada gagasan tentang kelangsungan hidup makhluk luar angkasa atau metode pengawetan yang lebih efisien untuk sampel di Bumi.
Kriptobiosis melibatkan penghentian proses vital tanpa kehilangan integritas struktural. Jalur genetik yang memungkinkan penangguhan tersebut mungkin bisa dimanfaatkan dalam pengawetan makanan atau bahkan transplantasi organ.
Jika para ilmuwan mengisolasi gen yang melindungi sel dari pembekuan, teknologi masa depan dapat menggabungkannya ke dalam strategi untuk menstabilkan jaringan yang rapuh. Para peneliti biomedis selalu mencari cara untuk meminimalkan kerusakan akibat penyimpanan dingin atau dehidrasi.
Warisan cacing beku
Spesimen asli cacing beku ini telah mati, tetapi keturunannya tetap hidup dalam kondisi yang terkendali. Hal ini memberikan lebih banyak peluang untuk pengujian tentang bagaimana nematoda ini menangani rehidrasi, perubahan suhu, dan hibernasi yang berkepanjangan.
Perbandingan genetik dengan spesies lain dapat menjelaskan apakah sifat-sifat ini berkembang sekali dalam sejarah nematoda atau berevolusi dalam beberapa garis keturunan secara terpisah. Apa pun itu, hasilnya menantang gagasan bahwa makhluk hidup tidak dapat berhenti selama ribuan tahun.
Para ahli melihat langkah penelitian berikutnya yang melibatkan eksperimen yang mengidentifikasi protein atau gula yang menggantikan air dalam sel cacing selama dormansi. Mereka juga dapat menyelidiki bentuk-bentuk baru kriptobiosis di lingkungan beku dalam lainnya, seperti gletser Antarktika.
Para ahli biologi evolusi dapat memperluas penelitian ke sampel permafrost yang lebih tua. Jika lebih banyak spesimen purba ditemukan, para ilmuwan dapat memperoleh pemahaman yang lebih baik tentang bagaimana kehidupan di Bumi bertahan dalam kondisi yang keras dan ekstrem ini.
| Penulis | : | Utomo Priyambodo |
| Editor | : | Ade S |
KOMENTAR