Rahasia Fosil Hidup Coelacanth Terbongkar

Rahasia Fosil Hidup Coelacanth Terbongkar - Berita Terbaru Misteri besar tentang asal-muasal hewan bertungkai perlahan mulai terkuak. Sebuah penelitian internasional di Broad Institute, pusat penelitian biomedis dan genetika di Cambridge, Amerika Serikat, berhasil menerjemahkan urutan genom coelacanth, si "fosil hidup". Ikan purba yang hidup di perairan Sulawesi Utara ini diyakini sebagai nenek moyang amfibi, reptil, unggas, hingga mamalia.


Coelacanth sempat dikira punah pada akhir masa Cretaceous 65 juta tahun lalu, hingga sebuah spesimen ditemukan di Sungai Chalumna di timur Afrika Selatan pada 1938. Bentuknya sangat mirip dengan kerangka fosil coelacanth yang berusia lebih dari 300 juta tahun. Pencetus teori evolusi, Charles Darwin, menjulukinya "fosil hidup".


Ikan ini disebut fosil hidup karena coelacanth masih mempertahankan struktur dan bentuk tubuhnya selama jutaan tahun. Coleacanth seolah tidak ikut berevolusi seperti binatang lain.


"Gen coelacanth berkembang lebih lambat dibanding ikan jenis lain dan vertebrata daratan," kata Jessica Alföldi, seorang peneliti di Broad Institute, seperti dikutip laman Sciencedaily, 18 April lalu.


Tim peneliti berhipotesis bahwa coelacanth berubah sangat lambat karena memang belum membutuhkan alasan untuk berevolusi. Ikan itu selama ribuan tahun memilih tinggal pada kedalaman laut dengan sedikit gangguan. Adaptasi ini menjadikannya satu dari segelintir hewan yang relatif tidak banyak berubah selama kurun waktu evolusi.


"Coelacanth cocok tinggal di habitat ekstrem dengan kondisi lingkungan yang nyaris tidak pernah berubah," ujar direktur ilmiah dan pakar genetik vertebrata Broad Institute, Kerstin Lindblad-Toh.


Coelacanth tergolong ikan penghuni dasar laut. Panjang tubuhnya bisa mencapai 170 sentimeter dan berbobot 60 kilogram. Ada sekitar 120 spesies coelacanth berdasarkan penemuan fosil. Namun, kini hanya tersisa dua spesies yang masih hidup, yaitu Latimeria chalumnae di lepas pantai Afrika timur dan Latimeria menadoensis di perairan Sulawesi Utara, Indonesia.


Ciri unik ikan yang oleh penduduk Manado dinamai "ikan raja laut" ini terletak pada dua sirip dada, dua sirip perut, dan satu sirip anal. Tulang sirip coelacanth berongga di bagian dalam, sementara bagian luarnya diselimuti daging yang cukup tebal. Sekilas bentuk siripnya terlihat seperti tungkai, bahkan ikan ini menggerakkan siripnya seolah tengah berjalan ketika bergerak di dasar laut.


Alföldi mengatakan urutan genom coelacanth memungkinkan para ilmuwan menguji pertanyaan yang telah lama diperdebatkan: mengapa ikan ini memiliki sirip bak tungkai seperti pada hewan yang hidup di darat--dikenal sebagai tetrapoda. Sirip coelacanth seakan berfungsi layaknya kaki atau tangan.


Coelacanth sebenarnya bukan satu-satunya pemilik sirip-tungkai. Ciri sirip serupa juga dijumpai pada ikan paru-paru (lungfish) dari genus Protopterus.


Ciri unik kedua ikan ini yang membuat pendapat para ilmuwan terbelah. Mereka mencari ikan mana yang paling bertanggung jawab melahirkan garis keturunan awal amfibi, kelompok hewan berkaki empat pertama yang keluar dari air menuju darat. Nah, di sinilah pentingnya pemetaan genom coelacanth.


Alföldi dan timnya merekonstruksi sekitar 2,8 miliar unit DNA dari tubuh coelacanth. Data bejibun itu dihimpun dari pengurutan genom coelacanth Afrika. Mereka juga membedah dan mengurai genom lungfish. Kemudian gen penentu otak, ginjal, hati, limpa, serta usus pada coelacanth dan lungfish dilacak dan dipetakan secara rapi.


Data genom itu lantas dibandingkan dengan set genom 20 spesies vertebrata lainnya. Mereka harus mengetahui secara pasti spesies mana yang lebih berkerabat dekat dengan hewan darat. "Ternyata tetrapoda lebih berkaitan erat dengan lungfish daripada coelacanth," ucap Lindblad-Toh mengungkapkan hasil penelitian yang diterbitkan dalam jurnal Nature.


Bagi Alföldi dan Lindblad-Toh, pertanyaan utama telah terjawab. Mereka akhirnya dapat memastikan bahwa lungfish merupakan cikal-bakal amfibi, reptil, unggas, dan mamalia. Namun, kesimpulan ini tidak serta-merta meminggirkan data genom coelacanth. Ikan purba itu tetap memegang kunci untuk menjawab bagaimana proses peralihan organisme dari ekosistem perairan menuju daratan.


Lindblad-Toh mengatakan genom lungfish--berisi 100 miliar unit DNA--terlalu rumit untuk diurutkan, dirakit, dan dianalisis. Sedangkan genom coelacanth, yang jumlahnya setara dengan panjang genom manusia, jauh lebih sederhana untuk dibaca. Ini sangat memudahkan tim peneliti pada saat membandingkannya dengan set genom hewan darat. "Kami bisa melacak perubahan genetik yang memungkinkan tetrapoda awal berkembang di darat," ujar Alföldi.


Mereka meneliti sistem kekebalan tubuh, fisiologis, pancaindra, dan perkembangan evolusi coelacanth. Ikan fosil itu, menurut Alföldi, mengalami perubahan gen yang terlibat dalam persepsi bau dan mendeteksi aroma di udara. Hipotesis sementara menunjukkan, sebagai makhluk yang bergerak dari laut ke darat, coelacanth membutuhkan cara baru untuk mendeteksi bahan kimia di lingkungan sekitar mereka.


Gen yang mengatur sistem kekebalan tubuh coelacanth juga berubah. Perubahan ini, menurut Lindblad-Toh, berkaitan dengan respons coelacanth terhadap patogen baru yang ditemui di darat. Kuman patogen penyebab penyakit di laut dan daratan tentu berbeda.


Keunikan lain dijumpai pada siklus urea di sistem uropoetika yang berperan mengatur konsentrasi cairan berupa urine di dalam tubuh. Coelacanth menyingkirkan nitrogen dari dalam tubuh dengan mengeluarkan amonia ke dalam air. Mekanisme ini berbeda dengan manusia dan hewan darat lainnya yang cepat mengubah amonia menjadi urea yang bersifat kurang toksik menggunakan siklus urea. "Gen yang berperan penting dalam siklus ini telah dimodifikasi pada tetrapoda," kata Lindblad-Toh.


Yang menakjubkan tentu perkembangan evolusi coelacanth. Tim peneliti menemukan beberapa area genetik kunci yang diduga kuat berperan dalam pembentukan tungkai, jari tangan dan kaki, serta plasenta mamalia pada tetrapoda. Salah satu area ini, dikenal sebagai HoxD, menempel pada urutan genom yang sama pada coelacanth ataupun tetrapoda. Ada kemungkinan tetrapoda telah mengkooptasi urutan genom ini dari coelacanth untuk membantu membentuk tangan dan kaki.


Toh, semua temuan itu masih belum menjawab seluruh misteri di balik evolusi munculnya hewan bertungkai. Namun, menurut Profesor Chris Amemiya dari Universitas Washington, pengurutan genom coelacanth secara lengkap tetap menjadi batu pijakan berharga. Coelacanth merupakan spesies langka. Tidak gampang memperoleh sampel ikan ini untuk penelitian. "Para ilmuwan hanya memiliki satu kesempatan untuk menuntaskan pengurutan genom," kata pakar biologi ini mengomentari temuan Broad Institute. SCIENCEDAILY | NY TIMES | MAHARDIKA SATRIA HADI