Beranda Pengetahuan Mampukah Makhluk Hidup Bertahan Tanpa Oksigen? Hewan Ini Bisa

Mampukah Makhluk Hidup Bertahan Tanpa Oksigen? Hewan Ini Bisa

Hidup tanpa oksigen
Gambar mikroskopis cahaya dari cnidarian parasit Henneguya salminicola, yang diambil dari salmon Chinook

Tiga miliar tahun yang lalu, keadaan di bumi sangatlah jauh berbeda dengan sekarang ini. Termasuk pada awal mulanya oksigen juga belum ada di bumi kita. Cyanobacteria pertama harus mencari cara untuk bertahan hidup dengan memanfaatkan karbon dioksida vulkanik, air dan sinar matahari. Organisme kuno ini hidup secara anaerob, tanpa oksigen.

Anehnya, apa yang kita hirup hari ini adalah jenis atmosfer yang telah mereka buat bagi kita, merupakan produk sampingan dari produksi makanannya – oksigen – lambat laun menutupi atmosfer Bumi. Organisme anaerob dipaksa masuk ke celah-celah planet tanpa oksigen serta terjaga tetap sederhana dan bersel tunggal.

Cyanobacteria adalah Hewan, Tapi Tanpa Mitokondria

Biasanya ketika ada aturan, akan ada pula suatu pengecualian. Sekelompok ilmuwan telah menemukan cnidarian parasit kecil – kerabat ubur-ubur – yang sepertinya tidak menggunakan oksigen untuk bernafas. Mereka menerbitkan temuan itu dalam edisi 24 Februari 2020 dalam Prosiding National Academy of Sciences.

Hewan ini, yang bernama ilmiah Henneguya salminicola, adalah parasit berkepala asing kecil dengan ekor panjang yang memakan jaringan otot salmon dan ikan lainnya. Dijuluki eukariota – anggota dari kelompok besar organisme mencakup sebagian besar makhluk hidup yang dapat kita lihat dengan mata telanjang: hewan, tumbuhan, jamur, dll.

Sel-sel eukariota mengandung segala macam organel yang lebih baik dibandingkan rekan-rekan mereka yang lebih primitif, seperti prokariota, yang tidak memilikinya. Salah satu organel itu adalah mitokondria, struktur yang memiliki genom kecil sendiri, terpisah dari sisa organisme, dan yang digunakan sel eukariotik untuk menghasilkan energi, dengan bantuan oksigen.

Tetapi dalam kelompok yang lebih besar kita menyebutnya “eukariota,” ada beberapa spesies bersel tunggal, non-hewani yang bersifat anaerob. Mereka tidak memiliki mitokondria, tetapi memiliki sesuatu yang oleh para ilmuwan disebut “organel yang berhubungan dengan mitokondria.”Henneguya salminicola adalah hewan pertama yang memiliki fitur ini.

Keadaannya memang sangat aneh dan tidak biasa, tetapi bagaimana caranya mereka bisa seperti ini?

Evolusi Anomali

“Nenek moyang Henneguya dahulunya hampir pasti memiliki mitokondria,” kata rekan penulis studi Stephen Atkinson, seorang profesor penelitian di Departemen Mikrobiologi di Oregon State University, dalam sebuah wawancara email. “Semua kerabat terdekatnya memiliki mitokondria, jadi evolusi ke gaya hidup anaerob dan hilangnya mitokondria fungsional tampaknya merupakan adaptasi baru-baru ini dari spesies itu saja – setidaknya yang kita ketahui sejauh ini!”

Dalam sel-sel hewan khas, mitokondria menggunakan oksigen dalam proses multistep untuk menciptakan energi kimia. Tim peneliti menemukan bahwa parasit baru berkembang harus beradaptasi lingkungan dengan oksigen yang sangat sedikit. Tanpa membutuhkan mitokondria, ia kehilangan instruksi genetik untuk setidaknya beberapa bagian dari proses yang menggunakan oksigen. Misalnya, Henneguya salminicola telah kehilangan genom mitokondria, yang dibutuhkan sel hewan lain karena mengandung instruksi untuk menggunakan oksigen. Dengan kehilangan genom, parasit tersebut akan menghemat energi dengan tidak harus menyalin gen untuk hal-hal yang tidak lagi dibutuhkan.

Tapi bagaimana bisa hewan aneh ini bisa bertahan hidup tanpa oksigen sejak awal?

“Kami menduga bahwa mereka pasti menyerap molekul yang terkait dengan produksi energi dari sel-sel inang, yang telah melakukan bagian dari pemrosesan,” kata Atkinson. “Mencuri sesuatu dari tuan rumah adalah hal mendasar bagi parasitisme!”

Lantas Kenapa Makhluk Hidup Ini Disebut Hewan?

Seperti banyak penemuan penting lainnya, penemuan ini sama sekali tidak terduga – para peneliti berharap untuk membandingkan genom dari dua parasit kecil, dan setiap kali mereka mencoba menjalankannya dengan Henneguya salminicola, sesuatu yang jelas sangat aneh. Melihat lebih jauh ke dalamnya, peneliti juga menemukan sel-selnya berisi tas-tas kecil kosong dimana mitokondria dulu pernah berada di dalamnya.

“Penemuan ini telah memperluas pemahaman kita tentang apa artinya itu ‘binatang’ dengan menunjukkan bahwa kehidupan yang kompleks dapat berevolusi dengan cara unik untuk berhasil di lingkungan tanpa oksigen,” kata Atkinson.

“Mengetahui bahwa hewan anaerob dapat eksis (bertahan hidup) mengingatkan kami pada fakta bahwa kita harus mencari ini pada spesies lain – dan mungkin mencari di lingkungan binatang anaerob yang belum pernah dilihat sebelumnya. Khususnya untuk penelitian parasit myxozoan, itu berarti kita akan mencari mitokondria yang tidak biasa atau hilang pada spesies lain mulai sekarang, untuk mencoba dan menemukan hubungan antara inang, jaringan dan lingkungan yang menyebabkan hilangnya fungsi mitokondria guna mengambil keuntungan dari metabolisme anaerob. “

Penemuan mekanisme anaerob pada parasit ini juga dapat membuka jalan baru untuk pengobatan, karena obat-obatan tertentu telah digunakan untuk menargetkan parasit anaerob lainnya.

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here