nccvoice.com

Berita Kesehatan DI Dunia

Sebagian besar spesies mengalami metamorfosis, tetapi para ilmuwan tidak yakin mengapa prosesnya berkembang. Satu teori baru: Metamorfosis memberi hewan akses yang lebih besar ke makanan.

Kecebong katak paradoks, atau katak yang menyusut, bisa mencapai empat kali lebih besar dari bentuk dewasa. KreditKreditFlorilegius, via Alamy

Sebagai seorang anak yang tumbuh di Belanda, Hanna ten Brink menghabiskan berhari-hari di kolam di taman keluarganya, terpesona oleh metamorfosis.

Berudu menetas dari telur di kolam dan berenang, mengisap partikel makanan kecil ke dalam mulut mereka. Setelah beberapa minggu, berudu kehilangan ekornya, bertunas dan melompat ke tanah, di mana mereka bisa menangkap serangga dengan lidah baru mereka.

Akhirnya Dr. ten Brink menjadi ahli biologi evolusi. Sekarang sains telah membawanya kembali ke daya tarik masa kecil itu.

Delapan puluh persen dari semua spesies hewan mengalami metamorfosis – dari katak ke flatfish ke kupu-kupu ke ubur-ubur. Para ilmuwan sangat bingung bagaimana itu menjadi begitu umum.

Jalur evolusi apa yang bisa mengarah pada ulat – mesin pemakan daun yang dapat beradaptasi secara mengagumkan – untuk merobohkan tubuhnya dan membangunnya kembali sebagai kupu-kupu?

Dalam terbitan American Naturalist Amerika, Dr. ten Brink, yang sekarang menjadi peneliti pascadoktoral di Universitas Zurich, dan rekan-rekannya menyusun peta jalan untuk evolusi metamorfosis. Mereka berpendapat, ini telah muncul sebagai cara bagi suatu spesies untuk makan lebih banyak makanan .

Jalan menuju pesta itu sulit untuk dijalani, dan metamorfosis baru muncul beberapa kali dalam sejarah. Tapi begitu itu terjadi, para ilmuwan juga menemukan, itu jarang menghilang.

Ten Brink, Andre M. de Roos dari University of Amsterdam, dan Ulf Dieckmann dari Institut Internasional untuk Analisis Sistem Terapan di Austria menciptakan persamaan matematika yang kompleks yang menangkap beberapa dasar kehidupan hewan – berapa banyak makanan yang mereka makan, berapa banyak cepat mereka tumbuh, berapa banyak keturunan yang mereka miliki dan sebagainya.

Para peneliti mulai dengan mempertimbangkan hewan yang tidak mengalami metamorfosis. Menjaga tubuh yang sama melalui hidup mereka, mereka beradaptasi dengan baik terhadap satu jenis makanan.

Tetapi bagaimana jika lingkungan mereka mengandung makanan kedua, yang dapat mereka konsumsi sebagai orang dewasa jika mereka mengembangkan anatomi yang berbeda? Seleksi alam akan mencegah hewan dari menambahkan makanan kedua ke makanan mereka, para peneliti menemukan.

Dalam hal ini, evolusi mendukung para spesialis: Jika hewan berevolusi untuk memakan makanan kedua, keturunan mereka akan menjadi lebih buruk dalam mengkonsumsi makanan asli ketika mereka masih muda. Lebih banyak dari mereka akan mati sebelum mereka dewasa.

“Solusi yang jelas untuk masalah ini adalah mengembangkan metamorfosis,” kata Dr. ten Brink. Hewan muda tetap beradaptasi dengan makanan asli, sementara orang dewasa beralih ke makanan baru dengan tubuh yang dibangun kembali.

Tetapi hewan membayar harga yang mahal untuk menjalani metamorfosis. Mereka membakar banyak kalori untuk memisahkan anatomi lama dan mengembangkan yang baru. Ada kemungkinan bahwa proses yang rumit ini akan serba salah, meninggalkan mereka dengan cacat.

Metamorfosis juga membutuhkan waktu, membuat hewan rentan terhadap predator dan parasit. Dalam banyak kasus, Dr. ten Brink dan rekan-rekannya menemukan, biaya metamorfosis terlalu tinggi untuk diunggulkan oleh seleksi alam.

“Anda harus mendapatkan kembali sesuatu yang sangat bagus,” katanya.

Seleksi alam akan mendukung metamorfosis jika hewan dewasa diberi hadiah makanan berlimpah – cukup untuk menutupi biaya dan memungkinkan mereka memiliki banyak keturunan.

Pada tahap awal pergeseran ini, orang dewasa akan mulai beradaptasi dengan makanan baru dengan buruk. Tetapi ada begitu banyak bagi mereka untuk dimakan sehingga mereka masih mendapatkan makanan yang layak.

“Saya suka konsepnya – saya suka mereka mencoba mencari penyebab utamanya,” kata Joanna Wolfe, seorang peneliti pascadoktoral di Harvard. Tetapi dia bertanya-tanya apakah makanan adalah satu-satunya hadiah yang dapat membantu mendorong evolusi metamorfosis.

Beberapa spesies mungkin mendapat manfaat dengan cara lain. Orang dewasa mungkin mengambil tubuh yang memungkinkan mereka untuk menemukan pasangan lebih sukses, misalnya. Larva di lautan mungkin mengubah bentuknya untuk dibawa jauh oleh arus, memperluas jangkauan mereka.

“Saya ingin melihat beberapa hal ditambahkan ke model mereka,” katanya.

Ten Brink setuju bahwa studi baru ini adalah dasar untuk studi yang lebih rinci. ” Makalah ini benar-benar awal dari sesuatu,” katanya.

Jika hewan sangat jarang berevolusi metamorfosis, mengapa begitu umum? Salah satu alasannya mungkin begitu metamorfosis muncul, sangat sulit bagi suatu spesies untuk kehilangannya.

Cukup mudah untuk membayangkan situasi di mana menyerahnya metamorfosis akan bermanfaat. Bayangkan wabah memusnahkan makanan yang dimakan orang dewasa. Untuk spesies, akan menguntungkan bagi individu untuk tetap menjadi larva dan bertahan hidup dengan sisa makanan.

Tetapi dalam kebanyakan situasi, studi Dr. ten Brink menunjukkan, evolusi bekerja berlawanan dengan harapan kita. Jika makanan orang dewasa semakin sulit ditemukan, seleksi alam akan menguntungkan orang dewasa yang melakukan pekerjaan yang lebih baik untuk menemukan sedikit makanan yang tersisa.

“Ini jebakan evolusi,” kata Dr. ten Brink. “Jika kondisinya benar-benar buruk, Anda punah.”

Vincent Laudet, seorang ahli biologi di Universitas Pierre dan Marie Curie di Paris, mengatakan penelitiannya sendiri tentang vertebrata mendukung temuan Dr. ten Brink.

Spesies ikan pertama melewati metamorfosis, katanya, dan sebagian besar telah bertahan selama lebih dari setengah miliar tahun.

“Pada beberapa vertebrata, metamorfosis disamarkan, tetapi tidak pernah hilang,” kata Dr. Laudet.

Ketika Dr. Laudet berbicara tentang “beberapa vertebrata,” ia memasukkan kita. Ketika bayi meninggalkan rahim, jaringannya mengalami perubahan penting, diatur oleh beberapa hormon yang sama yang memicu metamorfosis pada katak dan hewan lainnya.

“Kelahiran kita, secara biologis, adalah metamorfosis,” kata Dr. Laudet.

Tinggalkan Balasan

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan. Ruas yang wajib ditandai *