Jakarta –
Rasanya mustahil ada makhluk hidup yang bisa hidup setelah puluhan ribu tahun berhibernasi. Penemuan makhluk mungil di lapisan tanah beku Siberia telah memicu perbincangan tentang betapa tangguhnya kehidupan.
Dalam sebuah terobosan studi baru-baru ini, para peneliti memastikan bahwa cacing yang telah dibekukan selama sekitar 46 ribu tahun ternyata bertahan dan tetap hidup.
Dr. Philipp Schiffer dari Institute of Zoology di University of Cologne dan rekan-rekannya, telah mempelajari bagaimana makhluk ini mampu bertahan hidup jauh melampaui umur biasanya.
Lingkungan Ekstrem Lapisan Es Siberia
Dikutip dari Earth.com, Siberia memiliki hamparan tanah beku permanen yang luas, yaitu tanah atau sedimen yang tetap beku setidaknya selama dua tahun berturut-turut.
Tanah beku dapat meluas hingga ratusan meter di bawah permukaan di wilayah tertentu, dengan suhu dingin yang melindungi apa pun yang terperangkap di dalam lapisannya.
Kondisi di area ini dapat menjadi tantangan bagi manusia, tetapi lapisan tanah beku membentuk tempat penyimpanan sempurna untuk mengawetkan sisa-sisa hewan. Es tebal dan suhu dingin membuat bahan organik tetap segar untuk dipelajari ribuan tahun kemudian.
Cacing yang dibangkitkan kembali ini termasuk dalam genus yang terkenal karena kemampuannya memasuki kriptobiosis, yaitu strategi biologis yang memungkinkan kehidupan tampak berhenti dalam kondisi dingin.
Tidak ada aktivitas metabolisme utama yang terjadi dalam keadaan ini, dan organisme dapat bertahan dalam kondisi lingkungan parah yang biasanya mematikan.
Ahli biologi telah mendokumentasikan kriptobiosis pada makhluk lain, seperti tardigrada dan udang air asin tertentu. Hewan-hewan tersebut menghentikan fungsi tubuh mereka yang biasa hingga mereka dapat kembali ke lingkungan yang dapat mendukung pertumbuhan dan reproduksi.
Para ahli mengidentifikasi nematoda yang baru dipelajari tersebut sebagai Panagrolaimus kolymaensis, spesies yang sebelumnya tidak dideskripsikan dalam literatur ilmiah.
Penanggalan radiokarbon menunjukkan bahwa sampel tersebut berusia puluhan ribu tahun, yang menunjukkan bahwa cacing ini menghabiskan sebagian besar keberadaannya dalam keadaan mati suri di bawah sedimen beku.
Ia ditemukan di kedalaman sekitar 37 meter. Posisi ini membantunya tetap terlindungi dalam cuaca dingin yang ekstrem, dan memberinya kesempatan untuk dibangkitkan kembali di laboratorium modern, tempat ia melanjutkan aktivitas normal dan bahkan menghasilkan keturunan.
Cara Bertahan Hidup yang Unik
Menurut para peneliti, nematoda jenis ini biasanya hanya hidup selama satu atau dua bulan. Cacing yang bangkit kembali di laboratorium bertahan hidup lebih lama dari rentang waktu tersebut dengan memanfaatkan kekuatan kriptobiotik yang masih dalam penyelidikan.
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 ribu tahun, atau bahkan lebih lama. Sungguh menakjubkan bahwa kehidupan dapat dimulai lagi setelah sekian lama, dalam kondisi antara hidup dan mati,” kata Dr. Schiffer.
Genetika Cacing Beku
Para ahli menggunakan sekuensing 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 serupa telah diamati pada tardigrada, yang sering disebut beruang air dan hewan terkuat di Bumi. Sebuah studi NASA pada 2017 mencatat kapasitas mereka 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, masa beku nematoda berlangsung jauh lebih lama daripada masa hidup normal sebagian besar sampel biologis yang diawetkan.
Kriptobiosis di Lingkungan Ekstrem
Para ilmuwan yang berfokus pada gurun, wilayah kutub, dan bahkan planet lain mungkin mencari kesamaan dalam organisme kriptobiotik. Lingkungan seperti Gurun Atacama, yang dikenal karena kekeringannya, sudah memiliki bentuk kehidupan kecil yang telah mengembangkan strategi yang mengagumkan untuk mengatasi kekurangan air.
Kondisi di Mars dan bulan-bulan es di sekitar Saturnus kurang bersahabat. Namun, pengetahuan tentang bagaimana makhluk-makhluk sederhana menipu waktu dapat mengarah pada gagasan tentang kelangsungan hidup makhluk luar angkasa atau metode pengawetan yang lebih efisien untuk sampel-sampel di Bumi.
Kriptobiosis melibatkan penghentian proses vital tanpa kehilangan integritas struktural. Jalur genetik yang memungkinkan penghentian tersebut mungkin memiliki aplikasi 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 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 lama.
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 lainnya, seperti gletser Antartika.
Ahli biologi evolusi mungkin akan memperluas penelitian ke sampel permafrost yang lebih tua. Jika lebih banyak spesimen purba ditemukan, para ilmuwan mungkin akan memperoleh pemahaman yang lebih baik tentang bagaimana kehidupan di Bumi bertahan dalam kondisi yang keras dan ekstrem ini.
(rns/rns)
