Lompat ke konten Lompat ke sidebar Lompat ke footer

Flatfish Menjadi Aneh Cepat Karena Kaskade Evolusioner

Pernah melihat ikan pipih seperti flounder atau sol, dengan dua mata di satu sisi kepalanya, dan berpikir, "Bagaimana itu bisa terjadi?"

Anda beruntung. Ahli biologi Universitas Rice Kory Evans punya jawabannya.

"Ikan pipih adalah beberapa vertebrata teraneh di planet ini, dan mereka menjadi sangat, sangat cepat dengan mengubah beberapa sifat sekaligus dalam waktu yang singkat," kata Evans, asisten profesor biosains di Rice yang mengkhususkan diri dalam mempelajari evolusi. ikan dalam skala waktu yang lama.

IMAGES
Gambar: blogs.biomedcentral.com

Dari semua mamalia, reptil, burung, amfibi, dan ikan, ikan pipih adalah yang paling asimetris. Evans, penulis koresponden dari studi evolusi ikan pipih di Prosiding National Academy of Sciences, mengatakan hal itu membantu untuk menjaga perspektif tersebut.

"Bayangkan hewan lain," katanya. "Seperti, katakanlah Anda sedang berjalan-jalan dan Anda melihat seekor tupai, dan satu mata ada di sini dan yang lainnya ada di sana," katanya, menunjuk ke dua tempat di sisi wajahnya yang sama. "Tupai itu sedang mengalami masa-masa buruk. Dan ada 800 spesies ikan yang melakukannya begitu saja.

"Perspektif membantu untuk memahami betapa anehnya hewan-hewan ini sebenarnya."

Dalam istilah evolusi, asimetri ikan pipih bukan hanya hal baru, ini adalah inovasi, dan sifat yang membedakan ikan pipih bahkan dari kerabat terdekat mereka.

Evans mengatakan evolusi ikan pipih sangat menarik karena mereka bermula sebagai ikan tipikal dan simetris. Mereka mulai mengembangkan bentuknya saat ini, atau morfologi, sekitar 65 juta tahun yang lalu, dan dalam waktu 3 juta tahun, sebagian besar telah selesai.

"Kami mendapatkan semua kolonisasi baru morfospace dalam waktu 3 juta tahun," kata Evans. "Dan lihat berapa lama waktu telah berlalu sejak itu. Jadi ada waktu yang sangat singkat dan singkat ketika mereka mengembangkan semua bentuk baru ini dan semua spesies gila ini."

Dalam studi mereka, Evans dan rekan penulis Olivier Larouche dari Rice dan Sara-Jane Watson dari Institut Pertambangan dan Teknologi New Mexico menemukan bahwa integrasi yang erat dari sifat-sifat genetik pada ikan pipih menyebabkan semacam aliran evolusi.

"Integrasi adalah di mana ada tingkat korelasi yang tinggi di antara sifat-sifat, sehingga jika Anda mengubah satu sifat, sifat lain juga akan berubah," kata Evans. "Pada skala waktu makroevolusi, ini menjadi sangat menarik, karena ciri-ciri kemudian mulai berevolusi bersama satu sama lain. Jadi jika Anda mengubah satu sifat, Anda mungkin akan mengubah beberapa sifat lainnya."

Dia mengatakan sifat dapat menjadi lebih terintegrasi jika perkembangan morfologi mereka dikendalikan atau dipengaruhi oleh jaringan interaksi gen bersama.

"Jika jaringan pensinyalan meluas untuk mencakup semakin banyak sifat, maka Anda secara teoritis dapat mencoreng perubahan di seluruh organisme menggunakan jaringan pensinyalan yang sama, dan Anda dapat mengubahnya dengan sangat cepat," katanya. "Ini seperti menekan satu tombol dan membalik seluruh hewan sekaligus."

Evans, Larouche dan Watson menggunakan beberapa metode untuk mengumpulkan cerita evolusi ikan pipih. Salah satunya adalah metode perbandingan filogenetik yang melacak sejarah evolusi sifat-sifat di antara dan di antara spesies. Pohon filogenetik memiliki cabang yang menunjukkan tempat penyimpangan spesies. "Biasanya, pohon itu dibangun dengan menggunakan genetika," kata Evans. "Jadi, mungkin kita akan memiliki sekumpulan genom untuk semua spesies itu. Dan kita bisa menggunakannya untuk mencari tahu siapa yang lebih dekat hubungannya dengan siapa. Lalu, setelah pohon itu dibangun, saya bisa melihat bagaimana sifat-sifat berubah seiring waktu menggunakan pola percabangan pohon sebagai panduan. "

Para peneliti juga menggunakan pemindai mikro-CT di laboratorium Evans untuk membuat pemindaian 3D dari tengkorak beberapa spesies ikan datar. Hasil pindaian digunakan untuk membuat model morfometri 3D yang dapat dibandingkan untuk mengetahui perbedaan bentuk. Tetapi banyak spesies ikan pipih yang sangat berbeda sehingga tidak mungkin untuk "memisahkan mereka hanya dengan bentuk atau filogeni saja," kata Evans.

Jadi para peneliti menciptakan model matematika yang kompleks untuk melacak tingkat integrasi antara berbagai wilayah tengkorak di sepanjang 65 juta tahun sejarah ikan pipih dan kerabat mereka.

"Kami menemukan bahwa ikan pipih jauh lebih terintegrasi daripada ikan tidak rata, dan ini berarti bahwa evolusi asimetri untuk ikan pipih akhirnya menjadi proses yang terintegrasi, pada dasarnya, melibatkan perubahan di seluruh tengkorak," katanya. "Saat mata bermigrasi, banyak hal lain juga berubah. Dan menjadi aditif. Jadi saat tengkorak ikan pipih semakin terintegrasi, lebih banyak hal mulai berubah, per satuan waktu, daripada satu generasi sebelumnya."

Mengenai mengapa ikan pipih berevolusi menjadi asimetris, Evans mengatakan itu bukan satu-satunya cara untuk menjadi datar.

"Ikan lain yang pipih tidak melakukan ini, seperti ikan pari," katanya. "Mereka hanya menjadi pipih seperti pancake. Tapi mata mereka tidak berada di sisi yang sama. Remora (alias ikan pengisap) juga ikan yang tampak rata, dan mereka tidak melakukan itu."

Mengingat evolusi adalah kompetisi untuk "survival of the fittest", kesuksesan evolusioner ikan pipih menimbulkan pertanyaan: Apakah asimetri menguntungkan?

"Aku tidak akan berbohong," kata Evans. "Saya tidak begitu tahu apakah ada keuntungan. Saya pikir mereka melakukannya karena mereka bisa."

Powered By NagaNews.Net