Nautilus Pompilius: Mengenal Perenang Bercangkang

Bagikan Artikel ini di:

Nautilus pompilius adalah avertebrata laut yang bentuknya menyerupai percampuran cumi-cumi dan siput. Nautilus pompilius mempunyai tentakel dikepalanya yang digunakan untuk bergerak  seperti cumi-cumi dan cangkang yang keras dan melingkar seperti siput. Nautilus dianggap memiliki kekerabatan lebih dekat dengan keluarga cumi-cumi sehingga dalam taksonominya Nautilus digolongkan kedalam kelas Cephalopoda yaitu hewan yang memiliki alat gerak dikepalanya yang juga beranggotakan sotong dan gurita.

Morfologi

Nautilus mempunyai bentuk yang mirip dengan bentuk umum untuk cumi-cumi, dengan kepala yang menonjol dan tentakel, yang panjang, lembut, dan fleksibel. Nautilus biasanya memiliki lebih banyak tentakel dari cephalopoda lainnya. Jumlahnya bisa mencapai hingga sembilan puluh tentakel[1].

Saat berenang selain kepalanya, seluruh bagian tubuhnya yang lunak akan disembunyikan ke dalam cangkangnya yang keras. Jika merasa terancam maka Nautilus pompilius akan menarik kepalanya dan menutup lubang cangkangnya dengan memakai semacam tudung di bagian atas kepalanya yang terbuat dari lapisan kulit yang keras. Bagian dalam cangkang terdiri dari sebuah bilik besar yang menjadi tempat terletaknya tubuh lunak Nautilus pompilius dan beberapa bilik kecil yang terisi oleh udara. Bilik-bilik kecil inilah yang menjadi alasan kenapa hewan ini bisa melayang di dalam air. Semakin tua maka semakin banyak pula jumah bilik kecilnya[2].

Cara Makan

Nautilus biasanya memiliki lebih banyak tentakel dari cephalopoda lainnya. Jumlahnya bisa mencapai hingga sembilan puluh tentakel. Tentakel ini dibagi menjadi dua lingkaran dan tidak seperti tentakel cumi, mereka tidak memiliki pengisap. Tentakel menempel pada mangsa dengan permukaan tentakel yang bergerigi.  Nautilus akan menangkap mangsanya dengan pegangan yang kuat. Lalu akan dimasukkan kedalam mulutnya yaitu berupa radula yang luas dan khas memiliki sembilan gigi. Nautilus tergolong predator. Ia memakan, udang dan ikan-ikan kecil yang tertangkap oleh tentakelnya [3].

Cara Menyelam

Nah, yang unik dari Nautilus pompilius  ini adalah caranya menyelam. Mereka menyelam dengan cara memasukkan air ke dalam ronga-ronga tubuhnya. Dalam cangkangnya, Nautilus memiliki dua puluh delapan rongga yang saling berhubungan. Saat hendak menyelam, Nautilus mengisinya dengan cairan. Sebaliknya ketika hendak mengapung, Nautilus mengeluarkan cairan dari dalam rongga dan menggantinya dengan gas[3].

Reproduksi

Nautilus pompilius berkembang biak dengan bertelur. Betina akan meletakkan telur yang telah dibuahi di batu pada perairan dangkal. Telur itu membutuhkan waktu 8 – 12 bulan untuk berkembang sampai 30 milimeter. Betina bertelur sekali per tahunnya dan meregenerasi organ reproduksi mereka.Pada tahap kematangan seksual, cangkang jantan menjadi sedikit lebih besar dari betina. Hampir semua penelitian menyebutkan jumlah jantannya lebih banyak 60 – 94 persen dibanding jumlah betina. Masa hidup nautilus dapat melebihi 20 tahun, ini adalah waktu yang sangat panjang untuk sebuah cephalopoda.  Namun, nautilus biasanya mencapai kematangan seksual ketika mereka berusia sekitar 15 tahun[1].

REFERENSI

[1] Wisuda. Nautilus, Cephalopoda Purba yang Tersisa. https://www.mongabay.co.id/2015/01/24/nautilus-chepalopoda-purba-yang-tersisa/. Diakses pada tanggal 2 April 2019

[2] Anonim. Nautilus, Si Perenang Bercangkang.  https://www.re-tawon.com/2012/12/nautilus-si-perenang-bercangkang.html. Diakses pada tanggal 2 April 2019.

[3] Berita Unik. Nautilus, Si Cumi Bercangkang. https://www.beritaunik.net/unik-aneh/nautilus-si-cumi-bercangkang.html. Diakses pada tanggal 2 April 2019.

Nilai Artikel Ini
Bagikan Artikel ini di:

Teori Endosimbion dan Sejarah Kehidupan di Bumi

Bagikan Artikel ini di:

Pada pelajaran Biologi SMA, banyak dari kita pasti sudah mengetahui bahwa salah satu teori yang paling populer dipakai untuk menjelaskan sejarah evolusi manusia adalah teori yang digagas oleh ahli biologi evolusi berkebangsaan Inggris, Charles Darwin, dalam bukunya The Descent of Man dan The Origin of Species. Meski dianggap kontroversial, namun teori-teori evolusi Darwin telah banyak dipakai untuk memahami proses mutasi gen yang terjadi dalam suatu populasi, aliran gen serta dampak dari seleksi alam.

Namun, pada artikel ini saya tidak akan membahas teori evolusi Darwin, melainkan teori endosimbion. Teori yang menurut saya jauh lebih kontroversial dan cukup banyak diperbincangkan oleh para ahli biologi evolusi masa kini, dibandingkan teori evolusi Darwin.

Pengertian dan Latar Belakang Teori Endosimbion

Teori endosimbion merupakan teori yang menyatakan bahwa sel eukariotik—sel hewan, tumbuhan dan manusia—dahulunya berasal dari sel prokariotik primitif (bakteri fotosintetik) yang ‘dimakan’ oleh sel prokariotik berukuran besar (dalam hal ini archaea). Endosimbion sendiri berasal dari kata ‘endosymbiosis’ yang merujuk pada hubungan simbiotik antara dua sel atau lebih yang mana salah satunya hidup di dalam sel pasangannya. Bakteri fotosintetik yang hidup di dalam tubuh archaea menjalin hubungan saling menguntungkan antara satu sama lain hingga akhirnya berkembang dan menjadi cikal bakal munculnya sel eukariotik. Kalau kalian bingung dengan konsep endosimbiosis, mungkin bisa dianalogikan seperti salah satu film layar lebar berjudul Venom, dimana si symbiote hidup di dalam tubuh karakter utamanya.

Singkatnya, teori ini menganggap bahwa manusia, hewan dan tumbuhan merupakan hasil evolusi dari bakteri primitif. Kira-kira bagaimana respon kalian setelah mengetahui hal ini? Agak sulit untuk percaya pastinya.

Gambar 1. Ahli Biologi Evolusioner, Lynn Margulis. Salah satu pelopor lahirnya teori Endosimbion. (https://en.wikipedia.org/)

Teori endosimbion sebenarnya merupakan konsep yang sudah cukup lama dirumuskan, yakni pertama kali pada tahun 1883 oleh seorang ilmuwan Jerman bernama Andreas Schimper. Ia berhipotesis bahwa kloroplas sebenarnya merupakan sianobakteri yang hidup di dalam sel. Hipotesis Schimper ini kemudian diselidiki lebih lanjut oleh ahli botani Rusia Konstantin Mereschkowski yang juga mengemukakan bahwa kloroplas merupakan simbion yang hidup di dalam sel tumbuhan. Hanya saja penelitiannya ini mengalami stagnasi dan dilupakan selama hampir satu abad, hingga pada tahun 1967 barulah teori endosimbion dikenal dan diterima oleh khalayak ilmuwan berkat tulisan-tulisan yang diterbitkan oleh ahli biologi Amerika, Lynn Margulis.

Teori yang dikembangkan lebih lanjut oleh Lynn Margulis ini juga awalnya kurang mendapat perhatian dan seringkali dicemooh oleh kalangan ilmuwan. Namun lambat laun teori ini akhirnya diterima dan dipelajari lebih jauh oleh para ahli biologi untuk mencari tahu bagaimana mekanisme evolusi tersebut terjadi sehingga bisa menghasilkan makhluk hidup multiseluler seperti hewan, tumbuhan dan manusia.

Mekanisme Endosimbiosis dan Munculnya Makhluk Hidup di Bumi

Sejarah evolusioner sel eukariotik yang dijelaskan melalui teori endosimbion sebenarnya masih hangat diperdebatkan sampai saat ini. Dalam teori endosimbion, bakteri yang berperan sebagai host (inang) merupakan archaea, bakteri yang juga hidup di dalam saluran pencernaan kita dan berperan sebagai penghasil gas metan. Sedangkan bakteri yang ‘dimakan’ oleh si archaea tadi (atau yang berperan sebagai symbiote) adalah bakteri fotosintetik non-sulfur serta sianobakteri. Asal-usul organisme multiseluler yang hidup di muka bumi saat ini bermula dari proses makan-dan-dimakan antara archaea dan bakteri fotosintetik yang dapat dilihat pada gambar berikut:

Gambar 2. Skema proses terjadinya fenomena endosymbiosis. Cikal bakal terbentuknya sel eukariotik (sel manusia, hewan dan tumbuhan). (https://evolution.berkeley.edu/)

Ada dua peristiwa utama yang terjadi dalam proses endosimbiosis:

  1. Terbentuknya mitokondria, cikal bakal sel hewan dan tumbuhan

Pada proses ini, archaea ‘memakan’ sel bakteri fotosintetik non-sulfur yang bersifat anaerob. Karena kondisi bumi pada masa itu masih bersifat anoksigenik (tidak ada oksigen), bakteri anaerob merupakan satu-satunya organisme yang dapat bertahan hidup di bumi. Bakteri fotosintetik non-sulfur ini dapat mengubah cahaya matahari untuk menghasilkan energi (ATP) yang kemudian dimanfaatkan oleh archaea. Ketika oksigen akhirnya muncul, bakteri fotosintetik ini juga dapat mengubah dirinya sebagai konsumer materi organik dan menggunakan energi dari sumber tersebut untuk hidup. Proses pemanfaatan materi organik serta kemampuan untuk menghasilkan energi yang dimiliki oleh bakteri fotosintetik inilah yang menjadi cikal bakal munculnya mitokondria (organel penghasil energi utama dalam sel hewan dan tumbuhan). Seiring dengan berjalannya waktu, archea dan bakteri fotosintetik non-sulfur terus melakukan pertukaran gen hingga akhirnya bakteri fotosintetik tidak dapat lagi hidup di luar tubuh archea dan menjadi satu kesatuan dengan sel inangnya.

  1. Terbentuknya kloroplas

Pada fenomena endosimbiosis kedua, archaea yang telah bergabung dengan bakteri fotosintetik non-sulfur (dapat juga disebut protomitokondrion) ‘memakan’ lagi jenis bakteri fotosintetik lain, yakni sianobakteri yang dapat menghasilkan oksigen. Sehingga pada fenomena ini terjadi proses simbiosis antara 3 organisme dalam satu sel, yakni: archaea, bakteri fotosintetik non-sulfur dan sianobakteri. Agar proses simbiosis antara ketiganya ini dapat bekerja, salah satu pihak harus melakukan ‘adaptasi’ agar dapat hidup rukun bersama-sama. Pada fenomena ini, bakteri fotosintetik yang sebelumnya tidak dapat menggunakan oksigen, kemudian berevolusi hingga akhirnya dapat memanfaatkan oksigen yang dihasilkan oleh sianobakteri. Sianobakteri sendiri juga melakukan perubahan, yakni dengan mengeliminasi gen-gen yang memungkinkannya untuk hidup di luar tubuh archaea. Sehingga sianobakteri dapat menjadi satu kesatuan dengan archaea dan bakteri fotosintetik non-sulfur. Proses transfer gen antara ketiga organisme ini selama miliaran tahun akhirnya menghasilkan jenis sel fotosintetik baru yang disebut sebagai kloroplas, dan menjadi cikal bakal evolusi berbagai jenis tumbuhan, mulai dari alga hingga pohon raksasa.

Setelah melalui kedua peristiwa tersebut, sel eukariotik yang hidup bebas dan menyendiri akhirnya muncul dan membentuk sebuah kelompok (konsorsium) dengan sel-sel eukariotik lain. Karena kondisi bumi yang masih minim sumber makanan, sel-sel eukariotik ini bergabung dan membentuk koloni multiseluler dengan bantuan dua jenis protein yakni kolagen dan integrin. Protein ini berperan sebagai ‘lem’ yang mengikat sel-sel eukariotik agar dapat tumbuh bersama-sama. Sel-sel eukariotik ini kemudian membelah dan berdiferensiasi menjadi berbagai macam jenis sel seperti sel saraf, sel kulit, sel pencernaan, dan lain-lain. Itulah kenapa proses analisis gen yang dilakukan oleh ahli forensik dapat menggunakan sel kulit, rambut, atau tulang karena semua jaringan tersebut memiliki genom yang sama. Selama 1.5 miliar tahun sel-sel eukariotik ini terus berevolusi hingga akhirnya membentuk organisme tingkat tinggi seperti manusia, hewan dan tumbuhan.

Alasan Diterimanya Teori Endosimbion

Setelah mengetahui seluk-beluk teori endosimbion, kalian pasti masih merasa sulit untuk memahami dan menerima mengapa teori ini dipakai sebagai basis untuk menjelaskan asal-usul makhluk hidup di bumi. Ketika saya mengetahui teori ini untuk pertama kalinya, saya juga beranggapan kalau teori ini terkesan konyol dan kurang masuk akal. Tetapi setelah mempelajarinya dan membaca cukup banyak referensi, saya mulai bisa memahami mengapa teori ini akhirnya diterima oleh kalangan ilmuwan.

Gambar 3. Sekuensing DNA mitokondria dapat dilakukan untuk menelusuri silsilah keluarga dan nenek moyang serta mempelajari pola migrasi manusia di zaman purba. (https://learn.genetics.utah.edu/)

Ada beberapa bukti yang mendukung konsep endosimbiosis hingga diterima menjadi sebuah teori, yakni:

  • Hasil analisis sekuens RNA ribosom yang dilakukan oleh Woese dan Fox mengungkapkan bahwa kloroplas dan mitokondria merupakan evolusi dari bakteri. Ini disebabkan karena RNA ribosom kloroplas dan mitokondria sama dengan RNA ribosom bakteri.
  • Kloroplas dan mitokondria memiliki DNA-nya sendiri. DNA kedua organel ini tidak sama dengan DNA sel nukleus hewan dan tumbuhan.
  • Kloroplas dan mitokondria memiliki ribosomnya sendiri.
  • Mitokondria dan kloroplas bereproduksi melalui proses pembelahan biner, seperti halnya bakteri.
  • DNA mitokondria dan kloroplas juga berbentuk sirkular seperti halnya bakteri. Sementara DNA sel nukleus berbentuk linear.

Meski telah menjadi sebuah teori, konsep endosimbiosis ini masih tetap kontroversial di kalangan para ilmuwan. Pasalnya, pembuktian secara in-vitro maupun in-vivo masih belum banyak dilakukan, sehingga beberapa ilmuwan cukup skeptis tentang kebenaran teori ini. Karena masih sedikitnya hasil penelitian mengenai topik ini, mungkin bisa dijadikan inspirasi bagi kalian yang tertarik dalam bidang biologi evolusioner.

 

Referensi:

  • Falkowski, P.G. 2015. Life’s Engines: How Microbes Made the Earth Habitable. New Jersey: Princeton University Press.
Nilai Artikel Ini
Bagikan Artikel ini di:

Sains Dibalik Penuaan Dini

Bagikan Artikel ini di:

Penuaan dini adalah salah satu fenomena yang sebisa mungkin ingin diperlambat kehadirannya oleh kaum wanita. Mudahnya akses teknologi menjadi pelarian terbaik para kaum hawa untuk memperoleh sejumlah petuah terkait perawatan wajah yang ideal ala beauty influencer untuk mencegah penuaan dini. Banyaknya produk perawatan yang ditawarkan berimplikasi pada kesungguhan kaum hawa dalam memberikan perawatan maksimal bagi wajahnya agar lebih awet muda, sehat, cantik, sesuai kelapangan budget masing-masing.

Beberapa teori mengemukakan bahwa penuaan dini dapat disebabkan oleh radikal bebas, hormonal, genetik, telomere, serta wear and tear [1]. Melalui tulisan ini akan diulas radikal bebas sebagai penyebab penuaan dini pada manusia. Radikal bebas dapat dijabarkan sebagai molekul suatu senyawa yang memiliki elektron yang tidak berpasangan. Hal ini menyebabkan molekul tersebut sangat labil dan tidak terkontrol, dia akan mengambil elektron dari molekul lain tanpa ampun sehingga menyebabkan molekul lain kekurangan elektron. Molekul yang kekurangan elektron inilah yang disebut radikal bebas atau dapat disebut dengan peristiwa oksidasi. Oleh karena itu untuk mengatasi atau mengontrol radikal bebas dalam tubuh maka dibutuhkan antioksidan [1].

Pada dasarnya oksigen adalah molekul yang sangat dibutuhkan bagi tubuh kita, bagaimana tidak sebab tanpa oksigen kita akan kesulitan bernapas. Selain itu oksigen banyak berguna untuk proses metabolisme sejumlah reaksi kimia dalam tubuh kita. Bisa dibayangkan apabila tak ada oksigen? Metabolisme dalam tubuh kita akan kacau balau dan akan beresiko pada kesehatan kita seperti proses pertumbuhan, hingga perlawanan tubuh terhadap mikroba patogen. Namun dibalik sejumlah manfaatnya, radikal bebas yang kekurangan elektron ini berpotensi menjadi sangat berbahaya apabila dibiarkan begitu saja sebab dapat menyebabkan kerusakan hingga tingkat DNA dan menyisakan sejumlah zat sisa yang tidak dapat dikeluarkan dari dalam tubuh. Zat sisa dan sel mati inilah yang dapat menyebabkan beragam penyakit degeneratif hingga penuaan dini  [1].

Oleh karena itu dalam rangka mengendalikan kerusakan yang ditimbulkan oleh radikal bebas maka dibutuhkan senyawa antioksidan. Pada dasarnya secara alami tubuh kita memiliki sejumlah enzim yang bersifat sebagai antioksidan atau penawar oksigen yang bernama SOD (superoksida dismutase), CAT (catalase) dan GPX-1 (glutation peroksidase) [2]. Namun terkadang pola hidup dan pola makan yang tidak sehat, serta stress, menyebabkan jumlah antioksidan dalam tubuh tidak cukup untuk mengimbangi radikal bebas yang terbentuk. Peristiwa ini disebut stress oksidatif [3]. Kehadiran antioksidan akan menstabilkan radikal bebas sehingga  stress oksidatif terhenti dan tidak berbahaya [4].

Radikal bebas yang berlebih dapat ditekan dengan mengonsumsi pangan alami yang memiliki aktivitas antioksidan tinggi sehingga menyokong kinerja antioksidan alami dalam tubuh. Telah banyak studi yang membuktikan sejumlah pangan alami juga nabati seperti buah-buahan dan sayuran memiliki kontribusi dalam menekan jumlah radikal bebas dalam tubuh. Berkaitan dengan penuaan dini, telah dilakukan penelitian tentang pengaruh zat kaya polifenol dalam menurunkan resiko penuaan dini. Sejumlah sumber polifenol seperti biji anggur dan polifenol teh hijau diuji kapasitas antioksidannya secara in vivo pada hewan uji yang telah diberi paparan dengan sinar UV, stress oksidatif, dan perusakan DNA. Polifenol ini dapat berbaur dengan tabir surya untuk melindungi dampak negatif dari radiasi UV yang menyebabkan stress oksidatif [5]. Well, daripada menunggu ekstrak polifenol tersebut  dipadu menjadi produk untuk menghambat pertanda penuaan dini, maka alangkah lebih bijaknya jika kita memulai  untuk menerapkan konsumsi buah-buahan dan sayuran kaya antioksidan agar cantikmu tak hanya berasal dari perawatan luar tapi juga dari pola makan yang sehat. Selamat mencoba!

Referensi.

  1. Muchtadi D. 2009. Gizi anti penuaan dini. Bandung: Penerbit Alfabeta
  2. Effendi AT, Hardinsyah, Effendi YH, Dewi M, Nurdin NM. 2017. Nutrigenomik resistensi insulin sindrom metabolik prediabetes. Bogor: IPB Press.
  3. Sayuti K, Yenrina R. 2015. Antioksidan, alami, dan sintetik. Surabaya: Andalan university press
  4. Khaira K. 2010. Menangkal radikal bebas dengan anti-oksidan. Jurnal Sainstek II(2):183-187.
  5. Gupta B, Kumar B, Sharma A, Sori D, Sharma R, Mehta S. 2017. Nutraceutical for antiaging. Nutraceuticals in Veterinary Medicine
Nilai Artikel Ini
Bagikan Artikel ini di: