Isopoda raksasa laut dalam Bathynomus doederleinii mampu bertahan lebih dari lima tahun tanpa makan. Temuan ini membuat hewan penghuni laut gelap itu menjadi salah satu contoh adaptasi paling ekstrem yang pernah diungkap ilmuwan.
Di lingkungan laut dalam yang dingin, gelap, dan miskin nutrisi, kemampuan bertahan selama itu bukan sekadar keunikan biologis. Bagi hewan berukuran besar yang biasanya membutuhkan energi tinggi, strategi hidup semacam ini menunjukkan cara kerja tubuh yang sangat efisien.
Gen ND1 menjadi kunci utama
Penelitian yang dilakukan Institut Oseanologi Akademi Ilmu Pengetahuan China, Chinese University of Hong Kong, dan Northwestern Polytechnical University menemukan bahwa kunci ketahanan isopoda raksasa ini tidak hanya terletak pada cadangan energi tubuh. Tim juga mengidentifikasi gen penting bernama ND1 yang berperan mengatur pemakaian energi secara sangat efisien.
Yang paling mengejutkan, ND1 bukan gen asli isopoda. Para peneliti menyebut gen itu diperoleh dari bakteri simbiosis eksternal melalui transfer gen horizontal, lalu mengalami optimisasi epigenetik agar bisa dipakai untuk mengendalikan konsumsi energi dengan presisi tinggi.
Yuan Jianbo dari Institut Oseanologi Akademi Ilmu Pengetahuan China menilai temuan tersebut membantu menjelaskan toleransi kelaparan yang sangat panjang pada isopoda laut dalam. Ia juga menyebutnya sebagai paradigma penting untuk memahami bagaimana kehidupan menyeimbangkan pertumbuhan dan kelangsungan hidup di lingkungan ekstrem.
Tubuh besar, metabolisme sangat rendah
Selain faktor genetik, struktur tubuh isopoda ini juga mendukung daya tahannya. Perutnya sangat besar dan menempati sekitar dua pertiga tubuh, sehingga berfungsi seperti gudang penyimpanan energi.
Saat makanan tersedia, hewan ini dapat makan dalam jumlah besar secara oportunistis. Cadangan energi itu lalu disimpan selama berbulan-bulan bahkan bertahun-tahun untuk menopang hidup di habitat yang jarang memberi pasokan makanan.
Strategi lain yang tidak kalah penting adalah mempertahankan tingkat metabolisme dasar yang sangat rendah. Dengan kata lain, tubuh isopoda berada dalam mode hemat energi hampir terus-menerus.
Gabungan dua ciri itu membuat pola makan sesekali bisa berubah menjadi cadangan energi jangka sangat panjang. Inilah yang membantu menjawab bagaimana hewan berukuran besar tetap bisa bertahan di laut dalam yang serba kekurangan.
ND1 diuji pada berbagai organisme
Untuk memastikan fungsi ND1, para peneliti memasukkan gen tersebut ke ikan zebra, nematoda, dan sel manusia di laboratorium. Hasil pengujian menunjukkan perilaku gen berubah tergantung pada suhu.
Pada suhu normal, organisme atau sel penerima gen justru membakar energi lebih cepat sehingga menjadi kurang tahan terhadap kelaparan. Namun pada suhu dingin yang menyerupai habitat laut dalam, ND1 menekan metabolisme energi, mengurangi aktivitas mitokondria, dan meningkatkan daya tahan terhadap kelaparan pada ikan zebra hingga 37 persen.
Temuan itu menjelaskan apa yang disebut peneliti sebagai paradoks energi. Istilah ini merujuk pada pertanyaan besar tentang bagaimana hewan raksasa dengan kebutuhan energi tinggi tetap mampu hidup di lingkungan yang sangat minim makanan.
Menurut Yuan, ND1 bekerja seperti termostat metabolik. Gen tersebut menyesuaikan laju pembakaran energi sesuai kondisi lingkungan sehingga tubuh tidak membuang cadangan secara berlebihan.
Lebih dari sekadar kisah laut dalam
Bathynomus doederleinii merupakan kerabat jauh kutu kayu yang umum ditemukan di taman, meski ukurannya jauh lebih besar. Organisme ini menunjukkan bagaimana evolusi membentuk solusi yang sangat spesifik untuk bertahan di habitat ekstrem.
Laut dalam sendiri dikenal sebagai wilayah yang dingin, gelap, dan hampir tidak memiliki pasokan nutrisi yang bisa diandalkan. Karena itu, kemampuan bertahan hidup selama bertahun-tahun tanpa makan dinilai sebagai pencapaian evolusioner yang luar biasa.
Tim peneliti menilai temuan tentang keseimbangan antara tubuh raksasa dan metabolisme sangat rendah ini tidak hanya penting bagi biologi laut. Pengetahuan tentang pengelolaan energi yang efisien juga dinilai berpotensi berguna untuk penelitian umur panjang, pengobatan obesitas, dan budi daya akuakultur.
Bagi dunia sains, kasus isopoda raksasa ini menunjukkan bahwa kunci bertahan hidup di lingkungan ekstrem tidak selalu datang dari satu faktor tunggal. Dalam organisme laut dalam itu, gudang energi besar, pembakaran energi yang ditekan, dan gen hasil transfer dari bakteri membentuk sistem bertahan hidup yang sangat efektif.
