Ada Hewan Tidak Bernapas, Seperti ini Wujudnya!

Sebuah studi tentang temuan ini diterbitkan 25 Februari 2020 di Prosiding National Academy of Sciences oleh para peneliti TAU yang dipimpin oleh Prof. Dorothee Huchon dari School of Zoology di Fakultas Ilmu Kehidupan TAU dan Museum Sejarah Alam Steinhardt. Henneguya salminicola, parasit kecil sel yang hidup dalam otot salmon. Ada Hewan Tidak Bernapas, Seperti ini Wujudnya!

Ketika gumpalan parasit yang dikenal sebagai Henneguya salminicola menenggelamkan spora ke dalam daging ikan salmon, ia tidak bisa menghembuskan napas. Karena H. salminicola adalah satu-satunya hewan yang baru dikenal di Bumi yang tidak bernafas. Jika Anda menghabiskan seluruh hidup dan menginfeksi jaringan otot padat ikan dan cacing bawah air, seperti yang dilakukan H. salminicola, Anda mungkin juga tidak akan memiliki banyak kesempatan untuk mengubah oksigen menjadi energi. Namun, semua hewan multiseluler lain di Bumi yang memiliki  DNA memiliki gen pernapasan.

Henneguya salminicola

H. salminicola merupakan parasit yang diketahui menginfeksi ikan dan dikatakan sebagai penyebab penyakit tapioka. Seiring berevolusi, hewan, yang merupakan kerabat myxozoan dari ubur-ubur dan karang ini, berhenti bernapas, mengonsumsi oksigen untuk menghasilkan energi.

Seperti banyak parasit dari kelas myxozoa – sekelompok perenang mikroskopis sederhana yang jauh terkait dengan ubur-ubur – H. salminicola mungkin sekali lebih mirip nenek moyang jeli tetapi secara bertahap telah berevolusi untuk memiliki hampir tidak ada sifat multiselulernya.

“Mereka telah kehilangan jaringan mereka, sel-sel saraf mereka, otot-otot mereka, semuanya,” kata rekan penulis studi Dorothée Huchon, seorang ahli biologi evolusi di Universitas Tel Aviv di Israel, kepada Live Science. “Dan sekarang kita mendapati mereka kehilangan kemampuan bernapas.”

Wujud Henneguya salminicola

Ketika dilihat di bawah mikroskop, spora ini terlihat seperti sel sperma kebiruan dengan dua ekor dan sepasang mata oval, seperti alien. “Mata” itu sebenarnya merupakan sel yang menyengat, kata Huchon, yang tidak mengandung racun selain membantu parasit menempel pada inang saat dibutuhkan. Sel-sel menyengat ini adalah satu-satunya fitur yang H. salminicola tidak membuang dalam perjalanan perampingan evolusi. “Hewan selalu dianggap organisme multiseluler dengan banyak gen yang berevolusi menjadi semakin kompleks,” kata Huchon. “Di sini, kita melihat organisme yang sepenuhnya bertolak belakang. Mereka telah berevolusi menjadi hampir bersel tunggal.”

“Respirasi aerobik dianggap ada di mana-mana pada hewan, tetapi sekarang kami mengkonfirmasi bahwa ini tidak terjadi,” Prof. Huchon menjelaskan.

“Penemuan kami menunjukkan bahwa evolusi dapat berjalan ke arah yang aneh. Pernafasan aerobik adalah sumber energi utama, namun kami menemukan seekor binatang yang melepaskan jalur kritis ini.” Beberapa organisme lain seperti jamur, amuba atau silsilah silia dalam lingkungan anaerob telah kehilangan kemampuan untuk bernapas dari waktu ke waktu.

Lingkungan Faktor Pembentuk

Studi baru menunjukkan bahwa hal yang sama dapat terjadi pada hewan – mungkin karena parasit tersebut hidup di lingkungan anaerob. Genomnya diurutkan, bersama dengan parasit ikan myxozoan lainnya, sebagai bagian dari penelitian yang didukung oleh US-Israel Binational Science Foundation dan dilakukan dengan Prof. Paulyn Cartwright dari University of Kansas, dan Prof. Jerri Bartholomew dan Dr. Stephen Atkinson dari Oregon State University.

Sifat anaerob parasit adalah penemuan yang tidak disengaja. Saat menyusun genom Henneguya, Prof. Huchon menemukan bahwa itu tidak termasuk genom mitokondria. Mitokondria adalah pembangkit tenaga sel dimana oksigen ditangkap untuk menghasilkan energi, sehingga ketidakhadirannya mengindikasikan bahwa hewan itu tidak menghirup oksigen. Sampai penemuan baru, ada perdebatan mengenai kemungkinan bahwa organisme milik kerajaan hewan dapat bertahan hidup di lingkungan anaerob. Asumsi bahwa semua hewan menghirup oksigen didasarkan, antara lain, pada fakta bahwa hewan adalah organisme bersel banyak, sangat maju, yang pertama kali muncul di Bumi ketika kadar oksigen naik. “Belum jelas bagi kita bagaimana parasit menghasilkan energi,” kata Prof. Huchon.

“Ini mungkin diambil dari sel-sel ikan di sekitarnya, atau mungkin memiliki jenis respirasi yang berbeda seperti pernapasan bebas oksigen, yang biasanya menjadi ciri organisme non-hewani anaerob.” Menurut Prof. Huchon, penemuan ini memiliki makna yang sangat besar bagi penelitian evolusi. “Secara umum diperkirakan bahwa selama evolusi, organisme menjadi semakin kompleks, dan organisme bersel tunggal atau beberapa sel sederhana adalah nenek moyang organisme kompleks,” simpulnya. “Tapi di sini, tepat di depan kita, adalah hewan yang proses evolusionernya bertolak belakang. Hidup di lingkungan yang bebas oksigen, ia melepaskan gen yang tidak perlu yang bertanggung jawab untuk respirasi aerobik dan menjadi organisme yang bahkan lebih sederhana.”

Jadi, bagaimana H. salminicola mendapatkan energi jika tidak bernafas? Para peneliti tidak sepenuhnya yakin. Menurut Huchon, parasit serupa lainnya memiliki protein yang dapat mengimpor ATP (pada dasarnya, energi molekuler) langsung dari inangnya yang terinfeksi. H. salminicola bisa melakukan sesuatu yang serupa, tetapi studi lebih lanjut tentang genom organisme eksentrik – apa yang tersisa, bagaimanapun – diperlukan untuk mengetahuinya.

Jurnal Refrensi:

• Dayana Yahalomi, Stephen D. Atkinson, Moran Neuhof, E. Sally Chang, Hervé Philippe, Paulyn Cartwright, Jerri L. Bartholomew, Dorothée Huchon. A cnidarian parasite of salmon (Myxozoa: Henneguya) lacks a mitochondrial genome. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2020; 201909907 DOI: 10.1073/pnas.1909907117