JENEWA, Swiss — Mana yang lebih dulu, ayam atau telur? Ini adalah teka-teki yang membingungkan umat manusia selama berabad-abad. Namun, petunjuk seluler kuno mungkin akhirnya menjawab pertanyaan abadi ini!
Sebuah tim di Swiss mengatakan bahwa jauh sebelum ayam berkotek atau embrio berkembang, makhluk laut mikroskopis telah berlatih tarian rumit pembelahan sel. Ini berfungsi sebagai pratinjau keajaiban kehidupan yang paling mendasar berusia miliaran tahun.
Secara khusus, para ilmuwan di Universitas Jenewa menemukan sesuatu yang luar biasa di dalamnya Chromosphaera perkinsiiorganisme bersel tunggal yang tampaknya menunjukkan perkembangan embrio hewan. Ternyata mesin genetik untuk menghasilkan telur – titik awal fundamental kehidupan kompleks – sudah ada lebih dari satu miliar tahun sebelum hewan muncul.
“Sungguh menakjubkan, spesies yang ditemukan baru-baru ini memungkinkan kita kembali ke masa lebih dari satu miliar tahun,” kata Marine Olivetta, penulis pertama studi tersebut, dalam rilis universitasnya.
Dengan kata lain, “telur” muncul sebelum “ayam” – tetapi tidak seperti yang Anda bayangkan. Proses seluler yang memungkinkan sel telur berkembang menjadi organisme kompleks telah berkembang dalam bentuk kehidupan bersel tunggal yang sederhana. Organisme kecil ini menunjukkan bahwa cetak biru untuk menciptakan kehidupan – kemampuan untuk membelah, mengkhususkan, dan berkembang – sudah ada ratusan juta tahun sebelum hewan. Penelitian ini dipublikasikan di jurnal Alam.
Organisme mengalami proses yang disebut palintomi — pembelahan sel yang tersinkronisasi tanpa pertumbuhan — menciptakan koloni multiseluler yang sangat mirip dengan tahap awal embrio. Koloni-koloni ini bertahan selama sekitar sepertiga siklus hidup organisme dan mengandung setidaknya dua jenis sel yang berbeda, suatu kompleksitas yang belum pernah terjadi sebelumnya untuk makhluk bersel tunggal.
Menariknya, ketika C. perkinsii mencapai ukuran maksimalnya, ia membelah menjadi tiga jenis sel yang hidup bebas: flagellata, amoeboflagellata, dan sel yang membelah. Seperti latihan mikroskopis untuk kehidupan hewan, sel-sel ini mengaktifkan gen yang berbeda dalam gelombang yang berurutan, meniru perkembangan embrio awal.
“Meskipun C. perkinsii adalah spesies uniseluler, perilaku ini menunjukkan bahwa proses koordinasi dan diferensiasi multiseluler sudah ada pada spesies tersebut, jauh sebelum hewan pertama muncul di Bumi,” jelas ketua peneliti Omaya Dudin.
Penemuan ini tidak hanya memecahkan teka-teki ilmiah kuno ini – tetapi juga menantang pemahaman kita tentang kompleksitas kehidupan. Hal ini juga menunjukkan bahwa alat genetik untuk menciptakan organisme canggih telah ada jauh lebih awal dari perkiraan sebelumnya, menunggu di ambang sejarah evolusi.
Siapa yang tahu rahasia untuk memahami kinerja besar kehidupan yang bersembunyi di dalam organisme laut kecil, dengan sabar menunggu untuk menceritakan kisahnya?
Ringkasan Makalah
Metodologi
Para peneliti mempelajari Chromosphaera perkinsiiorganisme uniseluler yang berkerabat dekat dengan hewan, untuk mengungkap bagaimana multiseluleritas berevolusi. Mereka menggunakan teknik pencitraan canggih dan profil ekspresi gen untuk memantau perkembangannya dari satu sel menjadi koloni multiseluler. Hal ini melibatkan pertumbuhan organisme dalam kondisi terkendali, mengamati siklus hidupnya melalui mikroskop, dan menganalisis aktivitas ribuan gen pada berbagai tahap perkembangan. Mereka juga menodai komponen seluler tertentu untuk mengidentifikasi struktur seperti inti dan flagela.
Hasil Utama
Studi tersebut menemukan hal itu C.perkinsii dapat bertransformasi dari satu sel menjadi koloni dengan tipe sel berbeda, seperti embrio hewan awal. Ia membelah berulang kali tanpa bertambah besar, membentuk ratusan inti di dalam sel yang sama. Kemudian, sel tersebut terbagi menjadi beberapa jenis sel yang berbeda – beberapa memiliki struktur seperti rambut kecil (flagella) untuk bergerak. Proses ini terjadi dengan sendirinya, menunjukkan bahwa multiseluleritas mungkin dimulai lebih awal dalam evolusi dibandingkan perkiraan sebelumnya.
Keterbatasan Studi
Meskipun temuan ini menarik, ada batasan mengenai apa yang dapat disimpulkan oleh para peneliti. Penelitian ini menggunakan organisme yang dikembangkan di laboratorium, yang mungkin tidak berperilaku persis seperti di alam liar. Juga, kesamaan genetik antara C.perkinsii dan hewan menimbulkan pertanyaan: Apakah sifat-sifat ini diwariskan atau berevolusi secara mandiri? Terakhir, diperlukan lebih banyak perbandingan dengan spesies lain untuk memastikan apakah proses ini unik atau tersebar luas.
Diskusi & Kesimpulan
Studi ini memberikan gambaran sekilas tentang bagaimana kehidupan multiseluler mungkin berasal. Hal ini menunjukkan bahwa beberapa organisme uniseluler awal dapat berdiferensiasi menjadi beberapa jenis sel dan membentuk koloni. Proses ini dapat menjembatani kesenjangan antara nenek moyang bersel tunggal dan hewan multiseluler yang kompleks. Memahami transisi ini membantu kita memahami langkah-langkah evolusi yang memungkinkan kehidupan hewan.
Pendanaan & Pengungkapan
Penelitian ini didukung oleh dana hibah dari US National Science Foundation dan Swiss National Science Foundation. Para penulis menyatakan tidak ada kepentingan yang bersaing, dan memastikan penelitian dilakukan secara tidak memihak.