Berkat Hewan Ini, Ilmuwan Jadi Tahu Makhluk yang Tinggal di Gua Bisa Buta Seiring Waktu

Temuan ini menjelaskan proses evolusi adaptasi di lingkungan gelap dan implikasinya.

Sebuah studi terbaru telah mengungkap misteri hilangnya penglihatan pada makhluk gua, khususnya laba-laba gua spesies Tegenaria pagana. Penelitian ini, yang menggunakan laba-laba gua sebagai model, berhasil menjelaskan bagaimana perubahan genetik kecil dapat menyebabkan dampak besar pada kemampuan melihat, bahkan hingga kebutaan total.

Para peneliti menemukan variasi ukuran mata pada populasi laba-laba ini, mulai dari mata normal hingga mata yang tereduksi atau bahkan tidak ada sama sekali, bergantung pada seberapa jauh mereka berada di dalam gua.

Para ilmuwan membandingkan laba-laba dengan tingkat penglihatan yang berbeda untuk mengungkap proses bertahap hilangnya penglihatan ini. Mereka menemukan, perubahan genetik tersebut dikaitkan dengan perbedaan habitat; laba-laba di dekat mulut gua yang masih mendapat cahaya memiliki mata yang lebih baik dibandingkan dengan laba-laba yang hidup jauh di dalam gua yang gelap gulita.

Studi ini juga menunjukkan kompleksitas adaptasi makhluk hidup terhadap lingkungan ekstrem. Tidak semua spesies laba-laba gua kehilangan penglihatan secara bertahap. Beberapa spesies mengalami kehilangan penglihatan secara tiba-tiba, sementara yang lain mempertahankan kemampuan melihat meskipun hidup dalam kegelapan. Ini menunjukkan adanya mekanisme evolusi yang kompleks dan beragam dalam adaptasi terhadap lingkungan gua.

Jaringan Penentuan Retina

Perkembangan mata mengikuti cetak biru genetik yang dikenal sebagai jaringan penentuan retina. Pada artropoda, rangkaian gen ini dapat aktif saat sel diinstruksikan untuk membentuk struktur visual.

Dengan membandingkan Tegenaria pagana dengan laba-laba yang lebih umum, para peneliti mempelajari bagaimana perubahan ekspresi gen memengaruhi pembentukan mata. Salah satu penemuan penting adalah gen sine oculis, yang menurut mereka tetap penting untuk penglihatan laba-laba, seperti dikutip dari laman Earth, Rabu (26/3).

Tim menggunakan pewarnaan fluoresensi dan mikroskopi konfokal untuk melacak pertumbuhan dari pembuahan hingga penetasan. Mereka memperhatikan perubahan kecil dalam waktu embrio dapat mengubah cara mata dan organ lainnya berkembang.

Spesies laba-laba yang berbeda terkadang membentuk segmen tubuh mereka dengan kecepatan yang berbeda-beda. Para peneliti melihat embrio Tegenaria pagana berkembang dengan cara yang unik, yang menunjukkan evolusi dapat mengubah pola bersama.

"Penelitian ini memberikan referensi penting untuk memahami bagaimana faktor perkembangan dan genetik memengaruhi pembentukan mata pada laba-laba,” jelas Dr. Efrat Gavish-Regev dari Koleksi Sejarah Alam Nasional di Universitas Ibrani Yerusalem.

Gavish-Regev menjelaskan, beberapa spesies Tegenaria di Palestina yang diduduki Israel memiliki ciri-ciri penglihatan yang beragam. Keragaman ini memungkinkan para peneliti mengukur bagaimana interaksi gen berubah sebagai respons terhadap lingkungan dengan sedikit atau tanpa cahaya.

Jam Sirkadian

Salah satu temuan yang menarik adalah tentang mekanisme jam sirkadian pada laba-laba gua yang buta. Meskipun telah kehilangan penglihatannya, jam sirkadian pada laba-laba ini ternyata masih dapat berfungsi kembali jika terpapar cahaya biru. Ini menunjukkan bahwa beberapa fungsi biologis dasar dapat tetap ada meskipun fenotipnya telah berubah secara signifikan akibat adaptasi terhadap lingkungan.

Temuan ini menunjukkan bahwa adaptasi terhadap lingkungan gelap tidak selalu berarti hilangnya semua fungsi biologis. Beberapa fungsi dasar, seperti ritme sirkadian, dapat tetap dipertahankan meskipun organisme tersebut telah kehilangan kemampuan melihat. Ini membuka jalan untuk penelitian lebih lanjut tentang bagaimana organisme beradaptasi dengan lingkungan ekstrem dan bagaimana mekanisme biologis dasar dapat bertahan dalam kondisi yang menantang.

Penelitian ini diterbitkan dalam jurnal EvoDevo.