Spesies cacing bulat tiga jenis kelamin baru mempunyai 'ketahanan arsenik yang melampau'
Para saintis baru-baru ini telah menemui tidak kurang dari lima spesies cacing gelang baru di perairan soda masin di Danau Mono di Mono County, CA. Anggota salah satu spesies ini mempunyai kuasa besar: Mereka sangat tahan terhadap arsenik.
Nematoda, atau cacing gelang, adalah sejenis invertebrata. Mereka kelihatan seperti cacing, namun ia tidak berkaitan dengan cacing, dan boleh jadi jauh lebih kecil. Sebilangan spesies tidak lebih panjang daripada pecahan milimeter dan hanya dapat dilihat di bawah mikroskop.
Makhluk-makhluk kecil ini hidup di hampir semua persekitaran di Bumi, dan sementara bilangan spesies nematoda yang ada masih belum diketahui, anggaran menunjukkan bahawa terdapat sekurang-kurangnya 40,000 spesies yang berlainan di seluruh dunia.
Baru-baru ini, Prof Paul Sternberg - dari Institut Teknologi California di Pasadena - dan rakan-rakan dari institusi penyelidikan yang berlainan telah menemui tidak kurang dari lapan spesies nematoda di Tasik Mono, lima di antaranya belum pernah dijelaskan oleh saintis.
Tasik Mono adalah tasik air masin yang terbentuk secara semula jadi sekurang-kurangnya 760,000 tahun yang lalu. Walaupun selalu menjadi tasik masin, tahap kemasinannya sebenarnya meningkat dua kali ganda dalam beberapa dekad kebelakangan ini sebagai hasil daripada aktiviti manusia.
Perairan tasik ini merangkumi udang dan air garam, dan mereka menarik burung liar, seperti grebes dan camar. Kini, para saintis mendapati bahawa nematoda juga merupakan antara invertebrata yang menjadikan Tasik Mono sebagai kediaman mereka.
Dari lapan spesies yang baru-baru ini diasingkan oleh pasukan di perairan tasik, satu mempunyai ciri khas: Ia mempunyai ketahanan yang luar biasa terhadap arsenik, bahan toksik yang mematikan bagi manusia dan juga banyak haiwan lain.
Para saintis melaporkan penemuan mereka dalam makalah kajian yang muncul dalam jurnal Biologi Semasa.
Spesies baru bertahan dalam persekitaran yang melampau
Prof Sternberg dan pasukan mengumpulkan dan menganalisis pelbagai sampel dari tiga wilayah Danau Mono: Pantai Pristine, Pantai Navy, dan Old Marina.
Di Pantai Pristine, mereka mengasingkan hanya satu spesies nematoda, sedangkan mereka menjumpai tiga di Old Marina dan tujuh di Navy Beach. Daripada jumlah lapan spesies yang berbeza, tiga yang sebelumnya diketahui, iaitu: Mononchoides americanus, Persaingan diplogaster, dan Prismatolaimus dolichurus.
Para penyelidik mencirikan kelima spesies yang tidak diketahui sebelumnya, tetapi satu spesies - dalam genus Auanema - menarik perhatian mereka. Seperti spesies lain dalam genus yang sama, yang baru Auanema nematode mempunyai tiga jantina: hermaphrodite, lelaki, dan wanita.
Dan, seperti yang lain Auanema nematoda - seperti juga spesies nematoda lain yang terdapat di Tasik Mono - spesies baru ini tahan terhadap arsenik.
Walau bagaimanapun, tidak seperti nematoda lain, ketahanan terhadap bahan toksik ini, seperti yang digambarkan oleh para penyelidik, dianggap sebagai "ekstrem." Ia dapat bertahan daripada terkena kepekatan arsenik sekitar 500 kali lebih tinggi daripada jumlah yang dapat membunuh manusia. Lebih dari itu, ia dapat bertahan, seperti yang dicatat para ilmuwan, "untuk jangka waktu yang lama."
Ia juga luar biasa bahawa selain bertahan hidup - bahkan berkembang maju - dalam lingkungan yang ekstrem, spesies nematode baru juga dapat melakukannya dengan baik dalam keadaan makmal, yang tidak biasa bagi spesies ekstremofil lain yang disebut.
"Extremophiles dapat mengajar kita banyak tentang strategi inovatif untuk menangani tekanan," kata penulis pertama Pei-Yin Shih. "Kajian kami menunjukkan bahawa kami masih banyak yang harus belajar tentang bagaimana haiwan sel 1.000 ini telah menguasai kelangsungan hidup di lingkungan yang ekstrem," tambahnya.
Melangkah ke hadapan, para penyelidik berharap dapat mengetahui faktor biokimia dan genetik yang mungkin menjadi nematoda utama untuk bertahan hidup dalam persekitaran yang melampau.
Selain itu, mereka merancang untuk memetakan susunan genetik yang baru Auanema spesies untuk melihat sama ada mereka dapat menentukan gen yang menjadikan invertebrata ini sangat tahan terhadap arsenik.
Pencemaran aren dari air minuman menimbulkan ancaman penting bagi kesihatan manusia kerana boleh menyebabkan barah dan masalah kesihatan yang lain. Oleh itu, mengetahui lebih lanjut mengenai ketahanan nematoda terhadap bahan toksik ini dapat membantu membawa kepada kaedah yang lebih baik untuk menjaga kesihatan awam.
Pengarang bersama kajian James Siho Lee berpendapat bahawa "[sangat penting] untuk kita menghargai dan mengembangkan rasa ingin tahu terhadap keanekaragaman hayati."
"Inovasi seterusnya untuk bioteknologi mungkin ada di alam liar. Tabir suria baru yang dapat dibiodegradasi, misalnya, ditemui dari bakteria dan alga ekstremofilik. Kita harus melindungi dan memanfaatkan hidupan liar secara bertanggungjawab. "
James Siho Lee
