Kode genetik Lingula dianggap sebagai sumber sejarah evolusi Brachiopoda dan Lophotrochozoans serta menjelaskan asal usul Biomineralisation. Tim ilmuwan dari Okinawa Institute of Science and Technology Graduate University (OIST), Nagoya University, dan University of Tokyo saat ini telah membuka tabir rahasia genom Lingulid Brachiopod untuk yang pertama kali dalam sejarah genetik. Sumber ini diperoleh dari fosil Lingula Anatina yang terkumpul di Amami Island, Jepang.
Prof Noriyuki Satoh mengatakan bahwa analisa ini merupakan salah satu langkah menuju terungkapnya misteri evolusi hewan. Analisis ini dituliskan dalam makalah yang diterbitkan Nature Communications, para ilmuwan menjelaskan hasil analisis mencakup lebih dari 34,000 gen yang terdiri dari genom Lingula Anatina yang menunjukkan bahwa genom Lingula masih berkembang.
Evolusi Genetik Lingula Anatina
Banyak orang menganggap bahwa fosil hidup akan menyerupai leluhur fosil mereka, tidak hanya dalam penampilan fisik tetapi juga pada genom. Seperti Coelacanth yang dianggap fosil hidup, spesis ini memiliki tingkat evolusi molekuler paling lambat diantara vertebrata. Sementara genom Lingula telah berkembang pesat meskipun perubahan dalam penampilan masih kurang signifikan.
Cangkang fosil Lingula menunjukkan keragaman yang cukup besar dalam struktur kimia, analisis jaringan lunak fosil juga menunjukkan perubahan morfologi diantara lingulid Brachiopoda. Para ilmuwan juga menemukan perubahan signifikan dalam genom struktur dan gen keluarga, bertentangan dengan ide 'fosil hidup'. Gen Lingula terkait dengan metabolisme dasar yang menjelaskan adanya perubahan evolusi paling lambat diantara Lophotrochozoans.
Sejauh ini, Brachiopoda merupakan invertebrata laut dengan ciri fisik berupa kerang dan tangkai. Hewan ini mmirip dengan Moluska, tetapi kemiripannya tidak begitu mencolok. Tidak seperti Bivalvia atau lebih dikenal sebagai kerang dan remis, spesis ini memiliki cangkang pada sisi tubuh mereka dimana sisi kerang Brachiopod berada di atas dan bawah. Tubuh simetri dalam kerang membentang disepanjang engsel, dua katup merupakan bayangan cermin satu sama lain. Bidang simetri brachiopoda tegak lurus terhadap engsel, sehingga bagian katup merupakan cermin satu sama lain.
Brachiopoda dianggap sebagai salah satu contoh hewan pertama yang diketahui dari spesis Biomineralisation, dimana proses organisme hidup kaku atau mengeras dengan mineral. Fosil Brachiopod yang pernah ditemukan diperkirakan hidup pada periode awal Cambrian, sekitar 520 juta tahun yang lalu. Brachiopoda sangat cepat menyebar ke seluruh dunia dan mendominasi lautan selama periode Paleozoic sekitar 542 hingga 251 juta tahun yang lalu, hal ini berdasarkan kerang mineral yang ditemukan menjelaskan kelimpahan fosil.
Brachiopoda Lingulid berangsur-angsur berubah penampilan fisiknya sejak periode Silur sekitar 443 hingga 419 juta tahun yang lalu. Hal ini disebutkan dalam teori Darwin dimana fosil dianggap hidup, istilah ini sering menyesatkan orang-orang yang meyakini bahwa spesis ini tidak berkembang lagi tetapi penelitian ini justru menunjukkan sebaliknya.
Sementara itu, asal usul evolusi Brachiopoda dan hubungannya dengan spesies lain masih belum jelas. Bertahun-tahun para ilmuwan telah memperdebatkan posisi filogenetik Brachiopoda dan Moluska, serta afinitas spesis ini pada hewan lain dalam kelompok yang sama diantaranya Lophotrochozoa yang tersegmentasi cacing, kerang, tiram, siput, cumi-cumi dan lain-lain. Analisis filogenetik genom Lingula jelas menunjukkan bahwa Brachiopoda adalah kerabat dekat Moluska dan sepupu jauh dari cacing tersegmentasi. Tetapi hubungan kerabat ke spesis Lophotrochozoans lainnya masih memerlukan analisis lebih lanjut.
Menurut Yi-Jyun Luo, pada tingkat molekuler Brachiopoda sangat mirip dengan moluska dimana keduanya Protostomes, embrio pertama kali membentuk mulut setelah membentuk anus. Tetapi perkembangan embrio Brachiopod sangat berbeda dari moluska, menyerupai deuterostomes dimana embrio membentuk anus dan diikuti pembentukan mulut. Proyek penelitian genom Lingula Anatina akan membantu penelitian masa depan, dimana nantinya perbedaan-perbedaan dan peran gen tertentu akan membantu analisis berbagai struktur tubuh Brachiopod.
Salah satu misteri evolusi paralel hewan adalah vertebrata dan Lingula, meskipun evolusi telah berjalan jauh tetapi keduanya menggunakan serat kalsium fosfat dan kolagen untuk pembentukan biomineralisation. Perbandingan skala genom menunjukkan bahwa Lingula Anatina tidak memiliki gen untuk pembentukan tulang dan memiliki berbagai jenis serat kolagen. Tulang Lingula dan vertebrata telah berevolusi secara independen dan menggunakan mekanisme berbeda untuk pembentukan jaringan sel keras.
Referensi
“Living Fossil” Genome Decoded, 18 Spetember 2015, by Okinawa Institute of Science and Technology Graduate University - OIST.
Journal Ref: The Lingula genome provides insights into brachiopod evolution and the origin of phosphate biomineralization. Nature Communications, 2015
Post a Comment Blogger Facebook