[ad_1]
Sudah dipahami secara luas bahwa hewan seperti salmon, kupu-kupu, dan burung memiliki indera magnet bawaan, memungkinkan mereka menggunakan medan magnet bumi untuk navigasi ke tempat-tempat seperti tempat mencari makan dan berkembang biak.
Tetapi para ilmuwan telah berjuang untuk menentukan dengan tepat bagaimana mekanisme sensorik yang mendasari persepsi magnetik benar-benar bekerja.
Di sebuah makalah diterbitkan dalam Prosiding National Academy of Sciences, tim peneliti internasional, termasuk ilmuwan dari Oregon State University, menguraikan teori baru. Kristal magnetit yang terbentuk di dalam sel reseptor khusus salmon dan hewan lain mungkin memiliki akar dalam sistem genetik kuno yang dikembangkan oleh bakteri dan diteruskan ke hewan sejak lama melalui genetika evolusioner.
Chinook salmon kembali dari laut. Foto oleh Lynn Ketchum/Universitas Negeri Oregon
Teori ini didasarkan pada bukti baru dari bahan magnetik nanoscopic yang ditemukan di dalam sel-sel di hidung salmon. Penulis utama makalah ini adalah Renee Bellinger, yang memulai penelitian sebagai mahasiswa doktoral di Oregon State, menyelesaikan Ph.D. dalam ilmu perikanan pada tahun 2014.
“Sel yang mengandung bahan magnetik sangat langka,” kata Bellinger, yang sekarang bekerja sebagai ahli genetika penelitian di US Geological Survey dan berafiliasi dengan University of Hawaii, Hilo. “Kami tidak dapat secara definitif membuktikan magnetit sebagai kunci yang mendasari persepsi magnetik pada hewan, tetapi penelitian kami mengungkapkan gen terkait sebagai alat penting untuk menemukan bukti baru tentang bagaimana sensor magnetik potensial dapat berfungsi.”
“Menemukan reseptor magnetik seperti mencari jarum di tumpukan jerami. Pekerjaan ini membuka jalan untuk membuat ‘jarum’ bersinar sangat terang sehingga kami dapat menemukan dan memahami sel reseptor dengan lebih mudah,” kata Bellinger.
Temuan ini memiliki potensi untuk diterapkan secara luas, mulai dari meningkatkan manajemen salmon melalui pemahaman yang lebih baik tentang bagaimana mereka menggunakan laut hingga perawatan medis yang ditargetkan berdasarkan magnetisme, kata rekan penulis Michael Banks, profesor genomik, konservasi, dan perilaku perikanan di Oregon State.
“Salmon menjalani kehidupan yang keras dan cepat, pergi ke laut ke daerah tertentu untuk mencari makan dan kemudian kembali ke tempat pemijahan asalnya di mana mereka mati. Mereka tidak memiliki kesempatan untuk mengajar anak-anak mereka ke mana harus pergi, namun entah bagaimana keturunannya masih tahu ke mana harus pergi, ”kata Banks. “Jika kita dapat mengetahui cara hewan seperti salmon merasakan dan mengarahkan, ada banyak aplikasi potensial untuk membantu melestarikan spesies, tetapi juga untuk aplikasi manusia seperti obat-obatan atau teknologi orientasi lainnya.”
Karya Bellinger dibangun berdasarkan penelitian lebih dari 20 tahun yang lalu oleh Michael Walker dari Universitas Auckland di Selandia Baru, yang awalnya melacak penginderaan magnetik ke jaringan di hidung ikan trout.
“Dia mempersempitnya menjadi magnetit di roset penciuman,” kata Bellinger. “Kami mengharapkan untuk melihat rantai kristal di hidung salmon, mirip dengan bagaimana bakteri penghasil magnetit menumbuhkan rantai kristal dan menggunakannya sebagai jarum kompas. Tapi ternyata kristal individu tersusun dalam kelompok yang kompak, seperti telur kecil. Konfigurasinya berbeda dari hipotesis aslinya.”
Bentuk di mana magnetit muncul, sebagai kristal kecil di dalam sel reseptor khusus, mewakili biomineralisasi, atau proses di mana organisme hidup menghasilkan mineral. Kesamaan antara kristal magnetit bakteri dan ikan menunjukkan bahwa mereka memiliki sejarah genetik evolusioner yang sama, kata Bellinger.
Mekanisme pengembangan magnet dikembangkan oleh bakteri lebih dari dua miliar tahun yang lalu dan kemudian diteruskan ke hewan. Saat ini, alat untuk merasakan magnetisme terus hadir di beragam spesies hewan, kata Banks, yang berafiliasi dengan Departemen Perikanan, Margasatwa, dan Ilmu Konservasi OSU di Sekolah Tinggi Ilmu Pertanian OSU dan Stasiun Percobaan Kelautan Oregon Pesisir di Pusat Ilmu Kelautan Hatfield OSU.
Proses untuk membaginya ke seluruh kehidupan hewan mungkin mirip dengan evolusi mitokondria, yang mengontrol bagaimana hewan melepaskan energi. Mitokondria berasal dari bakteri dan kemudian dipindahkan ke organisme lain, katanya.
Memahami sejarah evolusi magnetit adalah langkah menuju penentuan lebih lanjut proses yang mendasarinya, kata para peneliti. Banks, Bellinger, dan rekan selanjutnya ingin menguji pemahaman baru mereka dan penanda terkait untuk lebih lanjut mengatasi misteri mengapa dan bagaimana beberapa bentuk kehidupan memiliki alat yang disetel dengan baik untuk strategi migrasi yang panjang dan tepat.
Sumber: Universitas Negeri Oregon
[ad_2]
