Adaptasi Luar Biasa pada Hewan: Penemuan Baru yang Menantang Pemahaman Konvensional

Siput scaly-foot gastropod hidup di lingkungan laut dalam dekat ventilasi hidrotermal yang memiliki suhu sangat tinggi dan kadar logam beracun. Tidak seperti siput biasa yang memiliki cangkang berbahan kalsium karbonat, siput ini memiliki cangkang yang diperkuat dengan mineral besi sulfida. Cangkang siput ini tersusun dari tiga lapisan, termasuk lapisan luar yang mengandung pirit dan greigit, yang memberikan kekuatan dan ketahanan luar biasa terhadap kerusakan mekanis. Struktur ini mirip dengan desain komposit buatan yang menggabungkan bagian keras dan lunak untuk menyebarkan tekanan. Peneliti ternyata menemukan bahwa proses mineralisasi besi sulfida pada siput ini dikendalikan secara biologis dengan ekspresi gen yang mampu meregulasi penyerapan dan pengelolaan logam. Ini menjadikan prosesnya bukan sekadar deposisi pasif, melainkan biomineralisasi yang disengaja. Adaptasi ini memungkinkan siput scaly-foot hidup bertahan dalam kondisi yang sangat ekstrim, termasuk suhu tinggi dan tekanan besar di dasar laut, di mana hampir tidak ada makhluk lain yang bisa bertahan hidup. Ini merupakan keunikan yang luar biasa dari sisi evolusi. Penemuan ini memberi inspirasi besar bagi para insinyur dan ilmuwan material untuk mengembangkan material pelindung yang kuat, ringan, dan tahan lama, dengan memanfaatkan prinsip biomineralisasi dan struktur komposit alami yang terbukti efektif di alam.

Pada tanggal 4 Mei 2024, hiu goblin yang sangat jarang terlihat berhasil ditangkap sementara oleh nelayan di lepas pantai Gran Canaria, Kepulauan Canary. Hiu dengan panjang lebih dari 8 kaki ini dilepaskan kembali ke laut dalam setelah hanya 10 sampai 15 menit berada di permukaan. Hiu goblin memiliki ciri khas moncong panjang dan rahang yang dapat menjulur untuk menangkap ikan dan cumi-cumi di kedalaman laut yang gelap. Ukuran hiu ini bisa mencapai hingga 6 meter, dengan pertumbuhan yang lambat dan masa dewasa yang terlambat. Sebelumnya, hanya kurang dari 250 individu hiu goblin yang tercatat di seluruh dunia. Penemuan di Canary Islands menjadi catatan pertama di wilayah tersebut dan menambah data penting tentang ekologi dan distribusinya di Samudra Atlantik. Hiu goblin berkembang biak dengan cara aplacental viviparous, yaitu melahirkan anak yang sudah hidup tanpa adanya plasenta, dan anaknya mengkonsumsi telur yang belum dibuahi selama masa perkembangan. Strategi reproduksi ini membuat mereka rentan terhadap gangguan manusia walaupun hidup jauh di dalam laut. Kondisi laut di sekitar Kepulauan Canary yang bebas dari penangkapan ikan trawl sejak 1980-an membuat lingkungan ini menjadi tempat yang potensial sebagai kawasan perlindungan bagi hiu laut dalam, meskipun penangkapan tak sengaja masih terjadi.

Reproduksi pada hewan sering kali dianggap sebagai proses yang sangat menguras energi, terutama bagi hiu yang berkembang biak lambat dan memberi investasi besar pada keturunannya. Namun, sebuah penelitian terbaru dari James Cook University menantang anggapan lama ini dengan mempelajari langsung energi yang digunakan hiu epaulette saat bertelur. Hiu epaulette adalah spesies hiu kecil yang terkenal karena kemampuannya berjalan di karang menggunakan siripnya. Peneliti mengukur penggunaan oksigen, sebagai indikasi pembakaran energi, pada lima hiu betina selama proses pembuatan telur dalam kondisi terkontrol. Hasilnya sangat mengejutkan karena tidak ada peningkatan metabolisme yang signifikan saat hiu bertelur. Selain pengukuran metabolisme, peneliti juga memantau hormon dan parameter darah terkait oksigen. Semua data menunjukkan stabilitas selama siklus reproduksi, kecuali lonjakan testosteron kecil di awal. Hal ini menunjukkan bahwa proses reproduksi hiu ini mungkin tidak sesulit yang kita kira dari segi energi. Penjelasan yang diajukan mencakup strategi pembiakan 'income breeding' dimana hiu menggunakan energi dari makanan harian yang stabil, berbeda dengan pengeluaran energi besar dalam waktu singkat. Juga, organ pembentuk telur yang kecil mungkin tidak menyebabkan lonjakan metabolisme besar dalam tubuh hiu secara keseluruhan. Temuan ini penting karena menunjukan bahwa beberapa spesies hiu bisa lebih tahan terhadap perubahan lingkungan seperti pemanasan lautan dibandingkan yang diperkirakan. Namun, penelitian lebih lanjut diperlukan untuk mengeksplorasi bagaimana reproduksi hiu bereaksi terhadap suhu dan kondisi alami yang berubah-ubah.

Lumba-lumba terkenal karena kecerdasannya yang tinggi dan kemampuan sosial yang kompleks. Salah satu aspek menarik dari komunikasi mereka adalah penggunaan 'signature whistles' atau suara khas yang berfungsi seperti nama unik individu. Setiap lumba-lumba mengembangkan suara ini sejak kecil dan mempertahankannya sepanjang hidup sebagai tanda pengenal. Berbeda dengan panggilan hewan lainnya yang berubah-ubah sesuai suasana hati atau lingkungan, signature whistle lumba-lumba selalu konsisten dan hanya mengandung informasi identitas. Penelitian telah menunjukkan bahwa lumba-lumba mampu mengenali siapa yang memanggil mereka hanya dari suara tanda tangan tersebut, bahkan ketika unsur lain dari suara dihilangkan. Selain itu, lumba-lumba dapat meniru suara tanda tangan lumba-lumba lain, khususnya milik teman dekat, untuk memanggil dan berinteraksi secara spesifik, mirip seperti kita menyebut nama seseorang dalam percakapan. Ini menunjukkan tingkat komunikasi yang sangat canggih di antara mereka. Studi terbaru juga mengungkap bahwa lumba-lumba memiliki memori sosial jangka panjang yang luar biasa, dimana mereka dapat mengenali suara tanda tangan lumba-lumba lain meskipun sudah lama terpisah. Kemampuan ini sangat membantu dalam mempertahankan ikatan sosial dalam lingkungan laut yang luas dan terbatas visibilitasnya. Meskipun banyak aspek dari sistem komunikasi ini masih belum sepenuhnya dipahami, kemajuan teknologi terbaru membantu ilmuwan untuk terus meneliti dan mengembangkan pengetahuan tentang bahasa dan kecerdasan lumba-lumba. Penemuan ini membuktikan bahwa konsep nama, identitas, dan ikatan sosial tidak hanya milik manusia saja.

Setiap tahun, paus abu-abu melakukan migrasi terpanjang di antara mamalia di dunia, menempuh jarak hingga 22.511 kilometer. Perjalanan ini dimulai dari perairan dingin di Arktik dan berakhir di laguna hangat di Baja California, Meksiko, tempat mereka berkembang biak dan melahirkan anak-anaknya. Migrasi ini dilakukan karena paus abu-abu membutuhkan makanan melimpah yang tersedia di perairan Arktik selama musim panas, terutama krustasea kecil dan makhluk dasar laut. Pada musim dingin, mereka berangkat ke laguna yang hangat dan bebas predator untuk melindungi anak-anaknya yang memiliki lapisan lemak lebih tipis. Penelitian modern mengungkap migrasi ini juga membantu penyebaran nutrisi penting seperti lewat plasenta, sisa tulang, dan urin paus di antara dua wilayah yang sangat berbeda. Ini membawa dampak ekologi yang besar, tidak hanya bagi paus tetapi juga bagi seluruh ekosistem laut. Walaupun migrasi ini telah ada sejak zaman Pleistosen, jutaan tahun lalu, kehidupan paus ini kini terancam oleh perubahan lingkungan dan aktivitas manusia yang menyebabkan gangguan habitat dan ancaman lain. Oleh karena itu, diperlukan upaya konservasi dan kerja sama internasional untuk melindungi migrasi paus abu-abu. Bagi mereka yang beruntung berada di sepanjang pesisir Pasifik, migrasi ini menjadi tontonan alam yang menakjubkan, di mana kelompok paus sering kali melintasi dekat pantai. Melalui pemahaman ilmiah dan kesadaran publik, kita diingatkan untuk menjaga jalur migrasi paus yang esensial bagi kelangsungan kehidupan laut.

Arthropleura adalah arthropoda darat terbesar yang pernah hidup di bumi sekitar 346 hingga 290 juta tahun yang lalu pada periode Karboniferus akhir. Hewan ini bisa mencapai panjang lebih dari 2,5 meter, bahkan beberapa perkiraan mencapai hampir 3 meter, lebih besar dari sebagian besar manusia saat ini. Ukurannya yang luar biasa ini masih menjadi rekor untuk arthropoda darat terbesar yang pernah ditemukan oleh ilmu pengetahuan. Fosil Arthropleura kebanyakan ditemukan sebagai fragmen tubuh dan jejak kaki yang memberi petunjuk tentang ukurannya yang besar. Penemuan terbaru di Perancis menyediakan rekonstruksi tubuh yang lebih lengkap, membantu ilmuwan memahami bentuk dan struktur tubuhnya dengan lebih baik. Tubuhnya bersegmen banyak dengan banyak pasang kaki dan lapisan pelindung berlapis yang memberinya kelenturan dan perlindungan saat bergerak di hutan purba. Arthropleura diyakini termasuk dalam golongan Myriapoda, yang mencakup kaki seribu dan kaki seratus, namun berasal dari garis keturunan yang kini sudah punah. Penelitian terbaru menunjukkan bahwa ia bukan predator, melainkan herbivora atau detritivora yang mengkonsumsi bahan tanaman yang membusuk. Pemahaman ini penting karena menunjukkan bahwa ukurannya yang besar tidak digunakan untuk berburu, melainkan bisa bertahan hidup dengan nutrisi dari sisa tanaman. Ukuran luar biasa Arthropleura dipengaruhi oleh kondisi lingkungan unik pada waktu itu. Kadar oksigen di atmosfer Karboniferus jauh lebih tinggi, mencapai 30-35% dibandingkan 21% saat ini, yang memungkinkan sistem pernapasan trakea arthropoda bekerja lebih efektif dan mendukung tubuh yang lebih besar. Selain itu, hutan lebat dengan tumbuhan raksasa menyediakan makanan melimpah, dan kurangnya predator vertebrata berarti mereka menghadapi sedikit tekanan yang membatasi ukuran mereka. Menjelang akhir periode Karboniferus dan memasuki Permian awal, perubahan iklim yang menyebabkan pengeringan hutan, penurunan kadar oksigen, dan munculnya predator vertebrata yang lebih efisien menyebabkan Arthropleura punah sekitar 290 juta tahun yang lalu. Studi tentang Arthropleura membantu kita memahami pengaruh kondisi lingkungan terhadap ukuran makhluk hidup dan memberikan wawasan dalam biologi evolusi yang relevan dengan perubahan iklim dan pencarian kehidupan di luar bumi.

Tupai tanah Arktik memiliki kemampuan unik untuk menurunkan suhu tubuhnya hingga di bawah nol derajat Celsius saat hibernasi selama musim dingin yang sangat dingin di wilayah Alaska dan Kanada Utara. Kondisi ini sangat ekstrem karena biasanya otak mamalia lain akan rusak jika suhunya sampai sedingin itu. Selama hibernasi, tubuh tupai ini hampir sepenuhnya mengurangi fungsi otak dan aktivitas jantungnya berlangsung sangat lambat. Namun, otak tupai tidak mengalami kerusakan seperti yang terjadi pada manusia ketika kekurangan oksigen atau suhu turun drastis. Pada tingkat seluler, neuron tupai ini berada dalam keadaan torpor di mana aktivitas ion dan pelepasan glutamat ditekan. Sistem ini mencegah proses eksitotoksis, penyebab utama kematian sel saraf pada manusia saat cedera otak atau kekurangan oksigen. Menariknya, selama torpor, koneksi sinaptik di otak mereka secara sementara terlepas tapi dapat dipulihkan dengan cepat saat tupai bangun sesaat. Siklus antara torpor dan waktu pemanasan ini membantu menjaga kesehatan otak dan memperbaiki kerusakan kecil yang mungkin terjadi. Penelitian ini memberi harapan untuk aplikasi medis, seperti pengembangan metode menurunkan suhu tubuh manusia dengan aman untuk perlindungan otak saat stroke atau cedera parah, serta mempelajari cara-cara bertahan hidup dalam kondisi ekstrem, termasuk di luar angkasa.

Silver-backed chevrotain, mamalia kecil seperti rusa yang hidup di hutan Vietnam Selatan, pertama kali ditemukan pada tahun 1910 dari hanya empat ekor yang masih hidup. Namun sejak itu, hampir tidak ada orang yang melihat hewan ini secara langsung, dan tak ada foto atau bukti kuat yang muncul selama beberapa dekade berikutnya. Karena kekurangan bukti fisik dan tidak adanya survei khusus setelah tahun 1993, banyak orang menganggap spesies ini sudah punah. Padahal habitat aslinya sudah sangat tergerus oleh deforestasi dan perburuan liar, sehingga sulit bagi spesies ini untuk bertahan hidup tanpa tertangkap atau terdeteksi. Pada tahun 2019, para peneliti yang menggunakan alat jebakan kamera untuk survei hewan liar secara tak sengaja memperoleh ratusan gambar silver-backed chevrotain. Spesies ini ternyata masih ada di beberapa lokasi di Vietnam Selatan dan muncul secara teratur selama bulan-bulan pengamatan. Chevrotain dikenal sebagai hewan nokturnal, soliter, dan sangat pemalu yang cenderung membeku saat merasa terancam sehingga membuatnya sulit dideteksi. Hal ini menjelaskan mengapa hewan ini luput dari perhatian selama puluhan tahun meskipun masih bertahan hidup di habitatnya. Penemuan kembali ini mengingatkan kita bahwa tidak semua spesies yang tampaknya hilang benar-benar punah dan bahwa metode konvensional dalam penilaian konservasi perlu dilengkapi dengan teknologi baru untuk mengetahui kondisi sebenarnya di alam.

Amfibi biasanya tidak dapat bertahan hidup di lingkungan air asin karena kulit mereka yang sangat permeabel menyebabkan dehidrasi dan ketidakseimbangan ion yang fatal. Namun, katak pemakan kepiting (Fejervarya cancrivora) menjadi pengecualian yang menarik karena dapat hidup di mangrove dan air payau dengan salinitas setara atau lebih tinggi dari air laut. Katak ini mengatasi tantangan salinitas tinggi dengan menambah konsentrasi urea dalam darah dan jaringan, yang berfungsi sebagai osmolit organik untuk menjaga keseimbangan air dalam tubuhnya. Strategi ini mirip dengan yang dimiliki hiu dan pari, tetapi sangat jarang ditemui pada amfibi. Selain itu, ginjal katak pemakan kepiting mampu menyesuaikan penyaringan dan penyerapan kembali urea dan air untuk mencegah kehilangan cairan tubuh. Kulitnya, meski tetap permeabel, dapat mengatur transportasi ion secara aktif untuk menghindari keracunan akibat ion sodium dan klorida yang berlebihan. Adaptasi fisiologis ini diperkuat oleh perilaku yang memungkinkan katak bertahan di habitat dengan salinitas yang berfluktuasi antara air tawar dan air laut. Evolusi dari toleransi salinitas singkat menjadi adaptasi yang kuat menunjukkan bahwa batasan biologis amfibi dapat berubah melalui tekanan seleksi alam di lingkungan keras seperti mangrove. Penelitian terhadap katak ini memberikan wawasan penting untuk memahami bagaimana organisme vertebrata bisa beradaptasi dengan kondisi ekstrem. Ini juga membuka peluang studi lebih lanjut dalam bidang fisiologi dan evolusi yang dapat bermanfaat dalam konservasi dan bioteknologi.