Pada suatu hari, manusia mengetahui bencana ini akan datang, namun tak ada yang bisa mereka lakukan. Sebuah bintang yang berjarak 4.000 tahun cahaya menemui akhir hidupnya dalam sebuah ledakan kosmis maha dahsyat yang dikenal dengan Supernova. Bintang yang meledak itu juga mengirimkan ledakan sinar Gamma ke seluruh penjuru galaksi, sebuah gelombang energi yang sangat masif dan berbahaya bagi semua bentuk kehidupan yang ada di Bumi. Dan ketika gelombang energi ini sampai dan menghantam Bumi, maka ia akan melucuti lapisan Ozon planet Bumi dan menimbulkan perubahan iklim ekstrim dan sekaligus membekukan planet Bumi, tentu saja akhirnya bencana ini menyapu bersih semua kehidupan yang ada di Bumi.

Hmmm sebenarnya, nggak semuanya sih…

Persis seperti punahnya Dinosaurus yang juga membantu memberikan jalan untuk bangkitnya mamalia (dan kemudian manusia), ledakan sinar gamma itu menciptakan jalan bagi sesuatu yang lain. Misal, jika kita adalah bagian dari sebuah ekspedisi yang dikirim oleh sebuah peradaban alien untuk melihat dan mengamati apakah ada yang selamat dari bencana itu, bayangkan kita sedang menerbangkan pesawat kita melewati kumpulan awan-awan hitam hingga akhirnya kita melihat pemandangan kehancuran, kota kosong dengan sisa-sisa bangunan pencakar langit yang sebagian rusak, jalur kereta bawah tanah yang tergenang air, ladang yang rusak, hutan yang mati, mayat-mayat bergelimpangan, dan anggaplah tak ada yang bisa selamat dari malapetaka seperti itu.



Namun segera kita akan melihat mereka. Jumlah mereka ada banyak sekali, milyaran. Siapakah mereka itu ? Manusia menyebut mereka dengan nama “Tardigrade”atau “Beruang Air”. Dahulu, ilmuwan menganggap mereka ini makhluk yang lucu, menggemaskan. Bermula dengan penemuan manusia atas mereka pada tahun 1773, manusia kemudian mulai melakukan serangkaian “siksaan” pada mereka. Misal, dibakar hidup-hidup, dikeringkan, dibekukan, dan banyak siksaan lain yang mereka dapatkan. Namun, kemana perginya para “penyiksa” berjubah putih dengan tubuh yang lemah itu ? Oh ya, manusia-manusia lemah itu telah menjadi abu dan sekarang ada di bawah kaki tardigrade ketika makhluk ini menjadi satu-satunya organisme yang bertahan dan menguasai planet Bumi.



BERUANG AIR



Tardigrade adalah seekor hewan. Seekor hewan yang sangat, sangat, sangat kecil. Nama lainnya adalah “Beruang Air”, karena sebagian orang menganggap penampilannya mirip Panda / Beruang (jika Panda atau beruang berukuran mikroskopis dan memiliki delapan kaki). Hewan ini tidak memiliki struktur tulang belakang, tetapi meski demikian, hal ini tidak mengurangi penampilan imutnya. Bisa dibilang Tardigrade adalah kandidat untuk makhluk invertebrata dengan penampilan paling menggemaskan yang pernah ada.

Nama Tardigrade berasal dari bahasa latin yang artinya “Slow Walker”. Mereka berukuran sekitar 1/100 inci panjangnya (500 Mikrometer) dan dapat dilihat dengan mata telanjang jika kita memiliki penglihatan yang baik dan dengan kondisi pencahayaan yang tepat. Namun hewan ini juga memiliki tubuh transparan dan tentu saja ini semakin mempersulit kita jika ingin melihatnya, maka dari itu sebuah mikroskop adalah pilihan yang terbaik untuk melihatnya.



Mereka memiliki kaki-kaki yang kecil, masing-masing kakinya dilengkapi dengan satu set kuku. Kaki-kaki ini tersusun dalam formasi unik, kedua kaki belakang mereka menghadap ke belakang, ini memberikan mereka kelincahan ketika memanjat lumut dan dedaunan yang jatuh di tanah. Setidaknya itulah aktivitas yang dilakukan mereka dan perlengkapan eksplorasi yang dimiliki oleh Tardigrade. Ada juga jenis yang hidup di air tawar dan di air laut. Singkatnya, beruang air ini bisa ditemukan di mana saja, segala tempat, dan segala macam bentuk lingkungan yang ada di sekitar kita.



Seperti pada ular atau lobster, tardigrade memiliki struktur dasar anatomi seperti otak, sistem saraf, esophagus, perut, usus dan anus. Namun mereka tidak memiliki jantung, paru-paru dan pembuluh darah, ini dikarenakan rongga tubuh mereka yang disebut dengan “Open Hemocoel”, yang artinya bahwa semua gas dan nutrisi bisa masuk dan keluar secara efisien tanpa membutuhkan sistem metabolisme yang rumit. Kerajaan hewan (Animalia) memiliki sekitar 36 filum, salah satu filum tersebut adalah Tardigrada. Yup, benar sekali, mereka punya filum sendiri, sementara kita manusia termasuk pada filum Chordata. Tardigrade berpikir bahwa diri mereka sangat sangat spesial, dan memang benar demikian adanya.



KEUNIKAN TARDIGRADE



Ya, tardigrade punya filum sendiri, dengan kaki belakang yang menghadap ke belakang, penampilan imut namun juga aneh, seakan makhluk tak bertulang, tapi yang perlu diketahui bahwa bukan itu yang membuat mereka terkenal. Apa yang membuat mereka terkenal adalah karena kemampuan “extremophile”mereka. Ini artinya, mereka dapat bertahan hidup pada hampir semua bentuk “siksaan” dan kondisi lingkungan ganas yang mereka hadapi. Mereka bahkan membuat para bangsa kecoa menjadi pecundang.



Para ilmuwan juga telah membekukan tardigrade hingga suhu -272 derajat Celcius selama 20 jam. Ketika suhu dikembalikan ke semula, mereka pun juga langsung kembali seperti sediakala seperti tidak terjadi apa-apa. Mereka juga pernah diletakkan di atas permukaan es pada suhu -200 derajat Celcius selama 20 tahun dan hasilnya sama saja, mereka bisa hidup dan aktif kembali. Para peneliti juga sudah mencoba merebus mereka hidup-hidup, mencoba menghancurkan mereka dengan tekanan sebesar 5.801 psi, membuat mereka tercekik dengan berbagai macam gas beracun seperti Karbon Monoksida, Karbon Dioksida, Nitrogen dan Sulfur Dioksida, bahkan mereka juga pernah dilontarkan ke luar angkasa untuk melihat apakah mereka bisa bertahan dari radiasi ultraviolet matahari, dan lagi-lagi hasilnya sama, mereka bisa tetap hidup !.



Semua hal itu tadi membuat mereka menjadi juara makhluk terkuat yang pernah ada dan membuat makhluk yang bernama manusia pun angkat topi. Namun pertanyaannya ? bagaimana mereka melakukannya ? Jawabannya : Anoxybiosisdan Cryptobiosis, ini adalah dua dari tiga fitur yang dimiliki Tardigrade, satunya lagi adalah “Active” atau yang biasa dikenal dengan “Life”. Ini adalah kondisi dimana mereka berjalan-jalan, makan, tidur, bangun, kimpoi, berantem dll. Akan tetapi jika misalnya suplai oksigen mereka mendadak berkurang drastis, mereka bisa mengubah diri mereka seperti Stay Puft Marshmallow Man dan berada pada status Anoxybiosis sampai mereka bisa bernafas kembali.

Selanjutnya adalah Cryptobiosis. Tardigrade membutuhkan air, tapi uniknya, jika mereka dikeringkan, mereka bisa menyimpan dan mempertahankan 97% kelembaban yang ada pada tubuh mereka dan menghentikan proses metabolisme. Tardigrade yang berada pada mode tak bermetabolisme ini disebut dengan “Tun”, dan sebuah Tun itu tak dapat dihancurkan atau dibunuh. Tambahkan sedikit air, maka sebuah Tun akan segera berubah kembali menjadi beruang air yang menggemaskan dan kembali beraktivitas seperti tak pernah terjadi apa-apa.





Sebagai tambahan, ketika mereka berada pada mode Tun, beruang air ini menghasilkan sejumlah besar antioksidan yang berfungsi menetralisir dampak dan kerusakan akibat radiasi. Itulah mengapa mereka bisa bertahan di luar angkasa. Strategi luar biasa ini tidak dimiliki oleh semua tardigrade, namun hanya ada pada spesies tardigrade yang hidup di darat atau yang biasa hidup di air yang ada pada permukaan daun dan lumut. Sementara yang hidup di kolam atau laut memiliki kondisi lingkungan yang lebih stabil, jadi mereka tidak membutuhkan segala kemampuan super seperti yang sudah disebutkan. Misal jika kita menjadi seekor tardigrade yang hidup di butiran-butiran air yang ada di dedaunan, tentu saja kita harus siap dengan segala kemungkinan yang bisa terjadi bukan ? Ketika matahari muncul, bersinar dan akhirnya mengeringkan air tersebut, mereka harus segera bersiap untuk mengubah mode, dan kita tentu juga harus bersiap melakukan perjalanan panjang ketika angin berhembus dan menerbangkan kita entah kemana dan ke lingkungan seperti apa.

Jadi kita sudah mengetahui tardigrade bisa bertahan terhadap apa saja dan mengapa mereka mengembangkan strategi adaptasi yang begitu ekstrim. Pertanyaan selanjutnya adalah, bagaimana ? bagaimana mereka berhasil berevolusi menjadi makhluk yang memiliki karakter unik seperti itu ?


TRANSFER GEN LATERAL ?



Pada bulan Desember tahun 2015, sebuah tim peneliti dari University of North Carolina di Chapel Hill mempublikasikan hasil riset mereka selama memetakan rangkaian genom seekor spesies Tardigrade yakni, "Hypsibius dujardini". Tim yang dipimpin oleh Thomas Boothby itu terkejut ketika menemukan bahwa DNA beruang air ini dipenuhi oleh gen dari sumber lain, khususnya dari bakteri. Faktanya, lebih dari 17 % gen Tardigrade berasal dari bakteri, mikroba dan jamur / fungi, dan tak seorang pun mengetahui hal ini sebelumnya.





Sebenarnya tidak aneh jika sebuah organisme memiliki beberapa gen asing, misal, kutu daun memperoleh warna dari fungi, tungau mendapatkan gen bakteri yang dapat menghasilkan antibiotik, dan beberapa jenis tawon memiliki virus sebagai senjata pribadi mereka. Tapi pada hampir semua kasus, kontribusi gen asing itu umumnya tidak lebih dari 1% dari keseluruhan genom. Pada tingkat uniseluler, organisme bisa menukarkan gen bolak-balik secara “horizontal” dengan tidak mempedulikan soal kecocokan atau kebersihan. Jadi, tidak aneh jika melihat DNA bakteri yang berisikan banyak gen asing yang mereka dapatkan dari lingkungan sekitar mereka. Akan tetapi, ketika kita bicara soal dunia multiseluler, kebanyakan dari kita mendapatkan gen dengan cara tradisional, yakni dari orang tua kita, dan dari orang tuanya ortu kita dan seterusnya pada garis keturunan “vertikal”.



Nampaknya organisme multiseluler umumnya tetap mempertahankan genom reproduksi mereka dengan sangat hati-hati dan terlindungi dari gen asing, mencegah terjadinya “transfer gen horizontal”seperti yang terjadi pada bakteri. Jadi mengapa Tardigrade, dengan 1.000 sel nya bisa begitu terbuka untuk informasi gen eksotik ini ? Tim peneliti memiliki teori bahwa rahasianya ada pada proses Cryptobiotic. Jika sebuah organisme mengalami dehidrasi, DNA mereka akan terpecah berkeping-keping. Untungnya, Tardigrade memiliki bakat unik untuk “menjahit” kembali pecahan-pecahan tersebut ketika mereka mendapatkan air. Namun, Boothby dan timnya menjelaskan, dalam proses perbaikan genom mereka, kemungkinan Tardigrade secara tak sengaja menjahit sejumlah potongan gen-gen lain yang berasal dari sumber di dekat mereka, misal : bakteri atau fungi di sekitar yang juga ter-dehidrasi, mereka menyerap gen-gen asing itu seperti sebuah spon. Dengan melakukan ini berulang kali, pada dasarnya mereka sudah menghabiskan dan menggantikan gen mereka dengan gen asing dari sumber lain.

Boothby dan timnya masih bertanya-tanya apakah profil genom yang tidak wajar ini mungkin berkontribusi atau menjadi penyebab daya tahan tardigrade yang legendaris ini ? Riset lebih lanjut pun segera dilakukan.


SIMFONI BERUANG AIR



Ah, sains. Sains itu menyenangkan, sains itu luar biasa, tapi sains itu juga kejam. Bukan sebuah profesi untuk mereka yang berhati lemah atau mereka yang mudah emosi, kebakaran jenggot karena melihat hasil sebuah riset. Boothby dan timnya menyadari dengan baik bahwa studi tardigrade mereka mendapatkan hasil yang mengejutkan, dan mereka juga tahu bahwa semua gen asing itu mungkin bisa jadi adalah hasil kontaminasi (dari fungi dan bakteri yang tak sengaja bercampur dengan tardigrade).

Mereka mengetahui hal itu karena kontaminasi bisa terjadi kapan pun. Terlalu mudah rasanya melihat sejumlah bakteri dan fungi yang tercampur dengan sebuah sampel. Jadi kemudian, dengan bantuan teknologi canggih, tim peneliti pun melakukan pemeriksaan kedua dan ketiga pada hasil yang didapat. Pers pun sudah bersemangat menyambut hasil penemuan tim Boothyby sebelum review terhadap hasil dan bukti penemuan itu dilakukan oleh ilmuwan lain, dan ternyata ditemukan banyak sekali kontaminasi yang terlibat. Setelah meninjau ulang, analisis ulang dan pemetaan ulang, ternyata ditemukan ada bukti transfer gen secara horizontal pada Tardigrade, seperti halnya yang ada pada organisme lain (termasuk kita).



Namun bagaimanapun juga mereka tetap adalah organisme yang luar biasa. Mereka sudah ada di sini sejak 500 juta tahun yang lalu, jadi mungkin mereka bisa mengajarkan kepada kita tentang beberapa hal, misalnya, bagaimana cara bertahan hidup di luar angkasa dan bagaimana memperbaiki DNA kita yang rusak.



Namun bagian terbaik dari yang terbaik adalah, kita bisa memeliharanya !! Yang kita butuhkan adalah sebuah bejana, lumut, sebuah mikroskop dan sebuah tali yang sangat kecil (harus pesen khusus kalo yang ini gan ). Satu-satunya kekurangannya adalah, kita akan susah memberikan nama, karena mereka semua nampak sama, jadi bakalan susah untuk membedakan mana Joni dan Jenny gan.

Jadi, jika agan pernah atau sedang merasa sangat kesepian, ingatlah gan...si beruang air tangguh ini ada di mana-mana

Tulisan TS & beberapa referensi dan Studi

Ref 1
Ref 2
Ref 3
Ref 4