Thursday, August 13, 2015

Genom Gurita Menerangi Evolusi Kecerdasan Canggih

Penelitian ~ Gurita mengevolusi kepintaran mungkin dengan cara yang sama dengan rekan mamalia, genom Octopus bimaculoides memegang petunjuk kecerdasan luar biasa.

Delapan lengan tentakel berlapis pengisap, mata seperti kamera, repertoar rumit trik kamuflase dan kecerdikan menunjuk DNA dunia Cephalopoda memacu sistem saraf kompleks seperti dunia mamalia.

Gurita adalah kejutan dan mengoda sebagai makhluk paling aneh dunia lain. Tiga jantung, tentakel kaya neuron dan kulit cepat berubah warna dan tekstur untuk menghindari predator.

Gurita Dua Tempat California (Octopus bimaculoides) memiliki gen pengembangan sistem saraf sama seperti yang ditemukan pada vertebrata cerdas seperti manusia.

Analisis lengkap pertama genom gurita mengungkap rahasia reorganisasi genetik dan para ilmuwan memisahkan gurita yang cerdas dan kompleks dari para kerabat sederhana siput atau kerang bodoh.

Genom gurita sebagian besar mengandung materi dasar yang sama seperti moluska lainnya, tetapi kelompok-kelompok tertentu gen telah diduplikasi dan disusun kembali.

Karakteristik ini membuat para peneliti berspekulasi gurita diuntungkan dari duplikasi genom keseluruhan, sebuah fenomena di mana 2 kali lipat materi genetik memungkinkan evolusi sifat baru.

"Sekuen genom pertama mahkluk alien," kata Clifton Ragsdale, neuroboiolog University of Chicago di Illinois.

Pertumbuhan genom terkonsentrasi pada 2 keluarga gen yang mengalami ekspansi dramatis dengan munculnya ratusan gen baru, reorganisasi dan resetting yang menyapu seluruh genom.

Satu kelompok salinan berisi instruksi untuk membuat protein protocadherin. Memiliki protein ini memberi kemampuan pengembangan sistem saraf dalam jaringan lebih kompleks.

Sementara genom Homo sapiens memiliki 3 miliar base pairs dan 25.000 gen penyandi protein, O. bimaculoides mengandung 2,7 miliar base pairs dan lebih dari 33.000 gen penyandi protein.

Keong dan tiram memiliki 20 gen protocadherin, tapi para peneliti menemukan gurita memiliki 168 gen. Mamalia juga memproduksi berbagai macam protocadherins, tetapi menggunakan gen yang lebih sedikit.

Peneliti juga mengungkap ribuan gen hanya ditemukan pada gurita, cumi-cumi dan cephalopoda lainnya. Beberapa gen terlibat dengan kemampuan mengubah warna yang sampai hari ini tetap misterius.

Pada vertebrata, serat akson dilapisi myelin yaitu jaringan lemak yang membantu mempercepat transmisi sinyal saraf. Myelin memungkinkan mamalia mengembangkan komunikasi cepat otak tengah dan bagian tubuh.

Sistem saraf gurita tidak memiliki myelin dan dengan demikian strategi evolusi berbeda karena 8 lengan memiliki kekuatan otak cukup untuk bertindak independen sampai batas tertentu.

Sistem komputasi independen lengan dapat menjalankan tugas-tugas kognitif canggih bahkan ketika terputus dan para neurobiolog membayangkan teknologi robotik dengan lengan lembut dan fleksibel.

Di tempat berbeda para eletrofisiolog meramalkan penjelasan bagaimana gurita mengadaptasi sifat jaringan saraf untuk mengaktifkan kemampuan proses pembelajaran dan memori luar biasa.

Laporan baru memberi landasan penting yang diperlukan untuk memahami evolusi gurita dan sekarang para peneliti ingin menganalisis genom spesies lain keluarga gurita dan cumi-cumi.




The octopus genome and the evolution of cephalopod neural and morphological novelties

Caroline B. Albertin1 et al.
  1. Department of Organismal Biology and Anatomy, University of Chicago, Chicago, Illinois 60637, USA
Nature, 12 August 2015, DOI:10.1038/nature14668
Tinuku
Bagikan :

No comments:

Post a Comment