Skip to main content

Leucoraja erinacea Mengungkap Evolusi Kaki 420 Juta Tahun Lalu

Sirkuit saraf untuk berjalan jauh mungkin telah berevolusi pada ikan purba sejak 420 juta tahun lalu. Sirip Leucoraja erinacea dibangun untuk berjalan dan itulah yang dilakukan ikan berkat konstruksi kabel yang berevolusi jauh sebelum vertebrata air menginjakkan kaki di darat.

Lengan kecil menggunakan dua sirip seperti kaki di bagian bawah untuk bergerak di sepanjang dasar laut. Langkah kiri dan kanan didukung oleh otot yang meregang dan memanjang dimana pergerakan terlihat sangat mirip dengan banyak hewan darat. Karya pertama adalah melihat asal mula sirkuit saraf yang dibutuhkan untuk berjalan.

Laporan Penelitian Leucoraja erinacea Mengungkap Evolusi Kaki 420 Juta Tahun Lalu

Para ilmuwan menggunakan tes genetik dan melaporkan temuan ke Cell untuk menunjukkan mengapa kaki kecil di air dan vertebrata darat berbagi blueprint genetik yang sama untuk pengembangan sel saraf yang dibutuhkan untuk gerakan anggota badan sebagai sejarah alam yang sangat penting.

"Neuron penting bagi kita untuk berjalan berawal dari spesies ikan purba," kata Jeremy Dasen, neurosientis di New York University.

Catatan fosil mendating nenek moyang bersama semua vertebrata sekitar 420 juta tahun lalu dan mungkin puluhan juta tahun sebelum vertebrata berpindah ke darat. L. erinacea termasuk kelompok primitif evolusioner yang tidak banyak berubah sejak nenek moyang mereka terbelah dari ikan yang berevolusi menjadi rover darat.

Menemukan sirkuit saraf yang sama pada L. erinacea dan vertebrata darat mengejutkan. Jalan menuju penemuan dimulai saat Dasen dan Heekyung Jung di Stanford University melihat video di YouTube tentang gerakan kecil L. erinacea saat berjalan.

"Saya benar-benar terperangah. Saya tahu beberapa spesies ikan bisa berjalan, tapi saya belum tahu tentang ini," kata Dasen.

Sebagian besar ikan berenang mengayunkan tubuh dan ekor, tapi L. erinacea kecil memiliki tulang belakang tetap lurus. Sebagai gantinya, lengan kecil bergerak dengan mengepakkan sirip dada dan berjalan di atas dua "kaki" terselip di sepanjang panggul.

Pengukuran gerakan menunjukkan kemiripan dengan cara berjalan bipedal. Untuk mengetahui bagaimana kemiripan itu muncul, para peneliti melihat ke sel saraf motorik yang bertanggung jawab mengendalikan otot dimana setiap jenis gerakan membutuhkan berbagai jenis sel saraf motor.

Pembangunan sirkuit saraf dikendalikan sebagian oleh gen Hox yang membantu mengatur rencana tubuh di mana anggota badan, otot dan saraf harus terbentuk. Ular dan hewan lain yang telah kehilangan beberapa gen Hox memiliki tubuh dalam licin yang banyak digunakan ikan untuk berenang di bawah air.

Perbandingan gen Hox pada L. erinacea dan tikus menunjukkan keduanya memiliki gen Hox6/7 dan Hox10 yang memiliki peran serupa. Hox6/7 penting untuk pengembangan sirkuit saraf yang digunakan untuk menggerakkan sirip dada dan kaki depan tikus. Hox10 memainkan peran yang sama seperti sirip kaki L. erinacea dan anggota badan belakang pada tikus.



Gen dan sirkuit saraf lainnya untuk kontrol motor juga dilestarikan atau tidak berubah antara L. erinacea dan tikus. Temuan menunjukkan bahwa kedua spesies memiliki nenek moyang yang sama dalam genetika serupa untuk pergerakan dan berjalan.

"Vertebrata sangat mirip satu sama lain. Evolusi bekerja dengan mengutak-atik. Kita semua menggunakan apa yang kita warisi, versi sirkuit dimulai 400 plus juta tahun yang lalu," kata Daeschler.

Jurnal : Heekyung Jung et al. The Ancient Origins of Neural Substrates for Land Walking, Cell, 8 February 2018, DOI:10.1016/j.cell.2018.01.013

Comments

Popular

Mathematician Michael Atiyah Claims a Simple Proof for Riemann Hypothesis

New Insight for Surface Chemistries in Ultra-thin Self-assembled Monolayers Modified High-voltage Spinel Cathodes

China Fines Company for Illegal Human Rabies Vaccine Production

Humanitarians see surge in climate-related disasters

Canada Makes Final Preparations Before Cannabis Becomes Legal