Hadiah Evolusi Ini Dapat Melindungi Karang Dari Perubahan Iklim


Untuk melihat karang pertahanan apa yang telah berevolusi terhadap perairan yang lebih hangat, Meibom dan rekan-rekannya ingin mempelajari seberapa besar panas yang dapat ditahan karang dan jaringan kompleks mereka, yang disebut holobiont. Dia menyamakannya dengan menguji kekuatan karet gelang: Seberapa jauh Anda bisa meregangkannya sebelum putus? Dan berapa lama untuk kembali ke bentuk semula?

Karine Kleinhaus, yang meneliti karang di Stony Brook University, mengatakan sangat penting untuk memahami bagaimana karang ini beroperasi pada tingkat sel. “Karang menakjubkan ini akan menjadi yang terakhir bertahan” hingga akhir abad ke-21, katanya. “Kita perlu mencari tahu apa yang mereka lakukan, apa yang terjadi, bagaimana mereka melakukannya.”

Dalam eksperimen mereka, para peneliti berkembang S. pistillata dalam rangkaian akuarium yang mereka juluki Simulator Laut Merah. Setiap akuarium dapat disesuaikan untuk meniru kondisi air tertentu dan untuk mengekspos karang, alga, dan bakteri ke suhu yang berbeda untuk periode waktu yang berbeda. Kemudian para peneliti memeriksa gen mana yang diekspresikan karang selama keadaan normal mereka, bagaimana perubahan itu saat suhu naik, dan seberapa cepat aktivitas gen itu kembali normal ketika suhu diturunkan.

Mereka menemukan bahwa ketiga organisme semuanya dapat mengubah gen mana yang mereka gunakan sebagai penghangat air. Karang, misalnya, memunculkan penggunaan gen yang terlibat dalam respon protein yang tidak terlipat, sebuah mekanisme yang digunakan untuk mendeteksi tekanan lingkungan dan mempertahankan homeostasis di dalam sel; dalam penelitian lain, ini digambarkan sebagai garis pertahanan pertama karang melawan panas. Sementara itu, alga menolak aktivasi gen yang terkait dengan fotosintesis. Secara keseluruhan, spesies Laut Merah mampu tetap hidup sampai suhu menghangat lebih dari 5 derajat C. Dan begitu para ilmuwan menurunkan suhu di dalam tangki, seluruh holobiont kembali ke keadaan normal, bahkan setelah seminggu dalam kondisi panas. . Meibom menyamakan ketahanan mereka dengan atlet super fit yang mampu pulih dengan cepat setelah latihan besar dan bersiap untuk tantangan lain.

“Makalah ini sangat bagus dan menjelaskan tahap awal respons tekanan panas pada karang yang tahan panas,” kata Andréa Grottoli, seorang profesor di School of Earth Sciences di Ohio State University yang mempelajari karang dan perubahan iklim. Tapi dia mencatat bahwa ada beberapa batasan dalam pendekatan ini. Hanya karena gen diaktifkan tidak berarti bahwa karang pada akhirnya akan membuat protein baru. Ini adalah indikator bahwa karang merespons lingkungannya, tetapi ini bukan keseluruhan cerita — Anda akan juga ingin tahu persis perubahan biokimia mana yang dibuat untuk beradaptasi, dan bagaimana perubahan itu secara fisik pada karang.

Grottoli juga menunjukkan bahwa eksposur terpanjang dalam penelitian ini, hingga tujuh hari, lebih pendek daripada banyak gelombang panas di kehidupan nyata. “Kebanyakan peristiwa pemutihan alami berlangsung selama dua bulan,” katanya.

Meibom setuju bahwa studinya tidak menjelaskan bagaimana gen yang baru diaktifkan ini dapat membantu karang bertahan hidup, tetapi dia mengatakan bahwa mengidentifikasi mereka adalah langkah untuk mencari tahu. “Ini memberikan petunjuk tentang apa yang sedang terjadi.”

Juga tidak jelas mengapa karang ini memiliki ketahanan panas ini tetapi yang lain tidak. Mungkin bukan karena mereka berevolusi di iklim panas Laut Merah, tetapi karena mereka datang dari tempat yang bahkan lebih panas. Meibom berteori bahwa itu mungkin ada hubungannya dengan spesies mana yang menghuni Laut Merah selama zaman es terakhir, sekitar 20.000 tahun yang lalu. Air dari sekitar ekuator menguap dan akhirnya membeku menjadi gletser besar. Dengan semua air yang terperangkap di dalam es, permukaan laut anjlok, memotong Laut Merah dari Laut Arab, yang pada dasarnya mengubahnya menjadi danau. Tingkat air turun dan garam menumpuk, menjadikannya lingkungan yang tidak ramah. Tetapi ketika gletser mencair dan sambungan ke bagian lain lautan diperbaiki, air dan bentuk kehidupan baru membanjiri. Itu termasuk karang yang hidup di Laut Arab, yang perlahan-lahan naik dari perairan selatan yang lebih panas. Hanya spesies yang beradaptasi dengan panas ini yang cukup sehat untuk mengirim larvanya ke utara untuk mengisi kembali Teluk Aqaba. “Mereka terpilih. Ini seperti filter, ”kata Meibom.

Diposting oleh : joker123