Mengenal Tardigrada: Beruang Air yang Tangguh


Beruang Air

Dua tardigrada sepanjang 1 milimeter dikumpulkan dari sampel lumut beku di Antartika pada tahun 1983. Menurut sebuah laporan yang baru dipublikasikan dalam jurnal Cryobiology, badan Penelitian Kutub Jepang telah menyimpan makhluk berkaki delapan, tersegmentasi di suhu -4 F selama lebih dari 30 tahun. Mereka mencairkan dan membuat hidup kembali dua hewan tersebut, yang dikenal sebagai beruang air atau anak babi lumut, pada awal 2014.

Salah satu dari mereka mati setelah 20 hari percobaan. Akan tetapi, hewan satunya selamat dan berhasil bereproduksi dengan tardigrada ketiga yang telah menetas dari telur beku. Ia menghasilkan 19 telur, 14 di antaranya selamat.

Tardigrada, hewan yang ditemukan hidup di air di seluruh dunia, terkenal tangguh karena ia bisa bertahan beberapa hari hidup di luar angkasa.

Apa itu Tardigrada?

Tardigrada atau Tardigrade. Hewan ini sama sekali bukan beruang yang berbulu dan bertulang belakang. Ukurannya bervariasi; yang terkecil ukurannya kurang dari 0,1 mm, sementara yang terbesar hanya sekitar 1,5 mm. Mereka bisa dilihat dengan mudah di bawah mikroskop, tapi agak rumit karena mereka tidak bisa ditaruh di bawah kaca penutup seperti saat mengamati bakteri atau bangkai serangga bila ingin melihat mereka hidup-hidup karena tekanan dari kaca penutup akan menekan tubuh mereka dan menghancurkannya.

Tardigrada memiliki tubuh gemuk seperti ulat dengan kepala di bagian depan dan 4 segmen di belakangnya. Pada setiap segmen terdapat sepasang kaki yang bercakar di ujungnya. Berdasarkan pengamatan pada bagian dalam tubuhnya, Tardigrada diketahui memiliki sistem organ yang sederhana. Mereka diketahui tidak memiliki sistem respirasi atau peredaran darah seperti organisme kompleks. Sebagai gantinya, mereka bernapas dengan kulit dan menggunakan tubuh gempalnya untuk memompa cairan tubuh. Sistem pencernaan mereka juga sangat sederhana di mana makanan yang sudah ditelan dialirkan ke saluran mirip usus untuk diserap dan selanjutnya dibuang sisa-sisanya lewat anus.

Tardigrada ternyata sudah diketahui cukup lama oleh manusia. Tardigrada pertama kali ditemukan oleh Johann August Ephraim Goezepada tahun 1773. Beberapa orang juga berargumen bahwa penemu mikroskop, Anthony van Leeuwenhok adalah orang yang pertama kali menemukan Tardigrada ketika pada tahun 1702, ia mengambil debu dari atap rumahnya dan menyiramnya dengan air panas untuk melihat makhluk hidup di dalamnya, termasuk Tardigrada.

Nama ‘Tardigrada’ diberikan oleh Lazzaro Spallanzani pada tahun 1777 yg berarti ‘si pejalan lambat’. Julukan ‘beruang air’ sendiri diberikan karena cara berjalannya seperti gerakan beruang saat berjalan dengan 4 kaki. Studi yang lebih mendalam soal Tardigrada sendiri baru dilakukan pada abad ke-20.

Bagaimana Cara Hidup Mereka?

Mayoritas Tardigrada memakan material tumbuhan seperti lumut dan alga di mana Tardigrada hidup. Spesies yang berukuran kecil juga memakan bakteri, sementara sebagian kecil Tardigrada merupakan karnivora yang memakan hewan-hewan kecil seperti nematoda, kutu, bahkan Tardigrada lainnya. Mereka makan dengan cara menghisap cairan tubuh mangsanya melalui mulut yang berbentuk seperti pengisap. Pemangsa Tardigrada sendiri adalah hewan-hewan seperti serangga kecil karnivora, caplak, laba-laba, hingga Tardigrada lainnya.

Sebagian besar Tardigrada yang ditemukan manusia berumah dua, artinya mereka memiliki 2 organ kelamin sekaligus dalam tubuhnya, namun hanya salah satu organ yang aktif. Pada beberapa spesies, hanya organ kelamin betinanya yang aktif sehingga memunculkan anggapan bahwa Tardigrada bisa berkembang biak dengan melakukan partenogenesis (menciptakan keturunan tanpa proses persetubuhan jantan-betina lebih dulu) seperti yang dilakukan kutu daun (afid) maupun serangga tongkat.

Dalam populasi Tardigrada yang hidup di lumut juga terdapat individu-individu jantan dan betina. Dengan kata lain, sekalipun hermafrodit, Tardigrada juga secara sadar melakukan persetubuhan untuk menambah variasi keturunan mereka. Tardigrada sendiri adalah ovipar, artinya mereka bertelur. Telur yang dikeluarkan Tardigrada bisa disimpan pada kulit mereka, sementara pada beberapa spesies lain telur-telurnya ditaruh begitu saja di lingkungan sekitarnya. Anakan Tardigrada yang baru menetas sangat mirip dengan Tardigrada dewasa, namun ukurannya lebih kecil dan mereka melakukan pergantian kulit berulang-ulang hingga dewasa. Tardigrada normalnya hidup antara 4 bulan – 1 tahun, namun rentang umurnya bisa bertambah jauh lebih panjang ketika melalui ‘fase koma’.

Habitat Tardigrada

Tardigrada merupakan hewan dengan persebaran yang luar biasa. Sejak penemuan pertamanya pada akhir abad ke-18, para ilmuwan telah menemukan Tardigrada di berbagai tempat di dunia, mulai dari pegunungan, di balik bongkah es, hutan hujan, perairan air asin dan air tawar, sampai gurun pasir. Ketinggian tertinggi yang diketahui ditinggali Tardigrada adalah 6.000 m di atas permukaan laut, sementara yang terendah ditemukan pada kedalaman laut sejauh 4.000 m. Mereka bahkan juga ditemukan di pulau gunung api yang terpencil dari dunia luar.

Ketangguhan Tardigrada

Hal yang membuat hewan sekecil Tardigrada begitu istimewa adalah keahliannya bertahan di tengah berbagai kondisi ekstrim. Tardigrada bisa melalui ‘fase koma’ seperti anoxybiosis dan Cryptobiosis. Fase anoksibiosis adalah fase yang dilakukan Tardigrada yang hidup di darat ketika kondisi di sekitarnya dipenuhi air. Pada fase ini, Tardigrada akan memompa tubuhnya seperti balon sehingga ia bisa melayang di air hingga beberapa hari. Begitu kondisi lingkungan di sekitarnya sudah lebih mengering, mereka kembali ke fase normalnya dan beraktivitas seperti biasa.

‘Fase koma’ lainnya yang lebih mengagumkan dari Tardigrada adalah fase kriptobiosis. Fase ini dilakukan ketika kondisi di lingkungannya menjadi tidak menguntungkan semisal terlalu kering, kadar racun di sekitarnya meningkat, atau ketika suhu di lingkungannya terlalu tinggi/rendah. Saat melakukan fase ini, Tardigrada akan menarik kakinya ke dalam, mengerutkan tubuhnya hingga hanya berukuran 1/3 aslinya, lalu melapisi kulitnya dengan bahan semacam lilin. Pada fase ini, metabolisme Tardigrada bisa menurun drastis hingga nyaris tidak bisa dideteksi lagi oleh peralatan manusia, sementara kadar air dalam tubuhnya menurun hingga kurang dari 1%. Begitu kondisi di sekitarnya sudah kembali menguntungkan—layaknya anoksibiosis—Tardigrada akan kembali beraktivitas seperti biasa. Tardigrada juga memerlukan jangka waktu tertentu untuk kembali ke fase normal, bergantung pada berapa lama ia melakukan kriptobiosis.

Kemampuan Tardigrada saat melakukan fase kriptobiosis merupakan topik yang menjadi pusat perhatian para ilmuwan saat ini. Mereka bisa melalui fase kriptobiosis tanpa makan dan minum hingga jangka waktu yang sangat lama. Beberapa spesies Tardigrada diketahui bisa melalui fase kriptobiosis hingga jangka waktu 10 tahun dalam lingkungan kering, waktu yang bahkan jauh lebih lama dibandingkan rentang umur normalnya sendiri. Salah satu laporan yang ditulis oleh Asari pada tahun 1998 bahkan menunjukkan bahwa Tardigrada bisa melalui fase kriptobiosis ini hingga jangka waktu 120 tahun dan tetap hidup. Sayang, hewan mungil yang hebat ini hanya hidup beberapa menit setelah ‘bangkit dari kubur’, lalu mati. Namun, Guidetti dan Johnson dalam jurnalnya tahun 2002 meragukan tulisan dari Asari (1998) karena Tardigrada hanya menunjukkan tanda-tanda kehidupan melalui gerakan kakinya yang samar-samar.

Kemampuan lain Tardigrada yang luar biasa adalah kemampuannya menoleransi suhu yang sangat tinggi maupun sangat rendah. Tardigrada diketahui tetap hidup ketika direbus dalam suhu 151 derajat oC selama beberapa menit dan disimpan dalam kondisi minus 200 derajat oC selama beberapa hari. Hebatnya, sel-sel tubuh mereka tidak mengalami kerusakan. Padahal, normalnya protein penyusun sel dalam suhu mendekati titik didih akan rusak karena mengalami penguraian, sementara sel yang berada pada suhu minus beberapa derajat oC akan pecah karena cairan dalam selnya membeku dan mengembang. Spesies yang hidup di daerah kutub dipercaya melalui fase kriptobiosis secara reguler (teratur) ketika suhu di lingkungannya menurun tajam dan makanan sulit dicari.

Tardigrada juga diketahui bisa tetap hidup dalam kondisi dengan kadar radioaktif relatif tinggi. Mereka diketahui bisa bertahan meskipun disinari sinar gama dengan dosis hingga 5.000. Raul M. May dari Universitas Paris juga menemukan bahwa, Tardigrada baru bisa dibunuh jika disinari sinar X (sinar untuk keperluan Roentgen) hingga dosis 570.000. Sebagai pembanding, dosis sinar gamma sebesar 20 dan/atau dosis sinar-X sebanyak 500 saja sudah berakibat fatal bagi manusia. Crowe (1971) dalam jurnalnya berhipotesis, dalam fase kriptobiosis aktivitas metabolismenya berhenti sehingga unsur-unsur seperti air dan oksigen tidak ada dalam tubuhnya sementara reaksi-reaksi yang bersifat merusak (destruktif) memerlukan unsur-unsur tersebut agar tetap berjalan. Karena kemampuannya, mereka adalah satu-satunya spesies yang diketahui bisa dilihat di bawah mikroskop elektron dalam kondisi hidup-hidup.

Studi yang dilakukan para ahli baru-baru ini juga menemukan bahwa Tardigrada bisa bertahan di luar angkasa. Pada bulan September 2008 yang lalu, sejumlah Tardigrada dikirim ke luar angkasa di mana keadaanya hampa udara, bebas gravitasi, dan terkena paparan sinar ultraviolet matahari langsung selama kurang lebih 10 hari. Setelah kembali ke bumi, lebih dari 68% dari total Tardigrada yang dikirim ke luar angkasa masih hidup dan bisa bereproduksi secara normal. Hal ini pun memunculkan spekulasi bahwa Tardigrada bisa dikirim hidup-hidup melalui luar angkasa.

Menurut surat kabar Jepang, The Asahi Shimbun, metabolisme mereka berhenti dan mereka memasuki keadaan kriptobiotik ketika berhadapan dengan suhu rendah.

Rekor tardigrada sebelumnya untuk bertahan dalam suhu ekstrim adalah 8 tahun. “Penelitian baru ini memperluas kemampuan bertahan hidup jangka panjang pada spesies tardigrada,” tulis para peneliti.

Peneliti utama, Megumu Tsujimoto mengatakan bahwa tim saat ini ingin mengungkap mekanisme bertahan hidup jangka panjang dengan melihat kerusakan DNA tardigrada dan kemampuan mereka untuk memperbaikinya.

Tardigrada mungkin memiliki beberapa cara untuk mengalahkan rekor bertahan hidup dalam keadaan beku, yang saat ini masih dipegang oleh cacing nematoda. Cacing ini bisa bertahan selama 39 tahun dalam keadaan beku dan kemudian bisa hidup kembali.

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s