Bagaimana seekor flounder berakhir dengan mata samping yang epik

Flounder itu seperti halusinasi ikan. Badannya rata seperti pancake, kepalanya selalu miring ke satu sisi, dan alih-alih memiliki satu mata di setiap sisi kepalanya, kedua matanya malah berdesakan di satu sisi.

Anatomi ini, meskipun aneh, adalah salah satu kisah sukses besar evolusi. Ikan pipih, seperti lebih dari 800 spesies ikan pipih lainnya, berbaring rata di dasar laut, dengan mata menghadap ke air di atas kepalanya. Saat ikan yang lebih kecil berenang lewat, seekor ikan flounder lepas landas dan menyerang. Salah satu spesiesnya, ikan halibut Pasifik, dapat tumbuh sebesar ikan Pintu gudang.

Tubuh ikan pipih yang aneh telah lama membingungkan para ahli biologi. Faktanya, para kritikus Charles Darwin menggunakannya sebagai bukti yang menentang teori evolusinya.

Dalam bukunya On the Origin of Species, Darwin berpendapat bahwa seleksi alam lebih menyukai variasi kecil. Setiap peningkatan kecil bermanfaat bagi makhluk hidup. Selama beberapa generasi, katanya, peningkatan ini secara bertahap membawa transformasi yang meluas.

Para pengkritik Darwin menolak gagasan bahwa perubahan seperti itu benar-benar bisa terjadi. George Jackson Mivart, ahli biologi Inggris, menggunakan ikan pipih sebagai Gambar A: tampaknya mustahil baginya bahwa migrasi mata yang lambat di sekitar kepala ikan dapat bermanfaat pada setiap tahap dalam prosesnya.

“Bagaimana penyilangan satu mata dalam sebagian kecil perjalanan menuju sisi kepala yang lain dapat bermanfaat bagi individu sebenarnya masih belum jelas,” kata Mivart. buku pada tahun 1871. Gagasan bahwa seleksi alam secara bertahap dapat menciptakan ikan pipih, tambahnya, “tampaknya tidak sejalan bukan dengan imajinasi, tetapi dengan alasan.”

Teori Darwin selamat dari serangan Mivart, namun misteri ikan pipih tetap ada. Selama beberapa dekade, para ilmuwan bingung menentukan nenek moyang seperti apa yang berevolusi dari organisme ini. Flatfish, halibut, solefish, dan semua flatfish lainnya memiliki tubuh yang sangat mirip, yang menunjukkan bahwa mereka berkerabat dekat satu sama lain. Tapi mereka semua sangat aneh sehingga mustahil mengenali sepupu terdekat mereka yang masih hidup.

Misteri ini mulai terkuak pada awal tahun 2000an, ketika para ahli biologi menemukan bahwa kerabat genetik terdekat ikan pipih tidak mirip dengan mereka. Sepupu mereka termasuk perenang besar dan cepat yang menghabiskan hidup mereka di laut terbuka, termasuk tuna, barakuda, dan marlin.

Ricardo Bettencourt, ahli biologi kelautan di Scripps Institution of Oceanography, mengatakan… Menemukan Kontak pada tahun 2013.

DNA ikan pipih telah memberikan beberapa petunjuk tentang bagaimana transformasi terjadi. Dengan menghitung mutasi yang terakumulasi pada ikan pipih dan kerabatnya, para peneliti dapat memperkirakan kapan cabang evolusi mereka terbelah. Ternyata itu Ikan pipih dan sepupu mereka yang berenang cepat berpisah tak lama setelah Bumi mengalami bencana besar 66 juta tahun lalu.

Saat itu, sebuah asteroid selebar enam mil menghantam planet ini dan mengubah langit menjadi hitam, menyebabkan lebih dari separuh spesies punah baik di darat maupun di lautan. Kepunahan massal telah membuka peluang ekologis bagi para penyintas. Salah satu garis keturunan yang masih hidup terpecah, beberapa individu mencari peluang di lautan terbuka dan yang lainnya menetap di dasar laut.

DNA ikan pipih terlihat seperti yang Anda harapkan jika berevolusi seperti yang dibayangkan Darwin. Seleksi alam menyukai serangkaian mutasi yang secara bertahap mengubah tubuh nenek moyang yang tampak normal, sehingga menciptakan anatomi ikan pipih.

Fosil juga memberikan gambaran sekilas tentang transformasi ini. Pada tahun 2008, Matt Friedman, sekarang direktur Museum Paleontologi di Universitas Michigan, Menemukan Fosil dua jenis ikan pipih awal memiliki mata di kedua sisi kepalanya. Tapi salah satu matanya berada di dekat bagian atas tengkorak. Fosil-fosil telah mendokumentasikan dengan tepat bentuk transisi seperti yang diprediksi Darwin, dan yang menurut Mivart mustahil terjadi.

Untuk memahami bagaimana mata ikan flounder berubah begitu drastis, beberapa ahli biologi mengamati telur ikan flounder saat mereka menetas dan berkembang menjadi ikan dewasa. Larva mulai terlihat seperti ikan normal. Hanya ketika mereka mengalami metamorfosis menjadi dewasa barulah satu mata berpindah ke sisi lain kepala. Ikan-ikan tersebut kemudian hinggap di dasar laut untuk menunggu mangsa.

Hormon tiroid merangsang larva untuk menjalani metamorfosis ini. Hormon mengaktifkan gen di tengkorak ikan pipih sehingga menyebabkannya berubah bentuk, membantu mendorong salah satu matanya ke posisi baru. Di dalam mata sendiri, gen lain merangsang pertumbuhan sel saraf agar tetap terhubung ke otak saat berpindah ke lokasi baru.

Penemuan baru ikan pipih telah memberikan beberapa jawaban atas pertanyaan tentang evolusinya dan menimbulkan perdebatan baru. Pada tahun 2021, tim peneliti di Tiongkok menciptakan pohon evolusi baru untuk ikan pipih dengan melihat 1.700 keping DNA pada 13 spesies ikan pipih dan kerabatnya. Peneliti saya selesai Tubuh ikan pipih berevolusi dua kali. Salah satu transformasi ini memunculkan sekelompok spesies ikan pipih yang hidup di lautan tropis, yang dikenal sebagai turbot berduri, dan transformasi lainnya memunculkan semua spesies ikan pipih lainnya, termasuk ikan flounder.

Dr Friedman merasa skeptis. Semua ikan pipih mengalami banyak perubahan ekstrem yang sama pada anatominya, yang dimungkinkan oleh perubahan radikal pada larvanya. Dr Friedman merasa sulit untuk percaya bahwa ikan biasa akan memperoleh tubuh ikan flounder eksotik dua kali. “Saya yakin inovasi ini berkembang sekali,” ujarnya.

Karena ikan pipih berevolusi begitu cepat setelah asteroid menghantam 66 juta tahun lalu, sulit untuk merekonstruksi pohon evolusinya. Dr Friedman mencoba melakukan ini dengan Dr. Bettencourt-R. dan Emanuel Duarte Ribeiro, ahli biologi evolusi di Universitas Basel di Swiss. Mereka fokus pada bagian tertentu dari DNA yang mereka harapkan akan memberikan gambaran yang lebih akurat. Mereka juga memperluas analisisnya dengan membandingkan lebih dari 400 spesies ikan pipih dan kerabatnya.

Bulan laluPara peneliti melaporkan bahwa analisis baru mereka menunjukkan hanya satu asal usul ikan pipih. Dr Duarte Ribeiro berkata: “Kami senang menemukan asal muasal yang tunggal, karena ini adalah penjelasan yang paling sederhana.” “Ada banyak gen yang berpotensi terlibat dalam transformasi ini, dan hal ini tidak mungkin terjadi dua kali.”

Peneliti Tiongkok menerbitkan A Menjawab Dimana mereka berdiri pada hasil mereka. Tiga anggota tim tidak menanggapi email yang meminta komentar.

Dr. Dia dan rekan-rekannya sekarang mengumpulkan lebih banyak data dari DNA flounder untuk melihat apakah penemuan mereka tentang satu asal usul dapat bertahan. “Inilah yang menurut saya akan terjadi,” katanya. “Tetapi sulit untuk mengetahuinya, karena ini adalah masalah yang sulit.”