“Apakah Anda mengharapkan apa yang terjadi seperti dalam Jurassic Park? Karena begitulah cara Anda mendapatkannya.”
"Berhenti! Bekukan kembali cacing-cacing itu. Kami tidak membutuhkan bencana lagi pada tahun 2020 ini."
“Saya punya firasat buruk …”
Berita tentang ilmuwan Rusia yang telah "mencairkan" nematoda (cacing gelang) purba dari permafrost ‘ibun abadi’ (lapisan tanah beku yang berada di bawah suhu 0 °C selama beberapa tahun) di Siberia muncul pertama kali pada 2018. Saat itu, artikel yang menjelaskan peristiwa tersebut diterbitkan pada jurnal ilmiah Rusia dan asing. Baru-baru ini, seorang pengguna Reddit mengangkat kembali hal itu dan menjadi viral.
A. V. Shatilovich, A. V. Tchesunov, T. V. Neretina, I. P. Grabarnik, S. V. Gubin, T. A. Vishnivetskaya, T. C. Onstott & E. M. Rivkina
Selama ini, nematoda itu berada di bawah pengawasan ilmiah. Bagaimanapun, penemuan ini bukanlah sebuah revolusi di bidang cryobiosis (keadaan tidak aktif yang ekstrem sebagai respons terhadap kondisi lingkungan yang merugikan) dan biologi. Nematoda dan invertebrata mikroskopis lainnya, seperti rotifera dan tardigrada, terkenal kuat dan mampu menghabiskan waktu yang lama dalam keadaan kering atau beku dan kemudian hidup kembali.
“Namun, rekor bertahan hidup mereka dalam mati suri hanya sekitar 30—40 tahun,” kata Anastasia Shatilovich, peneliti senior di Institut Fisika, Kimia dan Biologi dalam Ilmu Tanah di bawah Akademi Ilmu Pengetahuan Rusia, yang mempelajari nematoda kuno bersama dengan kelompok ilmuwan lintas lembaga.
Kesempatan Murni
Pada awalnya, Anastasia bersala koleganya tidak bermaksud mencari nematoda di ibun abadi. Mereka mempelajari komunitas protista (organisme eukariotik uniseluler) yang telah bertahan selama ribuan tahun dari kriopreservasi (teknik penyimpanan sel hewan, tumbuhan maupun materi genetika lain dalam keadaan beku) pada sedimen ibun abadi di Yakutia. Selama ini, tidak ada yang mengherankan atau mengejutkan tentang makhluk hidup bersel tunggal yang telah menjalani kondisi mati suri selama ribuan dan bahkan jutaan tahun. Pada tahun 2000, para peneliti menemukan dan menghidupkan kembali spora bakteri yang telah menghabiskan 250 juta tahun di kristal garam.
Sebelumnya, para ilmuwan dari Pusat Ilmiah Pushchino berhasil menumbuhkan tanaman dari sel-sel hidup yang ditemukan dalam biji yang telah berada lebih dari 30.000 tahun di ibun abadi. Namun, tidak ada yang pernah membayangkan bahwa hewan multisel seperti cacing dapat dihidupkan kembali.
“Kami belum pernah mendapatkan hewan multisel yang selamat dari cryobiosis dalam skala waktu geologis sebelumnya. Itu adalah suatu kebetulan yang menyenangkan ketika kami mendapatkan dua nematoda hidup dalam dua sampel tanah sekaligus,” kata Anastasia.
Google Maps
Kedua nematoda bahkan tidak langsung terlihat. Ketika sampel tanah beku dikirim ke laboratorium Pushchino, para ilmuwan menempatkannya di cawan petri, menuangkan air, dan mengamatinya setiap beberapa hari. Mereka berharap menemukan protista purba.
“Kami baru menemukan cacing-cacing itu ketika mereka mulai bergerak. Itu sekitar 10—14 hari setelah pencairan. Mereka mungkin hidup kembali lebih awal,” jelasnya.
Keraguan bahwa itu sebenarnya adalah cacing yang lebih modern, yang tergelincir ke dalam sampel telah hilang. Alasan pertama, kedua sampel tempat mereka ditemukan dipilih oleh peneliti independen dari endapan dengan genesis berbeda di wilayah yang berbeda, yaitu dari dekat sungai Siberia Kolyma dan Alazeya. Alasan kedua, salah satu sampel diambil dari lubang bor dengan metode sterilisasi tinggi.
Satu spesies nematoda, Panagrolaimus, ditemukan pada sampel berumur 32.000 tahun. Spesies kedua, Plectus, muncul dalam sampel yang lebih tua, yaitu 42.000 tahun. Kedua nematoda tersebut diidentifikasi sebagai betina.
Google Maps
Setelah menulis artikel tentang itu, tim Rusia dihubungi oleh para ilmuwan dari Dresden, Jerman, untuk menawarkan kolaborasi. Hasilnya, DNA cacing-cacing itu dikirim ke Profesor Teymuras Kurzchalia dan rekannya di Institut Max Planck untuk Biologi dan Genetika Sel Molekuler (MPI-CBG) Jerman, tempat mereka mengerjakan penguraian lengkap genom dari kedua nematoda.
Teka-teki Paling Aneh
Kasus nematoda dianggap para ilmuwan sebagai sebuah keberuntungan karena jika mereka dihidupkan kembali hanya dari satu sampel, sterilitas seleksi bisa menimbulkan keraguan akibat kemungkinan terjadinya kontaminasi. Namun, semuanya tampak terlalu luar biasa.
“Organisme bersel tunggal dapat bertahan karena sifat adaptifnya, misalnya kemampuan untuk membentuk berbagai tahap dormansi (suatu keadaan berhenti tumbuh yang dialami organisme hidup atau bagiannya sebagai tanggapan atas suatu keadaan yang tidak mendukung pertumbuhan normal), seperti spora atau kista. Akan tetapi, organisme multisel memiliki struktur yang lebih kompleks. Meskipun nematoda juga diketahui memiliki tahap dormansi (larva Dauer), kerusakan DNA dan membran sel dapat terjadi dan menumpuk di dalam sel selama hibernasi berkepanjangan. Kondisi itu dapat memproduksi racun yang bisa menghancurkan atau memperbaiki organisme selama mati suri atau setelah pencairan ... Entah bagaimana cacing-cacing ini berhasil bertahan hidup," ujar Anastasia, menggambarkannya sebagai “teka-teki yang paling aneh."
https://issp.pbcras.ru/
Genom (informasi genetik) lengkap diatur untuk memberikan jawaban atas seluruh daftar pertanyaan menarik, seperti bagaimana cara kerja proses perbaikan kerusakannya? mekanisme adaptif apa yang dimilikinya? gen unik apa yang mereka miliki? dan apakah spesies itu berevolusi selama 40.000 tahun?
Butuh waktu hampir dua tahun untuk memecahkan teka-teki itu — satu tahun per cacing. Ternyata salah satu cacing tersebut adalah triploid, artinya ia memiliki tiga set kromosom dan berkembang biak dengan partenogenesis (reproduksi monoseksual). Tim Jerman berencana menyelesaikan penafsiran kode genom pada akhir tahun ini.
Ancaman Mematikan bagi Umat Manusia?
Keturunan dari kedua nematoda ini sekarang berada dalam koleksi Laboratorium Kriologi Tanah, tempat Anastasia bekerja. Beberapa dari cacing-caing itu dibekukan dan beberapa lainnya dikeringkan. Beberapa dari mereka dibiarkan hidup dan berkembang biak.
Anastasia mengaku bahwa dirinya sering ditanyai apakah mungkin sejumlah mikroorganisme berbahaya ikut mencair ketika kedua nematoda itu dicairkan dan sesuatu yang buruk telah dilepaskan ke ekosistem?
“Sebagai hasil dari pencairan ibun abadi yang sedang berjalan, organisme yang diawetkan di dalamnya menemukan jalan mereka ke ekosistem modern setiap tahun, ini adalah proses alami ... Kami hanya mengikuti alam dan tidak melakukan apa pun yang tidak terjadi di alam,” jelas Anastasia.