Paradoks ilmiah - gletser di Pacific Northwest dihuni oleh cacing

Daftar Isi:

Paradoks ilmiah - gletser di Pacific Northwest dihuni oleh cacing
Paradoks ilmiah - gletser di Pacific Northwest dihuni oleh cacing
Anonim

Apa yang kita ketahui tentang gletser? Ini adalah bongkahan es yang telah terbentuk selama ribuan tahun. Sepintas, tampaknya tidak ada pertanyaan tentang kehidupan di dalamnya, karena tidak ada organisme yang dapat bertahan dalam kondisi ekstrem seperti itu. Tapi sebenarnya tidak. Gletser adalah rumah bagi sejumlah besar organisme, yang membentuk keseluruhan ekosistem di dalamnya. Selain itu, kita berbicara tidak hanya tentang bakteri yang tahan terhadap suhu rendah, tetapi juga cacing yang agak besar. Mereka dapat ditemukan di gletser di Pacific Northwest, serta di British Columbia dan Alaska. Mereka disebut "cacing es" (Mesenchytraeus solifugus) dan merupakan kerabat jauh dari cacing tanah yang terkenal. Ukuran invertebrata ini relatif kecil - panjangnya mencapai ~ 130 mm, dan diameternya sebanding dengan benang gigi. Cacing menjalani gaya hidup yang cukup aktif, dalam arti bahwa secara berkala mereka merangkak keluar ke permukaan gletser, atau bersembunyi di kedalamannya.

Bagaimana cacing hidup di gletser

Cacing es hidup berkoloni. Pada siang dan malam musim panas, sejumlah besar dari mereka muncul di permukaan gletser untuk mencari makanan. Mereka memakan ganggang dan detritus (produk pembusukan jaringan, yaitu sisa-sisa invertebrata). Mendekati pagi hari mereka bersembunyi di es untuk "semalam". Dan di musim dingin mereka pergi jauh ke dalam gletser, di mana mereka berada sampai awal musim semi.

Beberapa ilmuwan menganggap cacing kapal sebagai makhluk paling misterius di planet ini. Tapi cacing es bahkan melewati mereka dalam hal ini. Bagaimanapun, mereka telah belajar untuk bertahan hidup dengan sempurna di antara salju dan es, dan mereka menjadi paling aktif pada titik beku air. Dan ketika suhu lingkungan naik hingga +5 derajat Celcius, invertebrata ini mati. Kebanyakan makhluk terestrial tidak mampu bertahan dalam kondisi seperti itu tanpa semacam isolasi termal yang menutupi tubuh mereka. Tapi bagaimana cacing es melakukannya?

Image
Image

Pada siang hari, koloni cacing es merangkak keluar ke permukaan gletser

Pertanyaan ini menarik minat para ilmuwan di Rutgers University yang dipimpin oleh Profesor Departemen Zoologi dan Biologi Daniel H. Schein. Menurut pendapat mereka, memahami eksentrik biologis ini sangat penting bagi orang-orang, dan penelitian ini tidak mentolerir penundaan. Cacing menghilang bersama dengan gletser, dan, sangat mungkin, mereka akan segera menghilang sama sekali. Jika para ilmuwan dapat mengetahui bagaimana cacing mengatasi kondisi ekstrem seperti itu, itu akan membantu mereka memahami batas kehidupan di Bumi dan sekitarnya.

Apa rahasia cacing es

Menurut hukum biologi, ketika suhu turun, reaksi tubuh melambat dan tingkat energi turun. Hewan berdarah panas membakar lebih banyak energi untuk mempertahankan suhu yang relatif konstan, sementara makhluk berdarah dingin menjadi lesu dan bahkan hibernasi. Tapi bukan cacing es.

Para ilmuwan di Universitas Rutgers telah memperhatikan bahwa tingkat energi mereka meningkat saat mereka mendingin. Menurut satu versi, molekul khusus yang dikenal sebagai ATP (adenosine triphosphate) memberi cacing kemampuan ini. Ini adalah molekul kunci dalam proses energi setiap organisme hidup. Ini diproduksi menggunakan enzim kompleks yang disebut ATP sintase, yang hampir identik di semua organisme yang dikenal.

Cacing es memiliki mekanisme genetik khusus yang menciptakan ATP sintase Seperti yang dikatakan Daniel H. Schein, ini adalah bagian ekstra dalam DNA yang mempercepat produksi ATP.

Image
Image

Sebagian besar organisme lain yang hidup di Bumi mati dalam kondisi seperti itu, tetapi bukan cacing es

Evolusi sulit untuk dijelaskan, kata Shine, tetapi ada kemungkinan bahwa cacing telah meminjam beberapa materi genetik dari jamur alpine. Jika demikian, maka "pencurian genetik" ini sangat tidak biasa karena DNA "curian" biasanya tidak dimasukkan ke dalam mitokondria, tempat ATP diproduksi.

Tetapi fitur cacing es tidak berakhir di situ. Selain suplementasi genetik, mereka memiliki "termostat" seluler yang memungkinkan ATP diproduksi pada suhu rendah. Kedua perubahan ini bergabung berarti bahwa cacing es memiliki konsentrasi ATP seluler yang jauh lebih tinggi daripada kebanyakan makhluk.

Selain itu, para ilmuwan berencana untuk mempelajari teori lain yang menyatakan bahwa cacing penuh dengan melanin, pigmen yang sama yang membantu melindungi kulit manusia dari radiasi ultraviolet. Tapi, tidak seperti manusia, cacing es memiliki melanin di seluruh tubuh: di otak, usus, dan otot. Beberapa penelitian menunjukkan bahwa dalam situasi tertentu, melanin dapat mengekstrak energi dari radiasi matahari. Para ilmuwan berspekulasi bahwa proses ini juga dapat terjadi pada cacing es. Saat ini mereka sedang memeriksa versi ini.

Bagaimana cacing es menjajah gletser

Kemampuan untuk menghasilkan energi pada suhu rendah bukan satu-satunya misteri yang terkait dengan cacing es. Para ilmuwan juga tertarik pada bagaimana mereka berpindah dari gletser ke gletser. Untuk menjawab pertanyaan ini, perlu dipahami bahwa invertebrata ini adalah bagian dari ekosistem yang masih sedikit diketahui oleh para ilmuwan.

Image
Image

Burung pipit merah muda memakan banyak cacing es

Mengamati mereka, Profesor Hotaling dan rekan-rekannya menemukan lima spesies burung yang memakan cacing es. Invertebrata ini adalah sumber makanan penting di tempat-tempat seperti Gunung Rainier, di mana kutilang merah muda menangkap mereka dalam jumlah besar dan memberi makan anak-anak mereka, kata Hotaling.

Ada kemungkinan bahwa burung membantu cacing berpindah dari gletser ke gletser. Para ilmuwan berspekulasi bahwa cacing dapat menempel pada bulu atau cakar burung. Ada kemungkinan beberapa dari mereka bertahan hidup dengan melewati usus burung.

Tapi, sejauh ini, ini semua hanya teori. Penjelajah mengungkap semua rahasia makhluk ini. Namun, ada sedikit waktu tersisa untuk menyelesaikannya. Beberapa gletser yang pernah menampung cacing, seperti gletser Lyall dan Lewis di kaskade utara Washington, telah menghilang. Lainnya berkurang tajam ukurannya. Jadi Gletser Nisqually di sisi selatan Gunung Rainier, rumah bagi cacing es, diameternya berkurang sekitar 90 sentimeter setiap 10 hari. Artinya, situasi di utara hampir sama dengan di selatan dengan gletser Antartika, yang secara bertahap berkurang, ketika mereka dengan cepat pecah, berubah menjadi gunung es raksasa.

Direkomendasikan: