Ilmuwan Abadikan Evolusi Dua Makhluk Hidup, Terjadi 1 Miliar Tahun Sekali

Liputan6.com, Jakarta Para ilmuwan telah menyaksikan peristiwa evolusi langka, endosimbiosis primer, di mana dua bentuk kehidupan menyatu menjadi satu organisme yang memiliki kemampuan luar biasa. Fenomena ini terjadi hanya dua kali dalam sejarah kehidupan Bumi yang berusia lebih dari 4 miliar tahun. Peristiwa ini terakhir kali terjadi ketika Bumi mendapat tumbuhan.

Dalam endosimbiosis primer, satu organisme mikroba menelan organisme mikroba lain dan mulai menggunakannya sebagai organ dalam. Sel inang memberikan nutrisi, energi, dan perlindungan kepada simbiotnya. Akhirnya, sel inang tidak dapat bertahan hidup sendiri dan menjadi bagian dari organisme baru.

Sebagai contoh, ketika seseorang gagal ginjal mengalami keajaiban internal dan ginjalnya berfungsi tanpa mesin dialisis.  

Kini, para ilmuwan menemukan peristiwa endosimbiosis primer lagi. Alga Braarudosphaera bigelowii telah menelan cyanobacterium, memungkinkannya "memperbaiki" nitrogen langsung dari udara. Berikut Liputan6.com merangkum  peristiwa bersejarah ini melansir dari New Atlas, Senin (22/4/2024). 

Endosimbiosis primer pertama terjadi sekitar 2,2 miliar tahun lalu, ketika archaea menelan bakteri yang menjadi mitokondria. Mitokondria memungkinkan evolusi kehidupan kompleks dengan menjadi "pembangkit tenaga sel."

Kedua, sekitar 1,6 miliar tahun yang lalu, sel yang lebih maju menyerap cyanobacteria dan membentuk kloroplas. Kloroplas memberikan kemampuan menangkap sinar matahari dan warna hijau pada tumbuhan.

Para ilmuwan menemukan peristiwa endosimbiosis primer lagi. Alga Braarudosphaera bigelowii telah menelan cyanobacterium, memungkinkannya "memperbaiki" nitrogen langsung dari udara. Biasanya, tumbuhan dan alga mendapatkan nitrogen melalui hubungan simbiosis dengan bakteri. Namun, B. bigelowii telah mengubah dinamika ini dengan menelan cyanobacterium.

Studi baru menggunakan teknik pencitraan sinar-X menunjukkan replikasi dan pembelahan sel antara alga dan simbiotnya disinkronkan, menambah bukti kerja endosimbiosis primer. Analisis protein juga menunjukkan bahwa bakteri memproduksi hanya setengah dari protein yang dibutuhkannya, bergantung pada alga untuk sisanya.

Jonathan Zehr, penulis studi tersebut, mengatakan bahwa ini menunjukkan bahwa cyanobacterium telah berkembang menjadi organel lengkap yang disebut nitroplast. Meskipun berlangsung sekitar 100 juta tahun lalu, ini tergolong sekejap dibandingkan dengan mitokondria dan kloroplas.

Organel adalah struktur subseluler yang memiliki satu atau lebih tugas spesifik untuk dilakukan di dalam sel, seperti halnya organ di dalam tubuh.

Para peneliti berharap mempelajari lebih lanjut tentang nitroplast, termasuk potensinya dalam pengikatan nitrogen pada tanaman untuk menghasilkan varietas yang lebih baik. Ini menjanjikan pemahaman baru tentang evolusi dan potensi untuk inovasi dalam pertanian.