Salah satu mekanisme yang mengatur bagaimana tampilan fisik dan perilaku kita berevolusi selama berabad-abad ditemukan . (Credit: iStockphoto/Izabela Habur)
ScienceDaily (June 26, 2009)
Darwin mengajukan kalau ciri demikian diwariskan dari orang tua ke keturunannya, dengan seleksi alam membantu yang paling menguntungkan bagi kelangsungan hidup, namun tidak ada penjelasan ilmiah dari proses ini.
Dalam penelitian terbaru tim peneliti Leeds melaporkan kalau sebuah protein bernama REST memainkan peran penting dalam mensaklar gen on dan off, dan menentukan sifat apa yang berkembang pada keturunan.
Studi menunjukkan kalau REST mengendalikan proses ini dengan protein apa yang dibuat, dilanjutkan perintah yang tersandi dalam gen. juga terungkap kalau saat REST mengatur satu set gen dalam semua vertebrata, ia juga berevolusi untuk sejumlah besar gen khusus mamalia, khususnya otak – berperan penting dalam evolusi kecerdasan kita.
Kata peneliti utama Dr Ian Wood dari Fakultas sains biologi universitas tersebut "Ini adalah studi pertama genome manusia untuk melihat REST secara detil dan membandingkan gen tertentu yang diaturnya dalam beragam spesies.
Kami menemukan kalau ia bekerja dengan mengikat barisan genetik tertentu dan menekan atau memperkaya ekspresi gen terkait dengan barisan ini.
“Para ilmuan percaya bertahun-tahun kalau perbedaan dalam cara gen diekspresikan menjadi protein fungsional adalah yang membedakan satu spesies dengan spesies lainnya dan mengendalikan perubahan evolusi – namun tidak ada yang mampu membuktikannya hingga kini.”
Tim Leeds, bekerja sama dengan para ilmuan di singapura, memeriksa pengulangan gen yang diatur REST, khususnya yang terekspresikan dalam sistem syaraf pusat. Tim ini membandingkan barisan 16 genome dari ikan, primata dan manusia untuk melihat dimana dan bagaimana REST mengikatnya. Hingga kini, sifat dan keluasan variasi demikian tidak diketahui namun studi saat ini melengkapi sebagian celah penting dalam pengetahuan ini.
Dr Wood mengatakan: “Kami penasaran melihat REST dan melihat apa fungsinya karena ia ada dalam semua vertebrata dan juga mungkin berperan dalam fungsi otak tertentu, seperti tingkat kecerdasan. Sulit sekali mengumpulkan semua data yang dibutuhkan dan menyusunnya dalam urutan yang tepat sebelum analisis dapat dilakukan. Penelitian kami belum sempurna karena belum semua celah penting dalam pengetahuan ini terjelaskan, namun sudah cukup menjelaskan sebagian detil dibalik proses seleksi alam, yang ditemukan dengan benar oleh Darwin, namun belum dapat dijelaskannya.”
Referensi jurnal:
Johnson et al. Evolution of the Vertebrate Gene Regulatory Network Controlled by the Transcriptional Repressor REST. Molecular Biology and Evolution, 2009; 26 (7): 1491 DOI: 10.1093/molbev/msp058
Proses evolusi gen ditemukan
Seberapa besar peran kebetulan dalam sejarah kehidupan?
Zooid dari empat spesies masa kini genus bryozoa
Cauloramphus menunjukkan langkah evolusi (kiri ke kanan, atas ke bawah) dari satu spesies dengan selaput frontal luwes sederhana dengan duri (lebih primitif), menjadi spesies dengan satu sangkar duri yang belum menyatu pada selaput, menjadi spesies dengan pelindung frontal terbuat dari duri menyatu dan satu selaput frontal besar, menjadi spesies dengan pelindung frontal yang mengecil dari duri yang menyatu erat. Sebuah kantong air (ascus, tersembunyi dibawah pelindung) berevolusi dalam spesies terakhir, karena selaput frontal begitu mengecil sehingga menariknya tidak akan merubah cukup volume internal untuk menekan organ makan (polypide). (Credit: Micrographs by Matthew H. Dick)
ScienceDaily (June 23, 2009) — Bila keragaman evolusi kelompok organisme berulang dengan beberapa spesies dalam sebuah genus puluhan juta tahun setelah keragaman awal kelompok ini, apa artinya bagi peran kontingensi, kendala dan adaptasi?
Seperti diamati Darwin, seleksi alam membawa pada adaptasi individu dan populasi terjadi secara bertahap dan selamanya. Namun pada jangkauan waktu sangat panjang, saluran utama organisasi genetik, bentuk organisme, dan beragam cara organisme berkembang muncul sebagai hasil variasi tergantung sejarang yang kini disalurkan, atau dikendalai, dalam beragam kelompok organisme.
Sebagai contoh, sebagian besar kucing tampak seperti kucing, berkembang seperti kucing, namun catatan fosilnya berawal dari mahluk kurang mirip kucing. Begitu juga siput, kepiting dan seterusnya. Namun bagaimana jika keragaman evolusi yang luas dari salah satu grup ini berulang dalam beberapa spesies dalam satu genus puluhan juta tahun setelah keragaman awal? Apa artinya bagi peran kontingensi, kendala dan adaptasi? Dengan kata lain, seberapa besar peran kebetulan dalam sejarah kehidupan?
Sebuah tim peneliti internasional termasuk kurator
Field Museum, Scott Lidgard, PhD, telah menemukan sebuah grup spesies hidup yang dekat kaitannya yang secara mandiri mengulangi perubahan yang terjadi dalam keragaman utama pada periode kapur, sekitar 100 hingga 90 juta tahun lalu. Namun kelompok ini muncul 80 juta tahun kemudian!
Penemuan Dr. Lidgard dan kolaboratornya akan diterbitkan secara online minggu ini oleh jurnal inggris Proceedings of the Royal Society B. Penelitian Dr. Lidgard berfokus pada bryozoa cheilostoma, koloni hewan laut yang badannya tersusun secara genetis dari individu mirip kotak yang identik (zooid). Dalam cheilostoma paling primitif, organ makan lembut ditekan keluar dari kotak dengan otot yang menarik selaput luwes. Langkah selanjutnya keragaman adalah duri kapur sekitar selaput, lalu gabungan duri, lalu reduksi pelindung spinal dan selaput serta adanya kantung air didalam kotal untuk memberi volume yang cukup untuk menekan keluar organ makan. Warisan menunjukkan tiap langkah ini hidup di masa kini. Lalu seperti sekarang, langkah ini terlihat sebagai pertahanan berevolusi melawan predator kecil dan parasit di permukaan koloni.
Apa yang mengesankan adalah genealogi molekuler dari spesies hidup menunjukkan asal mereka hanya 15 juta tahun lalu, dengan arah yang sama seperti di masa lalu yang jauh! Bukti menunjukkan kalau arah ini terjadi lagi dan lagi dalam kelompok lain. Para peneliti berpendapat kalau arah asli sangat kontingen dalam sebuah set kondisi awal, namun itu memberikan kemungkinan yang dapat diraih oleh waktu, sebuah latar belakang genetik akan muncul (seperti melempar koin cukup lama untuk mendapatkan 10 sisi gambar berurutan) yang tampak pada seleksi alam, sangat mungkin dikendalikan oleh predasi. Bertindak bersama-sama, realisasi genetika dan saluran perkembangan dan seleksi alam membuka langkah bagi solusi adaptif.
1. Referensi jurnal
Lidgard, Dennis P. Gordon, Shunsuke F. Mawatari. The origin of ascophoran bryozoans was historically contingent but likely. Proceedings of The Royal Society B Biological Sciences, 2009; DOI: 10.1098/rspb.2009.0704
Tengkorak berusia 54 juta tahun mengungkapkan evolusi awal otak primata
Paleontolog vertebrata University of Florida , Jonathan Bloch menunjukkan tengkorak terlestarikan dari primata berusia 54 juta tahun, Ignacius graybullianus, dan citra virtual dari otak di dalam tengkorak itu pada 5 juni 2009, foto di Florida Museum of Natural History di University of Florida. Cetakan ini, dikenal sebagai endocast, dibuat memakai scannet CT sinar X resolusi ultra tinggi yang mengambil lebih dari 1200 citra potongan melintang dari tengkorak. (Credit: Image courtesy of University of Florida)
ScienceDaily (June 23, 2009) — Para peneliti di University of Florida dan University of Winnipeg telah mengembangkan citra detail pertama dari otak primata primitif, yang tak terduga mengungkap kalau sepupu dari leluhur kita lebih bertopang pada penciuman daripada penglihatan.
Analisis dari sebuah tengkorak terlestarikan dari 54 juta tahun lalu bertentangan dengan beberapa asumsi umum mengenai struktur otak dan evolusi primata pertama. Studi ini mempersempit kemungkinan apa penyebab primata mengevolusikan otak yang lebih besar. Studi ini dijadwalkan muncul dalam edisi online tanggal 22 juni dari
Proceedings of the National Academy of Sciences.
Tengkorak ini milik sebuah kelompok primata primitif bernama Plesiadapiforms, yang berevolusi dalam 10 juta tahun antara kepunahan dinosaurus dan leluhur pertama yang dapat dilacak dari primata modern. Tengkorak sepanjang 1,5 inci ini ditemukan sepenuhnya lengkap, memungkinkan para peneliti membuat cetakan maya pertama dari otak primata primitif.
“Sebagian besar penjelasan evolusi otak primata berdasarkan pada data dari primata hidup,” kata pemimpin penelitian
Mary Silcox, antropolog dari University of Winnipeg dan peneliti pula di UF's Florida Museum of Natural History. "Ada banyak spekulasi mengenai seperti apa otak primata paling awal itu, dan tampak kalau sebagian besar spekulasi ini salah.”
Para peneliti memakai scan CT untuk mengambil elbih dari 1200 citra sinar x potongan melintang dari tengkorak ini, yang digabung menjadi model 3 dimensi otak.
“Sebuah otak yang besar dan rumit telah lama dipandang sebagai salah satu langkah utama yang memisahkan primata dari mamalia lainnya,” kata paleontolog vertebrata dan peneliti lain dari
Florida Museum , Jonathan Bloch. "Pada awal kita yang sangat bersahaja, kita tidaklah spesial. Itu terjadi selama puluhan juta tahun.”
Sang hewan,
Ignacius graybullianus, merupakan cabang samping dalam pohon kehidupan primata, kata Bloch. “Anda dapat memikirkannya sebagai sepupu dari garis pewarisan utama yang memunculkan kita.”
Dalam riset sebelumnya,
Bloch dan Silcox menemukan kalau Plesiadapiforms adalah spesies transisi.
Ignacius sama dengan primata modern dalam hal makanannya dan tinggalnya di pohon namun tidak melompat dari pohon ke pohon seperti primata modern yang cepat bergerak.
Dalam banyak cara, primata purba berperilaku seperti primata modern namun dengan otak yang separuh atau dua pertiga ukuran primata modern terkecil. Ini artinya faktor seperti tinggal di pohon dan memakan buah dapat dihilangkan sebagai penyebab potensial evolusi otak primata, kata Silcox, karena “Ignacius yang berotak kecil sudah melakukan hal ini.”
Cetakan itu menunjukkan kombinasi mengagumkan dari tampilan primata purba yang membuat kita berpikir ulang tentang evolusi otak primata, kata antropolog
Florida State University , Dean Falk, yang tidak terlibat dalam penelitian ini.
“Hipotesis mengenai evolusi otak primata purba sering mengkaitkan penciuman dengan konsumsi serangga, dan yang lebih baru berevolusi dalam proses visual dengan memakan biji di habitat arboreal,” kata Falk.
Perpindahan ke ukuran otak yang lebih besar terjadi pada sebuah letusan evolusi yang terjadi 10 juta tahun setelah kepunahan dinosaurus. Pada saat itu, tampilan visual di otak menjadi lebih banyak sementara benjolan olfaktori menjadi lebih kecil.
Lebih dari mungkin, kata bloch, perubahan dalam struktur dan ukuran otak ini terkait dengan primata yang hidup di hutan kanopi tertutup yang membawa pohon lebih dekat dan memungkinkan lebih banyak lompatan. Namun menjawab ini memerlukan penemuan dan analisis fosil baru.
Perubahan dalam ukuran dan struktur otak di tahap awal evolusi primata membangkitkan debat sengit berdekade lamanya. Namun hingga kini, bukti fosil masih sedikit. Banyak model otak primata purba berdasarkan pada bajing pohon, yang datang dari asia tenggara dan jauh kaitannya dengan manusia. Namun dengan evolusi 70 juta tahun antara mereka dan kita, “tampak kalau bajing pohon bukanlah model yang bagus,” kata Silcox.
Kompetisi sosial mungkin menjadi alasan atas otak yang besar
Professor David Geary menemukan kalau leluhur yang bersaing dapat disalahkan dengan adanya otak kita yang besar. (Credit: Image courtesy of University of Missouri-Columbia)
ScienceDaily (June 23, 2009) — Selama 2 juta tahun terakhir, ukuran otak manusia telah meningkat tiga kali lipat, tumbuh lebih cepat daripada mamalia lainnya. Memeriksa alasan ekspansi otak manusia, para peneliti University of Missouri mempelajari tiga hipotesis umum untuk pertumbuhan otak: perubahan iklim, kebutuhan ekologi dan kompetisi sosial. Tim ini menemukan kalau kompetisi sosial adalah penyebab utama peningkatan kapasitas tengkorak.
Untuk menguji ketiga hipotesis, para peneliti MU mengumpulkan data dari 153 tengkorak hominid (manusia dan leluhur kita) dari 2 juta tahun terakhir. Memeriksa lokasi dan perubahan iklim global di saat fosil itu hidup, jumlah parasit di daerah itu dan memperkirakan kepadatan populasi di daerah dimana tengkorak ditemukan, para peneliti menemukan kalau kepadatan populasi berpengaruh paling kuat dalam ukuran tengkorak dan berarti kapasitas kranial.
“Penemuan kami menunjukkan kalau peningkatan ukuran otak di daerah terbanyak populasinya dan ini hampir pasti meningkatkan intensitas kompetisi sosial,” kata
David Geary, Professor ilmu psikososial di
MU College of Arts and Science. “Saat manusia berkompetisi untuk kebutuhan dan status sosial, yang memungkinkan akses lebih baik pada pemenuhan kebutuhan, otak yang lebih besar memberikan manfaat.”
Para peneliti juga menemukan beberapa kredibilitas pada hipotesis perubahan iklim, yang mengasumsikan kalau perubahan iklim global dan migrasi menjauh dari khatulistiwa menghasilkan manusia yang lebih mampu mengatasi perubahan iklim. Namun pentingnya menghadapi iklim jauh lebih kecil daripada pentingnya menghadapi orang lain.
“Otal adalah mahal secara metabolis, berarti perlu waktu dan energi yang besar untuk mengembangkan dan mempertahankannya, membuatnya sangat penting untuk memahami mengapa otak kita terus berevolusi lebih cepat dari hewan lain,” kata
Drew Bailey, mahasiswa pasca sarjana MU dan termasuk peneliti. “Penelitian kami memberitahu kalau kompetisi, sehat atau tidak, memulai evolusi otak. ”
Referensi jurnal
1. David Geary and Drew Bailey. Hominid Brain Evolution. Human Nature, (in press)
Lumbung tertua di dunia berasal dari masa sebelum bercocok tanam
Origin of Life
Anthropology
Evolution
Charles Darwin
Fossils
Human Evolution
ScienceDaily (June 23, 2009) — Sebuah studi yang dibuat oleh
Ian Kuijt, professor antropologi University of Notre Dame, memberikan penggalian terbaru di Yordania yang mengungkapkan bukti lumbung tertua di dunia. Penampakan lumbung ini menyajikan geseran evolusi kritis dalam hubungan antara manusia dan makanan nabati.
Antropolog menilai penyimpanan makanan adalah komponen penting dalam paket ekonomi dan sosial yang ada di masa neolitikum, mengakibatkan usaha bercocok tanam, gaya hidup menetap dan organisasi sosial baru. Secara tradisional diasumsikan kalau orang hanya mulai menyimpan jumlah makanan yang berarti saat tanaman telah ditanam. Namun, dalam sebuah paper yang muncul dalam edisi 23 juni Proceedings of the National Academies of Sciences, Kuijt dan Bill Finlayson direktur, Council for British Research in the Levant, menunjukkan penggalian terbaru di Dhra’ di dekat laut mati di yordania yang memberi bukti lumbung yang ada sebelum munculnya tanaman yang sepenuhnya di tanam dan masyarakat menetap berskala besar setidaknya 1000 tahun.
“Lumbung ini mencerminkan bentuk baru pengurangan resiko, intesifikasi dan produksi makanan tingkat rendah,” kata
Kuijt. “Orang di masa neolitikum pra tembikar )11.500 hingga 10.550 SM) tidak memakai sumber makanan baru, tapi mengembangkan metode penyimpanan baru, mereka merubah hubungan mereka dengan sumber makanan yang dipakai secara tradisional dan menciptakan konteks teknologi untuk pengembangan lebih lanjut tanaman yang ditanam dan ekonomi agro-pastorialis.
”Membuat tempat penyimpanan makanan, di saat yang sama, menjadi bentuk paling penting dalam sedentisme yang memerlukan partisipasi masyarakat aktif dalam cara hidup baru.”
Dirancang dengan lantai panggung untuk sirkulasi udara dan perlindungan dari tikus, lumbung ini berada di antara struktur perumahan yang memuat instalasi pemproses tanaman.
Studi terbaru adalah lanjutan dari penelitian sebelumnya oleh Kuijt. Sebagai mahasiswa pasca sarjana di tahun 1987-1995, ia mengerjakan dan mengarahkan beberapa proyek lapangan di Yordania yang berfokus pada desa pertama di dunia pada masa neolitikum. Sebagai bagian dari penelitian ini, ia melakukan penggalian beberapa hari di Dhra’ dengan seorang peneliti yordania. Ini dilanjutkan dengan proyek lapangan lainnya dan penelitian dari 2000 hingga 2005 dengan Finlayson.
”Lumbung-lumbung ini adalah langkah kritis pertama, bula bukan landasan sangat evolusioner dan teknologis, untuk pengembangan desa pertanian besar yang muncul 9500 hingga 9000 tahun lalu di timur tengah,” kata Kruijt. ”Dalam banyak cara lumbung adalah mata rantai yang hilang yang membantu kita memahami bagaimana begitu banyak orang bisa hidup bersama. Dan yang mengejutkan, tampak kalau mereka mengembangkan teknologi ini 1000 tahun sebelum yang diperkirakan.”
Penelitian Dhra’ didanai oleh dana dari Notre Dame, National Science Foundation dan British Academy.
Kuijt, yang bergabung dengan fakultas
Notre Dame tahun 2001, telah bekerja ekstensif pada proyek-proyek penelitian dunia baru dan lama. Minat penelitiannya termasuk kemunculan ketidakseimbangan sosial, praktek penguburan pra sejarah, asal usul pertanian, perubahan lingkungan purba dan adaptasi manusia, dan teknologi litik. Ia adalah editor dari
"Complex Hunter Gathers: Evolution and Organization of Prehistoric Communities on the Plateau of Northwestern North America" dan "Life in Neolithic Farming Communities: Social Organization, Identity, and Differentiation."
Jam ‘Molekuler baru’ membantuk menemukan sejarah migrasi manusia
ScienceDaily (June 22, 2009) — Para peneliti dari University of Leeds telah merancang metode lebih teliti dalam menemukan sejarah migrasi manusia purba – bahkan saat tidak ada bukti arkeologis
Mendekati kronologi migrasi populasi sepanjang sejarah awal manusia selalu problematis. Metode genetik yang paling sering digunakan menemukan leluhur bersama terakhir dari satu garis keturunan memakai sampel dari DNA mitokondria (mtDNA), namun metode ini terbukti tidak reliabel, menjadi 20 tahun penelitian menjadi diragukan.
Metode baru ini mempertajam perhitungan mtDNA dengan memperhitungkan pula proses seleksi alam – dimana para peneliti menyadarinya menyimpangkan hasil mereka – dan telah diuji dengan berhasil pada tanggal kolonisasi yang dibenarkan oleh bukti arkeologis, seperti polinesia di pasifik (sekitar 3000 tahun lalu), dan pulau Canary (sekitar 2500 tahun lalu).
Menurut mahasiswa doktoral
Pedro Soares yang menemukan metode baru ini: “Seleksi alam secara bertahap memindahkan mutasi gen berbahaya dalam mtDNA menghasilkan efek tergantung waktu pada berapa banyak mutasi yang anda lihat pada pohon keluarga. Apa yang kami telah lakukan adalah menemukan rumus yang mengkoreksi efek ini sehingga kami kini memiliki cara yang reliabel untuk menentukan waktu pewarisan genetik.
“Ini artinya kita dapat meletakkan skala waktu pada daerah manapun di pohon keluarga, langsung pada leluhur wanita bersama manusia, yaitu “Hawa mitokondria” yang hidup sekitar 200 ribu tahun lalu. Faktanya kami dapat menemukan migrasi manapun yang kita peroleh datanya,” katanya.
Lebih lanjut, bekerja dengan database lebih dari 2 ribu sampel barisan lengkap mtDNA , perhitungan Soares, untuk pertama kalinya, memakai dara dari seluruh molekul mtDNA. Ini artinya hasilnya tidak hanya lebih akurat, namun juga lebih tajam, memberikan jangkauan waktu yang lebih sempit.
Metode baru ini telah menghasilkan penemuan yang mengejutkan. Kata arkeogenetikawan
Professor Martin Richards, yang membimbing
Soares: "Kami dapat menghentikan debat mengenai ekspansi manusia di amerika. Para peneliti telah memperkirakan waktu dari mtDNA yang terlalu tua untuk bukti arkeologis, namun perhitungan kami memberikan waktu sekitar 15 ribu tahun lalu, sekitar masa bukti arkeologis pertama ditemukan.
”Lebih jauh, kita dapat mengatakan dengan yakin kalau perkiraan manusia keluar dari afrika adalah sekitar 50-70 ribu tahun lalu – sekitar 10-20 ribu tahun lebih awal dari yang diperkirakan sebelumnya.
Tim ini telah membuat sebuah kalkulator sederhana gratis dimana para peneliti dapat menggunakannya di situs University of Leeds
Paper ini diterbitkan dalam edisi terbaru American Journal of Human Genetics.
Referensi jurnal
1. Pedro Soares , Luca Ermini , Noel Thomson , Maru Mormina , Teresa Rito , Arne Röhl , Antonio Salas , Stephen Oppenheimer , Vincent Macaulay and Martin B. Richards. Correcting for Purifying Selection: An Improved Human Mitochondrial Molecular Clock. American Journal of Human Genetics, 2009; DOI: 10.1016/j.ajhg.2009.05.001
Ukuran itu penting: Penemuan sperma raksasa dalam fosil mikro
Panjang sel sperma heliks berfilamen dari ostracoda air tawar dapat mencapai sepuluh kali panjang tubuh produsennya. Sel sperma Ostracoda terpanjang yang diketahui adalah 1 cm. mikrograf elektron ini menunjukkan sebuah bundelan sperma raksasa itu yang diekstrak dari Eucypris virens, yang panjangnya sekitar 1.8 mm . (Credit: Dr. Renate Matzke-Karasz)
ScienceDaily (June 19, 2009) — Misteri sperma raksasa yang ada dalam beberapa kelompok hewan hidup masa kini mengambil dimensi baru- dalam salah satu kelompok crustacea mikro bukti baru menunjukkan kalau ciri ini telah ada paling tidak 100 juta tahun lalu.
Dalam kompetisi mendapatkan pasangan, pejantan harus bersaing satu sama lain –baik itu dalam warna bulu, antena besar atau tarian. Betina dalam beberapa spesies, walaubegitu, kawin dengan beberapa pejantan, sehingga pesaing bahkan setelah kawin masih belum terkalahkan. Sehingga sperma mereka yang bersaing. Karena ukuran lebih besar dapat meningkatkan kemungkinan pembuahan, dalam beberapa spesies sel-sel sperma raksasa berevolusi – sebagian tumbuh bahkan lebih besar dari pejantan yang menghasilkannya.
Kini, sebuah tim peneliti internasional dipimpin oleh Dr. Renate Matzke-Karasz, Ludwig-Maximilians-Universität (LMU) di Munich, secara tidak langsung mendeteksi tanda sperma raksasa dalam ostracoda fosil. Memakai holotomografi sinar x sinkrotron, sebuah teknik pencitraan sangat rumit yang dikembangkan di European Synchrotron Radiation Facility, para peneliti mampu melihat kedalam crustacea sangat kecil ini, yang panjangnya hanya 1 mm. “Dalam fosil mikro ini, kami mendeteksi organ-organ yang diperlukan untuk mengirimkan spermatozoa raksasa,” lapor Matzke-Karasz. "Karena ostracoda modern masih menghasilkan sperma raksasa, dan manuver mereka dengan organ yang sama 100 juta tahun lalu, adalah aman untuk mengatakan kalau fitur ini hanya berevolusi sekali dalam grup ini. Tampaknya ia adalah strategi evolusi yang sukses untuk reproduksi, walaupun sangat mahal bagi kedua gender.”
Sperma seorang manusia akan sepanjang 17 meter bila ingin dibandingkan dengan ostracoda modern, yang spermanya sampai sepuluh kali ukuran hewan itu sendiri. Kasarnya 34 ribu dari sperma manusia seukuran 50 mikron akan sepanjang tubuh manusia bila dibariskan ( 1,70m).
Bila betina mengijinkan lebih dari satu jantan kawin dengannya, maka persaingan jantan akan terus terjadi setelah kawin. Situasi ini menghasilkan tekanan pada teori paling valid mengenai seleksi seksual: Menurut itu, jantan yang menghasilkan sejumlah besar spermatozoa yang kecil dengan cepat dan dengan mudah lebih baik kemungkinannya bereproduksi, sementara betina berinvestasi hanya pada beberapa telur yang besar. Namun jika sperma harus berkompetisi di dalam tubuh betina, kualitas kadang tampak melebihi kuantitas. Dalam kasus ini kemungkinan membuahi sebuah ovum dapat meningkat dengan ukuran sel sperma. Ini berlaku pada sperma satu individu dengan sperma lawan dari jantan lain. Sedemikian hingga, hewan itu menginvestasikan banyak energi dalam menghasilkan dan membawa sperma besar itu.
Ini membawa pada raksasa yang berevolusi. Sperma manusia akan sepanjang 40 meter bila sebanding dengan sperma Drosophila bifurca, misalnya: jantan lalat buah ini panjangnya hanya beberapa milimeter, namun spermanya enam sentimeter. Serangga juga, beberapa primate, burung dan cacing diketahui memiliki sperma raksasa. Contoh lain adalah ostracoda, yang spermanya sepuluh kali lebih besar dari hewannya sendiri. Crustacean akuatis ini tumbuh hanya beberapa milimeter, dan dikelilingi oleh cangkang seperti remis.
Pelindung ini memfosil dengan baik, sehingga ostracoda sering ditemukan, sebagian berasal dari 450 juta tahun lalu. “Mereka adalah grup penting karena menyimpan informasi mengenai lingkungan tempat mereka tinggal,” kata Matzke-Karasz. “Cangkang fosil ostracoda menjadi arsip sejarah bumi, menyimpan informasi tentang iklim, ekologi dan geologi ribuan bahkan jutaan tahun lalu.” Hanya dalam kasus langka, bagian lembut dan kakinya tetap terlestarikan. Karena fosil ini menarik bagi biologi evolusi, kelompok yang bekerja dengan Matzke-Karasz mempelajari fosil zaman kapur Harbinia micropapillosa yang masih memiliki bagian lunak. Untungnya, fosil langka ini merupakan anggota ostracoda yang sama dengan yang menghasilkan sperma raksasa masa kini, memberi kesempatan untuk melihat bukti fosil sperma raksasa.
Penyelidikan sangat rumit dan berteknologi tinggi dilakukan di "European Synchrotron Radiation Facility (ESRF, Grenoble, France)",
Yang juga membiayai proyek. “Holotomografi adalah teknik pencitraan non destruktif seperti tomografi computer, dimana sinar x sinkrotron koheren dipakai,” jelas Dr. Paul Tafforeau dari ESRF. "Dengan metode ini, sebuah citra 3 dimensi dari struktur dalam benda sangat kecil dapat dibuat tanpa merusak bendanya, dengan tingkat kontras dan presisi yang tidak dapat dijangkau teknik lain.” Holotomografi baru kali ini dipakai untuk pencitraan fosil, namun hasil terbaru dalam teknik demikian membawa pada penemuan baru fosil. “Kami mendapatkan citra jelas dari alat reproduksi fosil ostracoda dan ini mengejutkan,” lapor Dr. Giles Miller dari Natural History Museum di London. "Hasil kami menunjukkan kalau hewan ostracoda zaman kapur berusia 100 juta tahun telah bereproduksi dengan sperma raksasa.”
Kerabat baru crustacean ini memiliki alat reproduksi yang sepertiga volume tubuhnya. Di kedua jenis kelamin, organ reproduksi ada sebagai dua unit fungsi berbeda, satu di tiap sisi tubuh. Pada jantan, ini adalah dua pompa sperma besar yang disebut organ Zenker. Sesuai dengan ini, ostracoda betina memiliki dua lobang panjang menuju ke dua vagina. Struktur karakteristik ini adalah adaptasi sempurna pada transport sperma raksasa. Penyelidikan sinar x pada ostracoda fosil mengungkap pasangan tabung bolong pada jantan yang terkait dengan organ Zenker.
“Pada betina, disisi lain, kami menemukan dua bukaan bolong panjang di abdomen, yang juga ada di spesies masa kini,” kata Radka Symonova dari Charles University di Prague. "Bukaan ini adalah penerima penyimpan sperma. Mereka ada pada ostracoda dimana betinanya menyimpan spermatozoa raksasa dalam tubuh mereka hingga saat oviposisi, saat tiap ovum dibuahi oleh satu sperma. Dari spesies masa kini kita tahu kalau vesikel seminal hanya mendapatkan bentuk ini saat mereka terisi sperma raksasa.” Jadi, betina fosil ini jelas baru saja kawin sebelum terkubur daram endapan. “Holotomografi kami sesungguhnya mengungkapkan inseminasi fosil,” rangkum
Symonova
“Jadi, reproduksi dengan sperma raksasa telah berkembang sekitar 100 juta tahun lalu pada kelompok ostracoda ini,” jelas Dr. Robin James Smith dari Lake Biwa Museum di Shiga, Jepang. “Hingga kini, tidak diketahui apakah sperma ostracoda raksasa muncul beberapa kali dalam evolusi, seperti pada Drosophila, ataukah mereka melestarikan tampilan dari kelompok tertentu selama jutaan tahun,” lanjut
Matzke-Karasz. “Pertanyaan ini kini dapat dijawab sekali dan selamanya: sperma raksasa telah diproduksi setidaknya oleh beberapa spesies pada waktu lama, walau harganya mahal untuk betina maupun jantan. Tahap pertama penelitian kami adalah mencoba memahami mengapa dan bagaimana ini bisa bertahan begitu lama.”
Proyek ini dipimpin oleh paleontolog
LMU Munich yang didanai oleh
ESRF (Grenoble), European Union in the scope of the Marie Curie RT Network "SEXASEX" dan Lake Biwa Museum.
Mammoth hidup di Inggris hingga 14 ribu tahun lalu
Konsep seniman pada keluarga mamoth wol. (Credit: iStockphoto/KIM FREITAS)
ScienceDaily (June 18, 2009) — Penelitian yang akhirnya membuktikan kalau tulang yang ditemukan di Shropshire, England adalah bukti paling muda secara geologis dari keberadaan mamoth wol di Eropa barat laut diterbitkan tanggal 17 juni di Geological Journal. Analisis tulang dan lingkungannya menunjukkan kalau sebagian mamoth tetap menjadi bagian kehidupan liar inggris jauh setelah mereka diyakini telah punah.
Tulang mamoth ini terdiri dari satu kerangka lengkap jantan dewasa dan setidaknya empat anak-anak, digali tahun 1986, namun penandaan karbon yang dilakukan saat itu dipandang tidak teliti. Kemajuan teknologi pada dua dekade terakhir kini memungkinkan pembacaan yang lebih teliti, yang komplemen dengan data geologi yang diperlukan untuk meletakkan tulang dalam konteks lingkungannya. Ini termasuklah sebuah studi pada peluruhan tulang, analisis serangga fosil yang juga ditemukan ditempat, dan analisis geologis pada sedimen sekitarnya.
Penelitian dilakukan oleh Professor Adrian Lister bertempat di Natural History Museum London, yang melakukan sejumlah studi pada penundaan kepunahan dimana sedikit spesies bertahan selama ribuan tahun lebih lama dari diperkirakan sebelumnya.
"Mammoth secara umum diyakini telah punah di eropa barat laut sekitar 21 ribu tahun lalu pada perluasan zaman es, dikenal sebagai “Maksimum glasial akhir” kata Lister. "Penandaan radiokarbon terbaru kami pada mamoth Condover merubahnya, dengan menunjukkan kalau mammoth kembali ke inggris dan bertahan hidup hingga sekitar 14 ribu tahun lalu.”
Kerangka Shropshire adalah catatan terbaru mamoth di eropa barat laut yang bukan hanya membuktikan kalau spesies ini bertahan jauh lebih lama dari yang diyakini secara tradisionla namun juga memberi bukti kuat untuk menghentikan debat apakah kepunahan mammoth disebabkan perubahan iklim atau perburuan manusia.
“Usia baru kemunculan terakhir mamoth berkaitan sangat dekat dengan waktu perubahan iklim saat habitat padang rumput terbuka zaman es diambil alih oleh hutan, yang memberikan penjelasan lenyapnya mereka,” kata Lister. "Ada manusia dimana-mana pada zaman mamoth Condover, namun tidak ada bukti perburuan mamoth yang signifikan.”
Penemuan
Dr Lister ditampilkan dalam satu dari tiga makalah mengenai mammoth condover yang semua diterbitkan dalam
Geological Journal. Paper lain berfokus pada konteks lingkungan purba dari mammoth
(Allen et al) dan studi geologis di situs dimana mammoth ditemukan (Scourse et al).
Referensi jurnal
1. Lister A. Late-glacial mammoth skeletons (Mammuthus primigenius) from Condover (Shropshire, UK): anatomy, pathology, taphonomy and chronological significance. Geological Journal, DOI: 10.1002/gj.1162
2. Allen.J.R.M, Scourse.JD, Hall,A.R, Coope G.R. Palaeoenviromental context of the Late-glacial woolly mammoth (Mammuthus primigenius) discoveries at Condover, Shropshire, UK(pn/a). Geological Journal, 2009 DOI: 10.1002/gj1161
Scourse, Coope et al. Late-glacial remains of woolly mammoth Mammuthus primigenius) from Shropshire UK: stratigraphy, sedimentology and geochronology of the Condover site (p n/a). Geological Journal, 2009 DOI: 10.1002/gj.1163
