DNA gurita mungkin terungkap ketika lapisan es Antartika Barat baru-baru ini runtuh

Mendaftarlah untuk buletin sains Wonder Theory CNN. Jelajahi alam semesta dengan berita tentang penemuan menarik, kemajuan ilmiah, dan banyak lagi.

CNN
—

Studi terhadap DNA gurita mungkin telah memecahkan misteri abadi tentang waktu ganti kulit yang cepat Lapisan es Antartika Barat Masa lalu runtuh, mengungkapkan informasi berharga tentang masa depan Permukaan air laut mungkin naik karena iklim yang memanas.

Penelitian inovatif ini berfokus pada sejarah genetik gurita Turquet (Pareledone turqueti), yang hidup di dasar laut Antartika, dan apa yang dapat diungkapkannya tentang geologi wilayah tersebut dari waktu ke waktu.

Menelusuri pertemuan sebelumnya di berbagai populasi spesies yang berbeda menunjukkan keruntuhan yang terjadi baru-baru ini Tutup es Itu terjadi lebih dari 100.000 tahun yang lalu selama periode yang dikenal sebagai Zaman Es terakhir Ini adalah sesuatu yang dicurigai oleh para ahli geologi, tetapi mereka belum dapat memastikannya secara meyakinkan, menurut situs “luar angkasa” Amerika. Studi diterbitkan Kamis Di majalah Sains.

“Proyek ini menarik karena menawarkan perspektif yang benar-benar baru dalam menyelesaikan pertanyaan lama dalam komunitas geosains,” kata Sally Lau, penulis utama studi tersebut dan peneliti pascadoktoral di James Cook University di Australia.

“DNA hewan yang hidup saat ini berisi semua informasi tentang nenek moyangnya (di) masa lalu, jadi seperti kapsul waktu,” ujarnya.

Tim peneliti mendapatkan temuannya dengan mengurutkan DNA 96 gurita Turquet yang dikumpulkan oleh berbagai institusi di seluruh dunia dan melalui tangkapan sampingan selama bertahun-tahun. Spesimen tertua berasal dari tahun 1990-an, tetapi ketika diurutkan, gen mereka menghasilkan pohon keluarga terperinci yang berasal dari jutaan tahun yang lalu.

Analisis DNA memungkinkan para peneliti untuk memahami apakah populasi gurita Turquet yang berbeda melakukan perkawinan, dan pada titik mana perkawinan tersebut terjadi.

“Ini seperti 23andMe yang membuat gurita,” kata Lau, mengacu pada perusahaan pengujian genetik. “Informasi ini diturunkan dari orang tua ke anak, cucu, dll.”

Saat ini, populasi gurita Turquet di laut Weddell, Amundsen, dan Ross dipisahkan oleh lapisan es Antartika Barat seukuran benua dan tidak dapat bercampur.

Namun, studi tersebut menunjukkan bahwa kontak genetik terakhir antara kelompok-kelompok ini terjadi sekitar 125.000 tahun yang lalu, selama zaman es terakhir, ketika suhu global sama dengan suhu saat ini.

Temuan ini menunjukkan bahwa lapisan es Antartika Barat telah runtuh pada masa ini—suatu peristiwa yang akan menenggelamkan wilayah pesisir namun membuka wilayah yang tertutup es di dasar laut yang dapat ditempati oleh gurita, yang pada akhirnya akan bertemu dan berkembang biak dengan individu-individu dari populasi Turket. Yang dulunya terpisah secara geografis satu sama lain.

“Apa yang membuat WAIS penting adalah bahwa WAIS juga merupakan penyumbang kenaikan permukaan laut global terbesar di Antartika saat ini. Penulis studi Jan Strognell, profesor dan direktur Pusat Perikanan dan Budidaya Perairan Tropis Berkelanjutan di Universitas James Cook, mengatakan dalam sebuah pernyataan. “A keruntuhan total dapat menaikkan permukaan air laut global antara 3 dan 5 meter.” Strugnell pertama kali mengemukakan gagasan untuk menggunakan metode genom untuk memeriksa apakah lapisan es runtuh selama zaman es terakhir.

“Memahami bagaimana WAIS terbentuk di masa lalu ketika suhu global sama dengan saat ini akan membantu kita meningkatkan prediksi kenaikan permukaan laut di masa depan,” katanya.

Tim memilih spesies gurita ini untuk dipelajari karena hewan ini relatif tidak bergerak, hanya mampu merangkak di dasar laut, yang berarti mereka lebih mungkin bereproduksi dalam populasi lokal yang berbeda secara genetik. Sebaliknya, spesies laut yang bergerak cepat, seperti krill, akan memiliki DNA yang lebih homogen, sehingga mengaburkan hubungan genetik historis, kata Lau.

Selain itu, biologi gurita Turquet telah dipelajari dengan relatif baik, dan para ilmuwan memahami laju mutasi DNA dan waktu generasi, yang penting untuk penanggalan molekuler yang akurat, tambah Lau.

Pelajaran sebelumnya Lau mencatat bahwa penemuan ini, yang mencakup spesies krustasea dan moluska laut, telah menemukan penanda biologis runtuhnya lapisan es yang memiliki hubungan langsung antara Laut Ross dan Laut Weddell. Namun studi gurita Turquet yang baru adalah yang pertama dengan data beresolusi tinggi yang cukup dan ukuran sampel yang memadai untuk memahami apakah hubungan genetik ini didorong oleh runtuhnya lapisan es atau pergerakan gurita yang lebih bertahap di sekitar tepinya.

Lau mengatakan pendekatan genetik yang dilakukan timnya tidak dapat mengungkapkan secara pasti kapan lapisan es runtuh atau berapa lama peristiwa tersebut berlangsung. Namun, dengan sampel gurita segar dan teknik analisis DNA yang lebih canggih, pertanyaan-pertanyaan ini mungkin dapat diselesaikan di masa depan.

“Kami ingin terus menggunakan DNA sebagai alternatif untuk menjelajahi wilayah lain di Antartika dengan sejarah iklim yang kurang dipahami,” katanya. “Kami terus mencari spesies baru untuk menguji pertanyaan ilmiah ini.”

Dalam komentar yang diterbitkan bersamaan dengan penelitian tersebut, Andrea Dutton, seorang profesor di Departemen Geosains di Universitas Wisconsin-Madison, dan Robert M.
DeConto, seorang profesor di Fakultas Bumi dan Keberlanjutan Universitas Massachusetts Amherst, menyebut penelitian baru ini sebagai “terobosan.”

Mereka mencatat bahwa meskipun bukti geologis semakin meningkat bahwa lapisan es Antartika Barat mungkin telah runtuh selama zaman es terakhir, “hasil dari setiap penelitian disertai dengan peringatan.”

Mereka menambahkan bahwa penggunaan kumpulan data yang sangat berbeda untuk mengatasi masalah mendesak ini “menimbulkan beberapa pertanyaan menarik, termasuk apakah sejarah ini akan terulang kembali, mengingat lintasan suhu global saat ini.”

Menggunakan genom gurita adalah “cara yang inovatif dan menarik” untuk menjawab pertanyaan penting tentang sejarah perubahan iklim, kata Douglas Crawford, profesor biologi dan ekologi kelautan di Universitas Miami, yang tidak terlibat dalam penelitian ini.

“Ini adalah penelitian yang cermat dengan ukuran sampel yang cukup dan serangkaian penanda genetik yang diperiksa secara cermat,” tambahnya.

“Hal ini memerlukan hipotesis yang menantang dan menggunakan kumpulan data yang sepenuhnya independen yang mendukung sistem WAIS (yang pada akhirnya) runtuh,” katanya melalui email.