Seekor kutu air (Daphnia) yang dibesarkan di lingkungan aman ternyata tetap mampu menumbuhkan pelindung tubuh mirip baju zirah. Kemampuan ini muncul untuk menghadapi predator yang bahkan belum pernah mereka temui sebelumnya.
Perubahan bentuk tubuh krustasea air tawar ini meliputi helm di kepala yang membengkak serta duri ekor yang memanjang. Dilansir dari Media Indonesia, fenomena unik ini dipicu oleh jejak kimiawi samar bernama kairomon yang dilepaskan oleh musuh di dalam air.
Melalui senyawa tersebut, predator tanpa sadar menyiarkan keberadaan mereka yang kemudian didengar oleh sang mangsa. Meski perubahan fisik ini sudah lama diketahui, proses awal pengubahan molekul larut air menjadi sinyal pertumbuhan sempat menjadi misteri.
Kini, tim peneliti dari Universitas Ruhr Bochum (RUB) di Jerman berhasil mengungkap teka-teki tersebut. Dalam studi yang dipublikasikan di jurnal Proceedings of the Royal Society B, para ilmuwan mengamati tiga spesies Daphnia dengan respons pertahanan yang berbeda.
Spesies pertama adalah Daphnia magna yang menghadapi krustasea predator Triops dengan cara menggembungkan tubuh seperti balon agar sulit ditelan. Spesies kedua, Daphnia longicephala, memperbesar kepalanya menjadi kubah runcing untuk lolos dari cengkeraman serangga air backswimmer.
Sementara itu, spesies ketiga yaitu Daphnia lumholtzi merespons ancaman ikan stickleback dengan memanjangkan duri-duri di tubuhnya. Presisi perubahan ini membuktikan bahwa kutu air mampu mengodekan molekul spesifik dari setiap pemburu.
Tim peneliti yang dipimpin Profesor Linda C. Weiss kemudian berfokus pada reseptor ionotropik, yaitu gerbang molekuler pada sel yang terbuka saat terkena kunci kimiawi yang cocok. Perhatian mereka tertuju pada dua protein reseptor, yakni IR25a dan IR93a, yang bertindak sebagai reseptor pendamping pada membran sel.
Untuk mengujinya, peneliti menggunakan metode interferensi RNA guna menyuntikkan fragmen RNA kecil yang memblokir produksi kedua protein tersebut. Hasilnya, hewan uji tetap tumbuh dan makan dengan normal, tetapi mereka kehilangan sensor molekuler pada antenul di dekat kepala.
Saat dimasukkan ke dalam air yang penuh dengan zat kimia predator, kutu air dengan gen utuh langsung menumbuhkan pelindung tubuh mereka. Sebaliknya, kutu air yang gen proteinnya telah dinonaktifkan tidak melakukan perubahan fisik apa pun dan tubuh mereka tetap polos.
"Hingga makalah ini terbit, tidak ada yang pernah menunjukkan bahwa membungkam gen-gen spesifik ini dapat menghapus pertahanan Daphnia sepenuhnya," jelas laporan penelitian tersebut.Bagi Profesor Weiss, penemuan ini memiliki implikasi penting yang melampaui biologi krustasea. Jika hubungan kimiawi antara predator dan mangsa terputus akibat faktor luar seperti perubahan iklim yang menghangatkan kolam, kutu air akan berhenti membangun pertahanan.
Dampaknya, populasi kutu air bisa merosot tajam dan mengancam hancurnya rantai makanan di air tawar yang lebih luas. Melalui penemuan dua protein kunci ini, ilmuwan kini dapat meneliti lebih lanjut ketahanan jaring-jaring makanan air tawar menghadapi kemunculan sinyal kimiawi baru.
