Di bawah kondisi stres seperti kekeringan atau suhu yang ekstrem, water bear menerapkan beberapa bentuk kriptobiosis, keadaan di mana aktivitas metabolisme diperlambat atau hampir dihentikan. Anhydrobiosis adalah bentuk kriptobiosis yang paling banyak dipelajari dan terjadi dalam situasi pengeringan yang ekstrim. Beruang air memasuki anhidrobiosis dengan mengubah tubuhnya menjadi sesuatu yang mode yang disebut tun.

Apa Itu Mode Tun Tardigrada ?

Dalam keadaan tun ini, tardigrada menghasilkan gliserol (antibeku), dan juga mengeluarkan trehalosa, gula sederhana dengan sifat pengawetan yang luar biasa. “Trehalose dipandang sebagai kepompong yang menjebak biomolekul di dalam matriks kaca, seperti serangga yang membungkus ambar,” tertulis dalam makalah tahun 2009 di Protein Science. Saat trehalosa mengkristal, tardigrade menjadi seperti mumi dalam baju pelindung kaca. Dalam keadaan hibernasi ini, tardigrada dapat menahan hampir semua ancaman lingkingan ekstrem. Air mendidih dan suhu minus yang digin tidak mudah membuatnya mati.

Tardigrada Bertahan Hidup Di Angkasa

Pada tahun 2007, Badan Antariksa Eropa meluncurkan satelit yang membawa (antara lain) muatan tardigrades dalam bentuk tun. Kemudian secara selektif peneliti memaparkan tardigrada ke ruang hampa udara lengkap dengan adanya radiasi kosmik. Sepuluh hari kemudian, tardigrada dikembalikan ke Bumi dan direhidrasi. Hebatnya, segelintir dari mereka selamat dari radiasi dan ruang hampa, menjadikan mereka hewan pertama yang tercatat selamat dari paparan luar angkasa sepenuhnya.

Penelitian juga menunjukkan bahwa tardigrada dapat bertahan dari tekanan hingga 87.022,6 pounds per inci persegi – enam kali lipat dari tekanan yang kita temukan di bagian terdalam lautan. (Sekitar 43,00 PSI, “sebagian besar bakteri dan organisme multiseluler mati,” lapor Nature.)

Dalam kondisi tun, tardigrade mengurangi metabolisme hingga 99,99 persen untuk menunggu lingkungan yang lebih layak huni. Bahkan ada sebuah laporan yang menyatakan bahwa tardigrada mampu bertahan lebih dari 100 tahun sebelum direhidrasi.

Pada tahun 1983, tim ilmuwan Jepang dalam perjalanan melalui Antartika mengumpulkan beberapa tardigrada dan membekukannya selama tiga puluh tahun. Ketika tardigrada sudah tidak dibekukan lagi pada Mei 2014. Tardigrada melanjutkan kehidupan seperti biasa seperti tidak ada yang terjadi. Seperti hewan umum lainnya kemudian mereka berkembang biak.

Tardigrada atau Babi lumut memiliki adaptasi yang berbeda untuk berbagai macam ancaman lingkungan. Para ilmuwan berharap untuk belajar bagaimana meniru adaptasi luar biasa ini untuk organisme lain. (Ada beberapa bukti kecil bahwa memasukkan protein tardigrade ke dalam sel manusia bisa membantu melindungi sel manusia dari radiasi.)

Kuat Tapi Memiliki Kelemahan

Tardigrades kadang-kadang disebut sebagai “ekstremofil”, istilah yang digunakan untuk menggambarkan bakteri yang sangat kuat yang dapat hidup di ventilasi laut dan lingkungan yang sangat tidak ramah lainnya. Bartels menjelaskan bahwa mereka bukanlah ekstremofil, karena saat bertahan dalam lingkungan ekstrem mereka tidak benar-benar aktif namun berada dalam mode tun. “Sangat mudah untuk membunuh mereka saat mereka keluar dan berada di lingkungan normal mereka,” kata Bartels.

Tapi dalam bentuk tun mereka, mereka sangat sulit untuk dibunuh. Dan, setelah terjadinya bencana alam seperti tumbukan asteroid, mereka kemungkinan besar adalah makhluk hidup terakhir di Bumi. Untuk membunuh semua tardigrada di Bumi, penulis makalah Laporan Ilmiah Alam 2017 berpendapat, dibutuhkan peristiwa dengan kekuatan yang cukup untuk menguapkan semua lautan. Jadi bisa saja jika terjadi bencana besar di bumi tardigrada adalah mahluk hidup yang bertahan paling akhir.

The post Beruang Air Kebal Di Rebus Masih Hidup – Tun Mode appeared first on Adam Muiz.

“Tardigrada jelas bukan organisme yang hampir tidak bisa dihancurkan seperti yang dikatakan pada banyak situs web sains populer,” kata Ricardo C. Neves, seorang ilmuwan pascadoktoral biologi di Universitas Kopenhagen, yang ikut menulis makalah baru tentang ketangguhan Tardigrada, yang diterbitkan tanggal 9 Januari 2020 dalam jurnal Scientific Reports.

Berapa Lama Tardigrada Dapat Hidup di Lingkungan Ekstrem?

Organisme mikroskopik tangguh ini dapat mengatasi pembekuan, kekeringan, kekurangan oksigen, dan paparan radiasi bahkan bisa bertahan cukup lama di Angkasa Luar hampa udara. Penelitian sebelumnya menemukan bahwa Tardigrada bahkan bisa bertahan hidup direbus hingga 151⁰C selama satu jam, kata Neves kepada Live Science. Tapi tidak ada yang pernah mempelajari bagaimana Tardigrada menangani panas untuk waktu yang lebih lama. Itulah yang Neves dan rekan-rekannya peneliti lainnya ingin ketahui.

Metode penelitian sebenarnya menggunakan cara yang sederhana. Tim peneliti mengekspos Tardigrada dari spesies air tawar Ramazzottius varieornatus ke suhu hingga 40⁰C dengan kelipatan 2, 24 atau 48 jam. Tardigrada pada penelitian ini dalam kondisi aktif dan juga kondisi tun. Para peneliti juga menguji kelangsungan hidup makhluk-makhluk itu ketika kenaikan suhu secara bertahap dan bukan langsung, mengekspos beberapa Tardigrada ke periode aklimasi 2 jam pada 30⁰C dan 2 jam kemudian pada 35⁰C.

Hasil dari penelitian tersebut menunjukan terlalu lama di panas tidak baik untuk kondisi Tardigrada. Setelah 48 jam pada suhu 40⁰C, semua tardigrada dalam keadaan aktif mati. Sedangkan pada suhu 37⁰C, sekitar 46% tardigrada aktif mati dalam waktu 48 jam. Namun, aklimatisasi membantu Tardigrada aktif yang menjalani tahap aklimasi memiliki tingkat kelangsungan hidup 72% dalam waktu 48 jam, artinya hanya 28% yang meninggal.

Memanaskan Lingkungan Percobaan

Menggunakan patokan tingkat kematian 50%, para peneliti menemukan bahwa dibutuhkan 48 jam pada suhu 37,1⁰C untuk membunuh setengah dari tardigrada aktif yang belum terbiasa dengan panas. Aklimasi meningkatkan suhu yang dibutuhkan untuk membunuh setengah tardigrada aktif menjadi 37,6⁰C.

Tardigrada dalam keadaan tun bernasib sedikit lebih baik, mentolerir suhu yang lebih tinggi. Diperlukan pemanasan hingga 82,7⁰C untuk mematikan setengah tardigrada tun-state dalam waktu 1 jam. Waktu paparan yang lebih lama menurunkan suhu yang dibutuhkan untuk Tardigrada mampu bertahan. Selama 24 jam pemaparan suhu 63,1⁰C sudah cukup untuk membunuh setengah dari Tardigrada tun-state.

Baca Juga – Rahasia Ketagguhan Tardigrada

“Pada akhir studi, kami cukup terkejut melihat hasil penelitian, karena yang diharapkan Tardigrada – baik dalam keadaan aktif dan kering mampu bertahan pada suhu yang lebih tinggi, yang jelas ternyata tidak demikian,” menurut Neves. “Kami telah menemukan kelemahan Tardigrada.”

Menurut Neves “Kelemahan ini dapat menjadi masalah, karena merusak keyakinan bahwa Tardigrada akan bertahan hidup dari apa pun, bahkan supernova di dekatnya atau dampak asteroid yang menghancurkan kehidupan.”

“Fakta bahwa median suhu mematikan untuk Ramazzottius varieornatus aktif sangat dekat dengan suhu maksimum yang diukur saat ini di Denmark (yaitu, 36,4⁰C [97,5⁰F]) – di mana spesimen yang digunakan dalam penelitian ini telah diambil sampelnya – cukup mengkhawatirkan di pendapat kami, “tulis Neves dalam email ke Live Science.

Namun masa depan Tardigrada masih belum pasti, tambahnya. Eksperimen laboratorium menunjukkan bahwa hewan mampu menyesuaikan diri dengan kenaikan suhu sampai batas tertentu, sehingga laju pemanasan dan kemampuan Tardigrada untuk beradaptasi mungkin akan menentukan nasib Tardigrada kedepannya. Pertanyaan lain, kata Neves adalah seberapapun tangguh tardigrada laut maupun spesies air tawar, akan segera berhadapan pada air yang lebih panas saat suhu di dunia mulai menghangat.

Sumber :

• https://www.livescience.com/indestructible-tardigrades-cannot-survive-heat.html

The post Kelemahan Tardigrada Mahluk Terkuat di Bumi yang Terancam Perubahan Iklim appeared first on Adam Muiz.

Para peneliti juga mengesampingkan asumsi lama bahwa Tardigradas selamat dari dehidrasi berkat gula khusus yang disebut trehalosa, yang diketahui berfungsi pada katak pohon, misalnya. Mereka menemukan bahwa tardigrada tidak membuat trehalosa sama sekali, atau hanya membuat dalam jumlah kecil.

Hasil studi yang diterbitkan di Molecular Cell pada tanggal 16 Maret 2017 menunjukkan bahwa protein yang tidak memiliki struktur 3-D yang stabil, yang disebut protein Tardigrada-specific intrinsically disordered (TDPs), membentuk padatan seperti kaca yang melindungi hewan selama pengeringan.

Organisme lain mencapai toleransi pengeringan dengan gula yang disebut trehalosa, yang membentuk padatan seperti kaca setelah pengeringan. Selama bertahun-tahun, para peneliti berasumsi bahwa Tardigradas juga menggunakan trehalosa, tetapi banyak spesies beruang air hanya mengekspresikan sedikit gula — kemungkinan besar tidak cukup untuk memberikan kemampuan pengawet zat tersebut.

“Sudah lama diketahui bahwa polimer seperti ini dapat mencegah fusi antar membran selama pengeringan, tetapi tidak mengawetkannya sepenuhnya,” kata Crowe. “Molekul kecil seperti trehalosa atau glukosa, atau gula kecil lainnya, dibutuhkan sebagai tambahan. Mungkin saja sejumlah kecil trehalosa yang ditemukan di tardigrada dalam hubungannya dengan protein tersebut dapat melakukan pekerjaan itu atau mungkin membutuhkan keduanya. ”

Menurut Boothby, pertanyaan terbuka lainnya adalah apakah spesies Tardigrada selain tiga spesies yang diteliti dalam studi ini menggunakan mekanisme serupa untuk melindungi dari pengeringan. Ada lebih dari 1.200 spesies Tardigrada yang terbagi dalam dua kelas. “Akan sangat bermanfaat jika dan ketika kita dapat mulai melihat perbedaan antara kelas-kelas itu,” kata Carl Johansson, instruktur di Fresno City College di California yang tidak terlibat dalam pekerjaan ini.

Menyelidiki bagaimana TDP berfungsi pada tingkat molekuler untuk melindungi hewan dari pengeringan dapat menjadi pembelajaran untuk pengaplikasian di luar beruang air. “Ini merupakan langkah pertama yang dapat digunakan untuk meningkatkan kemampuan organisme lain untuk mengering di masa depan,” kata rekan penulis Lorena Rebecchi dari Universitas Modena dan Reggio Emilia di Italia. Rebecchi menjelaskan bahwa mempelajari lebih lanjut tentang protein Tardigrada pada akhirnya dapat memungkinkan para peneliti mengeringkan tumbuhan dan hewan lain dengan aman.

Banyak orang tidak tahu tentang Tardigrada, tapi hewan ini dapat dijadikan pembelajaran yang sangat penting. Tardigrada memiliki banyak rahasia biologis yang dapat digunakan untuk meningkatkan kualitas hidup manusia.

The post Apa Itu TDPs (Tardigrade-Specific Intrinsically Disordered Proteins) ? appeared first on Adam Muiz.