Ilmuwan Tercengang Saat Temukan Peristiwa Sangat Langka, Hanya Terjadi Sekali dalam 1 Miliar Tahun

Para ilmuwan menemukan peristiwa super langka di dunia, di mana mereka menemukan dua bentuk kehidupan yang bersatu untuk menciptakan bagian sel baru. Para peneliti memperkirakan, mikroba yang tertelan oleh sel alga sekitar 100 juta tahun yang lalu telah berevolusi menjadi bagian integral dari mesin sel.

Ilmuwan menemukan struktur pertama yang diketahui dalam sel kompleks yang mampu menarik nitrogen dari atmosfer dan mengubahnya menjadi bentuk yang dapat digunakan oleh sel. Mereka menamai bagian sel yang baru ini sebagai "nitroplast". Menurut dua penelitian terbaru, planet ini kemungkinan besar telah berevolusi sekitar 100 juta tahun yang lalu.

Bakteri dan alga sebelumnya hidup dalam simbiosis, dengan mikroba menyediakan nitrogen dalam bentuk yang dapat digunakan oleh alga, sementara alga memberikan tempat tinggal bagi mikroba. Namun, mikroba tersebut telah berevolusi menjadi struktur sel atau organel lengkap dengan metabolisme yang terkait langsung dengan metabolisme alga.

“Sangat jarang organel muncul dari benda-benda seperti ini,” kata Tyler Coale, seorang sarjana pascadoktoral di Universitas California, Santa Cruz (UCSC) dan penulis utama salah satu dari dua penelitian terbaru yang mengidentifikasi nitroplast, seperti dilansir Live Science.

Contoh endosimbiosis kedua yang diketahui terjadi sekitar 1 miliar tahun yang lalu, yang menghasilkan kloroplas dan memicu evolusi tumbuhan. Peristiwa ketiga yang diketahui mungkin telah memunculkan organel yang kurang dikenal yang disebut kromatofor pada kulit cephalopoda.

Ilmuwan pertama kali menemukan mikroba yang berubah menjadi nitroplast pada tahun 1998. Dalam penelitian tersebut, tim menemukan rangkaian DNA pendek mikroba dari air laut Samudra Pasifik. Mereka menentukan bahwa DNA tersebut milik cyanobacterium pengikat nitrogen, yang disebut UCYN-A.

Penemuan ini bertepatan dengan penelitian di Universitas Kochi di Jepang, di mana para ilmuwan menemukan cara untuk membiakkan alga yang membawa UCYN-A di laboratorium. Para peneliti menerbitkan hasil penelitian ini dalam jurnal Sel, melaporkan bahwa pertumbuhan UCYN-A dan sel inangnya disinkronkan dan dikendalikan oleh pertukaran nutrisi.

Untuk mengonfirmasi hasil ini, Zehr dan rekan-rekannya melakukan penelitian kedua, yang diterbitkan dalam jurnal Sains. Hasilnya menunjukkan UCYN-A mengimpor protein dari sel inangnya, menunjukkan bahwa mikroba tersebut telah membuang beberapa mesin selulernya dan malah mengandalkan inangnya untuk berfungsi. Ini menegaskan bahwa bakteri tersebut telah menjadi bagian dari mesin sel inangnya.

UCYN-A juga bereplikasi pada waktu yang sama dengan sel inangnya dan diwariskan seperti organel lainnya, sehingga menegaskan penemuan nitroplast.