https://frosthead.com

Kutu busuk Mengitari Bumi Bersama Dinosaurus, 100 Juta Tahun Lalu

Meskipun manusia saat ini berisiko kecil diinjak oleh T. rex, mereka masih rentan terhadap gigitan hama prasejarah yang berbeda: kutu busuk.

Sebuah studi baru dari tim peneliti internasional menemukan bahwa kutu busuk berevolusi sekitar 100 juta tahun yang lalu, ketika dinosaurus masih memerintah Bumi, membuat mereka dua kali lebih tua dari yang diyakini oleh ahli entomologi sebelumnya. Hipotesis sebelumnya menunjukkan bahwa kelelawar adalah inang pertama serangga parasit, tetapi catatan fosil dan bukti DNA menunjukkan bahwa makhluk itu sebenarnya muncul puluhan juta tahun sebelumnya, menurut penelitian yang diterbitkan pekan ini di Current Biology .

"Host pertama yang bisa kita lacak adalah kelelawar, " kata co-lead penulis Klaus Reinhardt, seorang peneliti bedbug di Universitas Teknologi Dresden di Jerman. “Tetapi fosil [kelelawar] tertua berasal dari sekitar 50 atau 60 juta tahun yang lalu. … Tidak mungkin kelelawar akan menjadi tuan rumah yang pertama dari bedbugs karena mereka ada sebelum jenis proto-kelelawar mengepak di udara. ”

Para peneliti menggunakan bahan genetik dari 34 spesies kutu busuk, yang dikumpulkan lebih dari 15 tahun, untuk melacak kembali pohon evolusi serangga. Sementara beberapa sampel disediakan oleh museum sejarah alam atau ilmuwan lain di lapangan, yang lain memerlukan sedikit lebih banyak kerja keras. Reinhardt mengatakan para pengarang membuang air di seluruh dunia, dari Afrika ke Amerika Selatan ke Asia Tenggara, dengan harapan melacak sebanyak mungkin genera. Setelah sekian lama mengarungi guano kelelawar setinggi lutut untuk merampas serangga dari dinding gua, tim mengumpulkan spesimen dari lima dari enam subfamili kutu busuk untuk mengembangkan sejarah evolusi yang diperbarui untuk hama parasit.

Bedbug dan Bat Kutu busuk lebih tua daripada kelelawar — mamalia yang sebelumnya dipercayai sebagai induk pertama mereka 50-60 juta tahun yang lalu. Kutu busuk sebenarnya berevolusi sekitar 50 juta tahun sebelumnya. (Mark Chappell / Universitas California, Riverside)

Dari spesimen yang dikumpulkan, para peneliti mengekstraksi sampel DNA dan, berfokus pada lima titik tertentu dalam genom, membandingkan hasil mereka antara genera untuk memahami bagaimana pohon keluarga bedbug cocok bersama. Dengan asumsi bahwa gen berubah pada tingkat yang konstan, mereka kemudian dapat bekerja mundur untuk menghasilkan garis waktu untuk evolusi kutu busuk.

Tanggal yang lebih awal itu juga didukung oleh dua fosil purba — satu dari pendahulu kutu busuk dan spesies terkait, dan satu lagi kutu busuk awal — yang keduanya akan menempatkan penampilan kutu busuk sekitar 100 juta tahun yang lalu, kata Reinhardt. Jika ini masalahnya, kutu busuk pertama kali muncul pada periode Kapur, yang berarti makhluk-makhluk itu berlari-lari kecil di samping pterodactyl yang menukik dan triceratop bertanduk besar.

Meskipun orang mungkin suka membayangkan T. rex yang hebat mengeluh tentang gigitannya yang gatal, Reinhardt mengatakan itu bukan dinosaurus yang berfungsi sebagai inang bagi kutu busuk. Hama lebih suka memberi makan hewan yang hidup dalam kelompok yang nyaman, dan dinosaurus cenderung lebih bebas berkeliaran. Beberapa mamalia kecil dari masa itu kemungkinan besar adalah kandidat, tetapi Reinhardt mengatakan lebih banyak pekerjaan diperlukan untuk mengungkap makhluk mana yang pertama kali menderita amarah kecil kutu busuk itu.

Tom Henry, seorang kurator entomologi di Museum Nasional Sejarah Alam Smithsonian, mengatakan karya penulis ini menciptakan banyak pertanyaan untuk dijawab oleh para peneliti di masa depan. Meskipun ada kemungkinan bahwa kelelawar berevolusi lebih awal dan kita belum memiliki bukti fosil, penelitian ini mendorong para ahli entomologi untuk memikirkan kembali pemahaman mereka tentang inang asli kutu busuk.

"Rekonstruksi filogenetik mereka, menggunakan catatan fosil yang diketahui, memberikan bukti meyakinkan bahwa bedbugs berevolusi sebelum kelelawar, " kata Henry dalam email. "Dalam hal ini, mereka harus memakan mamalia leluhur lainnya, mungkin pendahulu kelelawar, yang juga tinggal di gua-gua atau kawasan lindung lainnya."

Studi ini juga membantah ide yang diterima sebelumnya tentang bagaimana pola makan parasit berevolusi. Hipotesis sebelumnya menyatakan bahwa kutu busuk menjadi pemilih dari waktu ke waktu, bergeser dari generalis yang memakan apa pun yang datang ke spesialis yang menempel pada host tertentu sebagai sumber makanan. Pola ini telah diamati pada spesies lain; mereka yang memfokuskan upaya mereka pada diet khusus dapat menjadi sangat efisien dalam memperoleh nutrisi dari sumber-sumber tertentu, dan kadang-kadang mereka mengalahkan pesaing mereka yang kurang rewel.

Namun, hasil para peneliti tidak mendukung perubahan keseluruhan dari pola makan umum ke pola makan spesialis, kata Reinhardt. Faktanya, dalam sejumlah kasus, parasit tampaknya telah memperluas diet mereka.

Tiga kali kutu busuk telah berevolusi untuk memberi makan manusia, misalnya, tampaknya mendukung gagasan bahwa kutu busuk dapat menjadi generalis. Alih-alih beralih dari diet khusus sebelumnya, bedbugs hanya menambahkan manusia ke menu ketika ada kesempatan, kata Reinhardt. Para penulis tidak yakin apa yang mungkin mendorong pergeseran ke arah ini, selain gagasan samar bahwa kutu busuk mungkin mengambil keuntungan dari "peluang ekologis."

“Katakanlah Anda adalah spesialis kelelawar dan Anda tinggal di sebuah gua, dan tiba-tiba Anda mendapatkan manusia yang sangat bagus, bau, dan berair ini datang ke sana sepanjang waktu. Ini akan menjadi peluang ekologis untuk sumber makanan baru, ”kata Reinhardt. "Jika kamu sebagai spesies masih memiliki kemampuan untuk menghisap kelelawar ini, tetapi sekarang juga memiliki kemampuan untuk menghisap manusia, maka dengan beberapa definisi, kamu sudah menjadi semacam generalis."

Namun, pemahaman tentang evolusi spesialis-ke-generalis yang diusulkan masih jauh dari lengkap, kata Reinhardt. Dan kesempatan ekologis tidak berlaku dalam semua kasus, karena penulis menemukan bahwa ketika mereka mencoba menawarkan tubuh mereka sendiri sebagai bahan makanan bagi beberapa spesimen hidup mereka, serangga itu mengangkat hidung mereka, menolak untuk memberi makan.

Alur waktu bergeser untuk kutu busuk juga bertentangan dengan teori evolusi dua varietas hama yang umumnya menyerang manusia saat ini: tropis dan kutu busuk umum. Sementara peneliti lain percaya keretakan evolusi terjadi karena serangga berkembang ketika memakan spesies terpisah dari manusia purba dan modern — Homo erectus dan Homo sapiens — penulis penelitian menghitung bahwa spesies kutu busuk berpisah lebih dari 30 juta tahun sebelum manusia inangnya berjalan. Bumi.

Hasil penulis dapat mempengaruhi bagaimana kita memahami evolusi bukan hanya dari kutu busuk, tetapi juga spesies parasit lain, kata Henry.

Reinhardt mengakui itu sedikit "tidak memuaskan" bahwa hasil studi menantang banyak asumsi sebelumnya tanpa menemukan jawaban positif untuk menggantikannya, tetapi ia berharap pertanyaan yang tersisa akan mengarah pada penelitian lebih lanjut.

"Anda harus menulis ulang beberapa ide buku teks tentang mengapa ada pasangan spesies manusia-parasit, " kata Reinhardt. "Anda harus menulis ulang sedikit tentang apa host aslinya."

Kutu busuk Mengitari Bumi Bersama Dinosaurus, 100 Juta Tahun Lalu