Konten terkait
- Tweak Muatan Listrik Kecil Di Dalam Sel Dapat Memerangi Infeksi
Eksperimen aneh menunjukkan bahwa cacing pipih dapat mempertahankan perilaku terlatih bahkan setelah dipenggal. Foto oleh pengguna Flickr gailhampshire
Sudah lama diketahui bahwa banyak spesies cacing memiliki kemampuan luar biasa untuk menumbuhkan kembali tubuh dan bahkan organ tertentu ketika mereka telah dipotong. Tetapi penelitian baru oleh sepasang ilmuwan dari Tufts University telah mengungkapkan bahwa planaria — makhluk kecil, sering disebut cacing pipih, yang dapat hidup di air atau di darat — mampu meregenerasi sesuatu yang bahkan lebih menakjubkan.
Para peneliti, Tal Shomrat dan Michael Levin, melatih cacing pipih untuk melakukan perjalanan melintasi permukaan yang kasar untuk mengakses makanan, lalu melepas kepala mereka. Dua minggu kemudian, setelah kepala tumbuh kembali, cacing-cacing itu entah bagaimana mendapatkan kembali kecenderungan mereka untuk bernavigasi melintasi medan yang kasar, sebagaimana para peneliti baru-baru ini didokumentasikan dalam Journal of Experimental Biology .
Setelah dua minggu, kepala cacing tumbuh kembali, bersama dengan pelatihan yang mereka terima sebelum memenggal kepala. Gambar melalui Jurnal Biologi Eksperimental / Shormat dan Levin
Ketertarikan pada ingatan cacing pipih berasal dari tahun 1950-an, ketika serangkaian percobaan aneh oleh ahli biologi Michigan James McConnell menunjukkan bahwa cacing dapat memperoleh kemampuan untuk menavigasi labirin dengan diberi makan sisa-sisa cacing pipih lainnya yang telah dilatih untuk berjalan melalui labirin yang sama. McConnell berspekulasi bahwa jenis materi genetik yang disebut "memori RNA" bertanggung jawab atas fenomena ini, dan dapat ditransfer antar organisme.
Penelitian selanjutnya ke memori planaria RNA mengeksploitasi fakta bahwa cacing dapat dengan mudah meregenerasi kepala setelah dipenggal. Dalam beberapa penelitian, kepala cacing dipotong dan kemudian diregenerasi saat mereka berenang dalam larutan RNA; di yang lain, seperti yang ditunjukkan blog Field of Science, cacing yang telah dilatih untuk menavigasi labirin diuji setelah dipenggal kepalanya dan kepala mereka tumbuh kembali.
Sayangnya, temuan McConnell sebagian besar didiskreditkan — kritikus menunjuk pada metode penelitian yang ceroboh, dan beberapa bahkan menuduh bahwa planaria tidak memiliki kapasitas untuk memori jangka panjang — dan penelitian di bidang ini terbengkalai. Namun, baru-baru ini, Shomrat dan Levin mengembangkan sistem otomatis untuk melatih dan menguji cacing, yang akan memungkinkan langkah-langkah standar dan ketat tentang bagaimana organisme memperoleh dan mempertahankan ingatan dari waktu ke waktu. Dan meskipun memori RNA masih diyakini sebagai mitos, penelitian terbaru mereka telah mengkonfirmasi bahwa memori cacing ini bekerja dengan cara yang sangat aneh.
Sistem otomatis para peneliti menghilangkan bias yang melekat pada pengamat manusia dengan melacak pergerakan cacing melintasi piring dengan kamera dan menyandikan lokasi mereka dengan komputer. Gambar melalui Jurnal Biologi Eksperimental / Shormat dan Levin
Sistem komputerisasi para peneliti menangani cacing, dari spesies Dugesia japonica, dalam dua kelompok masing-masing 72 spesies. Satu kelompok dikondisikan untuk hidup dalam cawan petri yang berat sebelah, dengan yang lain dalam cangkang yang halus, selama sepuluh hari. Kedua hidangan diisi dengan makanan cacing yang cukup (potongan kecil hati sapi), sehingga masing-masing kelompok dikondisikan untuk mengetahui bahwa permukaan khusus mereka berarti "makanan ada di dekatnya."
Selanjutnya, masing-masing kelompok secara terpisah dimasukkan ke dalam cawan petri kasar dengan makanan yang hanya terletak di satu kuadran, bersama dengan LED biru cerah. Cacing pipih biasanya menghindari cahaya, jadi menghabiskan waktu di kuadran itu berarti bahwa harapan mereka akan makanan di dekat sana membuat mereka tidak menyukai cahaya.
Sebagai hasil dari pengkondisian mereka, cacing-cacing yang hidup dalam wadah kasar lebih cepat berduyun-duyun ke kuadran yang menyala. Para peneliti memiliki kamera video sistem otomatis melacak berapa lama cacing menghabiskan tiga menit berturut-turut di bawah lampu, dan yang dipelihara di piring kasar membutuhkan rata-rata enam menit untuk melewati angka ini, dibandingkan dengan sekitar tujuh setengah. menit untuk grup lain. Perbedaan ini menunjukkan bahwa kelompok sebelumnya telah dikondisikan untuk mengasosiasikan permukaan kasar dengan makanan, dan menjelajahi permukaan ini lebih mudah.
Setelah itu, semua cacing dipenggal sepenuhnya (setiap bagian otak diangkat) dan dibiarkan sendiri untuk menumbuhkan kembali kepala mereka selama dua minggu ke depan. Ketika mereka dimasukkan kembali ke dalam ruangan dengan permukaan kasar, kelompok yang sebelumnya tinggal di piring kasar - yaitu, kepala mereka sebelumnya telah tinggal di piring kasar - masih bersedia untuk menjelajah ke kuadran menyala dari hidangan kasar dan menghabiskan waktu yang lama di sana lebih dari satu menit lebih cepat daripada kelompok lain.
Luar biasa kelihatannya, beberapa kenangan yang tersisa dari pengkondisian permukaan yang kasar tampaknya telah hidup dalam tubuh cacing-cacing ini, bahkan setelah kepala mereka dipenggal. Penjelasan biologis untuk ini tidak jelas, seperti catatan blog The Verge . Penelitian sebelumnya mengkonfirmasi bahwa perilaku cacing dikendalikan oleh otak mereka, tetapi ada kemungkinan bahwa beberapa ingatan mereka mungkin telah disimpan dalam tubuh mereka, atau bahwa pelatihan yang diberikan kepada kepala awal mereka entah bagaimana memodifikasi bagian lain dari sistem saraf mereka, yang kemudian mengubah cara otak baru mereka tumbuh.
Ada juga penjelasan lain. Para peneliti berspekulasi bahwa epigenetik — perubahan struktur DNA organisme yang mengubah ekspresi gen — dapat memainkan peran, mungkin menyandikan memori (“lantai kasar = makanan”) secara permanen dalam DNA cacing.
Kalau begitu, eksperimen aneh ini akan memberikan hasil mengejutkan lain. Mungkin tidak ada yang namanya "memori RNA" per se, tetapi dalam berspekulasi tentang peran materi genetik dalam mempertahankan ingatan cacing ini, McConnell mungkin berada di jalur yang benar.
