Pada tahun 2003, Leo Smith membedah seekor ikan beludru. Smith, seorang ahli biologi evolusi di University of Kansas, sedang mencoba mencari tahu hubungan antara ikan-ikan pipi, sebuah perintah yang mencakup ikan beludru, serta ikan tawon, ikan batu, dan lionfish yang terkenal. Namun, ketika dia berjalan menuju rahang atas ikan beludru, dia menyadari sesuatu yang aneh — dia kesulitan mengeluarkan tulang lachrymal.
“Pada ikan normal, ada sedikit jaringan ikat dan Anda dapat membuat pisau bedah antara rahang atas dan tulang ini, ” kenang Smith, yang karyanya berpusat pada evolusi racun ikan dan bioluminesensi. “Aku hanya mengalami saat yang mengerikan mencoba memisahkannya. Ketika saya akhirnya memisahkannya, saya perhatikan ada benda yang kental dan bergelombang ... saat itulah saya sadar bahwa itu harus semacam mekanisme penguncian. ”
Agar adil, sebagian besar ikan beludru sudah menyerupai mutan dobel, jadi tusuk sate tambahan tidak benar-benar tidak biasa. Tetapi mengingat bahwa Smith telah menghabiskan waktu bertahun-tahun mempelajari ikan pipi ( Scorpaeniformes ) —pesanan yang mendapatkan nama umum dari lempeng tulang yang ditemukan di setiap pipi — Anda akan berpikir dia akan melihat lonjakan mata yang besar dan terkunci sebelumnya. Dia tidak melakukannya. Dia dan rekan-rekannya akan menjuluki penemuan baru yang aneh ini "saber lachrymal."
(FYI: Lachrymal berasal dari kata Latin untuk “air mata.” Sementara ikan tidak bisa menangis, itu masih nama teknis untuk tulang yang membentuk rongga mata.)
Smith dan rekan penulisnya di American Society of Ichthyologists dan Herpetologist menggambarkan lonjakan mata yang tidak biasa ini untuk pertama kalinya dalam jurnal Copeia — dan bahkan melaporkan yang bercahaya hijau neon, lampu mata kecil. Para penulis belum bisa mengatakan dengan tepat untuk apa pelengkap itu. Tetapi mereka mengklaim bahwa itu memiliki potensi untuk secara mendalam mengatur kembali pohon evolusi Scorpaeniformes, mengubah apa yang kita ketahui tentang ikan yang sangat berbisa ini.
Temuan ini juga menimbulkan pertanyaan: Bagaimana sih yang melekat, pedang pengunci seperti pergi diabaikan begitu lama?
Spesies stonefish, Spotted Ghoul (Inimicus sinensis), terkubur dalam kerikil. (Leo Smith) Sangat mudah untuk melewatkan stonefish. Sesuai dengan namanya, mereka sangat mirip batu, dengan eksterior berbalut batu yang mencerminkan puing-puing bawah air atau bongkahan karang. Tetapi melangkahlah, dan Anda tidak akan pernah melupakannya.
Ada lebih banyak ikan berbisa di laut daripada ular di darat — atau memang, dari semua vertebrata berbisa yang digabungkan — tetapi stonefish adalah salah satu yang paling berbisa di planet ini. Ditusuk oleh salah satu monster laut ini bisa terasa, seperti yang pernah dikatakan oleh korban sial, seperti “memukul kaki Anda dengan palu dan kemudian menggosoknya lagi dan lagi dengan kikir kuku.” Meskipun tidak biasa, penyelam bahkan mati setelah pertemuan seperti itu.
Stonefish dan sepupunya juga luar biasa karena kamuflase. Beberapa tumbuh ganggang dan taman hidroid di punggung mereka, yang lain dapat berubah warna sesuka hati, dan satu, umpan scorpionfish, memiliki daya tarik pada sirip punggungnya yang menyerupai ikan kecil berenang. Ditemukan terutama di perairan tropis di seluruh Indo-Pasifik, makhluk luar biasa ini menggunakan penyamaran mereka untuk menyergap mangsa dan menghindari makan siang sendiri.
Tapi pedang lachrymal, aspek unik dari ikan ini, entah bagaimana telah diabaikan. Dan meskipun itu bukan lightsaber Star Wars atau pedang dari Lord of the Rings, pedang ini mungkin sesuatu yang bahkan lebih mengesankan. Bayangkan tulang belakang yang kompleks di bawah mata ikan yang beroperasi seperti ratchet dan pawl, yang secara lateral terkunci pada tempatnya seperti dua lengan yang tajam. “Mereka bahkan tidak menggerakkan pedang itu sendiri, ” kata Smith. "Mereka memindahkan tulang di bawahnya yang terhubung melalui mekanisme penguncian dan kemudian rotasi itulah yang menguncinya."
Paling tidak dalam satu spesies— Centropogon australis, jenis tawon — saber memancarkan warna hijau limau biofluoresen, sedangkan sisanya ikan bersinar oranye-merah di bawah cahaya tertentu.
Adam Summers, seorang ahli biomekanis dan spesialis ikan di University of Washington, saat ini sedang mencoba untuk memindai semua 40.000 spesies ikan. Musim panas, yang tidak terlibat dalam penelitian baru-baru ini, telah memindai 3052 spesies dan 6.077 spesimen, sambil mempelajari banyak ikan pipi selama bertahun-tahun. Dan dia tidak pernah memperhatikan pedang itu.
"Pertahanan ereksi pada ikan benar-benar umum, " kata Summers, yang juga seorang konsultan ilmiah di Finding Nemo dan Finding Dory Pixar. Dia tidak mengacu pada penis ikan, tetapi pertahanan anatomi yang muncul ketika spesies tertentu ditekan atau diancam. "Jika Anda pernah menangkap seekor ikan dan mencoba menariknya dari kait, Anda tahu duri punggung tegak dan mereka dapat menyodok kotoran hidup dari Anda, " kata hes, "tetapi kami melewatkan satu yang ada di bawah mata. - semacam pedang mata - cukup gila. "
Untuk menentukan bahwa ikan ini benar-benar terkait di luar pedang, para peneliti dalam studi baru menggunakan sekuensing DNA untuk mengkonfirmasi temuan mereka. Melihat 5.280 selaras nukleotida dan menggunakan 12 outgroup sebagai kontrol, mereka membangun pohon filogenetik atau evolusi. Setelah Anda memiliki pohon, Smith menjelaskan, ada metode yang disebut rekonstruksi keadaan karakter leluhur yang memungkinkan kita untuk melacak ketika karakter berevolusi. Dan itu dapat membantu ahli biologi menyatukan sekelompok ikan yang sebelumnya dianggap sebagai keluarga terpisah.
“Taksonomi Scorpaeniformes secara historis kacau, ” Smith menjelaskan. “Hubungan scorpionfish dan stonefish benar-benar bermasalah, dan ada banyak nama tingkat keluarga yang melekat pada kelompok ini yang secara dramatis dibersihkan ketika kelompok-kelompok ini diperlakukan sebagai dua garis keturunan utama daripada 10 keluarga tradisional. Ini jauh lebih bersih sekarang dan kehadiran pedang lachrymal dapat memisahkan dua keluarga yang direvisi sepenuhnya. "
Seekor Ocellated Waspfish (Apistus carinatus) dikerangkai oleh kumbang pemakan daging di Field Museum. (Leo Smith) Ketika dia pertama kali membedah ikan beludru, Smith tidak mengerti apa yang dia lihat. "Saya hanya berpikir mereka agak spinier atau lumpier, " katanya. “Ikan ini memiliki banyak duri dan benjolan di kepalanya. Jadi saya berkata, 'Oh, ini [lachrymal] agak lebih menarik.' ”
Smith menghabiskan bertahun-tahun memeriksa kerangka ikan dan ikan hidup untuk menentukan seberapa luas pedang ini. Untungnya, sebagai kurator di Institut Keanekaragaman Hayati di Universitas Kansas, ia memiliki akses ke salah satu perpustakaan spesimen ikan terbesar di dunia.
Banyak dari ikan contoh ini dibuat dengan menggunakan metode yang disebut "pembersihan dan pewarnaan, " di mana para ilmuwan menggunakan campuran formaldehida cair dan enzim lambung yang disebut trypsin untuk melarutkan otot dan jaringan lunak lainnya. Hasilnya adalah kerangka yang jelas dengan tulang berwarna merah dan tulang rawan berwarna biru, seperti kaca patri. Teknik ini memudahkan untuk mempelajari struktur kerangka vertebrata.
“Orang yang mempelajari ikan dengan cermat sering kali bekerja dengan ikan yang diawetkan mati dan hal-hal yang sangat keren ini tidak bekerja pada hewan yang tidak bergerak, ” kata Summers. Namun, "untuk menemukan ini dan kemudian menyadari bahwa itu adalah karakter yang menyatukan untuk seluruh kelompok ikan sangat, sangat keren."
Smith tidak yakin mengapa ikan itu mengembangkan sifat ini. Asumsi yang jelas adalah defensif, mengingat duri yang diproyeksikan memperluas lebar kepala, membuat ikan lebih sulit untuk ditelan dan lebih mungkin menusuk calon pemangsa. Langkah-langkah defensif serupa juga ada: lampion di laut dalam, misalnya, telah memancarkan "lightsabers" pada tulang punggungnya yang diyakini dapat bertahan melawan pemangsa. Tetapi Smith belum melihat saber air mata digunakan secara defensif, kecuali dalam foto ikan pipi yang sedang dimakan.
“Saya membahas hal ini dengan anggapan bahwa itu adalah anti-predator, hal anatomis kompleks yang tumbuh seperti itu dan sekarang setiap hari, saya mulai mempertanyakan itu semakin banyak, ” kata Smith. "Sebagian darinya adalah aku tidak pernah bisa melakukan hal bodoh untuk melakukannya ... Maksudku, kamu akan berpikir jika itu hanya anti-predator, jika aku menabrak tangki mereka akan segera mengeluarkannya." Pilihan lain, katanya, adalah yang mungkin untuk menarik pasangan, meskipun dia menunjukkan bahwa kedua jenis kelamin tampaknya memiliki pedang.
Dengan kata lain, untuk saat ini, lonjakan mata masih menjadi misteri.
Pada tahun 2006, dengan Ward Wheeler, Smith menemukan bahwa lebih dari 1200 spesies ikan berbisa, dibandingkan dengan perkiraan sebelumnya 200. Dia memperbarui angka itu satu dekade kemudian menjadi antara 2386 dan 2962. Dia juga bekerja pada kertas PLOS One dengan ichthyologist terkemuka Matt Davis dan John Sparks menunjukkan bahwa bioluminesensi berevolusi 27 kali terpisah dalam garis keturunan ikan laut. Dia bahkan merevisi taksonomi ikan kupu-kupu.
Dengan temuan baru ini, Smith mungkin telah mengganggu cara kita berpikir tentang hubungan ikan lagi, kata Sarah Gibson, seorang profesor biologi tambahan di St Cloud State University di Minnesota yang mempelajari ikan Trias. “Saya pikir ini adalah studi besar yang cukup penting, ” katanya. "Mengetahui hubungan evolusi suatu kelompok dapat benar-benar memengaruhi pemahaman kita tentang sejarah evolusi ikan secara umum." (Gibson bekerja dengan Smith ketika dia melakukan disertasinya, tetapi bukan bagian dari penelitian baru-baru ini.)
Memahami evolusi ikan tongkol adalah kunci pelestarian mereka, tambah Summers. "Anda tidak dapat menghemat sesuatu kecuali Anda tahu siapa itu, " katanya. Misteri saber lachrymal "adalah pertanyaan menarik yang layak ditangani dan saya masih terpesona bahwa kami melewatkannya."
Pada akhirnya, penemuan ini juga menggarisbawahi sesuatu yang pernah dikatakan Smith The New York Times : Terlepas dari penelitian dan eksplorasi selama berabad-abad, "kami benar-benar tidak tahu apa-apa tentang ikan."
