Panas Ekstrem Ubah Gen Reptil: Ancaman Serius bagi Reproduksi dan Evolusi

PENINGKATAN suhu global akibat perubahan iklim kini membawa dampak yang besar. Tak hanya sekadar mencairnya es atau pergeseran habitat. Penelitian terbaru mengungkap suhu ekstrem memengaruhi salah satu proses biologis paling mendasar dalam kehidupan. Yaitu cara gen diwariskan dari satu generasi ke generasi berikutnya.

Penelitian terbaru menemukan suhu panas dan dingin dapat mengubah mekanisme genetik pada reptil. Perubahan ini memengaruhi pembentukan sperma dan sel telur. Bahkan, suhu ekstrem bisa menentukan jenis kelamin embrio. Dampaknya besar karena menyentuh dasar kesuburan dan jalannya evolusi.

Tim peneliti dari Universitat Autònoma de Barcelona (UAB) meneliti efek suhu pada Guibé’s ground gecko, tokek kecil asal Madagaskar. Mereka mempelajari proses rekombinasi genetik, yaitu pertukaran DNA antar-kromosom yang menjaga keberagaman gen.

Baca juga : Populasi Burung Tropis Anjlok Akibat Panas Ekstrem, Ilmuwan Ungkap Dampak Pemanasan Global

Sebanyak 1.169 sel sperma dari 12 tokek jantan diuji pada enam suhu berbeda selama seminggu. Hasilnya mengejutkan. Rekombinasi meningkat pada suhu dingin (20°C / 68°F) dan panas (30°C / 86°F), tetapi lebih rendah pada suhu sedang (28°C / 82°F). Polanya membentuk grafik berbentuk huruf U.

“Kami menemukan adanya peningkatan spermatosit hiper-CO pada tokek yang terpapar suhu ekstrem,” kata Laura González Rodelas, penulis utama penelitian.

Penelitian juga menemukan bahwa pada suhu ekstrem, kromosom menjadi lebih pendek dan mengalami lebih banyak kerusakan DNA.

Baca juga : Paling Terdampak Perubahan Iklim, Generasi Muda Perlu Ambil Tindakan

Rekombinasi

Rekombinasi diperlukan agar kromosom bisa terpisah dengan baik saat pembelahan sel (meiosis). Jika proses ini terganggu, kesuburan dapat menurun. Kombinasi gen yang diwariskan juga bisa berubah.

Pada suhu ekstrem, kromosom panjang menerima lebih banyak rekombinasi. Selain itu, para peneliti menemukan melemahnya crossover interference, mekanisme alami yang biasanya mengatur jarak antar-rekombinasi.

Beberapa reptil memiliki sistem penentuan jenis kelamin berbasis suhu. Artinya, suhu panas atau dingin bisa membuat embrio berubah jenis kelamin.

Penelitian Clare Holleley, seorang ahli genetika, membuktikan hal ini pada central bearded dragon di Australia. Hasilnya, telur jantan dapat berubah menjadi betina pada suhu inkubasi yang sangat panas.
Untuk memahaminya lebih jauh, ilmuwan memetakan genom lengkap spesies ini, termasuk kromosom seks Z dan W. Hasilnya, ditemukan sekitar 1,75 miliar pasangan basa DNA. Dengan peta genom ini, para peneliti bisa memahami bagaimana suhu memengaruhi pembentukan jenis kelamin.

Manfaat Pemetaan Genom

Pemetaan genom membantu peneliti mempelajari gen yang memengaruhi reproduksi, pertumbuhan, dan penyakit. Data ini juga bermanfaat untuk:

• Membandingkan evolusi kromosom antarspesies
• Memahami dampak suhu pada gen reptil
• Memantau rasio jenis kelamin di alam liar
• Membantu program penangkaran dan konservasi

Fenomena Serupa pada Tanaman dan Ragi

Polanya ternyata tidak hanya terjadi pada reptil. Studi genetika pada tanaman Arabidopsis juga menemukan pola rekombinasi berbentuk huruf U. Hal serupa ditemukan pada ragi.

Para peneliti menduga suhu ekstrem memengaruhi struktur DNA, termasuk DNA supercoiling. Kondisi ini membuat mekanisme pengaturan rekombinasi jadi melemah.

Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa suhu ekstrem membawa ancaman tersembunyi. Perubahan rekombinasi dapat menurunkan kesuburan, mengubah rasio jenis kelamin, dan mengganggu stabilitas kromosom.

Penelitian ini dipublikasikan dalam jurnal PLOS Genetics dan menjadi salah satu temuan penting tentang dampak perubahan iklim terhadap kehidupan reptil. (earth/Z-2)