Ahli Pecahkan Misteri Tubuh Aneh Bintang Laut

Penanda molekuler tertentu bertindak seperti cetak biru rancangan tubuh, mengarahkan setiap sel ke wilayah tubuh tempatnya berada.

"Jika Anda mengupas kulit hewan dan melihat gen yang terlibat dalam menentukan kepala dan ekor, gen yang sama mengode bagian tubuh ini pada semua kelompok hewan," kata Lowe.

"Jadi kami mengabaikan anatominya dan bertanya: Apakah ada sumbu molekuler yang tersembunyi di balik semua anatomi aneh ini dan apa perannya dalam pembentukan tubuh bintang laut pentaradial?"

Bersama-sama, data tersebut menciptakan peta 3D untuk menentukan dimana gen diekspresikan saat bintang laut berkembang dan tumbuh. Tim tersebut dapat menentukan gen yang mengontrol perkembangan ektoderm (lapisan terluar sel) bintang laut, termasuk kulit dan sistem sarafnya.

Tanda genetik yang terkait dengan perkembangan kepala terdeteksi di seluruh bintang laut, terutama di pusat bintang dan pusat setiap anggota tubuh. Namun ekspresi gen pada bagian batang tubuh dan ekor sebagian besar tidak ada, sehingga menunjukkan bahwa bintang laut "memiliki contoh paling dramatis dari pemisahan bagian kepala dan batang tubuh yang kita sadari saat ini," kata Formery.

Keterlibatan Mark Zuckerberg

Penelitian ini didanai oleh Chan Zuckerberg BioHub, yang didirikan bersama pada tahun 2021 oleh Dr. Priscilla Chan dan Bos Meta Mark Zuckerberg, serta NASA, National Science Foundation, dan Leverhulme Trust.

"Ketika kami membandingkan ekspresi gen pada bintang laut dengan kelompok hewan lain, seperti vertebrata, tampaknya ada bagian penting dari struktur tubuh yang hilang," kata Thompson.

"Gen yang biasanya terlibat dalam pola batang tubuh hewan tidak diekspresikan di ektoderm. Tampaknya keseluruhan bentuk tubuh echinodermata kira-kira setara dengan kepala pada kelompok hewan lain." tambahnya.

Bintang laut dan echinodermata lainnya kemungkinan besar mengembangkan bentuk tubuh unik mereka setelah nenek moyang mereka kehilangan daerah belalainya, sehingga memungkinkan mereka bergerak dan mencari makan secara berbeda dari hewan lain.

"Penelitian kami menunjukkan bahwa bentuk tubuh echinodermata berevolusi dengan cara yang lebih kompleks dari yang diperkirakan sebelumnya dan masih banyak yang harus dipelajari tentang makhluk menarik ini," kata Thompson. "Sebagai seseorang yang telah mempelajarinya selama sepuluh tahun terakhir, temuan ini telah secara radikal mengubah cara berpikir saya tentang kelompok hewan ini."

Penelitian pada hewan sebagian besar menargetkan hewan-hewan yang memiliki kesamaan dengan manusia. Namun mempelajari kelompok seperti echinodermata dapat memecahkan beberapa misteri paling kompleks tentang evolusi kehidupan di Bumi.

"Sebagian besar hewan tidak memiliki sistem saraf yang spektakuler dan suka mengejar mangsa (mereka adalah hewan sederhana yang hidup di liang di lautan). Orang-orang pada umumnya tidak tertarik pada hewan-hewan ini, namun mereka mungkin mewakili seberapa banyak kehidupan dimulai," kata Lowe.

Memahami bagaimana hewan seperti bintang laut berkembang juga dapat memberikan wawasan tentang berbagai cara agar spesies yang berbeda tetap sehat.

"Tentu saja lebih sulit untuk bekerja pada organisme yang jarang diteliti," kata rekan penulis studi Daniel Rokhsar, profesor genetika, genom, evolusi dan pengembangan di Universitas California, Berkeley, dan peneliti di Chan Zuckerberg Bio Hub, dalam sebuah pernyataan.

"Tetapi jika kita mengambil kesempatan untuk mengeksplorasi hewan-hewan yang tidak biasa dan beroperasi dengan cara yang tidak biasa, itu berarti kita memperluas perspektif biologi kita, yang pada akhirnya akan membantu kita memecahkan masalah ekologi dan biomedis." tambahnya.