Seekor tikus kecil yang hidup di ketinggian hampir 7.000 meter di Pegunungan Andes, Amerika Selatan, membuat ilmuwan mempertanyakan kembali batas kemampuan mamalia untuk bertahan hidup.
Temuan ini menarik perhatian karena sebelumnya para peneliti memperkirakan mamalia hanya mampu bertahan hingga sekitar 5.500 meter.
Hewan tersebut merupakan Andean leaf-eared mouse, tikus bertelinga daun yang ditemukan pada ketinggian lebih dari 6.000 meter hingga mendekati 7.000 meter di atas permukaan laut.
SCROLL TO CONTINUE WITH CONTENT
Ketinggian tersebut bukan sekadar wilayah dengan udara tipis. Lingkungan Andes pada ketinggian ekstrem juga ditandai suhu yang sangat dingin, kadar oksigen yang rendah, minim air, serta hampir tidak adanya vegetasi. Kondisinya bahkan kerap dibandingkan dengan lingkungan ekstrem di Mars.
Para peneliti mengungkapkan bahwa penemuan ini dapat membantu untuk memikirkan kembali batas-batas kehidupan di Bumi. Mereka juga mengungkapkan alasan mengapa mamalia ini dapat bertahan hidup di ketinggian yang dianggap tidak layak huni.
"Ini benar-benar di luar dugaan. Orang-orang tidak menyangka mamalia bisa bertahan hidup di ketinggian seperti ini, tetapi mereka ada di sana," kata Graham Scott, seorang profesor di Departemen Biologi McMaster University sekaligus salah satu penulis studi tersebut, dikutip dari Phys.
Lalu, apa penjelasan mengenai mamalia yang dapat hidup di ketinggian lebih dari 5.500 meter tersebut?
Studi ini membandingkan tikus yang hidup di dataran tinggi (Phyllotis vaccarum) dengan tingkat udara yang tipis dan suhu rendah dengan tikus yang hidup di dataran rendah, yang biasa ditemui di kehidupan sehari-hari.
Penelitian ini dipublikasikan dalam jurnal Science dengan judul Adaptation across an extreme elevational gradient in Andean leaf-eared mice, the world's highest-dwelling mammal.
Hasil penelitian menunjukkan, kemampuan bertahan hidup di lingkungan ekstrem itu bukan disebabkan oleh satu keistimewaan tubuh, melainkan kombinasi berbagai adaptasi pada sejumlah sistem tubuh.
Ototnya Seperti Atlet Maraton
Sel otot tikus dataran tinggi memiliki karakteristik yang menyerupai otot atlet yang terbiasa melakukan aktivitas daya tahan atau endurance. "Mereka lebih seperti pelari maraton daripada pelari sprint," ujar Scott.
Sel-sel otot hewan tersebut dipenuhi mitokondria, organel yang berperan penting dalam menghasilkan energi. Kondisi ini memungkinkan tikus mempertahankan aktivitas yang menghasilkan panas dalam waktu lebih lama.
Kemampuan tersebut penting untuk menghadapi suhu yang sangat dingin. Tubuh tikus tersebut juga dapat terus menghasilkan panas yang dibutuhkan untuk menjaga suhu tubuh. Caranya dengan mempertahankan konsumsi oksigen pada tingkat tinggi.
Selain itu, tikus dataran tinggi juga lebih banyak menggunakan lemak sebagai sumber energi. Lemak dapat menyediakan energi untuk berbagai kebutuhan, termasuk aktivitas otot ketika menggigil dan kerja jaringan tubuh yang secara khusus menghasilkan panas.
Namun, kemampuan bertahan hidup di hampir 7.000 meter ternyata bukan hanya persoalan menghadapi dingin dan kekurangan oksigen. Di lingkungan setinggi itu, makanan sangat terbatas. Tidak banyak tumbuhan yang dapat tumbuh sehingga tikus harus memanfaatkan sumber makanan yang tidak biasa dan ketersediaannya sulit diprediksi.
Salah satunya adalah lichen, organisme yang terbentuk dari hubungan simbiosis antara jamur dan organisme fotosintetik yang tumbuh di permukaan batu.
Tikus tersebut juga diduga memanfaatkan biji-bijian atau serangga yang terbawa angin ke wilayah dataran tinggi.
Ternyata, terdapat modifikasi genetik untuk mencerna makanan darurat ini dalam sistem tubuh tikus dataran tinggi.
Analisis menunjukkan adanya perubahan pada sejumlah gen yang berkaitan dengan metabolisme makanan. Tikus dataran tinggi juga memiliki kemampuan untuk menetralisasi senyawa dari tumbuhan yang dalam kondisi normal dapat bersifat berbahaya bagi tubuh.
"Kami awalnya berfokus pada tantangan lingkungan yang paling jelas, seperti rendahnya oksigen dan suhu dingin. Namun, ada faktor penting yang tidak kami perkirakan, termasuk bagaimana hewan-hewan ini menghadapi makanan yang mereka konsumsi," kata Scott
Temuan ini menunjukkan kemampuan bertahan hidup di lingkungan ekstrem merupakan hasil dari proses evolusi yang kompleks.
Tubuh tikus tidak hanya harus beradaptasi dengan kadar oksigen yang rendah. Hewan tersebut juga perlu mempertahankan panas, mengatur penggunaan energi, serta menghadapi keterbatasan dan perubahan sumber makanan.
"Evolusi adalah proses yang kompleks. Ketika hewan menghadapi lingkungan yang sangat menantang, ada banyak hal yang harus mereka hadapi, bukan hanya tantangan yang paling terlihat," kata Grant McClelland, profesor di Department of Biology, McMaster University sekaligus salah satu penulis penelitian.
Keberadaan tikus di ketinggian hampir 7.000 meter juga menunjukkan pemahaman manusia mengenai batas kehidupan mamalia masih dapat berubah ketika ditemukan bukti baru.
"Kadang-kadang asumsi kita tentang lingkungan paling ekstrem yang dapat dihuni hewan perlu dipertanyakan. Evolusi memiliki banyak ruang untuk bereksperimen," ujar McClelland.
(pal/pal)
