Lima tahun tanpa makan. Kedengarannya seperti hukuman mati. Bagi sebagian besar hewan, memang demikian. Bathynomomid super raksasa tidak peduli. Ia tumbuh lebih besar dari bola sepak dan hidup dalam kegelapan.
Para ilmuwan telah lama dibuat bingung oleh kontradiksi ini. Bagaimana caranya menjadi besar di tempat yang tidak ada makanannya? Dasar laut adalah gurun. Pemberian makan dilakukan secara acak. Predator jarang terjadi, begitu pula makan siang.
Sebuah tim dari Akademi Ilmu Pengetahuan Tiongkok memecahkan kode tersebut. Mereka menggunakan multiomik dan tes fungsional untuk mengintip di balik terpal. Rahasianya? Perut yang terlalu besar. Metabolisme yang lamban. Keduanya bekerja bersama-sama.
Temuannya mendarat di Sel.
Perut sebagai gudangnya
Pikirkan tentang geometri. Pada isopoda laut dalam, dua pertiga tubuhnya adalah perut. Bandingkan dengan sepupu yang tinggal di perairan dangkal atau kolam air pasang. Organ pencernaan mereka sangat kecil. Penghuni dalam ini membawa tank besar.
Saat makanan muncul, mereka melahapnya. Mereka mengisi perut itu dengan lumpur seperti lumpur. Ini sangat dicerna. Bagus. Tebal. Hanya ada sedikit bakteri Firmicutes di sana—bakteri yang biasanya membantu memecah sesuatu. Sebaliknya, mereka penuh dengan Klamidia. Mikroba ini menyukai penyimpanan lipid.
Meningkatkan pendapatan. Kurangi pengeluaran.
Ini adalah efisiensi yang brutal. Makan semuanya sekaligus. Kemudian berhenti membakar bahan bakar.
Para peneliti mengamati dua spesies. Bathynomus jamesi pada ketinggian 898 meter. Bathynomus doederleini pada ketinggian 300 meter. Kedalaman berbeda, strategi sama. Tingkat metabolisme basal (BMR) yang rendah. Pencernaan lambat. Cadangannya masih ada. Selama bertahun-tahun.
Gen yang dicuri menyelamatkan nyawa
Ada bagian lain dari teka-teki itu. Sebuah gen yang disebut ND1.
Isopoda tidak mengembangkannya sendiri. Mereka mencurinya. Transfer gen horizontal membawa potongan bakteri ini ke dalam genom isopoda. ND1 adalah komponen Kompleks I, bagian dari rantai transpor elektron. Ini menjalankan jaringan energi.
Biasanya, gen asing ditolak oleh inang baru. ND1 ditipu. Itu diduplikasi. Ini mulai mengekspresikan dirinya pada tingkat yang ekstrim. Bagaimana? Trik epigenetik. Secara khusus, asetilasi histon mengubah gen menjadi panas saat dibutuhkan dan menjadi dingin saat menghemat energi.
Buktinya ada pada organisme model. ikan zebra. Nematoda. Sel 293T manusia
Masukkan ND1 pada suhu kamar, dan metabolisme meningkat. Toleransi kelaparan menurun. Masuk akal. Mesin Anda sedang redlining. Anda cepat lelah.
Masukkan ke dalam air dingin. Simulasikan laut dalam. ND1 menekan metabolisme energi. Aktivitas mitokondria merosot. Pada ikan, toleransi terhadap kelaparan melonjak sebesar 37 persen.
Rasa dingin bertindak seperti saklar. Ini mengubah gen pinjaman dari akselerator menjadi rem.
Hidup di ambang kelangsungan hidup
Gigantisme itu mahal. Menjadi besar membutuhkan energi. Laut dalam memiliki pasokan energi yang murah. Jadi, isopoda memecahkan masalah yang seharusnya mematahkan evolusi. Mereka memanfaatkan teknologi mikroba untuk mengatasi depresi metabolik.
Ini bukan sekedar trik yang rapi. Ini adalah perubahan paradigma. Megafauna tidak hanya bertahan; mereka membentuk kembali alokasi energi. Mereka menggunakan gen bakteri untuk menyeimbangkan pertumbuhan dan kelaparan.
Jianbo Yuan, penulis pertama, menjelaskannya dengan jelas. Mereka memecahkan misteri toleransi yang sangat panjang. Mereka menunjukkan bagaimana kehidupan menyeimbangkan buku dalam kegelapan.
Hal ini menimbulkan pertanyaan. Apa lagi yang tersembunyi di dalam genom, yang dipinjam dari bakteri? Berapa banyak hewan yang memakan bagian tubuh yang dicuri? Kami berasumsi evolusi berjalan lambat dan stabil. Terkadang itu hanya pencurian dan pengaturan waktu.
Kedalamannya sunyi. Tapi itu penuh rahasia.
