Memajukan pengeditan gen dengan varian CRISPR / Cas9 baru - ScienceDaily
Lingkungan

Ilmuwan akademi mendeskripsikan 213 spesies pada tahun 2020 – ScienceDaily


Setahun terakhir ini, para peneliti di California Academy of Sciences menambahkan 213 spesies tumbuhan dan hewan ke pohon kehidupan, memberikan wawasan yang lebih dalam tentang keanekaragaman hayati yang kaya di planet kita dan membantu menginformasikan strategi konservasi global. Spesies baru itu termasuk 101 semut, 22 jangkrik, 15 ikan, 11 tokek, 11 siput laut, 11 tumbuhan berbunga, delapan kumbang, delapan fosil echinodermata, tujuh laba-laba, lima ular, dua kadal, dua kutu daun, dua belut, satu lumut, satu katak, satu fosil amfibi, satu kuda laut, satu fosil kerang, satu biskuit laut, satu fosil crinoid (atau teratai), dan satu karang. Lebih dari dua lusin ilmuwan Akademi – bersama dengan lebih banyak kolaborator di seluruh dunia – mendeskripsikan spesies baru.

Sementara virus corona telah menghadirkan tantangan unik tahun ini bagi para ilmuwan Akademi – yang penelitiannya biasanya melibatkan ekspedisi atau kunjungan ke koleksi ilmiah – itu juga menggarisbawahi pentingnya pekerjaan mereka. “Sayangnya, pandemi adalah gejala putusnya hubungan kita dengan alam,” kata ahli virologi Akademi dan Kepala Sains Shannon Bennett, PhD. “Spesies yang baru dideskripsikan ini mewakili satu aspek dari upaya kolektif yang berkembang untuk memperbaiki hubungan itu. Dengan meningkatkan pemahaman kita tentang keanekaragaman hayati Bumi dan membawa kita lebih banyak berhubungan dengan alam, setiap spesies baru berfungsi sebagai pengingat penting – seperti halnya pandemi. – peran penting kita dalam melindungi ekosistem planet kita. “

Di bawah ini adalah sorotan tematik dari 213 spesies baru yang dijelaskan oleh Akademi tahun lalu. Pada 7 Januari 2021, akan ada acara NightSchool virtual untuk merayakan spesies baru tersebut, menampilkan beberapa peneliti yang mendeskripsikannya.

Melihat ke belakang memajukan sains

Bagi peneliti yang tertarik untuk mendeskripsikan spesies baru, hanya ada sedikit tempat yang lebih kaya akan harta taksonomi daripada koleksi sejarah alam seperti yang ditemukan di Akademi. Dalam bahasa sehari-hari dikenal sebagai ‘perpustakaan kehidupan’, koleksi Akademi berisi lebih dari 46 juta spesimen yang mewakili banyak cabang di seluruh pohon kehidupan.

Karena mendeskripsikan spesies membutuhkan waktu dan keahlian, sejumlah spesimen dalam koleksi kami mewakili spesies yang tidak diketahui sains. Memang, itu yang terjadi pada sejumlah spesies baru tahun ini, termasuk ular berbisa semak yang mencolok, Atheris hetfield, yang dijelaskan dari satu spesimen Akademi yang dikumpulkan pada awal 1900-an.

Yang penting, spesimen yang ditemukan dalam koleksi sejarah alam mencakup ruang dan waktu, menyediakan data dasar untuk distribusi geografis spesies di berbagai titik di masa lalu. Misalnya, koleksi yang digunakan oleh Kurator Akademi Botani Frank Almeda, PhD, dan peneliti tamu Ricardo Pacifico untuk tanaman berbunga yang baru dideskripsikan tahun ini dalam genus Microlicia memberi para peneliti lokasi potensial di Brasil tempat mereka mungkin menemukan spesimen hidup. Setelah ditemukan di alam liar, lokasi dapat dirujuk silang dengan informasi dari spesimen yang diarsipkan untuk melukiskan gambaran tentang bagaimana kisaran tanaman telah berubah dari waktu ke waktu – informasi yang tak ternilai saat menilai status konservasi spesies.

Untuk mendapatkan pengetahuan yang lebih dalam tentang perubahan ini, bagaimanapun, membutuhkan spesimen yang dikumpulkan pada skala waktu geologi – melintasi ribuan tahun, bukan berabad-abad. Untungnya, fosil dapat memberikan jendela ini ke masa lalu.

“Fosil memberikan kesempatan unik untuk mengamati bagaimana spesies, komunitas, dan ekosistem masa lalu menanggapi perubahan lingkungan,” kata manajer koleksi Akademi Christine Garcia, yang mendeskripsikan fosil kerang tersebut. Lyropecten terrysmithae, yang tinggal di California sekitar 11 juta tahun yang lalu. “Selain itu, bukti ini dapat menawarkan wawasan tentang bagaimana spesies dan ekosistem modern dapat menanggapi perubahan yang didorong oleh manusia dalam waktu dekat.”

Fosil amber bisa sangat berwawasan karena sering kali mempertahankan ciri-ciri yang tidak dimiliki fosil lain, seperti jaringan otot atau materi tumbuhan. Menggunakan informasi tambahan ini, Rekan Riset Akademi Aaron Bauer, PhD, dan rekan-rekannya menentukan bahwa amfibi yang terperangkap amber Yaksha peretti kemungkinan menggunakan lidahnya sebagai ketapel untuk menangkap mangsa, mirip dengan bunglon zaman modern, memperpanjang asal mula evolusi adaptasi ini hingga 100 juta tahun yang lalu.

Teknologi mendorong penemuan

Setelah menjalankan analisis genetik pada spesies siput laut yang tidak diketahui, Lynn Bonomo, seorang peneliti karir awal yang bekerja dengan Kurator Akademi Zoologi Invertebrata Terry Gosliner, PhD, skeptis dengan hasil yang diperolehnya. “Saya pikir saya telah membuat kesalahan,” kenangnya. Menurut analisisnya, nudibranch baru adalah anggota dari Chromodoris, genus siput laut berwarna-warni yang biasanya memiliki garis-garis hitam menonjol di sepanjang tubuh mereka. Tapi spesies Bonomo, yang dia beri nama dengan tepat Galaksi kromodoris (‘kalawakan’ berarti ‘galaksi’ dalam bahasa Filipina), berwarna abu-abu keruh dengan titik-titik putih.

Setelah memeriksa ulang analisis dan mempelajari morfologi internal spesimen, bagaimanapun, Gosliner mengkonfirmasi temuan tersebut: C. galaxy berada dalam genus yang sama sekali berbeda dari yang diharapkan dan Bonomo memiliki dasar untuk mendeskripsikan spesies pertamanya.

Meskipun menarik bagi spesies baru untuk bangkit di antara genera, hal ini tidak jarang. Bahkan para ahli dapat salah mengidentifikasi spesies asing jika organisme tersebut tidak memiliki morfologi khas dari satu genus atau tidak memiliki morfologi khas dari satu genus atau yang lain. Untuk mengurai cabang-cabang bengkok pada pohon kehidupan ini, para peneliti beralih ke teknologi pengurutan gen, seperti yang digunakan oleh Bonomo, yang menentukan hubungan antar spesies melalui analisis matematis.

Selain morfologi dan genetika, peneliti juga menggunakan tingkah laku untuk membedakan spesies. Misalnya, saat mendeskripsikan spesies baru jangkrik tahun ini, Asisten Riset Akademi David Weissman, PhD, sebagian mengandalkan analisis kicauan serangga. Menggunakan peralatan perekam dan perangkat lunak audio, ahli entomologi seperti Weissman menangkap gelombang suara panggilan kriket untuk dibandingkan dengan spesies yang diketahui.

Untuk beberapa spesies, teknologi tidak hanya memainkan peran penting dalam bagaimana mereka dideskripsikan tetapi juga bagaimana mereka ditemukan. Hingga 500 kaki (sekitar 150 meter) di bawah permukaan laut, terumbu karang mesofotik menjadi tantangan untuk melakukan penelitian ilmiah. Menggunakan peralatan selam tradisional untuk mempelajari terumbu karang ini tidak mungkin dilakukan karena tekanan yang kuat pada kedalaman seperti itu dan waktu yang lama untuk mencapainya.

Untuk mengatasi rintangan samudra ini, para ilmuwan di Akademi menggunakan teknologi penyelaman revolusioner. Perawat ulang sirkuit tertutup membersihkan karbon dioksida dari napas yang dihembuskan, lalu mengembalikan udara beroksigen yang dicampur dengan helium ke penyelam sehingga mereka dapat mengamati spesies baru yang indah, seperti tahun ini Cirrhilabrus briangreenei, lebih lama di kedalaman mesofotik.

Bersama-sama, teknologi inovatif ini – pengurutan gen, analisis suara, peralatan menyelam di laut dalam, dan banyak lagi – memungkinkan para peneliti menjelajahi keanekaragaman hayati dunia kita tidak seperti sebelumnya, menambahkan spesies dan kejernihan pada pohon kehidupan.

Menemukan spesies asing di tempat yang sudah dikenal

Meskipun puluhan tahun menjelajahi Bumi, diperkirakan lebih dari 90% spesies masih belum diketahui oleh sains. Yang lebih merendahkan, sejumlah spesies yang baru dideskripsikan setiap tahun – termasuk ikan pipefish yang tidak mencolok – ditemukan tersembunyi di depan mata.

Di lepas pantai Botany Bay, Australia, situs scuba diving yang populer di dekat Sydney, ikan pipefish telah lama dikenal ada di perairan dangkal di antara lamun atau ganggang coklat, bersembunyi dari calon predator. Sampai Research Associate Graham Short, PhD, menemukan Stigmatopora harastiiNamun, tidak ada yang pernah didokumentasikan dalam alga merah sebelumnya – kerabat laut dalam alga coklat yang kelimpahannya lebih rendah. Dengan menumbangkan ekspektasi peneliti terhadap genus tersebut, keunggulan evolusioner unik ini memungkinkan S. harastii untuk tidak hanya menghindari persaingan dengan ikan pipefish yang tinggal di dangkal yang lebih menyukai ganggang coklat, tetapi juga menghindari penelitian ilmiah.

Selain perilaku samar yang didorong oleh evolusi, penjelasan lain untuk menemukan spesies yang belum dideskripsikan di tempat-tempat yang dikenal adalah perambahan manusia di alam. Sebagai kota besar seperti Guwahati, India – rumah bagi tokek yang baru dideskripsikan Crytodactylus urbanus – meluas, ekosistem sekitarnya menyusut. Akibatnya, beberapa spesies kehilangan habitat yang mereka sukai dan terpaksa keluar, sementara yang lain sangat cocok dengan lanskap perkotaan yang berkembang, termasuk beberapa yang baru bagi sains.

Meskipun perluasan perkotaan dapat mengganggu ekologis, penjangkauan komunitas dapat menginspirasi apresiasi untuk spesies yang masih menyebut hutan beton sebagai rumah. Memang, bagian dari motivasi Research Associate Aaron Bauer untuk memberi nama tokek C. kota adalah untuk meningkatkan kesadaran tentang nilai spesies perkotaan. “Karena keragaman ini terjadi di tempat orang tinggal, hal ini memberikan kesempatan bagi mereka untuk terhubung dengan alam di halaman belakang mereka sendiri,” kata Bauer. Yang penting, apresiasi yang meningkat terhadap keanekaragaman hayati lokal ini dapat mendorong upaya konservasi untuk melindungi lingkungan yang rapuh ini.

Dari ruang perkotaan hingga tempat yang tidak terduga, memahami keanekaragaman hayati – terutama di mana manusia dan alam hidup berdampingan dan karenanya di tempat yang paling rentan – sangat penting untuk menjaga planet ini secara efektif. Dengan terus menjelajahi yang diketahui untuk yang tidak diketahui, peneliti dapat memperdalam pemahaman itu dan selanjutnya menumbuhkan apresiasi terhadap alam.

Dipersembahkan Oleh : Lapak Judi

Baca Juga : Pengeluaran SGP