Flash mob! Cahaya pada ikan lebih luas dari yang diperkirakan

Di kedalaman laut yang tidak bisa ditembus cahaya, terdapat ikan-ikan yang memancarkan cahayanya sendiri yang tidak menyenangkan – menyorot mangsanya, memancarkan tanda peringatan untuk menghalangi predator, atau memberi sinyal pada spesiesnya sendiri.

Dan sejak makhluk pertama ini menerangi laut sekitar 150 juta tahun yang lalu, kemampuan menghasilkan cahaya – dikenal sebagai bioluminesensi — telah berevolusi jauh lebih sering pada spesies ikan daripada yang diperkirakan para ilmuwan, menurut sebuah studi baru.

Para peneliti telah menganalisis keturunan ikan bercahaya dan menelusuri asal usulnya pada tahap awal Periode Kapur (145,5 juta hingga 65,5 juta tahun yang lalu). Mereka menemukan bahwa bioluminesensi muncul 29 kali pada ikan laut di 14 klade—kelompok yang menyimpang dari satu nenek moyang yang sama.

Lebih lanjut dari LiveScience: Lihat gambar ikan bercahaya luar biasa yang menerangi lautan

Dan kemungkinan masih banyak lagi contoh evolusi bioluminesensi yang menyebar ke seluruh pohon kehidupan, kata rekan penulis studi John Sparks kepada Live Science.

Sparks, kurator ilmu pengetahuan tentang ikan di Museum Sejarah Alam Amerika di New York City, menjelaskan bahwa sebelum penelitian ini, bioluminesensi diperkirakan hanya berevolusi 40 kali di semua spesies yang diketahui – jadi 29 kejadian adalah hal yang sangat besar untuk ditemukan pada ikan saja. .

“Bioluminescence sangat aneh karena menakjubkan jika berevolusi hanya sekali,” kata Sparks. “Tetapi untuk menunjukkan bahwa selama ini ia berevolusi secara independen hanya di antara ikan laut, sungguh mengejutkan.”

Berkedip

Dan ikan diketahui menggunakan cahaya dalam berbagai cara, menurut rekan penulis studi Leo Smith, asisten kurator di University of Kansas Biodiversity Institute.

Ikan hatchetfish dan ikan naga laut dalam menggunakan organ penghasil cahaya yang disebut photophores di perutnya untuk kamuflase; pola fotofor di perutnya meniru aliran cahaya dari permukaan, sehingga secara efektif membuat ikan ini tidak terlihat oleh predator yang mungkin melihat ke atas. Jenis photophores ini biasanya muncul paling awal dalam satu generasi, kata Sparks.

Fotofor di sepanjang sisinya wajah ikanseperti ikan naga, digunakan untuk berkomunikasi dalam spesiesnya sendiri, kata Sparks, dan cenderung muncul jauh di bawah pohon keluarga, jadi lebih baru dibandingkan fotofor lainnya.

Bioluminescence juga dapat membantu ikan menangkap mangsanya. Setan jaring yang tercerahkan memiliki pelengkap yang panjang dan fleksibel di kepala mereka yang disebut ikan lele dengan ujung fotofor, yang mereka gunakan untuk menarik ikan yang lebih kecil ke dalam rahang mereka yang menunggu, kata Smith.

Untuk ikan bioluminesen yang berkomunikasi dengan sinyal cahaya, susunan organ cahayanya bervariasi dari satu spesies ke spesies lainnya – namun seperti apa sinyal masing-masing spesies dan pola kilatan apa yang mungkin mereka gunakan masih belum diketahui, kata Sparks.

“Kami saat ini sedang mengembangkan teknologi kamera yang dapat menangkap pola-pola kehidupan tersebut,” katanya kepada Live Science. “Mereka harus sangat cepat untuk bekerja dalam cahaya redup dan melihat bagaimana sinyal unik tersebut menyala. Kamera belum bisa melakukan itu, tapi kami sedang mengusahakannya.”

Para peneliti juga menemukannya sekali bioluminesensi muncul dalam garis keturunan, diversifikasi sepanjang garis keturunan tersebut ke lebih banyak spesies segera menyusul. Dan kelompok yang menggunakan bioluminesensi untuk berkomunikasi sangatlah beragam dan kaya akan spesies.

Jika serangkaian ikan mengembangkan sinyal bioluminesen unik untuk mengenali pasangannya, kemampuan tersebut cenderung menyertai radiasi spesies unik, “seperti warna dan ornamen pada burung yang terkait dengan keanekaragaman tinggi,” kata Smith melalui email kepada Live Science.

Masa depan yang cerah

Apa berikutnya? Tim tersebut akan menyelidiki bioluminesensi pada tingkat genetik, menurut Sparks, untuk memahami bagaimana ikan bioluminesensi berevolusi untuk mengkatalisis bahan kimia yang memberi mereka cahaya.

“Ada keseluruhan sistem, dan kita tidak tahu dari mana asalnya,” kata Sparks. “Masih banyak pertanyaan – itulah yang membuatnya menarik.”

Dan pertanyaan-pertanyaan ini berlaku untuk lebih banyak hewan daripada hanya ikan, Smith menambahkan, ketika para ilmuwan mulai mengidentifikasi berapa kali terjadinya mengembangkan bioluminesensi secara mandiri di seluruh dunia hewan.

“Setelah semua ilmuwan keanekaragaman hayati melakukan hal tersebut, kita dapat mulai bertanya tentang peran bioluminesensi dan mengkaji dampak evolusinya terhadap hewan,” kata Smith.

Temuan ini dipublikasikan secara online di jurnal hari ini (8 Juni). PLOT SATU.

Hak Cipta 2016 Ilmu Hidup, sebuah perusahaan pembelian. Seluruh hak cipta. Materi ini tidak boleh dipublikasikan, disiarkan, ditulis ulang, atau didistribusikan ulang.