Riwayat Masa Depan Manusia

Bulan Charles Darwin baru saja berakhir. Keriuhan dalam perayaan 200 tahun kelahiran dan 150 tahun kemunculan kitab fenomenalnya, The Origin of Species, mulai berangsur senyap. Sambil membersihkan sisa-sisa pesta, keingintahuan akan masa depan pun merayap naik: apakah evolusi manusia sudah berakhir seperti nasib perayaan ini?

Siapa pun yang memegang teguh gagasan Darwin seharusnya menolak memberi kata sepakat atas pertanyaan tersebut. Evolusi organik adalah peristiwa yang pasti, sama pastinya dengan bumi mengelilingi matahari. Tidak ada makhluk yang bisa menghindar. Keanekaragaman, eksis, atau punahnya suatu spesies diputuskan sepenuhnya oleh seleksi alam, penggerak utama evolusi, dan itu juga berlaku untuk Homo sapiens.

Rata-rata keberlangsungan hidup sebuah spesies mencapai beberapa juta tahun. Setiap tahun, ribuan spesies dinyatakan punah dan ribuan lainnya muncul menggantikan. Tidak ada jaminan apakah kelak manusia dapat terhindar dari kedua fakta tersebut.

Uniknya sejumlah penganut Darwinian justru berpendapat sebaliknya. Manusia terlalu berbeda sehingga tidak bisa disamakan dengan spesies lain. Manusia memiliki keunggulan dalam teknologi, pengaturan energi, penggunaan sandang, organisasi sosial, dan kemampuan berbahasa tingkat tinggi. Pendek kata, manusia adalah satu-satunya spesies yang mampu menghindari evolusi.

Salah satu argumen termasyhur disampaikan oleh Steve Jones dalam debat bertajuk Is Evolution Over? di Royal Society Edinburgh tujuh tahun silam, "Jika Anda ingin tahu seperti apa utopia, lihat saja sekeliling. Keadaan lebih baik atau lebih buruk telah berhenti untuk spesies kita."

Argumen Jones disokong penuh oleh Peter Ward, ilmuwan ternama yang bertugas di University of Washington. Lewat Future Evolution (2001), Ward sama sekali tidak melihat perubahan akan melanda manusia. Gaya hidup terkini, khususnya di negara-negara maju, telah melindungi manusia dari tekanan evolusi.

"Orang-orang sekarang bisa hidup lebih lama, lebih kuat, dan lebih sehat," tulisnya.

Beberapa pakar lain memilih jalan yang lebih aman. Mereka menganggap evolusi manusia masih terus berlangsung. Bukan di tataran fisik, melainkan kultur. Ke depan, perubahan signifikan hanya terjadi pada wilayah perilaku, kecenderungan sosial, dan intelegensi.

Arus berlawanan pun datang dari Chris Stringer yang bergiat di Natural History Museum, London. Menurut dia, terlalu naif jika manusia berpendapat bahwa dirinya bernilai jauh lebih istimewa di hadapan seleksi alam ketimbang spesies lain.

"Kalau menyimak kembali orang-orang Zaman Batu di Eropa sekitar 50 ribu tahun silam (Homo neanderthalensis), Anda pasti berasumsi mereka akan berevolusi menjadi lebih besar dan kuat. Kemudian, dengan cukup tiba-tiba, mereka justru kalah bersaing dan digantikan oleh spesies yang bertubuh lebih ringan, tinggi, dan lebih cerdas yang berdiaspora dari Afrika (Homo sapiens). Anda tidak dapat memprediksi ke arah mana evolusi bakal melaju," kata Stringer.

Maklumat Stringer semakin jelas terasa dengan terbitnya The 10,000 Year Explosion: How Civilization Accelerated Human Evolution karya Gregory Cochran dan Henry Harpending. Dalam buku yang baru berumur sebulan itu, tertera bahwa sejak ditemukannya pertanian dan mencuatnya masyarakat perkotaan, manusia telah berevolusi 100 kali lebih cepat.

Meski masih sengit diperdebatkan, data tersebut setidaknya menunjukkan kemajuan dan teknologi yang dihasilkan tidak serta-merta melindungi manusia dari jepitan seleksi alam. Kita memang tidak tahu apa yang menunggu di depan sana, namun itu bukan berarti spesies kita aman dari evolusi.

 

Gagasan yang bisa kita ciptakan memang hebat, teknologi yang kita lahirkan juga luar biasa canggih. Tetapi, segenap makhluk tetap harus tunduk pada Hukum Kedua Orgel: "Evolusi lebih pintar dari Anda semua."

 

Read More

Makan Bunga Bangkai (?)

Kita tentunya sudah sering mendengar nama bunga bangkai, namun saya yakin masih banyak diantara anda yang belum pernah melihatnya, apalagi memakannya! Ya, dimakan! Yang akan kita bahas bukanlah bunga bangkai Rafflesia arnoldii yang berbentuk ceper seperti piring dan endemik Bengkulu, melainkan bunga bangkai dari genus Amorphophallus yang bentuknya seperi corong yang menjulang ke atas. Nama genus Amorphophallus sendiri berasal dari dua kata Yunani amorphos dan phallos. Kata pertama berarti “tak berbentuk”, dan kata kedua artinya “penis”. Nama ini mengacu pada spadix bunga bangkai yang dianggap mirip alat kelamin pria.

Kingdom : Plantae
(Informal) : Spermatophyta
(Informal) : Monocotyledonae
Divisio : Magnoliophyta
Classis : Liliopsida
Ordo : Alismatales
Familia : Araceae
Sub Familia: Aroideae
Tribe : Thomsonieae
Genus : Amorphophallus

Jangan menyangka bahwa bunga bangkai adalah tumbuhan yang langka, nyatanya kita dapat membeli bunga bangkai di pasar Keputran. Jika sempat bermain ke pasar, tanyalah kepada penjual umbi-umbian nama suweg, mbote, atau iles-iles. Itu adalah umbi bunga bangkai yang untuk mendapatkannya, kita cukup mengeluarkan Rp 1000,-. Iles-iles (Amorphophallus konjac) dimanfaatkan untuk membuat konyaku (jelly asal Jepang) dan bahkan jika difermentasi akan menghasilkan minuman beralkohol yang harganya lumayan mahal. Jika punya sebotol Hennesy X.O (eXtra Old), anda akan melihat tulisan “cognac”. Itu mengacu pada A. konjac yang merupakan bahan bakunya. Suweg (Amorphophallus paeoniifolius) tidak kalah menariknya. Setelah diproses untuk menghilangkan getahnya yang gatal (karena mengandung kalsium oksalat / CaC2O4) dengan cara dicuci dengan air garam atau asam sitrat,direbus dan dibumbui, suweg sangatlah  nikmat untuk dikonsumsi. Selain itu, suweg juga bisa dijadikan keripik dengan cara dipotong tipis-tipis, dijemur, dibumbui, lalu digoreng kering. Bahkan, bunga dari bunga bangkai ini juga bisa dikonsumsi dengan cara dipotong menjadi lembaran-lembaran seukuran telapak tangan, kemudian ditumis. Rasanya mirip sekali dengan jamur kuping.

Jika berniat untuk menanam bunga bangkai di halaman rumah (jangan khawatir karena sebenarnya bunga bangkai tidak berbau busuk, hanya saja mirip terasi), siapkanlah gentong berdiameter 50 cm yang sudah diisi media berupa tanah yang porous (gembur). Campurkanlah pupuk NPK butiran sebanyak 3 atau 4 sendok makan ke dalam tanah dan aduk hingga rata. Kemudian, pilihlah umbi bunga bangkai yang ingin anda tanam, bisa berupa suweg atau mungkin bunga bangkai raksasa Amorphophallus titanium. Tanam umbi sedalam 5-10 cm. Nantinya umbi akan mengeluarkan batang selama musim kemarau, dan jika persediaan makanan sudah mencukupi, niscaya ia akan berbunga pada musim penghujan. Jika cadangan makanan belum terpenuhi, ia akan mengumpulkan lagi pada musim kemarau berikutnya, dan seterusnya sampai memiliki cukup cadangan makanan untuk berbunga. Penulis sendiri telah mencoba menanam berbagai jenis bunga bangkai dan berhasil membungakan beberapa diantaranya, yakni A. gigas, A. paeoniifolius, A. konjac, A. beccarii, dan A. borneensis.

Selamat mencoba untuk menanam atau memakan bunga bangkai!

Read More

Merancang Kembali Yang Telah Musnah

Ketika masih kanak-kanak, saya sering sekali mengkhayal setiap kali menonton The Lost World, “Wah, seru sekali kalau punya dinosaurus peliharaan di rumah...”. Tentu saja anggota keluarga saya yang lain tertawa mendengar khayalan saya. “Maklum, anak-anak.”, mungkin begitu pikir mereka. Okelah, mungkin memang masih terlalu jauh untuk berpikir bagaimana cara membangunkan makhluk prasejarah itu. Untuk dinosaurus memang terlalu ekstrim, tapi ternyata cukup menjanjikan untuk banyak makhluk lain!

Beberapa tahun terakhir ini, dunia biologi membuka harapan besar untuk menghidupkan kembali satwa-satwa yang telah punah setelah Teruhiko Wakayama, seorang profesor biologi asal Jepang berhasil membuat kloning dari seekor mencit yang telah beku selama dua dekade. Para ahli genetika dan biologi molekuler pun berusaha untuk melakukan terobosan yang lebih spektakuler lagi, yakni merancang kembali makhluk hidup yang telah punah dari muka bumi! Ya, mulai burung Dodo (Raphus cucullatus) yang punah pada akhir abad ke-17, serigala Tasmania (Thylacinus cynocephalus), Quagga (Equus quagga) yang individu terakhirnya mati di kebun binatang Amsterdam tahun 1883, sampai beberapa subspesies dari harimau yang telah punah (Panthera tigris balica, Panthera tigris sondaica), bukan suatu hal yang mustahil lagi bahwa suatu saat nanti mereka akan kembali menjelajahi muka bumi ini. Para ilmuwan di San Diego, misalnya. Bermodal hanya sedikit jaringan yang diambil dari spesimen awetan banteng Jawa yang telah mati selama beberapa tahun, mereka berhasil mengisolasi DNA banteng Jawa tersebut dan memasukkannya ke sel telur sapi biasa. Hasilnya, dua ekor banteng Jawa dilahirkan dari rahim sapi biasa. Metode yang digunakan untuk hal itu adalah dengan meniru metode yang pertama kali dipakai untuk membuat domba kloning pertama, Dolly, yakni mengganti inti sel telur induk angkat dengan inti sel dari hewan yang hendak “dibangun”.

National Geographic bulan Mei 2009 ini menyajikan berita yang cukup menarik mengenai usaha para ilmuwan untuk membangkitkan kembali mamooth (ex. Mammuthus primigenius), sejenis gajah raksasa berbulu lebat yang pernah menguasai lingkaran kutub utara puluhan ribu tahun silam. Dengan ditemukannya spesimen utuh seekor bayi mamooth di Siberia dua tahun yang lalu, para ilmuwan berhasil memetakan lebih dari 70% genom mamooth yang merinci banyak hal dasar yang amat diperlukan untuk menghidupkan hewan kembali hewan purba itu. “Saya dulu tertawa mendengar Steven Spielberg (sutradara kawakan yang juga menangani pembuatan film The Lost World) berkata bahwa kloning binatang yang sudah punah tak bisa dihindari. Tapi kini saya tak lagi tertawa, setidaknya menyangkut mamooth. Ini bakal terjadi. Tinggal detailnya saja,” ujar Hendrik Poinar, pakar DNA purbakala dari McMaster University.

Dalam kasus membangunkan kembali binatang purba itu, pertama-tama haruslah didapatkan urutan DNA yang lengkap dari hewan punah yang hendak dibuat kembali. Urutan DNA ini amat panjang, bisa jadi terdiri atas milyaran pasangan basa (purin – pirimidin). Selanjutnya, para ilmuwan perlu membuat peta dari genom hewan tersebut. Keseluruhan genom itu kemudian harus diurutkan ulang berkali-kali untuk membuang DNA asing yang bukan berasal dari spesies tersebut. Kemudian, barulah DNA tersebut dikemas dalam benuk kromosom. Setelah memperoleh kromosom yang dapat digunakan, dapatlah dibuat inti sel sintetis yang nantinya (seperti yang diceritakan tadi) akan diselipkan ke sel tanpa inti dari induk angkatnya. Induk angkat tersebut diusahakan berkerabat dekat dengan hewan rancangan tadi, satu genus, atau setidaknya satu famili.

Untuk banyak spesies lain yang berlum terlampau jauh rentang waktu kepunahannya, hal itu jauh lebih mudah. Untuk serigala Tasmania, sejauh ini para ilmuwan telah berhasil membangun ulang sebagian besar dari DNA nya, terutama bagian yang membentuk bangun dasar tubuh. Dalam DNA berpenanda radioaktif yang disuntikkan ke tubuh beberapa hewan percobaan, terlihat bahwa DNA yang mengkode pembentukan tulang dan beberapa organ telah berhasil diisolasi. Karena itu, para ilmuwan terus mencari spesimen yang lebih utuh dan segar dari tiap-tiap hewan punah tersebut untuk membangun perpustakaan gen yang lebih lengkap. Pastilah, bicara soal menghidupkan lagi spesies yang telah punah dewasa ini tidak lagi dianggap science-fiction belaka.

Percayalah, keberhasilan membangkitkan kembali harimau Jawa, serigala Tasmania, burung Dodo, mamooth, bahkan dinosaurus(?) hanya tinggal menunggu waktu saja. Namun, letak permasalahannya bukanlah di situ, bukan soal teknologinya, tetapi lebih ke soal etis. Ketika kita berhasil mengklon hewan yang telah punah, kita akan mendapatkan hewan yang sebatang kara di kebun binatang, bukan di habitat aslinya yang memang sudah tidak ada. Perlu dipertimbangkan kembali baik dan buruknya membangunkan kembali spesies yang telah punah. Memang, keberhasilan seperti itu akan membawa terobosan yang amat revolusioner di bidang sains, khususnya biologi, akan tetapi secara etis masih banyak sekali yang perlu dipertimbangkan.

Entahlah bagaimana akhirnya nanti. Namun saya pribadi yakin bahwa tak lama lagi akan ada banyak spesies punah yang dapat dibangun kembali, tentunya dengan segala kontroversi yang menyertainya!

Referensi :
- National Geographic
- How To Build a Dinosaur: Extinction doesn’t have to be forever by Jack Horner, James Gorman

Read More

Fermentasi ethanol oleh Saccharomyces cerevisiae: The Crabtree Effect

Saccharomyces cerevisiae telah lama digunakan dalam  industri alkohol dan minuman beralkohol sebab  memiliki kemampuan dalam memfermentasi glukosa  menjadi ethanol. Hal yang menarik adalah proses  fermentasi ethanol pada khamir tersebut berlangsung  pada kondisi aerob.

Menurut Pasteur, keberadaan oksigen akan menghambat  jalur fermentasi di dalam sel khamir sehingga sumber  karbon yang ada akan digunakan melalui jalur  respirasi. Fenomena ini sering disebut sebagai  Pasteur effect (Walker 1998). Pada sel-sel prokariota  dan eukariota, Pasteur effect banyak dijumpai,  salah satu contoh adalah fermentasi asam laktat oleh sel  otot manusia ketika kekurangan oksigen.  Berdasarkan  fenomena ini, seharusnya produksi ethanol oleh khamir  terjadi pada kondisi anaerob. Namun ternyata, Pasteur effect  pada sel khamir diamati pada sel yang telah memasuki  fase stasioner (resting), sedangkan produksi alkohol terjadi  ketika sel berada pada fase pertumbuhan (fase log)  (Alexander & Jeffries 1990). Hal inilah yang membuat Pasteur effect diduga bukan fenomena yang terjadi saat produksi ethanol oleh Saccharomyces cerevisiae.

Herbert Crabtree pada tahun 1929 menemukan suatu  fenomena lain yang terjadi pada sel tumor dimana pada  sel tersebut jalur fermentasi dominan terjadi  walaupun dalam kondisi aerob (Alexander & Jeffries  1990). Pada tahun 1948, Swanson dan Clifton pertama  kali menunjukkan bahwa fenomena tersebut terjadi pada  sel Saccharomyces cerevisiae yang sedang tumbuh dan  menghasilkan ethanol sebagai produk fermentasi selama  terdapat glukosa dalam jumlah tertentu di dalam  medium pertumbuhannya (Alexander & Jeffries 1990).  Fenomena tersebut awalnya disebut contre-effect Pasteur sebelum istilah Crabtree effect digunakan (de Dekken 1966). Crabtree effect pada khamir dapat diamati ketika medium pertumbuhan mengandung glukosa dalam konsentrasi yang tinggai (diatas 5 mM) (Walker 1998). Berdasarkan de Dekken (1966), Crabtree effect tidak terjadi pada semua khamir, namun hanya pada beberapa species saja, antara lain Saccahromyces cerevisiae, S. chevalieri, S. italicus, S. oviformis, S. pasteurianus, S. turbidans, S. calsbergensis, Schizosaccharomyces pombe, Debaryomyces globosus, Bretanomyces lambicus, Torulopsis dattila, T. glabrata, dan T. colliculosa. Terdapat tiga mekanisme yang menjelaskan Crabtree effect: 1. represi katabolit; 2. inaktivasi katabolit; dan 3. kapasitas respirasi yang terbatas.

Represi katabolit terjadi ketika glukosa, atau produk awal metabolisme glukosa, menekan sintesis berbagai enzim respirasi (Fietcher et al. 1981). Namun mekanisme detil, seperti senyawa yang memberikan sinyal untuk menekan sintesis tersebut, masih belum jelas (Walker 1998). Ide awal represi katabolit dicetuskan oleh von Meyenberg pada tahun 1969 (Alexander & Jeffries 1990) yang menumbuhkan S. cerevisiae dalam medium yang mengandung glukosa dengan metode continues culture. Hasil penelitian tersebut menunjukkan bahwa saat konsentrasi sel rendah, jalur metabolisme yang digunakan adalah respirasi, sedangkan ketika konsentrasi sel telah mencapai suatu angka kritis, fermentasi ethanol terjadi. Dari hasil tersebut diduga pada konsentrasi sel yang rendah, enzim-enzim respirasi masih mencukupi untuk melakukan jalur respirasi, namun saat konsentrasi sel bertambah, konsentrasi enzim tidak bertambah sebab ditekan sintesisnya oleh glukosa, sehingga jalur respirasi terhenti dan digantikan oleh fermentasi. Selain represi terhadap sintesis enzim, konsentrasi gula yang tinggi juga akan mengganggu struktur mitokondria khamir, sebagai contoh hilangnya membran dalam dan kristae. Namun struktur tersebut akan kembali normal saat jalur respirasi menggantikan fermentasi ethanol (Walker 1998). Perubahan struktur tersebut akan menghambat siklus Krebs dan fosforilasi oksidatif yang berlangsung di mitokondria.

Inaktivasi katabolit terjadi ketika glukosa menonaktifkan enzim kunci dalam jalur respirasi, contohnya fruktosa 1,6-bifosfatase (FBPase). Inaktivasi terjadi pertama-tama melalui proses fosforilasi enzim, kemudian diikuti dengan pencernaan protein enzim di dalam vakuola (Walker 1998). Mekanisme inaktivasi FBPase pada S. cerevisiae dimulai dengan peningkatan konsentrasi cAMP dan FBPase di dalam sel oleh glukosa. Kenaikan kedua molekul tersebut akan memicu cAMP-dependent protein kinase untuk melakukan fosforilasi terhadap FBPase (Francois et al. 1984).

Mekanisme terakhir yang menjelaskan Crabtree effect pada khamir adalah keterbatasan kapasitas respirasi khamir yang diusulkan oleh Bardford & Hall (1979). Kedua peneliti tersebut melakukan penelitian yang mirip dengan von Meyenberg, namun tidak menemukan bukti adanya represi katabolit oleh glukosa. Oleh sebab itu mereka berpendapat bahwa khamir-khamir yang mampu melakukan fermentasi aerob memiliki keterbatasan kapasitas respirasi. Ketika glukosa terdapat dalam konsentrasi tinggi, glikolisis akan berjalan dengan cepat sehingga menghasilkan pyruvat dalam jumlah yang tinggi. Namun keterbatasan khamir tersebut untuk menggunakan pyruvat dalam jalur respirasi selanjutnya (Siklus Krebs dan fosforilasi oksidatif) menyebabkan pyruvat yang tersisa dirubah secara fermentatif menjadi ethanol. Kebalikannya, khamir yang tidak melakukan fermentasi aerob dianggap memiliki kapasitas respirasi yang tidak terbatas sehingga mampu menggunakan seluruh pyruvat yang dihasilkan dari glikolisis walaupun jumlah glukosa di medium tinggi (Alexander & Jeffries 1990).

Acuan:
Alexander, M.A. & T.W. Jeffries. 1990. Respiratory efficiency and metabolize partitioning as regulatory phenomena in yeasts. Enzyme Micobe. Technol. 12: 2-29.
Bardford, J.P. & R.J. Hall. 1979. An examination of the crabtree effect in Saccharomyces cerevisiae: The role of respiration adaptation. Journal of General Microbiology, 114: 267 - 275.
de Dekken, R.H. 1966. The Crabtree effect: A regulatory system in yeast. J. gen. Microbiol. 44: 149 - 156.
Walker, G.M. 1998. Yeast: Physiology and biotechnology. John Wiley & Sons, Chichester: xi + 350 hlm.

Read More

Rayap yang ~menjengkelkan~ menguntungkan

Setiap musim penghujan, seringkali kita diganggu oleh segerombolan laron yang mengitari lampu diruang tamu atau di ruangan lain yang bisa menjadi sangat menjengkelkan. bandel..! kata nenek. memang wajar sih, soalnya binatang yang satu ini termasuk kategori yang "pantang menyerah" dalam urusan bikin jengkel. Sudah di sapu dan dibersihkan, masih saja banyak yang berterbangan. Lampu dimatikan, mereka berjatuhan, yang akhirnya makin membuat kita sibuk dengan bulu2 yang berterbangan. Masih kata nenek sih, mereka itu sedang dalam perjalanan menuju bulan..

Lupakan saja tentang legenda laron menuju bulan dalam rangka mengikuti sayembara. Hal yg harus anda perhatikan setelah kejadian itu adalah "memberikan perlindungan yang optimal terhadap barang-barang dan bagian rumah yang terbuat dari kayu..! "
Dalam perjalanannya menuju bulan..ups.. mengitari lampu maksud saya, ada yg kemudian jatuh cinta kepada rekan sekelompoknya. Nah, sepasang laron yg sudah saling jatuh hati ini akhirnya jatuh beneran ke lantai (tanah) menanggalkan sayapnya dan kemudian diiringi rasa cinta mereka bergandengan (seperti anak kecil main kereta-keretaan) mencari lubang yang dapat dipakai untuk berbulan madu.

Dalam rumah tangga laron (Ordo Orthoptera) yg masih beranggotakan 2 personal inilah awal sebuah kerajaan dibentuk. Mula-mula semua pekerjaan mereka lakukan sendiri, seperti menggotong telur ke sudut penetasan, menyingkirkan tanah longsor, menutup celah bocor, dan berbagi makanan tentunya. Namun ketika sudah banyak telur yang menetas, maka "raja dan ratu" laron tadi sudah resmi dinobatkan.
Pekerjaan pun diambil alih oleh anak-anak laron sebagai rakyat jelata, mereka disebut rayap, alih-alih laron seperti bapak-ibunya.
Sementara itu, sang ratu laron hanya bertugas berkembang biak. bertelur dan terus bertelur. Tidak tanggung-tanggung, satu hari ratu laron bisa menghasilkan 18ribu telur. Yupz, 30 butir tiap menit selama 10 jam kerja. Ya, meskipun kadang2 dia juga mengambil cuti barang beberapa hari. bahkan ratu Macrotermes Natalensis dari afrika pernah dihitung sampai 80ribu butir telur perharinya.
Ratu rayap yg terus-menerus bersalin ini bisa berumur panjang sampai 20 tahun. karena selain kerjanya cuma seperti itu, mulai dari pelayanan sampai gizi makanan ditanggung terjamin. Makan-nya di suapin loh..!


ukuranya bisa mencapai 15 cm seperti jenis Macrotermes natalensis.

Anak-anak mandul yang militan

Anak-anak yg menetas dari telur kerajaan rayap ini berbeda-beda sosok tubuhnya. Ada yang mempunyai rahang yang luar biasa besarnya, sehingga ditugaskan sebagai serdadu. Kasta perajurit bagian gigit-menggigit ini bisa jantan dan bisa betina, tetapi semuanya mandul karena alat kelamin mereka tidak tumbuh sempurna. Dan kasta yg lainnya adalah saudara para rayap serdadu ini. Mereka memiliki rahang yg tidak begitu besar namun cukup kuat untuk menggerogoti kayu mati sampai keropos. Juga bertugas menyuapi  anak2 dan sang ratu selain menggotong apa saja yg perlu digotong. Mereka juga dari jantan dan betina. Dan kesemuanya mandul.

Kemandulan masal ini karena dulu telur yg ditetaskan menjadi mereka ini tidak dibuahi. Semacam telur hermafrodit. Kalau ada telur yg dibuahi oleh sperma sang raja rayap, anak yg kemudian lahir tentu saja normal. Tetapi ternyata sang ratu punya kebijakannya sendiri. Kalau ia memandang perlu agar sang anak tidak tumbuh menjadi anak subur, maka ia akan memberikan hormon feromon primer yg akan membuat macet perkembangan kelamin anak tersebut (yg nantinya akan terus menjadi robot mandul). Yang diberikan lewat mulut ketika anak bertugas menyuapi ibunya. Namun ketika sang ratu memandang perlu untuk menghasilkan anak yg akan meneruskan generasinya, ia tidak memberikan hormon pencegah dan membiarkan anak itu tumbuh menjadi mahluk berkelamin~bisa jantan, bisa betina~, yg nantinya akan kita sebut laron. 



Untuk memberikan makan anak2 yg masih lemah perutnya, mereka bercocok tanam jamur. Mereka mengunyah kayu sampai lumat, dan kemudian membuat wadah2 berongga seperti "spons" untuk perkembang-biakannya. Jamur ini dipanen dan dimakan bersama tempat penanamannya.
selama diperintah oleh bapak-ibunya, para rayap pekerja ini terus mengganyangi kayu lapuk agar teruarai lebih lanjut lagi menjadi bahan organik. Dalam usus para coptotermes ini, banyak terpelihara bakteri dan Flagellata (protozoa yg bercambuk). Mahluk piaraan ini mengeluarkan enzim pencerna selulosa kayu sampai menjadi zat pati yg lebih sederhana. Zat yang berupa tepung ini kemudian dimakan oleh bakteri dan flagellata itu. Tapi selebihnya juga diserap oleh tubuh rayap yang memeliharanya. Tetapi yang tampak adalah, rayap itu menggerogoti perabotan dan peralatan kayu kita.  Suatu keuntungan bagi alam plus perusahaan pembasmi rayap, yang menjengkelkan para kepala rumah tangga.
so, perlindungan lebih awal mungkin akan lebih mengefisiensikan pengeluaran biaya anda.

Read More

Bagaimana tumbuhan bisa menyerap air dan mineral dari dalam tanah?

Tumbuhan mungkin makhluk tak berakal terbaik yang pernah diciptakan. Yang dibahas sekarang adalah bagaimana tumbuhan mampu menyerap air dan mineral dari dalam tanah hingga mencapai ketinggian ratusan meter? Wah, memang sulit dipercaya. Bagaimana tidak, itu sama saja melawan gravitasi. Bahkan dengan tekhnologi tercanggih saat ini memerlukan pompa yang canggih untuk melakukan hal seperti itu.

Tapi, bagaimana tumbuhan dapat melakukannya?

Mudah saja bagi Tuhan untuk melakukannya. Tapi, bagi kita untuk memecahkannya saja sulit. Sampai saat ini, ilmuwan belum dapat memastikan secara pasti teori mengenai masalah ini. Ilmuwan hanya mampu mengajukan beberapa teori yang masuk akal mengenai hal ini. Salah satu teori yang paling terkenal adalah bahwa tumbuhan memanfaatkan perbedaan tekanan air di dalam dan di luar sel pengangkut (xilem). Jadi, tumbuhan harus terus menyesuaikan tekanan di dalam sel-sel xilemnya. Asal tahu saja, sel-sel xilem adalah sel mati. Xilem terdiri dari sel-sel pembuluh dan trakeid. Sel-sel itu seperti pori-pori yang saling terhubung yang memungkinkan air untuk melewatinya.

Dan bagaimana tumbuhan memanfaatkan perbedaan tekanan tersebut?

Saat tekanan di luar sel tinggi, maka tumbuhan harus berusaha untuk mempertahankan tekanan di dalam selnya dengan tidak menguapkannya terlalu banyak, karena hal itu dapat menyebabkan air di luar sel masuk terlalu banyak dan yang nantinya dapat menyebabkan tumbuhan kelebihan air dan membusuk. Lalu, jika  tekanan di luar sel rendah, maka tumbuhan harus menyesuaikan tekanan di dalam selnya untul lebih rendah agar air dari tumbuhan tidak keluar dari sel dan sebaliknya, air dari luar sel dapat masuk ke dalam sel. Dengan begitu, tumbuhan dapat mengambil air sebanyak-banyaknya.

 

Read More

The C-Value Paradox: Besarnya Genom Tidak Mencerminkan Komplektisitas Genetika Organisme

Ketika anda memeriksa genom dari berbagai macam spesies, anda pasti mengira bahwa organisme yang sederhana memiliki genom yang yang lebih kecil daripada organisme yang lebih kompleks. Sebab, anda mengasumsikan bahwa organisme yang lebih sederhana memerlukan sedikit gen daripada organisme yang lebih kompleks. Asumsi ini memang benar, tapi perkiraan bahwa organisme yang lebih sederhana memiliki genom yang lebih kecil tidaklah sesuai faktanya.

Ambillah contoh perbandingan antara manusia dan amoeba. Manusia sudah tentu memiliki lebih banyak gen daripada amoeba, sebab manusia adalah organisme multiselular yang jauh lebih kompleks daripada amoeba. Hal ini benar adanya, tapi apakah manusia juga memiliki genom yang lebih besar daripada amoeba? Tidak. Faktanya, manusia memiliki 3,3 milyar pasang basa dalam genomnya, sedangkan amoeba memiliki 200 milyar genom dalam genomnya, yaitu hampir 70 kali lebih banyak daripada manusia! Lantas mengapa genom organisme yang jauh lebih sederhana memiliki genom yang demikian besarnya?

Demikian juga contoh lain, yaitu bony fish dan japanese puffer fish, kedua jenis ikan ini merupakan spesies yang masih memiliki kekerabatan dekat.  Japanese puffer fish memiliki 0,5 milyar pasang basa dalam genomnya sedangkan bony fish memiliki 300 milyar pasang basa dalam genomnya, 600 kali lebih banyak daripada japanese puffer fish! Kenapa hal ini bisa terjadi? Apa gunanya kelebihan DNA dalam genom organisme-organisme tersebut?

Fenomena ini disebut sebagai C-Value Paradox, dengan C mengacu pada kuantitas DNA dalam genom organisme. Kelebihan DNA tersebut tidak mencerminkan komplektisitas komponen genetiknya, tapi hanya berupa DNA yang tidak memiliki fungsi ataupun mengkode suatu produk fungsional dalam organisme bersangkutan. Sebagian besar dari DNA tersebut merupakan suatu segmen repetitif yang terdiri dari transposons dan retrotransposons. Transposons atau disebut juga transposable elements merupakan segmen DNA yang bisa menginsersikan dirinya di mana pun dalam genom baik dengan cara mengkopi dirinya sendiri melalui replicative transposition atau mengkatalisis pemindahan segmen dirinya sendiri melalui mekanisme conservative transposition. Kedua mekanisme ini dilakukan oleh transposon menggunakan enzim transposase yang dikodenya dan tanpa melalui fase RNA. Sedangkan retrotransposon atau retrotransposable elements melakukan perpindahan atau insersi melalui fase RNA. Jadi transkrip dirinya selain mengkode reverse trankriptase, ia juga berfungsi sebagai template untuk membentuk cDNA untuk kemudian diinsersikan di tempat-tempat tertentu dalam genom.

Dalam tubuh manusia, terdapat dua jenis retrotransposon, yaitu SINEs (Short Interspersed Nuclear Elements) dan LINEs (Long Interspersed Nuclear Elements). LINEs memiliki panjang antara 1-6 Kbp sedangkan SINEs memiliki panjang 100 bp-1 kbp. LINEs, SINEs serta transposon lainnya menyusun 45% total genom kita! Dua puluh persen total genom merupakan LINEs dan 13% total genom adalah SINEs. Salah satu jenis LINEs yang disebut dngan segmen L1 terdapat dalam intron 79% gen manusia. Segmen-segmen DNA ini sering disebut juga sebagai junk DNA. Sebab ia tidak memiliki fungsi apa-apa selain “berkehendak” untuk mengkopi dirinya sebanyak mungkin agar tetap sintas.

Jadi, perbedaan besar genom tiap organisme tidak mencerminkan perbedaan komplektisitas genetiknya, namun lebih kepada perbedaan kemampuan tiap organisme untuk membuang atau menekan tranposisi dari berbagaimacam junk DNA di atas dan segmen DNA repetitif lainnya. Atau mungkin saja bahwa segmen DNA repetitif ini sebenarnya memiliki fungsi tertentu dalam genom yang belum bisa kita deteksi saat ini.


Referensi
Hyde, D. 2009. DNA Structure and Chromosome Organization. In: Hyde, D. (Ed), Introduction to Genetics Principles, 1^st Edition, (p. 166-181). New York: McGraw-Hill.
Pollard, T.D.; Earnshaw, W.C. & Lippincot-Schwartz, J. 2008. Chromosome Organization. In: Pollard, T.D. ; Earnshaw, W.C. & Lippincot-Schwartz,  J. (Eds), Cell Biology, 2^nd Edition, (p. 193-208). Philadelphia: Saunders-Elsevier.
Young, I.D. 2005. Gene Structure and Function. In:  I.D. Young (Ed), Medical Genetics, 1^st Edition, (p. 1-23). New York: Oxford University Press, Inc.

Read More

Hewan Pantai Yang Lucu dan Mematikan

Apabila kita ingin jalan-jalan ke pantai, jangan sampai terpisah dari rombongan dan harus hati-hati. Mau tahu alasannya?

Karena di pantai ada beberapa hewan yang tampak lucu, tapi bisa mematikan. Layaknya anak kecil yang mudah excited dengan banyak hal-hal baru, mungkin rasa ingin tahu kalian akan mendorong kalian untuk lebih dekat menyentuh hewan yang terlihat lucu misalnya. Apa saja hewan pantai yang harus kita hindari?

The Cone Snail

Hewan yang satu ini punya bentuk yang indah. Menggemaskan, tepatnya. Siapa yang tidak ingin menyentuhnya dan membawanya pulang? :) Tapi, cone snail ini punya senjata yang sangat berbahaya lho. Bagian ujung pangkal mulutnya bisa menembakkan sengat berupa racun yang sangat mematikan. Korban akan mengalami malfungsi syaraf, di mana tidak ada bagian tubuh yang bisa digerakkan, kemudian meninggal hanya dalam 4 menit.

Poison Arrow Frog

Namanya saja sudah mengandung racun :) Kodok yang bisa melompat hingga 2 meter ini mempunyai senjata mematikan di kelenjar kulitnya. Jangan coba-coba sentuh yaaa!

The Lazy Clown

Hewan yang mirip duri pohon ini hidup di hutan Amazon, di selatan Brazil. Namanya Taturana Tatarana. Lucu yah? Tapi sayang, ternyata hewan ini tidak selucu namanya, karena dia memiliki ratusan duri pada tubuhnya, yang menyimpan racun mematikan dan mengandung anti-coagulant buat darah kita. Hampir dapat dipastikan bahwa hewan ini telah memakan belasan korban setiap tahunnya.

Beaked Sea Snake

Ular laut ini bisa kita jumpai di Kepulauan India dan Asia, pantai-pantai daerah India, atau sekitar Teluk Persia. Nama ilmiahnya Enhydrina schistosa. Lucunya, warga Singapura dan Hongkong suka menjadikan hewan ini sebagai lauk, padahal hewan ini punya racun yang bisa membuat kamu tidur bersama ikan-ikan di laut untuk selamanya, hehehe

Stone Fish

Nah, kalau hewan yang satu ini, bentuknya menyerupai batu. Cukup berdiam diri di dasar laut, dan siap meracuni siapa saja yang menyentuhnya dengan duri-duri yang terletak hampir di seluruh bagian tubuhnya. Kabarnya, racun dari hewan ini akan sangat menyiksa korbannya, sehingga si korban merasa lebih baik mengamputasi bagian tubuhnya yang terkena racun tersebut. Wah, sangat mengerikan ya?

Box “Coffin” JellyFish

Kalau ubur-ubur yang satu ini, ada di film 7 Pounds yang dibintangi Will Smith. Dalam film itu, diperlihatkan bagaimana Will Smith mengakhiri hidupnya dengan membiarkan dirinya digigiti oleh Jellyfish. Hewan ini memiliki 24 pasang mata dan tentakel yang mengandung ribuan dosis nematocysts. Dengan ribuan jarum-jarum racun yang menusuk tubuh di seluruh bagian, hampir dapat dipastikan bahwa hewan ini akan membunuh hanya dalam hitungan detik.

Read More

Mengenal Amylomyces rouxii

Indonesia dan negara-negara Asia terkenal dengan makanan yang diproduksi melalui fermentasi substrat padat yang mengandung pati dalam jumlah banyak. Contohnya adalah tape singkong dan tape ketan dari Indonesia, chiu-niang dari Cina, arak dari tape ketan dari Vietnam, dan lain-lain. Proses fermentasi tersebut menggunakan dua kelompok mikroorganisme yang memiliki peran berbeda-beda, kelompok pertama akan memecah pati menjadi glukosa, sedangkan kelompok kedua akan mengubah glukosa menjadi etanol. Mikroorganisme yang sering ditemui dan merupakan anggota kelompok pertama adalah Amylomyces rouxii (Nout 2007).

A. rouxii adalah anggota tunggal dari genus Amylomyces. Genus serta spesies tersebut pertama kali dideskripsikan oleh Clamette pada tahun 1892. Kapang tersebut tumbuh dengan cepat dan banyak menghasilkan klamidospora; sporangia tidak atau tidak sempurna terbentuk, mirip dengan Rhizopus, dengan apofisis yang kecil; sporangiofor tegak dengan atau tanpa rizoid. Sinonim A. rouxii adalah Chlamydomucor oryzae, C. rouxii, C. rouxianus, C. javanicus, dan Rhizopus chlamydosporus (Ellis et al. 1976).

(Ellis et al. 1976)

Karakteristik A. rouxii yang menguntungkan dalam proses fermentasi substrat padat yang mengandung pati adalah kemampuan kapang tersebut dalam menghasilkan enzim amyloglucosidase, kemampuannya tumbuh pada substrat mentah (belum dimasak), serta ketidakmampuannya bersporulasi (Nout 2007). Amyloglucosidase (EC 3.2.1.3), atau juga sering disebut amylase, adalah enzim yang berfungsi memutus ikatan alpha-1,4 glikosida pada rantai polisakarida. Hasil akhir dari hidrolisis tersebut adalah dextrins, oligosakarida, maltosa and D-glukosa. Proses tersebut dikenal dengan sakarifikasi. Salah satu penelitian yang dilakukan oleh Dung et al. (2006) menunjukkan bahwa A. rouxii mampu merubah 25% pati menjadi glukosa setelah inkubasi selama tiga hari, serta menghasilkan amyloglucosidase hingga 0,43 U/g.

Walaupun banyak penelitian tentang A. rouxii telah dilakukan, namun kapang tersebut masih menjadi misteri, antara lain adalah habitat alami A. rouxii serta evolusinya. Penggunaan ragi tape yang luas di masyarakat Indonesia membuka peluang banyaknya variasi A. rouxii yang dapat dijadikan sampel dalam memecahkan misteri tersebut.

Daftar Pustaka

1. Dung, N.T.P., F.M. Rombouts & M.J.R. Nout. 2006. Functionality of selected strains of moulds and yeasts from Vietnamese rice wine starters. Food Microbiology 23: 331 –- 340.
2. Ellis, J.J., L.J. Rhodes & C.W. Hasseltine. 1976. The Genus Amylomyces. Mycologia, 68(1): 131 — 143.
3. Nout, R.M.J. 2007. The colonizing fungus as a food provider. Dalam. Dijksterhuis, J. & R.A. Samson. 2007. Food mycology: A multifaceted approach to fungi and food. CRC Press, Newark: 335 — 352.

Read More

Tembakau untuk Penderita Diabetes

Bidang pertanian saat ini menghasilkan perkembangan bioteknologi molekular yang pesat, yang dapat menawarkan cara yang lebih murah daripada pembuatan vaksin dan obat tradisional melalui pabrik. Para ilmuwan telah menemukan tembakau yang menyehatkan setelah memodifikasi faktor genetiknya. Tembakau ini dapat digunakan untuk mengobati diabetes tipe 1.

Peneliti Eropa mengatakan telah menghasilkan tembakau yang mengandung senyawa anti-inflamasi (anti-peradangan) yang disebut interleukin-10 (IL-10) yang dapat membantu pasien diabetes tipe 1 yang masih menggantungkan insulin. Sejumlah perusahaan kimia pertanian, termasuk Bayer dan Syngenta, telah mencari cara untuk membuat kompleks protein dalam tanaman obat-obatan, meskipun membutuhkan proses yang lambat.

Pada saat ini, kebanyakan obat-obatan dan vaksin diproduksi melalui kultur sel dan kultur jaringan. Namun, Mario Pezzotti dari Universitas Verona, yang memimpin studi tentang tembakau yang diterbitkan dalam jurnal BMC Biotechnology, percaya bahwa tembakau tumbuh lebih efisien semenjak tanaman dunia memiliki biaya rendah untuk menghasilkan protein obat.

Berbagai jenis tanaman telah dipelajari oleh sejumlah ilmuwan di seluruh dunia, tetapi tembakau merupakan tanaman yang paling digemari dalam hal riset. "Tembakau adalah tanaman yang fantastis karena mudah mentransformasi genetik dan dengan mudah dapat mempelajari seluruh tanaman dari satu sel," ungkap Pezzotti. Kelompoknya bekerja dan menaruh minat terhadap tembakau raksasa, yaitu Philip Morris, yang mendukung konferensi tanaman berbasis obat di Verona pada bulan Juni.

Pezzotti dan koleganya - yang menerima dana untuk penelitiannya dari Uni Eropa - sekarang berencana untuk megujicobakan tanaman tersebut ke tikus yang memiliki penyakit autoimmune untuk mengetahui responnya.

Selanjutnya, mereka ingin menguji apakah pengulangan dosis kecil dapat membantu mencegah penyakit kencing manis pada orang, ketika diberikan bersamaan dengan senyawa lain yaitu glutamic acid decarboxylase (GAD65), yang juga telah diproduksi di tanaman tembakau.

Diamyd, perusahaan bioteknologi di Swedia sudah menguji secara konvensional vaksin GAD65 terhadap penderita diabetes dalam masa uji coba klinis. Bidang pertanian molekuler belum menghasilkan produk komersial pertama, walaupun Israel Protalix BioTherapeutics telah melakukan uji klinis lanjutan pada enzim untuk pengobatan penyakit Gaucher yang dihasilkan melalui kultur sel wortel. Protalix rencana untuk mengirimkan obatnya untuk persetujuan dari Amerika Serikat dan Israel.

Read More