Koran Jogja – Penguin mungkin paling dikenal sebagai burung yang tidak bisa terbang yang sayapnya membantu mereka “terbang” melalui perairan Antartika yang dingin.
Tetapi penguin kehilangan kemampuan mereka untuk terbang dan malah menjadi perenang yang ramping sekitar 60 juta tahun yang lalu, jauh sebelum lapisan es Antartika terbentuk dan para peneliti kini telah mengungkapkan bagaimana hal itu terjadi. (Livescience, 30/7)
Sebuah studi baru tentang fosil penguin dan genom penguin saat ini dan yang baru saja punah mengidentifikasi serangkaian adaptasi genetik yang dibuat burung untuk menjalani gaya hidup akuatik.
Dari penglihatan yang peka terhadap nada biru bawah air hingga gen yang terkait dengan oksigenasi darah, dan bahkan hingga perubahan kepadatan tulang.
Bersama-sama, temuan menunjukkan bahwa penguin sebagai kelompok beradaptasi untuk bertahan hidup dari beberapa perubahan lingkungan yang serius yang berlangsung selama jutaan tahun.
Dari terbang ke tanpa terbang
Fosil penguin tertua berasal dari 62 juta tahun yang lalu, kata rekan penulis studi Daniel Ksepka, seorang ahli paleontologi di Museum Bruce di Greenwich, Connecticut.
Pada saat itu, penguin sudah tidak bisa terbang, meskipun mereka terlihat sangat berbeda dari penguin modern. Mereka memiliki kaki dan paruh yang lebih panjang, dan sayap mereka masih lebih mirip sayap daripada sirip, kata Ksepka.
“Yang awal ini mungkin berevolusi dari hewan mirip puffin yang masih bisa terbang di udara,” kata Ksepka. (Nenek moyang terbang ini belum ditemukan dalam catatan fosil, jadi tidak diketahui secara pasti kapan penguin kehilangan kemampuan udaranya.)
Seiring waktu, evolusi menciptakan “kru beraneka ragam karakter penguin yang menarik,” kata Ksepka, dari penguin dengan paruh panjang seperti tombak hingga penguin dengan bulu merah hingga burung yang berdiri satu atau dua kaki lebih tinggi dari spesies penguin terbesar saat ini, kaisar, yang berukuran sekitar 3 kaki 7 inci (1,1 meter).
Dalam studi tersebut, para peneliti mengevaluasi bukti fosil di samping genom semua penguin yang masih hidup, dan genom parsial untuk mereka yang punah dalam beberapa ratus tahun terakhir.
Temuan menunjukkan bahwa penguin berasal dari dekat tempat yang sekarang disebut Selandia Baru sekitar 60 juta tahun yang lalu, menyebar ke Amerika Selatan dan Antartika, dan kemudian kembali ke Selandia Baru.
Sebagian besar spesies yang hidup saat ini berbeda satu sama lain dalam sekitar 2 juta tahun terakhir, kata Ksepka. Selama periode itu, Bumi telah melalui siklus periode glasial dan interglasial di mana es kutub mengembang dan mundur.
Es yang maju mendorong penguin ke utara, mungkin memisahkan beberapa populasi dari satu sama lain dan memungkinkan mereka menempuh jalur evolusi mereka sendiri selama sekitar 100.000 tahun . Pada saat es mencair, penguin yang terpisah telah berevolusi menjadi spesies yang berbeda.
“Itu tidak mempengaruhi semua spesies secara merata, tetapi hampir seperti seseorang sedang memutar engkol untuk membuat lebih banyak spesies penguin,” kata Ksepka.
Adaptasi genetik
Terlepas dari semua perubahan yang telah mereka lalui, penguin memiliki tingkat perubahan evolusioner paling lambat dari semua burung, para peneliti melaporkan 19 Juli di jurnal Nature Communications.
Ini mengejutkan dan tetap tidak dapat dijelaskan, kata Ksepka. Hewan yang lebih besar dan hewan yang bereproduksi relatif lambat, seperti penguin, cenderung memiliki tingkat evolusi yang lebih lambat, katanya.
Namun, beberapa burung yang lebih besar dari penguin berevolusi lebih cepat daripada penguin. Jenis burung lain yang bereproduksi pada tingkat yang mirip dengan penguin juga berevolusi lebih cepat, sehingga diperlukan lebih banyak pekerjaan untuk memahami mengapa penguin sangat lambat berevolusi, kata Ksepka.
Sementara evolusi penguin mungkin relatif lambat, itu memberi mereka banyak adaptasi untuk kehidupan di dan dekat laut.
Mereka berbagi rangkaian gen dengan burung lain yang tidak bisa terbang yang kemungkinan memendekkan sayapnya, dan mereka juga memiliki gen unik yang mungkin telah mengubah banyak otot di sayap nenek moyang penguin menjadi urat, yang membuat sayap penguin menjadi kaku dan membuatnya lebih mirip sirip.
Para peneliti juga menemukan mutasi pada gen yang terkait dengan penyimpanan kalsium, yang dapat berkontribusi pada kepadatan tulang yang membantu penguin untuk menyelam.
Evolusi juga telah membawa banyak perubahan lain, seperti gen yang terkait dengan penyimpanan lemak dan pengaturan suhu. Satu penemuan menarik adalah bahwa penguin kehilangan beberapa gen di awal evolusi mereka yang terkait dengan mencerna eksoskeleton krustasea.
Ini menunjukkan bahwa penguin awal memiliki pola makan yang berpusat pada mangsa seperti ikan dan cumi-cumi, kata Ksepka. Tetapi perluasan lapisan es menciptakan ekosistem Antartika yang kaya akan krill, yang merupakan krustasea kecil.
Untungnya, para peneliti menemukan, penguin memiliki satu gen yang tersisa – gen CHIA – yang memungkinkan mereka untuk tetap mencerna krustasea.
“Jika yang terakhir dimatikan, mereka mungkin kesulitan mencerna [krill],” kata Ksepka.
Sekitar 75% dari semua spesies penguin yang pernah hidup telah punah, dan perubahan iklim mungkin akan lebih mematikan lagi, Ksepka memperingatkan.
Hal ini terutama berlaku untuk spesies dengan gaya hidup khusus, seperti penguin kaisar (Aptenodytes forsteri) yang berkembang biak sepenuhnya di atas es laut.
Jika es laut mencair, kata Ksepka, penguin kaisar mungkin kesulitan menemukan tempat berkembang biak. Di ujung lain spektrum, penguin kecil yang menghuni Kepulauan Galapagos yang berbatu hidup sangat jauh dari daratan lain sehingga mereka tidak punya tempat untuk melarikan diri jika habitat khatulistiwa mereka menjadi terlalu panas.
“Kami yakin hewan-hewan ini sensitif terhadap perubahan lingkungan, dan dalam banyak kasus mereka sudah dianggap terancam punah,” kata Ksepka. “Dalam kasus lain mereka bisa menjadi jauh lebih rentan selama beberapa dekade mendatang.” (*)
