Pleodorina starrii memiliki pembagian kerja yang tidak lengkap. Walau ke 12 sel kecilnya di dekat bagian atas koloni ini hanya berenang, ke 20 sel yang lebih besar berenang dan bereproduksi. (Credit: Copyright 2008 Matthew Herron)
ScienceDaily (Feb. 22, 2009) — Sebagian ganggang telah bersama-sama ketimbang sendirian jauh lebih lama dari yang sebelumnya dianggap, menurut riset terbaru.
Leluhur dari ganggang Volvox membuat transisi dari organisme bersel satu menjadi koloni bersel banyak paling tidak 200 juta tahun lalu, pada masa Trias.
Pada saat itu, bumi adalah dunia panas yang penghuninya adalah paku raksasa, dinosaurus dan mamalia purba. Pendekatan sebelumnya memperkirakan leluhur Volvox muncul hanya 50 juta tahun lalu.
Ganggang ini berpindah ke kehidupan komunal dalam hanya 35 juta tahun – “sekejab mata geologis,” kata peneliti utama Matthew D. Herron dari University of Arizona di Tucson.
Mencari tahu bagaimana ganggang membuat lompatan ini dapat memberi kita petunjuk bagaimana organisme multiseluler seperti tanaman dan hewan berevolusi dari sel tunggal.
Bekerja sama secara sukses adalah kuncinya, kata Herron. “Semua organisme makroskopis yang kita lihat di sekitar kita berasal dari leluhur bersel satu,” kata Herron, seorang kandidat doktoral di jurusan ekologi dan biologi evolusi UA. “Masing-masing kelompok itu mesti melewati transisi seperti ini.”
“Kami pikir perubahan awal dalam proses ini terkait dengan kerjasama antara sel dan konflik antar sel – dan akhirnya resolusi dari konflik,” katanya.
Para peneliti memakai barisan DNA dari sekitar 45 spesies Volvox dan spesies terkait untuk merekonstruksi pohon keluarga kelompok ini dan menentukan berapa lama di masa lalu leluhur kolonial pertama muncul.
Artikel tim ini "Triassic origin and early radiation of multicellular volvocine algae," ada dalam edisi online awal minggu ini dari Proceedings of the National Academy of Sciences.
Peneliti lain Jeremiah D. Hackett dan Richard E. Michod adalah anggota dari jurusan ekologi dan biologi evolusi UA. Penulis Frank O. Aylward ada di UA saat riset ini dilakukan dan kini di University of Wisconsin in Madison. The Society of Systematic Biologists dan Sigma Xi membantu mendanai riset ini.
Volvox dan kerabatnya hidup di kolam air tawar di seluruh penjuru dunia. Sebagian spesiesnya bersel satu, sementara yang lain hidup dalam koloni berisi hingga 50 ribu sel.
Banyak spesies ganggang kolonial ini tampak dengan mata dan tampak seperti bola hijau kecil yang berguling di air. Spesies paling rumit memiliki pembagian kerja – sebagian sel berenang, yang lain bereproduksi.
Walau pendekatan sebelumnya menduga leluhur ganggang berkumpul 50 juta tahun lalu, Herron ingin memeriksa pendekatan ini memakai teknik molekuler dan genetika abad ke-21.
Sebagai tambahan membuat pohon keluarga Volvox, tim ini menentukan berapa jauh di masa lalu leluhur bersama tertua kelompok ini hidup dengan membandingkan jumlah perbedaan genetika antara spesies.
Salah satu sifat tertua yang berevolusi adalah zat mirip jelly yang jernih di antara sel koloni Volvox bulat, kata Herron. “Kami pikir benda itu apa yang pertama kali menyatukan koloni tersebut.”
Menyatu dalam massa yang lebih besar dapat memberikan perlindungan dari predator, katanya. “Sesuatu tidak dapat memakanmu bila kamu lebih besar.”
Namun membuat lendir ini, disebut juga matriks ekstraseluler, memerlukan sumber data dan merupakan salah satu biaya kerja sama.
“Jadi kini ada godaan untuk curang,” kata Herron. “Katakanlah saya dalam sebuah koloni beranggotakan empat sel. Saya akan membiarkan ketiga teman lainnya membuat matriks ekstraseluler, dan saya akan berfokus pada tumbuh dan bereproduksi. Itu konfliknya.”
Mengatasi konflik itu mendasar untuk menjadi organisme multiseluler, katanya. Keuntungan dari kecurangan mesti dikurangi agar sel bekerja sama dengan sukses.
Sebagian ciri yang dipelajari tim ini adalah ciri genetik yang menengahi konflik.
Kendali genetik dari jumlah sel adalah salah satunya, kata beliau. “Bila jumlah keturunan saya tetap empat, tidak ada alasan bagi saya untuk curang. Saya tidak bisa punya 8 keturunan saat setiap orang hanya punya 4.”
Herron kini mempelajari apakah ukuran koloni mempengaruhi derajat dimana ada beragam tipe sel dalam koloni ini.
Pohon Evolusi Salah satu jenis ganggang, Pleodorina starrii, adalah sbb:
LUCA - EUKAriota - Archaeplastida - Viridiplantae - Chlorophyceae - Volvocales - Volvocaceae - Pleodorina - Pleodorina starrii
Bandingkan dengan manusia
LUCA - Eukariota - Unikonta - Ophisthokonta - Hewan -Eumetazoa - Bilateria - Deuterostomia - Chordata - Craniata - Vertebrata - Gnathostomata - Teleostomi - Osteichthyes - Sarcopterygii - Vertebrata darat - Tetrapoda - Reptiliomorpha - Amniota - Synapsida - Eupelycosauria - Sphenacodontia - Sphenacodontoidea - Therapsida - Theriodontia - Cynodontia - Mammalia - Eutheria - Primata -Catarrhini - Hominidae - Homo - Homo sapiens
Kita mulai dari LUCA
