Mencari sumber energi kekal selalu menjadi dambaan manusia, di tengah eksplorasi energi fosil terus menerus yang berdampak pada peningkatan gas rumah kaca.
Para pakar pun kini mencoba melirik kemampuan luar biasa yang dikendalikan siput laut yang membuat panel surya di dalam tubuhnya, berharap dapat mengungkap rahasia energi seumur hidup menggunakan tenaga matahari yang diciptakan siput tersebut.
"Ini adalah prestasi yang luar biasa karena sangat tidak biasa bagi seekor hewan untuk berperilaku layaknya tanaman dan bertahan hanya pada fotosintesis," kata Debashish Bhattacharya, peneliti senior dan profesor terkemuka di Departemen Biokimia dan Mikrobiologi di Universitas Rutgers-New Brunswick.
"Implikasi yang lebih luas adalah di bidang fotosintesis buatan. Artinya, jika kita dapat mengetahui bagaimana siput mempertahankan plastida yang dicuri dan diisolasi untuk memperbaiki karbon tanpa inti nukleus, maka mungkin kita juga dapat memanfaatkan plastida yang diisolasi selamanya sebagai mesin hijau untuk menciptakan produk atau energi bio. Paradigma yang ada selama ini adalah jika ingin menciptakan energi hijau, kita membutuhkan tanaman atau alga untuk menjalankan organel fotosintesis, tetapi siput menunjukkan pada kita bahwa ini seharusnya bukan masalah."
Siput laut Elysia chlorotica, sebuah moluska yang panjangnya bisa mencapai lebih dari 2 inci, telah ditemukan di zona intertidal antara Nova Scotia, Kanada, dan Martha's Vineyard, Massachusetts, serta di Florida. Siput laut remaja memakan alga coklat tak beracun Vaucheria litorea dan menjadi bisa berfotosintetik - atau mendapatkan tenaga surya - setelah menelan jutaan plastida alga, yang seperti panel surya kecil, dan menyimpannya di lapisan usus mereka, menurut penelitian yang dipublikasikan online dalam jurnal Molecular Biology and Evolution.
Fotosintesis adalah ketika ganggang dan tanaman menggunakan sinar matahari untuk menciptakan energi kimia (gula) berasal dari karbon dioksida dan air. Plastida alga coklat adalah organel fotosintesis (seperti organ pada hewan dan manusia) dengan klorofil, pigmen hijau yang menyerap cahaya.
Alga khusus ini merupakan sumber makanan yang ideal karena tidak memiliki dinding di antara sel-sel yang bersebelahan di dalam tubuhnya dan pada dasarnya adalah tabung panjang yang berisi nuklei dan plastida, kata Bhattacharya.
"Ketika siput laut membuat lubang di dinding sel luarnya, ia bisa menyedot isi sel dan mengumpulkan semua plastida alga sekaligus," katanya.
Berdasarkan penelitian siput laut lainnya, beberapa ilmuwan sebelumnya berargumentasi bahwa mereka mencuri dan menyimpan plastida sebagai makanan untuk dicerna selama masa-masa sulit, seperti unta yang menyimpan lemak di punuk mereka, kata Bhattacharya. Studi ini menunjukkan hal itu tidak terjadi pada Elysia chlorotica yang memanfatkannya sebagai tenaga surya.
"Siput ini memiliki kemampuan luar biasa untuk mencuri plastida alga ini, berhenti memakannya dan bertahan dengan fotosintesis dari ganggang selama enam sampai delapan bulan ke depan," katanya.
Tim Rutgers dan ilmuwan lain menggunakan sekuensing RNA (ekspresi gen) untuk menguji hipotesis pasokan energi surya mereka. Data menunjukkan bahwa siput merespon secara aktif terhadap plastida yang dicuri dengan melindunginya dari pencernaan dan mengaktifkan gen hewan untuk memanfaatkan hasil fotosintesis alga. Temuan mereka mencerminkan temuan dinoflagellata (juga ganggang) yang ditemukan di karang yang mempertahankan diri - sebagai sel utuh dan tidak mencuri plastida - dalam bentuk hubungan simbiosis.
Ketika Elysia chlorotica menyimpan plastida, nukleus alga yang juga terhisap tidak bisa bertahan hidup, dan para ilmuwan masih belum tahu bagaimana siput laut mempertahankan plastida dan fotosintesis selama berbulan-bulan tanpa nukleus yang biasanya diperlukan untuk mengontrol fungsi mereka, lanjut Bhattacharya.
Eureka Alert
Para pakar pun kini mencoba melirik kemampuan luar biasa yang dikendalikan siput laut yang membuat panel surya di dalam tubuhnya, berharap dapat mengungkap rahasia energi seumur hidup menggunakan tenaga matahari yang diciptakan siput tersebut.
"Ini adalah prestasi yang luar biasa karena sangat tidak biasa bagi seekor hewan untuk berperilaku layaknya tanaman dan bertahan hanya pada fotosintesis," kata Debashish Bhattacharya, peneliti senior dan profesor terkemuka di Departemen Biokimia dan Mikrobiologi di Universitas Rutgers-New Brunswick.
"Implikasi yang lebih luas adalah di bidang fotosintesis buatan. Artinya, jika kita dapat mengetahui bagaimana siput mempertahankan plastida yang dicuri dan diisolasi untuk memperbaiki karbon tanpa inti nukleus, maka mungkin kita juga dapat memanfaatkan plastida yang diisolasi selamanya sebagai mesin hijau untuk menciptakan produk atau energi bio. Paradigma yang ada selama ini adalah jika ingin menciptakan energi hijau, kita membutuhkan tanaman atau alga untuk menjalankan organel fotosintesis, tetapi siput menunjukkan pada kita bahwa ini seharusnya bukan masalah."
Siput laut Elysia chlorotica, sebuah moluska yang panjangnya bisa mencapai lebih dari 2 inci, telah ditemukan di zona intertidal antara Nova Scotia, Kanada, dan Martha's Vineyard, Massachusetts, serta di Florida. Siput laut remaja memakan alga coklat tak beracun Vaucheria litorea dan menjadi bisa berfotosintetik - atau mendapatkan tenaga surya - setelah menelan jutaan plastida alga, yang seperti panel surya kecil, dan menyimpannya di lapisan usus mereka, menurut penelitian yang dipublikasikan online dalam jurnal Molecular Biology and Evolution.
Fotosintesis adalah ketika ganggang dan tanaman menggunakan sinar matahari untuk menciptakan energi kimia (gula) berasal dari karbon dioksida dan air. Plastida alga coklat adalah organel fotosintesis (seperti organ pada hewan dan manusia) dengan klorofil, pigmen hijau yang menyerap cahaya.
Alga khusus ini merupakan sumber makanan yang ideal karena tidak memiliki dinding di antara sel-sel yang bersebelahan di dalam tubuhnya dan pada dasarnya adalah tabung panjang yang berisi nuklei dan plastida, kata Bhattacharya.
"Ketika siput laut membuat lubang di dinding sel luarnya, ia bisa menyedot isi sel dan mengumpulkan semua plastida alga sekaligus," katanya.
Berdasarkan penelitian siput laut lainnya, beberapa ilmuwan sebelumnya berargumentasi bahwa mereka mencuri dan menyimpan plastida sebagai makanan untuk dicerna selama masa-masa sulit, seperti unta yang menyimpan lemak di punuk mereka, kata Bhattacharya. Studi ini menunjukkan hal itu tidak terjadi pada Elysia chlorotica yang memanfatkannya sebagai tenaga surya.
"Siput ini memiliki kemampuan luar biasa untuk mencuri plastida alga ini, berhenti memakannya dan bertahan dengan fotosintesis dari ganggang selama enam sampai delapan bulan ke depan," katanya.
Tim Rutgers dan ilmuwan lain menggunakan sekuensing RNA (ekspresi gen) untuk menguji hipotesis pasokan energi surya mereka. Data menunjukkan bahwa siput merespon secara aktif terhadap plastida yang dicuri dengan melindunginya dari pencernaan dan mengaktifkan gen hewan untuk memanfaatkan hasil fotosintesis alga. Temuan mereka mencerminkan temuan dinoflagellata (juga ganggang) yang ditemukan di karang yang mempertahankan diri - sebagai sel utuh dan tidak mencuri plastida - dalam bentuk hubungan simbiosis.
Ketika Elysia chlorotica menyimpan plastida, nukleus alga yang juga terhisap tidak bisa bertahan hidup, dan para ilmuwan masih belum tahu bagaimana siput laut mempertahankan plastida dan fotosintesis selama berbulan-bulan tanpa nukleus yang biasanya diperlukan untuk mengontrol fungsi mereka, lanjut Bhattacharya.
Eureka Alert
Comments
Post a Comment