Studi tersebut menunjukkan bahwa beberapa kelompok menunjukkan penyesuaian molekuler yang belum pernah terjadi sebelumnya sebagai respons terhadap perubahan lingkungan. Mengapa mekanisme pertahanan ini, meskipun memberikan sedikit harapan, tidak cukup untuk mengatasi urgensi menghentikan kehilangan es dan melindungi spesies tersebut
Sebuah studi terbaru yang diterbitkan dalam jurnal Mobile DNA mengungkapkan bahwa beruang kutub mungkin sedang mengembangkan alat genetik baru untuk menghadapi tantangan pemanasan global. Untuk pertama kalinya, para ilmuwan telah mendeteksi hubungan yang signifikan secara statistik antara kenaikan suhu dan perubahan spesifik dalam DNA spesies mamalia liar: beruang kutub. Hasil penelitian, yang diperoleh setelah menganalisis populasi beruang di utara dan tenggara Greenland, membuka perspektif baru tentang kemampuan adaptasi hewan-hewan ini terhadap lingkungan yang berubah dengan cepat.
Munculnya mekanisme adaptasi genetik terhadap perubahan iklim
Kenaikan suhu dan berkurangnya es laut mendorong krisis kelangsungan hidup bagi beruang kutub. Proyeksi yang ada memperingatkan bahwa, jika pencairan es terus berlanjut, dua pertiga populasi beruang kutub dunia akan punah pada tahun 2050 karena hilangnya habitat es mereka. Namun, penelitian terbaru yang dipimpin oleh Universitas East Anglia telah memberikan secercah harapan. Para ilmuwan telah menemukan bahwa beberapa gen yang terkait dengan stres termal, penuaan, dan metabolisme menunjukkan perilaku yang berbeda antara beruang yang hidup di tenggara Greenland dan beruang di utara.
Alice Godden, peneliti utama, mengatakan: “DNA adalah manual instruksi di dalam setiap sel, yang memandu pertumbuhan dan perkembangan suatu organisme”. Dengan membandingkan aktivitas genetik dengan data iklim lokal, sang ahli menambahkan bahwa “kenaikan suhu tampaknya mendorong peningkatan drastis dalam aktivitas gen lompatan di dalam DNA beruang di tenggara Greenland”.
Perbedaan genetik regional: Greenland utara vs. tenggara
Penelitian ini mendeteksi perbedaan genetik antara beruang kutub di Greenland utara dan tenggara, yang terkait dengan variabilitas iklim regional (Kredit San Diego Zoo)
Kondisi iklim antara kedua wilayah yang diteliti menunjukkan perbedaan yang mencolok. Sementara bagian timur laut Greenland memiliki suhu yang lebih dingin dan stabil, bagian tenggara jauh lebih hangat dan ditandai dengan fluktuasi suhu yang besar. Perbedaan lingkungan ini tercermin dalam populasi beruang kutub: hewan di selatan, di mana iklimnya lebih bervariasi, menunjukkan lebih banyak tanda-tanda perubahan dalam urutan genetik mereka, terutama pada “gen yang melompat”.
Godden menyoroti keunikan temuan ini: “Temuan ini penting karena menunjukkan, untuk pertama kalinya, bahwa sekelompok beruang kutub yang unik di bagian terhangat Greenland menggunakan ‘gen pelompat’ untuk dengan cepat menulis ulang DNA mereka sendiri, yang mungkin merupakan mekanisme bertahan hidup yang putus asa terhadap pencairan es laut.”
Perbandingan DNA secara mendetail antara kedua populasi tersebut menunjukkan bahwa beruang kutub di tenggara telah mengembangkan adaptasi molekuler yang membedakannya dari beruang kutub di utara, yang menunjukkan respons evolusioner langsung terhadap tekanan lingkungan yang disebabkan oleh pemanasan global dan transformasi lingkungan.
Analisis DNA dan “gen pelompat”: metodologi dan temuan
Studi ini didasarkan pada analisis sampel darah yang diambil dari beruang kutub di kedua wilayah Greenland. Para peneliti memusatkan perhatian mereka pada transposon, segmen genom yang dapat memodifikasi fungsi gen lain. Dengan membandingkan data ekspresi gen dengan catatan iklim lokal, ditemukan peningkatan yang signifikan dalam aktivitas gen bergerak ini pada individu di tenggara.
Godden menekankan bahwa “kami mengidentifikasi beberapa titik genetik kritis di mana gen-gen yang melompat ini sangat aktif, beberapa di antaranya terletak di daerah pengkode protein genom, yang menunjukkan bahwa beruang-beruang ini mengalami perubahan genetik yang cepat dan mendasar saat mereka beradaptasi dengan habitat es laut yang semakin menipis”.
Tim mengidentifikasi titik-titik genetik kritis di mana aktivitas “gen melompat” sangat menonjol. Beberapa titik ini terletak di daerah pengkode protein, yang berarti bahwa titik-titik ini mungkin menghasilkan perubahan mendalam dalam fisiologi dan fungsi beruang kutub yang terpapar suhu yang lebih tinggi dan lebih bervariasi.
Adaptasi genetik terkait dengan perubahan pola makan dan habitat
Perubahan habitat dan sumber makanan adalah fokus lain dari penelitian ini. Pencairan es dan berkurangnya ketersediaan anjing laut, sumber utama lemak bagi beruang utara, telah memaksa beruang di tenggara Greenland untuk mengadopsi pola makan yang lebih rendah lemak dan lebih banyak makanan nabati. Menurut hasil penelitian, DNA beruang-beruang ini juga menunjukkan adaptasi dalam hal pemrosesan lemak, yang dapat meningkatkan kelangsungan hidup mereka ketika makanan langka dan kondisi tidak menguntungkan.
Studi ini mendokumentasikan bagaimana penyesuaian genetik ini akan memfasilitasi kelangsungan hidup beruang di lingkungan yang lebih hangat dan dengan ketersediaan mangsa tradisional yang lebih sedikit, menunjukkan adaptasi yang dipercepat sebagai respons terhadap iklim dan perubahan makanan.
Dampak pada konservasi dan arah penelitian di masa depan
Implikasi dari temuan ini sangat penting bagi upaya konservasi. Memahami populasi beruang mana yang menunjukkan kemampuan beradaptasi dapat membantu memprioritaskan tindakan dan mengarahkan strategi perlindungan dalam konteks pemanasan global. Para peneliti menekankan perlunya memperluas analisis ke populasi beruang kutub lain di seluruh dunia untuk menentukan apakah pola perubahan genetik ini berulang.
Terlepas dari temuan studi ini, para ilmuwan menekankan bahwa perubahan genetik ini tidak menjamin kelangsungan hidup spesies dalam jangka panjang. Godden menekankan: “Kita tidak boleh berpuas diri; ini memang memberikan harapan, tetapi tidak berarti beruang kutub tidak lagi terancam punah. Kita terus melakukan segala upaya untuk mengurangi emisi karbon global dan menghentikan kenaikan suhu.” Penelitian ini menekankan pentingnya mengurangi emisi karbon secara mendesak dan menghentikan kenaikan suhu global. Temuan ini memberikan sedikit optimisme, tetapi tidak mengurangi risiko kepunahan yang tinggi yang dihadapi beruang kutub jika laju perubahan iklim saat ini tidak dapat dikendalikan.