Ada apa dengan lekuk tubuh kuda laut?

Kuda laut sedang menetap di koral.

(Foto: thurdl01 / Flickr)

Morfologi leher kuda laut yang melengkung berkaitan dengan cara memangsa mereka.

Bentuk khas tubuh kuda laut yang berbentuk 'S' menjadi senjata rahasia mereka: Sebagai adaptasi hewan kecil, juga karnivora, ini yang senang berburu dengan menyergap mangsa nya - menurut penelitian yang mengkaji properti biomekanik daerah leher kuda laut yang melengkung.

Evolusi awal kuda laut diduga bermula dari ikan perenang yang panjang dan langsing seperti ikan pipa / pipefish. Menempatkan dirinya menggunakan ekor cengkeram memungkinkan kuda laut 'melayang' dengan tenang bak patung di sekitar terumbu karang dan hamparan lamun, menunggu udang kecil dan larva ikan berenang lewat. Dengan seketika, mereka bisa memajukan kepala mereka dan 'sruut', predator mungil ini menyedot mangsanya yang tidak mengantisipasi. Kuda laut dan pipefish keduanya memakai teknik 'julur' dan 'sedot'ini, dikenal sebagai pivot feeding. Kuda laut, terkecuali, tidak mengejar mangsanya sebagaimana pipefish, sehingga daya jangkau leher kuda laut penentu utama kesuksesan berburu mereka.

Kuda laut menetap di lamun.

(Foto: hauplight.blogspot.com)

Sam Van Wassenbergh dare the University of Antwerp di Belgia, salah satu ko-penulis dalam penelitian di Nature Communications, 25 Januari lalu mengatakan bahwa jika kita melihat vidio pipefish saat memangsa, kita bisa melihat aspek mekanis penting dari bagian leher mereka. Dari sini, Sam melanjutkan, bahwa kami (tim peneliti) muncul ide tentang kemungkinan peranan penting dari bentuk unik tubuh kuda laut dlam menangkap mangsanya.

Para peneliti menggunakan video dengan kecepatan frame tinggi dan permodelan matematis untuk menunjukkan sejauh mana penyerupaan tubuh kuda oleh kuda laut mempengaruhi performa pivot feeding mereka. Setelah mempelajari vidio kuda laut dan pipefish, time peneliti menemukan bahwa, selain gerakan naik-turun kepala mereka serupa, kuda laut bisa lebih memanjangkan kepala mereka ke arah depan. Dibandingkan dengan pipefish yang berbadan tegak lurus, semua kuda laut yang dipelajari dengan konsisten menunjukkan gerakan tambahan ke depan dari kepala mereka, dilihat dari jalur lintasan mulut mereka ketika menyerang mangsanya.

Lihat vidio mereka disini.

Dua permodelan matematis dikembangkan, satu untuk pipefish, dan satu untuk kuda laut. Para peneliti menyetarakan model tersebut menggunakan program komputer, memperhalus setelan fleksibilitas, unsur internal dan ketahanan hidrodinamis setiap segmen tubuh hewan-hewan ini hingga model bisa mensimulasikan pivot feeding seperti yang mereka rekam di vidio. Sam mengatakan bahwa permodelan matematis telah menjadi alat bantu penting bagi para morfologis dan biomekanis.

Lihat simulasi biomekanik kuda laut mereka disni.

Setelah memanipulasi model tersebut dalam hipotesa penengah antara kuda laut dan pipefish - kuda laut berleher tegak dan pipefish berleher bengkok - peneliti bisa menguji efek fungsional bentuk tubuh mereka. Peneliti menemukan bahwa meskipun leher kuda laut yang melengkung menyediakan jangkauan lebih tinggi (jarak serang), kecepatan serang mereka dikorbankan. Melekuk-kan leher model pipefish, sebagai contohnya, menghasilkan peningkatan 28 persen dalam jarak serang. Sebaliknya, meluruskan leher model kuda laut meningkatkan kecepatan serang 36 persen.

Kuda laut siap memangsa udang kecil disekitarnya.

(Foto: www.fusedjaw.com)

Kuda laut perlu menghisap lusinan udang kecil setiap harinya agar bisa bertahan. Meskipun lekuk tubuh membuat mereka menjadi perenang yang ceroboh dibandingkan keponakan-keponakan mereka yang lebih aerodinamis, keunggulan mereka dalam jarak serang nampaknya teradaptasikan dengan sesuai pada strategi makan mereka yang 'duduk tenang menunggu'.

Kuda laut diduga menempati habitat-habitat dimana pipefish saat ini berada dibantu dengan kelebihan jarak serang mereka yang diduga memungkinkan kuda laut, sebagai pendatang baru dalam evolusi, untuk berkompetisi dengan sukses dalam memangsa pakan yang sama dengan pipefish, menurut ujar Peter Teske, yang meneliti evolusi dan ekologi kuda laut di the Rhodes University di Afrika Selatan, namun tidak terlibat dalam studi ini.

Temuan ini merupakan bagian dari pazel yang mencoba menjelaskan betuk kuda laut yang nyeleneh. Namun, jawaban yang diberikan studi ini justru berperan dalam pemahaman evolusi kuda laut.

Sebuah petunjuk juga bisa kita lihat dari pygmy pipehorse, ikan yang menyerupai baik kuda laut dan pipefish. Sepertihalnya kuda laut, pygmy pipehorse memiliki buntut jangkar/cengkeram, namun berenang horizontal seperti pipefish. Temuan posisi filogenetik mereka menunjukkan bahwa pygmy pipehorse diduga sebagai pendahulu evolusi menuju kuda laut, ketimbang pipefish. Peneliti menduga evolusi buntut jangkar/cengkeram mendahului evolusi lekuk kepala kuda laut.

Satu lagi alasan kuat untuk menyelamatkan Karang? - Terumbu Karang bertanggung jawab atas keanekaragaman hayati Laut

Analisa fosil menguak bahwa terumbu karang memiliki pengaruh dominan bagi keanekaragaman kehidupan laut.

Fosil karang. Foto: www.ncdc.noaa.gov/

Gugusan terumbu di Great Barrier Reef adalah bangunan bernyawa terbesar di bumi saat ini. Riset terbaru dalam majalah Science (8 Januari) menduga bahwa terumbu karang telah menopang munculnya jenis-jenis hewan baru di planet kita.

Great Barrier Reef, Australia

“Di laut, spesies-spesies baru cenderung muncul di kawasan tropis dan di pesisir yang dangkal,” ujar paleobiologist Carl Simpson dari Universitas Humpboldt di Berslin, salah satu peneliti riset tersebut. Dengan menggunakan ribuan koleksi data fosil, mulai dari moluska hingga mamalia di Amerika Selatan; Simpson dan rekannya menemukan bahwa ketika sebuah fosil ditemukan, kebanyakan organisme memulai evolusinya di kawasan terumbu dan kemudian menyebar ke habitat lain.

Kenyataannya, dari 6.615 invertebrata dasar laut yang di-survei dalam Database Paleobiology, 1.146 berevolusi di ekosistem terumbu. Pengamatan artefak fosil dari kawasan terumbu dan perairan dangkal, lebih lanjutnya, menunjukkan bahwa fosil yang berasal terumbu lebih langka dibandingkan dari habitat lain. Ini berarti selama jutaan tahun terumbu tempat yang esensial bagi organisme untuk berevolusi, namun, mereka yang muncul dari terumbu statusnya lebih langka dibandingkan organisme yang berevolusi di habitat lain (seperti di daratan).

Fosil karang dari era Paleozoik. Foto: www.humbolt.edu

Simpson menunjukkan bahwa teori evolusi barat bahwa terumbu merupakan ‘sumberan’ keanekaragaman bumi di masa Paleozoik (542 hingga 251 juta tahun lalu) – semakin tidak jelas alasannya. Namun, dugaan kuat-nya adalah terumbu telah lama menjadi kawasan penting bagi organisme dalam berevolusi, dan entah umumnya organisme menjadi langka – baik karena disebar ke luar ke habitat lain, atau tidak – masih belum jelas.

Simpson menambahkan bahwa, terumbu nampaknya juga telah tidak membantu organisme lautan dari kejadian kepunahan masal, seperti yang terjadi di akhir masa Paleozoik yang menghapus hingga 90 persen kehidupan laut. Ini kemungkinan besar terbukti sebab “ pembentukan terumbu itu sendiri juga sebuah proses yang terganggu akibat kejadian pemusnahan masal yang memberikan kerusakan parah bagi terumbu,” ujar Richard Aronson dari the Florida Institute of Technology, yang tidak terlibat dalam penelitan tersebut. “Pada periode tersebut terumbu pada umumnya tidak terlibat dalam pemulihan pengkayaan keankearagaman hayati, karena mereka harus terlebih dahulu berekonstruksi hingga sehat untuk bias memberikan fungsi ekosistem-nya sepenuhnya”.

Ilustrasi terumbu karang pra dan pasca kepunahan masal (bawah dan atas).
Gambar: Ron Testa, Scott Lidgar / New Scientist

Aronson menambahkan, “ Namun, terumbu karang telah lama memberikan peluang ekologis bagi beragam peranan organisme seperti: ruang/tempat menetap, sirkulasi air dan lain-lain”. Jutaan tahun terumbu telah menopang evolusi tidak hanya sponge dan sejenisnya namun juga sesiputan, udan, bulu babi, ikan dan bahkan hewan yang sudah punah seperti trilobita.

Dalam proses jutaan tahun, kompetisi tinggi untuk tempat tinggal dan makanan di terumbu juga memberikan kepunahan bagi beberapa organisme – memberi peluang organisme baru untuk masuk dan mengambil peranan dalam ekosistem terumbu.

Berdasarkan beberapa estimasi matematika, 99.9 persen dari spesies yang pernah ada di Bumi sudah punah. Tersisa saat ini diestimasikan antara lima hingga 100 juta dan ilmuwan saat ini baru bisa mengidentifikasi dua juta spesies. Ini berarti dalam kurun waktu 4.5 juta tahun usia Bumi yang bisa diperkirakan benak manusia saat ini, milyaran spesies telah punah.

Kita, manusia yang baru menempati bumi hanya dalam puluhan ribu tahun, sebenarnya hanya mencicipi sisa kekayaan hayati bumi saat ini.

Dengan ancaman yang didera terumbu karang jaman modern saat ini yang dating dari manusia, belum bisa menjamin kelestarian - jangankan ribuan tahun kedepan -, untuk 50 tahun kedepan-pun belum pasti.

Pemandangan terumbu karang yang 'lumrah' di pesisir Jawa.

Foto: S. Afatta, O. Hoehg-Guldberg

Aronson menambahkan, “Jika siklus kehidupan terumbu karang di era modern saat ini, terputus begitu saja hanya dalam dalam kurun waktu puluhan tahun perjalanan manusia kedepan. Apalagi yang bisa diandalakan habitat lain daya dukung keanekaragaman tertinggi Bumi saat ini hilang?”

Digubah kembali dari situs Scientific American