Penelitian Terbaru Mengungkap Evolusi Gigi dan Sensori pada Hewan Purba
Dalam dunia kedokteran gigi, banyak orang yang merasakan ketidaknyamanan saat menjalani pembersihan gigi. Sensitivitas gigi ini memberikan umpan balik penting tentang suhu, tekanan, dan rasa sakit saat kita menggigit dan mengunyah makanan. Namun, tahukah Anda bahwa bagian sensitif di dalam enamel keras ini awalnya berevolusi untuk tujuan yang sangat berbeda? Penelitian terbaru dari Universitas Chicago mengungkapkan bahwa dentin, lapisan dalam gigi yang mentransmisikan informasi sensorik ke saraf di dalam pulpa, pertama kali berevolusi sebagai jaringan sensorik pada exoskeleton bersenjata ikan purba.
Evolusi Gigi: Dari Armor ke Sensasi
Paleontolog telah lama meyakini bahwa gigi berevolusi dari struktur berbumpy pada armor ikan purba, tetapi tujuan sebenarnya dari struktur ini masih menjadi misteri. Penelitian yang dipublikasikan dalam jurnal Nature minggu ini mengonfirmasi bahwa struktur-struktur ini pada ikan vertebrata awal dari periode Ordovician, sekitar 465 juta tahun yang lalu, mengandung dentin dan kemungkinan membantu makhluk tersebut merasakan kondisi di sekitarnya.
Penemuan Menarik di Dunia Paleontologi
Yara Haridy, seorang peneliti pascadoktoral di laboratorium Neil Shubin, yang memimpin studi ini, awalnya tidak mencari asal usul gigi. Dia justru ingin menjawab pertanyaan paleontologis yang sudah lama ada: Apa vertebrata tertua dalam catatan fosil? Haridy meminta spesimen fosil dari periode Kambrium di berbagai museum di seluruh negeri untuk dipindai menggunakan CT, mencari tanda-tanda fitur vertebrata.
Salah satu tanda tersebut, setidaknya pada ikan-ikan yang lebih baru, adalah keberadaan dentin di dalam tonjolan pada armor eksternal, yang disebut odontodes. Haridy mengumpulkan ratusan spesimen, beberapa di antaranya hanya fragmen kecil yang bisa muat di ujung tusuk gigi. Dia kemudian membawanya ke Laboratorium Nasional Argonne untuk sesi pemindaian semalaman menggunakan Sumber Photon Lanjutan, yang menangkap gambar CT resolusi tinggi dari fosil-fosil tersebut.
Momen Menegangkan di Laboratorium
Saat melihat gambar dari pemindaian, salah satu sampel dari fosil Kambrium yang disebut Anatolepis tampak menunjukkan ciri-ciri vertebrata. Ia memiliki serangkaian tubulus, atau pori-pori di bawah odontodes, yang terisi dengan material yang memiliki tanda kimia dentin. Jika benar ini adalah vertebrata, spesimen ini akan memperpanjang catatan fosil hingga puluhan juta tahun.
“Ketika kami melihat tanda-tanda yang tampak seperti dentin, kami sangat bersemangat,” kata Haridy. Namun, setelah menganalisis gambar spesimen lainnya, mereka menyadari bahwa apa yang tampak seperti tubulus dentin vertebrata lebih mirip dengan organ sensorik pada cangkang kepiting, yang disebut sensilla. Ini berarti bahwa Anatolepis, yang sebelumnya dianggap sebagai vertebrata, sebenarnya adalah arthropoda invertebrata kuno.
Struktur Mirip Gigi di Rekor Fosil
Ikan hiu, skate, dan ikan lele juga memiliki struktur mirip gigi yang disebut dentikel, yang membuat kulit mereka terasa seperti kertas pasir. Ketika Haridy mempelajari jaringan ikan lele, dia melihat bahwa dentikel terhubung dengan saraf, sama seperti gigi. Dia mencatat bahwa ada kesamaan mencolok antara gigi, odontodes kuno ikan bersenjata, dan sensilla arthropoda.
Dua Teori Tentang Evolusi Gigi
Ada dua pandangan tentang bagaimana struktur-struktur ini akhirnya menjadi gigi. Hipotesis “dari dalam ke luar” berpendapat bahwa gigi muncul terlebih dahulu dan kemudian diadaptasi untuk exoskeleton. Sementara itu, hipotesis “dari luar ke dalam” berpendapat bahwa struktur sensitif berkembang lebih dulu pada exoskeleton, dan pada suatu titik, hewan berevolusi dengan alat genetik yang sama untuk membuat gigi sensitif.
Penemuan yang Lebih Menarik dari yang Diharapkan
Meskipun mereka tidak menemukan vertebrata tertua, Shubin menyatakan bahwa penemuan ini lebih dari sekadar usaha yang sia-sia. “Kami tidak menemukan yang tertua, tetapi dalam beberapa hal, kami menemukan sesuatu yang jauh lebih menarik,” ujarnya.
Penelitian ini, berjudul The Origin of Vertebrate Teeth and Evolution of Sensory Exoskeletons, didukung oleh National Science Foundation, Departemen Energi AS, dan Brinson Family Foundation. Penulis tambahan termasuk Sam C.P. Norris, Matteo Fabbri, Neelima Sharma, Mark Rivers, Patrick La Riviere, dan Phillip Vargas dari Universitas Chicago; Karma Nanglu dan Javier Ortega-Hernández dari Universitas Harvard; serta James F Miller dari Universitas Negeri Missouri.
Dengan penemuan ini, kita tidak hanya memahami lebih dalam tentang evolusi gigi, tetapi juga bagaimana hewan purba beradaptasi dengan lingkungan mereka. Penelitian ini membuka jalan bagi pemahaman yang lebih baik tentang hubungan antara struktur gigi dan kemampuan sensorik pada hewan, serta bagaimana evolusi membentuk kehidupan di Bumi.
Komentar