Ada sejumlah teka-teki tentang awal mula kehidupan di Bumi yang terus dihindari para ilmuwan. Salah satunya adalah pertanyaan yang cukup mendasar tentang bagaimana kehidupan membuat lompatan dari organisme bersel tunggal ke multiseluler keajaiban yang kita kenal hari ini. Peneliti Will Ratcliff pada Universitas Minnesota ingin melihat bagaimana proses itu mungkin terjadi dan menemukan bahwa itu mungkin bukan lompatan yang begitu besar.
Menggunakan Saccharomyces cerevisiae , juga dikenal sebagai ragi (atau lebih dalam lagi, hal-hal yang membuat roti dan bir bekerja), Ratcliff merancang eksperimen yang agak sederhana. Ragi, yang merupakan jamur bersel tunggal, dapat membentuk koloni multiseluler seperti kapang. Dalam eksperimennya, Ratcliff menempatkan sel-sel ragi dalam media yang sangat bergizi untuk tumbuh. Dia kemudian menempatkan tabung reaksi penuh ragi yang tumbuh ke dalam a sentrifugal.
Tindakan berputar dari centrifuge menyebabkan ragi terpisah, dengan kelompok multiseluler yang lebih berat di bagian bawah dan sel tunggal yang lebih ringan di bagian atas. Tim Ratcliff menyaring ragi bersel tunggal, memindahkan koloni multiseluler ke media tumbuh segar dan mengulangi prosesnya. Ini berlangsung selama 60 hari, dan dalam waktu singkat itu, Ratcliff melihat perubahan dramatis.
Alih-alih koloni kecil dan sel tunggal, ragi mulai membentuk kelompok besar dan kompleks. Mosaik ratusan sel ini juga tidak acak. Mereka adalah kelompok sel yang terkait secara genetik yang tetap melekat setelah membelah. Lebih menarik lagi, Ratcliff mengamati bahwa begitu cluster mencapai ukuran kritis, sel-sel akan mulai mati dan cluster pecah.
Jauh dari kegagalan, proses kematian sel ini — disebut apoptosis — memecah koloni menjadi potongan-potongan kecil yang terus tumbuh. Akibatnya, pecahnya koloni mendorong koloni baru, seperti bentuk reproduksi. Itu Yayasan Sains Nasional mengutip Ratcliff yang mengatakan bahwa proses ini adalah pengamatan penting:
Sebuah cluster saja tidak multi-seluler, kata Ratcliff. Tetapi ketika sel-sel dalam sebuah cluster bekerja sama, berkorban untuk kebaikan bersama, dan beradaptasi dengan perubahan, itu adalah transisi evolusioner ke multi-seluleritas.
Eksperimen mudah yang mengejutkan dari Ratcliff mungkin menunjukkan bahwa proses mencapai multiseluleritas jauh lebih mudah daripada yang diperkirakan sebelumnya. Namun, karyanya bisa memiliki aplikasi praktis juga. Dengan menggunakan catatannya tentang ragi multiseluler, ia berencana menyelidiki adaptasi apa yang bertanggung jawab untuk membuat sel tunggal menjadi multiseluler kooperatif. Mengidentifikasi gen yang memungkinkan perilaku ini, misalnya, dapat digunakan untuk lebih memahami kanker.
Selain penelitian di masa depan, Ratcliff dan timnya telah mencapai hasil yang luar biasa. Pekerjaan mereka telah menjelaskan titik balik kritis dalam sejarah semua kehidupan di planet ini.
( Yayasan Sains Nasional melalui Alam Semesta Hari Ini , kredit gambar Will Ratcliff dan Mike Travisano)
- Organisme bersel tunggal yang sangat besar ditemukan bermil-mil di bawah laut
- Virus terbesar di dunia memiliki nama yang tepat
- Coelacanth baik-baik saja, terima kasih banyak
- Kawat nano hidup yang tumbuh dari bakteri
