Penampakan Ikan Bercahaya dengan Protein Anti-Beku dari Bawah Es Greenland

Spesies ikan siput Liparis gibbus, punya kemampuan bercahaya dan dilengkapi dengan protein anti beku. Foto: John Sparks dan David Gruber

Ilmuwan yang mengebor gunung es di Greenland menemukan ikan dengan molekul hijau anti-beku di tubuh mereka. Spesies ikan siput (snailfish) dengan nama ilmiah Liparis gibbus ini merupakan ikan dengan kandungan protein anti-beku tertinggi yang pernah ditemukan.

Protein tersebut membantu meregulasi temperatur di kondisi ekstrem. Beberapa spesies yang hidup di kondisi ekstrem, khususnya di perairan Greenland, punya fitur biologis yang sama.

"Protein anti-beku menempel pada permukaan kristal es yang lebih kecil dan memperlambat atau mencegahnya tumbuh menjadi kristal yang lebih besar, dan lebih berbahaya," salah satu penulis studi David Gruber, peneliti di American Museum of Natural History (AMNH) dan seorang profesor biologi terkemuka di Baruch College City University of New York, mengatakan kepada Live Science.

Protein ini pertama kali ditemukan pada ikan sekitar 50 tahun yang lalu, seperti yang dikutip dari National Science Foundation.

Tidak seperti spesies reptil dan serangga berdarah dingin tertentu, ikan tidak dapat bertahan hidup ketika cairan tubuh mereka membeku, yang dapat menyebabkan butiran es terbentuk di dalam sel mereka dan pada dasarnya mengubahnya menjadi ikan beku.

“Fakta bahwa protein anti-beku yang berbeda ini telah berevolusi secara independen di sejumlah garis keturunan ikan yang berbeda — dan tidak terkait erat— menunjukkan betapa pentingnya mereka bagi kelangsungan hidup organisme ini di habitat ekstrem ini,” ujar John Sparks, kurator di Departemen Ichthyology AMNH dan salah satu penulis penelitian ini.

Ikan siput menghasilkan protein anti-beku seperti protein lainnya dan kemudian mengeluarkannya ke dalam aliran darah mereka. Namun, ikan siput tampaknya "membuat protein anti-beku di 1 persen teratas dari semua gen ikan lainnya."

Ilmuwan meneliti habitat gunung es di perarian Greenland. Foto: Peter Kragh

Hewan ini ditemukan pada 2019 dalam sebuah ekspedisi yang menjelajah habitat gunung es di lepas pantai Greenland. Ilmuwan menemukan seekor ikan siput yang bersinar hijau dan merah di habitat es dan ternyata itu spesies baru dari kelompok ikan siput.

"Snailfish adalah salah satu dari sedikit spesies ikan yang hidup di antara gunung es, di celah-celah," kata Gruber. "Mengejutkan bahwa ikan sekecil itu bisa hidup di lingkungan yang sangat dingin tanpa membeku."

Tidak sering ikan Arktik dilengkapi dengan kemampuan biofluoresensi, kemampuan untuk mengubah cahaya biru menjadi cahaya hijau, merah, atau kuning, karena mereka hidup di lingkungan yang sangat gelap kegelapan yang berkepanjangan, terutama di musim dingin, di kutub. Karakteristik ini biasanya ditemukan pada ikan yang berenang di perairan yang lebih hangat. Ini adalah kasus pertama yang dilaporkan dari spesies ikan Arktik yang menunjukkan adaptasi ini, berdasarkan laporan AMNH.

Peneliti kemudian menganalisis sifat biofluoresensi dan menemukan dua kelompok gen yang berbeda yang bertanggung jawab atas protein anti beku. Kemampuan tersebut membantu spesies beradaptasi di lingkungan di bawah titik beku. Namun ini menimbulkan pertanyaan bagaimana ikan siput ini bertahan jika temperatur air laut naik akibat pemanasan global.

"Karena air yang memanas dengan cepat di Kutub Utara, spesies yang beradaptasi dengan air dingin ini juga harus bersaing dengan spesies air hangat yang sekarang dapat bermigrasi ke utara dan bertahan hidup di garis lintang yang lebih tinggi," kata Sparks. "Di masa depan, protein (anti-beku) mungkin tidak lagi memberikan keuntungan."