Krustasea mikroskopis yang disebut ostracod, sering disebut sebagai udang benih, mengungkap rahasia mengejutkan tentang simbiosis bakteri dalam sistem reproduksi mereka. Para peneliti di Laboratorium Biologi Kelautan (MBL) telah menemukan bahwa bakteri dari genus Kardinium hidup di dalam sel telur dan jaringan ovarium ostracod, sebuah temuan yang dipublikasikan dalam Proceedings of the Royal Society B.
Ini bukan hanya pengunjung biasa; bakteri ini diturunkan dari ibu ke keturunannya – sebuah karakteristik utama dari endosimbiosis sejati. Transmisi vertikal ini menunjukkan bahwa bakteri mempengaruhi reproduksi aseksual ostracoda. Meskipun simbiosis bakteri mendapatkan perhatian dalam penelitian ostracod, jenis hubungan dekat ini telah dipelajari secara ekstensif pada arthropoda lain seperti serangga.
Ambil contoh nyamuk. Bahan-bahan tersebut diketahui mengandung bakteri Wolbachia, yang berperan dalam reproduksi nyamuk dan bahkan telah dieksplorasi sebagai alat untuk mengendalikan penyebaran penyakit yang ditularkan oleh nyamuk. Penemuan proses serupa pada ostracoda membuka jalan baru untuk memahami endosimbiosis dalam artropoda akuatik, makhluk yang merupakan bagian penting dari jaring makanan air tawar dan laut.
Upaya Multi-Lab Mengungkapkan Koneksi Tak Terduga
Gambar-gambar mencolok dari bakteri yang berada di dalam ostracoda ini adalah hasil kolaborasi jangka panjang antara para ilmuwan di MBL dan sekitarnya.
Isa Schön, ilmuwan senior di Royal Belgian Institute of Natural Sciences, bergabung dengan MBL sebagai Whitman Fellow pada tahun 2022 dengan tujuan menjadikan ostrakoda sebagai organisme model baru untuk penelitian. Fokus pada subjek yang kurang konvensional ini sangat penting karena sebagian besar penelitian biologi hanya mengandalkan beberapa spesies yang dikenal seperti lalat buah atau tikus. Schön menekankan bahwa “masih banyak penemuan yang belum dilakukan mengenai keanekaragaman hayati dunia hewan.”
Untuk menentukan lokasi yang tepat dari bakteri simbiosis dalam ostracoda, tim memerlukan teknik khusus. Mereka menggunakan mikroskop fluoresensi dan mikroskop confocal di Fasilitas Mikroskopi Pusat MBL, yang memungkinkan mereka memvisualisasikan hewan dengan sangat detail. Pencitraan yang cermat ini memerlukan kombinasi keahlian yang unik. Schön dan rekannya Koen Martens, ahli biologi evolusi di Royal Belgian Institute of Natural Sciences, bekerja sama dengan Scott Chimileski dan Jessica Mark Welch dari ADA Forsyth Institute. Chimileski dan Mark Welch berspesialisasi dalam memvisualisasikan bakteri dalam lingkungan kompleks seperti mikrobioma mulut manusia.
“Studi ini menetapkan ostracoda non-laut sebagai sistem inang akuatik pertama untuk Kardinium dan memperkuat nilainya sebagai model untuk penelitian evolusi,” kata Schön.
Temuan ini memberikan kontribusi signifikan terhadap pemahaman kita tentang simbiosis bakteri dalam ekosistem yang beragam dan menyoroti pentingnya mengeksplorasi model organisme yang kurang konvensional dalam penelitian biologi.
