Para ilmuwan mungkin telah memecahkan ‘penuaan’

Spesies yang lebih muda umumnya mempunyai risiko kepunahan yang lebih besar. Sebuah model baru dari University of Kansas menunjukkan temuan terbaru mengenai kepunahan yang bergantung pada usia, sekaligus menekankan pentingnya persaingan zero-sum dalam menjelaskan kepunahan, seperti dalam teori Ratu Merah yang lebih tua. Kredit: Prosiding National Academy of Sciences (2023). DOI: 10.1073/pnas.2307629121

Penelitian baru dari Universitas Kansas dapat memecahkan misteri “proses penuaan” pada suatu spesies — atau bagaimana risiko kepunahan suatu spesies berubah setelah spesies tersebut muncul.

Selama bertahun-tahun, para ahli biologi evolusi percaya bahwa spesies yang lebih tua tidak memiliki keunggulan nyata dibandingkan spesies yang lebih muda dalam menghindari kepunahan—sebuah gagasan yang dikenal di kalangan peneliti sebagai “teori ratu merah”.

“Teori Ratu Merah mengatakan bahwa spesies harus berlari agar tetap diam, seperti karakter dalam ‘Through the Looking-Glass’ karya Lewis Carroll,” kata penulis utama James Saulsbury, peneliti pascadoktoral di Departemen Ekologi dan Biologi Evolusi KU. “Ide ini diubah menjadi semacam teori ekologi pada tahun 1970an dalam upaya menjelaskan pengamatan bahwa risiko kepunahan tidak berubah sepanjang masa hidup suatu spesies.”

Namun, tahun-tahun yang berlalu belum mendukung teori ini.

“Dalam studi awal mengenai fenomena ini, spesies dari segala usia tampaknya mengalami kepunahan dengan tingkat yang sama, mungkin karena masih kurangnya bukti yang tersedia pada saat itu,” kata Saulsbury. “Hal ini masuk akal dalam model Ratu Merah, di mana spesies terus-menerus bersaing dengan spesies lain yang juga beradaptasi bersama mereka.”

Namun seiring dengan semakin banyaknya data yang dikumpulkan dan dianalisis dengan cara yang lebih canggih, para ilmuwan semakin menemukan sanggahan terhadap teori Ratu Merah.

“Para ilmuwan secara konsisten menemukan kasus-kasus di mana spesies muda sangat berisiko mengalami kepunahan,” kata Saulsbury. “Jadi kita mengalami kekosongan teori—sekumpulan pengamatan yang ganjil dan tidak ada cara terpadu untuk memahaminya.”

Namun kini Saulsbury telah memimpin penelitian yang muncul di jurnal Proceedings of the National Academy of Sciences yang mungkin bisa memecahkan misteri tersebut. Saulsbury dan rekan penulisnya menunjukkan bahwa hubungan antara usia suatu spesies dan risiko kepunahannya dapat diprediksi secara akurat menggunakan model ekologi yang disebut “teori keanekaragaman hayati netral”.

Teori netral adalah model sederhana dari spesies yang serupa secara ekologis yang bersaing untuk mendapatkan sumber daya yang terbatas, dimana hasil untuk setiap spesies kurang lebih acak.

Secara teori, “Spesies akan punah atau berkembang dari ukuran populasi awal yang kecil menjadi kurang rentan terhadap kepunahan, namun selalu rentan untuk digantikan oleh pesaingnya,” menurut ringkasan makalah PNAS. Memperluas teori ini untuk memprediksi catatan fosil, Saulsbury dan rekannya menemukan bahwa teori netral “memprediksi kelangsungan hidup fosil zooplankton dengan akurasi yang mengejutkan dan secara lebih umum menjelaskan penyimpangan empiris dari prediksi Ratu Merah”.

Rekan penulis Saulsbury adalah C. Tomomi Parins-Fukuchi dari Universitas Toronto, Connor Wilson dari Universitas Oxford dan Universitas Arizona, serta Trond Reitan dan Lee Hsiang Liow dari Universitas Oslo.

Meskipun teori netral tampaknya menjadi tirai bagi teori Ratu Merah, peneliti KU mengatakan bahwa Ratu Merah masih memiliki nilai. Yang terpenting, teori ini mengajukan gagasan yang masih valid bahwa spesies bersaing dalam permainan zero-sum (zero-sum game) satu sama lain untuk mendapatkan sumber daya yang terbatas, dan selalu berjuang untuk mendapatkan bagian yang lebih besar dari alam.

“Teori Ratu Merah telah menjadi ide yang menarik dan penting dalam komunitas biologi evolusi, namun data dari catatan fosil tampaknya tidak lagi mendukung teori tersebut,” kata Saulsbury. “Tetapi menurut saya penelitian kami tidak benar-benar menyangkal gagasan ini, karena faktanya teori Ratu Merah dan teori netral sangat mirip. Keduanya menyajikan gambaran kepunahan yang terjadi sebagai akibat persaingan antar spesies untuk mendapatkan sumber daya dan pergantian sumber daya yang terus-menerus. komunitas yang dihasilkan dari interaksi biologis.”

Pada akhirnya, temuan ini tidak hanya membantu memahami kekuatan yang membentuk alam, namun mungkin relevan dengan upaya konservasi karena spesies menghadapi peningkatan ancaman akibat perubahan iklim dan hilangnya habitat di seluruh dunia.

“Apa yang membuat suatu spesies rentan terhadap kepunahan?” Saulsbury bertanya. “Orang-orang tertarik untuk belajar dari catatan fosil jika mereka dapat memberi tahu kita apa pun yang dapat membantu melestarikan spesies. Sisi pesimistis dari penelitian kami adalah bahwa ada situasi ekologis di mana nasib spesies tidak dapat diprediksi. Ada beberapa batasan dalam cara bagaimana kita bisa memprediksinya. banyak hal yang bisa kita prediksi tentang kepunahan. Hingga taraf tertentu, kepunahan ditentukan oleh faktor-faktor yang tampaknya acak—kebetulan sejarah. Hal ini didukung oleh studi paleobiologi.”

Ia mengatakan upaya telah dilakukan untuk memahami prediksi kepunahan dalam catatan fosil, namun sejauh ini belum banyak kesimpulan umum yang muncul.

“Tidak ada sifat yang membuat Anda abadi atau kebal terhadap kepunahan,” kata Saulsbury. “Namun, sisi optimis dari penelitian kami adalah bahwa seluruh komunitas dapat memiliki pola kepunahan yang dapat diprediksi dan dimengerti. Kami dapat memperoleh wawasan yang cukup baik mengenai ciri-ciri biota, seperti bagaimana risiko kepunahan suatu spesies berubah seiring bertambahnya usia. Bahkan jika kita sulit memprediksi nasib satu spesies, maka nasib seluruh komunitas bisa dimengerti.”

Saulsbury menambahkan peringatan: Masih harus dilihat bagaimana penjelasan netral mengenai kepunahan akan terjadi di berbagai bagian pohon kehidupan.

“Studi kami juga bekerja pada skala waktu geologis jutaan tahun,” katanya. “Segala sesuatunya bisa terlihat sangat berbeda dalam skala waktu kehidupan kita.”

Informasi lebih lanjut:
James G. Saulsbury dkk, Kepunahan Tergantung Usia dan Teori Netral Keanekaragaman Hayati, Prosiding National Academy of Sciences (2023). DOI: 10.1073/pnas.2307629121

Disediakan oleh Universitas Kansas

Kutipan: Para ilmuwan mungkin telah memecahkan ‘proses penuaan’ pada spesies (2024, 20 Februari) Diakses tanggal 20 Februari 2024, dari https://phys.org/news/2024-02-scientists-aging-species.html

Dokumen ini memiliki hak cipta. Kecuali untuk tindakan bonafid apa pun untuk tujuan studi atau penelitian pribadi, tidak ada bagian yang boleh direproduksi tanpa izin tertulis. Konten disediakan untuk tujuan informasi saja.