Bagaimana Ikan Berevolusi Untuk Berjalan – Dan Dalam Satu Kasus, Berubah Menjadi Manusia

Ketika Anda berpikir tentang evolusi manusia, kemungkinan besar Anda membayangkan simpanse menjelajahi hutan purba atau manusia primitif memulas mammoth berbulu di dinding gua.

Tapi kita manusia, bersama dengan beruang, kadal, burung kolibri, dan Tyrannosaurus rex, sebenarnya adalah ikan bersirip lobus.

Ini mungkin terdengar aneh, tetapi buktinya ada pada gen, anatomi, dan fosil kita. Kita termasuk dalam kelompok hewan yang disebut sarcopterygians terestrial, tetapi sejumlah besar perubahan evolusioner telah mengaburkan penampilan kita.

Baca juga : Curious Kids: dari mana datangnya angin?

Kami menganggap ikan sebagai perenang ahli, tetapi sebenarnya mereka telah mengembangkan kemampuan berjalan setidaknya lima kali. Beberapa spesies menarik diri ke depan menggunakan sirip depan yang berkembang dengan baik, sementara yang lain berjalan di sepanjang dasar laut.

Leluhur sarcopterygian kita mengembangkan paru-paru dan mekanisme pernapasan udara lainnya, tungkai bertulang, dan tulang belakang yang lebih kuat sebelum bertualang ke darat. Adaptasi ini berguna tidak hanya di lingkungan perairan tetapi juga memungkinkan nenek moyang kita menjelajahi daratan, itu adalah pra-adaptasi untuk kehidupan di darat.

Transisi air-daratan adalah salah satu peristiwa terpenting dalam evolusi vertebrata.

Ini mungkin dimulai sebagai cara untuk melarikan diri dari pemangsa, tetapi lanskap yang ditemukan nenek moyang kita sudah kaya akan tumbuhan seperti lumut, ekor kuda, dan pakis, serta artropoda (kaki seribu) yang telah menjajah tanah jutaan tahun sebelumnya.

Kita tidak sendirian

Berjalan mandiri telah berevolusi berkali-kali pada ikan, menjadikannya contoh konvergensi evolusioner (sifat serupa yang berevolusi secara mandiri, seperti sayap pada kelelawar dan burung).

Evolusi berjalan pada ikan, bagaimanapun, jarang terjadi. Ada lebih dari 30.000 spesies ikan seperti yang kita kenal sekarang (bukan dalam pengertian evolusioner), yang hanya segelintir yang dapat berjalan.

Sarcopterygian berbeda dari jenis ikan lain dalam beberapa hal penting. Misalnya, sirip (kaki) kita memiliki penopang tulang dan lobus otot yang memungkinkan kita bergerak di darat.

Adaptasi ini dianggap sangat penting bagi evolusi tetrapoda (amfibi, mamalia, reptil, dan burung) selama transisi kita dari air ke darat pada akhir Devonian, sekitar 375 juta tahun yang lalu.

Banyak gen yang terlibat dalam pembentukan tungkai dan jari pada tetrapoda juga ditemukan pada sarcopterygian yang berhubungan dengan air seperti lungfish, menunjukkan bahwa sifat-sifat ini berevolusi pada nenek moyang kita yang sama.

Baca juga : Dengungan tentang ‘perangkat penciuman’ jarak jauh China; pengguna internet terbagi

Kami tidak tahu spesies apa nenek moyang ini, tetapi mungkin mirip dengan coelacanth, yang memiliki catatan fosil yang kaya dan merupakan fosil hidup yang menghuni Samudera Hindia bagian barat dan Indonesia saat ini.

Ikan sarcopterygian berjalan punah, seperti Tiktaalik, atau berevolusi sehingga tidak lagi dikenali sebagai ikan (tetrapoda).

Contoh ikan hidup yang berjalan adalah ikan gelodok (famili Oxudercidae).

Ikan ini hidup di hutan bakau dan dataran lumpur dan menggunakan sirip dada untuk berjalan di darat. Sirip ini membantu mereka melarikan diri dari pemangsa air, mencari makanan (mereka mengkonsumsi bahan organik dalam lumpur), dan bahkan berinteraksi satu sama lain di darat dengan mencari pasangan.

Contoh lainnya adalah lele berjalan (Clarias batrachus), yang menggunakan sirip dadanya untuk bergerak di atas tanah, membantunya keluar dari kolam kering dan menemukan habitat baru.

Bagaimana gen yang terkait dengan berjalan pertama kali berevolusi?

Pari kecil (Leucoraja erinacea) adalah ikan bertulang rawan yang berkerabat dengan pari dan hiu (berlawanan dengan ikan bertulang, termasuk sarcopterygian).

Ini adalah ikan lain yang berjalan di bawah air dengan sirip seperti kaki, meniru gerakan hewan darat.

Sinar kecil sangat menarik bagi para ilmuwan yang mempelajari evolusi penggerak karena ia berevolusi dengan berjalan bersirip secara independen dari sarcopterygian.

Namun, hingga saat ini, genetika di balik jalan skate kecil sulit dipelajari karena kurangnya data berkualitas.

Baca juga : Panel surya di lahan pertanian cocok untuk habitat satwa liar, demikian temuan studi

Itu berubah baru-baru ini ketika para peneliti di Seoul dan New York menggunakan teknologi mutakhir untuk membangun perakitan genom skate kecil berkualitas tinggi.

Para ilmuwan telah menemukan bahwa ia hanya menggunakan sepuluh otot untuk berjalan dengan sirip, sedangkan tetrapoda biasanya menggunakan 50 otot untuk menggerakkan anggota tubuhnya.

Sebuah pertanyaan besar tentang evolusi vertebrata adalah: gen mana yang penting untuk mengembangkan otot yang memungkinkan berjalan?

Untuk mengetahuinya, tim melihat gen mana yang aktif di saraf yang mengendalikan otot tungkai (saraf motorik) pada tikus, ayam, dan skate kecil.

Mereka menemukan pola ekspresi gen serupa pada saraf motorik yang membantu fungsi otot-otot ini. Jadi, ikan berjalan mungkin telah menempuh beberapa jalur evolusi yang berbeda, tetapi penelitian terbaru ini menunjukkan mekanisme genetik yang sama.

Manusia telah berevolusi menjadi pejalan kaki terbaik

Pada akhir periode Trias, sekitar 201 juta tahun yang lalu, dinosaurus dan mamalia telah mengembangkan kemampuan berlari yang sangat baik.

Manusia telah mengasah kekuatan alat gerak ini, mengembangkan banyak adaptasi yang menjadikan kita salah satu spesies lari paling efisien dan mampu di planet ini.

Adaptasi ini termasuk tendon Achilles seperti pegas yang membantu menyimpan energi, langkah panjang dan pusat gravitasi yang seimbang, dan berkeringat untuk menenangkan diri.

Baca juga : Empat Cara Fosil Merupakan Bagian dari Kehidupan Sehari-hari

Adaptasi ini memungkinkan kita melakukan perjalanan jarak jauh dengan daya tahan tinggi, tetapi dengan kecepatan lambat.

Nenek moyang kita berlari untuk berburu, melarikan diri dari pemangsa, dan memberi makan. Itu telah membentuk anatomi kita, fisiologi kita, dan budaya kita. Dan banyak penelitian menunjukkan bahwa berjalan dan berlari sangat penting untuk kesejahteraan dan kesehatan fisik kita.

Sudah jalan panjang sejak asal usul berjalan di nenek moyang ikan kita yang pertama kali menjajah bumi. Tetapi berjalan dan berlari tetap menjadi pusat kehidupan kita dan kesuksesan evolusioner kita.