Biologi

Tampilkan postingan dengan label Biology News. Tampilkan semua postingan

Minggu, 18 Maret 2012

Bakteri Laut Memakai Cahaya untuk Menarik Plankton dan Ikan

______________________________________________________________

Bakteri Laut Memakai Cahaya untuk Menarik Plankton dan Ikan

Minggu, 4 Maret 2012 - Tidak semua cemerlang itu emas. Kadang hanya bakteri yang mencoba hidup. Banyak mahluk laut bersinar dengan cahaya yang dihasilkan secara biologis.

Fenomena ini, yang disebut bioluminesensi, diamati, diantaranya, pada beberapa bakteri laut yang memancarkan cahaya tetap segera mereka mencapai tingkat konsentrasi tertentu (fenomena yang disebut “penginderaan kuorum”) pada partikel organik di air samudera. Walaupun hal ini diketahui, manfaat menghasilkan cahaya masih belum jelas.

Sekarang, dalam sebuah artikel yang baru diterbitkan dalam Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), para peneliti dari Universitas Hebrew Yerusalem mengungkapkan misteri mengapa bakteri laut berpendar. Ini ada hubugannya dengan kelangsungan hidup yang paling terang.

Artikel ini berdasarkan penelitian ynag dilakukan di Interuniversity Institute for Marine Sciences di Eilat oleh mahasiswa pascasarjana Margarita Zarubin, dalam arahan Prof. Amatzia Genin, kepala jurusan Evolusi, sistematika, dan ekologi universitas Hebrew Yerusalem, bekerjasama dengan Prof. Shimshon Belkin dan mahasiswanya Michael Ionescu dari Silberman Institute of Life Sciences Universitas Hebrew.

Temuan mereka menunjukkan kalau cahaya yang dipancarkan bakteri ini menarik predator, umumnya zooplankton, yang mencerna bakteri namun tidak mampu mencernanya. Bakteri, yang terus bersinar didalam perut zooplankton, mengungkapkan keberadaan zooplankton yang sekarang bercahaya, yang pada gilirannya, diserang oleh predatornya sendiri – ikan- yang dapat menandakan mereka ada dalam gelap.

Dalam eksperimen yang dilakukan oleh para peneliti dalam kegelapan total, mereka menemukan kalau ikan malam mudah mendeteksi zooplankton yang berpendar dan memakannya, sementara, di sisi lain, ikan itu tidak tertarik pada zooplankton yang telah menelan bakteri yang mengalami mutasi genetik sehingga tidak berpendar.

Penyelidikan lebih jauh pada ikan malam yang telah memakan zooplankton menunjukkan kalau bakteri pendar ini juga bertahan melewati perut ikan. “Sejauh kita memperhatikan bakterinya, akses mereka pada system pencernaan ikan seperti mencapai ‘surga’ – sebuah tempat yang aman, penuh nutrisi, dan juga alat transportasi ke samudera luas,” jelas Prof. Genin.

Di sisi lain, temuan kalau sebagian zooplankton tertarik dengan pendaran bakteri dan memakan materi pendar terlihat bertentangan dengan naluri bertahan hidup mereka sendiri, karena ini meningkatkan kemungkinan zooplankton tersebut diserang dan dimakan ikan. Fenomena pencitraan quorum yang mengatur bioluminosensi bakteri dapat menjelaskan temuan ini, kata para peneliti. Zooplankton “tahu” kalau sebuah cahaya di air menunjukkan banyaknya bahan organic dimana bakteri dapat tumbuh.

“Dalam samudera dalam yang gelap, jumlah makanan sangat terbatas, karenanya pantas bagi zooplankton untuk mengambil resiko menerangi dirinya sendiri saat menemukan dan memangsa partikel dengan bakteri pendar, karena manfaat menemukan makanan langka lebih besar daripada bahaya memaparkan dirinya sendiri pada keberadaan ikan predator yang relatif langka,” jelas Prof. Genin.

Sumber berita:

Hebrew University of Jerusalem

Referensi jurnal:

M. Zarubin, S. Belkin, M. Ionescu, A. Genin. From the Cover: Bacterial bioluminescence as a lure for marine zooplankton and fish. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2011; 109 (3): 853 DOI: 10.1073/pnas.1116683109

Sumber: www.faktailmiah.com

Semoga Artikel diatas dapat menambah wawasan dan ilmu pengetahuan biologi anda. Jangan lupa ya kunjungi selalu kabar-biologi.blogspot.com untuk mendapatkan beragam artikel biologi yang menarik. Selamat Beraktifitas.

Individu Hidup Tertua di Bumi adalah Rumput Laut Purba Berusia 100 ribu Tahun

______________________________________________________________

Individu Hidup Tertua di Bumi adalah Rumput Laut Purba Berusia 100 ribu Tahun

Minggu, 18 Maret 2012 - Ia besar, tua, dan hidup di laut – dan sekarang sebuah kolaborasi penelitian internasional dengan Lembaga Samudera Universitas Australia Barat menemukan kalau rumput laut memegang rahasia organisme hidup tertua di Bumi.

Raksasa purba Posidonia oceanica bereproduksi secara aseksual, membuat klon dari dirinya sendiri. Satu organisme – yang ditemukan terentang hingga 15 kilometer dan mencapai 6000 metrik ton massa – berusia lebih dari 100 ribu tahun.

“Organisme klonal memiliki kapasitas luar biasa untuk mentransmit genom yang ‘sangat kompeten’ lewat generasi-generasinya yang berpotensi tanpa akhir,” kata direktur Lembaga Samudera UWA Winthrop Professor Carlos Duarte.

Para peneliti menganalisis 40 padang rumput yang terentang 3500 kilometer di laut Tengah. Model computer membantu menunjukkan kalau moda penyebaran klonal Posidonia oceanica, yang seperti rumput laut lainnya dapat bereproduksi seksual dan aseksual, memungkinkan mereka menyebar dan mempertahankan klon yang sangat kompeten selama millennia, sementara genotipe yang paling kompeten dari organisme yang hanya dapat bereproduksi seksual hilang dalam setiap generasi.

“Memahami mengapa genom tersebut beradaptasi dengan sejumlah besar kondisi lingkungan selama ini adalah kunci bagi beberapa penelitian lebih lanjut,” kata professor Duarte.

Rumput laut adalah dasar bagi ekosistem pesisir namun menderita secara global dalam 20 tahun terakhir. Padang Posidonia oceanica semakin sedikit dengan penurunan sekitar lima persen per tahun.

“Perhatiannya adalah sementara padang Posidonia oceanica telah hidup beribu tahun, penurunannya di masa kini menunjukkan kalau mereka tidak lagi mampu beradaptasi dengan laju perubahan iklim global yang tak terkira.”

Genus Posidonia hanya dapat ditemukan di perairan Laut Tengah dan Australia.

Temuan ini telah diterbitkan dalam jurnal online PLoS ONE.

Sumber berita:

University of Western Australia.

Referensi jurnal:

Sophie Arnaud-Haond, Carlos M. Duarte, Elena Diaz-Almela, Núria Marbà, Tomas Sintes, Ester A. Serrão. Implications of Extreme Life Span in Clonal Organisms: Millenary Clones in Meadows of the Threatened Seagrass Posidonia oceanica. PLoS ONE, 2012; 7 (2): e30454 DOI: 10.1371/journal.pone.0030454

Sumber: www.faktailmiah.com

Jumat, 16 Maret 2012

Genom Fleksibel Arabidopsis Memungkinkan ia Beradaptasi Pada Berbagai Kondisi Lingkungan

Sabtu, 4 Februari 2012 - Orang dapat mengembangkan teknologi baru dan hewan dapat bermigrasi ke daerah lain. Sementara tanaman terikat dengan lokasinya.

Untuk menemukan variasi barisan seluruh genom, 1001 Genomes Project diluncurkan tahun 2008, dengan sebelas lembaga penelitian berpartisipasi dari penjuru dunia. Dengan menyelidiki bahan genetik dari sekitar seratus strain tanaman ini dari berbagai daerah geografi, para peneliti menemukan sejumlah besar variasi: selain jutaan perbedaan kecil yang membawa pada keanekaragaman produk gen molekuler, mereka menemukan ratusan gen yang hilang dalam beberapa strain atau salinan tambahan dalam strain lainnya. Mungkin fleksibilitas besar dalam bahan genetik ini yang membuat tanaman ini sangat mampu beradaptasi. Dalam jangka menengah, katalog lengkap genom dan variasi produk gen dari sebuah spesies dapat diterapkan pada pertanian dan perkebunan modern.

Gen dan varian gen mana yang memungkinkan berbagai individu dari satu spesies berkembang dalam berbagai kondisi lingkungan yang sangat berbeda? Tanaman model untuk genetika, thale cress, Arabidopsis thaliana, sangat sesuai untuk penyelidikan pertanyaan ini. Ia dapat berhadapan dengan panas dan kekeringan di Afrika utara dan juga iklim dingin di dataran tinggi Asia tengah dan zona sedang di Eropa. Tergantung pada daerah mana ia dapat menunjukkan dedaunan yang kecil dan rapuh ataupun lebat dan kuat, tapi spesiesnya tetap sama. Jawabannya ada pada keanekaragaman bahan genetiknya. Detlef Weigel dan Karsten Borgwardt dari Max Planck Institute for Developmental Biology, Gunnar Rätsch dari Friedrich Miescher Laboratory di Tübingen, dan Karl Schmid dari University of Hohenheim bersama dengan tim internasional, membariskan dan menganalisis genom dari berbagai strain Arabidopsis dari penjuru Eropa dan Asia. Untuk mengungkapkan pengaruh jarak geografis pada gen mereka memilih tanaman dari strain yang tumbuh lokal – di lembah Swabian Neckar – serta tanaman yang tumbuh pada ujung-ujung daerah distribusi tanaman, seperti Afrika Utara atau Asia Tengah.

Dengan membariskan hampir 100 genom berbagai strain, para ilmuan berharap memperoleh pemahaman ilmiah mendasar tentang evolusi. Informasi yang dihasilkan harus memberi jalan baru genetika dimana alel-alel dibalik keanekaragaman fenotipe di seluruh genom dan seluruh spesies dapat ditemukan. Para ilmuan telah menemukan kalau ribuan protein berbeda dalam struktur dan fungsi mereka dalam berbagai strain Arabidopsis. Selain itu, mereka menemukan beberapa ribu salinan gen ekstra, hilangnya gen, serta beberapa gen baru yang sebelumnya hanya ditemukan dalam spesies tanaman lain. “Hasil kami menunjukkan sangat mengesankan bagaimana keanekaragaman genetika itu,” kata Jun Cao dari Max Planck Institute for Developmental Biology dan pengarang perdana salah satu proyek. Karl Schmid dari University of Hohenheim menambahkan: “Adaptasi lewat mutasi baru itu sangat langka. Lebih penting adalah rekombinasi dari varian yang telah ada. Dengan informasi dari lebih seratus genom, bukan hanya kita dapat menyatakan tentang ratusan individu ini, namun memberikan pula landasan untuk meramalkan potensi genetik yang dapat direalisasikan dengan menyilangkan individu-individu tertentu.”

Ahli genetika yang bekerja dengan Detlef Weigel, Karsten Borgwardt dan Karl Schmid juga menemukan kalau tingkat variasi genetika berbeda luas antar daerah berbeda. Para peneliti menemukan keanekaragaman genetik terbesar di Semenanjung Iberia, dimana tanaman telah ada selama waktu yang lama. Di Asia Tengah, yang hanya dikoloni setelah zaman es terakhir, tanaman Arabidopsis memiliki genom yang relatif seragam. Lebih lanjut, populasi ini memiliki jumlah mutasi di atas rata-rata yang menyebabkan kerugian bagi tanaman, karena fungsi protein berubah. Secara normal, seleksi alam membuang mutasi ini seiring waktu, namun pada populasi emigran muda mereka diperkaya lewat kasus evolusi acak. “Membayangkan bagaimana tanaman dan genom mereka beradaptasi dengan lingkungan mereka seperti teka-teki,” kata Jun Cao. “Kit perlu mengumpulkan semua potongan, sebelum dapat dipasang semua.” Para ilmuan telah mencoba menciptakan katalog yang hampir lengkap dari variasi genom sebuah spesies.

Namun bagaimana variasi ini berinteraksi pada aras molekuler dan perubahan apa yang mereka sebabkan dalam produk gen? Biologiwan komputasi Gunnar Rätsch dari Friedrich Miescher Laboratory memeriksa pertanyaan ini secara detail dalam studi kedua bersama dengan rekan internasionalnya. Mereka menganalisis 19 strain Arabidopsis dengan keanekaragaman genetika yang besar. 19 individu ini membentuk basis dari sebuah populasi buatan dari beberapa ratus strain, dibuat lewat penyilangan ganda sehingga berbagai segmen genom dikocok secara sistematis. Individu yang diperoleh sesuai dengan ideal untuk memeriksa interaksi gen.

Para ilmuan mempelajari potongan genom menggunakan metode analisis baru dan menemukan secara detail bagaimana DNA dibaca dengan teliti dan bagaimana tahap perantara produksi protein, RNA, dihasilkan. Para peneliti memperoleh gambaran rinci mengenai produk gen yang diubah yang muncul dari berbagai varian genomik. Tergantung pada konteks genomikny, sebagian potongan gen tertutup atau di aktivasi ulang. “Kami dapat menemukan jumlah perubahan yang mengejutkan yang mempengaruhi satu gen. Walau begitu, mereka sering dikompensasi dan karenanya sering tidak memiliki dampak nyata pada produk gen,” kata Gunnar Rätsch tentang hasil terbaru ini. Konsep, metode, dan platform yang dikembangkan berdasarkan variasi genomik Arabidopsis thaliana dapat pula digunakan untuk mempelajari tanaman pertanian dan untuk memetakan dengan cepat dan akurat karakteristik yang diinginkan. Selain itu, para peneliti dapat mentransfer pemahaman ini mengenai pengaruh variasi pada produk gen dan interaksinya untuk mempelajari genom manusia.

Proyek-proyek baru ini harus dilihat dalam konteks 1001 Genomes Project, yang diluncurkan tahun 2008 di Max Planck Institute for Developmental Biology dan diimplementasikan lewat banyak proyek individual bekerjasama dengan puluhan lembaga di penjuru dunia. Tujuannya adalah menganalisis dan membandingkan gen dari 1001 strain Arabidopsis. Tujuan dari proyek skala besar ini adalah mendapatkan pemahaman mendasar mengenai evolusi, genetika, dan mekanisme molekuler. Hampir 500 genom berbeda telah dibariskan dan dianalisis di berbagai lembaga. Data diberikan pada database publik, yang dapat diakses bukan hanya oleh partisipan proyek, namun juga oleh semua ilmuan yang tertarik.

Sumber berita:

Max-Planck-Gesellschaft.

Referensi jurnal:

Jun Cao, Korbinian Schneeberger, Stephan Ossowski, Torsten Günther, Sebastian Bender, Joffrey Fitz, Daniel Koenig, Christa Lanz, Oliver Stegle, Christoph Lippert, Xi Wang, Felix Ott, Jonas Müller, Carlos Alonso-Blanco, Karsten Borgwardt, Karl J Schmid, Detlef Weigel. Whole-genome sequencing of multiple Arabidopsis thaliana populations. Nature Genetics, 2011; DOI: 10.1038/ng.911
Xiangchao Gan, Oliver Stegle, Jonas Behr, Joshua G. Steffen, Philipp Drewe, Katie L. Hildebrand, Rune Lyngsoe, Sebastian J. Schultheiss, Edward J. Osborne, Vipin T. Sreedharan, André Kahles, Regina Bohnert, Géraldine Jean, Paul Derwent, Paul Kersey, Eric J. Belfield, Nicholas P. Harberd, Eric Kemen, Christopher Toomajian, Paula X. Kover, Richard M. Clark, Gunnar Rätsch, Richard Mott. Multiple reference genomes and transcriptomes for Arabidopsis thaliana. Nature, 2011; DOI: 10.1038/nature10414
K. Schneeberger, S. Ossowski, F. Ott, J. D. Klein, X. Wang, C. Lanz, L. M. Smith, J. Cao, J. Fitz, N. Warthmann, S. R. Henz, D. H. Huson, D. Weigel. Reference-guided assembly of four diverse Arabidopsis thaliana genomes. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2011; 108 (25): 10249 DOI: 10.1073/pnas.1107739108

Sumber: www.faktailmiah.com

Para Ilmuan Menjelajahi Lingkungan Langka di Laut Dalam

Perkembangan ilmu pengetahuan sangat pesat hingga sekarang. begitu pula dengan Biologi. untuk itu kita harus terus update dengan ilmu dan wawasan baru agar kita tidak ketinggalan dalam era modern ini. Untuk itu Kabar Biologi Blog menyediakan beragam informasi mengenai perkembangan Biologi.
______________________________________________________________

Selasa, 13 Maret 2012 - Di antara banyak aspek mengesankan laut dalam, ekosistem terbesar Bumi, ada lingkungan yang disebut system ventilasi hidrotermal dimana air panas menyembur dari lantai laut. Sebaliknya, dasar laut juga memiliki daerah dingin dimana metana naik dari rembesan di dasar samudera.

Sangat langka menemukan kedua tipe habitat berpotongan di satu tempat, namun itulah yang para peneliti temukan dan jelajahi dalam ekspedisi tahun 2010 di lepas pantai Costa Rica. Sebuah deskripsi temuan para ilmuan, mencakup sejumlah besar spesies misterius yang belum dipelajari, diterbitkan dalam sebuah studi yang dipimpin oleh Lisa Levin dari Lembaga Oseanografi Scripps di UC San Diego pada edisi 7 Maret 2012 Proceedings of the Royal Society B (Biological Sciences).

Karena para peneliti yang mempelajari daerah tersebut berfokus terutama pada system ventilasi hidrotermal atau rembesan metana, Levin dan koleganya terkejut menemukan sebuah lokasi hybrid di sebuah daerah dimana hanya rembesan dingin telah dilaporkan sebelumnya. Mereka menyebut ekosistem ini “rembesan hidrotermal”.

“Aspek paling menarik dari lokasi ini adalah keberadaan tampilan mirip ventilasi dan mirip rembesan sekaligus,” kata Levin, “bersama dengan sejumlah besar cacing tabung dan kekayaan spesies baru yang belum teridentifikasi.”

Para peneliti menyelidiki sifat geokimia dari daerah ini – terkenal sebagai Jaco Scar di perbatasan Costa Rica dimana pegunungan bawah air bergerak di bawah lempeng tektonik – bersama dengan organisme kecil dan mikroba. Hewan yang hidup mulai dari yang biasa ditemui menghuni ventilasi panas atau rembesan dingin, bersama dengan spesies “dasar” yang ada di kedua daerah. Selain cacing tabung, tim peneliti mendokumentasikan ikan, kerang, remis, dan banyak sekali kepiting.

Karena begitu sedikit yang diketahui tentang samudera dalam, para peneliti mengatakan kalau ekosistem hybrid atau mosaic lainnya masih belum ditemukan, mungkin menunjukkan kehidupan laut yang terspesialisasi untuk hidup di lingkungan demikian.

“Ada banyak kejutan tertinggal di laut dalam,” kata Levin, direktur Pusat Keanekaragaman Hayati dan Pelestarian Laut Scripps. “Bukan hanya ada spesies baru namun hampir pasti aka nada komunitas dan ekosistem baru yang menunggu untuk ditemukan.” “Dalam hal ini, keberadaan manusia, dalam kapal selam ALVIN, menjadi kunci temuan kami. Lokasi ini telah dikunjungi dari jauh oleh peneliti lain, namun tidak hingga mata manusia melihat siraman air muncul dari bawah padang cacing tabung hingga kami memahami seberapa spesialnya Jaco Scar itu.”

Peneliti lain mencakup Greg Rouse, Geoffrey Cook dan Ben Grupe dari Lembaga Oseanografi Scripps; Victoria Orphan dan Grayson Chadwick dari California Institute of Technology; Anthony Rathburn dari Indiana State University; William Ussler III dari Monterey Bay Aquarium Research Institute; Shana Goffredi dari Occidental College; Elena Perez dari Natural History Museum London; Anders Waren dari Swedish Museum of Natural History; dan Bruce Strickrott dari Woods Hole Oceanographic Institution.

National Science Foundation mendukung penelitian ini. Bantuan disumbangkan oleh Centro de Investigación en Ciencias del Mar y Limnología (CIMAR), Universidad de Costa Rica.

Sumber berita

University of California – San Diego.

Sumber: www.faktailmiah.com