Hambatan genetik, lautan yang menghangat, dan masa depan yang tidak pasti untuk ikan hijauan yang penting
Di lautan luas, orang akan berasumsi bahwa penghuninya dapat melakukan perjalanan jauh dan luas dan, sebagai hasilnya, populasi suatu spesies akan bercampur dengan bebas. Tapi ini tampaknya tidak terjadi pada ikan hijauan vital yang disebut tombak pasir.
Tombak pasir adalah ikan sekolah kecil yang sangat kaya akan lipid, yang menjadikannya sumber makanan yang fantastis dan signifikan untuk setidaknya 70 spesies berbeda mulai dari paus dan hiu hingga burung laut, kata Associate Professor of Marine Sciences UConn Hannes Baumann.
Tombak pasir Utara dapat ditemukan dari perairan lepas New Jersey sampai ke utara ke Greenland. Para peneliti, termasuk Baumann dan Ph.D. mahasiswa Lucas Jones, tertarik untuk melihat apakah tombak pasir merupakan populasi yang sangat besar dan homogen, atau apakah ada kelompok yang berbeda secara genetik. Temuan mereka dipublikasikan diICES Journal of Marine Science.
Baumann menjelaskan ini adalah pertanyaan penting untuk dijawab ketika mempertimbangkan konservasi dan pengelolaan spesies yang berkelanjutan, terutama karena daerah di mana tombak pasir hidup menghangat lebih cepat daripada banyak daerah di planet ini karena perubahan iklim.
Mengambil sampel ikan dari jangkauan yang begitu luas bukanlah tugas kecil, tetapi dua tahun lalu, Baumann dan Jones mulai menghubungi peneliti lain untuk melihat apakah mereka memiliki sampel jaringan cadangan. Baumann mengkreditkan karya tersebut kepada kelompok kolega internasional yang menyumbangkan sampel termasuk rekan penulis dari Kanada dan Greenland, dan yang membantu mengurutkan dan menganalisis data termasuk rekan penulis dari Cornell University.
Secara keseluruhan, Baumann, Jones, dan tim mampu mengurutkan dan menganalisis hampir 300 sampel dari berbagai lokasi di seluruh jajaran tombak pasir menggunakan teknik yang disebut pengurutan genom utuh cakupan rendah. Mereka juga mengurutkangenom referensi pertama untuk tombak pasir.
Singkatnya, Baumann mengatakan mereka menemukan sebuah daerah diScotian Shelf, di lepas pantai Nova Scotia, di mana kerusakan genetik terjadi. Para peneliti membedakan dua kelompok yang berbeda, satu utara dan satu selatan dari pembagian, dengan bagian-bagian genom berbeda cukup dramatis – yaitu pada kromosom 21 dan 24. Tanpa hambatan fisik yang jelas seperti pegunungan yang memisahkan kelompok-kelompok itu, Baumann mengatakan logis untuk bertanya bagaimana perbedaan ini mungkin terjadi.
"Itu adalah teka-teki ilmiah," kata Baumann, dan jawabannya, tampaknya, terletak pada arus.
"Ketika ikan dari utara bereproduksi dan melayang ke selatan, mereka secara genetik kurang beradaptasi dengan perairan selatan yang lebih hangat, bahkan jika lima atau enam derajat lebih hangat di musim dingin, mereka tidak bertahan hidup," kata Baumann. "Populasi ini mungkin dihubungkan oleh arus laut, tetapi konektivitas yang direalisasikan pada dasarnya nol."
Temuan ini adalah yang pertama untuk tombak pasir, tetapi telah ditunjukkan pada spesies lain seperti lobster, cod, dan kerang, dan penelitian ini menambahkan bukti lebih lanjut pada pembagian suhu yang jelas di Scotian Shelf, dan membantu menunjukkan bahwa suhu merupakan faktor penting dalam kelangsungan hidup.
"Contoh demi contoh menunjukkan bahwa lautan bukanlah tempat yang homogen seperti yang diharapkan, dan ada berbagai macam hal yang mencegah pencampuran konstan itu," kata Baumann. "Kami menemukan contoh mencolok lainnya dari itu."
Ketika para peneliti menemukan adaptasi dalam lingkungan di mana pencampuran terus menerus, seperti di lautan, kata Baumann, pertanyaannya adalah bagaimana mungkin kelompok tetap berbeda, meskipun mereka terus-menerus menghadapi genotipe lain. Di situlah metode genomik yang kuat, seperti yang digunakan dalam makalah ini, berguna.
"Bagian genom pada banyak spesies memiliki apa yang kita sebut 'inversi genetik,' yang berarti bahwa gen pada kromosom dari satu induk memiliki urutan tertentu dan gen pada kromosom yang sama yang berasal dari induk lain yang mengkode untuk hal yang sama, dan mereka adalah area yang sama, tetapi mereka terbalik, " Kata Baumann.
Inversi ini berarti rekombinasi tidak dapat terjadi; Oleh karena itu, gen diturunkan dari generasi ke generasi dan memainkan peran penting dalam adaptasi.
"Kami menemukan pada kromosom 21 dan 24 ada seluruh wilayah yang sama sekali berbeda dan itu seperti tanda tangan merek dagang dari apa yang kami sebut inversi karena tidak ada rekombinasi yang terjadi."
Baumann mengatakan bahwa mengetahui ada hambatan genetik dan ekologis di Scotian Shelf adalah penting, karena dengan perubahan iklim, penghalang ini dapat bergerak ke utara dan sementara itu mungkin kabar baik bagi ikan selatan, itu adalah berita buruk bagi ikan yang saat ini ada di sana.
Para peneliti juga sedikit lega dalam menemukan dua cluster, karena seandainya ada banyak cluster yang lebih kecil, itu bisa membuat pengelolaan dan konservasi lebih menantang, terutama mengingat skenario seperti pembangunan taman angin lepas pantai. Area yang berpotensi terletak dengan baik untuk turbin angin juga dapat menjadi habitat bagi tombak pasir, dan konstruksi mengganggu habitat. Jika ada banyak, cluster populasi yang lebih kecil, satu proyek konstruksi dapat menimbulkan risiko untuk sepenuhnya menghapus cluster, sedangkan dengan populasi yang tersebar lebih luas, meskipun populasi lokal mungkin terganggu sementara, tidak akan lama sebelum mereka dapat membangun kembali setelah konstruksi selesai.
Baumann berencana untuk memfokuskan penelitian lebih lanjut pada mempelajari dasar genetik dari pembagian termal.
"Kami ingin memastikan bahwa ikan ini produktif dan tangguh, meskipun ada perubahan iklim, jadi kami harus memastikan daerah-daerah di mana mereka terjadi dilindungi," kata Bauman. "Keputusan ini harus melibatkan para ahli untuk memastikan jika ada area yang sangat penting bagi tombak pasir, bahwa gangguan apa pun bersifat sementara."
Ini bukan konflik yang tidak dapat diselesaikan, tetapi itu adalah sesuatu yang perlu kita lakukan, kata Baumann, yang juga mencatat bahwa ada kemungkinan bahwa tombak pasir di utara pemisah termal sudah lebih menderita pemanasan karena wilayah tersebut lebih cepat memanas.
"Bisa jadi kedua klaster ini memiliki kerentanan yang berbeda terhadap perubahan iklim," katanya. "Kami belum tahu itu tapi itu sesuatu yang harus dikejar."
Di lautan luas, orang akan berasumsi bahwa penghuninya dapat melakukan perjalanan jauh dan luas dan, sebagai hasilnya, populasi suatu spesies akan bercampur dengan bebas. Tapi ini tampaknya tidak terjadi pada ikan hijauan vital yang disebut tombak pasir.
Tombak pasir adalah ikan sekolah kecil yang sangat kaya akan lipid, yang menjadikannya sumber makanan yang fantastis dan signifikan untuk setidaknya 70 spesies berbeda mulai dari paus dan hiu hingga burung laut, kata Associate Professor of Marine Sciences UConn Hannes Baumann.
Tombak pasir Utara dapat ditemukan dari perairan lepas New Jersey sampai ke utara ke Greenland. Para peneliti, termasuk Baumann dan Ph.D. mahasiswa Lucas Jones, tertarik untuk melihat apakah tombak pasir merupakan populasi yang sangat besar dan homogen, atau apakah ada kelompok yang berbeda secara genetik. Temuan mereka dipublikasikan diICES Journal of Marine Science.
Baumann menjelaskan ini adalah pertanyaan penting untuk dijawab ketika mempertimbangkan konservasi dan pengelolaan spesies yang berkelanjutan, terutama karena daerah di mana tombak pasir hidup menghangat lebih cepat daripada banyak daerah di planet ini karena perubahan iklim.
Mengambil sampel ikan dari jangkauan yang begitu luas bukanlah tugas kecil, tetapi dua tahun lalu, Baumann dan Jones mulai menghubungi peneliti lain untuk melihat apakah mereka memiliki sampel jaringan cadangan. Baumann mengkreditkan karya tersebut kepada kelompok kolega internasional yang menyumbangkan sampel termasuk rekan penulis dari Kanada dan Greenland, dan yang membantu mengurutkan dan menganalisis data termasuk rekan penulis dari Cornell University.
Secara keseluruhan, Baumann, Jones, dan tim mampu mengurutkan dan menganalisis hampir 300 sampel dari berbagai lokasi di seluruh jajaran tombak pasir menggunakan teknik yang disebut pengurutan genom utuh cakupan rendah. Mereka juga mengurutkangenom referensi pertama untuk tombak pasir.
Singkatnya, Baumann mengatakan mereka menemukan sebuah daerah diScotian Shelf, di lepas pantai Nova Scotia, di mana kerusakan genetik terjadi. Para peneliti membedakan dua kelompok yang berbeda, satu utara dan satu selatan dari pembagian, dengan bagian-bagian genom berbeda cukup dramatis – yaitu pada kromosom 21 dan 24. Tanpa hambatan fisik yang jelas seperti pegunungan yang memisahkan kelompok-kelompok itu, Baumann mengatakan logis untuk bertanya bagaimana perbedaan ini mungkin terjadi.
"Itu adalah teka-teki ilmiah," kata Baumann, dan jawabannya, tampaknya, terletak pada arus.
"Ketika ikan dari utara bereproduksi dan melayang ke selatan, mereka secara genetik kurang beradaptasi dengan perairan selatan yang lebih hangat, bahkan jika lima atau enam derajat lebih hangat di musim dingin, mereka tidak bertahan hidup," kata Baumann. "Populasi ini mungkin dihubungkan oleh arus laut, tetapi konektivitas yang direalisasikan pada dasarnya nol."
Temuan ini adalah yang pertama untuk tombak pasir, tetapi telah ditunjukkan pada spesies lain seperti lobster, cod, dan kerang, dan penelitian ini menambahkan bukti lebih lanjut pada pembagian suhu yang jelas di Scotian Shelf, dan membantu menunjukkan bahwa suhu merupakan faktor penting dalam kelangsungan hidup.
"Contoh demi contoh menunjukkan bahwa lautan bukanlah tempat yang homogen seperti yang diharapkan, dan ada berbagai macam hal yang mencegah pencampuran konstan itu," kata Baumann. "Kami menemukan contoh mencolok lainnya dari itu."
Ketika para peneliti menemukan adaptasi dalam lingkungan di mana pencampuran terus menerus, seperti di lautan, kata Baumann, pertanyaannya adalah bagaimana mungkin kelompok tetap berbeda, meskipun mereka terus-menerus menghadapi genotipe lain. Di situlah metode genomik yang kuat, seperti yang digunakan dalam makalah ini, berguna.
"Bagian genom pada banyak spesies memiliki apa yang kita sebut 'inversi genetik,' yang berarti bahwa gen pada kromosom dari satu induk memiliki urutan tertentu dan gen pada kromosom yang sama yang berasal dari induk lain yang mengkode untuk hal yang sama, dan mereka adalah area yang sama, tetapi mereka terbalik, " Kata Baumann.
Inversi ini berarti rekombinasi tidak dapat terjadi; Oleh karena itu, gen diturunkan dari generasi ke generasi dan memainkan peran penting dalam adaptasi.
"Kami menemukan pada kromosom 21 dan 24 ada seluruh wilayah yang sama sekali berbeda dan itu seperti tanda tangan merek dagang dari apa yang kami sebut inversi karena tidak ada rekombinasi yang terjadi."
Baumann mengatakan bahwa mengetahui ada hambatan genetik dan ekologis di Scotian Shelf adalah penting, karena dengan perubahan iklim, penghalang ini dapat bergerak ke utara dan sementara itu mungkin kabar baik bagi ikan selatan, itu adalah berita buruk bagi ikan yang saat ini ada di sana.
Para peneliti juga sedikit lega dalam menemukan dua cluster, karena seandainya ada banyak cluster yang lebih kecil, itu bisa membuat pengelolaan dan konservasi lebih menantang, terutama mengingat skenario seperti pembangunan taman angin lepas pantai. Area yang berpotensi terletak dengan baik untuk turbin angin juga dapat menjadi habitat bagi tombak pasir, dan konstruksi mengganggu habitat. Jika ada banyak, cluster populasi yang lebih kecil, satu proyek konstruksi dapat menimbulkan risiko untuk sepenuhnya menghapus cluster, sedangkan dengan populasi yang tersebar lebih luas, meskipun populasi lokal mungkin terganggu sementara, tidak akan lama sebelum mereka dapat membangun kembali setelah konstruksi selesai.
Baumann berencana untuk memfokuskan penelitian lebih lanjut pada mempelajari dasar genetik dari pembagian termal.
"Kami ingin memastikan bahwa ikan ini produktif dan tangguh, meskipun ada perubahan iklim, jadi kami harus memastikan daerah-daerah di mana mereka terjadi dilindungi," kata Bauman. "Keputusan ini harus melibatkan para ahli untuk memastikan jika ada area yang sangat penting bagi tombak pasir, bahwa gangguan apa pun bersifat sementara."
Ini bukan konflik yang tidak dapat diselesaikan, tetapi itu adalah sesuatu yang perlu kita lakukan, kata Baumann, yang juga mencatat bahwa ada kemungkinan bahwa tombak pasir di utara pemisah termal sudah lebih menderita pemanasan karena wilayah tersebut lebih cepat memanas.
"Bisa jadi kedua klaster ini memiliki kerentanan yang berbeda terhadap perubahan iklim," katanya. "Kami belum tahu itu tapi itu sesuatu yang harus dikejar."
."¥¥¥".
."$$$".
No comments:
Post a Comment
Informations From: Coriarti