Alasan Ilmiah Kelinci Berjalan dengan Dua Kaki

My24hours.net, Indonesia – Sebuah video YouTube memperlihatkan seekor kelinci berjalan dengan dua kaki depannya. Apa alasan ilmiah di balik perilaku tersebut?

Pada tahun 1935, dokter hewan Perancis mengamati seekor kelinci dengan gaya berjalan yang aneh. Kadang-kadang, saat berjalan atau berlari, kelinci akan mengangkat kaki belakangnya ke atas kepalanya, berjalan di tanah dengan kaki depannya seperti pemain sirkus (lihat video, di bawah).

Sekarang, para ilmuwan telah menemukan mutasi genetik yang kemungkinan besar menyebabkan kelinci ini memiliki bentuk penggerak yang aneh ini. Gen yang terlibat menyimpan petunjuk tentang bagaimana sumsum tulang belakang memungkinkan berjalan, melompat, dan bahkan berdiri dengan kaki depan — sebuah temuan yang sesuai dengan penelitian lain selama dekade terakhir tentang tikus dan kuda.

Bersama-sama, penelitian tersebut memberikan gambaran yang muncul yang dapat membantu menjelaskan bagaimana semua vertebrata, termasuk manusia, bergerak.

Penelitian ini dapat membantu para ilmuwan mengobati defisit motorik manusia seperti Charcot-Marie-Tooth Disease, penyakit sistem saraf yang ditandai dengan kelemahan otot, kata Stephanie Koch, ahli saraf di University College London yang tidak terlibat dengan penelitian apa pun tetapi telah melihat keanehan serupa pada gaya berjalan tikus. Hasil penelitian ini “mengejutkan dan mengasyikkan”.

Gaya berjalan itu rumit. Anggota tubuh kiri, kanan, depan, dan belakang harus bergerak pada waktu yang tepat. Otot perlu berkontraksi dalam jumlah yang tepat untuk menekuk, meluruskan, mengangkat, dan memelintir kaki dengan tepat. Dan tubuh harus dapat beralih dari, katakanlah, berjalan ke berlari, atau maju ke samping, dalam sekejap jika indra mendeteksi bahaya atau rintangan.

Seperangkat sel saraf di sumsum tulang belakang yang disebut generator pola pusat — bukan otak — yang membuat sebagian besar keputusan ini. Tapi bagaimana caranya masih belum jelas, kata Sónia Paixão, seorang ahli saraf di Institut Neurobiologi Max Planck.

Alasan Kelinci Berjalan dengan Dua Kaki

Para peneliti mengetahui sel saraf yang disebut interneuron, yang menyampaikan informasi sensorik dari seluruh tubuh ke neuron motorik yang mengontrol otot, memainkan peran kunci. Beberapa tim telah bekerja untuk menentukan kelas interneuron, seringkali dikategorikan berdasarkan gen apa yang aktif di dalamnya. Kemudian akan datang kerja keras untuk mencari tahu apa yang dilakukan neuron-neuron tersebut. “Sifat dan fungsi yang tepat dari interneuron yang relevan sulit dijabarkan,” kata Abdel El Manira, ahli saraf di Karolinska Institute (KI).

Di situlah kelinci pelompat berperan. Ahli genetika Leif Andersson dari Universitas Uppsala (UU) dan Miguel Carneiro dari Universitas Porto memutuskan untuk mencoba melacak DNA di balik gaya berjalan aneh hewan itu setelah mengurutkan genom kelinci pada tahun 2014. Mereka kelinci pelompat dikawinkan dengan ras lain untuk menciptakan hewan generasi pertama dan kedua dengan cara berjalan normal atau berdiri dengan kaki depan. Kemudian para peneliti membandingkan DNA dari kelinci yang terkena dan tidak terpengaruh dan menemukan satu mutasi pada gen yang disebut RORB. Bekerja sama dengan ahli biologi perkembangan UU Klas Kullander, mereka melacak di mana dan kapan gen ini aktif.

Pada kelinci ini, mutasi menyebabkan versi yang menyimpang — atau terkadang tidak sama sekali — dari protein RORB diproduksi dalam kelompok interneuron tertentu, tim melaporkan hari ini di PLOS Genetics. Protein ini adalah faktor transkripsi, artinya mengontrol aktivitas banyak gen lain. Penelitian perkembangan menunjukkan bahwa hasil dari dua gen RORB yang rusak adalah interneuron tersebut benar-benar hilang, dan pada kelinci dengan satu salinan ada 25% lebih sedikit dari mereka. Interneuron ini bersifat menghambat — mereka menghentikan sel saraf untuk menembak — dan ketika hilang, kelinci terlalu banyak melenturkan otot tertentu, mengangkat kaki belakangnya lebih dari yang seharusnya.

“Saya terkesan bahwa peneliti dapat mengidentifikasi mutasi gen tunggal,” kata Jeremy Dasen, ahli saraf di Universitas New York. Karena penggerak adalah perilaku yang rumit, dia berharap banyak gen dan beberapa kelas interneuron akan terlibat. Tapi makalah ini menjelaskan bahwa, seperti rumah modular dengan bagian independen yang disatukan untuk membuat hunian, penggerak dicapai melalui upaya gabungan dari masing-masing kelas interneuron, tambahnya.

RORB juga tampaknya mengontrol koordinasi tungkai belakang pada tikus: Hewan pengerat kehilangan gen RORB fungsional yang bergoyang-goyang seperti bebek. Akibatnya, kata ahli saraf KI Sten Grillner, “pentingnya RORB berlaku paling mungkin untuk semua hewan yang memiliki anggota tubuh” termasuk manusia. Orang dengan penyakit Charcot-Marie-Tooth juga memiliki protein RORB atipikal.

RORB adalah gen kedua yang dianggap penting oleh tim Andersson untuk gaya berjalan. Pada 2012, ia dan rekannya mengaitkan mutasi pada protein yang disebut DMRT3, yang membantu peneliti mengidentifikasi subset interneuron, dengan gaya berjalan yang tidak biasa yang disebut toelt. Pada kuda Islandia yang menunjukkan jari kaki, tungkai belakang mendukung lebih banyak beban daripada tungkai depan, membuat gaya berjalan lebih lancar. Tim Andersson memastikan peran protein tersebut dengan melakukan mutasi yang sama pada tikus. Peternak telah memilih mutasi kuda ini karena gaya berjalan yang diubah memberikan pengendaraan yang sangat mulus. Beberapa kuda yang membawa mutasi ini juga dapat berlari dan berlari dengan kecepatan tinggi, yang menjadikannya sangat baik untuk balap harness. Dan ada hubungan antara kelompok interneuron ini dan cacat RORB, para peneliti sekarang melaporkan: Kelinci dengan mutasi menghasilkan lebih banyak interneuron DMRT3. Para peneliti belum tahu kenapa.

Memahami bagaimana semua komponen sistem saraf berinteraksi merupakan sebuah tantangan, kata Paixao. Kemajuan seperti kertas kelinci menggambarkan kemajuan yang dimungkinkan dengan menggabungkan studi perkembangan, genetik, dan perilaku. “Kami sekarang berada dalam waktu yang sangat penting untuk mencapai tujuan ini,” tambahnya. “Ini adalah saat yang menyenangkan untuk melihat bagaimana semua bagian dari kontrol motorik bersatu.”[MY24]

Sumber: sciencemag