Peneliti Brasil menemukan bahwa caecilian, amfibi tanpa kaki yang menyerupai cacing atau ular yang muncul sekitar 150 juta tahun sebelum yang terakhir, mungkin dapat menyuntikkan racun ke mangsanya sambil menggigit.
Sebuah kelompok yang dipimpin oleh para peneliti di Butantan Institute di Brazil dan didukung oleh FAPESP telah menjelaskan untuk pertama kalinya keberadaan kelenjar racun di mulut amfibi. Hewan tak berkaki adalah caecilian dan hidup di bawah tanah. Ia memiliki kelenjar yang berhubungan dengan gigi yang, ketika dikompresi saat menggigit, melepaskan sekresi ke mangsanya – cacing tanah, larva serangga, amfibi kecil dan ular, dan bahkan anak hewan pengerat. Sebuah makalah yang melaporkan penelitian ini diterbitkan di iScience .
“Kami sedang menganalisis kelenjar lendir di kulit kepala hewan, yang digunakannya untuk menggali ke dalam tanah, ketika kami menemukan struktur ini. Mereka terletak di dasar gigi dan berkembang dari lamina gigi, jaringan yang biasanya memunculkan gigi, seperti halnya kelenjar racun ular, ”kata Pedro Luiz Mailho-Fontana, penulis pertama makalah ini. dan magang postdoctoral di Butantan Institute dengan beasiswa dari FAPESP.
Gambar ini menunjukkan kepala dengan kulit yang dihilangkan sebagian untuk menunjukkan kelenjar yang berhubungan dengan gigi di sekitar bibir. Kredit: Carlos Jared
Sebuah artikel oleh kelompok yang sama yang diterbitkan pada tahun 2018 di Laporan Ilmiah menunjukkan bahwa selain kelenjar lendir di kulit di seluruh tubuh caecilian memiliki banyak kelenjar racun di kulit ekornya sebagai pertahanan pasif melawan predator. Sistem ini, yang juga ditemukan pada katak, kodok, dan salamander, meracuni pemangsa ketika mereka menggigit caecilian.
Dalam laporan baru para peneliti menunjukkan bahwa caecilian bisa berbisa, dan memang merupakan amfibi pertama yang memiliki sistem pertahanan aktif. Ahli biologi menerapkan istilah berbisa untuk organisme yang menggigit atau menyengat untuk menyuntikkan racunnya, seperti ular, laba-laba, dan kalajengking, sedangkan beracun mengacu pada organisme yang mengeluarkan racun saat disentuh atau dimakan.
Pada caecilian ini, sekresi yang dikeluarkan kelenjar juga berfungsi untuk melumasi mangsa agar lebih mudah ditelan.
“Ular memiliki kantong untuk mengumpulkan racun, yang disuntikkan melalui taring saat kantong tersebut diremas oleh otot. Pada ular derik dan ular beludak, misalnya, giginya berlubang seperti jarum suntik. Pada caecilian, kompresi kelenjar saat menggigit melepaskan racun, yang menembus luka tusukan. Hal yang sama berlaku untuk kadal seperti komodo dan monster Gila, ”kata Carlos Jared, seorang peneliti di Institut Butantan dan peneliti utama penelitian tersebut.
Gambar ini menunjukkan pandangan umum dari caecilian bercincin, Siphonops annulatus. Kredit: Carlos Jared
Studi ini adalah bagian dari proyek yang didanai FAPESP “Mengurai perawatan orang tua pada caecilian: implikasi nutrisi dan toksinologis pada Siphonops annulatus .”
Dalam sebuah makalah yang diterbitkan di Nature pada tahun 2006, para peneliti adalah yang pertama menunjukkan bahwa keturunan spesies caecilian A adalah sekelompok organisme hidup yang memiliki seperangkat karakteristik umum dan mampu berkembang biak dan menghasilkan keturunan yang subur. Konsep spesies penting dalam biologi karena digunakan untuk mengklasifikasikan dan mengatur keanekaragaman hayati. Ada berbagai cara untuk mendefinisikan suatu spesies, tetapi yang paling banyak diterima adalah konsep spesies biologis, yang mendefinisikan spesies sebagai kelompok organisme yang dapat kawin silang dan menghasilkan keturunan yang layak di alam. Definisi ini banyak digunakan dalam biologi evolusi dan ekologi untuk mengidentifikasi dan mengklasifikasikan organisme hidup.
spesies Boulengerula taitanus hanya memakan kulit induknya dalam dua bulan pertama kehidupannya Pada tahun 2008 kelompok tersebut menggambarkan perilaku yang sama untuk Siphonops annulatus dalam sebuah makalah yang diterbitkan di Biology Letters .
Kecuali untuk kelompok yang hidup di lingkungan perairan, caecilian menghabiskan seluruh hidup mereka di liang atau terowongan bawah tanah. Akibatnya, mereka memiliki mata yang sangat kecil, yang merasakan cahaya tetapi tidak membentuk gambar. Mereka juga satu-satunya hewan Vertebrata yang memiliki tulang punggung dan termasuk mamalia, burung, reptil, amfibi, dan ikan. Mereka memiliki sistem saraf yang lebih maju daripada invertebrata, yang memungkinkan mereka lebih mengontrol gerakan dan perilaku mereka, dan mereka mampu bergerak dan menopang berat badan mereka menggunakan tulang belakang mereka. Vertebrata ditemukan di banyak habitat dan memainkan peran penting dalam ekosistem sebagai predator, mangsa, dan pemakan bangkai.
vertebrata yang memiliki tentakel. Pada caecilian, tentakel terletak di dekat mata dan berfungsi sebagai antena dilengkapi dengan sensor kimia yang menguji lingkungan untuk data sensorik.
Karakterisasi racun
Analisis biokimia para peneliti menunjukkan bahwa sekresi yang dikeluarkan dari mulut hewan saat menggigit mengandung fosfolipase A2, enzim yang biasa ditemukan dalam racun lebah, tawon, dan ular. Mereka menemukan enzim tersebut lebih aktif pada caecilian daripada ular derik. Namun, sifat ini tidak cukup untuk membuktikan bahwa mereka lebih berbisa daripada ular.
Kelompok itu sekarang akan melakukan tes menggunakan teknik biologi molekuler untuk mengkarakterisasi sekresi kelenjar gigi caecilian lebih tepat dan memastikan bahwa itu berbisa. Di masa depan mereka dapat menguji protein apa pun yang mereka temukan untuk mengeksplorasi kemungkinan aplikasi bioteknologi seperti pengembangan obat.
Empat spesies dianalisis dalam penelitian ini. Pada Typhlonectes compressicauda , satu-satunya yang hidup di lingkungan perairan, kelenjarnya hanya ditemukan di rahang bawah. Para peneliti percaya itu mungkin telah kehilangan kelenjar rahang atas selama proses evolusi (seperti yang dilakukan beberapa ular air) karena air di lingkungan secara alami melumasi mangsanya. Kelenjar mandibula dipertahankan, mungkin untuk racun.
Sebagian besar dari 214 spesies caecilian yang diketahui hidup di bawah tanah di hutan lembab Amerika Selatan, India, dan Afrika. Karena kebiasaan bawah tanah mereka, ahli biologi jarang memiliki kesempatan untuk mengetahui lebih banyak tentang hewan ini.
Lebih dari data baru tentang caecilian, penelitian ini menawarkan informasi penting mengenai evolusi amfibi dan reptil. “Bagi ular dan caecilian, kepala adalah satu-satunya alat untuk menjelajahi lingkungan, berkelahi, makan, dan membunuh. Ini mungkin memicu tekanan evolusioner bagi hewan tak berkaki ini untuk mengembangkan racun,” kata Marta Maria Antoniazzi, juga seorang peneliti di Butantan Institute dan salah satu penulis studi tersebut.
Lebih lanjut tentang penemuan ini:
Referensi: “Bukti Morfologi Sistem Racun Oral pada Amfibi Caecilian” oleh Pedro Luiz Mailho-Fontana, Marta Maria Antoniazzi, Cesar Alexandre, Daniel Carvalho Pimenta, Juliana Mozer Sciani, Edmund D. Brodie Jr. dan Carlos Jared, 3 Juli 2020, iScience .
DOI: 10.1016/j.isci.2020.101234