Mengapa Burung Bermigrasi di Malam Hari? Penelitian Ini Ungkap Alasannya

TrubusLife
Syahroni | Followers 0
15 Sep 2019   18:00

Komentar
Mengapa Burung Bermigrasi di Malam Hari? Penelitian Ini Ungkap Alasannya

Migrasi burung di malam hari. (Doc/ SMU)

Trubus.id -- Burung yang bermigrasi diketahui bergantung pada medan magnet Bumi untuk membantu mereka menavigasi bola dunia. Dan diduga protein yang disebut cryptochrome, yang peka terhadap cahaya biru, memungkinkan burung melakukan hal ini.

Namun banyak dari hewan-hewan ini juga diketahui bermigrasi di malam hari ketika tidak ada banyak cahaya yang tersedia. Jadi tidak jelas bagaimana cryptochrome akan berfungsi dalam kondisi seperti ini pada burung.

Sebuah studi baru yang dipimpin oleh UT Southwestern Medical Center bekerja sama dengan SMU (Southern Methodist University), mungkin, telah menemukan jawaban untuk teka-teki itu.

Para peneliti menemukan bahwa cryptochromes dari burung yang bermigrasi telah mengembangkan suatu mekanisme yang meningkatkan kemampuan mereka untuk merespon cahaya, yang dapat memungkinkan mereka untuk merasakan dan menanggapi medan magnet.

"Kami dapat menunjukkan bahwa protein cryptochrome sangat efisien dalam mengumpulkan dan merespons tingkat cahaya yang rendah," kata ahli kimia SMU Brian D. Zoltowski, yang merupakan salah satu penulis utama studi baru pada temuan seperti dilansir dari phsy.org.

"Hasil dari penelitian ini adalah bahwa kita sekarang memahami bagaimana cryptochromes vertebrata dapat merespon intensitas cahaya yang sangat rendah dan berfungsi dalam kondisi waktu malam." ujarnya dalam jurnal PNAS yang diterbitkan bulan September ini.

Cryptochromes ditemukan pada tumbuhan dan hewan dan bertanggung jawab atas ritme sirkadian pada berbagai spesies. Pada burung, para ilmuwan secara khusus berfokus pada belajar lebih banyak tentang protein mata yang tidak biasa yang disebut CRY4, yang merupakan bagian dari kelas cryptochromes.

Laboratorium Joseph Takahashi, pakar ritme sirkadian di UT Southwestern Medical Center, bekerja dengan ilmuwan UT Southwestern lainnya untuk memurnikan dan memecahkan struktur kristal protein — struktur atom pertama dari molekul kriptokrom fotoaktif dari vertebrata. Laboratorium Brian Zoltowski, seorang ahli fotoreseptor cahaya biru, mempelajari efisiensi reaksi yang digerakkan cahaya - mengidentifikasi jalur unik untuk protein CRY4 yang memfasilitasi fungsi dalam kondisi cahaya rendah.

"Meskipun pada tanaman dan serangga, kriptokrom diketahui sebagai photoaktif, yang berarti mereka bereaksi terhadap sinar matahari. Di antara vertebrata jauh lebih sedikit yang diketahui, dan mayoritas kriptokrom vertebrata tampaknya tidak photoaktif," kata Takahashi, ketua neuroscience di UT Barat daya dan penyelidik di Howard Hughes Medical Institute.

"Fotosensitifitas ini dan kemungkinan bahwa CRY4 dipengaruhi oleh medan magnet menjadikan cryptochrome spesifik ini molekul yang sangat menarik."

Para peneliti mengambil sampel CRY4 dari merpati dan menumbuhkan kristal protein. Mereka kemudian mengekspos kristal ke sinar-x, sehingga memungkinkan bagi mereka untuk memetakan lokasi semua atom dalam protein.

Dan meskipun burung merpati bukan burung malam bermigrasi, urutan protein CRY4 mereka sangat mirip, penelitian mencatat.

"Struktur ini memungkinkan kita untuk memvisualisasikan pada skala atom bagaimana protein ini berfungsi dan memahami bagaimana mereka dapat menggunakan cahaya biru untuk merasakan medan magnet," kata Zoltowski, associate professor kimia di Dedman College of Humanities & Sciences SMU.

"Struktur baru ini juga memberikan detail tingkat atom pertama tentang bagaimana protein ini bekerja, membuka pintu untuk studi lebih rinci tentang cryptochromes dalam organisme migrasi."

Dalam studi tersebut, para peneliti menemukan perubahan yang tidak biasa pada daerah kunci dari struktur protein yang dapat meningkatkan kemampuan mereka untuk mengumpulkan cahaya dari lingkungan mereka.

"Cryptochromes bekerja dengan menyerap foton cahaya, yang menyebabkan elektron bergerak melalui sekuens asam amino. Asam amino ini biasanya terdiri dari rantai 3 atau 4 situs yang bertindak sebagai kawat yang dapat dilalui elektron," jelas Zoltowski .

"Tetapi pada merpati, teridentifikasi bahwa rantai ini dapat diperluas hingga mengandung 5 situs." ujarnya lagi.

Mutasi rantai elektron pada merpati ini membuat cryptochrome kurang bergantung pada lingkungan burung yang memiliki banyak cahaya agar protein dapat diaktifkan.

"Burung telah mengembangkan suatu mekanisme untuk meningkatkan efisiensi. Jadi bahkan ketika ada sangat sedikit cahaya di sekitar, mereka memiliki cukup sinyal yang dihasilkan untuk bermigrasi," tutup Zoltowski. [RN]

  0


Anda belum login, masuk atau mendaftar disini


Artikel Terkait

Makanan Kucing Paling Bagus untuk Menyehatkan Bulu

Hernawan Nugroho   Pet & Animal
Bagikan:          
Bagikan:          
Bagikan: