Keanekaragaman Gelap: Teknologi DNA Mengungkap Ribuan Spesies Serangga Baru
Inisiatif penelitian yang dipimpin Finlandia sedang melakukan revolusi jenis identifikasi dengan DNA teknologi untuk mendeskripsikan ribuan serangga tak dikenal secara efisien, yang bertujuan untuk meningkatkan pelestarian keanekaragaman hayati.
Para peneliti dari Universitas Oulu, Finlandia, memimpin proyek internasional untuk mengatasi krisis identifikasi spesies dengan menggunakan teknologi DNA yang berkembang pesat. Proyek ini bertujuan untuk mengembangkan metode genomik baru untuk membedakan dan mendeskripsikan puluhan ribu spesies serangga secara taksonomi, yang mungkin masih belum teridentifikasi selama berabad-abad karena lambatnya teknik yang ada saat ini.
Penelitian terhadap spesies yang belum diketahui, yang dikenal sebagai 'keanekaragaman gelap', akan dimulai dengan spesies serangga di hutan yang belum memiliki nama namun sudah memiliki kode batang DNA.
Memajukan Teknologi Molekuler dan Kolaborasi Global
Kemajuan pesat dalam teknologi molekuler telah memungkinkan pengurutan DNA dengan cepat dan membuat pengidentifikasi spesies berbasis DNA, atau kode batang DNA, yang memfasilitasi identifikasi spesies. Namun, spesies yang belum disebutkan namanya juga memerlukan penamaan dan deskripsi. Proyek penelitian baru ini bertujuan untuk merancang, menguji, dan menerapkan alur kerja yang sistematis dan otomatis dalam skala yang belum pernah terjadi sebelumnya.
Topik ini telah menginspirasi para peneliti di seluruh dunia. Proyek “Cetak Biru Genomik untuk Deskripsi Ribuan Spesies Baru”, diluncurkan pada September 2024 dan didanai oleh Dewan Penelitian Finlandia, melibatkan peneliti dari Finlandia, Amerika Serikat, dan Kanada. Peneliti baru sedang direkrut. Kontribusi Dewan Riset Finlandia terhadap penelitian Universitas Oulu hampir setengah juta euro selama empat tahun.
Tantangan dan Pendekatan Baru dalam Identifikasi Spesies
Identifikasi spesies penting untuk memahami perubahan di alam. Dua juta spesies yang dideskripsikan selama 260 tahun terakhir melalui pemeriksaan taksonomi hanya mewakili sebagian kecil dari spesies yang menghuni planet kita. Perkiraan terkini mengenai jumlah spesies sebenarnya di dunia sangat bervariasi, mulai dari beberapa juta hingga puluhan juta atau bahkan lebih. Pemanfaatan pendekatan tradisional untuk mendeskripsikan mayoritas spesies yang tersisa menjadi semakin menantang karena berbagai alasan – tingginya jumlah spesies yang belum terdeskripsikan, ukurannya yang kecil, kemiripan morfologi yang tinggi, dan kurangnya keahlian taksonomi.
“Kita berada di ambang era baru. Metode identifikasi spesies tradisional terlalu lambat untuk mengatasi tantangan keanekaragaman hayati di tengah hilangnya keanekaragaman hayati yang cepat,” kata Profesor Marko Mutanen dari Universitas Oulu, yang memimpin proyek penelitian internasional.
Pendekatan radikal yang dimungkinkan oleh revolusi teknologi juga menimbulkan perdebatan kritis di kalangan peneliti mengenai isu-isu mendasar di lapangan: Apa yang harus disertakan dalam deskripsi spesies dan bagaimana cara melakukannya?
Barcoding DNA: Studi Kasus dengan Serangga
Serangga berfungsi sebagai model ideal untuk mengembangkan dan menguji “pendekatan minimalis yang ditambah”. Mereka adalah salah satu kelompok hewan yang paling kaya spesies dan berperan penting dalam banyak ekosistem. Serangga sebagian besar masih belum diketahui dan tidak terklasifikasi dibandingkan dengan, misalnya, burung. Misalnya, Finlandia memiliki kurang dari 400 spesies pengusir hama empedu (Cecidomyiidae) yang diketahui. Peneliti doktoral Niina Kiljunen menggunakan kode batang DNA yang sudah ada dalam tesis masternya untuk menemukan sekitar 1000 spesies baru pengusir hama empedu di Finlandia. Jumlah spesies di Finlandia mungkin jauh lebih tinggi, yaitu beberapa ribu. Sebagian besar dari hal ini mungkin tidak diketahui oleh ilmu pengetahuan.
Pengusir hama empedu adalah lalat kecil yang halus, yang beberapa spesiesnya menyebabkan timbulnya empedu pada tanaman, beberapa diantaranya memakan sisa-sisa tanaman yang membusuk, tetapi tidak memakan darah manusia atau hewan.
Di bawah kepemimpinan Profesor Daniel H. Janzen, salah satu anggota tim peneliti, hampir satu juta kode batang DNA dari sekitar 40.000-50.000 spesies pengusir hama empedu Kosta Rika telah dibaca. Dari jumlah tersebut, hampir tidak ada yang diberi nama ilmiah.
Apakah Barcode Merupakan Spesies Baru?
Pemisahan sistematis, penamaan dan deskripsi spesies pengusir hama empedu dengan kode DNA Kosta Rika sedang dilakukan di Universitas Oulu. Pertanyaan mendasar yang penting dari proyek penelitian dan identifikasi spesies baru adalah: Bagaimana kita menentukan apakah kode batang DNA yang tidak diketahui benar-benar merupakan spesies yang berbeda?
Dalam mengembangkan metode baru identifikasi spesies, informasi genetik independen tentang spesies akan dikombinasikan dengan kode batang DNA. Para peneliti akan melihat ciri-ciri genetik lain dalam sampel DNA yang diberi kode batang untuk melihat apakah ciri-ciri tersebut mengarah pada kesimpulan yang sama tentang batas-batas spesies. Ketika ciri-ciri genetik independen mencapai kesimpulan yang sama, jelaslah bahwa spesies tersebut berbeda dari spesies lain.
“Deskripsi spesies berbasis DNA akan didasarkan pada kode batang DNA dan penanda genetik lainnya,” kata Kiljunen. Deskripsi berbasis DNA juga dapat dikombinasikan dengan identifikasi dan klasifikasi tradisional.
Metode yang dikembangkan dapat membuka jalan bagi ilmu pengetahuan yang efisien untuk menemukan spesies baru dan mempercepat serta berinovasi dalam identifikasi spesies.
Universitas mitra proyek penelitian baru ini adalah Universitas Guelph, the Universitas PennsylvaniaUniversitas Kentucky, dan Universitas Finlandia Timur.
