Dengan menggunakan teknik pencitraan canggih, sebuah tim peneliti internasional telah merekonstruksi jantung, otak, dan sirip ikan purba yang telah punah dari fragmen fosil seukuran kuku jari yang sangat detail. Hasilnya, perpaduan antara kecebong, kepiting tapal kuda, dan Gary si siput di kartun Spongebob Squarepants yang aneh namun memukau ilmuwan.
Terlepas dari keanehannya, makhluk ini mungkin membantu menulis ulang salah satu bab paling awal dalam evolusi hewan. Detailnya dijelaskan dalam sebuah studi yang diterbitkan pada 6 Agustus di Nature.
Garis Waktu yang Misterius
Ikan pertama di Bumi tiba sekitar setengah miliar tahun lalu, tetapi tidak berada di dekat permukaan laut. Sebaliknya, mereka memulai kehidupan evolusioner mereka jauh lebih dekat ke dasar laut, tempat mereka dapat menyerap makanan sebelum mengembangkan rahang dan gigi.
Teori yang diterima secara luas adalah bahwa penambahan anatomi ini secara harfiah muncul bersama ikan saat mereka naik lebih tinggi ke kolom air. Sekitar 400 juta tahun yang lalu, ikan berahang mendominasi lautan. Dari sana, evolusi perlahan memperkenalkan vertebrata bertungkai, makhluk darat, dan akhirnya manusia. Namun, meskipun hipotesis 'rahang dulu, baru tungkai dan memiliki kaki', masih ada masalah.
"Terdapat kesenjangan data yang besar di balik transformasi ini," jelas ahli biologi University of Chicago dan penulis senior studi, Michael Coates, dalam sebuah pernyataan yang dikutip dari Pop Science.
"Kita kehilangan cuplikan dari catatan fosil yang dapat membantu kita mengurutkan peristiwa-peristiwa penting untuk merekonstruksi pola dan arah perubahan," ujarnya.
Selama beberapa dekade, sebuah potret yang berpotensi penting telah terkubur dalam arsip paleontologi. Sebuah ekspedisi pada 1969 ke kepulauan Spitsbergen Arktik Norwegia menghasilkan ribuan batuan pasir yang mengandung fosil, tetapi butuh 40 tahun lagi sebelum para peneliti dapat mendedikasikan waktu yang cukup untuk memilah-milahnya.
Di tengah semua retakan batu pasir tersebut, para penulis studi terkejut menemukan tengkorak Norselaspis sepanjang setengah inci yang terawetkan dengan sempurna, berasal dari 410-407 juta tahun yang lalu.
Tim tersebut segera mengirimkan temuan mereka ke Paul Scherrer Institute di Swiss, tempat para ahli menggunakan mikrotomografi sinar-X berbasis sinkrotron untuk memindai spesimen lapis demi lapis. Hasilnya mengejutkan mereka.
Setelah ribuan jam rekonstruksi digital, pemindaian 3D dengan jelas menggambarkan tulang setipis jaringan yang membungkus organ dan otot yang terawetkan dengan detail yang belum pernah ada sebelumnya.
"Dengan atlas digital yang luar biasa ini, kita sekarang mengetahui Norselaspis dengan detail anatomi yang lebih besar daripada banyak ikan yang masih hidup," kata penulis utama dan ahli paleobiologi Tetsuto Miyashita.
Ciri-ciri yang Unik
Meskipun tidak berahang, Norselaspis memiliki ciri-ciri anatomi yang sebelumnya diyakini para ahli biologi hanya ada pada spesies berahang. Khususnya, ikan purba ini telah mengembangkan jantung yang sangat kuat dan pembuluh darah yang melebar sehingga melancarkan aliran darah.
"Bahkan bisa dikatakan Norselaspis memiliki jantung hiu di bawah kulit ikan lamprey," jelas Miyashita.
Organ sensorik Norselaspis juga mengesankan. Tujuh otot kecil mengendalikan bola matanya, sementara telinga bagian dalamnya relatif besar.
"Jika Norselaspis berada pada skala kami, telinga bagian dalamnya masing-masing akan berukuran sebesar alpukat, dan jantungnya akan sebesar melon," tambah Miyashita.
Keunggulan evolusionernya tidak sepenuhnya internal. Norselaspis juga berenang menggunakan sirip bersudut seperti dayung yang terletak di belakang insangnya, yang memungkinkannya untuk berputar, berhenti, dan menambah kecepatan dengan cepat sesuai kebutuhan.
Namun, kemungkinan besar semua ini tidak digunakan untuk menangkap mangsa. Mengingat tidak adanya rahang dan gigi, ikan berbonggol ini berpotensi menggunakan anatominya yang tak terduga untuk menghindari predator yang berevolusi menjadi penggigit. Interaksi antarspesies ini menyebabkan ledakan keanekaragaman hayati laut.
"Ketika rahang berevolusi dengan latar belakang ini, hal ini menghasilkan kombinasi penting dari sistem sensorik, berenang, dan makan, yang pada akhirnya menghasilkan keragaman dan kelimpahan ikan Devon yang luar biasa," kata Coates.
Norselapsis tidak hanya menantang garis waktu ikan berahang. Para peneliti juga mencatat bahwa saraf yang terhubung ke bahunya terpisah dari saraf yang mencapai insang.
Karena itu, mereka kini berteori bahwa bahu yang terlihat pada tetrapoda (vertebrata berkaki empat) berevolusi sebagai struktur baru yang terhubung ke leher yang memisahkan torso dari kepala.
Kebanyakan ikan tanpa rahang awal memiliki torso yang mengarah terus menerus ke kepala, sementara vertebrata berahang mengembangkan leher dan tenggorokan. Norselapsis berada di antara kedua anatomi tersebut, dan para peneliti menyamakannya dengan manusia yang lengannya terentang dari belakang pipinya.
Meskipun masih belum jelas apa yang memicu pembentukan rahang pada awalnya, Norselaspis mengungkapkan perjalanan evolusi vertebrata tidak mengikuti jalur tunggal.
"Tidak semudah berpindah langsung dari pemangsa dasar ke pemangsa puncak," kata Miyashita.
Simak Video "Pertama Kalinya Brasil Temukan Fosil Reptil Kuno dari Masa Trias "
(rns/afr)