Asal-usul jari manusia ternyata tidak bermula dari struktur khusus untuk berjalan atau menggenggam. Penelitian terbaru yang terbit di jurnal Nature mengarah pada jejak yang jauh lebih tua, yakni mekanisme genetik pada ikan purba yang hidup sekitar 380 juta tahun lalu.
Temuan ini memberi gambaran baru tentang evolusi anggota tubuh. Alih-alih membangun sistem pengatur yang benar-benar baru, alam disebut memanfaatkan ulang perangkat lama untuk menghasilkan bentuk tubuh yang lebih kompleks.
Jejak genetik dari ikan ke jari
Tim peneliti dari Amerika Serikat dan Swiss menyoroti gen Hoxd, bagian dari sistem pengendali genetik yang rumit dalam pembentukan jari pada hewan berkaki empat. Untuk menelusuri asal-usulnya, mereka membandingkan genom ikan zebra dan tikus pada wilayah di sekitar gen Hoxd yang berisi “saklar DNA” pengatur ekspresi gen.
Perbandingan itu memperlihatkan hal yang menarik. Ikan zebra memang tidak memiliki jari dan sudah kehilangan beberapa gen Hoxd, tetapi masih menyimpan lanskap genetik di sekitar gen Hox yang tersisa.
Untuk melihat fungsi awalnya, peneliti memberi penanda fluoresen pada saklar DNA itu di embrio tikus dan ikan zebra. Pada embrio tikus, saklar tersebut aktif di bagian jari, sedangkan pada ikan zebra aktif di kloaka, yaitu lubang untuk pembuangan urine atau feses.
Kloaka jadi petunjuk penting
Pola aktivasi itu memberi petunjuk bahwa mekanisme pembentukan jari modern mungkin berasal dari sistem genetik yang dulu mengatur pembentukan kloaka pada nenek moyang ikan. Dalam penjelasan Denis Duboule dari University of Geneva, temuan ini menunjukkan bagaimana evolusi bisa berinovasi dengan mendaur ulang sistem lama untuk menciptakan yang baru.
Duboule juga menyebut bahwa alam tidak perlu membangun pengatur baru bagi jari. Sistem yang sudah ada sebelumnya, dan awalnya aktif pada kloaka, justru dipakai kembali dalam proses evolusi.
Uji CRISPR-Cas9 memperkuat bukti
Langkah berikutnya adalah menghapus elemen pengatur itu dengan teknologi CRISPR-Cas9. Pada tikus, penghilangan wilayah tersebut membuat jari tangan dan kaki gagal terbentuk dengan sempurna.
Hasil pada ikan zebra juga memberi petunjuk yang sejalan. Saat wilayah itu dihapus, bagian yang terganggu adalah kloaka, bukan siripnya.
Dari situ, peneliti menyimpulkan bahwa fungsi asli lingkup genetik tersebut adalah membantu pembentukan kloaka pada ikan purba. Kloaka sendiri berperan dalam pembuangan dan reproduksi.
Makna bagi pemahaman evolusi
Penelitian ini mengubah cara melihat asal-usul jari manusia. Struktur yang kini tampak sangat khas pada hewan darat ternyata terkait dengan mekanisme lama yang jauh lebih tua pada ikan.
Bagi para ilmuwan, temuan itu juga menegaskan bahwa evolusi tidak selalu berjalan dari nol. Dalam kasus ini, perangkat genetik kuno dipakai ulang, lalu disesuaikan menjadi jari-jari yang kini menjadi ciri manusia dan banyak hewan berkaki empat lainnya.
Meski begitu, peneliti menilai masih diperlukan studi lanjutan untuk menelusuri hubungan ini lebih jauh dan memahami perubahan lain yang terjadi sepanjang evolusi kehidupan di Bumi. Temuan tersebut tetap memperkuat satu hal penting: tubuh makhluk hidup menyimpan jejak sejarah panjang yang sering kali tersembunyi di balik kerja gen yang sangat tua.
