Pelipatan Protein: Sisi Gelap Protein

Hampir semua protein manusia memiliki segmen yang bisa membentuk amiloid yang berperan dalam menimbulkan penyakit. Akan tetapi sel-sel telah mengembangkan beberapa pertahanan rumit, seperti yang ditemukan Jim Schnabel.

Segmen protein dengan struktur 'steric zipper' bertautan membentuk tulang punggung fibril amiloid .M. R. SAWAYA

Menjadi amiloid merupakan salah satu hal terburuk dari sekian perubahan protein menjadi tidak baik. Dalam hal ini elemen-elemen yang sifatnya lengket dalam protein muncul dan menyemaikan pertumbuhan seperti fibril-fibril yang mematikan.

Penelitian sekarang menunjukan suatu gambaran yang lebih mengkhawatirkan. Dalam suatu kerja yang dilaporkan pada bulan Februari, tim yang dipimpin David Eisenberg di Universitas California, Los Angeles, menyaring ribuan protein untuk mencari bagian-bagian dengan kelengketan khusus yang dapat membentuk amiloid. "Efektifnya, semua protein kompleks memiliki bagian-bagian pendek ini yang jika terbuka dan cukup fleksibel mampu memicu pembentukan amiloid," kata Eisenberg seperti yang dikutip Nature.

Akan tetapi, tidak semua protein membentuk amiloid. 'Amylome', seperti yang dinamakan Eisenberg, terbatas karena hampir semua protein menyembunyikan bagian-bagian lengket ini dari langkah yang membahayakan atau setidaknya tetap mengontrol kelengketan mereka. Penemuannya dan penelitian lain mengindikasikan bahwa evolusi memperlakukan amiloid-amiloid sebagai suatu ancaman fundamental. Amiloid telah ditemukan di beberapa penyakit umum yang berhubungan dengan penuaan/umur, dan ada bukti bahwa penuaan itu sendiri membuat beberapa akumulasi amiloid tidak dapat dihindarkan.

"Keadaan amiloid seperti keadaan kegagalan suatu protein, dan dengan tidak adanya mekanisme proteksi, banyak protein kita menjadi demikian," kata Chris Dobson yang merupakan ilmuwan biologi struktural di Universitas Cabridge, Inggris. Beberapa laboratorium sekarang mencoba mencari cara untuk menambah atau meningkatkan mekanisme proteksi ini, dengan harapan memperlakukan atau mencegah tempat bersarangnya penyakit-penyakit yang berhubungan dengan amiloid. "Berbagai kemajuan dalam memahami amiloid bisa membawa kepada suatu kelas baru yang sangat kuat dari pengobatan untuk banyak kondisi-kondisi yang berhubungan dengan faktor usia," kata Sam Gandy yang merupakan seorang ilmuwan neurobiologi dan pengajar di Sekolah Pengobatan Mount Sinai, New York.

Jumlah Fibril Yang Banyak

Penelitian terakhir amiloid telah sebagian mengkonfirmasikan prediksi yang dibuat 75 tahun lalu oleh ilmuwan biofisika berkebangsaan Inggris William Astbury. Protein pada mulanya berbentuk rantai asam amino linier, namun kemudian kebanyakan melipat menjadi bentuk 'bundar' tiga dimensi yang kompleks. Astbury mengemukakan bahwa hampir setiap protein bundar bisa dibuat untuk membentuk fibril yang bersifat mengganggu dengan cara merusak atau 'mengubah sifatnya' dengan panas atau dengan bahan kimia. Pada tahun 80an, para peneliti mengetahui bahwa fibril yang ditimbulkan dengan stimulasi ini memiliki struktur ganjil yang sama seperti yang ditemukan pada penyakit yang berhubungan dengan amiloid, seperti tumpukan amiloid-ß pada otak orang-orang yang menderita Penyakit Alzheimer. Akan tetapi potensi besar protein secara alami membentuk struktur dasar ini belum terlihat langsung saat itu. "Paradigma sebelumnya ialah bahwa seluruh protein membuka dan kemudian terlipat kembali menjadi struktur berserat," kata Eisenberg.

    "Kebanyakan protein telah mengembangkan suatu cara untuk melipat dengan efektif menutup bagian-bagian yang rentan amiloid."

Pada tahun 1999, jelaslah bahwa banyak protein bisa dibuat untuk membentuk amiloid. Dobson mengemukakan bahwa proses pembukaan membuka kelengketan esensial dalam tulang punggung rantai asam amino protein. Para peneliti juga menghubungkan lebih banyak protein yang membentuk amiloid kepada penyakit, termasuk protein tau pada penyakit Alzheimer, a-synuclein pada Penyakit Parkinson, polyglutamine pada Penyakit Huntington, protein prion pada Penyakit Creutzfeldt-Jakob dan amylin pada Penyakit Diabetes tipe 2.

Eisenberg dan koleganya mempelajari protein seperti itu menggunakan pengujian kadar logam pembentukan fibril dan teknik difraksi sinar X dan menemukan bahwa kecenderungannya membentuk amiloid datang dari bagian terentu di dalamnya. Bagian ini biasanya sepanjang enam asam amino, dan bisa terbuka ketika protein sebagian tidak terbuka.

Bagian 'amyloidogenic' ini yang ditemukan oleh tim Eisenberg, memiliki suatu struktur 'steric zipper' yang bisa melengkapi diri sendiri yang memperkenankannya bertautan rapat dengan bagian identik terbuka pada protein lain. Beberapa bagian ini diperlukan untuk menyemaikan atau menukliasi amiloid. Bagian-bagian menumpuk di atas satu sama lain membentuk lembaran-lembaran, dua menutup bersama membentuk tulang punggung fibril. Ketika ia tumbuh, fibril dipagari oleh sisa bagian protein host. Pada akhirnya, fibril ini pecah membentuk dua fibril yang lebih kecil, yang masing-masing akan tumbuh dari kedua ujungnya lagi dan seterusnya. "Kejadian nukliasi mungkin saja langka," kata Eisenberg, "tapi begitu dimulai, dia akan menyebar."

Dalam studi mereka, tim Eisenberg menggunakan suatu algoritma komputer untuk menentukan kapan bagian pendek protein memiliki potensi pembentukan steric-zipper, berdasarkan perkiraan struktur tiga dimensinya. Setelah mengkalibrasi bagian-bagian amiloid yang diketahui, tim itu mengaplikasikan algoritme ke genom manusia, ragi yang berpotensi dan bakteri Escherichia coli dan menemukan bahwa sekitar 15% bagian-bagian pendek ini yang disusun oleh gen-gen pada organisme ini memiliki sifat ini. "Pada angka itu, kebanyakan protein memiliki setidaknya beberapa bagian yang mudah membentuk amiloid," kata Eisenberg.

Kerja itu membantu mengklarifikasi mengapa denaturasi protein kadang membawa kepada situasi amiloid, kata Jeffery Kelly yang merupakan ilmuwan biologi struktural dan ahli amiloid di Institut Penelitian Scripps di La Jolla, California. "Itu memberikan kita gagasan yang lebih baik tentang mengapa beberapa protein harus sebagian membuka sebelum mereka mulai membentuk amiloid-amiloid."

Eisenberg, Dobson dan lainnya telah berspekulasi bahwa kelengketan yang melengkapi diri sendir dari bagian-bagian pendek ini mungkin menjadikan mereka sebagai blok-blok pembangun yang berguna pada tahap-tahap permulaan kehidupan di Bumi. Lagi pula, laporan-laporan telah mulai memunculkan protein yang berfungsi normal pada situasi amiloid, sebagai contoh, beberapa kelenjar hormon. "Sekarang kita tahu lebih dari dua lusin amiloid alami, jadi situasi ini jelas digunakan oleh biologi secara fungsional maupun disfungsional," kata Eisenberg.

Bahkan demikian, kata Kelly, amiloid alami ini "sangat teratur", sebagai contoh, tersimpan dalam ruangan membran yang disebut gelembung. "Itulah mengapa biologi bisa menggunakannya dan tidak menderita konsekuensinya."

Kebanyakan protein modern melipat ke dalam struktur bundar. Tetapi pola pelipatannya begitu kompleks sehingga tidak mungkin dapat berkembang dengan tidak sengaja. "Jika anda memiliki sebuah mesin yang dapat memproduksi rangkaian protein secara acak, anda hanya akan mendapatkan satu yang bisa tetap stabil pada keadaan bundar dan dapat larut.," kata Dobson.

Sejumlah mekanisme yang berkembang merupakan pokok yang mendasari stabilitas tersebut. Ketika protein-protein pada mulanya disatukan dan mulai melipat, protein-protein 'chaperone' dan molekul-molekul terkait ada di sana untuk menjaga pembentukan amiloid. Sistem lain bertugas mengenali, mengasingkan dan menghancurkan amiloid-amiloid ketika mereka benar-benar terbentuk.

Keadaan alami pelipatan menawarkan proteksinya sendiri yang kuat. Kelompok Eisenberg memeriksa lebih dari 12.000 protein yang lipatannya, struktur tiga dimensi sudah diketahui. Mereka menemukan bahwa 95% dari bagian-bagian yang diprediksi rentan amiloid dikubur dalam struktur protein inangnya, dan yang terbuka menjadi terlalu membelit dan tidak fleksibel untuk bergabung dengan bagian lainnya. "Nampaknya kebanyakan protein telah berkembang untuk melipat dalam suatu cara yang secara efektif menutup bagian-bagian rentan amiloid," kata Eisenberg. Jadi evolusi tidak perlu membuang bagian-bagian tersebut sekaligus.


http://sainspop.blogspot.com/2010/05/pelipatan-protein-sisi-gelap-protein.html

Read More

Misteri Hibernasi

Pada musim dingin, para beruang memperlambat metabolisme lebih dari yang dapat diprediksi oleh suhu tubuh mereka.



Jangan menilai seekor beruang dari suhu badannya, demikian seperti yang diindikasikan oleh data pertama mengenai fisiologi hibernasi.

Ada sesuatu yang terjadi pada hibernasi beruang hitam yang memperlambat rasio metabolisme lebih dari yang bisa dijelaskan oleh suhu tubuh yang rendah, menurut laporan ahli fisiologi ekologi Øivind Tøien dari Universitas Alaska Fairbanks.

Pada musim dingin Alaska, para beruang hitam yang secara dekat dipantau, menurunkan suhu tubuh mereka rata-rata hanya 5,5 derajat Celsius, seperti yang dilaporkan oleh Tøien dan rekan-rekannya dalam edisi 18 Februari jurnal Science. Kalkulasi standar fisiologi memprediksikan bahwa dingin yang seperti itu akan memperlambat metabolisme sekitar 65 persen rasio istirahat nonhibernasi. Akan tetapi metabolisme para beruang tersebut melambat bahkan ke zona penghematan energi yang rata-rata hanya 25 persen dari rasio dasar musim panas.

Hal seperti itu sejauh ini belum ditemukan dalam penelitian pada mamalia lainnya yang melakukan hibernasi, tutur rekan peneliti Brian M. Barnes yang juga dari Universitas Alaska Fairbanks.

Hibernasi mamalia penting bagi penelitian medis manusia, kata ahli fisiologi ekologi Hank Harlow dari Universitas Wyoming di Laramie. Dengan mendasarkan pada mekanisme yang ingin sekali dimengerti oleh para ilmuwan, beruang hitam meluangkan waktu lima hingga tujuh bulan tanpa makan, minum atau buang air kecil. Akan tetapi tak seperti orang-orang yang hanya meluangkan waktu di tempat tidur atau luar angkasa, mamalia-mamalia yang melakukan hibernasi tersebut tidak kehilangan kekuatan otot atau massa tulang mereka. "Beruang memang mengagumkan," kata Harlow.

Studi ini merupakan yang pertama secara terus-menerus memonitor rasio metabolisme dan suhu tubuh selama hibernasi beruang pada kondisi-kondisi rendah gangguan, tutur Tøien. Studi lainnya berdasarkan pengambilan sampel yang tidak terus menerus dengan peralatan yang lebih lama, bukti tak langsung, atau mempelajari para beruang dengan banyak sekali orang yang berada di dekat, menghasilkan "ketidakpastian," ungkapnya.

Dia dan para koleganya mendapatkan data yang sedemikian besarnya dengan cara menjadi sukarelawan untuk mempelajari beruang hitam yang mencari makanan dekat pemukiman warga dan akan segera dibunuh karena dianggap sebagai ancaman. "Kami membaca tentang mereka di Anchorage Daily News sebelum kami mendapatkan mereka," kata Tøien.

Untuk penelitian hibernasi mereka, para peneliti memonitor lima beruang, menempatkan mereka di kotak-kotak kayu jauh di dalam hutan. Kotak-kotak kayu tersebut sengaja dibuat tidak terlalu kuat agar supaya para beruang dapat menghancurkannya kapan pun mereka ingin keluar. Akan tetapi ketika para beruang berada di dalamnya, para peneliti memeriksa konsentrasi oksigen untuk melacak rasio metabolisme. Instrumen-instrumen juga mengukur pergerakan otot dan fungsi jantung.

Salah satu beruang tidak banyak menurunkan suhu tubuhnya selama awal hibernasi hingga dia melahirkan seekor anak beruang. Anak beruang tersebut tidak dapat bertahan hidup, dan setelah itu suhu tubuh beruang betina tersebut berperilaku lebih seperti tubuh beruang lainnya.

Laporan-laporan tentang penurunan rasio metabolisme yang cukup baik selama hibernasi menggembirakan Eric Hellgren dari Universitas Illinois Bagian Utara, yang mengakui "suatu sudut pandang berat sebelah sebagai seorang ahli biologi beruang." Dia mengatakan studi yang dilakukan di Alaska tersebut mungkin akan mengakhiri diskusi panjang para ahli fisiologi yang menganggap hibernasi beruang sebagai "suatu bentuk berbeda dan 'lebih kurang'" dibandingkan dengan perubahan metabolisme besar yang terlihat pada hewan-hewan kecil seperti tupai tanah.

Pemantauan lebih rinci juga mengungkap kebiasaan-kebiasaan khusus beruang lainnya, seperti siklus-siklus beberapa hari atau semingu selama pertengahan hibernasi ketika para beruang untuk sementara menaikkan suhu tubuh mereka. Tøien tidak menilai kenaikan kecil ini setara dengan penghangatan penuh secara berkala yang biasa dilakukan oleh hampir semua hewan lebih kecil yang melakukan hibernasi, yang menaikkan suhu tubuh mereka ke jarak normal selama beberapa minggu, buang air kecil dan kemudian menurunkan lagi suhu tubuh mereka. Para peneliti yang tidak hati-hati melakukan pengukuran metabolisme selama siklus beruang akan mendapatkan angka inflasi pada garis hibernasi, catatnya.

Pengukuran rasio jantung pada tiga beruang Alaska menunjukkan penurunan dari rata-rata 55 detak per menit sebelum hibernasi menjadi 14 detak tak menentu per menit pada musim dinin. Harlow mengatakan bahwa dia juga telah mendengar jantung beruang yang berhibernasi berdetak selama beberapa waktu dan kemudian berdetak secara tak menentu. Mungkin untuk menghemat energi, spekulasinya.

Tim Alaska juga menemukan bahwa ketika para beruang bergerak lagi di musim semi, metabolisme mereka memakan waktu beberapa minggu untuk merangkak kembali normal. Data pemantauan menunjukkan bahwa beruang dengan setengah kecepatan rasio metabolisme masih menunjukkan perilaku normal beruang.

Observasi tersebut cocok dengan studi yang dilakukan pada beruang grizzly yang meluangkan beberapa minggu pertama setelah hibernasi dengan rasio jantung setengah dari kecepatan pada waktu musim panas, kata Lynne Nelson dari Universitas Negara Bagian Washington di Pullman. "Kemampuan adaptasi sistem fisiologi beruang-beruang ini tak pernah berhenti mengejutkanku."


http://sainspop.blogspot.com/2011/02/misteri-hibernasi.html

Read More

Sistem Kontrol Tekanan Darah Ditemukan di Ginjal

Penemuan baru menunjukkan bagaimana jutaan unit kerja di ginjal mengatur pengelolaan garam. Hal ini memperkenalkan terapi baru yang mungkin bisa untuk mengobati tekanan darah tinggi.



Ginjal terdiri dari sekitar 1 juta unit kerja yang disebut nefron. Unit struktural dasar ini mengeluarkan produk yang akan dibuang dari darah, mendaur ulang beberapa zat untuk digunakan kembali serta mengeliminasi sisanya sebagai urin. Bagian terakhir nefron, yang disebut nefron distal, membantu mengatur tekanan darah dengan cara mengontrol kadar sodium dalam darah kita.

Saat ini para ilmuwan di Pusat Sains Kesehatan Universitas Texas San Antonio melaporkan bagaimana fungsi dasar nefron distal ini diatur. Mereka mendemonstrasikan bahwa penanganan sodium oleh nefron distal berada di bawah kontrol sistem pengaturan lokal.

Kerusakan atau disfungsi sistem ini menghasilkan hipertensi yang disebabkan oleh penyimpanan garam yang tidak baik oleh ginjal, seperti yang ditemukan oleh para ilmuan dalam penelitian terhadap tikus.

"Studi ini memberikan bukti pertama yang tak diragukan lagi terhadap sistem kontrol tekanan darah pada nefron distal di ginjal," kata peneliti senior James Stockand, Ph.D., profesor fisiologi di Pusat Sains Kesehatan, seperti yang dikutip e! Science News (14/01/11). "Ternyata pengontrolan penyerapan kembali sodium oleh sistem ini sama pentingnya dengan pengaturan tekanan darah normal sebagai sistem yang sudah lebih dikenal, yang bernama sistem renin-angiotensin-aldosterone, yang bekerja di luar ginjal."

Banyak pengobatan yang mengobati tekanan darah tinggi menargetkan penanganan garam di ginjal. "Penelitian ini memperkenalkan target terapi baru yang mungkin bisa dilakukan," kata Dr. Stockand.




http://sainspop.blogspot.com

Read More

5 Hewan Kloning Yang Menyulut Kontroversi

Kloning telah mengalami kemajuan pesat selama 15 tahun terakhir yang dimulai dari domba yang dinamakan Dolly hingga seekor kuda bernama Prometea.

Sekalipun demikian, masalah etika serta akibat yang ditimbulkan dari hal itu menjadi bahan perdebatan sengit. Berikut ini merupakan 5 hewan hasil kloning yang dianggap menyebabkan kontroversi menurut Nick Collins seorang jurnalis Telegraph.

1. Domba Bernama Dolly

Kehadiran Dolly merupakan peristiwa penting dalam teknologi genetika yang menunjukkan bahwa para ilmuwan bisa membalikkan waktu selular dengan mengkonversi sel domba dewasa menjadi embrio yang kemudian tumbuh menjadi domba baru.

Kelahirannya menyulut perdebatan sengit tentang etika dan akibat kloning. Seorang penulis mengklaim bahwa Dolly “menatap anda dengan kedua mata merahnya yang penuh kebencian”.

Sanggahan etika yang menentang kloning hewan diperkuat ketika domba tersebut dikritik pada tahun 2003 setelah mengidap penyakit paru-paru. Hewan tersebut ditimpa dengan masalah-masalah kesehatan juga menderita karena artritis prematur.

2. Tikus Bernama Cumulina

Cumulina merupakan yang pertama dari 50an tikus identik sepanjang tiga generasi yang dibuat di Universitas Hawai pada tahun 1998.

Hewan kloning tersebut dinamakan Cumulina karena dia dibuat dari DNA sel-sel kumulus yang mengelilingi telur yang sedang berkembang pada indung telur tikus betina.

Cumulina merupakan hewan pertama yang dikloning dari sel-sel dewasa yang bertahan hingga masa dewasa dan menghasilkan dua seperindukan sehat.

3. Gaur (Bos Gaurus) Bernama Noah

Noah hewan gaur (spesies dari Asia Tenggara yang mirip bison), merepresentasikan percobaan pertama yang dilakukan oleh para ilmuwan untuk mengkloning hewan yang terancam punah.

Para ilmuwan di Amerika berharap bisa mengambil langkah besar dalam upaya melindungi spesies yang terancam punah dengan melahirkan kloningan gaur di sebuah peternakan di Iowa. Namun Noah mati sesaat setelah lahir pada tahun 2001.

4. Kucing Bernama CC

CC atau Carbon Copy yang lahir pada tahun 2001 merupakan hewan peliharaan pertama yang dikloning.

Para ilmuwan berharap bahwa menciptakan carbon copy kucing bisa menawarkan jutaan pemilik piaraan kesempatan untuk membangkitkan hewan peliharan kesayangan keluarga.

Namun walaupun Rainbow yang merupakan kucing orisinil bertubuh gemuk dan memiliki warna putih dengan bintik-bintik coklat, coklat muda dan keemasan, CC bertubuh ramping dengan warna putih dan belang abu-abu. Lebih lagi, kedua kucing tersebut memiliki sifat berbeda, Rainbow pendiam tapi CC suka bermain. 

5. Sapi Bernama Vandyk-K Integ Paradise 2

Hewan ini merupakan salah satu dari tiga yang dikembangkan dari sel-sel yang diambil dari sapi yang memenangkan berbagai perlombaan bernama Vandyk K Integ Paradise di Amerika. Embrio-embrio yang dibekukan dari kloning tersebut ditanamkan pada induk-induk pengganti di Inggris.

Vandyk-K Integ Paradise 2 menjadi pusat pembicaraan ketika daging dari keturunan kloning tersebut masuk pasaran.

 

 

Read More

Cinta Adalah Obat Penghilang Rasa Sakit

Percintaan romantis yang dalam seperti obat yang sama efektifnya dengan morfin dan jenis penghilang rasa sakit lainnya, kata para ilmuwan.



Perasaan cinta yang dipicu oleh gejolak awal suatu hubungan memblokir rasa sakit fisik seperti cara kerja obat penenang atau penghilang rasa sakit, menurut penelitian.

Para ilmuwan di A.S. menguji teori tersebut pada 15 orang mahasiswa dan mahasisiwi yang berada dalam tahap awal percintaan.

Mereka diperlihatkan foto-foto pasangan mereka sementara alat penghantar panas yang dikendalikan komputer yang ditempatkan pada telapak tangan mereka memberikan rasa sakit dengan dosis ringan.

Pada waktu yang sama, otak para partisipan tersebut dipindai dengan alat pencitraan resonansi magnetik fungsional.

Studi tersebut menunjukan bahwa perasaan cinta yang dipicu dengan melihat foto seseorang yang dicintai berfungsi sebagai penghilang rasa sakit yang sangat manjur.

Memfokuskan pada foto seorang kenalan yang menarik ketimbang pasangan hubungan, tidak memberikan manfaat yang sama.

Hasil pemindaian mengungkapkan bahwa pengaruh cinta bisa dibandingkan dengan morfin atau kokain yang keduanya menargetkan pada "pusat-pusat penghargaan" otak.

Dr. Sean Mackey yang merupakan pemimpin penelitian itu dan kepala Divisi Pengelolaan Rasa Sakit di Pusat Medis Universitas Stanford di California, seperti yang dilansir oleh Telegraph mengatakan: "Ketika orang-orang berada dalam tahap cinta yang penuh gairah dan sangat kuat, ada perubahan-perubahan signifikan pada suasanan hati mereka yang berdampak pada pengalaman rasa sakit mereka."

"Kita mulai menggoda sistem-sistem penghargaan otak dan bagaimana sistem tersebut mempengaruhi rasa sakit."

"Sistem tersebut merupakan sistem yang sangat dalam dan tua pada otak kita yang melibatkan dopamin yaitu neurotransmiter primer yang mempengaruhi suasana hati, penghargaan dan motivasi."

Para ilmuwan merekrut mahasiswa dan mahasiswi Standford yang berada dalam sembilan bulan pertama hubungan romantis.

"Kami sengaja memfokuskan pada tahap awal cinta yang menggelora," kata Dr. Mackey."

"Kami tidak secara khusus mencari hubungan yang lama dan lebih matang."

"Kami menginginkan subyek-subyek yang merasakan euforia, bersemangat, secara obsesif memikirkan orang yang dicintai, mengharapkan kehadiran mereka."

"Ketika cinta yang menggelora digambarkan seperti ini, dalam aspek tertentu kedengarannya seperti kecanduan, ketagihan atau adiksi."

"Kami pikir mungkin ini memang melibatkan sistem otak yang sama seperti yang terlibat dalam kecanduan-kecanduan yang sangat berhubungan dengan dopamin."

Dopamin merupakan salah satu bahan kimia otak yang mengirimkan sinyal-sinyal antar sel saraf atau neuron.

Pusat sistem penghargaan otak membantu kita "merasa nikmat" ketika menikmati pengalaman yang menyenangkan.

Jalur-jalur dopamin sangat dekat berhubungan dengan kecanduan dan penghilangan rasa sakit yang distimulasi oleh morfin dan obat-obatan opioid atau analgesik lainnya.

Penelitian itu menemukan bahwa aktivitas pengalihan asosiasi kata juga mereduksi rasa sakit tapi dengan cara berbeda.

Para partisipan diberikan tantangan mental seperti memikirkan olahraga tanpa bola untuk membawa pikiran mereka menjauh dari rasa sakit.

Tujuannya ialah untuk memastikan bahwa cinta tidak berfungsi hanya sebagai pengalihan atau distraksi.

Para ilmuwan menemukan bahwa baik cinta maupun pengalihan melawan rasa sakit tapi mereka bekerja pada jalur-jalur otak yang sangat berbeda.

Dr. Jarred Younger, rekan peneliti yang juga dari Standford mengatakan: "Analgesia yang distimulasi oleh cinta lebih banyak berhubungan dengan pusat penghargaan otak."

"Hal tersebut nampaknya melibatkan aspek-aspek otak yang lebih primitif yang mengaktifkan struktur dalam yang memblokir rasa sakit pada tingkat spinal (berhubungan dengan tulang belakang) yang mirip dengan cara kerja analgesia opioid."


http://sainspop.blogspot.com

Read More

Menyusui Terkait Dengan Ukuran Otak

Menurut penelitian baru, menyusui berkaitan dengan kepintaran.
Para ilmuwan menemukan bahwa ada hubungan langsung antara ukuran otak mamalia termasuk manusia dan jumlah waktu menyusui.

Lebih lama waktunya, lebih besar otaknya.

Penemuan ini cenderung menambah satu bobot lagi pada argumen yang menyatakan bahwa "ASI adalah yang terbaik" walaupun para peneliti mengatakan bahwa mereka tidak yakin apakah energi yang disuplai oleh susu atau apakah gizi yang membuat perbedaan tersebut.

"Hal itu mendukung teori bahwa menyusui dan perkembangan otak saling berhubungan satu sama lain," tutur sang peneliti Profesor Robert Burton di Universitas Durham, seperti yang dikutip Telegraph (29/03/11).

"Yang tidak kita ketahui saat ini ialah apakah ada sesuatu dalam ASI yang membantu otak untuk tumbuh.

"Bagian-bagiannya telah menjadi bahan pembicaraan hangat di kalangan para ilmuwan untuk beberapa waktu.

"Saat ini kita tak dapat mengatakan dengan pasti bahwa susu formula bukanlah pengganti yang memadai."

Prof. Barton dan timnya mempelajari 128 spesies mamalia termasuk manusia, untuk melihat apakah ada hubungan antara seberapa banyak waktu yang "diinvestasikan" untuk mengasuh mereka dan ukuran otak mereka.

Mereka menemukan bahwa lebih lama periode kehamilan dan menetek yang lebih lama secara langsung mempengaruhi ukuran otak.

Sebagai contoh, dalam perbandingan, seekor rusa yang kira-kira seberat manusia, hanya hamil selama tujuh bulan dan menyusuia sampai enam bulan.

Hal ini menyebabkan ukuran otak yang enam kali lebih kecil dari otak manusia.

"Dalam istilah umum memang hal tersebut mendukung gagasan bahwa 'ASI yang terbaik' dan pedoman Organisasi Kesehatan Dunia yang menyarankan bahwa anda harus memberikan ASI selama 18 bulan atau dua tahun memang benar adanya," tutur Prof. Barton.

Tiga tahun lalu sebuah studi yang melibatkan hampir 14.000 anak menemukan bahwa mereka yang menetek memperoleh nilai yang secara signifikan lebih baik dalam tes IQ.

Studi satunya lagi yang dipublikasikan baru-baru ini menunjukkan bahwa para bayi yang menetek lebih baik dalam melakukan aktifitas membaca, menulis dan matematika pada umur sekitar lima, tujuh, 11 dan 14.

ASI telah lama diketahui memperkuat sistem ketahanan tubuh bayi yang membantu melawan infeksi telinga, sakit perut dan bahkan asma.

Jadi jika seorang Ibu benar-benar peduli dengan masa depan anak-anaknya, maka dia tahu bahwa air susunya memang sudah dirancang sedemikian rupa untuk kebaikan anak-anaknya.

Penemuan baru ini dipublikasikan di Proceedings of the National Academy of Sciences.

http://sainspop.blogspot.com

Read More

Laptop dan Ketidaksuburan: Cara Duduk Berpengaruh

Mendekatkan kedua kaki menghasilkan panas skrotum yang tak diinginkan ketimbang panas laptop itu sendiri.

Jika para pria bisa mencari cara untuk mengoperasikan komputer laptop dengan kaki agak terbuka, mereka mungkin bisa membatasi resiko ketidaksuburan, menurut temuan penelitian baru.

Memposisikan kaki tetap renggang ketika menggunakan laptop tidak akan menghasilkan panas berlebihan pada bagian skrotum ketimbang mendekatkan kedua kaki, para ilmuwan melaporkan temuan tersebut lewat internet di Fertility and Sterility pada tanggal 8 November 2010. Menempatkan pelindung di bawah laptop nampaknya tidak membantu mengatasi panas tersebut.

Skrotum yang panas bukan bahan tertawaan. Testis pada umumnya 2 atau 4 derajat Celsius lebih dingin dari temperatur standar tubuh yang merupakan lingkungan unik kondusif terhadap sifat pembelahan cepat sel-sel sperma. Memanaskan bagian tersebut bisa memicu tekanan oksidatif, memperlambat gerakan sperma dan mengurangi kemampuan mereka untuk membuahi sebuah telur selama berminggu-minggu atau berbulan-bulan, kata Edmund Sabanegh yang merupakan seorang urolog di Klinik Cleveland di Ohio. Demikian seperti yang dikutip dari ScienceNews, (10/11/10).

Dalam studi baru tersebut, urolog Yefim Sheynkin dari Universitas Stony Brook di New York dan para koleganya mendaftarkan 29 pria berumur 21 hingga 35 tahun untuk berpartisipasi dalam tiga tes di mana setiap pria mengoperasikan sebuah komputer laptop di atas pahanya selama satu jam. Tes pertama memerlukan pendekatan kedua paha ketika menggunakan laptop tersebut. Tes kedua membutuhkan posisi yang sama tapi dengan pelindung terpasang di bawah laptop. Tes ketiga memperkenankan para pria untuk meregangkan kaki mereka pada sudut 70 derajat ketika mereka menggunakan laptop dengan pelindung untuk menahan laptop yang cukup lebar untuk menjangkau kedua kaki dan menstabilkan komputer itu.

Setiap pria menyelesaikan ketiga tes tersebut, tapi hanya melakukan satu tes per hari. Sebelum setiap eksperimen, sensor-sensor merekam temperatur skrotum tiap-tiap relawan dan merekam setiap perubahan selama sesi tes.

Penggunaan laptop pada ketiga tes meningkatkan temperatur skrotum pria secara signifikan dari waktu sebelum tes, tapi menjaga kaki tetap terbuka membatasi kenaikan ini sekitar 1,4 derajat Celsius selama waktu tes. Ketika kaki dirapatkan temperatur naik 2,2 derajat jika menggunakan pelindung dan 2,3 derajat tanpa pelindung.

Lebih lagi, butuh waktu rata-rata 28 menit bagi temperatur skrotum untuk naik 1 derajat Celsius ketika para pria meregangkan kaki mereka, tapi hanya 14 menit untuk meningkatkan temperatur seperti itu ketika mereka mendekatkan kaki mereka dengan pelindung dan 11 menit tanpa pelindung.

"Mendekatkan kaki seperti kebanyakan orang menggunakan laptop memang nampaknya merupakan yang terburuk," tutur Sabanegh. "Hal ini sangat masuk akal."

Pelindung laptop yang juga disebut laptop pads atau trays dijual di internet dan di toko komputer atau alat-alat perkantoran walaupun pada umumnya tidak begitu protektif, kata Sheynkin. Dia merekomendasikan bahwa para pria menempatkan laptop di atas meja yang memungkinkan mereka untuk bebas menggerakkan kaki mereka dan menghindari terjebak pada posisi tunggal untuk periode yang cukup lama.

Sabanegh mengatakan bahwa banyak pria sudah memahami resiko peningkatan temperatur skrotum. Walaupun panas seperti itu tidak selalu menjadi masalah utama bagi pasangan yang memiliki masalah kesuburan, itu merupakan bagian konseling. "Aku akan mengatakan kepada mereka, 'Cobalah untuk menjadi sehat di segala bidang yang bisa anda lakukan.' Hal itu berarti berhentilah menaruh laptop pada pangkuan anda, berhentilah menggunakan bak mandi panas dan hal lain seperti itu."

http://www.fertstert.org/article/S0015-0282(10)02689-0/abstract
http://sainspop.blogspot.com

Read More

Otak Kelelawar & Suara Yang Kita Fokuskan

Bagaimana anda tahu apa yang harus didengar? Di tengah-tengah kegaduhan pesta, bagaimana seorang ibu tiba-tiba fokus kepada suara tangisan seorang anak, walau bukan anaknya sendiri?



Bridget Queenan seorang kandidat doktoral neurosains di Pusat Medis Universitas Georgetown meneliti kelelawar berjenggot (Pteronotus parnellii) untuk membantunya memecahkan teka-teki ini.

Pada pertemuan tahunan Perhimpunan Neurosains di San Diego, Queenan akan melaporkan bahwa dia telah menemukan neuron-neuron dalam otak kelelawar yang nampaknya "menyuruh diam" neuron lainnya ketika suara komunikasi relevan datang. Proses tersebut menurut ibu Bridget bisa saja berlaku juga pada manusia, seperti yang diberitakan oleh e! Science News (14/11/10).

Dalam penyelidikannya, dia juga menemukan bahwa "beberapa neuron nampaknya tahu untuk berteriak lebih keras untuk melaporkan suara komunikasi dalam kegaduhan."

"Jadi sekarang kita bisa mulai menyimpulkan bagaimana sel-sel dalam otak anda mampu menangani lingkungan indera kompleks tempat tinggal kita," tambah ibu Queenan.

Untuk memahami fungsi pendengaran otak, kelelawar secara khusus merupakan hewan yang menarik untuk dipelajari karena hewan tersebut memproses suara lewat gema lokasi (menentukan lokasi sesuatu dengan mengukur waktu yang diperlukan oleh gema untuk kembali dari titik tersebut) yang merupakan sejenis sonar biologis. Kelelawar menghasilkan suara lalu mendengar gema tersebut yang dihasilkan ketika suara tersebut terpantul dari obyek-oyek di sekitarnya. Kelelawar menggunakan gema ini untuk mencari jalan dan untuk berburu.

Otak kelelawar tak hanya harus memproses aliran gema konstan tapi juga harus secara bersamaan memproses komunikasi sosial kelelawar, tutur ibu Queenan.

"Apa yang akan kita coba ketahui ialah bagaimana seekor kelelawar dapat terbang sembari menggema lokasi, mengeluarkan bunyi berciut dan mendengarkan suaranya sendiri yang terpantul balik di tengah-tengah koloni ratusan kelelawar yang juga menggema lokasi dan mungkin secara bersamaan mendengarkan kelelawar lainnya berkata 'hati-hati!' Kelelawar memang kadang kala mengeluarkan suara hati-hati," katanya. "Malahan kelelawar memiliki sekumpulan suara komunikasi: suara marah, suara peringatan, dan suara yang mengatakan tolong jangan sakiti saya."

Wilayah pemrosesan pendengaran dalam otak kelelawar lebih besar dari pusat-pusat lainnya, sama seperti pusat pemrosesan penglihatan pada manusia yang lebih besar. "Manusia utamanya beraktifitas dengan penglihatan jadi porsi besar dalam otak diperuntukkan bagi pemrosesan penglihatan. Kelelawar di lain pihak beraktifitas dengan suara," kata ibu Queenan.

Dalam studi ini, ibu Queenan beserta para koleganya menghadirkan berbagai kombinasi suara gema lokasi dengan berbagai suara komunikasi untuk membangunkan para kelelawar untuk melihat bagaimana neuron-neuron dalam otak kelelawar menangani bunyi hiruk pikuk ini. Para peneliti menemukan bahwa beberapa neuron kelelawar mengontrol aktifitas neuron lainnya ketika suara-suara penting dirasakan. Para peneliti ini juga menemukan neuron-neuron lain yang memperbesar persepsi komunikasi kelelawar dalam latar kegaduhan suara. Kerjasama kumpulan neuron ini memungkinkan kelelawar untuk mendengar apa yang perlu didengar.

"Semua organisme secara konstan terbebani dengan rangsangan-rangsangan yang datang seperti suara, cahaya, getaran dan lain sebagainya, dan sistem pancaindera kita harus menyortir rangsangan yang paling relevan untuk membantu kita bertahan hidup," kata ibu Queenan. "Sebagai manusia-manusia kita tak hanya sensitif terhadap tangisan seorang anak, tapi kita memperhatikan kilasan cahaya lampu ambulans walaupun kita sedang asik melakukan hal lain.

Ibu Queenan mengatakan bahwa tugas berikutnya ialah untuk merekam neuron-neuron pada kelelawar yang tak hanya terbangun tapi terbang.

http://gumc.georgetown.edu/

Read More

Musik dan Otak

Selasa, 20 November 2012 - Mungkin anda berpikir kalau sains tidak mampu mengkuantifikasi cita rasa manusia seperti musik. Tetapi sejumlah penelitian menunjukkan sains bisa melakukan itu.

---

Otak Mampu Mengenali Nada “Sedih” dan “Bahagia”

Anda tidak membutuhkan lirik untuk mengetahui suara musik sedih seperti apa, misalnya lagu penguburan. Anda juga tahu kalau suara musik bahagia seperti apa, tanpa pernah mendengarkannya.

Otak mampu mengenal nada sedih dan bahagia tanpa pengalaman karena tertanam secara genetik. Dua tipe chord dan skala kunci utamanya yang disebut sebagai mayor dan minor. Chord mayor cenderung terdengar positif dan mengangkat, sementara chord minor terdengar horor dan sedih. Anda bisa melihat perbedaannya dalam video berikut. Di video ini, seniman berusaha menyanyikan lagu riang “Fur Elise” dengan A mayor, bukannya A minor:

http://www.youtube.com/watch?v=Y-rZD2AsHbI

Para peneliti mencoba meneliti ini dengan mengunjungi suku asli terisolir di Brazil. Tujuannya adalah mengetahui apakah mereka juga memiliki persepsi musik “gembira” dan “sedih” seperti kita. Walaupun musik mereka berbeda sekali dengan kita, mereka menemukan inti emosional dari lagu sama seperti yang kita akan identifikasi. Ketika terpapar pada pilihan piano kunci mayor, mereka lebih mungkin memilih gambar dengan wajah gembira, sementara ketika mendengar piano kunci minor, mereka memilih gambar wajah sedih atau muram.

Kita dapat memanipulasi hal ini sehingga musik yang terdengar marah atau sedih dapat terdengar gembira. Sebagai contoh, mendengarkan lagu heavy metal menghasilkan reaksi otak yang sama seperti agresi, namun pendengar dapat lebih tenang dan gembira.

Referensi

Cadwallader, Stuart and Jim Campbell (2007) Gifted students beat the blues with Heavy Metal, British Psychological Society’s Annual Conference, University of York, March 2007.

Coss, S. 2009. The Effects of Heavy Metal Music on Aggression in College Students. Loyola University New Orleans.

Undurraga, E.A. et al. 2009. Musical Chord Preference: Cultural or Universal? Data from a Native Amazonian Society. Tsimane’ Amazonian Panel Study Working Paper #64.

Wikipedia. Circle of Fifths Deluxe 4. http://en.wikipedia.org/wiki/File:Circle_of_fifths_deluxe_4.svg

Wikipedia. Mayor and Minor. http://en.wikipedia.org/wiki/Major_and_minor

Youtube. What “For Elise” Would Sound Like in a Major Key. http://www.youtube.com/watch?v=Y-rZD2AsHbI

Rumus Merangsang Tangisan

Orang dapat menangis ketika mendengar lagu tertentu. Dua puluh tahun lalu, seorang psikolog memutuskan untuk mengetahui apa penyebab lagu tertentu dapat mendorong tombol emosi kita. Ia pertama meminta orang menentukan lagu yang merangsang reaksi fisik dari para responden, dan menemukan kalau hampir semua lagu tersebut menggunakan sebuah alat yang disebut appoggiatura. Appogiatura adalah sebuah nada yang bertabrakan dengan melodi, namun pecah dengan nada lain yang membawa anda kembali ke lagu.

 Coba anda mendengarkan lagu “The Rainbow Connection”. Perhatikan nada pada lirik Someday we’ll find it, the rainbow connection. The lover, the dreamer and me.” ). Frasa  ”Someday we’ll find it, the rainbow con- …” mengikuti pola “da di da di da”. Namun pada”-nec,” terjadi lompatan nada. Nada G-tajam tidak merupakan bagian dari chord mayor F-tajam sebelumnya. Ketika “-tion”, nada kembali lagi. Kembalinya nada ini membuat anda tenang kembali dari gejolak emosi yang hadir.

Lagu “Someone Like You” dari Adele memanfaatkan appogiatura. Pakar musik NPR, Rob Kapilow, mengatakan kalau lagu ini populer karena memanfatkan hal tersebut. Appogiatura hanya satu dari beberapa rumus merangsang tangisan. Dikombinasikan dengan awal lagu yang lembut kemudian menanjak, memasukkan instrumen, harmoni, atau suara baru ke dalam bagian tengah lagu, semuanya mendorong gejolak emosi.

Gejolak emosi ketika orang menangis melepaskan dopamin, sebuah zat mirip heroin yang ada di otak manusia.

Referensi Lanjut

Cracked.com. 2012. 5 Insane Explanations for Stuff Your Body Does Every Day. http://www.cracked.com/article_19913_5-insane-explanations-stuff-your-body-does-every-day.html

NPR Music. 2012. Another Take on the ‘Appoggiatura’. http://www.npr.org/2012/02/14/146888725/another-take-on-the-appoggiatura

Sloboda, J. 1991. Music Structure and Emotional Response: Some Empirical Findings. Psychology of Music, 19:110-120

Sullivan, B. 2012. The Apoplexy over Appoggiatura: An Explanation. http://cassettetheory.wordpress.com/tag/rainbow-connection/

Kecanduan Musik

Otak pada dasarnya akan menembakkan dopamin setiap orang merasakan atau melakukan sesuatu yang ‘baik’. Salah satu perbuatan baik tersebut adalah mendengarkan musik. Dopamin bersifat narkotika sehingga jika anda merasa lagu tersebut enak, anda akan terus ingin mendengarkannya.

Hal ini telah dimanfaatkan untuk memanipulasi manusia. Sebagai contoh, petugas parkir di Chicago mempatenkan sebuah sistem yang membuat lift mengeluarkan lagu berbeda untuk lantai berbeda, yang membantu konsumen mengingat dimana ia memarkir mobil. Begitu pula, perasaan anda ketika mendengarkan sebuah lagu, dapat sepenuhnya mempengaruhi apakah anda menyukai atau tidak menyukai lagu tersebut. Kondisioning ini begitu kuat, sehingga ketika ia tertempel, otak anda akan mulai mencari tipe musik tertentu sehingga ia dapat memanipulasi dirinya sendiri ke kondisi emosi yang diinginkan.

Musik yang anda dengar dapat mempengaruhi mood anda dan begitu juga mood anda mempengaruhi pendapat anda mengenai musik tersebut. Jika seseorang mengiklankan sebuah produk dengan lagu yang anda asosiasikan sebagai lagu kenangan buruk, maka anda tidak akan menyukai produk tersebut.

Referensi

Bierley, C., McSweeney, F.K., Vannieuwkerk, R. 1985. Classical Conditioning of Preferences for Stimuli. Journal of Consumer Research, 12(3)

Haring, M. 2011. 5 Things You Do Everyday That Actually Addictions. http://www.cracked.com/article_19426_5-things-you-do-every-day-that-are-actually-addictions.html

Warshauer, M.C. 1987. Multi-Level Vehicle Parking Facility

Wikipedia. Classical Conditioning. http://en.wikipedia.org/wiki/Classical_conditioning

Witchel, H. 2011. You Are What You Hear: How Music and Territory Make Us Who We Are. Algora Publishing.

Pilihan Musik Anda ditentukan oleh Masa Remaja

Menurut pakar neurosains, Daniel Levitin, pilihan kita akan musik ditentukan oleh masa remaja. Hal-hal tertentu lebih mudah dipelajari pada saat muda daripada tua. Ketika otak anda baru dan masih berkembang, ia terus menciptakan jalur syaraf baru dan berbeda untuk melakukan semua tugas mental ynag dibutuhkan sepanjang hidup anda. Otak anda mengambil perhatian, mengembangkan jalur syaraf untuk mengenali musik kebudayaan anda. Pada usia 10 tahun, anda mulai membedakan mana musik baik dan mana musik buruk. Pada usia 12, anda mulai mengidentifikasi diri dengan pilihan musik. Pada usia 14, pilihan musik anda telah terkunci.

Salah satu kritik musik menunjuk icon musik terbesar 50 tahun terakhir untuk mengetahui fakta ini. Bob Dylan dan Paul McCartney keduanya 14 tahun saat mereka terpaparkan Elvis dan keduanya menyatakan kalau hal tersebut yang memicu mereka untuk berkarir di dunia musik. Ketika Beatles muncul di the Ed Sullivan Show, Bruce Springsteen, Stevie Wonder, dan Billy Joel semua berusia 14 tahun dan menontonnya.

Referensi

Hajdu, D. 2011. Forever Young? In Some Ways, Yes. http://www.nytimes.com/2011/05/24/opinion/24hajdu.html?_r=1&

Levitin, D.J. 2007. This is Your Brain on Music: The Science of Human Obsession. Plume.

Levitin, D.J. 2007. This is Your Brain on Powell’s: Reflections on a Great Bookstore and on Music. http://www.powells.com/essays/levitin.html

Homogenisasi Pop

 Terdapat kecenderungan kalau musik pop tumbuh semakin seragam dalam 50 tahun terakhir. Dataset The Million Song menggunakan algoritma untuk menganalisis lagu pop sejak tahun 1955. Program ini mengevaluasi lagu berdasarkan kenyaringan, keragaman nada, kemajuan chord, dan tempo. Apa yang ditemukan robot Johnny 5 adalah para musisi sekarang adalah peniru, dan mereka semakin mirip seiring berjalannya waktu. Ketika elemen-elemen dipecah, pola muncul. Bahkan walaupun set data ini memeriksa berbagai genre pop seperti rock, hip hop, dan metal, trendnya sangat jelas: semakin kurang beragam dan semakin nyaring. Seperti yang diduga oleh para orang tua. Faktanya, para peneliti menyimpulkan kalau pendengar modern sekarang terlatih untuk mengasosiasikan kenyaringan dengan kebaruan:

“Karenanya, nada lama dengan sedikit kemajuan chord, sonoritas instrumen baru yang sejalan dengan kecenderungan modern, dan direkam dengan teknik modern yang memungkinkan peningkatan level kenyaringan dapat dipersepsi dengan mudah sebagai kebaruan, kegayaan, dan terobosan baru.”

Grafik berikut menunjukkan keanekaragaman timbral atau keanekaragaman suara lagu pop sejak tahun 1955:

Referensi

Carroll, S. 2012. Music Was Better in the Sixties, Man. Discover Magazine. http://mblogs.discovermagazine.com/cosmicvariance/2012/07/28/music-was-better-in-the-sixties-man/

Serra, J. et al. 2012. Measuring the Evolution of Contemporary Western Popular Music. Nature, July 2012.

The Million Song Dataset. http://labrosa.ee.columbia.edu/millionsong/

Sumber Utama:

5 Ways Your Taste in Music is Scientifically Programmed | Cracked.com http://www.cracked.com/article_20065_5-ways-your-taste-in-music-scientifically-programmed_p2.html#ixzz29uOTcu3r

Read More

Ilmuwan Merancang “Usus Hidup” pada Sebuah Chip

Rabu, 28 Maret 2012 - 'Usus pada chip', yang merupakan perangkat silikon polimer seukuran stik memori komputer ini, meniru fitur-fitur 3D usus yang kompleks dalam format miniatur.

---

Para peneliti Institut Rekayasa Biologis Wyss di Universitas Harvard telah menciptakan perangkat-mikro ‘usus pada chip‘ yang dilapisi sel-sel hidup manusia, yang meniru struktur, fisiologi, dan mekanika usus manusia – bahkan mendukung pertumbuhan mikroba hidup dalam ruang luminal-nya. Sebagai alternatif yang lebih akurat untuk kultur sel konvensional dan model hewan, perangkat-mikro ini bisa membantu para peneliti memperoleh wawasan baru tentang penyakit gangguan pencernaan, seperti penyakit Crohn dan kolitis ulseratif, sekaligus berguna untuk mengevaluasi keamanan dan kemanjuran pengobatan yang dianggap potensial.
Hasil riset yang dipublikasikan secara online dalam jurnal Lab on Chip ini menjadi terobosan Institut Wyss dalam teknologi “Organ-on-Chip” yang menggunakan teknik fabrikasi-mikro untuk membangun tiruan organ hidup.
‘Usus pada chip‘, yang merupakan perangkat silikon polimer seukuran stik memori komputer ini, meniru fitur-fitur 3D usus yang kompleks dalam format miniatur. Pada bagian dalam ruang pusatnya, satu lapisan sel epitel usus manusia yang bertumbuh pada membran berpori, menciptakan penghalang usus. Membran ini menempel pada dinding-dinding sisi yang membentang dan mengendur dengan bantuan pengontrol vakum. Deformasi mekanik siklis ini meniru gerakan peristaltik mirip-gelombang yang memindahkan makanan di sepanjang saluran pencernaan. Rancangan ini juga merekapitulasi antarmuka jaringan-ke-jaringan usus, memungkinkan cairan mengalir di atas dan di bawah lapisan sel usus, meniru lingkungan-mikro luminal pada satu sisi perangkat dan aliran darah melewati pembuluh kapiler pada sisi lainnya.
Selain itu, para peneliti juga mampu menumbuhkan dan mempertahankan kelangsungan hidup mikroba usus pada permukaan sel-sel usus terkultur ini. Hal ini, dengan demikian, berguna untuk mensimulasikan beberapa fitur-fitur fisiologis yang penting dalam memahami berbagai penyakit. Kombinasi kemampuan ini bisa menjadi alat diagnostik in vitro yang berharga untuk lebih memahami penyebab dan perkembangan berbagai macam gangguan pencernaan, sekaligus membantu mengembangkan pengobatan terapi yang aman dan efektif. ‘Usus pada chip‘ juga bisa digunakan untuk menguji daya serap metabolisme dan oral terhadap obat-obatan dan nutrisi.
“Karena kebanyakan model yang tersedia bagi kita saat ini tidak merekapitulasi penyakit manusia, maka kita tidak bisa sepenuhnya memahami mekanisme di balik berbagai gangguan pencernaan. Artinya, obat-obatan dan berbagai terapi yang kita validasikan dalam model hewan seringkali gagal untuk menjadi efektif saat diujicobakan pada manusia,” kata Donald Ingber, MD, Ph.D., Direktur Pendiri Wyss yang memimpin tim riset. “Dengan memiliki model penyakit in vitro yang lebih baik dan lebih akurat, seperti ‘usus pada chip‘ ini, maka secara signifikan dapat mempercepat kemampuan kita dalam mengembangkan obat-obatan baru yang efektif, yang akan menolong para penderita terlepas dari penyakit-penyakit tersebut.”
‘Usus pada chip‘ merupakan kemajuan yang paling baru dalam portofolio perancangan model organ milik Institut Wyss. Teknologi platform mereka yang pertama dilaporkan dalam jurnal Science pada Juni 2010, mendeskripsikan ‘paru-paru pada chip‘ yang hidup dan bernafas. Pada tahun yang sama, Wyss menerima pendanaan dari Institut Kesehatan Nasional dan Administrasi Makanan dan Obat-obatan AS dalam rangka mengembangkan mesin-mikro jantung-paru untuk menguji keamanan dan kemanjuran obat pernafasan pada perpaduan fungsi jantung dan paru-paru. Pada September 2011, Wyss memperoleh pendanaan selama empat tahun dari Badan Proyek Riset Lanjutan Pertahanan dalam upaya mengembangkan ‘limpa pada chip‘ untuk mengobati sepsis, infeksi aliran darah yang umumnya sangat fatal.
Kredit: Institut Wyss untuk Rekayasa Biologis, Universitas Harvard
Jurnal: Hyun Jung Kim, Dongeun Huh, Geraldine Hamilton, Donald E. Ingber. Human gut-on-a-chip inhabited by microbial flora that experiences intestinal peristalsis-like motions and flow. Lab on a Chip, 2012; DOI: 10.1039/C2LC40074J

Read More

Homoseksualitas, Faktor Epigenetika?

Rabu, 12 Desember 2012 - "Transmisi tanda-tanda epi 'seksual antagonistik' dari generasi ke generasi ini merupakan mekanisme evolusi yang paling masuk akal dalam fenomena homoseksualitas manusia."

---

Apakah faktor genetik yang menyebabkan homoseksualitas, pertanyaan yang telah cukup panjang menjadi perdebatan. Namun kini para peneliti dari Universitas Tennessee, Knoxville, menyatakan telah menemukan petunjuk yang mungkin mengurai tabir misteri tersebut. Kuncinya terletak pada apa yang disebut dengan epigenetika, yaitu bagaimana ekspresi gen diatur oleh switch sementara.
Dengan menggunakan model matematika, kelompok peneliti dari National Institute for Mathematical and Biological Synthesis (NIMBioS), yang berbasis di Universitas Tennessee, menemukan bahwa transmisi tanda-tanda epi kelamin tertentu mungkin bisa menyebabkan homoseksualitas.
Menurut studi yang dipublikasikan secara online dalam jurnal The Quarterly Review of Biology ini, tanda-tanda epi kelamin tertentu, yang biasanya “dihapus” sehingga tidak menurun ke generasi-generasi berikutnya, dapat menyebabkan homoseksualitas saat tanda-tanda epi ini lolos dari penghapusan dan menurun pada anak yang berlawanan jenis. Misalnya dari ayah ke anak perempuan atau dari ibu ke anak laki-laki.
“Penelitian sebelumnya pernah menunjukkan bahwa homoseksualitas terjadi dalam keluarga, dan hal ini membuat sebagian besar peneliti menganggap bahwa genetika mendasari preferensi seksual,” kata Sergey Gavrilets, profesor matematika, ekologi dan biologi evolusioner. “Namun, belum pernah ditemukan gen utama pada homoseksualitas meski ada banyak penelitian yang mencari kaitannya dengan genetik.”
Tanda-tanda epi mungkin menjadi pemicu yang selama ini mereka cari. Tanda-tanda epi merupakan lapisan tambahan informasi yang melekat pada ‘tulang punggung’ gen-gen kita yang meregulasi ekspresi gen-gen tersebut. Selagi gen memegang instruksi, tanda-tanda epi memberi arahan pada bagaimana instruksi tersebut dilaksanakan. Tanda-tanda epi ini biasanya diproduksi dalam tiap generasi, namun bukti terbaru menunjukkan bahwa tanda-tanda epi terkadang bisa menurun ke generasi-generasi berikutnya.
Tanda-tanda epi kelamin tertentu diproduksi selama awal perkembangan janin, berfungsi untuk melindungi jenis kelamin dari variasi alami yang substansial dalam testosteron, yang terjadi selama masa perkembangan janin berikutnya. Tanda-tanda epi lainnya melindungi sifat-sifat kelamin tertentu lainnya agar tidak mengalami maskulinisasi atau feminisasi.
Para peneliti menemukan bahwa homoseksualitas dapat terjadi pada keturunan yang berlawanan jenis ketika tanda-tanda epi kelamin tertentu ini diturunkan ke generasi berikutnya.
“Kami menemukan, saat ditransmisi dalam generasi dari ayah ke puteri atau dari ibu ke putera, tanda-tanda epi ini dapat menimbulkan efek terbalik, seperti terjadinya feminisasi pada beberapa sifat dalam diri anak laki-laki, termasuk preferensi seksualnya, dan juga maskulinisasi dalam diri anak perempuan,” kata Gavrilets.
Dalam studi ini, para peneliti memadukan teori evolusi dengan kemajuan terbaru dalam bidang regulasi molekul ekspresi gen dan perkembangan seksual berdasarkan androgen untuk menghasilkan suatu model biologis dan matematis yang menggambarkan peran epigenetika dalam homoseksualitas.
“Studi ini memecahkan teka-teki evolusi homoseksualitas, menemukan bahwa tanda-tanda epi ‘seksual antagonistik’, yang biasanya melindungi induk dari variasi alami dalam kadar hormon seks selama perkembangan janin, terkadang terbawa ke generasi-generasi berikutnya dan menyebabkan homoseksualitas pada keturunan yang berlawanan jenis,” kata Gavrilets. Model matematika menunjukkan bahwa penyandian gen untuk tanda-tanda epi ini dapat dengan mudah menyebar dalam populasi, namun sangat jarang yang lolos dari penghapusan.
“Transmisi tanda-tanda epi ‘seksual antagonistik’ dari generasi ke generasi ini merupakan mekanisme evolusi yang paling masuk akal dalam fenomena homoseksualitas manusia,” kata Gavrilets.
Kredit: Universitas Tennessee
Jurnal: William R. Rice, Urban Friberg, Sergey Gavrilets. Homosexuality as a Consequence of Epigenetically Canalized Sexual Development. The Quarterly Review of Biology, 2012; 87 (4) [link]

Read More

28 Fakta Unik Tentang Biologi

Kita mungkin sudah sering belajar tentang biologi. Apalagi biologi sudah menjadi salah satu mata pelajaran kita di sekolah. Tetapi apa kita tahu, ada fakta-fakta unik di dalam biologi yang mungkin jarang diantara kita mengetahuinya. Penasaran? Inilah 28 fakta unik dan menarik seputar dunia biologi :

1. Tubuh seorang dewasa tersusun atas ± 100 triliun sel, dan terdapat 200 jenis sel dengan bentuk beraneka ragam
2. Tingkat produksi sumsum tulang mencapai 260 miliar sel darah merah dan 135 miliar sel darah putih per hari.
3. Tulang merupakan hasil arsitektur yang sempurna. Tulang paha memiliki kekuatan lebih daripada sebatang beton padat yang sama beratnya. Kekuatan ini akan sangat berguna untuk menopang berat tubuh manusia saat berjalan. Akan tetapi, di sisi lain konstruksi tulang juga ringan sehingga kita dapat berjalan atau berlari cepat.
4. Ada beberapa keunikan yang terdapat pada tulang belakang, antara lain bentuknya yang melengkung seperti huruf S. Selain itu terdapatnya bantalan yang disebut diskus di setiap dua tulang punggung yang bertumpang tindih, sehingga kedua tulang tidak mengalami gesekan. Dengan adanya 2 keunikan ini, maka tulang belakang dapat meredam hentakan ketika kita berjalan maupun berlari, sehingga akan melindungi otak dari goncangan yang kuat. Inilah salah satu kenikmatan yang diberikan Tuhan dan harus kita syukuri.
5. Otot manusia berjumlah lebih-kurang 600 jenis dan merupakan setengah dari berat badan.
6. Dari uji penelitian diketahui ternyata gigi memiliki kekuatan yang luar biasa, diantaranya adalah dapat melubangi aluminium dan batu bata tanpa merusak gigi tersebut. Gigi juga lebih kuat dari peluru baja. Pada pembakaran dengan suhu tertentu peluru baja dapat meleleh, tetapi gigi masih tetap utuh. Gigi juga memiliki umur yang sangat panjang, pada orang yang sudah meninggal dan terkubur ribuan tahun, bagian tubuhnya sudah hancur berubah menjadi debu tanah, tetapi bagian gigi masih tetap utuh. Hebat sekali bukan?
7. Lidah dapat dikatakan sebagai cermin kesehatan. Mengapa demikian? Pada umumnya dokter akan memeriksa lidah pasien yang sakit. Penyakit-penyakit tertentu akan dapat mengubah warna lidah.
8. Pada tahun 1847 di India ditemukan sebuah tanaman yaitu Gymnema sylvestra yang apabila dimakan bagian daunnya, maka seseorang tidak akan dapat merasakan rasa manis. Tahun 1947 di Afrika Barat juga ditemukan sebuah tanaman yang apabila setelah dimakan buahnya akan memberikan rasa manis meskipun makan buah asam.
9. Bersin adalah gerak refleks yang terjadi sebagai tanggapan atas rangsang yang mengiritasi saluran pernapasan bagian atas.
10. Gerakan melambai bulu-bulu getar di dalam hidung dapat terjadi 20 kali setiap detik. Gerakan ini berfungsi untuk menyaring udara dan menggeser lendir yang menutupi permukaan hidung. Pergerakan lendir tersebut mencapai kecepatan 2 cm per menit. Tetapi kasus ini akan lebih lambat pada seorang perokok, peminum alkohol atau orang sakit.
11. Ada sekitar 300 juta buah alveolus yang menyusun paru-paru manusia. Adanya hal ini dapat memperluas permukaannya. Diperkirakan luas permukaan alveolus ± 100 kali lebih luas daripada permukaan tubuh. Hmmm.. saya pernah dengar katanya luasnya cukup untuk menutupu permukaan lapangan bola tenis.
12. Lebih dari 200 kuman atau kotoran keluar dari saluran pernapasan ketika bersin.
13. Ginjal dilalui sekitar 1200 ml darah setiap menit. Ini berarti seperlima dari darah yang keluar dari jantung dalam setiap kali pompa masuk ginjal. Mengapa begitu banyak? Sebab ginjal adalah alat pembersih darah.
14. Setiap menitnya, seperempat darah yang dipompakan oleh jantung kurang lebih sebanyak 1,2 liter, darah mengalir ke ginjal dan mengalami proses-proses filtrasi di dalam ginjal.
15. Air kencing yang dihasilkan tubuh yang sehat adalah steril. Pada kasus seseorang yang terdesak berada di padang pasir yang panas tanpa air maka air kencing dapat digunakan sebagai pengganti air minum.
16. Rasa haus terjadi apabila tubuh kehilangan banyak cairan, misalnya keringat. Selain itu bisa pula disebabkan karena meningkatnya kadar garam dalam darah, karena garam cenderung mengikat air.
17. Hewan tidak pernah meminum air lebih dari jumlah yang dibutuhkan untuk menormalkan kembali kadar kandungan air dalam tubuhnya.
18. Gejala Awal Penyakit Ginjal: Perubahan frekuensi kencing, Pembengkakan pada bagian Kaki, Lemah dan lesu, Ada darah dalam air seni (urin), Nafsu makan turun, mual, dan muntah, serta sulit tidur.
19. Diperkirakan bahwa hingga usia 70 tahun seseorang akan kehilangan sekitar 20 kg sel-sel epidermis yang telah mati. Lapisan ini tidak mempunyai pembuluh darah, sehingga makanan diperoleh dari sel-sel di bawahnya yaitu dermis. Sehingga semakin jauh letaknya dari dermis maka sel-selnya akan semakin kering dan kasar. Sel-sel ini bersifat menyerap air, sehingga seseorang yang terlalu lama berendam dalam air akan terlihat telapak tangan dan kaki menjadi keriput.
20. Pada kulit seluas 1 cm² terdapat 65 helai rambut, 100 kelenjar minyak, 650 buah kelenjar keringat, 1500 saraf indera dan beberapa meter pembuluh darah.
21. Hati-hati Mengonsumsi Obat Antinyeri: Pada dokter diingatkan agar tidak sembarangan menuliskan resep antiinflamasi atau pereda rasa nyeri bagi pasien. Ceroboh merekomendasikan obat berpotensi menambah penderitaan pasien, mulai dari gangguan pencernaan, kelainan pada kulit, hingga serangan jantung.
22. Berdasarkan riset penelitian, seseorang akan berusaha membesarkan pupil mata ketika melihat sesuatu yang menarik dan sebaliknya akan mengecilkan pupil mata sewaktu melihat hal sesuatu yang kurang menarik
23. Pada orang buta indra peraba sangat peka. Indra peraba ini difungsikan dalam bekerja dan menjaga diri pada saat membaca menggunakan nurut Braile, saraf-saraf peraba bekerja dan meneruskannya ke pusat saraf di otak sehingga bisa ditafsirkan.
24. Testis memiliki bentuk bulat telur, dengan panjang 3 cm, garis tengah yang terbesar +/- 1,75 cm dan beratnya 15 gram. Di dalamnya terdapat +/- 1000 selang kecil yang ratarata panjang 45 cm. coba Anda bayangkan apabila dari 1000 selang kecil tersebut disambung-sambung, berapa panjang total selang tersebut?
25. Manusia membutuhkan waktu 74 hari untuk membentuk spermatozoa. Tikus membutuhkan waktu 50 hari, sedangkan kelinci membutuhkan waktu 49 hari.
26. Seorang laki-laki dalam, proses spermatogenesis dapat menghasilkan lebih dari 50 juta sel sperma.
27. Masa subur wanita berawal dari sejak dia mengalami menstruasi dan berakhir ketika dia mengalami menopouse. 
28. Spermatozoa bergerak melintasi saluran tuba falopi dengan kecepatan 12 cm per jam. Ambil perbandingan gerakan ini dengan seorang dewasa yang berlari dengan kecepatan 80 km per jam, berat bukan
    Sumber: http://spras-science.blogspot.com/2012/02/28-fakta-unik-dalam-dunia-biologi_05.html

Read More

Kejeniusan Einstein

Siapa yang tidak kenal dengan Albert Einstein? Penemu teori relativitas ini merupakan satu dari sedikit orang paling jenius yang pernah ada.

EINSTEIN merupakan salah satu orang jenius yang dikenal banyak orang di seluruh dunia. Karena kepintarannya, banyak ahli melakukan penelitian tentang kemampuan otak sang jenius ini.


Penelitian terbaru menunjukkan kejeniusan Einstein ini sangat berhubungan dengan bentuk otaknya yang unik. Peneliti telah membandingkan otak Einstein dengan 85 otak 'normal' manusia untuk menemukan fitur tidak biasa yang dimiliki penemu Jerman ini.

Menurut sebuah studi baru yang dipimpin oleh antropolog Florida State University Evolusi Dean Falk, untuk pertama kalinya korteks serebral seluruh otak Einstein dari pemeriksaan 14 foto baru ditemukan. Para peneliti melakukan perbandingan antara otak Einstein dengan manusia normal lainnya.

“Meskipun ukuran keseluruhan dan bentuk asimetris otak Einstein normal, ada beberapa bagian dalam otaknya yang sangat luar biasa,” ungkap Falk dari Hale G. Smith, Profesor Antropologi di Florida State, demikian yang dilansir Health24.

Peneliti menemukan bagian seperti prefrontal somatosensori, motor utama, parietal, temporal dan oksipital korteks dalam otak Einstein sangat luar biasa. Ini merupakan dasar-dasar neurologis untuk beberapa kemampuan Einstein seperti visuospatial dan matematika.

Pasca kematiannya, otak Einstein diambil atas ijin keluarga dan dilakukan penelitian terhadapnya. Dikabarkan otak Einstein dibagi menjadi 240 bagian dan dibuat slide histologis berupa foto. Sayangnya, foto dan slide tersebut hilang selama 55 tahun. Dan saat ini Museum Nasional Kesehatan dan Kedokteran memiliki sekitar 14 foto tersebut

Dengan izin keluarga, otak Einstein telah diambil dan difoto untuk keperluan penelitian pada 1955. Otak tersebut bahkan sudah dipotong menjadi 240 blok untuk keperluan histologi.

Mayoritas foto otak Einstein ini sudah hilang dari mata publik. Foto-foto yang dipakai oleh tim Falk berasal dari National Museum of Health and Medicine.

Read More

Hasil Riset Baru: Gen-gen Yang Pernah Dikaitkan dengan Kecerdasan Ternyata Tidak Mempengaruhi IQ

Rabu, 3 Oktober 2012 - "Cara para peneliti dalam menemukan gen yang mungkin berkaitan dengan kecerdasan -- metode gen kandidat -- tampaknya positif menghasilkan kesalahan, demikian pula metode-metode yang sebelumnya harus digunakan."

---

Para psikolog telah lama mengetahui bahwa kecerdasan, seperti halnya kebanyakan karakteristik lainnya, sebagian adalah genetik. Namun studi terbaru yang dipimpin ilmuwan psikologi Christoper Chabris dari Union College, mengungkapkan fakta mengejutkan: Sebagian besar gen tertentu, yang sebelumnya diduga berkaitan dengan kecerdasan, kemungkinan tidak berpengaruh pada IQ seseorang.
Chabris bersama David Laibson, seorang ekonom Harvard, memimpin sebuah tim peneliti internasional yang menganalisa selusin gen dengan memanfaatkan data yang meliputi data tes kecerdasan maupun data genetik.
Pada hampir setiap kasus, para peneliti menemukan bahwa kecerdasan tidak harus berkaitan dengan gen-gen tertentu yang sudah diuji sebelumnya. Hasil riset ini dipublikasikan secara online dalam Psychological Science, sebuah jurnal Association for Psychological Science.
“Pada semua pengujian, kami hanya menemukan satu gene yang tampaknya berhubungan dengan kecerdasan, dan gen ini memiliki efek yang sangat kecil. Bukan berarti kecerdasan tidak memiliki komponen genetik, namun hal ini mengartikan sangat sulitnya untuk menemukan gen tertentu, atau varian-varian genetik tertentu, yang mempengaruhi perbedaan dalam kecerdasan,” kata Chabris.
Telah lama diyakini, berdasarkan berbagai studi terhadap kembar identik dan fraternal, bahwa kecerdasan merupakan sifat turunan. Bahkan riset terbaru menguatkan kesimpulan tersebut. Namun penelitian-penelitian yang lebih lama sebelumnya, yang menganalisa gen-gen tertentu, membawa hasil yang kurang sempurna. Chabris mengatakan bahwa hal ini terutama dikarenakan terbatasnya teknologi yang menghalangi para peneliti agar bisa menyelidiki lebih dari beberapa lokasi dalam genom manusia untuk menemukan gen-gen yang mempengaruhi kecerdasan.
“Kami ingin tekankan, kami tidak mengatakan bahwa orang-orang yang melakukan riset lebih awal dalam area ini adalah bodoh atau salah,” kata Chabris, “Mereka sudah menggunakan teknologi dan informasi yang tersedia bagi mereka. Pada masa itu, diyakini bahwa gen-gen individu memiliki pengaruh yang jauh lebih besar — mereka menduga telah menemukan gen-gen yang masing-masing mungkin bertanggung jawab atas beberapa poin IQ.”
Chabris berpendapat bahwa penelitian lebih lanjut diperlukan untuk menentukan persisnya peranan gen pada kecerdasan.
Seperti halnya kasus dengan karakteristik-karakteristik lainnya, misalnya tinggi badan, mungkin terdapat ribuan gen dan varian-variannya yang berhubungan dengan kecerdasan,” kata Chabris, “Dan mungkin ada efek-efek genetik di balik efek-efek gen tunggal. Bisa saja terjadi interaksi di antara berbagai gen, atau interaksi di antara gen dan lingkungan. Hasil studi kami menunjukkan bahwa cara para peneliti dalam menemukan gen yang mungkin berkaitan dengan kecerdasan — metode gen kandidat — tampaknya positif menghasilkan kesalahan, demikian pula metode-metode yang sebelumnya harus digunakan.”


Kredit: Association for Psychological Science
Jurnal: C. F. Chabris, B. M. Hebert, D. J. Benjamin, J. Beauchamp, D. Cesarini, M. van der Loos, M. Johannesson, P. K. E. Magnusson, P. Lichtenstein, C. S. Atwood, J. Freese, T. S. Hauser, R. M. Hauser, N. Christakis, D. Laibson. Most Reported Genetic Associations With General Intelligence Are Probably False Positives. Psychological Science, 2012; DOI: 10.1177/0956797611435528
http://www.faktailmiah.com

Read More

Temuan Fosil-fosil Baru di Kenya Memberi Titik Terang Pada Evolusi Manusia Awal

Kamis, 4 Oktober 2012 - "Fosil-fosil baru ini akan sangat membantu dalam rangka mengurai bagaimana cabang evolusi manusia pertama kali muncul dan berkembang pada hampir dua juta tahun yang lalu."

---

Fosil-fosil yang ditemukan di Danau Turkana Afrika bagian selatan telah mengkonfirmasi adanya dua spesies tambahan dalam genus kita — Homo — yang hidup berdampingan dengan spesies nenek moyang kita, Homo erectus, hampir dua juta tahun yang lalu. Temuan ini, yang diumumkan dalam jurnal Nature, terdiri dari wajah, rahang bawah yang lengkap, serta bagian dari satu rahang bawah kedua.
Fosil-fosil ini ditemukan antara tahun 2007 dan 2009 oleh Koobi Fora Research Project (KFRP), di bawah pimpinan Meave dan Louise Leakey. Profesor antropologi Universitas New York, Susan Antón, salah satu anggota tim riset tersebut, mengambil bagian dalam upaya membandingkan fosil-fosil ini dengan temuan-temuan yang sebelumnya.
“Fosil-fosil baru ini memberi ujian besar pada hipotesis awal tentang bagaimana pemisahan Homo telah tercatat sebelumnya, namun, yang lebih penting lagi, fosil-fosil ini menunjukkan gagasan tentang bagaimana spesies-spesies tersebut mungkin telah berbagi lingkungan — spesies-spesies itu tidak terpisah menjadi satu spesies besar dan satu spesies kecil; sebaliknya, fosil-fosil ini menunjukkan variasi ukuran yang luar biasa dalam tiap-tiap spesies, namun dengan anatomi wajah yang berbeda-beda.”

Wajah KNM-ER 6200, sebagaimana fosil ini awalnya ditemukan, dengan beberapa gigi yang terlihat pada permukaan batu (kiri), dan setelah lapisan batu disingkirkan oleh Christopher Kiarie untuk menyingkap langit-langit mulutnya (kanan). (Kredit: Fred Spoor – NMK)

Sisi kiri rahang bawah KNM-ER 60000, setelah diperbaiki oleh Christopher Kiarie. (Kredit: Fred Spoor – NMK)

Empat dekade yang lalu, KFRP menemukan fosil misterius yang dikenal sebagai KNM-ER 1470 (atau singkatnya “1470″). Tengkorak ini, yang dibedakan berdasarkan ukuran besar otaknya dan wajar datar yang panjang, menyulut perdebatan panjang tentang berapa banyak spesies lain yang hidup berdampingan dengan Homo erectus selama zaman Pleistosen, yang rentangnya dari 2,6 juta tahun hingga 11.700 tahun yang lalu. Morfologi 1470 yang unik telah dikarakteristikkan oleh beberapa ilmuwan untuk perbedaan seksual dan tingkat variasi yang alami dalam satu spesies, sedangkan ilmuwan lainnya menafsirkan fosil itu sebagai bukti dari suatu spesies yang terpisah.
Dilema panjang ini bertahan karena dua alasan. Pertama, perbandingannya dengan fosil-fosil lain sangat terbatas karena tidak adanya gigi atau rahang bawah yang tersisa dari 1470. Kedua, tidak adanya tulang fosil lain yang menyerupai bentuk wajah 1470 yang panjang dan datar; hal ini meninggalkan keraguan betapa tipikalnya karakteristik ini. Dan pada akhirnya, fosil-fosil yang baru saja ditemukan mengatasi kedua isu tersebut.

Paleontolog Meave dan Fred Spoor tengah mengumpulkan fosil-fosil di dekat lokasi ditemukannya wajah KNM-ER 62000. (Kredit: Mike Hetter – National Geographic)

“Selama 40 tahun kami telah melakukan pencarian panjang dan melelahkan di bentangan sedimen yang luas di sekitar Danau Turkana untuk menemukan fosil-fosil yang bisa mengkonfirmasikan fitur unik pada wajah 1470 dan yang bisa menunjukkan pada kita seperti apa rupa gigi dan rahang bawahnya,” kata Meave Leakey, rekan pimpinan KFRP dan seorang Penjelajah-Residen National Geographic. “Akhirnya kami memiliki beberapa jawaban.”
“Setelah digabung, tiga fosil baru ini memberi gambaran yang jauh lebih jelas tentang bagaimana rupa 1470,” tambah Fred Spoor, yang memimpin analisis ilmiah.” Sebagai hasilnya, kini jelas bahwa dua spesies Homo awal hidup berdampingan dengan Homo erectus. Fosil-fosil baru ini akan sangat membantu dalam rangka mengurai bagaimana cabang evolusi manusia pertama kali muncul dan berkembang pada hampir dua juta tahun yang lalu.”

Penjelajah-Residen National Geographic Louise Leakey (kiri) bersama Meave Leakey tengah melakukan pencarian di tanjakan tempat KNM-ER 60000 pernah ditemukan, sedangkan di bagian belakang, para anggota kru lapangan tengah menyisir permukaan sedimen, berharap menemukan fragmen-fragmen tambahan dari fosil tersebut (Kredit: Mike Hettwer – National Geographic)

Ditemukan dalam radius lebih dari 10 kilometer dari lokasi ditemukannya 1470, tiga fosil baru ini berusia antara 1,78 juta dan 1,95 juta tahun. Wajah KNM-ER 62000, yang ditemukan pada tahun 2008 ini, sangat mirip dengan wajah 1470. Terlebih lagi, rahang atas pada wajahnya masih meninggalkan hampir semua gigi pipinya, yang untuk pertama kalinya bisa memungkinkan untuk menyimpulkan jenis rahang bawah yang pernah dimiliki 1470. Kecocokan khususnya dapat ditemukan pada dua fosil baru lainnya, rahang bawah KNM-ER 60000, yang ditemukan di tahun 2009, dan bagian rahang bawah lainnya, KNM-ER 62003, yang ditemukan di tahun 2007. KNP-ER 60000 tetap menjadi rahang bawang paling lengkap yang pernah ditemukan dari semua anggota awal genus Homo.


Kredit: Universitas New York
Jurnal: Meave G. Leakey, Fred Spoor, M. Christopher Dean, Craig S. Feibel, Susan C. Antón, Christopher Kiarie, Louise N. Leakey. New fossils from Koobi Fora in northern Kenya confirm taxonomic diversity in early Homo. Nature; 488, 201–204, 09 August 2012; DOI: 10.1038/nature11322
http://www.faktailmiah.com

Read More