Ilmuwan NTU Singapura Menerbitkan Peta Plankton Lautan Dunia

SINGAPURA - Saat berpikir tentang lautan, sering kali yang terlintas dalam pikiran adalah gambar paus sperma besar dan kawanan ikan yang berenang di samudera biru berkilauan. Tetapi sesungguhnya kehidupan mikroskopislah yang mendominasi perairan laut, dengan lebih dari 98 persen biomassa laut yang terdiri dari plankton dan organisme mikroba lainnya yang tidak terlihat dengan mata telanjang.

Dilansir oleh The Straits Times, para ilmuwan dari Nanyang Technological University (NTU) Singapura, Pusat Penelitian Ilmiah Nasional Prancis (CNRS), dan Universitas Uppsala di Swedia kini berharap dapat mengungkap kehidupan yang tak terlihat ini.

Tim dibentuk untuk membangun, menyusun, dan menerbitkan database global yang berisi ribuan sampel organisme ini dari seluruh dunia.

Disebut metaPR2, database tersebut diterbitkan dalam jurnal Molecular Ecology Resources pada tahun 2022.

Ini mengonsolidasikan data mikroba tidak hanya dari laut terbuka, tetapi juga dari danau air tawar, pantai, dan sungai.

Para ilmuwan juga membuat aplikasi Web yang mengidentifikasi di mana komunitas plankton yang berbeda ada di peta interaktif.

Ini dapat diakses secara gratis oleh siapa saja yang tertarik untuk memvisualisasikan dan menganalisis data ini di www.shiny.metapr2.org

"Banyak orang mengenal protista atau mikroba eukariota dengan nama umum," kata pakar dari Asian School of the Environment NTU, Adriana Lopes dos Santos, yang menjadi salah satu pemimpin dari proyek tersebutn

Eukariota adalah organisme hidup yang selnya mengandung nukleus, dan bukan bakteri atau archaea. Archaea dan bakteri adalah dua jenis prokariota, organisme bersel tunggal tanpa nukleus.

Beberapa contoh protista termasuk amuba, ganggang yang menjadi makanan ikan di peternakan akuakultur, dan bahkan mikro-organisme yang mengubah perairan Singapura menjadi biru bercahaya.

"Semua makhluk hidup, dari manusia hingga serangga, hanya mewakili satu cabang dalam pohon kehidupan eukariotik, mengandung banyak sekali spesies dan sebagian besar domain kehidupan ini diwakili oleh protista," kata Lopes dos Santos, yang merupakan peneliti utama laboratorium Genomik dan Ekologi Eukariotik (Geek) NTU.

Namun dia menambahkan kemajuan penelitian tentang protista lambat, jadi sangat sedikit yang kita ketahui tentang mereka.

Dalam aplikasi Web yang dibuat oleh tim, komunitas plankton diidentifikasi dengan lingkaran warna-warni yang menghiasi peta dunia seperti stiker.

Data pada peta, yang dapat diunduh dengan mudah, juga dapat difilter lebih lanjut melalui bilah menu di sebelah kiri untuk mengidentifikasi komunitas planktonik tertentu.

Ilmuwan senior emeritus di CNRS, Daniel Vaulot, mengatakan, peta tersebut dapat membantu mempromosikan penelitian tentang komunitas plankton secara global.

"Para peneliti sekarang dapat menggunakan sumber daya ini untuk melihat distribusi global dan mempelajari ekologi plankton tertentu dengan percaya diri. Protista memainkan peran ekologis kunci dan terlibat dalam produktivitas primer, siklus nutrisi, dan penyerapan karbon," tambah Vaulot yang juga memimpin proyek tersebut.

Dia mengatakan sementara protista secara historis lebih sulit dipelajari karena ukurannya yang kecil, ledakan studi metabarcoding selama 10 tahun terakhir telah memperluas pengetahuan kita tentang organisme ini.

Metabarcoding adalah teknik molekuler yang digunakan untuk mengidentifikasi spesies organisme berdasarkan urutan DNA mereka.

"Gen tertentu bersifat 'universal'. Mereka dimiliki oleh semua individu dalam suatu kelompok tetapi bervariasi dari satu spesies ke spesies lain. Urutan ini digunakan sebagai "barcode" yang memungkinkan kita untuk mengetahui spesies mana yang dimiliki oleh DNA yang dianalisis, apakah itu hewan, tumbuhan , jamur atau protista," kata Vaulot.

Sementara pengurutan genetik untuk mengidentifikasi spesies biasanya memakan waktu, kemajuan dalam teknik molekuler dalam dekade terakhir telah memungkinkan para peneliti untuk menganalisis jutaan "barcode" dalam sampel tertentu sekaligus.

Dengan bantuan mahasiswa sarjana dan pascasarjana dari lab Geek, tim telah memasukkan data metabarcoding metaPR2 dari 59 studi yang tersedia, dan bertujuan untuk menambahkan lebih banyak secara perlahan, khususnya data dari lingkungan yang kurang dipelajari.

Memetakan semua plankton di lautan tetap menjadi usaha yang menantang.

Menunjuk ke garis ungu yang membentang di peta interaktif seperti bekas luka panjang, Clarence Sim dari lab Geek mengatakan, titik data berasal dari ekspedisi Tara, yang menyelesaikan pengambilan sampel plankton laut pertama di dunia dengan berlayar melintasi dunia.

Sementara upaya itu sangat mengesankan, kata Sim, upaya pengambilan sampel laut lainnya bersifat tambal sulam, dilakukan oleh para peneliti di daerah yang dapat diakses oleh mereka, dan tergantung pada dana yang tersedia.

Meskipun hal ini tidak menghambat para peneliti di Eropa, dengan Mediterania dan perairan lepas pantai Portugal telah diambil sampelnya secara substansial, hal yang sama tidak berlaku untuk wilayah lain di dunia.

"Lautan sangat luas, dan hampir tidak mungkin untuk mengumpulkan sampel dari setiap area... Kami masih kehilangan upaya seperti itu di lautan Asia Tenggara," kata Sim.

Menurut Sim, hanya dua sampel yang telah dikumpulkan dari wilayah tersebut, keduanya dari Singapura, dengan satu diambil dari pantai timur dan yang lainnya dari Kepulauan Selatan.

Dia menambahkan bahwa tim tidak memiliki titik data dari seluruh Afrika dan India, dan bukan karena tidak ada plankton di daerah tersebut.

Dia juga mencatat bahwa bioluminescent dinoflagellata Noctiluca scintillans sering ditemukan di perairan Maladewa dan Krabi di Thailand, tetapi penelitian metabarcoding yang dipublikasikan mengenai topik ini masih kurang.

Ini karena dua alasan, kata Denise Ong, yang merupakan bagian dari tim di lab Geek.

"Yang pertama adalah kurangnya akses dan keterjangkauan teknologi pengurutan, yang kedua adalah bahwa studi keanekaragaman hayati mikroba selatan global sering ditolak karena terlalu regional".

"Ini menghalangi para ilmuwan untuk mengejar jalur penelitian ini," katanya.

Namun, Lopes dos Santos mengatakan kumpulan data semacam itu terus dibutuhkan untuk memantau dan memprediksi sistem global.

"Jangan meremehkan peran mikro-organisme di laut. Anda mungkin tidak melihatnya, tetapi mereka mengontrol sistem global. Kita perlu terus memantau, terus belajar, dan terus menemukan," ujar Sim.