Evolusi tidak hanya membentuk tampilan planet kita saat ini, tetapi juga terus mengubah dunia dalam skala kecil setiap hari. Dan meskipun Anda (biasanya) tidak dapat melihat bagaimana organisme berevolusi dari hari ke hari, peristiwa evolusi skala kecil apa pun berpotensi memengaruhi kita sebagai spesies. Contoh kasus: mikroba, seperti bakteri dan virus. Karena mereka berevolusi begitu cepat, mikroba memberikan gambaran sekilas tentang bagaimana evolusi terjadi pada percepatan garis waktu dan berikan contoh bagaimana evolusi dapat memengaruhi kesehatan manusia, terkadang dengan bencana efek.
Sementara para ilmuwan telah mempelajari evolusi mikroba selama berabad-abad, para peneliti baru-baru ini menemukan jalur evolusi baru yang memperdalam pemahaman kita tentang bagaimana virus beradaptasi dengan lingkungan Hidup. Baca terus untuk mengetahui lebih lanjut tentang bagaimana evolusi membentuk hubungan kita dengan mikroba, dan penemuan baru yang menambahkan lapisan kompleksitas baru pada evolusi virus.
Penyegar: Peran Mutasi dalam Evolusi
Sementara keanekaragaman hayati di bumi saat ini berbicara tentang efek evolusi yang mendalam, evolusi terjadi dalam skala mikro dengan perubahan genetik acak. Mutasi genetik yang mengubah protein yang dihasilkan dengan cara yang menguntungkan keberhasilan reproduksi organisme, seperti: meningkatkan efisiensi energi atau meningkatkan ketahanan terhadap penyakit, lebih mungkin diturunkan dari generasi ke generasi. Di sisi lain, mutasi genetik yang mengubah protein yang dihasilkan secara negatif dan menurunkan keberhasilan reproduksi individu lebih kecil kemungkinannya untuk diturunkan, dan mungkin dihapus dari gen kolam.
Cara termudah untuk melihat evolusi dalam tindakan saat ini adalah dalam resistensi antimikroba. Bakteri dan virus adalah salah satu spesies yang paling cepat bermutasi, karena mereka bereplikasi sangat cepat (terutama dibandingkan dengan manusia). Ini berarti mereka berdua dapat memperoleh mutasi dengan cepat dan dengan cepat menjalani generasi pertumbuhan yang memperkuat mutasi yang menguntungkan dan mengurangi yang berbahaya. Mutasi genetik yang memberikan resistensi antibiotik memberikan keuntungan reproduksi yang kuat bagi bakteri yang memilikinya, misalnya, itulah sebabnya pengembangan superbug yang sangat resisten menjadi masalah kesehatan masyarakat.
Jadi Bagaimana Ini Berlaku untuk Virus?
Virus juga menggunakan mutasi genetik untuk berevolusi dan mempertahankan kemampuan menginfeksi sel inang. Virus menginfeksi inangnya dengan mengidentifikasi reseptor spesifik pada membran sel inang — reseptor yang memungkinkan mereka memasuki sel. Protein identifikasi inang khusus pada virus menempel pada reseptor inang, seperti kunci yang dipasang pada anak kunci. Virus kemudian dapat memasuki sel (menginfeksi inang) dan "membajak" sistem inang untuk menghasilkan lebih banyak virus.
Virus mengikuti "aturan" standar untuk evolusi, dan mutasi genetik dapat memengaruhi kemampuan mereka untuk menginfeksi inang. Mutasi genetik yang menciptakan "kunci" yang lebih efektif menguntungkan virus, misalnya. Di sisi lain, mutasi genetik pada "kunci" inang bisa berakhir dengan mengunci virus. Anggap saja seperti permainan kucing dan tikus: Virus menyukai mutasi yang memungkinkannya mempengaruhi inang dan bereproduksi lebih efisien, sementara inang menyukai mutasi yang melindunginya dari virus infeksi.
Meskipun prinsip dasar evolusi ini bukanlah hal baru, para ilmuwan baru saja menemukan bagaimana virus fleksibel dapat mengembangkan "kunci" terbaik untuk menginfeksi host baru.
Penelitian baru, diterbitkan di Ilmu pada tahun 2018 menemukan bahwa virus juga dapat menyesuaikan cara gen mereka diterjemahkan menjadi protein. Alih-alih mengikuti paradigma umum "satu gen, satu protein", para peneliti menemukan bahwa virus dapat beradaptasi dengan lingkungannya dengan menciptakan banyak protein berbeda dari gen yang sama. Dengan kata lain, virus dapat menggunakan satu gen untuk membuat dua "kunci" yang sama sekali berbeda, yang mampu masuk ke dalam dua "kunci" inang.
Apa Arti Hasil Ini?
Meskipun terlalu dini untuk memahami dampak penuh dari bentuk evolusi yang baru ditemukan ini, ini dapat membantu kita memahami infeksi limpahan, yang terjadi ketika penyakit yang dimulai pada satu spesies dapat mulai muncul di lain. Sejak SARS, Ebola, dan HIV semuanya dimulai sebagai penularan limpahan, mudah untuk melihat mengapa memahami infeksi limpahan penting bagi kesehatan masyarakat.
Tentu saja, ini juga menunjukkan bahwa evolusi tidak hanya terjadi pada tingkat genetik. Dan fenomena evolusi yang baru ditemukan ini dapat memberi kita wawasan tentang dari mana beberapa penyakit menular berasal dan ke mana arahnya.