Catatan Editor: Kisah ini diperbarui pada pukul 11.20 pagi E.D.T. pada hari Jumat, 17 Mei
Mengubah partikel cahaya menjadi informasi visual adalah kerja keras, dan tubuh Anda mengandalkan oksigen untuk menyelesaikan pekerjaan. Ini benar apakah Anda berjalan di tanah dengan dua anggota badan atau berenang melalui laut dengan delapan.
Faktanya, menurut penelitian terbaru dalam Journal of Experimental Biology, jumlah oksigen yang tersedia untuk invertebrata laut seperti cumi-cumi, kepiting, dan gurita mungkin jauh lebih penting bagi penglihatan mereka daripada yang diperkirakan sebelumnya. Dalam studi yang dipublikasikan secara online 24 April ini, para peneliti melihat penurunan signifikan dalam aktivitas retina pada empat spesies larva laut (dua kepiting, gurita dan cumi-cumi) ketika hewan-hewan itu terpapar pada lingkungan yang kekurangan oksigen selama 30 menit.
Untuk beberapa spesies, bahkan penurunan kadar oksigen yang sangat kecil mengakibatkan hilangnya penglihatan yang hampir seketika, akhirnya menyebabkan kebutaan total sebelum oksigen dihidupkan kembali.
Menurut penulis studi utama Lillian McCormick, seorang kandidat doktoral di Scripps Institution of Oceanography di La Jolla, California, beberapa bentuk gangguan penglihatan mungkin menjadi kenyataan sehari-hari untuk spesies ini, yang bermigrasi di antara permukaan laut yang sangat jenuh oksigen dan hipoksiknya. (rendah oksigen) kedalaman selama rutinitas makan harian mereka. Dan ketika tingkat oksigen laut terus turun di seluruh dunia, sebagian karena perubahan iklim, risiko terhadap makhluk ini bisa meningkat.
"Saya khawatir perubahan iklim akan memperburuk masalah ini," kata McCormick kepada Live Science, "dan bahwa gangguan penglihatan mungkin terjadi lebih sering di laut."
Untuk menyodok cephalopoda di mata
Untuk studi baru, McCormick dan timnya menyelidiki cumi-cumi pasar (Doryteuthis opalescens), gurita dua tempat (Gurita bimaculatus), kepiting tuna (Planur pleuroncode) dan kepiting batu yang anggun (Metacarcinus gracilis). Spesies ini semuanya lokal ke Samudra Pasifik di lepas California Selatan, dan mereka semua terlibat dalam rutinitas menyelam harian yang dikenal sebagai migrasi vertikal. Pada malam hari, mereka berenang di dekat permukaan untuk memberi makan; pada siang hari, mereka turun ke kedalaman yang lebih besar untuk bersembunyi dari matahari (dan predator lapar yang dibawanya).
Saat makhluk-makhluk ini bermigrasi ke atas dan ke bawah kolom air, ketersediaan oksigen berubah secara dramatis. Lautan penuh dengan oksigen di dekat permukaan, di mana udara dan air bertemu, dan secara signifikan kurang jenuh dengan oksigen pada 165 kaki (50 meter) di bawah permukaan, di mana banyak krustasea dan cephalopoda bersembunyi di siang hari.
Untuk mengetahui apakah perubahan oksigen harian ini mempengaruhi penglihatan hewan, McCormick menempelkan elektroda kecil ke mata masing-masing larva uji, tidak ada yang berukuran lebih dari 0,15 inci (4 milimeter). Elektroda-elektroda ini merekam aktivitas listrik di mata masing-masing larva ketika retinanya bereaksi terhadap cahaya - "semacam EKG, tetapi untuk mata Anda, bukan hati Anda," kata McCormick.
Setiap larva kemudian ditempatkan dalam tangki air dan dibuat untuk melihat cahaya terang sementara tingkat oksigen air terus menurun. Tingkat turun dari saturasi udara 100%, tingkat oksigen yang Anda harapkan akan ditemukan di permukaan laut, turun menjadi sekitar 20% saturasi, yang lebih rendah dari yang mereka alami saat ini. Setelah 30 menit kondisi rendah oksigen ini, kadar oksigen meningkat kembali menjadi 100%.
Sementara masing-masing dari empat spesies menunjukkan toleransi yang sedikit berbeda, ketiganya mengambil pukulan yang jelas untuk penglihatan ketika terkena lingkungan rendah oksigen. Secara keseluruhan, aktivitas retina setiap larva turun antara 60% dan 100% dalam kondisi rendah oksigen. Beberapa spesies, terutama cumi-cumi pasar dan kepiting batu, terbukti sangat sensitif sehingga mereka mulai kehilangan penglihatan segera setelah para peneliti mulai mengurangi oksigen dalam tangki.
"Pada saat saya mencapai tingkat oksigen terendah, hewan-hewan ini hampir buta," kata McCormick.
Berita baiknya adalah bahwa kehilangan penglihatan itu tidak permanen. Dalam waktu sekitar satu jam kembali ke lingkungan oksigen jenuh penuh, semua larva mendapatkan kembali setidaknya 60% dari penglihatan mereka, dengan beberapa spesies memantul kembali ke fungsionalitas 100%.
Buta di dalam air
Kemungkinan karena Pasifik secara alami mengalami banyak kondisi rendah oksigen di dekat California Selatan, spesies yang sangat sensitif ini bergulat dengan beberapa bentuk gangguan penglihatan setiap hari, kata McCormick. (Namun, perlu penelitian lebih lanjut untuk mengetahui dengan pasti.) Semoga, McCormick menambahkan, spesies yang berisiko ini secara alami mengembangkan perilaku penghindaran sehingga mereka berenang ke bagian lautan yang beroksigen lebih tinggi ketika terjadi penurunan penglihatan yang parah.
Namun, kata McCormick, deoksigenasi cepat yang disebabkan oleh perubahan iklim dapat mempersulit spesies ini untuk beradaptasi. Menurut sebuah studi pada tahun 2017 di jurnal Nature, kadar oksigen laut total telah menurun 2% secara global dalam 50 tahun terakhir dan diproyeksikan menurun hingga 7% tambahan pada tahun 2100. Perubahan iklim merupakan faktor penting yang mendorong hal ini. kerugian, studi Nature menemukan, terutama di bagian atas lautan, di mana larva McCromick belajar cenderung menghabiskan sebagian besar hidup mereka.
Deoksigenasi yang dipicu oleh pemanasan ini - ditambah dengan kekuatan alami seperti angin dan pola sirkulasi air yang membuat kadar oksigen di dekat permukaan tidak konsisten di wilayah tersebut - dapat mengakibatkan lebih banyak makhluk yang rentan kehilangan penglihatan mereka ketika mereka paling membutuhkannya. Hewan-hewan berisiko dapat menjadi kurang efektif dalam berburu makanan di dekat permukaan, dan mungkin kehilangan tanda-tanda predator halus di tengah-tengah mereka, kata McCormick. Ini adalah kemungkinan yang suram - namun, diperlukan lebih banyak penelitian untuk menentukan jumlah kehilangan penglihatan terkait oksigen yang dibutuhkan sebelum makhluk ini membuat kesalahan yang berpotensi berbahaya.
"Jika saya mengambil lensa kontak saya di rumah dan berjalan di sekitar, saya mungkin mematikan jari kaki saya, tetapi saya akan bertahan," kata McCormick. "Pertanyaan selanjutnya adalah, seberapa besar kerusakan retina sama dengan perubahan perilaku visual?"
Catatan Editor: Cerita ini diperbarui untuk memperbaiki pengukuran larva. Panjangnya kurang dari 0,15 inci, bukan 1,5 inci. Kisah ini juga diperbarui untuk dicatat bahwa invertebrata laut biasanya tidak mengalami saturasi oksigen 20% di lingkungan normal mereka.
