Cacing kuning cerah yang bertahan dengan mengubah racun menjadi “emas”

Gambar cacing Alvinellid, Paralvinella Hessleri. Spesimen P. hessleri dengan tentakel bukal diekstrovert, pandangan lateral. Perhatikan bahwa hewan tersebut memiliki warna kuning cerah. Kredit: Wang H, et al., 2025, PLOS Biology, CC-BY 4.0

Di bagian terdalam Samudra Pasifik, cacing kuning yang bersinar telah menguasai kelangsungan hidup di salah satu tempat paling beracun di Bumi.

Berdasarkan arsenik dan sulfida dari ventilasi hidrotermal, ia menetralkan racun dengan mengubahnya menjadi kristal mineral keemasan, mengubah bahan kimia mematikan menjadi perlindungan yang berkilauan.

Penemuan cacing tahan racun

Cacing laut dalam yang hidup di sekitar ventilasi hidrotermal telah mengembangkan trik bertahan hidup yang luar biasa: ia menggabungkan dua zat mematikan, arsenik dan sulfida, di dalam sel-selnya untuk menciptakan mineral yang jauh lebih berbahaya. Penemuan itu, yang dijelaskan oleh Chaolun Li dari Institute of Oceanology, CAS, Cina, dan rekan-rekannya, diterbitkan 26 Agustus dalam jurnal akses terbuka itu PLOS Biologi.

Itu jenisdikenal sebagai Paralvinella Hessleriadalah satu-satunya hewan yang dapat menahan zona terpanas dari ventilasi laut dalam di Pasifik barat. Ventilasi ini menyembur air yang sangat panas, kaya mineral yang mengandung konsentrasi sulfida dan arsenik yang tinggi. Seiring waktu, arsenik menumpuk di jaringan cacing, dalam beberapa kasus menyumbang lebih dari 1% dari total berat badannya.

Gambar cacing Alvinellid, Paralvinella Hessleri. Gambar close-up cacing P. hessleri dekat dengan ventilasi hidrotermal. Kredit: Wang H, et al., 2025, PLOS Biology, CC-BY 4.0

Kehidupan dalam ventilasi laut dalam yang ekstrem

Untuk mengungkap bagaimana P. Hessler Bertahan dari lingkungan yang bermusuhan, tim Li menggunakan mikroskop canggih bersama DNAprotein, dan analisis kimia. Pekerjaan mereka mengungkapkan proses detoksifikasi yang sama sekali baru. Cacing menjebak partikel arsenik dalam sel kulitnya, di mana mereka berinteraksi dengan sulfida dari cairan ventilasi untuk membentuk kelompok mineral kuning cerah yang disebut orpiment.

Proses yang tidak biasa ini menyoroti strategi yang oleh para peneliti digambarkan sebagai “memerangi racun dengan racun.” Ini memungkinkan cacing untuk hidup di lingkungan yang seharusnya sangat beracun. Studi lain menunjukkan bahwa beberapa spesies cacing yang terkait erat dan siput tertentu di Pasifik barat juga membangun arsenik dalam jumlah besar dan dapat mengandalkan adaptasi yang sama.

Gambar cacing Alvinellid, Paralvinella Hessleri. P. hessleri menjajah ventilasi hidrotermal di bidang hidrotermal North Iheya. Fauna ventilasi menunjukkan variasi yang jelas di sepanjang gradien lingkungan. Area yang dekat dengan ventilasi hidrotermal ditutupi dengan tikar lendir putih (koloni P. hessleri). Lobster skuad Shinkaia Crosnieri menduduki daerah -daerah di sekitar koloni P. hessleri. Kerang Bathymodiolinae tinggal lebih jauh. Kredit: Wang H, et al., 2025, PLOS Biology, CC-BY 4.0

Melawan racun dengan racun

Coauthor Dr. Hao Wang menambahkan, “Ini adalah ekspedisi laut dalam pertama saya, dan saya terpana dengan apa yang saya lihat di monitor ROV-kuning cerah Paralvinella Hessleri Cacing tidak seperti apa pun yang pernah saya lihat, menonjol dengan jelas di biofilm putih dan lanskap ventilasi hidrotermal gelap. Sulit untuk percaya bahwa hewan mana pun dapat bertahan hidup, apalagi berkembang, dalam lingkungan yang ekstrem dan beracun. ”

Dr. Wang berkata, “Apa yang membuat temuan ini semakin menarik adalah orpiment – mineral emas beracun yang sama yang diproduksi oleh cacing ini – yang pernah dihargai oleh pelukis abad pertengahan dan Renaisans. Ini adalah konvergensi biologi dan sejarah seni yang aneh, terungkap di kedalaman lautan.”

Analisis mikroskop dari butiran kuning. Bagian longitudinal batang alat cabang P. hessleri. Kredit: Wang H, et al., 2025, PLOS Biology, CC-BY 4.0

Tautan aneh ke sejarah seni

Para penulis mencatat, “Kami bingung untuk waktu yang lama oleh sifat butiran intraseluler kuning, yang memiliki warna cerah dan bentuk bulat yang hampir sempurna. Butuh kombinasi mikroskop, spektroskopi, dan analisis Raman untuk mengidentifikasi mereka sebagai mineral orpiment – temuan yang mengejutkan.”

Para penulis menyimpulkan, “Kami berharap bahwa model ‘racun dengan racun’ ini akan mendorong para ilmuwan untuk memikirkan kembali bagaimana Marinir invertebrata berinteraksi dengan dan mungkin memanfaatkan elemen beracun di lingkungan mereka. “

Analisis mikroskop dari butiran kuning. Penampang ujung peralatan cabang. Kredit: Wang H, et al., 2025, PLOS Biology, CC-BY 4.0

Referensi: “Cacing ventilasi hidrotermal laut dalam mendetoksifikasi arsenik dan sulfur dengan biomineralisasi intraseluler orpiment (AS2S3)” oleh Hao Wang, Lei Cao, Huan Zhang, Zhaoshan Zhong, Li Zhou, Chao Lian, Xiaocheng Wang, Hao Chen, Li Zhou, Lio Zhou, Xiaocheng, Xiaocheng, Lio, Lio, Lio, Lio, Lio, Lio, PLOS Biologi.
Doi: 10.1371/journal.pbio.3003291

Pendanaan: Pekerjaan ini didukung oleh hibah dari Natural Science Foundation of China (No. 42476133 hingga HW), Proyek Inovasi Sains dan Teknologi Laboratorium Laoshan (Nomor Proyek No. LSKJ202203104 ke HW), Program Sains Kain Nasional (Nomor No. No. No. Grant (No. 42221005 ke MXW). Para penyandang dana tidak memiliki peran dalam desain studi, pengumpulan dan analisis data, keputusan untuk menerbitkan, atau persiapan naskah.

Jangan pernah melewatkan terobosan: Bergabunglah dengan buletin ScitechDaily.

BN Babel