Fosil Ungkap Amfibi Gerrothorax Maritimus Hidup di Laut

Dua kerangka fosil yang ditemukan di China barat daya memberikan bukti bahwa Gerrothorax maritimus kemungkinan menjalani seluruh hidupnya di lingkungan laut sekitar 237 juta tahun lalu. Temuan ini memperluas pemahaman tentang kemampuan adaptasi amfibi purba terhadap habitat yang jauh berbeda dari lingkungan air tawar. Dilansir dari Detik iNET, penelitian yang diterbitkan dalam jurnal Nature Ecology & Evolution tersebut menggabungkan analisis anatomi, kondisi geologis, dan komposisi kimia fosil.

Tim peneliti melibatkan University of California, Davis (UC Davis), Universitas of Peking, dan Museum Geologi Guizhou. Penelitian dipimpin oleh Lipin Diao bersama sejumlah peneliti lainnya. Ryosuke Motani dari UC Davis dan Da-yong Jiang dari Universitas Peking tercatat sebagai penulis korespondensi dalam studi tersebut.

Gerrothorax maritimus memiliki bentuk tubuh lebar dan pipih yang dilindungi lapisan tulang tebal. Ciri fisiknya berbeda dari salamander raksasa yang bertubuh memanjang, meskipun ukuran keseluruhan kedua jenis hewan tersebut sebanding.

Lapisan pelindungnya tersusun atas banyak lempengan tulang yang disebut osteoderm. Bagian punggung dilapisi struktur tersebut, sedangkan tulang tambahan melindungi sisi bawah tubuh. Tungkai yang relatif kecil serta lapisan pelindung yang tebal menunjukkan bahwa tubuhnya lebih sesuai untuk lingkungan perairan daripada pergerakan di darat. Penampilannya juga berbeda dari sebagian besar amfibi modern yang memiliki kulit tanpa lapisan zirah tulang serupa.

Para peneliti menempatkan spesies ini pada cabang evolusi amfibi purba di luar kelompok katak, salamander, dan caecilian yang masih hidup. Karena itu, keberadaannya tidak menunjukkan bahwa salamander modern secara umum mampu beradaptasi menjadi hewan laut sepenuhnya.

Struktur tengkorak mengungkap cara memperoleh makanan

Susunan tengkorak dan kerangka tenggorokan mengindikasikan bahwa Gerrothorax maritimus kemungkinan merupakan pemangsa yang mencari makan di dasar laut. Alih-alih terus mengejar mangsa di perairan terbuka, hewan ini diduga menunggu organisme lain mendekat sebelum menariknya masuk ke mulut. Mekanisme tersebut diperkirakan menyerupai cara makan hiu wobbegong yang hidup saat ini.

Walaupun demikian, kemiripan fungsi tidak menunjukkan hubungan kekerabatan yang dekat antara kedua hewan tersebut. Petunjuk mengenai cara makan diperoleh dari bentuk dan kekuatan tulang yang masih terawetkan. Struktur penopang tenggorokannya diperkirakan mampu menahan gaya ketika rongga tenggorokan mengembang dengan cepat untuk menarik air beserta mangsa.

Dibandingkan kerabatnya yang hidup di air tawar, spesies ini juga memiliki perbedaan struktur yang memungkinkan pergerakan tenggorokan lebih luas. Namun, perilaku berburu tersebut tetap merupakan rekonstruksi berdasarkan anatomi, bukan aktivitas yang terekam secara langsung dalam fosil.

Bukti geologi mendukung habitat laut

Kedua kerangka berasal dari batuan Trias Akhir di Kabupaten Guanling, Provinsi Guizhou. Sekitar 237 juta tahun lalu, kawasan tersebut merupakan bagian dari cekungan laut yang terhubung dengan Samudra Tethys. Wilayah yang sama menyimpan fosil berbagai organisme laut, termasuk ikan dan reptil laut seperti ichthyosaurus.

Meski demikian, keberadaan fosil amfibi dalam sedimen laut saja belum cukup untuk memastikan bahwa hewan tersebut benar-benar hidup di sana. Bangkai hewan air tawar dapat terbawa sungai menuju laut atau hanyut menjauhi daratan setelah kematian. Untuk menguji kemungkinan tersebut, peneliti mempertimbangkan jarak lokasi fosil dari daratan utama, kondisi pengawetan, serta petunjuk kimia dalam tulangnya.

Lokasi penemuan diperkirakan berjarak sekitar 200 kilometer dari daratan utama. Pulau-pulau mungkin terdapat di sepanjang tepi dataran tinggi yang berjarak sekitar 30 kilometer, tetapi pemisahan dari sumber air tawar tetap menjadi tantangan bagi hewan yang bergantung pada habitat tersebut.

Kondisi fosil turut memperkuat dugaan bahwa hewan itu mati di dekat habitat aslinya. Spesimen berukuran lebih besar masih memiliki tulang tangan yang saling terhubung dalam posisi anatomis, suatu kondisi yang sulit dipertahankan apabila bangkai mengalami pembusukan luas dan pengangkutan laut berkepanjangan. Tim peneliti juga menemukan bagian yang rusak dan mengalami perubahan pada salah satu spesimen. Bagian tersebut tidak disertakan dalam analisis, sehingga penilaian lebih mengutamakan struktur yang terawetkan dengan baik.

Analisis isotop memperkuat dugaan kehidupan di laut

Untuk memeriksa asal lingkungan hewan tersebut, para peneliti mengukur isotop stronsium dalam tulang fosil. Isotop merupakan bentuk unsur kimia yang memiliki jumlah neutron berbeda, sedangkan perbandingan isotop tertentu dapat membantu mengidentifikasi karakter lingkungan masa lampau. Hasil pengukuran pada tulang mendekati perkiraan rasio isotop stronsium air laut pada awal Trias Akhir. Sebaliknya, batuan di sekitar lokasi menunjukkan pengaruh sumber geologis daratan yang lebih kuat.

Perbedaan tersebut mendukung dugaan bahwa tulang merekam sinyal kimia dari lingkungan laut ketika hewan masih hidup. Kesamaan hasil pada kedua spesimen juga menjadi bagian dari dasar penilaian para peneliti. Meski begitu, komposisi kimia fosil dapat berubah setelah organisme terkubur.

Proses perubahan akibat penguburan ini dikenal sebagai diagenesis dan perlu diperhitungkan sebelum hasil isotop digunakan untuk merekonstruksi habitat purba. Menurut interpretasi tim, perbedaan antara komposisi tulang dan batuan di sekitarnya, disertai kemiripan hasil kedua spesimen, lebih mendukung perubahan terbatas daripada penggantian total komposisi asli. Bukti kimia ini dinilai sejalan dengan kondisi geologis dan anatomi fosil.

Tantangan fisiologis hidup di air asin

Amfibi modern umumnya menghadapi hambatan ketika berada di air laut karena kulitnya memungkinkan pertukaran air dan zat terlarut dengan lingkungan. Sifat tersebut membantu penyerapan air dan, pada banyak spesies, mendukung pernapasan, tetapi juga dapat meningkatkan kehilangan air ketika berada dalam lingkungan asin.

Sejumlah amfibi yang masih hidup, termasuk katak pemakan kepiting, mampu menoleransi kondisi air payau. Namun, toleransi terhadap campuran air tawar dan air laut tidak sama dengan kemampuan menjalani seluruh siklus kehidupan di laut tanpa akses ke air tawar. Para peneliti mengajukan hipotesis bahwa lapisan pelindung Gerrothorax maritimus yang tebal membantu mengurangi pertukaran zat melalui permukaan tubuh.

Mereka juga menduga bahwa sistem pengambilan air dan pembuangan garam mengalami penyesuaian untuk mendukung kehidupan di lingkungan laut. Dalam rekonstruksi tersebut, saluran pencernaan diperkirakan membantu memasok air, sementara insang berperan dalam pengeluaran kelebihan garam. Susunan yang diusulkan memiliki kemiripan dengan beberapa aspek fisiologi ikan laut, tetapi mekanisme tepatnya belum dapat dipastikan dari fosil.

Kerangka yang ditemukan tidak mempertahankan jaringan lunak yang diperlukan untuk mengukur secara langsung permeabilitas tubuh maupun proses pengangkutan garam. Oleh sebab itu, fungsi fisiologis lapisan pelindung dan organ lainnya masih harus disimpulkan melalui anatomi serta perbandingan dengan hewan yang hidup.

Reproduksi masih menjadi pertanyaan terbuka

Adaptasi terhadap air laut belum menjelaskan seluruh kebutuhan biologis spesies tersebut. Reproduksi menjadi salah satu persoalan penting karena telur dan individu yang sedang berkembang juga harus mampu menghadapi kondisi lingkungan asin. Belum ada bukti dari kedua kerangka yang dapat memastikan apakah Gerrothorax maritimus menghasilkan telur tahan garam atau melahirkan anak hidup. Aspek tersebut masih memerlukan temuan fosil tambahan.

Penemuan ini juga tidak menetapkan kapan amfibi pertama kali memasuki lingkungan laut. Fosil amfibi lain sebelumnya telah dikaitkan dengan kawasan pesisir atau perairan payau, sedangkan temuan Gerrothorax maritimus berfokus pada bukti yang mendukung kehidupan sepenuhnya di laut. Spesimen tambahan berpotensi membantu menentukan seberapa luas gaya hidup tersebut berkembang dan apakah kerabat dekatnya memiliki adaptasi serupa. Temuan baru juga dapat menguji dugaan mengenai pola makan serta mekanisme fisiologis yang memungkinkan hewan ini bertahan di lingkungan asin.

Untuk saat ini, kedua kerangka tersebut memberikan bukti penting tentang garis keturunan amfibi purba yang kemungkinan hidup jauh dari ketergantungan terhadap air tawar. Namun, cara biologis yang digunakan Gerrothorax maritimus untuk mengatasi tantangan kehidupan laut masih belum sepenuhnya dipahami.