Dilema Mustahil yang Dihadapi Newt Kematian

• Rough-Skinned Newt (Taricha granulosa) adalah spesies newt paling beracun di dunia, yang hidup di wilayah Pacific Northwest di Amerika Serikat
• Ada perlombaan senjata evolusioner terkait toksisitas antara newt ini dan garter snake (Thamnophis sirtalis)
• Toksisitas ekstrem pada newt berevolusi seiring dengan resistensi ular terhadap tetrodotoksin, dan kedua pihak sama-sama menanggung biayanya
• garter snake menggunakan strategi menyimpan racun di hati sehingga dirinya juga menjadi beracun bagi predator yang memakannya
• Rincian interaksi ini dan situasi-situasi pengecualian masih terus diteliti, dan masih banyak misteri yang tersisa

---

Penyebab toksisitas newt kematian

• Taricha granulosa (rough-skinned newt), newt paling beracun di dunia, tersebar di kawasan pesisir Pacific Northwest di Amerika Utara
• Racun dari satu ekor saja dapat mematikan beberapa manusia dewasa
• Newt ini beracun, tetapi bukan venomous. Artinya, ia tidak menggigit atau menyengat, dan selama hanya tersentuh lalu tangan dicuci sangat bersih, itu aman

Alasan di balik toksisitas ekstrem newt

• Banyak newt memiliki racun, tetapi penyebab mendasar mengapa hanya Taricha granulosa yang luar biasa beracun berasal dari perlombaan senjata (arms race)
• garter snake (Thamnophis sirtalis) di wilayah ini telah berevolusi untuk memiliki resistensi terhadap tetrodotoksin (komponen racun yang sama dengan racun blue-ringed octopus), dan newt pun berevolusi menjadi semakin beracun
• Tetrodotoksin diproduksi oleh bakteri simbion yang hidup di kulit newt
• Semakin tinggi resistensi ular, semakin tinggi pula toksisitas newt, dan proses ini berlanjut sebagai loop umpan balik

Biaya toksisitas dan resistensi

• Segala sesuatu di alam memiliki biaya, dan newt harus menanggung peningkatan beban metabolik untuk mempertahankan lebih banyak bakteri sebagai harga dari peningkatan toksisitas
• Newt yang lebih beracun membutuhkan lebih banyak kalori, dan ini merugikan kelangsungan hidupnya
• Sebaliknya, resistensi terhadap tetrodotoksin pada ular juga punya biaya. Modifikasi biokimia sistem saraf untuk memperoleh resistensi dapat muncul dalam berbagai bentuk seperti gangguan fungsi neurologis, penurunan refleks, dan perubahan perilaku halus
• garter snake di luar wilayah Pacific Northwest memiliki resistensi yang lemah dan bisa mati karenanya. Artinya, evolusi resistensi jelas memiliki biaya

Mengapa garter snake memakan newt beracun

• Evolusi resistensi itu sendiri sulit, dan saat memakan newt, ular mengalami gatal, muntah, dan rasa tidak nyaman, tetapi mereka tetap terus memakannya
• Alasannya: garter snake memakan newt lalu menimbun tetrodotoksin di hati untuk melindungi dirinya dari predator. Namun ular ini tidak dapat memproduksi racun sendiri, dan seiring waktu racunnya hilang sehingga ia harus memakan newt lagi

Lingkaran setan evolusioner dalam perlombaan senjata

• Newt yang toksisitasnya lemah akan dimangsa, dan ular yang resistensinya lemah juga tidak bisa memangsa newt sehingga tidak dapat menimbun racun
• Newt tidak bisa berevolusi memiliki pola aposematic (warna peringatan). Jika terlalu mencolok, mereka justru akan lebih sering dimakan ular
• Toksisitas terus meningkat, dan resistensi ular ikut naik bersamanya, sehingga dilema evolusioner tanpa akhir ini terus berlanjut

Berbagai pengecualian dan misteri tambahan

• Di wilayah seperti Alaska, tempat tidak ada garter snake, sebagian besar newt memang bertoksisitas lemah, tetapi beberapa masih tetap kuat
• Ada juga wilayah seperti Vancouver Island yang memiliki banyak ular, tetapi perlombaan senjata toksisitas dan resistensi berlangsung lebih lemah
• Muncul pula pertanyaan apakah bukan hanya newt, tetapi garter snake sendiri dapat berevolusi memiliki pola aposematic (warna peringatan). Namun penelitian akademik tentang perubahan penampilan luar masih kurang
• Ekosistem Pacific Northwest sendiri juga secara geologis tergolong sangat muda, sehingga belum jelas apakah perlombaan senjata saat ini merupakan fenomena permanen
• Newt lain dalam genus Taricha juga sangat beracun, dan klasifikasi genus Thamnophis pun rumit

Penutup

• Perlombaan senjata dan dilema evolusioner ini telah menjadi objek penelitian banyak makalah, dan masih ada banyak misteri yang belum terpecahkan dengan jelas
• Kasus newt kematian adalah laboratorium hidup untuk tema koevolusi, interaksi ekologis, dan biaya evolusioner, dengan banyak ruang untuk penelitian di masa depan

[GN⁺]

Opini Hacker News

• Jika dilihat secara tekstual, ada klaim bahwa selalu ada biaya untuk mengembangkan resistansi, tetapi rasanya tidak harus selalu begitu. Bagi banyak hewan, tidak ada tekanan khusus untuk mengembangkan atau mempertahankan sifat itu. Seleksi alam tidak punya semacam daftar periksa; yang bertahan hanyalah apa pun yang memberi keuntungan dalam reproduksi. Misalnya, sapi tidak banyak mati karena keracunan tetrodotoxin, jadi memang tidak ada kebutuhan untuk mengembangkan resistansi itu. Manusia saja tidak bisa mensintesis vitamin C, dan sifat ini juga hilang secara kebetulan pada leluhur primata kita, lalu tidak perlu dipulihkan lagi karena mereka hidup di lingkungan yang kaya buah. Mungkin pada ular juga ada biaya untuk resistansi tetrodotoxin, tetapi poin yang ditekankan adalah bahwa itu belum tentu selalu demikian
  • Kalau argumen penulis dibalik, kita juga sering memiliki sifat seperti resistansi racun yang hampir tidak pernah dipakai, dan kita bisa menduga sifat seperti itu dipertahankan karena bebannya nyaris tidak ada. Jika resistansi tetrodotoxin termasuk sifat yang murah dipertahankan seperti ini, kemungkinan ia akan jauh lebih tersebar luas; karena tidak demikian, kita bisa menduga biayanya tinggi atau setidaknya tidak murah
  • Ada juga konsep biaya dari sudut ruang solusi genetik. Jika satu kendala berkurang, bisa jadi strukturnya membuat organisme lebih mudah beradaptasi terhadap tekanan evolusi lainnya
  • Evolusi adalah soal supply dan demand, biaya dan manfaat, kemungkinan dan batasan, dan pada akhirnya sangat dipengaruhi oleh keberuntungan
  • Jumlah hewan dan manusia yang mati karena keracunan tetrodotoxin memang bukan nol, jadi tetap ada sedikit tekanan seleksi. Jika resistansi adalah sifat yang murah dan mudah berevolusi, mungkin semua spesies sudah mengembangkannya, sehingga bisa juga diduga ambang biayanya memang sangat tinggi
  • Bahkan tanpa banyak pengetahuan biologi, cara pandang yang mencoba menjelaskan evolusi hanya lewat hubungan sebab-akibat terasa membuat frustrasi
• Baru-baru ini saya mengetahui bahwa di banyak kebun di Amerika ada tanaman mematikan, dan jika berdiri di bawahnya lebih dari 10 menit Anda hampir pasti mati. Tanaman itu adalah water-lily
  • Dari Wikipedia saya lihat bahwa vascular cambia (sel pertumbuhan volume pada tumbuhan) telah hilang secara independen pada lima garis keturunan tumbuhan, dan empat di antaranya adalah tumbuhan air, termasuk water-lily; ada juga pendapat ilmuwan bahwa monocot mungkin berevolusi dari lingkungan akuatik. Saya ingat ada teori bahwa tumbuhan air memang tidak membutuhkan pertumbuhan berkayu untuk stabilitas struktural, tetapi saya tidak bisa menemukan sumbernya
  • water-lily bukan tanaman berbahaya, beberapa bahkan bisa dimakan dan digunakan sebagai obat. Mungkin yang dimaksud adalah peace lilly atau calla lilly? Keduanya memang tidak mematikan, tetapi bisa membuat sakit jika dimakan. Yang mematikan adalah water hemlock, yang berbunga putih
• Tulisan ini disajikan dengan menarik, dan menimbulkan beberapa pertanyaan: newt yang racunnya lemah dimakan, snake yang resistansinya rendah gagal mendapatkan mangsa. Jadi tampaknya arms race terus berlanjut seperti itu. Yang membuat penasaran adalah bagaimana snake mengetahui tingkat toksisitas newt, apakah mereka membiarkan sebagian newt tetap hidup tanpa disentuh, ataukah mereka memakan semua newt yang ditemui, dan apakah newt yang sangat beracun pada akhirnya memang selamat dari serangan
  • Kerangka yang lebih tepat mungkin begini: selama waktu yang sangat panjang, gen snake memuat preferensi untuk memakan newt tertentu ini, sekaligus resistansi yang memungkinkan mereka menyimpan poison. Snake dengan kombinasi dua gen ini kemungkinan dapat berkembang biak lebih efektif. Setelah ribuan tahun pengulangan adaptasi seperti itu, snake dan newt terus saling mengunci dalam situasi red queen seperti lomba lari tanpa akhir. Tidak ada pengambilan keputusan atau kesadaran di sini; mereka hanya mengikuti pola perilaku yang tertanam
  • Menurut bagian lain yang disebut dalam artikel, jika racunnya terlalu kuat snake akan memuntahkan newt. Kurang lebih seperti manusia memuntahkan cabai yang terlalu pedas
  • Menurut Wikipedia, garter snake memang menilai tingkat toksisitas dengan benar-benar menelan sebagian newt untuk "mencicipinya". Kalau masih bisa ditelan, ia dimakan; kalau tidak, dimuntahkan
  • Dari konteksnya, garter snake menelan mangsa utuh, jadi newt yang sangat beracun bisa selamat dari percobaan dimakan. Karena itu newt terus berevolusi menghasilkan racun yang lebih kuat, dan snake pun terus meningkatkan resistansinya. Pada akhirnya arms race terus berulang
• Saya sangat suka judulnya, dan artikelnya juga sangat bagus. Sedikit menyimpang, tetapi setiap kali melihat kata "newt" saya selalu teringat bahwa Karel Capek pada 1920-an pertama kali menciptakan kata "robot", lalu juga menulis War with the Newts tentang amfibi cerdas. Terima kasih sudah membagikannya
  • Sebagai orang Prancis, ini pertama kalinya saya melihat kata itu, dan otak saya otomatis menerjemahkan judulnya sebagai "death news"
• Bagian "ternyata garter snake menyimpan tetrodotoxin di hati sehingga menjadi beracun juga bagi predator yang lebih besar darinya" benar-benar menarik karena efek sekundernya
• Katanya artikel yang ditautkan tentang blue-ringed octopus malah lebih menarik
  • Penulisnya kadang menyebut sudut pandang bahwa kita adalah robot raksasa, dan bakteri memakai kita sebagai inang sambil bergerak dan berevolusi. Saya merasa cocok dengan cara berpikir itu
  • Alam sama sekali tidak pernah ramah
• Diperkenalkan juga tautan terkait yang menyebut imunitas snake pun lemah jika dibandingkan dengan caddisfly lokal
• Saya sudah tinggal seumur hidup di wilayah ini tetapi belum pernah mendengar kasus keracunan akibat newt, jadi keracunan newt pada manusia tampaknya sangat jarang
  • Waktu kecil saya punya kenangan menyentuh these newts ke sana kemari di hutan dan sungai. Mereka memang sesering itu dijumpai
  • Saya tinggal di PNW dan sering melihat hundreds of garter snake dan some newt, tetapi belum pernah melihat Rough-Skinned Newt. Saya tidak tahu makhluk seperti ini ternyata ada di sekitar saya
• Penjelasan bahwa "ternyata garter snake juga beracun bagi predator karena menyimpan tetrodotoxin di hati" membuat saya bertanya apakah itu seefektif mekanisme pertahanan langsung newt yang menaruh racun di kulitnya. Newt bisa selamat karena predator menggigit lalu memuntahkannya, tetapi pada snake predator baru mati saat memakan hatinya, jadi perannya sebagai deterrent terasa kurang jelas. Apalagi jika hanya sebagian snake yang kebal, dari sudut pandang predator akan sulit membedakan snake yang aman dimakan dan yang berbahaya
  • Untuk pertanyaan bagaimana itu bisa menghalangi predator, dugaan saya mungkin ada efek pembelajaran dari bangkai predator mati dan bangkai snake yang termakan setengah, atau mungkin bahkan menyingkirkan satu predator saja sudah memberi keuntungan bagi spesiesnya
  • Jika ada sedikit variasi di dalam spesies predator, yaitu kecenderungan memilih mangsa yang diwariskan, maka perbedaan sekecil apa pun tetap bisa menjadi bahan kerja seleksi alam
  • Bisa juga predator tidak langsung mati setelah memakan snake, dan pada predator tingkat atas seperti mamalia ada preferensi makanan sehingga individu yang tidak memakan ular lebih mungkin bertahan; lalu ini mengeras menjadi pola genetik, atau menjadi perilaku yang dipelajari ketika induk tidak mengajarkan anaknya menangkap ular
• Saat melihat ungkapan "teal deer", awalnya saya kira itu idiom aneh. Setelah mencarinya di Urban Dictionary, ternyata "teal dear = tl;dr". Sekarang saya merasa bingung seperti garter snake yang mendadak menjadi kebal terhadap tetrodotoxin dalam jumlah luar biasa besar
  • Saya juga tidak paham pada awalnya, tetapi sekarang agak sedih melihat kenyataan bahwa orang ingin terlihat keren dengan 9 huruf alih-alih 5. Jumlah suku katanya memang berkurang, tetapi prefiks web seperti www justru lebih panjang dan tidak efisien. Dalam bahasa Jerman masih lumayan karena hanya 3 suku kata, tetapi dalam bahasa Inggris/Prancis jadi 9 suku kata. Mungkin dari awal web.domain.org memang lebih baik
  • Gara-gara ini saya jadi tahu ekspresi teal dear secara tidak langsung
  • Awalnya saya kira itu permainan kata dari "steel-man". Ternyata bukan, tapi terima kasih sudah mencarikannya