Sebuah paper, " Marine teleost locates live prey through pH sensing" merinci pekerjaan Caprio dan rekan risetnya, diterbitkan dalam jurnal Science pada tanggal 6 Juni ini merupakan laporan pertama dari ikan apa saja yang menggunakan pH untuk menemukan mangsanya.
"Apa yang membuat hal ini begitu menarik adalah bahwa penemuan itu tak terduga, kebetulan," kata Caprio.
Penelitian ini dimulai pada tahun 1984 ketika Caprio, spesialis dalam sistem rasa dan bau vertebrata perairan, penyelidikan kolaboratif dimulai di Kagoshima University memeriksa fisiologi sistem rasa lele laut Jepang. Sambil melakukan rekaman listrik dari kumis ikan ia melihat bahwa setiap serabut saraf sensorik baru akan menanggapi amplitudo yang jauh lebih besar daripada yang lain.
"Segera saya tahu bahwa ada sesuatu yang berbeda tentang saraf itu, tapi saya bekerja pada sebuah proyek yang berbeda didanai oleh National Science Foundation dan harus menempatkan keingintahuan saya di bagian belakang," kata Caprio.
Pada tahun 1986, keingintahuan Caprio semakin besar, dan ia meminta teman-temannya di Jepang untuk mengirimkan dia beberapa ikan lele sehingga ia bisa memeriksa apa yang memicu respon yang begitu besar dalam ikan ini.
"Saya menduga respon terjadi karena perubahan pH yang disebabkan oleh beberapa rangsangan," katanya. "Itu jelas bahwa ada serabut saraf sensorik di ikan ini yang menanggapi fenomena penurunan pH air laut, namun, apa yang saya tidak tahu adalah apa fungsinya."
Caprio mengajukan penyelidikannya lagi, seperti kegiatan penelitian lainnya terdahulu, dan dilanjutkan analisis pada tahun 2005 dengan dukungan dari National Institutes of Health dan LSU. Caprio ke Jepang enam kali antara tahun 2005 dan 2013, menetap setidaknya satu bulan setiap kali kunjungan. Selama waktu ini, ia memusatkan perhatiannya pada sistem saraf ikan, sementara rekannya melakukan percobaan perilaku.
Untuk percobaan fisiologis, ikan yang dilengkapi dengan elektroda yang memungkinkan pencatatan respon ikan terhadap air dari berbagai pH. Selama kurun waktu ini mereka menemukan bahwa fungsi sensitivitas kumis ikan terhadap perubahan kecil kadar pH air adalah karena respirasi cacing laut kecil, polychaetes, mangsa utama dari lele laut.
Cacing laut hidup di tabung atau liang di lumpur. Sebagai cacing yang bernapas, mereka melepaskan sejumlah kecil karbon dioksida dan asam, menghasilkan sedikit penurunan pH air laut yang dideteksi oleh lele laut yang bersifat nokturnal.
"Ikan ini seperti pH meter berjalan. Mereka sama baiknya dengan pH meter komersial di laboratorium," kata Caprio.
Untuk percobaan perilaku, para peneliti menempatkan ikan di akuarium diisi dengan air laut, bersama dengan cacing laut, yang ditempatkan dalam tabung kaca dalam substrat karang akuarium. Para peneliti menggunakan fotografi inframerah untuk menunjukkan bahwa ikan nokturnal aktif menghabiskan lebih banyak waktu di sekitar cacing daripada di lokasi lain di dalam akuarium. Para peneliti juga menegaskan bahwa lele tertarik ke lokasi di mana akuarium air laut dengan kadar pH rendah yang sedang dipancarkan dari tabung kecil bahkan ketika tidak ada cacing yang hadir. Selain itu, ikan ini menjadi sangat aktif, mencari makanan dan bahkan menggigit berulang kali pada ujung tabung.
Penelitian ini menunjukkan bahwa sensitivitas lele tertinggi dalam air laut alami pH 8.2, namun menurun drastis pada pH kurang dari 8. Temuan ini menyiratkan bahwa kemampuan menentukan lokasi makanan oleh lele laut Jepang dapat dipengaruhi oleh keasaman laut.
Studi menunjukkan bahwa sebelum revolusi industri, tingkat karbon dioksida sekitar 280 ppm. Hari ini, adalah 390 ppm, dan ilmuwan memprediksi bahwa kadar tersebut bisa meningkat menjadi 900 ppm pada tahun 2100. Menurut National Oceanic and Atmospheric Administration, lautan menyerap sekitar seperempat dari karbon dioksida yang dilepaskan di atmosfer setiap tahun, sehingga meningkatkan keasaman laut.
"Setelah pH laut turun jauh di bawah 8, shell memproduksi invertebrata tidak bisa lagi menghasilkan cangkang mereka," kata Caprio. "Pekerjaan kami mungkin bisa menjadi indikator kemungkinan efek keasaman laut pada vertebrata laut. Jika proses pengasaman laut berlanjut pada tingkat yang sama, kita tidak tahu apakah kehidupan laut akan dapat beradaptasi dengan perubahan yang cepat seperti pH. Hal ini dimungkinkan bahwa sensor bisa beradaptasi dengan perubahan tersebut, tapi kami tidak yakin bahwa ini akan terjadi. Sampai saat ini, apa yang kita tahu adalah bahwa sensor ini bekerja secara optimal di sekitar pH 8,2, yaitu air laut normal. Jika kadar pH laut jauh di bawah 8, sejumlah peristiwa merugikan mungkin terjadi. "
Sumber :
Louisiana State University. (2014, June 5). Unique way that catfish locate prey: 'Whiskers' detect slight changes in pH. ScienceDaily. Retrieved September 5, 2014 from www.sciencedaily.com/releases/2014/06/140605183613.htm
