Warna hijau pada insang ikan zebra ini menunjukkan adanya hubungan keturunan antara gen pada telinga luar manusia dan insang ikan. (Sumber: Live Science)

Sebagai salah satu organ manusia, telinga berfungsi sebagai alat pendengaran dan alat keseimbangan. Telinga manusia terdiri atas tiga bagian, yaitu telinga luar, telinga tengah, dan telinga dalam.

Telinga luar adalah bagian yang terletak di kedua sisi kepala dan terlihat oleh mata. Bagian ini juga disebut juga daun telinga atau pinna. Telinga luar terdiri dari tulang rawan dan kulit yang beralur, serta mengandung kelenjar yang mengeluarkan kotoran telinga.

Telinga tengah memiliki membran timpani (gendang telinga), saluran eustachius, dan tiga tulang kecil yang menyalurkan getaran suara dari membran timpani ke telinga bagian dalam. Tiga tulang itu disebut maleus, inkus, dan stapes. Membran timpani sendiri memisahkan telinga luar dan telinga tengah.

Telinga bagian dalam terdiri dari dua bagian, yaitu koklea yang berfungsi sebagai organ pendengaran, dan kanalis semisirkularis yang bertanggung jawab untuk menjaga keseimbangan.

Telinga luar dipandang sebagai fitur unik dan misterius pada manusia dan mamalia lainnya. Sebelumnya, tidak ada yang tahu asal usul telinga luar.

Namun sebuah studi terbaru berjudul “Penggunaan Kembali Program Regulasi Gen Insang untuk Evolusi Telinga Luar” (Repurposing of A Gill Gene Regulatory Program for Outer Ear Evolution) mengatakan bahwa telinga luar manusia mungkin berevolusi dari insang ikan prasejarah.

Melansir dari Live Science, eksperimen penyuntingan gen memperkirakan bahwa tulang rawan pada insang ikan bermigrasi ke dalam liang telinga jutaan tahun yang lalu selama evolusi. Para ilmuwan bahkan berteori bahwa telinga luar manusia mungkin berkaitan dengan evolusi pada invertebrata laut purba, seperti kepiting tapal kuda yang muncul sekitar 400 juta tahun yang lalu.

Selain itu, para peneliti telah lebih dulu mengungkap bahwa telinga tengah manusia muncul dari tulang rahang ikan purba. Evolusi yang mengubah fungsi struktur anatomi inilah yang membuat mereka bertanya-tanya apakah telinga luar yang bertulang rawan mungkin juga muncul dari beberapa struktur ikan purba atau bukan.

Dalam studi ini, tim ilmuwan menggunakan pewarnaan protein untuk mengungkap bahwa insang ikan zebra (Danio rerio), ikan salmon Atlantik (Salmo salar), dan tiga spesies ikan lainnya mengandung tulang rawan elastis. Semua ikan tersebut adalah spesies ikan bertulang modern dengan ciri umum memiliki tulang rawan elastis.

Selanjutnya, tim ilmuwan menguji hubungan evolusi antara tulang rawan elastis pada insang ikan dan telinga luar mamalia. Karena tulang rawan elastis tidak terawetkan dengan baik dalam fosil, mereka menggunakan petunjuk molekuler sebagai gantinya. Mereka lalu mencari elemen pengendali gen yang disebut “penambah” atau enhancer, yaitu urutan DNA pendek yang dapat mengaktifkan gen terkait saat terikat oleh protein tertentu.

Karena “penambah” genetik merupakan jaringan yang sangat spesifik, tim ilmuwan dapat dengan mudah mendeteksi di mana ia aktif. Gage Crump, seorang profesor biologi sel induk dan pengobatan regeneratif di University of Southern California yang ikut menulis studi ini, memasukkan elemen “penambah” telinga luar manusia ke dalam genom ikan zebra.

Hal ini bertujuan untuk menguji apakah aktivitas elemen ini serupa dengan insang ikan dan telinga luar manusia. Hasilnya, percobaan tersebut memicu aktivitas pada insang ikan zebra, mengisyaratkan adanya hubungan keturunan antara gen pada telinga luar manusia dan insang ikan.

Kemudian, para peneliti melakukan percobaan secara terbalik. Mereka memasukkan elemen “penambah” yang terkait dengan insang ikan zebra ke dalam genom tikus. Mereka mendeteksi adanya aktivitas pada telinga luar tikus.

Tim juga melakukan serangkaian percobaan lain pada kecebong dan kadal anole hijau (Anolis carolinensis). Percobaan kedua ini menunjukkan bahwa amfibi dan reptil juga mewarisi struktur insang dan telinga dari ikan.

Pada kadal, aktivitas elemen “penambah” berada di liang telinga, yang menunjukkan bahwa tulang rawan elastis telah mulai berpindah dari insang ke telinga luar pada saat reptil baru muncul di Bumi sekitar 315 juta tahun yang lalu.

Temuan ini menunjukkan bahwa elemen-elemen program perkembangan insang di masa lalu digunakan kembali beberapa kali selama evolusi vertebrata untuk menghasilkan struktur insang dan telinga yang beragam.

Tim juga menemukan elemen “penambah” dalam sel kepiting tapal kuda memicu aktivitas pada insang ikan zebra.

Hasil-hasil yang diperoleh dari eksperimen ini membuat tim ilmuwan berkesimpulan bahwa telinga luar manusia mungkin berevolusi dari insang ikan prasejarah. Dan akar evolusinya jauh lebih dalam daripada yang diperkirakan sebelumnya. Namun mereka menekankan bahwa penelitian lebih lanjut diperlukan untuk mengonfirmasi teori tersebut. [BP]