Fosil Gigi menunjukkan Pola Makan dan Waktu Kemunculan Rumput
Suka dengan artikel ini?
Jelajahi artikel-artikel FaktaIlmiah yang berdasarkan apa yang dibaca dan ditonton teman-teman.Terbitkan aktivitas Anda sendiri dan dapatkan kendali penuh. Login
Minggu, 17 April 2011 - Fosil gigi hewan-hewan Afrika menunjukkan kalau dalam 10 juta tahun terakhir, hewan pemakan rumput berbeda mulai merumput pada berbagai saat ketika sebagian berganti makanan dari dedaunan dan perdu, menurut studi Universitas Utah.
Hewan pertama memakan rumput waktu itu – secara teknis adalah rumput musim kemarau yang disebut tanaman C4 – adalah leluhur zebra, mulai 9,9 juta tahun lalu. Selanjutnya, sebagian namun tidak semua badak berpindah, mulai 9,6 juta tahun lalu. Pemakan rumput menyebar 7,4 juta tahun lalu pada leluhur gajah. Kuda nil mulai merumput lebih lambat. Dan jerapah, dengan kepalanya di pepohonan, tidak pernah beralih.
Studi yang dilakukan tim peneliti internasional yang dipimpin Utah diterbitkan dalam jurnal Proceedings of the National Academy of Sciences.
Studi ini mengkonstruksi catatan perubahan pola makan 7 juta tahun – dari 10 juta tahun hingga 3 juta tahun lalu – dengan menganalisa rasio isotop karbon dalam 452 fosil gigi dari sembilan famili hewan di tiga lokasi di Kenya yang juga didiami leluhur manusia mirip kera.
“Catatan ini adalah yang pertama menunjukkan respon diet pada famili herbivora pada kemunculan rumput musim kemarau di Afrika Timur, setidaknya 10 juta tahun lalu,” kata penulis perdana, Kevin Uno, seorang mahasiswa doktoral geologi di Universitas Utah. “Rumput sekarang menjadi makanan utama banyak herbivora di sana.”
Ia menambahkan: “Hasil ini menggambarkan respon makanan diferensial berubah dalam iklim dan lansekap dari 10 juta hingga 3 juta tahun lalu, sebuah periode yang mencakup kemunculan manusia purba yang pada akhirnya menghadirkan manusia.”
Penemuan ini “menunjukkan kalau berbagai hewan merespon berbeda pada perubahan ekologi,” kata geokimiawan, Thure Cerling, penulis senior studi ini dan juga profesor paripurna dalam geologi, geofisika dan biologi di Universitas Utah.
“Hal ini memiliki implikasi bagi masa depan planet kita saat iklim dan ekologi berubah sebagai hasil aktivitas manusia – bukan hanya perubahan iklim, namun perubahan penggunaan lahan seperti pertanian dan penggurunan,” tambahnya. “Dan tidak selalu mungkin untuk meramalkan bagaimana berbagai bagian ekosistem akan merespon pada perubahan ini.”
Uno dan Cerling melakukan studi ini bersama John Harris dari Museum George C. Page di Los Angeles; paleontolog Meave Leakey dari Lembaga Lembah Turkana, Kenya yang berbasis di Universitas Stony Brook di New York; dan ilmuan Jepang Yutaka Kunimatsu dan Masato Nakatsukasa dari Universitas Kyoto dan Hideo Nakaya dari Universitas Kagoshima.
Permukaan kunyah fosil geraham atas seekor equid – leluhur zebra – yang hidup di Afrika Timur, 9,6 juta tahun lalu. (Credit: Kevin Uno, University of Utah)
10 juta Tahun lalu
Bagi hewan Afrika yang hidup jutaan tahun lalu, makanan mereka terekam dalam rasio isotop karbon dalam enamel gigi mereka yang sekarang telah memfosil. Rasio ini mengungkapkan apakah hewan tersebut memakan tanaman yang menggunakan fotosintesis C3 atau C4 untuk mengubah cahaya matahari menjadi energi.
Tanaman C3 termasuk pohon, perdu dan rumput musim hujan. Sebagian besar tanaman C4 adalah rumput dan semak musim kemarau yang umum ditemukan di daerah tropis. Saat ini di Afrika Timur, semua rumput adalah rumput C4.
Karbon yang dimakan tertanam dalam enamel gigi, memungkinkan para peneliti mengetahui apakah hewan yang telah lama mati ini memakan rumput C4 atau makan dari pohon atau perdu C3.
Perubahan iklim global dan regional berpotensi mengubah hutan menjadi padang rumput atau sebaliknya. Ketika ini terjadi dalam daerah besar, hewan harus merubah pola makanannya atau berhadapan dengan akibatnya, yang dalam kasus ekstrim berarti pindah ke habitat baru atau akhirnya punah.
Rekaman makanan herbivora Afrika Timur dari 10 juta hingga 3 juta tahun lalu menunjukkan perubahan dramatis pada berbagai tingkatan dan waktu. Perubahan ini bergeser dari memakan tanaman C3 – pohon, perdu dan rumput musim hujan – menjadi memakan rumput C4 tropis musim kemarau, yang pertama muncul di Afrika Timur 10 hingga 15 juta tahun lalu.
Perpindahan para hewan ke rerumputan mulai pada rumput musim kemarau pertama muncul di Afrika Timur, namun jauh sebelum padang rumput mulai tersebar luas di daerah ini. Bukti sebelumnya menunjukkan Afrika Timur didominasi ekosistem C3 (pohon, perdu dan semak musim hujan) pada epoh Miosen Tengah dan Akhir sekitar 16 hingga 5 juta tahun lalu, namun lansekap mosaik rumput C4 sudah ada.
Penelitian sebelumnya Cerling tidak menemukan bukti persebaran rerumputan lebih awal dari 4,2 juta tahun lalu. “Pergeseran utama menuju lingkungan kering di daerah ini mulai sekitar 2,7 juta tahun lalu,” kata Uno. “Dan hanya pada 1 juta tahun terakhir padang rumput menjadi dominan seperti sekarang di Afrika Timur.”
Namun bahkan sebelum 4,2 juta tahun lalu, “ada cukup rumput C4 disekitar untuk memberi makan banyak hewan,” tambahnya.
Herbivora pertama yang memakan rumput C4 memiliki gigi yang lebih panjang yang perlu waktu bagi rumput abrasif agar dapat rusak. Ketersediaan rumput C4 yang semakin banyak berarti kalau ada sumber makanan baru yang tersedia bagi herbivora yang ingin mencoba apakah mereka dapat mencerna rumput kasar ini, yang memiliki lebih banyak selulosa dan mutu gizi yang lebih rendah daripada tanaman C3.
Sejarah Pemakan Tanaman Afrika Timur
Studi terbaru ini memberikan sejarah makanan hewan pemakan tanaman Afrika Timur:
- Kuda (Equidae) purba, leluhur zebra, adalah herbivora pertama yang mengembangkan pola makan utama rumput C4. Antara 9,9 hingga 7,4 juta tahun lalu, mereka melakukan transisi cepat secara geologis, dari memakan pepohonan dan perdu menjadi makan rumput C4 semata.
- Kerabat badak juga mengadopsi diet utama rumput C4 sebelum sebagian besar famili hewan lain, sejauh 9,6 juta tahun lalu. Walau begitu, sebagian tetap memakan pepohonan dan perdu atau makan campuran dengan rumput C4. Karenanya, berbagai spesies badak tidak harus berkompetisi pada makanan yang sama – sebagaimana halnya dengan badak modern.
- Dua jalur silsilah purba gajah, elephantidae dan gomphotheres, tidak mulai berpindah ke rumput C4 hingga 7,4 juta tahun lalu, namun sekali mereka pindah, mereka tetap menjadi perumput hingga sangat dekat ke masa kini, mungkin beberapa juta tahun terakhir. Sekarang, gajah Afrika dan Asia makan terutama pohon dan perdu C3.
- Suidae, leluhur babi hutan lambat memakan rumput C4. Beberapa memakannya lebih dari 9 juta tahun lalu, dan hanya dari 6,5 hingga 4,2 juta tahun lalu babi memiliki makanan campuran daun C3 dan rumput C4 atau dominan rumput.
- Kuda nil modern makan sebagian besar rumput C4, namun 9,9 juta tahun lalu, leluhurnya hanya memakan daun pepohonan dan perdu. Perubahan yang terjadi bertahap.
- Bovidae – yang sekarang mencakup gazelle, wildebeest dan kerbau tanjung – memakan rumput C4 9,6 juta tahun lalu, namun beberapa spesies tetap mempertahankan makanan C3, sebagian lagi memakan rumput C4, dan sisanya memakan keduanya.
- Deinotheriidae yang sekarang telah punah, memiliki dua gading di rahang bawah dan merupakan kerabat gajah, tidak menunjukkan makanan rumput C4 dalam sejarahnya.
- Giraffidae, yang menjadi leluhur jerapah, bertopang hanya pada tanaman C3 sepanjang sejarah, sebagian karena leher mereka yang panjang terancang untuk menjangkau dedaunan di pohon, bukannya rumput di kakinya.
Sumber berita:
Referensi jurnal:
Kevin T. Uno, Thure E. Cerling, John M. Harris, Yutaka Kunimatsu, Meave G. Leakey, Masato Nakatsukasa, Hideo Nakaya. Late Miocene to Pliocene carbon isotope record of differential diet change among East African herbivores. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2011; DOI: 10.1073/pnas.1018435108
- Tujuan Hidup yang Lebih Besar Melindungi Perubahan Berbahaya di Otak yang Berasosiasi dengan Penyakit Alzheimer
- Resiko Cacat Lahir Lebih Tinggi pada Reproduksi yang Dibantu
- Pandangan Berbeda Mengenai Tuhan Mempengaruhi Perilaku Mencontek
- Manfaat Pengasuhan Anak Bermutu Tinggi Tetap Terasa Ketika Individu telah Berusia 30 Tahun
- Korupsi Menghambat Pertumbuhan Ekonomi Negara Berpenghasilan Rendah
- Asal Usul Suku-Suku Di Indonesia
- Kelelawar, Paus, dan Bio-Sonar: Temuan Baru Tentang Perilaku Mencari Makan Paus Mengungkapkan Konvergensi Evolusi Mengejutkan
- Tuhan dan Sains Modern (Part 11): Penutup
- Untuk Mendorong Kepuasan Konsumen, Pemilik Harus Memperhatikan Kepuasan Kerja Karyawan
- Kepulauan Pasifik di Khatulistiwa Dapat Menjadi Tempat Pengungsian Terumbu Karang dalam Iklim yang Menghangat Karena Perubahan Arus Samudera