Paruh burung punya bentuk dan ukuran yang macam-macam banget – mulai dari paruh kecil kayak sedotan kolibri sampai paruh tajam kayak pisau elang.
Tapi, kami nemuin kalau di balik keragaman luar biasa ini, ada aturan matematika tersembunyi yang ngatur pertumbuhan dan bentuk paruh di hampir semua burung yang hidup sekarang.
Hebatnya lagi, aturan ini bahkan ngejelasin bentuk paruh nenek moyang burung yang udah lama punah, yaitu dinosaurus. Kami seneng banget bisa berbagi temuan ini, yang sekarang udah diterbitin di jurnal iScience.
Dengan mempelajari paruh lewat aturan matematika ini, kita bisa ngerti gimana wajah burung dan dinosaurus lain berevolusi selama lebih dari 200 juta tahun. Kita juga bisa tahu kenapa, dalam kasus yang jarang, aturan ini bisa dilanggar.
Saat Alam Patuh Aturan
Nemuin aturan universal dalam biologi itu langka dan susah – kayaknya cuma sedikit banget kejadian di mana hukum fisika berlaku di semua organisme.
Tapi pas kita nemuin aturan, itu cara yang ampuh buat ngejelasin pola yang kita lihat di alam. Tim kami sebelumnya nemuin aturan biologi baru yang ngejelasin bentuk dan pertumbuhan banyak struktur runcing, termasuk gigi, tanduk, kuku, cangkang, dan pastinya, paruh.
Aturan matematika sederhana ini nangkap gimana lebar struktur runcing, kayak paruh, melebar dari ujung ke pangkal. Kami nyebut aturan ini “power cascade”.
Setelah nemuin ini, kami penasaran banget gimana power cascade bisa ngejelasin bentuk paruh burung dan dinosaurus lainnya.
Dinosaurus Punya Paruh Lebih dari Sekali
Kebanyakan dinosaurus, kayak Tyrannosaurus rex, punya moncong yang kuat dengan gigi runcing. Tapi beberapa dinosaurus (kayak dinosaurus mirip emu Ornithomimus edmontonicus) gak punya gigi sama sekali dan malah punya paruh.
Di theropoda, kelompok dinosaurus tempat T. rex berasal, paruh berevolusi setidaknya enam kali. Setiap kali, gigi hilang dan moncong memanjang jadi bentuk paruh selama jutaan tahun.
Tapi cuma satu dari kelompok dinosaurus yang luar biasa ini yang selamat dari peristiwa kepunahan massal 66 juta tahun lalu. Yang selamat ini akhirnya jadi burung modern kita.
Burung Awal Ngikutin Aturan
Buat neliti aturan pertumbuhan power cascade, kami neliti 127 spesies theropoda. Kami nemuin kalau 95% paruh dan moncong theropoda ngikutin aturan ini.
Pake analisis evolusi canggih lewat pemodelan komputer, kami nunjukkin kalau nenek moyang theropoda kemungkinan besar punya moncong bergigi yang ngikutin aturan power cascade.
Yang bikin seneng, ini nunjukkin kalau power cascade ngejelasin pertumbuhan bukan cuma paruh dan moncong theropoda, tapi mungkin moncong semua vertebrata: mamalia, reptil, dan ikan.
Yang Patuh dan Yang Melanggar Aturan
Setelah selamat dari kepunahan massal, burung ngalamin perubahan yang luar biasa. Burung sekarang hidup di seluruh dunia dan paruh mereka beradaptasi di setiap tempat dengan cara yang sangat khusus.
Kita lihat bentuk paruh buat makan buah, nangkap serangga, nusuk dan nyobek daging, bahkan nyeruput nektar. Mayoritas ngikutin aturan pertumbuhan power cascade.
Meskipun jarang, beberapa burung yang kami teliti melanggar aturan. Salah satunya Eurasian spoonbill, yang bentuk paruhnya sangat khusus buat nyaring lumpur buat nangkap makhluk air. Mungkin cara makannya yang unik bikin dia melanggar aturan umum ini.
Kami sama sekali gak kesel sama yang melanggar aturan kayak spoonbill ini. Malah, ini makin nunjukin betapa informatifnya power cascade. Kebanyakan paruh burung tumbuh ngikutin aturan kami, dan paruh-paruh itu bisa buat macem-macem cara makan.
Tapi kadang-kadang, yang aneh kayak spoonbill melanggar aturan pertumbuhan power cascade buat nangkap “cacing” khusus mereka.
Sekarang kita tahu kalau kebanyakan paruh burung dan dinosaurus ngikutin power cascade, langkah besar selanjutnya dalam penelitian kami adalah neliti gimana paruh burung tumbuh dari piyik sampai dewasa.
Kalau power cascade beneran aturan pertumbuhan dasar di paruh burung, kita mungkin nemuin itu tersembunyi dalam banyak bentuk lain di seluruh pohon kehidupan.
Kathleen Garland, Kandidat PhD, School of Biological Sciences, Monash University dan Alistair Evans, Profesor, School of Biological Sciences, Monash University
Artikel ini diterbitkan ulang dari The Conversation di bawah lisensi Creative Commons. Baca artikel aslinya.
(KoranPost)
Sumber: www.sciencealert.com
https://www.sciencealert.com/this-secret-mathematical-rule-has-shaped-beaks-for-200-million-years
