Riftia pachyptila: Cacing Tabung Raksasa Penghuni Laut Dalam

Pernahkan terbayang bagi anda bagaimana organisme dapat hidup jauh dengan kedalaman lebih dari 1000 m, dalam lingkungan ekstrim yang minim cahaya matahari, suhu rendah dan tekanan tinggi?  Bahkan pada beberapa bagian laut dalam mempunyai kondisi lingkungan yang lebih menantang di habitat tertentu, seperti hydrothermal vent (lubang hidrotermal) yang memiliki suhu sangat tinggi berkisar >400oC, deep hypersaline anoxic basins (DHAB) dengan salinitas yang sangat tinggi, dan jurang yang dalam memiliki kedalaman hingga 11 km dengan kondisi tekanan yang sangat tinggi.

Faktanya, hasil penemuan menjelaskan beberapa organisme dapat bertahan hidup pada lingkungan ektrim tersebut, seperti mikroorganisme di lubang hidrotermal, karang laut dalam, ikan, dan banyak makhluk unik lainnya. Nah, mari kita mengenal lebih dekat dengan cacing tabung raksasa (giant tube worm; Riftia pachyptila), salah satu organisme penghuni laut dalam khususnya di sekitar lubang hidrotermal.

Apa itu Cacing Tabung Raksasa?

Disebut cacing tabung raksasa karena memang penampilan fisiknya yang tidak biasa. Cacing tabung raksasa terdiri dari tubuh yang lembut dikelilingi oleh tabung luar keras berwarna keputihan yang terbuat dari chitin (bahan yang sama pada cangkang kepiting/lobster) dan tumbuh hingga lebih dari 3 meter.  Merupakan invertebrata laut yang berada dalam filum Annelida dan dapat hidup dengan kondisi cahaya yang sangat gelap.

Pertama kali ditemukan pada tahun 1977 pada saat ekspedisi gabungan Perancis dan Amerika Serikat di Galapagos Rift yang melakukan penelitian terkait lubang hidrotermal. Sekadar info, lubang hidrotermal adalah geyser bawah air yang diciptakan oleh lempeng tektonik. Lempeng bergerak dan membuat retakan di dasar laut. Di sebagian besar laut dalam, area sekitar lubang hidrotermal sangat subur dan menjadi tuan rumah bagi berbagai makhluk hidup yang memanfaatkan bahan kimia terlarut dari lubang hidrotermal seperti hidrogen sulfida.

Riftia pachyptila tumbuh subur berkoloni di dasar Samudra Pasifik dan berkerumun dekat lubang hidrotermal sekitar kedalaman 2500 m. Hewan tersebut dapat mentoleir suhu hingga 54oC dan tingkat hidrogen sulfida yang sangat tinggi di mana pada sebagian besar organisme merupakan bahan kimia yang beracun.

Morfologi Cacing Tabung Raksasa

Susunan morfologi Riftia pachyptila agak janggal karena hanya terdiri dari dari kantung yang tertutup, tanpa mulut atau organ pencernaan lainnya. Dibagian ujung terdapat “Plume” berbentuk helaian bulu yang berwarna merah mengandung hemoglobin.  Pada bagian tersebut terjadi pengikatan oksigen, karbondioksida dan hidrogen sulfida. Dibagian bawah terdapat “vestimentum”, dibentuk oleh pita otot berbentuk sayap dan menyajikan dua lubang genital diujungnya. Otot tersebut memiliki beberapa fungsi, yaitu membantu menahan cacing di dalam tabung, menghasilkan bahan baru untuk tabung, memiliki pori-pori untuk melepaskan sperma atau telur di saat pemijahan serta berisi jantung dan otak.

Bagian tubuh cacing yang terbesar adalah “trophosome”, organ khusus yang mempunyai tekstur seperti spons dimana  mengandung bakteri  khusus yang menampung bakteri simbiosis tempat cacing tabung mendapatkan nutrisinya. Tabung pada cacing merupakan silinder berongga yang keras, dan melindungi cacing seperti kulit hewan lainnya. “Opisthosome”, berfungsi menahan cacing dalam tabung dan sebagai tempat limbah disimpan.

Gambar 2. Morfologi Riftia Pachyptila [Sumber: Minic & Hervé 2003: 40528]

Bagaimana Cacing Tabung Raksasa bertahan di Lubang Hidrotermal?

                Ekosistem lubang hidrohermal tidak bergantung pada tanaman hijau dan sinar matahari untuk makanan mereka. Mereka mampu menggunakan zat kimia dalam cairan hidrotermal melalui proses yang dinamakan kemosintesis yaitu proses di mana organisme hidup mengubah energi di lingkungan mereka menjadi energi yang tersimpan dalam molekul organik. Massa yang keluar dari lubang hidrotermal mengandung banyak mineral terlarut dan mendukung populasi bakteri kemoautotrofik.

Cacing tabung raksasa tidak mempunyai mulut, mata, perut, dan saluran pencernaan. Lalu bagaimana cara memperoleh makanan yang dibutuhkan agar dapat bertahan hidup? Jawabannya adalah cacing tabung raksasa  bersimbiosis mutualisme dengan bakteri kemosintesis di dalam jaringan tubuhnya. Trophosome pada cacing tabung dipenuhi oleh bakteri yang melahap gas vulkanik (umumnya hidrogen sulfida) serta menjadi sumber makanan dan energi. Saat bakteri mengubah bahan kimia menjadi energi untuk diri sendiri, mereka menghasilkan gula sederhana dan senyawa lain yang diserap cacing sebagai makanan. Cacing tabung raksasa menggunakan hemoglobin untuk mengekstrak oksigen dari lingkungan sekitarnya dan sekaligus mentolerir pengaruh hidrogen sulfida yang dalam keadaan normal bersifat inhibitor pada oksigen.

Perilaku dan Reproduksi

Cacing tabung raksasa membentuk koloni padat di lubang hidrotermal dan merupakan salah satu hewan laut yang tumbuh paling cepat serta mencapai dewasa hanya dalam 18 bulan. Larva cacing di perairan dalam, mencoba menemukan lubang hidrotermal yang dapat menjadi tempat tinggal di sekitarnya. Kemudian akan menetap dan menempel di dasar berbatu ketika mendeteksi bahan kimia yang tepat di dalam air.

Proses reproduksi cacing tabung raksasa terjadi ketika cacing betina melepaskan telur dan cacing jantan melepaskan sperma yang berisi ratusan sel sperma ke laut lepas. Sejumlah besar sel telur dibuahi di dalam atau diluar saluran reproduksi betina dan dilepaskan ke air. Larva muda berenang dengan bantuan silia mirip rambut dibagian depan tubuh mereka di dekat lubang hidrotermal untuk membentuk komunitas cacing tabung baru.

Referensi

Bright, M., J. Klose., & A. D. Nussbaumer. 2013. Giant tubeworms. Current Biology 23(6): R224-5.

Cary, S. C., H. Felbeck., & N. D. Holland. 1989. Observations on the reproductive biology of the hydrothermal vent tube worm Riftia Pachyptila. Marine Ecology Progress Series 52: 89-94.

Jin, Min., Y. Gai., X. Guo., Y. Hou., & R. Zeng. 2019. Properties and applications of extremozymes from deep-sea extremophilic microorganisms: a mini review. Marine drugs 17(12): 1-16.

Minic, Z., & G. Hervé. 2003. Arginine metabolism in the deep sea tube worm Riftia Pachyptila and its bacterial endosymbiont. The Journal of Biological Chemistry 278(42): 40527-40533.

National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA), INDEX-SATAL 2010. 2010. Four good reasons to explore Indonesia’s deep sea.

Robidart, J. C., A. Roque., P. Song., & P. R. Girguis. 2011. Linking hydrothermal geochemistry to organismal physiology: physiological versatility in Riftia pachyptila from sedimented and basalt-hosted vents. PloS ONE 6(7): 11-12.