Anak tikus mewarisi lebih dari sekadar gen orangtuanya. Sebuah studi baru menunjukkan bahwa mikroba usus dapat secara langsung mempengaruhi sifat-sifat perilaku pada keturunannya, bahkan dalam beberapa generasi. Penelitian inovatif dari Max Planck Institute for Biology Tübingen ini menantang pemahaman kita tentang bagaimana suatu sifat diturunkan dan membuka kemungkinan menarik tentang peran mikrobioma dalam membentuk perilaku hewan.
Selama jutaan tahun, hewan dan mikroba yang menghuninya telah berevolusi bersama dalam suatu tarian saling ketergantungan yang halus. Meskipun kita tahu bahwa bakteri usus, virus, dan jamur memainkan peran penting dalam pencernaan, produksi vitamin, dan pelatihan sistem kekebalan tubuh, para ilmuwan tidak yakin apakah mereka dapat secara langsung mempengaruhi sifat-sifat yang diwariskan pada mamalia kompleks seperti tikus.
Untuk mengeksplorasi hal ini, para peneliti melakukan percobaan yang cermat menggunakan tikus bebas kuman – hewan yang dibesarkan di laboratorium yang dipelihara sepenuhnya tanpa mikroba untuk memastikan hasil yang bersih. Mereka mentransplantasikan mikrobiota usus dari tikus liar ke individu yang bebas kuman. Kemudian muncul perubahan kunci: Para ilmuwan menemukan dua garis keturunan tikus yang berbeda. Dalam satu baris, mereka berulang kali memilih dua tikus yang paling tidak aktif dan memindahkan bakteri usus mereka ke tikus baru yang bebas kuman untuk setiap generasi berturut-turut. Jalur seleksi “aktivitas rendah” ini berfungsi sebagai kelompok eksperimen. Garis kontrol dengan tikus donor yang dipilih secara acak memberikan perbandingan dasar.
Proses yang cermat ini diulangi selama empat generasi. Dengan memulai dengan hewan yang identik secara genetis dan mengontrol transfer mikroba secara ketat, para peneliti dapat secara pasti menghubungkan setiap perubahan perilaku hanya dengan variasi mikroba usus.
Kaitan Tak Terduga: Bakteri, Perilaku, dan Asam Indolelaktat
Setelah empat generasi, garis “aktivitas rendah” menunjukkan penurunan pergerakan secara signifikan dibandingkan dengan kelompok kontrol. Analisis mikrobioma usus mereka mengungkapkan adanya hubungan yang menarik: tikus dengan penggerak yang lebih rendah memiliki tingkat bakteri Lactobacillus yang lebih tinggi. Bakteri ini menghasilkan asam indolaktat (ILA), suatu zat yang diketahui mempengaruhi perilaku.
Untuk memastikan hubungan sebab akibat ini, para peneliti secara langsung memperkenalkan Lactobacillus atau ILA ke tikus lain, dan kedua intervensi tersebut berhasil menekan aktivitas alat gerak mereka. Hal ini memberikan bukti kuat bahwa mikroba usus tertentu memang dapat mendorong perubahan perilaku.
“Penelitian ini adalah penelitian pertama yang menunjukkan secara eksperimental bahwa seleksi sifat inang dapat menyebabkan perubahan pada sifat yang sama semata-mata melalui transmisi mikrobioma,” jelas para peneliti. “Ini menyoroti peran penting warisan yang dimediasi mikrobioma dalam membentuk ekologi dan evolusi hewan.”
Penemuan inovatif ini membuka jalan menarik untuk penelitian masa depan, yang berpotensi mengungkap bagaimana mikroba usus tidak hanya memengaruhi perilaku tetapi juga sifat kompleks lainnya seperti kerentanan terhadap penyakit atau bahkan kemampuan belajar lintas generasi.
