Temuan Baru : Medan Magnetik Bumi Membantu Ikan Salmon Menemukan Tempat Asalnya

Pada saat migrasi, Sockeye salmon (Oncorhynchus nerka)  biasanya berenang hingga 4.000 mil ke laut, setahun kemudian, mereka kembali ke hulu sungai di mana mereka dilahirkan, tujuannya adalah untuk bertelur. Para ilmuwan, masyarakat, nelayan dan orang awam telah lama bertanya-tanya, bagaimana salmon dapat menemukan jalan mereka kembali ke hulu sungai tersebut, padahal jarak yang ditempuh sangat jauh.

Sockeye salmon Oncorhynchus nerka, beratnya dapat mencapai 8 pound dan mampu mencapai panjang 3 meter. (Credit: Dr. Tom Quinn, University of Washington) 

Bagaimana cara ikan salmon melakukan hal itu?

Sebuah studi baru yang diterbitkan minggu ini di jurnal Current Biology, menunjukkan bahwa, salmon menemukan jalan kembali ke hulu sungai dengan merasakan medan magnetik unik yang ada di sungai.

Sebagai bagian dari studi ini, tim peneliti menggunakan data tangkapan ikan salmon selama lebih dari 56 tahun terakhir, untuk mengidentifikasi rute yang diambil ikan salmon di sepanjang bumi bagian utara, yang kemungkinan berada di dekat Alaska atau Kepulauan Aleutian di Samudera Pasifik, hingga muara sungai tempat mereka berasal yaitu sungai Fraser di British Columbia, Kanada. Data ini kemudian dibandingkan dengan intensitas medan magnet bumi di lokasi penting pada rute migrasi ikan salmon.

Bumi memiliki medan magnet yang melemah seiring makin dekatnya dengan khatulistiwa dan dan medan magnet ini secara bertahap berubah secara tahunan. Oleh karena itu, intensitas magnetosfer di lokasi tertentu memiliki keunikan dan sedikit berbeda dari tahun ke tahun.

Karena Pulau Vancouver terletak tepat di depan mulut Sungai Fraser, hal ini menghalangi akses langsung ke mulut sungai dari Samudra Pasifik. Namun, salmon dapat menyelinap melalui bagian belakang Pulau Vancouver dan mencapai mulut sungai dari utara melalui Selat Queen Charlotte atau dari selatan melalui Selat Juan De Fuca.

Hasil dari penelitian ini menunjukkan bahwa intensitas medan magnet dapat memprediksi rute mana yang digunakan ikan salmon untuk memutari Pulau Vancouver pada suatu tahun tertentu. Salmon kemungkinan lebih memilih rute yang memiliki medan magnet yang paling mirip dengan medan magnet di sungai Fraser pada tahun sebelumnya.

"Hasil ini konsisten dengan pendapat bahwa ikan salmon remaja mampu “belajar dan mengingat” medan magnetik unik yang menuntun kembali ke hulu sungai tempat mereka, dan kemudian mencari medan magnet yang sama selama migrasi yang bertujuan untuk melakukan pemijahan," kata Nathan Putman, seorang peneliti pasca-doktoral di Oregon State University dan penulis utama pada penelitian ini.

Hasil Penelitian yang Penting

Telah lama diketahui bahwa beberapa hewan menggunakan medan magnet bumi untuk menyesuaikan diri dan menggunakannya sebagai penunjuk rute. Namun, para ilmuwan belum pernah mendokumentasikan kemampuan hewan untuk "belajar"  mengenali medan magnet. Sebelumnya mereka hanya sekedar meneliti pewarisan informasi tentang hal itu atau cara hewan menggunakan medan magnet untuk menemukan lokasi tertentu.

Studi ini memberikan bukti empiris pertama mengenai pengenalan medan magnetik pada hewan dan merupakan penemuan baru yang fenomenal di bidang perilaku biologi.

Selain itu, studi ini menunjukkan bahwa, hal ini kemungkinan dapat digunakan untuk meramalkan pergerakan salmon menggunakan pemodelan geomagnetik, dimana hal ini akan memiliki implikasi penting bagi pengelolaan perikanan.

“Peta” Ikan Salmon

Putman mengatakan para ilmuwan tidak tahu persis bagaimana awal dan seberapa sering salmon memeriksa medan magnet bumi untuk mengidentifikasi lokasi geografis mereka selama melakukan perjalanan kembali ke rumah. "Tapi," katanya, "bagi salmon, untuk dapat pergi dari beberapa lokasi yang berjarak 4.000 mil jauhnya di tengah Pasifik, mereka perlu membuat pilihan migrasi yang benar di awal  dan mereka perlu tahu untuk memulai dari arah mana. Untuk itu, kemungkinan besar mereka akan menggunakan medan magnet. "

Putman menambahkan, "Pada saat salmon melewati rute tersebut, arus laut, dan kekuatan lain kemungkinan menghempaskan mereka. Jadi mereka mungkin perlu memeriksa kembali posisi medan magnet selama migrasi agar mereka tetap pada jalur. Setelah mereka dekat dengan garis pantai, mereka perlu untuk menetapkan target jalur mereka, dan kemungkinan akan terus- menerus mengecek medan magnet yang sesuai selama tahap migrasi mereka. "

Putman mengatakan bahwa, sekali salmon mencapai sungai tempat mereka menetas, mereka mungkin akan menggunakan  penciuman mereka untuk menemukan anak sungai tertentu di mana mereka menetas sebelumnya. Namun, pada jarak yang sangat jauh, medan magnet akan menjadi pertanda yang lebih berguna bagi salmon.

Perjalanan Panjang Ikan Salmon

Seperti Salmon Pasifik lainnya, salmon sockeye bertelur di daerah sungai yang berkerikil. Setelah salmon menetas, mereka menghabiskan waktu satu sampai tiga tahun di air tawar, dan kemudian mereka bermigrasi menuju laut.

Selanjutnya, salmon menempuh perjalanan ribuan mil dari sungai rumah mereka menuju  Pasifik Utara selama sekitar dua tahun dan setelah dewasa, mereka bermigrasi kembali ke tempat mereka menetas.

Ketika migrasi, salmon harus mengalami transisi dari air tawar ke air laut, dan kemudian kembali lagi. Selama proses transisi, salmon mengalami metamorfosis yang hampir sama dengan metamorfosis ulat menjadi kupu-kupu. Setiap metamorfosis salmon tersebut melibatkan pergantian jaringan insang yang memungkinkan ikan untuk menjaga keseimbangan garam yang sesuai dalam lingkungannya. Salmon mempertahankan garam ketika di air tawar dan memompa keluar kelebihan garam ketika di air garam.

Salmon biasanya akan kelelahan setelah mereka melakukan keseluruhan migrasi yang dapat mencapai jarak hingga 8.000 mil. Mereka biasanya akan segera mati setelah pemijahan.

Referensi Jurnal :

Nathan F. Putman, Kenneth J. Lohmann, Emily M. Putman, Thomas P. Quinn, A. Peter Klimley, David L.G. Noakes. Evidence for Geomagnetic Imprinting as a Homing Mechanism in Pacific Salmon. Current Biology, 2013; DOI: 10.1016/j.cub.2012.12.041.

Artikel ini merupakan terjemahan dari materi yang disediakan oleh National Science Foundation via Science Daily (7 Februari 2013).