Ilmu Untuk Sehat

HEALTH

Apakah virus berlaku curang untuk unggul dalam evolusi?

Pixel 8-bit monster set. Various square retro monsters of pixels. Minimalistic cute characters. Isolated vector illustration

Bagaimana sepasang peneliti menggunakan teori permainan untuk memprediksi perilaku licik dan licik dari pesaing mikroba.

Berlaku curang adalah strategi yang terbukti sering dilakukan untuk bertahan hidup. Faktanya, selama beberapa dekade para ilmuwan telah mempelajari berbagai cara organisme menumpuk dek yang menguntungkan mereka. Misalnya, para ahli biologi sering mengamati singa jantan yang lebih lemah yang tidak kawin tradisional untuk secara diam-diam bersanggama dengan betina di wilayah jantan lain. Tetapi berlaku curang tidak berhenti pada mamalia besar, atau bahkan makhluk hidup. Virus bersaing satu sama lain—dan mereka bertarung secara kotor.

Pada tahun 2005, ahli biologi Paul E. Turner mempelajari evolusi eksperimental virus di laboratorium untuk mendemonstrasikan prinsip biologi evolusioner ini. Makalah yang dihasilkan akan menjadi “yang pertama menunjukkan evolusi perilaku egois yang irasional dalam sistem biologis,” menurut Turner.

Pertama, masalah yang jelas: virus tidak secara tradisional diklasifikasikan sebagai “hidup.” Bagaimana sesuatu yang secara teknis tidak hidup menunjukkan “perilaku irasional dan egois” apa pun?

Virus tidak dapat berkembang biak sendiri. Sebaliknya, mereka membajak mesin genetik inang mereka untuk menghasilkan sumber daya yang mereka butuhkan untuk membuat virus baru. Beberapa jenis virus dapat menginfeksi host pada waktu yang sama. Virus-virus itu berpotensi berbagi sumber daya tersebut dan bertindak secara kooperatif. Namun terkadang, di lingkungan bersama ini, jenis virus langka akan muncul—penipu—yang akan mencuri sumber daya tanpa memproduksinya sendiri. “Mereka berspesialisasi dalam mengambil keuntungan dari orang lain… yang upayanya mereka pilih untuk keuntungan mereka sendiri,” tulis Turner.

Untuk mengetahui bagaimana evolusi menghasilkan para penipu ini, Turner dan rekan penelitinya, Lin Chao, membiakkan ratusan generasi virus. Karena virus bermutasi sangat cepat, ini memungkinkan para peneliti pada dasarnya menekan evolusi dengan cepat. Mereka membiakkan enam populasi virus kooperatif: Tiga dibiarkan berevolusi sendiri, dan tiga berevolusi dalam koinfeksi (dengan dua atau tiga virus di dalam bakteri yang terinfeksi). “Kami membiarkan virus tumbuh selama 50 hari, yang sesuai dengan sekitar 250 generasi evolusi fag,” tulis Turner. “Sebagai perbandingan, percobaan serupa menggunakan populasi manusia akan memakan waktu 5.000 tahun.”

Setelah virus berevolusi, para peneliti mengadu masing-masing virus dengan strain pendahulu aslinya. Dan lihatlah: Virus yang berevolusi bersama mencuri semua sumber daya, menipu nenek moyang mereka yang kooperatif.

Dalam analisis mereka, Turner dan Chao mengutip eksperimen pemikiran terkenal yang dikenal sebagai dilema tahanan: Dua mitra dalam kejahatan diinterogasi secara terpisah. Jika kedua tersangka menyangkal kejahatan, keduanya masuk penjara selama satu tahun. Jika keduanya mengaku melakukan kejahatan, keduanya masuk penjara selama sepuluh tahun. Tetapi jika hanya satu yang mengaku (dengan kata lain, curang), tersangka yang tetap diam (“kooperator”) menerima hukuman dua puluh tahun sementara penipu itu bebas. Teori permainan mengatakan bahwa hadiah terbesar diberikan kepada penjahat yang mengkhianati rekannya.

Virus (dan, dengan perluasan, sebagian besar organisme) tampaknya berevolusi sesuai dengan dilema tahanan, kata Turner. Eksperimen ini memberikan “bukti matematis yang menunjukkan bahwa kecurangan dapat mengambil alih populasi,” tulisnya, “meskipun penipuan dapat dianggap sebagai perilaku irasional karena dapat dihukum.”

Meskipun kita mungkin tidak menyukai kecurangan, itu mungkin wajar, seperti yang Turner simpulkan: “godaan untuk berbuat curang tampaknya merupakan fakta kehidupan yang universal.”

Leave a Reply