Sebuah studi terbaru yang diterbitkan dalam jurnal ilmiah iScience mengungkapkan bahwa kura-kura adalah vertebrata pertama yang diketahui menggunakan dua mekanisme berbeda untuk membentuk sisik kepala: satu berdasarkan sinyal genetik dan yang lainnya murni mekanik. Penemuan ini meningkatkan pemahaman kita tentang evolusi dan membuka pintu bagi inovasi teknologi.
Secara tradisional, struktur kulit seperti sisik, bulu, dan rambut pada vertebrata berasal dari plakoda, wilayah khusus epidermis yang dikendalikan oleh sinyal genetik yang sangat konservatif. Namun, buaya merupakan pengecualian: sisik kepalanya terbentuk melalui pelipatan fisik kulit yang sedang tumbuh. Para ilmuwan di Universitas Jenewa (UNIGE) sekarang telah menemukan bahwa kura-kura menggabungkan kedua proses tersebut, sebuah pendekatan yang belum pernah terjadi sebelumnya di antara vertebrata.
Dengan menggunakan mikroskopi lembaran cahaya 3D dan pemodelan komputasi, tim menunjukkan bahwa gaya fisik sederhana sudah cukup untuk menghasilkan pola tidak beraturan yang diamati pada sisik kura-kura. Model simulasi, menyesuaikan parameter seperti kekakuan jaringan dan laju pertumbuhan, berhasil mereplikasi bentuk bersisik yang sebenarnya terlihat pada berbagai spesies kura-kura. Temuan ini menantang paradigma tradisional biologi perkembangan.
Dari perspektif evolusi, kura-kura (Testudinata) adalah kerabat hidup terdekat dari buaya dan burung. Fakta bahwa kura-kura dan buaya berbagi mekanisme fisik untuk pembentukan sisik menunjukkan bahwa ini adalah sifat nenek moyang, hadir pada nenek moyang terakhir kelompok tersebut. Penelitian ini menyoroti peran aktif fisika dalam morfogenesis, proses biologis yang menyebabkan suatu organisme mengembangkan bentuknya.
Di luar dampak akademiknya, penelitian ini membuka pintu bagi inovasi teknologi. Dengan memahami bagaimana alam menciptakan struktur kompleks berdasarkan aturan fisik sederhana, peluang muncul untuk kemajuan dalam biomimikri, pengobatan regeneratif, dan desain material. Penelitian ini menunjukkan bagaimana pelipatan mekanik dapat membentuk pola biologis, menawarkan solusi praktis yang terinspirasi oleh alam.