Dari Air ke Darat: Bagaimana Tanaman Awal Mengatasi Rintangan Evolusi

Tanaman awal terbentuk menjadi ekosistem lingkungan yang lebih ramah, membuka jalan bagi hewan untuk membuat perjalanan paralel ke darat.

Keragaman hidup yang bisa dilihat pada lingkungan, mulai dari hutan di Amazon hingga musim semi di Gurun Mohave, adalah sangat menabjudkan. Namun keragaman ini tidak akan mungkin ada jika nenek moyang tanaman modern hanya tinggal di air bersama saudara sepupu mereka, ganggang hijau.

Berpindah ke daratan diperlukan perubahan gaya hidup utama untuk beradaptasi dengan lingkungan baru yang “bermusuhan”, pada gilirannya membantu perubahan iklim global dan kondisi atmosfer hingga pada kondisi yang kita kenal saat ini. Dengan menyerap karbon selagi membuat makanan, dan melepaskan oksigen, tanaman awal terbentuk menjadi ekosistem lingkungan yang lebih ramah, membuka jalan bagi hewan untuk membuat perjalanan paralel ke darat.

Penelitian terbaru oleh Dr Linda Graham dan rekan-rekannya di Universitas Wisconsin, Madison berfokus pada transisi dan perubahan adaptif dalam serapan senyawa berbasis karbon, seperti gula. Pekerjaan ini, yang diterbitkan dalam American Journal of Botany edisi September, menunjukkan basis untuk menggabungkan informasi evolusi/paleontologis ke model pendauran ulang karbon global.

Semua tanaman berasal dari kelompok leluhur ganggang hijau, yang modern berkembang dalam lingkungan perwakilan air. Tanaman darat modern paling sederhana – beberapa kelompok lumut – adalah kerabat yang paling dekat dengan tanaman pertama yang memasuki daratan. Dengan membandingkan ganggang hijau dan lumut, Graham beserta rekan-peneliti memperoleh wawasan tentang rintangan evolusi yang perlu diatasi tanaman untuk bisa bertransisi  hidup di daratan, dan bagaimana keberhasilan tanaman awal ini mempengaruhi daur ulang karbon.

Ini adalah reproduksi lumut gambut Sphagnum, menunjukkan sporophytes coklat gelap yang eksplosif menggantikan spora, bertengger di gametophytes hijau. (Credit: Lee Wilcox, University of Wisconsin, Madison /)

Para peneliti mengukur dan membandingkan respon pertumbuhan dengan pemberian gula secara eksogen (eksternal) ke dalam dua ganggang hijau, Cylindrocystis brebissonii dan Mougeotia sp., serta satu spesies lumut gambut, Sphagnum compactum. Mereka menemukan bahwa gula/serapan karbon pada lumut gambut tidak terbatas pada produk fotosintesis. Sebaliknya, penambahan gula ke media pertumbuhan meningkatkan biomassa hampir 40 kali lipat. Kemampuan untuk memanfaatkan gula tidak hanya dari fotosintesis tapi juga dari lingkungan yang disebut mixotrophy, tidak seperti dugaan sebelumnya untuk memainkan peran penting dalam pertumbuhan lumut. Kedua ganggang hijau juga menanggapi gula eksternal, meskipun kurang begitu daripada lumut gambut.

Lumut gambut “menyimpan sejumlah besar karbon tanah global, sehingga membantu menstabilkan kimia atmosfer bumi dan iklim,” ujar Graham.

Hal ini memiliki implikasi luas bagi daur ulang karbon global karena pekerjaan sebelumnya yang memeriksa respon lumut untuk ketersediaan karbon, mengasumsikan bahwa karbon dioksida hanya dari sumber karbon yang tersedia pada gambut lumut dan tanaman leluhur. Hasil penelitian baru menunjukkan bahwa upaya untuk memodelkan atmosfer dan perubahan iklim global, baik sekarang dan jutaan tahun yang lalu selama kolonisasi di darat, harus mengambil perilaku mixotrophic pengragaman tanaman awal ke dalam catatan.

Graham bersama rekan-peneliti telah menikmati kemitraan lintas belahan dunia, dari Wisconsin utara ke Kanada dan selatan ke Chili. Mereka berharap untuk bisa membandingkan biologi lumut gambut di belahan Utara dan Selatan. Secara khusus, mereka ingin “menjelajahi secara lebih mendalam peran gula dalam pembentukan simbiosis mikroba penting secara ekologis, terutama nitrogen yang memperbaiki kehidupan cyanobacteria dengan lumut gambut,” jelas Graham.

Sumber:

http://www.faktailmiah.com/2010/09/22/dari-air-ke-darat-bagaimana-tanaman-awal-mengatasi-rintangan-evolusi.html