Tumbuhan Beradaptasi dengan Perubahan Iklim Melalui Ingatan Epigenetik

 

Nationalgeographic.co.id - Saat ini banyak sekali permasalahan yang timbul akibat dari dampak perubahan iklim. Perubahan iklim mengacu pada perubahan suhu dan pola cuaca dalam jangka panjang. Pergeseran ini mungkin bersifat alami, tetapi sejak periode 1800-an, aktivitas manusia telah menjadi pendorong utama perubahan iklim.

Beradaptasi dengan perubahan iklim adalah melibatkan proses membuat perubahan kecil dalam kehidupan kita sehari-hari, untuk mengelola risiko yang ditimbulkan oleh perubahan iklim, dan memanfaatkan peluang potensial untuk menjadi lebih tangguh.

Adaptasi dengan perubahan iklim ini bukan hanya dilakukan oleh manusia saja, melainkan hewan dan tumbuhan juga melakukan beberapa hal untuk dapat bertahan dari perubahan iklim. Hewan dapat beradaptasi dengan cepat untuk dapat bertahan hidup dalam kondisi lingkungan yang buruk. Begitu pula dengan tanaman, para peneliti juga menemukan banyak bukti yang menunjukkan bahwa tanaman juga bisa melakukan hal itu.

Sebuah makalah baru yang diterbitkan dalam jurnal Trends in Plant Science pada 17 November berjudul “Deep inside the epigenetic memories of stressed plants,” telah merinci bagaimana tanaman beradaptasi dengan cepat terhadap dampak buruk perubahan iklim. Makalah tersebut juga menjelaskan bagaimana mereka mewariskan adaptasi ini kepada keturunannya.

"Suatu hari saya berpikir bagaimana gaya hidup dan pengalaman seseorang dapat memengaruhi gametnya yang mentransmisikan tanda-tanda molekuler dari kehidupan mereka kepada anak-anak mereka," kata Federico Martinelli, seorang ahli genetika tanaman di University of Florence. "Segera saya berpikir bahwa lebih banyak tanda epigenetik harus ditransmisikan pada tumbuhan, karena tumbuhan adalah organisme sessile yang mengalami lebih banyak tekanan lingkungan daripada hewan selama hidup mereka."

Tumbuhan menghadapi lebih banyak tekanan lingkungan daripada sebelumnya. Misalnya, perubahan iklim membuat musim dingin lebih pendek dan tidak terlalu parah di banyak lokasi, dan tumbuhan merespons kondisi ini.

"Banyak tanaman membutuhkan periode dingin minimum untuk mengatur jam lingkungan mereka untuk menentukan waktu berbunga mereka," kata Martinelli. "Ketika musim dingin semakin pendek, tanaman telah beradaptasi dengan membutuhkan lebih sedikit periode dingin untuk menunda pembungaan. Mekanisme ini memungkinkan tanaman menghindari pembungaan pada periode di mana mereka memiliki lebih sedikit kesempatan untuk bereproduksi."

 Baca Juga: Perubahan Iklim: Separuh Populasi Tumbuhan dan Satwa Punah Pada 2100

 Baca Juga: Anomali Pemahaman Evolusi Makhluk Hidup Kawasan Amerika Selatan

 Baca Juga: Dua per Lima Tanaman di Dunia Terancam Punah, Bahkan Sebelum Sempat Diberi Nama

Karena tumbuhan tidak memiliki jaringan saraf, maka ingatan mereka sepenuhnya didasarkan pada jaringan seluler, molekuler, dan biokimia. Jaringan ini membentuk apa yang oleh para peneliti disebut sebagai memori somatik. “Mekanisme ini memungkinkan tanaman mengenali terjadinya kondisi lingkungan sebelumnya dan bereaksi lebih cepat dengan adanya kondisi konsekuensial yang sama,” jelas Martinelli.

Kenangan somatik ini kemudian dapat diteruskan ke keturunan tanaman melalui epigenetik.

“Kami telah menyoroti gen kunci, protein, dan oligonukleotida kecil, yang telah ditunjukkan oleh penelitian sebelumnya memainkan peran kunci dalam memori tekanan abiotik seperti kekeringan, salinitas, dingin, panas, dan logam berat serta serangan patogen,” kata Martinelli. “Dalam opini peer-review ini, kami memberikan beberapa contoh yang menunjukkan adanya mekanisme molekuler yang memodulasi memori tumbuhan terhadap tekanan lingkungan dan memengaruhi adaptasi keturunan terhadap tekanan ini.”

Untuk ke depannya, Martinelli dan rekan-rekannya berharap dapat memahami lebih banyak lagi tentang gen yang diwariskan oleh tumbuhan.

"Kami sangat tertarik untuk memecahkan kode alfabet epigenetik yang mendasari semua modifikasi materi genetik yang disebabkan oleh lingkungan, tanpa perubahan urutan DNA," katanya. "Ini sangat penting ketika kita mempertimbangkan perubahan iklim yang cepat yang kita amati hari ini bahwa setiap organisme hidup, termasuk tumbuhan, perlu beradaptasi dengan cepat agar dapat bertahan hidup."