Panas terik di Taman Nasional Death Valley merupakan tantangan berat bagi sebagian besar bentuk kehidupan. Suhu sering kali melonjak melewati 122 derajat Fahrenheit (50 derajat Celcius), sehingga mendorong banyak tanaman gurun untuk sekadar bertahan hidup. Namun, tanaman madu Arizona (Tidestromia oblongifolia) tidak hanya bertahan tetapi juga tumbuh subur di lingkungan ekstrem ini, menunjukkan serangkaian adaptasi luar biasa yang memungkinkannya tumbuh subur ketika tanaman lain melemah.
Semak yang kuat ini memiliki bakat unik: ia melakukan fotosintesis paling efisien pada suhu terik 117 derajat Fahrenheit (47 derajat Celsius), suhu tertinggi yang diketahui untuk aktivitas fotosintesis puncak di antara tanaman mana pun. Ahli biologi tanaman Karine Prado dari Michigan State University mencatat, “Tanaman ini sepertinya hanya menunggu bulan terpanas untuk tumbuh dengan cepat.”
Untuk mengungkap rahasia di balik ketahanan panas ini, Prado dan rekan-rekannya membudidayakan bibit T. oblongifolia dari Furnace Creek di Death Valley dalam dua kondisi suhu: suhu sedang 89 derajat Fahrenheit (31 derajat Celsius) dan suhu terik 117 derajat Fahrenheit (47 derajat Celsius), meniru suhu musim panas pada umumnya di Furnace Creek.
Hasilnya sangat mengejutkan. Hanya dalam dua hari setelah terkena panas ekstrem, tanaman telah meningkatkan laju fotosintesisnya. Selama delapan hari berikutnya, mereka tumbuh tiga kali lipat dibandingkan rekan-rekan mereka di kondisi yang lebih ringan. Percepatan pertumbuhan yang dramatis ini menekankan betapa uniknya tanaman ini beradaptasi dalam memanfaatkan panas ekstrem demi keuntungannya.
Di bawah mikroskop, para peneliti menemukan perubahan fisiologis yang menakjubkan: bentuk kloroplas T. oblongifolia—struktur kecil yang bertanggung jawab untuk mengubah cahaya dan karbon dioksida menjadi energi—berubah secara dramatis. Pada sebagian besar tumbuhan, suhu tinggi merusak kloroplas berbentuk cakram ini, namun di semak gurun ini, kloroplas tetap utuh di bawah panas yang ekstrim.
Hebatnya, sekelompok sel daun tertentu yang khusus mengubah karbon dioksida menjadi gula menunjukkan adaptasi yang belum pernah terjadi sebelumnya: kloroplasnya berbentuk cangkir. Konfigurasi seperti ini biasanya terlihat pada alga, menjadikan tumbuhan ini tampak unik di antara tumbuhan darat karena mengubah kloroplasnya menjadi bentuk cakram dan cangkir tergantung pada kondisinya.
Prado berhipotesis bahwa perubahan bentuk yang unik ini mungkin meningkatkan kemampuan tanaman untuk memerangkap karbon dioksida secara lebih efektif di bawah suhu yang sangat panas. Tim juga mengamati mekanisme pertahanan panas lainnya yang digunakan tanaman: menyusutkan daun dan sel, mengaktifkan gen perbaikan kerusakan, dan mengubah enzim fotosintesis penting.
Penelitian ini menyoroti bahwa bertahan dalam cuaca panas ekstrem bukan hanya tentang menyesuaikan beberapa gen atau protein; hal ini membutuhkan simfoni adaptasi yang kompleks yang bekerja secara terkoordinasi. Madu manis Arizona memberikan gambaran sekilas tentang strategi cerdik yang diterapkan kehidupan untuk mengatasi tantangan lingkungan yang tampaknya tidak dapat diatasi.
