Semak belukar yang ditemukan di Death Valley, salah satu tempat terpanas di Bumi, telah mengungkapkan strategi bertahan hidup yang luar biasa: semak tersebut secara fisik mengatur ulang struktur internalnya agar dapat tumbuh subur pada suhu yang dapat mematikan sebagian besar tanaman. Tanaman, Tidestromia oblongifolia, tidak hanya tahan terhadap panas ekstrem; tanaman ini secara aktif beradaptasi, memberikan petunjuk potensial untuk merekayasa tanaman tahan panas seiring meningkatnya suhu global.
Tantangan Panas Ekstrim
Death Valley sering kali melebihi 120°F (49°C) di musim panas, menghadirkan lingkungan yang brutal bagi kehidupan tanaman. Meskipun sebagian besar spesies layu dalam kondisi seperti itu, T. oblongifolia tumbuh subur. Ketahanan ini telah lama membingungkan para ilmuwan, namun studi baru yang diterbitkan pada 17 November di Current Biology menyoroti mekanisme tanaman.
Restrukturisasi Internal demi Kelangsungan Hidup
Peneliti menemukan bahwa T. oblongifolia responds to extreme heat by making several key physiological changes within just two days of exposure. Pertama, menghasilkan daun yang lebih kecil. Yang lebih penting lagi, tanaman meningkatkan efisiensi fotosintesisnya dengan meningkatkan jumlah mitokondria—yang merupakan “pembangkit tenaga” sel—dan memposisikannya lebih dekat ke kloroplas (tempat berlangsungnya fotosintesis).
Kloroplas sendiri mengalami transformasi yang mengejutkan, berubah dari bentuk oval menjadi seperti cangkir, suatu ciri yang sebelumnya hanya diamati pada alga. Perubahan struktural ini diperkirakan meningkatkan fotosintesis, meskipun mekanisme pastinya masih belum diketahui.
Pengkabelan Genetik dan Peningkatan Metabolik
Selain restrukturisasi fisik, T. oblongifolia secara aktif mengubah transkriptomnya (skrip seluler yang menentukan gen mana yang digunakan). Gen yang berkaitan dengan respons terhadap panas dan perbaikan sel menjadi sangat aktif, yang menunjukkan bahwa tanaman tidak hanya menoleransi stres tetapi juga secara aktif melawannya. Dalam sepuluh hari setelah terpapar kondisi Death Valley, biomassa semak tersebut meningkat tiga kali lipat.
Implikasinya terhadap Ketahanan Pangan
Ketika perubahan iklim mendorong gelombang panas yang lebih sering dan intens, hasil panen menurun di seluruh dunia, sehingga mengancam ketahanan pangan. Memahami bagaimana T. oblongifolia yang bertahan dapat memberikan peta jalan untuk rekayasa tanaman tahan panas. Para ahli sepakat bahwa adaptasi tanaman ini menawarkan keuntungan penting dalam dunia yang memanas.
“Memahami adaptasi mereka dapat membantu para peneliti merancang tanaman, lingkungan, dan strategi pengelolaan untuk meningkatkan pertumbuhan di bawah suhu tinggi yang semakin sering dan berkepanjangan,” kata Seung Rhee, ahli biologi tanaman di Michigan State University.
Potensi Tersembunyi di Tempat Tak Terduga
Penemuan ini menggarisbawahi bahwa solusi terhadap tantangan global mungkin terletak pada organisme yang terabaikan. Seperti yang dicatat oleh seorang ahli ekologi, T. oblongifolia adalah “hal yang sangat aneh yang bisa saja Anda abaikan”, namun tanaman ini menyimpan rahasia yang dapat meningkatkan ketahanan tanaman tidak hanya untuk masa depan tetapi juga untuk wilayah yang sudah menghadapi kerawanan pangan.
Langkah selanjutnya bagi para peneliti adalah mengidentifikasi gen spesifik yang mendorong ketahanan luar biasa ini, yang berpotensi membuka cara-cara baru untuk melindungi tanaman dari dampak perubahan iklim yang semakin intensif.
