REGIONAL:
Suara.com - Di tengah ancaman kekeringan yang makin sering melanda berbagai belahan dunia akibat perubahan iklim, sekelompok pohon tropis ternyata sudah punya jurus jitu untuk bertahan hidup sejak jutaan tahun lalu. Alih-alih menyerap karbon dioksida (CO2) di siang hari seperti kebanyakan tumbuhan, pohon dari genus Clusia justru "bernapas" saat gelap.
Fenomena ini sebenarnya bukan hal baru dalam dunia sains. Sekitar tahun 1800, naturalis Alexander von Humboldt sudah mencatat keanehan ini ketika mencelupkan daun sejenis pohon tropis ke dalam air dan tidak menemukan gelembung oksigen muncul meski terkena sinar matahari.
Namun, bagaimana mekanisme itu berevolusi dan mengapa bentuknya bisa berbeda-beda antarspesies baru terungkap lewat riset terbaru tim dari Universitas Wina, Austria.
Melansir dari lama Sciencedaily, mekanisme unik ini disebut Crassulacean Acid Metabolism atau CAM. Berbeda dari fotosintesis biasa yang membuka pori-pori daun (stomata) di siang hari untuk menyerap CO2 sekaligus melepaskan uap air, tumbuhan CAM justru menutup stomatanya saat matahari terik.
Mereka baru membuka pori-pori itu di malam hari, ketika udara lebih sejuk dan lembap, sehingga air yang hilang lewat penguapan jauh lebih sedikit. CO2 yang diserap malam hari disimpan dalam bentuk asam malat, lalu dipecah kembali keesokan harinya untuk proses fotosintesis saat matahari bersinar.
Yang membuat riset ini istimewa, tim peneliti yang dipimpin Wolfram Weckwerth membandingkan genom tiga spesies Clusia yakni, Clusia rosea, Clusia minor, dan Clusia major yang masing-masing menunjukkan tingkat CAM berbeda, mulai dari yang sangat kuat, muncul hanya saat stres kekeringan, hingga bentuk campuran dengan fotosintesis biasa. Hasilnya, ketiganya ternyata merupakan poliploid purba, yaitu genom yang pernah mengalami penggandaan lalu tersusun ulang secara drastis sepanjang evolusi.
"Dalam prosesnya, salinan gen ada yang hilang, tidak aktif, atau justru mengambil fungsi baru," jelas Hannes Kramml, penulis utama studi tersebut dari Universitas Wina. Rekannya, Johannes Herpell, menambahkan bahwa gen-gen yang paling terdampak justru yang berperan penting dalam penyimpanan CO2 di malam hari.
Weckwerth menegaskan temuan ini menunjukkan betapa lentingnya materi genetik tumbuhan dalam beradaptasi. "Genom-genom itu tidak sekadar berlipat ganda; selama jutaan tahun mereka disusun ulang, direduksi, dan difungsikan kembali. Plastisitas luar biasa inilah yang menjelaskan keragaman fisiologis CAM pada genus Clusia," ujarnya.
Tim juga menguji ketiga pohon tersebut di rumah kaca dengan kondisi mendekati alami dan ketersediaan air yang bervariasi, memadukan pengukuran fisiologis dengan analisis aktivitas gen, protein, dan produk metabolisme sepanjang siang-malam.
Temuan yang dipublikasikan di jurnal Nature Communications ini bukan sekadar catatan botani menarik. Para ilmuwan berharap pemahaman mendalam soal mekanisme genetik CAM bisa membuka jalan untuk merekayasa sifat hemat air ini ke tanaman pangan seperti padi atau gandum, yang selama ini boros air dan rentan gagal panen saat kemarau panjang.
Penulis: Inesia Dian
TERPOPULER