Panennews.com – Setiap tanaman mempunyai caranya tersendiri untuk mempertahankan diri dari berbagai ancaman dan serangan. Biasanya sistem pertahanan ini dikenal dengan metabilit khusus yang bertanggungjawab atas sumber obat, racun, dan pewarna yang kaya dari tumbuhan.
Faktor-faktor yang mempengaruhi perkembangan metabolit ini secara historis belum dipahami dengan baik dalam kompleksitasnya sampai sekarang. Para peneliti dari Departemen Ilmu Tanaman di University of California Davis Davis telah menemukan bahwa tanaman mengembangkan metabolit khusus melalui efek gabungan dari gen, geografi, demografi, dan kondisi lingkungan.
“Kita sudah tahu bahwa tekanan lingkungan seperti jenis herbivora yang memangsa tanaman mempengaruhi metabolit khusus yang dihasilkan tanaman,” jelas Ella Katz, peneliti pascadoktoral di Departemen Ilmu Tanaman, University of California Davis, seperti dikutip dari hortidaily.com (16/06/2021).
Pada penelitian tersebut, peneliti mengambil sampel populasi hampir 800 benih spesies tanaman Arabidopsis thaliana di seluruh Eropa untuk mengukur variasi metabolismenya.
Peneliti memasikan tiga lokasi dalam genom tanaman yang diketahui mempengaruhi kebugaran tanaman serta untuk menemukan gen yang terkait dengan produksi metabolit. Lebih lanjut, setiap gen dikelompokkan ke dalam kelas yang mewakili jenis metabolit khusus, yang disebut kemotipe. Hal ini untuk mendeteksi kemotipe mana yang paling lazim di berbagai wilayah Eropa dan untuk mengungkapkan pola geografis tertentu.
Misalnya, di Eropa tengah dan sebagian Eropa Utara, seperti Jerman dan Polandia, terdapat variabilitas besar dalam kemotipe. Tetapi di Eropa selatan, termasuk Semenanjung Iberia, Italia, dan Balkan, ada dua kemotipe dominan yang jelas terpisah secara geografis.
Dengan menggunakan kemotipe yang paling umum ditemukan, mereka menunjukkan bahwa kondisi lingkungan memiliki hubungan yang berbeda dengan kemotipe yang bergeser menurut wilayah geografis. Ini menunjukkan bahwa hubungan antara kondisi lingkungan dan metabolit khusus bervariasi di berbagai wilayah di Eropa. Sehingga bahkan jika cuaca yang lebih basah dikaitkan dengan kemotipe tertentu di Eropa Selatan, ini tidak sama di Eropa Utara.
Pada akhirnya para peneliti melihat bagaimana gen ini berevolusi dari waktu ke waktu. Sifat-sifat gen dapat berevolusi baik secara independen dalam suatu spesies, yang disebut evolusi konvergen, atau dengan evolusi paralel, di mana spesies menanggapi tantangan eksternal yang serupa dengan cara yang sama.
Peneliti menemukan bahwa evolusi gen di tiga lokasi genom paling umum dibentuk oleh perpaduan peristiwa yang mengingatkan pada evolusi paralel atau konvergen. Selain itu, adanya variasi pada masing-masing dari ketiga lokasi juga berperan dalam membentuk evolusi gen lainnya. Ini kemungkinan besar karena efek dari metabolit khusus yang berbeda dapat bekerja dengan atau melawan satu sama lain untuk membantu tanaman bertahan hidup.
