Apakah tanaman benar-benar berkomunikasi satu sama lain? Apa yang sebenarnya terjadi di dunia mereka yang tidak bisa berkata-kata namun dinamis? Apakah mereka menyukai beberapa tetangga mereka lebih baik daripada yang lain? Apakah mereka benar-benar mampu menangkal serangan serangga? Selama 10 tahun terakhir, beberapa penelitian menarik telah menggali apa yang sebenarnya terjadi di komunitas tumbuhan dan interaksi di dalam dan di antara berbagai spesies tanaman dan bahkan serangga..
Penelitian juga mendokumentasikan beberapa komunikasi yang hidup antara tanaman dan mikroba - seperti jamur dan bakteri - yang berbagi ruang hidup di zona akar tanaman. Studi lain telah membuktikan bahwa ada juga mekanisme di atas tanah yang digunakan tanaman untuk memberi sinyal satu sama lain, seringkali pada saat kesulitan.
Cara menumbuhkan hutan di halaman belakang rumah Anda | Shubhendu Sharma
Dunia bawah tanah memang tempat yang menarik, dan ada banyak hal yang terjadi. Dalam banyak kasus, itu adalah lingkungan yang sangat ramai, seperti jalan-jalan di New York City atau jalan bebas hambatan Los Angeles, dengan persaingan yang tajam untuk ruang terbatas. Tetapi, tanaman memiliki kelemahan berbeda yang tidak kita miliki. Mereka tidak dapat melarikan diri ke pelipur lara sebuah rumah di negara ketika masa sulit, ketika air dan makanan kekurangan pasokan, atau ketika musuh bersembunyi. Mereka benar-benar berakar di tanah!
Beruntung bagi mereka, mereka dapat mengambil keuntungan dari banyak cara yang efektif untuk berkomunikasi, meskipun secara kimia daripada secara vokal. Bagaimana semua ini terjadi? Siapa yang mendapat ';kata terakhir';? Siapa yang ditinggalkan dan mengapa? Untuk memahami interaksi dan aturan permainan, sangat membantu untuk menyadari bahwa ada keseimbangan alam yang rumit di tempat kerja. ‘Mekanisme survival of the fittest ';yang mengadu spesimen yang lebih kuat terhadap yang lebih lemah sering terjadi, kadang-kadang bahkan dalam spesies yang sama. Dan, tidak jarang untuk hubungan (simbiotik) yang saling menguntungkan antara tanaman dan jamur menguntungkan terjadi tepat di sebelah hubungan bermusuhan antara patogen penyebab penyakit dan inang yang tidak curiga.
Para ilmuwan telah menemukan bahwa dalam banyak kasus, komunikator kimia dikeluarkan dari sistem akar tanaman. Ketika saya adalah seorang mahasiswa pascasarjana di hortikultura, tim peneliti kami melihat apa yang ternyata merupakan hasil positif dari jenis interaksi ini. Kami menumbuhkan benih dari 250 galur kacang polong kebun tua (Pisum sativum) yang sudah tua, tidak pernah hibridisasi dalam tabung reaksi yang juga mengandung biji gulma biasa. Voila! Kami sangat senang bahwa 13 strain (asli dari negara-negara seperti Ethiopia, Nigeria, dan Peru) membunuh gulma yang menyerang melalui bahan kimia seperti herbisida alami yang dikeluarkan oleh akar mereka..
Semuanya masuk akal ketika Anda memikirkannya. Kadang-kadang, dalam upaya kami untuk menghasilkan buah yang lebih besar, lebih sempurna, tanaman dengan hasil lebih tinggi, atau bahkan mawar bertangkai lebih lama, kami kehilangan sesuatu yang berharga dalam proses tersebut. Buah yang dihasilkan mungkin tidak terasa cukup enak, tanaman bumper mungkin menyerah pada serangga oportunistik yang tidak masalah sebelumnya, dan $ 10 per batang mawar mungkin kurang aroma yang dimiliki varietas yang lebih tua. Untungnya, segalanya tidak sepihak. Ada banyak pemulia tanaman publik dan swasta yang terampil di luar sana yang mencurahkan seluruh karir untuk mengidentifikasi penyakit dan tanaman yang tahan serangga, dan melalui metode ilmiah modern, juga dapat mengambil keuntungan dari rekayasa genetika..
Ada banyak tanaman lain yang mengeluarkan racun yang menangkal vegetasi yang bersaing. Pohon kenari hitam menyambut lima kacang sebagai tetangga tetapi membunuh tanaman tomat, terong, dan lada, dan hampir semua hal lainnya! Lantana secara selektif membunuh milkweed. Dan, jika Anda ingin mengesankan tetangga Anda, tanyakan kepada mereka apakah mereka sadar bahwa Pohon Surgawi mereka (Ailanthus altissima) adalah allelopathic (istilah ilmiah untuk :efek positif atau negatif dari satu tanaman pada tanaman lain melalui pelepasan bahan kimia:).
Allelopathy bukanlah hal baru. Theophrastus, penerus Aristoteles dan :bapak botani: awal, menulis akun sekitar 300 SM. tentang bagaimana buncis “menguras” tanah dan membunuh gulma. Tapi, baru-baru ini saja para ilmuwan dapat mengidentifikasi banyak bahan kimia yang terlibat, berkat teknologi baru. Di masa depan, cari produk komersial ramah lingkungan yang terbuat dari pembunuh gulma alami ini yang dapat mengurangi kebutuhan akan herbisida sintetik.
Bisakah tanaman juga melindungi diri dari populasi mikroba yang berpotensi mematikan? Meskipun kami masih harus banyak belajar tentang interaksi yang kompleks ini, kami juga memiliki beberapa jawaban. Tumbuhan memiliki cara alami yang luar biasa untuk mempertahankan diri. Mereka sering menghadapi gudang senjata penyerang patogen dan memenangkan pertempuran dengan membuat senjata kimia mereka sendiri yang mereka keluarkan dari akar mereka. Di medan perang, mereka membentuk ';garis depan'; sel-sel yang terpisah tetapi hidup (disebut sel perbatasan) yang mengeluarkan sejumlah bahan kimia biologis yang membingungkan yang menggagalkan musuh yang maju..
Tumbuhan tergantung pada jamur dan bakteri ';good guy'; yang hidup di zona akar mereka untuk memberikan kontrol biologis terhadap penyakit. Itu sebabnya selalu merupakan ide yang baik untuk menggunakan tindakan non-kimia untuk mencegah dan mengurangi kerusakan yang disebabkan oleh penyakit bila memungkinkan, mengandalkan kontrol kimia hanya sebagai upaya terakhir. Ketika kita belajar lebih banyak tentang apa yang membuat tanaman tumbuh, kita dapat lebih menghargai sifat saling menguntungkan dari tanaman dan organisme mikroskopis. Jamur yang membentuk hubungan simbiosis dengan akar tanaman dalam pengaturan alami (mikoriza) telah ditemukan untuk meningkatkan penyerapan air dan nutrisi tanaman. Yang paling umum memasuki sel akar dari sekitar 80-90% pohon, semak, bunga, rumput, dan spesies tanaman yang ditemukan di bumi..
Suatu bentuk komunikasi yang menarik dari tanaman ke tanaman yang digunakan untuk mengusir serangga melibatkan ';percakapan'; antara spesies tanaman yang berbeda. Contoh terbaru adalah percobaan yang dilakukan oleh para ilmuwan di University of California, Davis, yang melakukan operasi pada daun sagebrush untuk meniru yang dari kerusakan serangga. Sagebrush yang terpotong merespons dengan mengirimkan sinyal SOS kimia, diambil oleh pabrik tembakau tetangga. Pada gilirannya, tanaman tembakau menghasilkan enzim dalam jumlah besar yang sangat mengurangi rasa dedaunan mereka.
Kepintaran mereka terbayar. Banyak belalang lapar dan ulat bulu segera menemukan bahwa apa yang dulunya merupakan restoran favorit benar-benar telah menurun. Tidak terlalu berkecil hati, sebagian besar melacak tembakau yang jauh lebih enak yang tumbuh di sebelah semak-semak terbuka! (Faktanya, tanaman tembakau di sebelah sagebrush yang terpotong memiliki kerusakan 60% lebih sedikit daripada tanaman di sebelah sagebrush yang utuh.)
Ingat lima kacang yang disukai oleh pohon kenari hitam? Nah, lima kacang, suka atau tidak, mungkin ada untuk sementara karena legum pintar ini juga bisa mengakali tungau laba-laba. Para ilmuwan di Universitas Kyoto di Jepang menemukan bahwa tidak hanya kacang lima dalam percobaan mereka melepaskan bahan kimia yang mengurangi rasa mereka sendiri, tetapi bahan kimia yang sama mendorong gelombang perlindungan baru bagi tetangga mereka. Senyawa-senyawa itu memperingatkan tanaman lima kacang yang tidak terpengaruh bahwa ada masalah di jalan. Tanaman-tanaman ini, pada gilirannya, mengirimkan gudang bahan kimia mereka sendiri yang tidak hanya menghalangi tungau laba-laba, tetapi juga menyerukan cadangan - spesies tungau yang memakan yang tersinggung.!
Para ilmuwan telah menentukan bahwa pensinyalan dari tanaman yang rusak dipicu oleh bahan kimia dalam air liur hama serangga. Sementara contoh-contoh ini menggambarkan bagaimana tanaman dapat menghindari kerusakan serangga melalui beberapa tipu bahan kimia mewah, beberapa serangga tidak puas di tempat kedua. Tidak mau kalah, spesies tawon parasit betina dapat membujuk tanaman yang ia sebut rumah untuk menghasilkan aroma yang menarik jantan dari spesiesnya..
Belum pernah ada kesempatan yang lebih baik bagi para ilmuwan untuk menerapkan pelajaran komunikasi yang dipelajari dari alam ini ke sistem penanaman modern dan pengaturan hortikultura perkotaan daripada di dunia saat ini. Basis pengetahuan yang berkembang pesat kemungkinan akan mengarah pada pengendalian hama yang lebih biologis, mengurangi ketergantungan pada pestisida sintetis, pemuliaan tanaman dan seleksi untuk varietas tahan, dan tanaman rekayasa genetika yang mampu menghindari atau mempertahankan organisme yang menyerang..