Cara Tumbuhan Berkomunikasi Saat Bahaya

Halo sobat sains! Ketika melihat manusia berkomunikasi satu sama lain, itu adalah hal yang biasa. Namun, bagaimana dengan sel-sel tumbuhan? Rupanya sel-sel tumbuhan punya cara sendiri untuk berkomunikasi loh! Terlebih dalam keadaan bahaya. Simak artikel berikut ini ya!.

Tumbuhan memang tidak punya otak seperti kita, tapi ternyata mereka juga punya sistem saraf, mirip seperti pada hewan dan manusia. Bagaimana kita bisa tahu?

Untuk mengetahui hal ini, ilmuwan memodifikasi  Arabidopsis thaliana (Gambar 1) dengan menambahkan protein berpendar yang bisa bercahaya ketika berinteraksi dengan ion kalsium [1]. Kenapa harus ion kalsium? Karena sebelumnya diduga bahwa sistem saraf pada tumbuhan disebarkan salah satunya menggunakan ion kalsium [2]. Logikanya, ketika ada rangsangan, sistem saraf tumbuhan bekerja dengan menyebarkan ion kalsium ke bagian lainnya. Nah, penyebaran ion kalsium ini, ketika berinteraksi dengan protein berpendar, akan menghasilkan cahaya yang bisa kita lihat dan bisa kita telusuri penyebarannya.

Gambar 1. Arabidopsis thaliana. (Foto: Wikipedia)

Hasil dari percobaan ini ternyata seperti apa yang diduga sebelumnya. Malahan, peneliti tersebut dapat mengetahui senyawa apa yang memulai penyebaran sinyal itu. Senyawa inisiator tersebut adalah asam amino glutamat. Iya, itu senyawa yang sama dengan senyawa pada micin untuk penyedap rasa. Jadi, ketika salah satu bagian tumbuhan, misalnya daun, mengalami luka karena dimakan ulat atau digunting sama kamu, bagian yang terpotong/terluka tersebut akan mengeluarkan glutamat.

Glutamat yang keluar ini kemudian menyebabkan terjadinya penyebaran ion kalsium ke bagian  yang lain. Di video kita dapat melihat pendaran cahaya dari protein berpendar akibat berinteraksi dengan aliran ion kalsium tersebut. Penyebaran ion kalsium ini akan sampai pada organ tumbuhan yang berfungsi untuk mengeluarkan sistem pertahanan tumbuhan sehingga tumbuhan tersebut dapat terhindar dari kerusakan lebih lanjut.

Referensi:

[1] M. Toyota et al., “Glutamate triggers long-distance, calcium-based plant defense signaling,” Science, vol. 361, no. 6407, pp. 1112–1115, Sep. 2018.

[2] W.-G. Choi, G. Miller, I. Wallace, J. Harper, R. Mittler, and S. Gilroy, “Orchestrating rapid long-distance signaling in plants with Ca2+, ROS and electrical signals,” Plant J., vol. 90, no. 4, pp. 698–707, May 2017.