Sebuah studi yang dirining pekan ini tampaknya berhasil memecahkan salah satu misteri terbesar dunia tumbuhan: Bagaimana sebenarnya jebakan Venus flytrap (Dionaea muscipula) mulai bergerak?
Peneliti di Aix-Marseille University, Prancis, mengamati Venus flytrap dari dekat. Mereka menemukan bukti bahwa tumbuhan ini memulai gerakan menutupnya dengan melunakkkan dinding sel pada lapisan epidermis luarnya secara cepat. Tim peneliti menyebut bahwa temuan ini memberikan perspektif baru tentang cara hidup unik si penjebak lalat, dan berpotensi membuka jalur baru dalam penelitian robotika.
“Secara keseluruan, temuan kami tidak hanya menempatkn Venus flytrap sebagai model kunci untuk sinyal cepat pada tumbuhan, tetapi juga sebagai sistem yang kuat untuk mempelajari mekanika dinding sel yang dinamis,” tulis para peneliti dalam makalah mereka yang diterbitkan di jurnal Science pada Kamis lalu.
Si Penjebak Lalat
Flytrap adalah salah satu makhluk hidup paling aneh di dunia. Tidak seperti kebanyakan tumbuhan lain, mereka dapat merespons hewan dengan cepat, dan mereka melakukannya demi makanan. Dua daun tumbuhan berbentuk cuping (jebakan utama) menutup sebagai respons ketika serangga mangsa menyentuh rambut-rambut sensitif di dalamnya, mengurung serangga malang tersebut agar enzim pencernaan tumbuhan dapat menguraikannya menjadi sari bergizi. Hebatnya, semua ini dilakukan tanpa bantuan otot.
Selama bertuhun-tahun, para ilmuwan telah menguak sebagian besar biologi kompleks dalam ritual makan ini. Sebuah studi tahun 2016, misalnya, menemukan bahwa flytrap dapat “menghitung” jumlah rangsangan yang diterima cupingnya, membantu mereka membedakan antara mangsa dan sentuhan tak sengaja dari benda yang tidak bisa dimakan. Studi lain tahun lalu menemukan mekanisme molekuler yang memberi sinyal ke seluruh tumbuhan untuk “tau” kapan harus menutup perangkapnya.
Para ilmuwan sebelumnya masih belum mengetahui mekanisme awal dari gerakan menutup ini—tampaknya hingga kini.
Menurut tim peneliti yang dipimpin Jeongeun Ryu, ada dua hipotesis utama untuk mejelaskan hal ini. Pertama berkaitan dengan pergerakan air ke sel-sel luar cuping; ini mungkin ibarat seeseorang mendorong pintu hingga tertutup. Kedua, bahwa dinding sel-sel luar tiba-tiba melunak, melepaskan energi yang terbentuk ke dalam; ini ibarat seseorang melpaskan pegas yang sebelumnya ditekan terus.
Dalam studi baru ini, para peneliti berusaha mencari bukti empiris dari salah satu mekanisme yang mungkin terjadi saat cuping flytrap mulai menutup.
Pam akhirnya, mereka menemukan bahwa dalam fase awal penutupan cuping, air bergerak melintasi sel terlalu lambat untuk menjadi pendorong utama aksi ini. Sebaliknya, mereka mengamati “pelunakkan dinding sel epidermal yang berlangsung cepat dalam satu detik, yang melpaskan energi elastis yang tersimpan dalam perangkap.”
Pelajran Lebih Lahjut
Trik sel flytrap tampak mewakili “modulasi mekanika dinding tercepat yang pernah dilaporkan pada tumbuhan,” tulis peneliti. Dan hal ini mungkinberguna menginspirasi teknik-teknik baru untuk membantu robot lunak dan material pintar lain bergerak tanpa otot. Namun demikian, studi selanjutnya masih perlu mencari metode molekuler yang pasti dari proses pelunakan sel ini pada tumbuhan tersebut.
Venus flytrap bukan satu-satunya tumbuhan karnivora; setidaknya ada beberapa tumbuhan yang menggunakan mekanisme jebakan lebih lambat yang sanjung mungkin bergantung pada pergerakan air. Mampu membandingkan ragam tumbuhan ini pada akhirnya akan mengungkapka lebih banyak tentang jalur evolusi berliku yang mereka lalui, menurut Jacques Dumais, seorang biofisikawan tumbuhan yang tidak terlibat studi ini.
“Dengna memperjelas pentingnya pelonggaran dinding sel dalam mendtrong penutupan Venus flytrap, Ryu dkk. telah mengisi celah pemahaman saat ini tetntang bagaimana adaptasi rumit semacam ini dapat muncul dari proses evolusi yang sedikit demi sedikit,” tulis Dumais dalam tajuk rencana pendamping di jurnal Science.