Dengan menggunakan kode molekuler, tanaman meminta bantuan, mengusir serangga, dan saling menyelamatkan.
Ahli entomologi Richard Karban tahu bagaimana membuat kayu apat berbicara. Untuk memulai percakapan, ia berpura-pura menjadi belalang atau serangga - menggunakan gunting untuk memotong dedaunan di semak-semak. Apalagi memotong seluruh daun semak tidak bisa dibodohi. Karena itu, ia memotong banyak potongan di sepanjang tepi lembaran - "banyak gigitan kecil."
Beberapa bulan kemudian, Carban, seorang profesor di Universitas California, Davis, mempelajari komunikasi pelindung tanaman, kembali ke semak-semak dan mempelajari dedaunannya, banyak di antaranya dirusak oleh belalang atau kumbang. Namun, pada jarak 50-60 cm dari cabang yang dipotong oleh mereka, daunnya tidak terpengaruh oleh gigitan serangga lapar. Ini karena sayatan Karban meyakinkan lembaran yang rusak bahwa mereka sedang diserang, sehingga mereka mengirim alarm kimia ke udara. Daun tetangga dicegat dan didekripsi pesan kode, dan mulai mempersiapkan pertahanan mereka terhadap kumbang.
Jika tanaman tampak diam bagi kita, ini karena kita tidak memperhatikan percakapan mereka - kita baru mulai menguraikan kriptogram mereka. Tumbuhan terus-menerus mengeluarkan kode ke udara, yang membantu mereka melindungi diri dari serangga dan ancaman lainnya, dan dalam beberapa kasus berfungsi sebagai peringatan bagi tetangga mereka. Selain itu, tanaman dapat mengirim sinyal SOS untuk bantuan dan memanggil predator yang memakan serangga.
Tumbuhan berbicara menggunakan kode kimia - molekul yang mengandung karbon,
zat organik mudah menguap (VOC). VOC dicirikan oleh kemudahan naiknya ke udara, dan sangat beragam: hanya tanaman yang menghasilkan lebih dari 30.000 spesies. Beberapa VOC memberikan aroma bunga atau tanaman yang tidak asing. Lainnya dipancarkan hanya sebagai respons terhadap efek tertentu. Hanya beberapa detik setelah kerusakan, tanaman melepaskan zat-zat berdaun yang mudah menguap, yang juga bisa kita perbaiki - misalnya, seperti aroma rumput yang baru dipotong.
Orang-orang tidak mendapatkan informasi khusus dari para penyandang cacat. Tetapi gelombang molekul yang diproduksi oleh pabrik mengirimkan paket pesan terenkripsi. Dan, seperti sinyal yang ditransmisikan, "listograms" dapat diterima, didekripsi, diuping dan bahkan didistorsi.
Tumbuhan mengirim VOC sebagai respons terhadap kerusakan fisik atau bahan kimia dari air liur, muntah, atau cairan di sekitar telur serangga. Gigitan serangga dapat mengaktifkan hormon tanaman, seperti
asam jasmonat , etilen atau
asam salisilat , yang meningkatkan aktivitas gen pelindung tanaman. Hormon-hormon ini juga dapat dilepaskan sebagai VOC untuk mencegah daun dan cabang tanaman lainnya, serta tetangga di komunitas tanaman. Secara khusus, kata Carban,
metil jamsonate - bentuk asam jasmonat yang mudah menguap - tampaknya "cukup kuat." Dia juga menemukan bahwa komunikasi seperti itu lebih efektif untuk tanaman yang identik secara genetik - yang tumbuh dari semak induk yang sama. Dan ketika Karban mengenakan kantong plastik di atas daun wormwood yang dipotong, dan mengikatnya agar VOC tidak bisa terbang, dedaunan dan tanaman tetangga yang terdekat dengan mereka tidak meningkatkan tingkat perlindungan mereka.
Pesan VOC bisa untuk diri sendiri atau untuk kerabat, tetapi tanaman dari spesies lain kadang-kadang dapat mencegatnya. Kecemasan apsintus dapat menyebabkan reaksi protektif pada tomat dan tembakau, meskipun tidak diketahui berapa banyak tanaman yang dapat memecahkan sinyal dari spesies lain.
Selain itu, para ilmuwan mengatakan bahwa tanaman tidak selalu ingin teriakan mereka didengar. "Bukan kepentingan terbaik pabrik untuk memberi tahu tetangganya bahwa itu sedang diserang," kata Emmy Trowbridge, seorang postdoc dari Universitas Indiana di Bloomington. Tumbuhan tetangga saling bersaing, dan memperingatkan tetangga berarti membantunya bertahan hidup, sementara orang
Samaria yang baik hati sendiri dapat diserang oleh serangga. Jadi mengapa tanaman masih berteriak? Sebagian dari kenyataan adalah bahwa hal itu tidak bisa dihindari: "senjata kimia" yang digunakan tanaman untuk mencegah serangga pasti akan bocor ke udara, karena mereka mudah menguap - oleh karena itu, tanaman lain belajar menguping mereka sebagai hasil evolusi. Seperti serangga predator, mereka menyetel penerima untuk menelepon untuk makan malam. Pohon apel yang mengunyah tungau laba-laba mengirim pesan yang menarik tungau lain yang memakan serangga yang menyerang tanaman. Ketika lalat berperut duduk bertelur di jarum pinus, VOC pohon menarik parasit tawon yang membunuh telur. Tembakau, yang dikunyah ngengat ngengat, menyebabkan tawon ekor merah, parasit yang bertelur di dalam tubuh ulat, yang kemudian dimakan dari dalam oleh larva.
Dan meskipun tanaman dan serangga telah berevolusi untuk bertukar pesan kimia ini, orang-orang baru saja mulai memecahkan kode mereka. "Kami tidak tahu bagaimana bahan kimia ini dipersepsikan," kata Trowbridge. Para peneliti tidak mengerti bagaimana tanaman mengumpulkan VOC dari udara dan seperti apa konsentrasi mereka yang dikenali. Mereka tidak tahu apakah molekul diserap dari permukaan daun, atau melalui pori-pori,
stomata . Tetapi mereka tahu bahwa tanaman “mendengarkan” tidak hanya harus menerima, tetapi juga mendekripsi pesan untuk memicu reaksi kimia pelindung. "Fakta bahwa tanaman dapat menyerap bahan kimia tidak berarti apa-apa," kata Trowbridge. Jika sinyal yang dicegat tidak dapat diterjemahkan, itu tidak akan membantu.
Selain itu, pesan dapat dikodekan dalam kombinasi beberapa molekul. "Buket yang diproduksi dengan memotong kayu aps mengandung ratusan bahan kimia yang dapat diukur," kata Karban. Dia mengumpulkan VOC dalam kantong plastik yang diisi dengan serat penyerap dan menganalisisnya dalam kromatografi gas. Tapi, katanya, "mendefinisikan bahan aktif sangat sulit." Chris Jeffrey, seorang spesialis dalam kimia organik dan kimia lingkungan di Universitas Nevada, percaya bahwa untuk membobol kriptografi tanaman, para ilmuwan perlu menguraikan kimia dari seluruh ekosistem. "Anda menemukan campuran molekul yang sangat kompleks," katanya, membandingkan fenomena ini dengan indera penciuman kita. "Bukan berarti satu molekul menyebabkan satu reaksi."
Mengapa kita perlu memecahkan kode instalasi? Misalnya, mereka akan membantu kita memahami bagaimana tanaman akan merespons perubahan iklim. Para ilmuwan memperingatkan bahwa perubahan ini dapat mengganggu komunikasi dan mengganggu stabilitas ekosistem. Beberapa sinyal akan diperkuat, sementara yang lain akan teredam atau tidak terdeteksi.
"Volatilitas tergantung pada suhu," kata Trowbridge, sehingga pada planet yang memanas, VOC dapat lebih mudah menemukan dirinya di udara. Temperatur yang tinggi juga dapat meningkatkan aktivitas enzim yang memproduksi VOC. Di sisi lain, tanaman yang mencoba bertahan dalam kekeringan akan menekan stomata agar tidak kehilangan cairan. Daun stomata tertutup menyerap lebih sedikit karbon dioksida yang dibutuhkan untuk menghasilkan VOC. Dengan berkurangnya komunikasi VOC, pabrik mungkin tidak mengenali alarm dan menjadi lebih rentan terhadap serangga, atau sepenuhnya menyerah pada mereka, Trowbridge berpendapat. Tetapi dengan kelebihan VOC, populasi tanaman dapat mulai melindungi diri mereka terlalu baik, dan serangga akan mulai mencari sumber makanan lain, menghancurkan spesies tanaman lain, yang akan mengubah ekosistem.
Jadi, lain kali Anda menikmati keheningan taman sendirian, ingatlah bahwa keheningan ini ilusi. Ada seluruh jeritan teriakan - jika Anda hanya bisa mendengarnya.