Bagaimana tanaman berubah menjadi predator | Ars Technica

Menjelang akhir abad ke-19, cerita seram tanaman pembunuh mulai bermunculan di mana-mana. Pohon-pohon mengerikan yang melambai-lambaikan tentakel menyambar dan menelan para pelancong yang tidak waspada di negeri-negeri yang jauh. Profesor gila mengangkat sundew dan tanaman pitcher yang mengerikan di atas steak mentah sampai kreasi mereka yang rakus berbalik dan memakannya juga.

Arthur Conan Doyle muda semakin dekat dengan sains dalam benang yang menampilkan pemakan daging favorit semua orang, penangkap lalat Venus. Menggambar pada wahyu botani baru, dia secara akurat menggambarkan perangkap dua lobus, cara mereka menangkap serangga, dan seberapa teliti mereka mencerna mangsanya. Tetapi bahkan perangkap lalatnya sangat besar, cukup besar untuk mengubur dan memakan manusia. Pemakan daging, tumbuhan pemakan manusia sedang bersenang-senang, dan untuk itu Anda dapat berterima kasih kepada Charles Darwin.

Sampai zaman Darwin, kebanyakan orang menolak untuk percaya bahwa tumbuhan memakan hewan. Itu bertentangan dengan tatanan alam. Hewan bergerak melakukan makan; Tumbuhan adalah makanan dan tidak bisa bergerak—jika mereka mati, itu hanya untuk membela diri atau karena kecelakaan. Darwin menghabiskan 16 tahun melakukan eksperimen teliti yang membuktikan sebaliknya. Dia menunjukkan bahwa daun beberapa tanaman telah diubah menjadi struktur cerdik yang tidak hanya menjebak serangga dan makhluk kecil lainnya, tetapi juga mencernanya dan menyerap nutrisi yang dikeluarkan dari mayatnya.

Pada tahun 1875, Darwin menerbitkan Tanaman Pemakan serangga, merinci semua yang dia temukan. Pada tahun 1880, ia menerbitkan buku penghancur mitos lainnya, Kekuatan Gerakan pada Tumbuhan. Kesadaran bahwa tanaman dapat bergerak dan membunuh tidak hanya mengilhami genre cerita horor yang sangat populer, tetapi juga generasi ahli biologi yang ingin memahami tanaman dengan kebiasaan ragi seperti itu.

Hari ini, tanaman karnivora mengalami momen besar lainnya ketika para peneliti mulai mendapatkan jawaban atas salah satu teka-teki besar botani yang belum terpecahkan: Bagaimana biasanya tanaman berbunga yang sopan berevolusi menjadi pemakan daging yang mematikan?

Memperbesar / Dongeng tanaman pembunuh populer di akhir abad ke-19. Pada tahun 1887, penulis Amerika James William Buel menggambarkan pohon pemakan manusia yang fantastis Ya-te-veo (“Aku melihatmu”) dalam bukunya Darat dan Laut.

JW Buel

Sejak penemuan Darwin, ahli botani, ekologi, entomologi, fisiologi, dan biologi molekuler telah menjelajahi setiap aspek dari tanaman ini yang menenggelamkan mangsa dalam kantong berisi cairan, melumpuhkan mereka dengan daun “kertas terbang” perekat atau memenjarakan mereka dalam jebakan dan jebakan hisap bawah air. . Mereka telah merinci apa yang ditangkap tanaman dan bagaimana caranya — ditambah beberapa manfaat dan biaya dari gaya hidup unik mereka.

Baru-baru ini, kemajuan dalam ilmu molekuler telah membantu para peneliti memahami mekanisme kunci yang menopang gaya hidup karnivora: bagaimana perangkap lalat terkunci begitu cepat, misalnya, dan bagaimana ia berubah menjadi “perut” pembuat jus serangga dan kemudian menjadi “usus” untuk menyerap sisa-sisa mangsanya. Namun pertanyaan besar tetap ada: Bagaimana evolusi melengkapi para pakar diet ini dengan sarana untuk makan daging?

Fosil hampir tidak memberikan petunjuk. Ada sangat sedikit, dan fosil tidak dapat menunjukkan detail molekuler yang mungkin mengisyaratkan penjelasan, kata ahli biofisika Rainer Hedrich dari Universitas Würzburg di Jerman, yang mengeksplorasi asal usul karnivora di tahun 2021 Tinjauan Tahunan Biologi Tumbuhan. Inovasi dalam teknologi pengurutan DNA sekarang berarti bahwa para peneliti dapat menjawab pertanyaan tersebut dengan cara lain, mencari gen yang terkait dengan karnivora, menunjukkan dengan tepat kapan dan di mana gen tersebut diaktifkan, dan menelusuri asal-usulnya.

Tidak ada bukti bahwa tanaman karnivora memperoleh kebiasaan buruk mereka dengan membajak gen dari hewan korban mereka, kata Hedrich, meskipun gen terkadang berpindah dari satu jenis organisme ke organisme lain. Sebaliknya, banyak temuan baru-baru ini menunjukkan kooptasi dan penggunaan kembali gen yang ada yang memiliki fungsi kuno di mana-mana di antara tanaman berbunga.

“Evolusi itu licik dan fleksibel. Ini memanfaatkan alat yang sudah ada sebelumnya, ”kata Victor Albert, seorang ahli biologi genom tanaman di Universitas di Buffalo. “Lebih sederhana dalam evolusi untuk menggunakan kembali sesuatu daripada membuat sesuatu yang baru.”

Memperbesar / Charles Darwin menanam sundews dan tanaman karnivora lainnya di rumah kacanya di Down House, rumahnya di Kent. Dia bereksperimen selama 16 tahun sebelum menerbitkan buku perintisnya Tanaman Pemakan serangga.

Gambar Warisan | Getty