Tumbuhan karnivora baru memperkuat studi Charles Darwin tentang evolusi

Planta Saxifraga

Planta Saxifraga - Koichi Yoshii/Shutterstock.com

Lebih dari 150 tahun setelah naturalis Inggris Charles Darwin mengajukan hipotesis, para ilmuwan memastikan bahwa beberapa spesies dari genus *Saxifraga* sebenarnya adalah karnivora. Keraguan tersebut muncul karena adanya “rambut” lengket pada tanaman seperti *Saxifraga rotundifolia* dan *S. gelap*.

Pada tahun 1875, Darwin mengemukakan bahwa struktur berbulu ini, yang dikenal sebagai trikoma kelenjar, mengeluarkan zat lengket, serupa dengan yang terlihat pada tumbuhan karnivora yang diketahui. Namun, untuk mengklasifikasikan tumbuhan sebagai karnivora, perlu dibuktikan bahwa tumbuhan tersebut menarik, menangkap, dan mencerna serangga, sesuatu yang tidak dapat dikonfirmasi dengan jelas oleh metode pada saat itu.

Untuk menguji asumsi Darwin, para peneliti memfokuskan pada *Saxifraga candelabrum*, tanaman berbunga pegunungan yang tumbuh di dataran tinggi di selatan Dataran Tinggi Qinghai-Tibet dan Pegunungan Hengduan di provinsi Yunnan dan Sichuan, Tiongkok. Studi ini dipublikasikan pada 4 Agustus 2026 di jurnal *Nature Communications*.

Analisis kimia mengungkapkan bahwa *S. tempat lilin* menarik nyamuk kecil dengan bau yang mengundang dan mencernanya menggunakan enzim yang disebut fosfatase. Teknik pelabelan isotop mengkonfirmasi transfer nitrogen-15 dari serangga yang ditangkap ke tanaman, menunjukkan proses penangkapan dan asimilasi nutrisi yang lengkap.

Kemudian, analisis genetik menetapkan hubungan *S. tempat lilin* dengan tanaman karnivora lengket lainnya, mengidentifikasi gen umum yang terkait dengan daya tarik mangsa, pencernaan, dan penyerapan nutrisi. Memperluas penelitiannya ke jenis perangkap lain, para ilmuwan menemukan lusinan gen di berbagai kelompok tanaman yang terkait dengan pencernaan sisa-sisa serangga. Profesor Hang Sun, direktur Kunming Institute of Botany di Chinese Academy of Sciences di Beijing dan penulis senior studi tersebut, mengatakan data ini dapat membantu mengidentifikasi tanaman lain dengan kebiasaan karnivora yang sebelumnya tidak diketahui.

Sun melaporkan melalui email bahwa “beberapa spesies tanaman yang sebelumnya dianggap hanya memiliki rambut kelenjar yang lengket atau secara tidak sengaja menangkap serangga sebenarnya memiliki kemampuan pencernaan dan penyerapan nutrisi yang belum ditemukan.” Dia menambahkan bahwa “karnivorisme mungkin jauh lebih luas di antara tanaman berbunga angiospermae dibandingkan yang diyakini sebelumnya, dan garis keturunan baru tanaman karnivora mungkin akan ditemukan di masa depan.”

Setidaknya terdapat 350.000 spesies tumbuhan berbunga, dan lebih dari 750 di antaranya dikenali sebagai karnivora. Ahli botani Susan Myers, direktur hortikultura dan konservasi di Pittsburgh Botanic Garden, menjelaskan bahwa berbagai bentuk karnivora telah berevolusi secara independen di 14 famili tumbuhan, dalam fenomena yang dikenal sebagai evolusi konvergen. Ia menggarisbawahi bahwa penelitian ini menawarkan data penting tentang gaya hidup menarik ini, meskipun ia tidak berpartisipasi secara langsung dalam penelitian tersebut.

Myers menggambarkan desain penelitian ini sebagai sesuatu yang “brilian”, termasuk mengidentifikasi morfologi yang diperlukan, enzim pencernaan dan, yang paling penting, melacak nitrogen yang diberi label. “Apa yang Darwin simpulkan melalui observasi dan kesimpulan, dikonfirmasi oleh para peneliti dengan teknologi modern,” katanya melalui email.

Pabrik Saxifraga – Nataliia Melnychuk/Shutterstock.com

Bagaimana tumbuhan menarik dan mencerna mangsanya

Rekan penulis studi Douglas Soltis, seorang profesor di Museum Sejarah Alam Florida dan departemen biologi di Universitas Florida, telah mendedikasikan lebih dari empat puluh tahun untuk meneliti keluarga Saxifragaceae. Ia mengatakan melalui email bahwa ia selalu penasaran apakah beberapa tanaman tersebut bisa menjadi karnivora.

Soltis menjelaskan bahwa “banyak anggota keluarga *Saxifraga* memiliki rambut kelenjar yang lengket, dan serangga sering terlihat terperangkap di dalamnya.” Namun, sekadar menangkap serangga tidak berarti tanaman tersebut mencernanya, karena bulu-bulu tersebut juga dapat berfungsi sebagai pertahanan terhadap herbivora.

Penelitian ini dimulai dengan cara yang mirip dengan penelitian Darwin, yaitu dengan mengamati tumbuhan dan serangga yang terperangkap, baik di lingkungan alaminya maupun dalam kondisi terkendali. Sebagian besar tanaman dewasa yang dianalisis menangkap lusinan serangga, dan hingga 70 nyamuk menempel di dahan lengketnya. Para ilmuwan menemukan bahwa aroma bunga, yang terdiri dari zat yang diketahui dapat menarik serangga, merupakan daya tarik utama bagi mangsa. Lalat berukuran lebih besar, yang berfungsi sebagai penyerbuk, tidak tertangkap, hal ini menunjukkan bahwa hanya lalat yang kurang efektif yang masuk ke dalam perangkap.

Serangga kaya akan nitrogen dan, pada beberapa spesies tanaman karnivora, evolusi didorong oleh kebutuhan untuk bertahan hidup di tanah yang secara alami miskin nitrat, menurut Soltis.

“Tanaman ini melakukan fotosintesis dan menghasilkan makanannya sendiri, namun membutuhkan nitrat,” jelasnya. “Ketika tanah kekurangan nitrat, ini adalah salah satu adaptasi yang muncul.” Strategi ini sangat berguna untuk *S. candelabrum*, yang hidup di ketinggian antara 2.500 dan 3.300 meter di atas permukaan laut, di tanah berbatu dan kering dengan sedikit unsur hara.

Habitat pegunungan tinggi tanaman ini merupakan hal baru bagi spesies karnivora, kata Soltis, yang menyatakan bahwa sebagian besar ditemukan di tanah rawa, seperti tanaman kantong semar dan dionaea. Keuntungan dari lingkungan terpencil dan dataran tinggi ini adalah *S. tempat lilin* tidak terancam oleh perubahan iklim atau aktivitas manusia, menurut Sun.

Sun mengatakan bahwa “*Saxifraga candelabrum* tumbuh subur dalam kondisi lingkungan saat ini dan bukan merupakan spesies terancam mengingat ukuran populasi dan wilayah sebarannya.”

Penemuan baru dan warisan Darwin

Penemuan karnivora di *Saxifraga* bukanlah prediksi Darwin yang pertama dan terkonfirmasi. Pada tahun 1862, setelah mengamati anggrek *Angraecum sesquipedale*, dari Madagaskar, dengan tabung nektar berukuran 30 sentimeter, ia berteori bahwa anggrek tersebut hanya dapat diserbuki oleh “ngengat raksasa dengan belalai yang sangat panjang”, meskipun ia belum pernah melihat serangga seperti itu. Intuisinya tervalidasi pada tahun 1903 dengan ditemukannya ngengat *Xanthopan morganii praedicta*, dari Madagaskar, dengan lidah sepanjang 30 sentimeter (serangga tersebut diklasifikasikan ulang pada tahun 2021 menjadi *Xanthopan praedicta*).

Sun mengatakan bahwa dengan melanjutkan apa yang ditinggalkan Darwin, temuan baru ini menyoroti bahwa penelitian ilmiah “adalah sebuah perjalanan berkelanjutan yang mencakup era yang berbeda.” Dia menambahkan bahwa hal ini memungkinkan kita untuk “benar-benar mengapresiasi warisan akademis yang tak terputus dari penelitian fundamental di bidang evolusi tanaman, yang diwariskan dari generasi ke generasi.”

Identifikasi *S. tempat lilin* sebagai karnivora juga berfungsi untuk mengingatkan kita bahwa tumbuhan penuh kejutan dan masih banyak yang bisa ditemukan tentangnya, kata Myers.

Beatriz: Beatriz Lima é colaboradora da redação do Mix Vale, portal de notícias com cobertura de Brasil e mundo. Produz conteúdo nas editorias de economia e benefícios, com foco em informação de serviço para o leitor brasileiro. Escreve para o portal desde 2024.