Sumber ilustrasi: Pixabay
7 September 2026 10.15 WIB – Sains & Technology
_________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Desanomia [07.09.2026] Perubahan iklim memaksa tumbuhan menghadapi lingkungan yang semakin berbeda dibandingkan kondisi tempat mereka berevolusi selama ribuan tahun. Suhu yang meningkat, perubahan pola curah hujan, kekeringan, serta musim yang bergeser membuat kemampuan beradaptasi menjadi semakin penting bagi kelangsungan hidup banyak spesies tumbuhan liar.
Perubahan iklim bukan satu-satunya tekanan yang bekerja pada tumbuhan. Populasi penyerbuk juga mengalami penurunan di banyak tempat akibat perubahan habitat, penggunaan pestisida, aktivitas pertanian, serta berbagai bentuk perubahan lingkungan yang disebabkan manusia. Ketika beberapa tekanan berlangsung secara bersamaan, evolusi tidak selalu mengarahkan tumbuhan menuju sifat yang paling menguntungkan untuk menghadapi setiap perubahan tersebut.
Sebuah penelitian dari University of Michigan menunjukkan bahwa tumbuhan mungkin menghadapi konflik evolusioner semacam itu. Pada populasi morning glory yang diteliti, tekanan untuk menghasilkan bunga yang lebih besar demi menarik penyerbuk tampaknya bersaing dengan kebutuhan untuk mengubah waktu berbunga agar dapat menyesuaikan diri terhadap perubahan iklim.
Konflik tersebut ternyata dapat memiliki dampak besar. Dalam kurun sembilan tahun, para peneliti menemukan bahwa laju adaptasi populasi morning glory turun sekitar 96 persen, menunjukkan bahwa kemampuan evolusioner tumbuhan untuk merespons perubahan lingkungan dapat berkurang sangat cepat.
Temuan tersebut juga menarik dari perspektif pertanian. Morning glory sering dianggap sebagai gulma yang merepotkan karena dapat tumbuh di lahan pertanian dan bersaing dengan tanaman budidaya. Perubahan pada kemampuan adaptasinya karena itu berpotensi memengaruhi bagaimana gulma tersebut berkembang di lingkungan pertanian pada masa depan.
Regina Baucom, profesor di Department of Ecology and Evolutionary Biology, University of Michigan, menjelaskan bahwa tekanan dari penyerbuk sangat mendukung perkembangan bunga berukuran lebih besar. Menurut Baucom, keterkaitan antara ukuran bunga dan sifat lain dapat membatasi seberapa efisien suatu populasi merespons tekanan seleksi yang berbeda.
Baucom menambahkan bahwa belum dapat dipastikan apakah perubahan tersebut pada akhirnya akan membuat morning glory menjadi gulma yang lebih serius atau justru kurang bermasalah bagi petani. Ketidakpastian tersebut menjadi bagian penting dari penelitian karena menunjukkan bahwa respons evolusi terhadap beberapa tekanan sekaligus sulit diprediksi.
Salah satu konflik utama yang ditemukan berkaitan dengan ukuran bunga dan waktu berbunga. Bunga berukuran besar berpotensi meningkatkan peluang tumbuhan menarik penyerbuk, sedangkan berbunga lebih awal dapat membantu tumbuhan menyesuaikan siklus hidup dengan perubahan suhu atau curah hujan.
Dalam populasi morning glory yang diteliti, kedua sifat tersebut menjadi semakin terhubung satu sama lain selama periode sembilan tahun. Hubungan tersebut berarti perubahan pada satu sifat tidak lagi sepenuhnya bebas dari perubahan pada sifat lainnya.
Ketika seleksi alam mendorong bunga menjadi lebih besar untuk menarik penyerbuk, keterkaitan tersebut dapat menghambat perubahan menuju waktu berbunga yang lebih awal. Akibatnya, keuntungan evolusioner dari menarik penyerbuk berpotensi datang dengan biaya berupa berkurangnya kemampuan tumbuhan menyesuaikan diri terhadap perubahan iklim.
Menariknya, populasi morning glory terbaru masih memiliki variasi genetik dalam jumlah besar. Variasi genetik biasanya dianggap sebagai bahan dasar yang memungkinkan evolusi berlangsung karena menyediakan berbagai sifat yang dapat dipilih oleh seleksi alam.
Dengan kata lain, perlambatan adaptasi tersebut bukan disebabkan oleh habisnya keragaman genetik. Baucom menjelaskan bahwa tumbuhan masih memiliki cukup “bahan bakar” evolusioner, tetapi semakin terkunci pada lintasan yang menguntungkan kemampuan menarik penyerbuk dan berpotensi mengorbankan adaptasi terhadap perubahan iklim.
Penelitian dipimpin oleh Sasha Bishop, lulusan doktoral University of Michigan, bekerja sama dengan John Stinchcombe dari University of Toronto. Studi tersebut menjadi bagian dari penelitian yang lebih luas mengenai bagaimana perubahan global akibat aktivitas manusia memengaruhi arah evolusi organisme.
Pemanasan global hanyalah salah satu tekanan yang sekarang dihadapi banyak tumbuhan dan hewan. Pembangunan manusia telah menggantikan habitat yang sebelumnya relatif tidak terganggu, sementara penggunaan pestisida dan herbisida secara luas dalam pertanian turut dikaitkan dengan penurunan populasi berbagai kelompok penyerbuk.
Berbagai tekanan tersebut dapat bekerja secara bersamaan tetapi tidak selalu mendorong evolusi ke arah yang sama. Sebuah sifat yang membantu organisme menghadapi satu masalah dapat membatasi kemampuannya merespons tekanan lingkungan lainnya.
Bishop menjelaskan bahwa penelitian yang dipublikasikan dalam Evolution Letters tersebut mencoba memahami kesenjangan antara apa yang diperkirakan teori evolusi dan apa yang benar-benar ditemukan pada populasi liar. Secara teori, organisme dapat mengalami evolusi cepat ketika lingkungan berubah dengan cepat.
Namun kenyataan di alam menunjukkan pola yang lebih rumit. Banyak populasi tumbuhan liar bukannya segera beradaptasi terhadap perubahan, tetapi justru mengalami penurunan populasi, kematian, atau penyempitan keragaman genetik.
Menurut Bishop, kondisi tersebut menunjukkan adanya keterlambatan antara laju adaptasi yang ditemukan pada populasi liar dan tingkat evolusi cepat yang secara teoritis mungkin terjadi. Penelitian morning glory mencoba menjelaskan salah satu mekanisme yang dapat menciptakan keterlambatan tersebut.
Untuk menguji kemungkinan adanya konflik adaptasi, para peneliti menanam morning glory dari biji yang dikumpulkan dari populasi liar pada dua periode berbeda. Jarak antara kedua pengumpulan biji tersebut adalah sembilan tahun sehingga perubahan evolusioner dalam populasi dapat dibandingkan.
Tim mengukur sejumlah karakteristik tumbuhan yang berpotensi dipengaruhi oleh perubahan iklim maupun aktivitas penyerbuk. Karakteristik tersebut mencakup tanggal munculnya bunga pertama, ukuran bunga, kadar gula pada nektar, waktu berbunga, serta struktur reproduksi bunga.
Para peneliti juga mengukur jarak antara kepala sari dan stigma. Kepala sari merupakan bagian bunga yang menghasilkan serbuk sari, sedangkan stigma merupakan struktur yang menerima serbuk sari selama proses reproduksi.
Dengan mengukur banyak sifat sekaligus, tim dapat melihat apakah perubahan evolusioner pada satu karakteristik berkaitan dengan perubahan pada karakteristik lainnya. Pendekatan tersebut penting karena evolusi organisme tidak berlangsung melalui perubahan setiap sifat secara terpisah.
Para peneliti kemudian menghitung laju adaptasi menggunakan statistik yang disebut R. Metode tersebut memperkirakan seberapa cepat suatu populasi diperkirakan beradaptasi dengan mempertimbangkan hubungan di antara banyak sifat sekaligus.
Pendekatan tersebut memungkinkan tim mengidentifikasi apakah satu sifat membatasi perkembangan sifat lainnya. Dalam konteks evolusi, perubahan pada suatu karakteristik dapat menghambat sejauh mana karakteristik lain mampu berubah meskipun perubahan tersebut sebenarnya menguntungkan.
Ketika dua sifat memiliki hubungan semacam itu, keduanya dapat dianggap sebagai kovarian. Bishop dan Baucom menemukan bahwa ukuran bunga dan waktu berbunga menjadi semakin terkait dalam populasi morning glory selama sembilan tahun penelitian.
Pada populasi morning glory awal, laju adaptasi diperkirakan mencapai sekitar 76 persen dari tingkat yang seharusnya terjadi apabila hubungan kovariansi antar-sifat tidak diperhitungkan. Angka tersebut menunjukkan bahwa sejak awal sudah terdapat sejumlah pembatas evolusioner, tetapi tumbuhan masih memiliki kemampuan adaptasi yang cukup besar.
Sembilan tahun kemudian, laju adaptasi tersebut turun menjadi sekitar 9 persen dari tingkat yang diperkirakan tanpa kovariansi. Perubahan dari sekitar 76 persen menjadi hanya 9 persen menunjukkan peningkatan yang sangat besar dalam kendala evolusioner selama periode yang relatif singkat.
Perubahan tersebut sangat penting terutama karena waktu berbunga merupakan salah satu cara utama tumbuhan menyesuaikan diri terhadap kondisi lingkungan. Ketika suhu meningkat atau pola hujan berubah, tumbuhan dapat memperoleh keuntungan apabila mampu menggeser waktu berbunga agar sesuai dengan kondisi baru.
Fenologi pembungaan, yaitu waktu terjadinya berbagai tahap proses berbunga, telah menjadi salah satu indikator penting dalam penelitian perubahan iklim. Banyak penelitian menunjukkan bahwa tumbuhan dapat memajukan atau menunda waktu berbunga sebagai respons terhadap perubahan suhu dan curah hujan.
Bishop menjelaskan bahwa ribuan penelitian telah menunjukkan pentingnya fenologi pembungaan sebagai salah satu jalur adaptasi terhadap perubahan iklim. Perubahan suhu dan curah hujan juga terjadi di lokasi tempat populasi morning glory yang digunakan dalam penelitian tersebut dikumpulkan.
Menurut Bishop, penurunan jumlah penyerbuk atau berkurangnya keberhasilan penyerbukan kemungkinan menciptakan tekanan seleksi yang kuat agar tumbuhan semakin efektif menarik penyerbuk. Dorongan tersebut pada akhirnya dapat membuat populasi lebih sulit mengubah waktu berbunga sebagai respons terhadap perubahan iklim.
Temuan tersebut memperlihatkan bahwa evolusi tidak selalu menghasilkan respons yang sederhana terhadap lingkungan. Ketika organisme menghadapi beberapa tekanan sekaligus, seleksi alam dapat menarik karakteristik ke arah yang berbeda dan menciptakan kompromi antara keuntungan yang satu dengan kebutuhan adaptasi lainnya.
Bagi tumbuhan, keberhasilan menarik penyerbuk merupakan kebutuhan langsung untuk bereproduksi. Jika penyerbuk semakin langka, seleksi terhadap bunga yang besar dapat menjadi sangat kuat, bahkan ketika sifat yang berkembang kemudian membatasi kemampuan populasi menyesuaikan siklus berbunga dengan dunia yang semakin panas.
Penelitian terbaru menunjukkan bahwa morning glory masih memiliki keragaman genetik yang cukup untuk berevolusi, tetapi hubungan yang semakin kuat antara ukuran bunga dan waktu berbunga membuat arah evolusinya semakin terbatas. Dalam sembilan tahun, laju adaptasi populasi turun sekitar 96 persen ketika tekanan untuk menarik penyerbuk tampaknya semakin mendominasi dibandingkan kemampuan menyesuaikan waktu berbunga terhadap perubahan iklim. Temuan tersebut menunjukkan bahwa penurunan penyerbuk dan pemanasan global tidak hanya menjadi dua ancaman terpisah bagi tumbuhan, tetapi dapat berinteraksi dan mendorong evolusi menuju sifat yang menguntungkan dalam satu kondisi sekaligus mengurangi kemampuan menghadapi perubahan lingkungan lainnya.
Diolah dari artikel:
“Plants may be evolving the wrong traits for a warming world” oleh University of Michigan. (njd)
Note: This article was made as part of a dedicated effort to bring science closer to everyday life and to inspire curiosity in its readers.
Link: https://www.sciencedaily.com/releases/2026/09/260901010719.htm
