Sumber ilustrasi: Freepik
4 November 2025 10.15 WIB – Umum
_________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Desanomia [04.11.2025] Para ilmuwan dari University of Kansas menemukan bahwa mikroba tanah memiliki kemampuan luar biasa untuk “mengingat” kondisi kekeringan masa lalu dan memengaruhi cara tanaman bertahan hidup. Penelitian ini menyoroti hubungan mendalam antara mikroba, tanah, dan tanaman yang berkembang selama ribuan tahun. Fenomena ini, yang disebut efek warisan (legacy effects), menggambarkan bagaimana mikroorganisme tanah yang telah lama beradaptasi dengan iklim setempat mampu meninggalkan jejak biologis yang memengaruhi pertumbuhan tanaman di masa kini.
Selama ini, banyak penelitian telah menyoroti pentingnya mikroba tanah bagi ekosistem, terutama dalam pengelolaan karbon, siklus nutrien, dan kesehatan tanaman. Namun, bagaimana mikroba dapat “mengingat” kondisi lingkungan sebelumnya dan meneruskan efek tersebut kepada generasi berikutnya masih menjadi misteri. Temuan baru dari Kansas ini membuka wawasan tentang peran memori ekologis mikroba dalam menjaga ketahanan tanaman terhadap perubahan iklim, terutama kekeringan.
Penelitian yang diterbitkan di jurnal Nature Microbiology ini berfokus pada tanah yang dikumpulkan dari enam lokasi di Kansas, mencakup wilayah timur yang lebih lembap hingga dataran tinggi barat yang kering akibat bayangan hujan dari Pegunungan Rocky. Tim peneliti berupaya memahami bagaimana perbedaan kondisi iklim membentuk warisan biologis mikroba yang hidup di tanah tersebut.
Tim melakukan eksperimen dengan mengekspos komunitas mikroba pada dua kondisi ekstrem. Yang pertama tanah dengan ketersediaan air yang melimpah, dan yang kedua tanah yang sangat terbatas air. Perlakuan ini berlangsung selama lima bulan untuk memperkuat perbedaan riwayat kelembapan yang dialami mikroba. Setelah ribuan generasi bakteri berlalu, hasil penelitian menunjukkan bahwa mikroba yang pernah hidup di kondisi kering tetap menyimpan “ingatan” tersebut. Ketika tanaman ditanam pada tanah dengan mikroba bersejarah kekeringan, respons pertumbuhan dan toleransi kekeringan tanaman tampak berbeda dibandingkan dengan tanah yang mikrobenya tidak memiliki pengalaman serupa.
Para peneliti kemudian meneliti bagaimana interaksi antara tanaman dan mikroba ini memengaruhi kinerja tanaman. Mereka menggunakan dua jenis tanaman, yakni jagung sebagai tanaman budidaya dan gamagrass sebagai rumput asli Kansas. Hasilnya menunjukkan bahwa efek warisan mikroba jauh lebih kuat pada tanaman asli dibandingkan tanaman budidaya. Hal ini mengindikasikan adanya hubungan ko-evolusi antara tanaman lokal dan mikroba yang telah berkembang bersama selama ribuan tahun, sementara tanaman yang berasal dari wilayah lain belum sepenuhnya beradaptasi dengan komunitas mikroba setempat.
Analisis genetik yang dilakukan pada mikroba dan tanaman memperlihatkan aktivitas gen yang menarik, terutama gen nicotianamine synthase. Gen ini diketahui berperan penting dalam membantu tanaman memperoleh zat besi dari tanah serta meningkatkan toleransi terhadap kekeringan. Menariknya, ekspresi gen tersebut hanya meningkat ketika tanaman ditanam bersama mikroba yang memiliki riwayat hidup di kondisi kering. Temuan ini memperlihatkan bahwa respons genetik tanaman terhadap stres air tidak hanya dipengaruhi oleh kondisi lingkungan, tetapi juga oleh memori ekologis mikroba yang hidup di sekitarnya.
Selain memberikan wawasan baru tentang interaksi tanah, mikroba, dan tanaman, penelitian ini memiliki implikasi besar bagi dunia pertanian dan bioteknologi. Dengan memahami mikroba yang membawa memori kekeringan, para ilmuwan dapat mengidentifikasi kandidat mikroba yang berpotensi membantu tanaman budidaya seperti jagung dan gandum bertahan di kondisi ekstrem. Perusahaan bioteknologi pertanian dapat memanfaatkan hasil ini untuk mengembangkan produk mikroba komersial yang meningkatkan ketahanan tanaman terhadap stres lingkungan.
Penelitian ini menegaskan bahwa mikroba tanah bukan sekadar organisme pasif yang hidup di sekitar akar tanaman, tetapi juga “penyimpan sejarah ekologis” yang dapat memengaruhi kehidupan tanaman modern. Efek warisan dari kekeringan yang dialami mikroba terbukti mampu mengubah cara tanaman tumbuh dan beradaptasi terhadap kondisi lingkungan, terutama pada tanaman asli yang memiliki hubungan panjang dengan mikroba setempat.
Temuan ini membuka peluang baru bagi pengembangan pertanian berkelanjutan dan rekayasa bioteknologi tanaman. Dengan memanfaatkan mikroba yang memiliki memori ekologis positif, para ilmuwan dapat membantu meningkatkan produktivitas tanaman di tengah perubahan iklim global. Penelitian ini menjadi jembatan antara ekologi, genetika, dan pertanian modern dan menunjukkan bahwa kehidupan di bawah permukaan tanah memiliki peran besar dalam masa depan ketahanan pangan dunia.
Diolah dari artikel:
“Soil Microbes Remember Drought and Help Plants Survive” oleh University of Kansas.
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/2025/11/251101000348.htm
