Ilmuwan temukan jenis kayu baru di pohon tulip ikonik

Dalam sebuah penelitian menarik yang mirip seperti kisah detektif botani, para peneliti telah mengungkap rahasia yang telah lama tersembunyi di dalam kayu beberapa pohon paling dicintai di dunia. Para ilmuwan dari Universitas Jagiellonian dan Universitas Cambridge telah menemukan jenis kayu yang sama sekali baru di pohon tulip, sebuah temuan yang dapat membentuk kembali pemahaman kita tentang evolusi tanaman dan mungkin sangat membantu upaya kita untuk memerangi perubahan iklim.

Studi yang diterbitkan di Ahli Fitologi Barubermaksud untuk meneliti struktur mikroskopis kayu di berbagai spesies pohon. Namun apa yang mereka temukan di pohon tulip (Bunga tulipifera) dan kerabat dekatnya, pohon tulip Cina (Liriodendron cina), benar-benar tidak terduga – struktur kayu yang menentang kategori tradisional.

Kunci penemuan ini terletak pada struktur kecil yang disebut makrofibril – serat panjang yang tersusun berlapis-lapis di dalam dinding sel sekunder kayu. Pada pohon tulip, makrofibril ini jauh lebih besar daripada yang ditemukan pada kerabat kayu kerasnya. Struktur unik ini, yang oleh para peneliti dijuluki “kayu tengah” atau “kayu akumulator,” dapat menjelaskan kemampuan luar biasa pohon tulip untuk menangkap dan menyimpan karbon.

“Kami menunjukkan bahwa Liriodendron memiliki struktur makrofibril antara yang secara signifikan berbeda dari struktur kayu lunak atau kayu keras,” jelas penulis utama Dr. Jan Łyczakowski, dari Universitas Jagiellonian, dalam sebuah pernyataan. Penemuan ini menantang klasifikasi biner yang telah lama berlaku mengenai kayu sebagai kayu lunak (dari gymnospermae seperti pinus) atau kayu keras (dari angiospermae seperti pohon ek).

Waktu adaptasi ini sangat menarik. Pohon tulip bercabang dari kerabat magnolia sekitar 30-50 juta tahun yang lalu, bertepatan dengan penurunan dramatis kadar CO2 atmosfer. Dr. Łyczakowski berpendapat bahwa struktur makrofibril yang membesar ini bisa jadi merupakan respons evolusi untuk menangkap karbon secara lebih efisien dalam lingkungan yang berubah.

Penemuan ini membuka kemungkinan menarik untuk mitigasi perubahan iklim. Pohon Tulip sudah dikenal karena pertumbuhannya yang cepat dan penyerapan karbon yang efisien. Sekarang, dengan pemahaman yang lebih baik tentang struktur kayunya yang unik, ada potensi untuk memanfaatkan pohon ini dalam inisiatif penangkapan karbon berskala besar.

“Pohon tulip mungkin berguna untuk perkebunan penangkap karbon,” catat Dr. Łyczakowski. “Beberapa negara Asia Timur sudah menggunakan perkebunan Liriodendron untuk mengunci karbon secara efisien, dan kami sekarang berpikir hal ini mungkin terkait dengan struktur kayunya yang baru.”

Temuan penelitian ini tidak hanya terbatas pada pohon tulip. Dalam survei mereka terhadap 33 spesies pohon dari Kebun Raya Universitas Cambridge, para peneliti juga menemukan bahwa gymnospermae tertentu dalam famili Gnetophytes telah mengembangkan struktur seperti kayu keras secara independen yang biasanya hanya terlihat pada angiospermae. Evolusi konvergen ini menambah lapisan kompleksitas lain pada pemahaman kita tentang adaptasi tanaman.

“Kami menganalisis beberapa pohon paling ikonik di dunia seperti sequoia raksasa, pinus Wollemi dan apa yang disebut 'fosil hidup' seperti Jamur Amborellayang merupakan satu-satunya spesies yang bertahan hidup dari famili tumbuhan yang merupakan kelompok paling awal yang masih ada yang berevolusi secara terpisah dari semua tumbuhan berbunga lainnya,” kata Dr. Raymond Wightman, Manajer Fasilitas Inti Mikroskopi di Laboratorium Sainsbury, Universitas Cambridge.

Penelitian ini tidak hanya memajukan pemahaman kita tentang evolusi tanaman, tetapi juga menyoroti peran penting ultrastruktur kayu dalam penyerapan karbon. Saat kita bergulat dengan tantangan perubahan iklim, wawasan seperti ini dapat terbukti sangat berharga dalam mengembangkan strategi yang lebih efektif untuk penangkapan dan penyimpanan karbon.

Penemuan jenis kayu baru ini pada pohon tulip menjadi pengingat bahwa bahkan di bidang biologi yang telah dipelajari dengan baik, masih ada hal-hal mengejutkan yang menunggu untuk diungkap. Penemuan ini juga menggarisbawahi pentingnya melestarikan koleksi tanaman yang beragam, seperti yang ditemukan di kebun raya, yang terus menghasilkan wawasan ilmiah baru berabad-abad setelah didirikan.

Table of Contents

Toggle

Ringkasan Makalah

Metodologi

Para peneliti menggunakan teknik yang disebut mikroskop elektron pemindaian kriogenik (cryo-SEM) untuk memeriksa sampel kayu segar dari 33 spesies pohon yang berbeda. Metode ini melibatkan pembekuan cepat sampel jaringan tanaman dalam jumlah kecil, kemudian menggunakan mikroskop canggih untuk mengamati strukturnya pada perbesaran yang sangat tinggi. Sampel tersebut dikumpulkan dari Kebun Raya Universitas Cambridge, yang memungkinkan para peneliti mempelajari beragam spesies yang mewakili garis keturunan evolusi yang berbeda.

Hasil

Penelitian ini mengungkapkan bahwa Pohon Tulip (Bunga Liriodendron Spesies) memiliki struktur kayu unik dengan makrofibril yang lebih besar dibandingkan dengan spesies kayu keras lainnya. Struktur ini, yang disebut “kayu tengah” atau “kayu akumulator,” tidak sesuai dengan kategori tradisional kayu lunak atau kayu keras. Para peneliti juga menemukan bahwa beberapa gymnospermae di Gnetofit Famili ini secara independen telah mengembangkan struktur mirip kayu keras yang mirip dengan yang terlihat pada tanaman berbunga.

Keterbatasan

Meskipun penelitian ini memberikan wawasan berharga, penelitian ini terbatas pada spesies yang tersedia di Kebun Raya Universitas Cambridge. Ukuran sampel untuk setiap spesies relatif kecil, sering kali terbatas pada satu tanaman saja. Selain itu, penelitian ini difokuskan pada tanaman berkayu, yang mungkin tidak mewakili keragaman penuh struktur dinding sel tanaman di semua jenis tanaman.

Diskusi dan Kesimpulan

Penemuan jenis kayu baru pada pohon tulip menunjukkan bahwa evolusi tanaman lebih kompleks daripada yang diperkirakan sebelumnya. Struktur unik kayu pohon tulip, dikombinasikan dengan kemampuan penyerapan karbonnya yang efisien, dapat memiliki implikasi signifikan bagi strategi mitigasi perubahan iklim. Evolusi konvergen yang diamati di Gnetofit lebih jauh menggarisbawahi kemampuan adaptasi tanaman dan beragam cara mereka dapat mengembangkan sifat serupa. Temuan ini membuka jalan baru untuk penelitian dalam biologi tanaman, kehutanan, dan ilmu iklim.

Pendanaan dan Pengungkapan

Penelitian ini didukung oleh hibah dari Pusat Sains Nasional Polandia. Fasilitas Inti Mikroskopi di Laboratorium Sainsbury, Universitas Cambridge, yang digunakan dalam penelitian ini, didukung oleh Yayasan Amal Gatsby. Penelitian ini dilakukan bekerja sama dengan Kebun Raya Universitas Cambridge. Para penulis menyatakan tidak ada konflik kepentingan.