Tumbuhan boleh menarik serangga untuk melakukan pembidaan mereka. Thom Dallimore, Pengarang disediakan

Kira-kira 4.5 bilion tahun yang lalu, permukaan tanah Bumi adalah tandus dan tiada kehidupan. Ia akan mengambil masa 2 bilion tahun lagi untuk organisma bersel tunggal pertama muncul di lautan, termasuk alga pertama Grypania spiralis, yang kira-kira saiz sekeping 50 pence.

Tumbuhan yang terdiri daripada banyak sel hanya wujud selama 800 juta tahun sahaja. Untuk terus hidup di darat, tumbuhan perlu melindungi diri mereka daripada sinaran UV dan mengembangkan spora dan biji benih kemudian yang membolehkan mereka tersebar dengan lebih meluas. Inovasi ini membantu tumbuhan menjadi salah satu bentuk hidupan paling berpengaruh di Bumi. Hari ini, tumbuhan ditemui dalam setiap ekosistem utama di planet ini dan saintis menerangkan lebih daripada 2,000 spesies baharu setiap tahun.

Dokumentari baharu David Attenborough Planet Hijau menumpukan perhatian pada tumbuhan dan keupayaannya untuk memberi inspirasi kepada kita. Dalam satu contoh baru-baru ini, jurutera telah berjaya meniru bentuk biji maple bersayap untuk mereka bentuk turbin angin baharu.

Tumbuhan menyimpan banyak rahsia yang masih belum ditemui oleh saintis. Tetapi berikut ialah lima penemuan yang membantu kami melihat sepupu hijau jauh kami dalam cahaya baharu.

1. Tumbuhan 'bercakap' antara satu sama lain

Sudah tentu, tumbuhan tidak mempunyai pita suara dan oleh itu tidak boleh bercakap seperti kita. Tetapi mereka menggunakan isyarat kimia dan elektronik untuk menyelaraskan tindak balas kepada persekitaran mereka.

Apabila sel tumbuhan rosak, seperti rumput yang dipotong oleh mesin pemotong rumput, ia membebaskan serpihan protein yang boleh dikesan oleh tumbuhan sekeliling. Ia seperti sistem pengawasan kejiranan: apabila satu loji dicederakan, yang lain dimaklumkan bahawa terdapat bahaya berdekatan. Ini boleh mencetuskan tindak balas imun atau pertahanan lain.

Begitu juga, tumbuhan boleh mengesan pendebunga di sekitar mereka dan melepaskan bahan kimia untuk menarik mereka. Isyarat ini menjadikan tumbuhan sebagai komunikator yang sangat kompleks.

2. Tumbuhan boleh bergerak

Dalam buku maninya Kuasa Pergerakan dalam Tumbuhan, diterbitkan pada tahun 1880, Charles Darwin menggambarkan keupayaan tumbuhan untuk bergerak menjauh atau ke arah cahaya. Para saintis memanggil fototropisme ini. Pergerakan tumbuhan kini diketahui bukan sahaja berpandukan cahaya, tetapi juga air, nutrien dan sebagai tindak balas kepada ragut oleh haiwan dan persaingan daripada tumbuhan lain.

Tumbuhan mungkin kelihatan beku di tempatnya, ditakdirkan untuk kekal di mana benihnya bercambah. Tetapi sebenarnya, tumbuhan sentiasa menyesuaikan daun, akar dan batang mereka untuk meningkatkan peluang mereka untuk terus hidup. Sebagai contoh, bahagian batang yang berlorek sentiasa tumbuh lebih lama untuk memastikan tumbuhan tumbuh ke arah cahaya dalam proses yang dimediasi oleh hormon. Akar menunjukkan kesan sebaliknya, menyebabkan mereka tumbuh jauh dari cahaya.

Dalam beberapa kes yang melampau, tumbuhan bahkan boleh bergerak merentasi seluruh hutan. Pokok anggur nomad tumbuh ke atas dari bawah batang pokok kemudian terlepas dari tanah. Kemudian, mereka meletakkan akar udara dan turun semula, membolehkan mereka melakukannya bergerak antara pokok.

3. Tumbuhan boleh tumbuh di angkasa lepas

Idea merentasi angkasa dan hidup di planet lain telah lama mengujakan imaginasi manusia. Tetapi tiada planet dengan persekitaran yang sama seperti Bumi telah ditemui. Kami tahu tumbuhan adalah pakar dalam mengubah suai persekitaran agar sesuai dengan keperluan kehidupan yang lebih kompleks. Apabila hutan awal mula berfotosintesis, mereka mengoksigenkan atmosfera Bumi dan menarik CO?, menjadikan planet ini lebih mesra.

Bolehkah tumbuh tumbuhan di planet yang jauh menjadikannya lebih sesuai dengan keperluan kita? Semasa perlumbaan angkasa lepas antara USSR dan AS pada 1950-an dan 1960-an, saintis mengkaji bagaimana tumbuhan tumbuh dan berkembang di angkasa. Setakat ini, saintis telah menanam 17 spesies tumbuhan yang berbeza di dalam bilik khusus, termasuk tanaman seperti jagung, gandum, tomato dan salad. Cabaran besar untuk menanam tumbuhan Bumi di luar atmosfera kita kekal, termasuk radiasi semasa penerbangan angkasa lepas dan perbezaan pergerakan gas di angkasa berbanding Bumi. Jika anda fikir sukar untuk memastikan tumbuhan hidup di rumah, cuba lakukannya di angkasa.

Keupayaan untuk membentuk planet - menjadikannya sesuai untuk didiami manusia - masih sukar difahami. Tetapi kemajuan besar dalam sains tumbuhan sejak beberapa tahun kebelakangan ini menjadikan ini sebagai sasaran yang boleh dicapai, mungkin dalam seumur hidup orang yang hidup hari ini.

4. Satu daripada sepuluh tumbuhan tumbuh pada tumbuhan lain

Selalunya menjulang tinggi berpuluh-puluh meter adalah beberapa organisma terbesar di planet ini. Pokok kayu merah, contohnya, boleh tumbuh melebihi 100 meter tinggi. Para saintis mula-mula mula mengkaji kanopi hutan mereka yang tinggi dengan melatih monyet atau menggunakan pendaki mahir untuk mengumpul sampel. Ada juga yang menggunakan senapang patah untuk menembak jatuh sampel.

Sehingga tahun 1980-an barulah penyelidikan kanopi menjadi satu disiplin saintifik yang tersendiri, dengan menggunakan teknik memanjat tali yang dipinjam daripada mendaki gunung. Kemudian, kren, belon dan dron menyertai set alat ramai saintis. Tetapi mengapa mempertaruhkan nyawa anda untuk memanjat pokok? Ada apa di sana?

Dianggarkan sehingga 80% spesies di dalam hutan sama ada menggunakan atau menjalani seluruh kehidupan mereka di kanopi hutan. Satu daripada sepuluh daripada semua spesies tumbuhan vaskular yang diketahui - spesies yang menggunakan saluran seperti urat untuk mengangkut air dan nutrien ke seluruh badan mereka - tumbuh di atas tumbuhan lain.

Ini dipanggil epifit. Mereka bukan parasit, tetapi sebaliknya menggunakan perumah mereka untuk sokongan fizikal. Ini memberi mereka kelebihan berbanding tumbuhan yang tumbuh di tingkat bawah hutan, yang kekurangan cahaya. Kebanyakan orkid tumbuh di atas pokok dan satu pokok boleh menampung sebanyak 50 spesies epifit. Selalunya, epifit ini mengeluarkan lebih banyak daun daripada pokok perumah mereka.

5. Tumbuhan boleh menunjukkan perubahan global

Organisma sangat sensitif terhadap perubahan dalam persekitaran mereka dan tumbuhan khususnya telah digunakan untuk mengesan perubahan ini selama berabad-abad. Apabila daun mula bertukar warna pada musim luruh, ia biasanya menandakan ketibaan bulan yang lebih sejuk dan gelap.

Spesies paku pakis tertentu sangat terdedah kepada perubahan iklim tempatan mereka. Pakis berfilem tumbuh di kawasan berlorek hutan tropika, biasanya berhampiran pangkal pokok atau di atas batu basah. Mereka bergantung pada air dan suhu rendah, dan merupakan petunjuk yang baik bagi kemarau yang akan datang dan peningkatan suhu.

Sejak 1980-an, suhu purata global telah meningkat akibat langsung daripada pembakaran bahan api fosil seperti arang batu, yang dimendapkan oleh tumbuhan berjuta-juta tahun yang lalu semasa pembentukan awal hutan. Kita hidup dalam masa perubahan dan memahami bagaimana tumbuhan bertindak balas terhadap perubahan iklim boleh membantu kita menyediakan diri untuk masa depan.

Tentang Pengarang

Sven Batke, Pensyarah Biologi, Edge Hill University

Artikel ini diterbitkan semula daripada Perbualan di bawah lesen Creative Commons. Membaca artikel asal.

ing