Evolusi Tanaman Terjadi dalam Dua Ledakan yang Terpisah 250 Juta Tahun

Sebuah studi yang dipimpin Stanford University mengungkapkan bahwa alih-alih berkembang secara bertahap selama ratusan juta tahun, tanaman darat ternyata mengalami diversifikasi besar dalam dua ledakan dramatis. Evolusi tanaman darat tersebut terpisah 250 juta tahun. Studi tersebut telah dipublikasikan di jurnal Science belum lama ini.

Pada penelitian tersebut, para peneliti menggunakan metode baru untuk mengukur evolusi tanaman dan mengungkapkan bahwa setelah permulaan tanaman berbiji awal, kompleksitas terhenti selama 250 tahun. Ledakan kedua kemudian terjadi saat diversifikasi tanaman berbunga sekitar 100 juta tahun yang lalu.

Penelitian ini menggunakan metrik baru namun sederhana untuk mengklasifikasikan kompleksitas tanaman berdasarkan susunan dan jumlah bagian dasar dalam struktur reproduksinya. Sementara para ilmuwan telah lama berasumsi bahwa tanaman menjadi lebih kompleks dengan munculnya biji dan bunga. Studi tersebut telah menawarkan wawasan tentang waktu dan besarnya perubahan tersebut.

"Hal yang paling mengejutkan adalah stasis semacam ini, kompleksitas dataran tinggi ini (terjadi) setelah evolusi awal benih dan kemudian perubahan total yang terjadi ketika tanaman berbunga mulai berdiversifikasi," kata penulis utama studi Andrew Leslie  kepada Stanford Earth Matters magazine. Dia merupakan Assistant Professor of Geological Sciences di Stanford's School of Earth, Energy & Environmental Sciences (Stanford Earth).

Peneliti menjelaskan, bunga lebih beragam daripada setiap kelompok tanaman lainnya, menghasilkan warna, bau, dan bentuk yang memberi makan hewan dan menyenangkan indra. Mereka juga rumit dengan kelopak, kepala sari, dan putik terjalin dalam pengaturan yang tepat. Hal itu untuk memikat penyerbuk dan menipu mereka agar menyebarkan serbuk sari dari satu bunga ke bunga lainnya.

Kompleksitas ini menyulitkan para ilmuwan untuk membandingkan tanaman berbunga dengan tanaman dengan sistem reproduksi yang lebih sederhana, seperti pakis atau beberapa tumbuhan runjung. Akibatnya, ahli botani telah lama berfokus pada karakteristik dalam kelompok keluarganya dan biasanya mempelajari evolusi pada tanaman yang tidak berbunga secara terpisah dari kerabat mereka yang berbunga lebih rumit.

Leslie dan rekan penulisnya mengatasi perbedaan ini dengan merancang sistem yang mengklasifikasikan jumlah bagian yang berbeda dalam struktur reproduksi berdasarkan pengamatan saja. Setiap spesies dinilai menurut berapa banyak jenis bagian yang dimilikinya dan sejauh mana ia menunjukkan pengelompokan bagian-bagian itu. Mereka mengkategorikan sekitar 1.300 spesies tumbuhan darat dari sekitar 420 juta tahun yang lalu hingga saat ini.

"Ini menceritakan kisah yang cukup sederhana tentang evolusi reproduksi tanaman dalam hal bentuk dan fungsi. Semakin banyak fungsi yang dimiliki tanaman dan semakin spesifik, semakin banyak bagian yang mereka miliki. Ini adalah cara berpikir yang berguna tentang perubahan skala luas yang mencakup seluruh sejarah tanaman," kata Leslie.

Ia menambahkan, ketika tanaman darat pertama kali terdiversifikasi di awal Devon sekitar 420 juta hingga 360 juta tahun yang lalu, Bumi adalah dunia yang lebih hangat tanpa pohon atau hewan vertebrata darat. Arakhnida seperti kalajengking dan tungau berkeliaran di tanah di antara tanaman pendek yang tidak rata. Dan organisme darat tertinggi adalah jamur setinggi 20 kaki yang menyerupai batang pohon.

Setelah periode Devon, perubahan besar terjadi di kerajaan hewan. Hewan darat berevolusi untuk memiliki ukuran tubuh yang besar dan makanan yang lebih bervariasi, serangga yang beragam, kemudian dinosaurus muncul. Akan tetapi, tanaman tidak melihat perubahan besar dalam kompleksitas reproduksi sampai mereka mengembangkan bunga.

"Satu hal yang kami perdebatkan dalam makalah ini adalah bahwa klasifikasi ini hanya mencerminkan keragaman fungsional mereka. Mereka pada dasarnya membagi pekerjaan mereka agar lebih efisien dalam melakukan apa yang perlu mereka lakukan," kata Leslie.