Anggrek yang aneh dan luar biasa di Australia Barat menjalani seluruh siklus hidupnya di bawah tanah.
SEBUAH Rhizanthella gardneri Kapitulum (kepala berisi kuntum kecil) muncul dari bohlam yang terkubur dalam. Kredit Gambar: Dr. Etienne Delannoy
Cantik dan aneh, Rhizanthella gardneri adalah spesies anggrek yang sangat terancam punah di negara bagian Australia Barat yang menghabiskan seluruh siklus hidupnya di bawah tanah. Ini adalah parasit, yang mengekstraksi makanan dari spesies jamur yang hidup secara simbiosis dengan akar sikat sapu di pedalaman Australia Barat. Meskipun kehilangan kemampuan untuk melakukan fotosintesis makanannya sendiri, anggrek bawah tanah ini masih mempertahankan kloroplasnya - sub-unit sel dengan gen mereka sendiri yang pada sebagian besar tanaman melakukan fotosintesis. Rhizanthella gardneri memiliki gen kloroplas paling sedikit yang ditemukan di tanaman apa pun, dan mereka adalah gen yang tidak terlibat dalam fotosintesis. Gen yang tersisa ini dan fungsinya dapat memberikan wawasan baru ke dalam proses kritis dalam kehidupan tanaman.
Anggrek yang tidak biasa ini sangat terancam punah, dengan hanya lima puluh tanaman yang dikenal di alam liar, ditemukan di lima lokasi di Australia Barat. Karena kelangkaannya, lokasi anggrek menjadi rahasia. Mereka juga sangat sulit ditemukan. Profesor Mark Brundrett dari Proyek Penyelamatan Anggrek Wheatbelt mengatakan dalam siaran pers,
Kami membutuhkan semua bantuan yang bisa kami dapatkan karena seringkali butuh berjam-jam mencari di bawah semak-semak di tangan dan lutut untuk menemukan hanya satu anggrek bawah tanah!
Sebagian ditutup Rhizanthella gardneri kapitulum terbuka hanya beberapa sentimeter di bawah tanah. Kredit Gambar: Dr. Etienne Delannoy
Rhizanthella gardneri menjalani hidup yang sangat aneh. Pabrik menghabiskan seluruh siklus pertumbuhannya di bawah tanah; bahkan ketika berbunga, mekar beberapa sentimeter di bawah permukaan tanah. Tidak seperti kebanyakan tanaman lain, anggrek ini tidak melakukan fotosintesis makanannya sendiri tetapi malah mengembangkan hubungan parasit dengan jamur yang berasosiasi dengan akar semak sapu. (Jenis jamur tertentu hidup simbiosis dengan beberapa jenis tanaman - jamur menyediakan nutrisi dan air mineral bagi tanaman, dan pada gilirannya, tanaman inang memberi jamur karbohidrat yang berfotosintesis.) Dr. Etienne Delannoy, penulis utama ilmiah kertas tentang Rhizanthella gardneri baru-baru ini diterbitkan di Biologi dan Evolusi Molekuler, kata EarthSky,
Ya, itu benar-benar tanaman yang luar biasa! Misalnya, ada hubungan yang sangat erat antara anggrek, jamur, dan semak sapu, sedemikian rupa sehingga biji-biji anggrek ini hanya dapat berkecambah ketika terinfeksi oleh jamur khusus ini, asalkan jamur itu sebenarnya mikoriza semak sapu . Bijinya berdaging yang unik untuk anggrek. Mereka bisa dimakan oleh tikus dan masih akan berkecambah.
Sementara kehidupan yang tidak biasa dari anggrek ini jelas menangkap imajinasi, ia menyimpan rahasia lain, jauh di dalam selnya.
Menutup setiap bunga dalam gelap Rhizanthella gardneri kapitulum. Kredit Gambar: Dr. Etienne Delannoy
Fotosintesis adalah proses di mana tanaman menggunakan sinar matahari untuk mengubah air dan karbon dioksida menjadi oksigen dan gula. Ini dilakukan dalam kloroplas - organel dalam sel tanaman yang memberi warna hijau daun. Organel adalah sub-unit dalam sel dengan fungsi spesifik, dan mengandung DNA mereka sendiri. Para ilmuwan berteori bahwa kloroplas berasal dari mikroba fotosintesis yang hidup bebas yang disebut cyanobacteria yang dimasukkan ke dalam sel yang pada akhirnya akan berevolusi menjadi tanaman. Selama evolusi, beberapa gen cyanobacteria dalam kloroplas hilang atau diekspor ke inti sel tanaman.
Sebagian besar tanaman dan ganggang memiliki sekitar 110 gen dalam kloroplasnya, tetapi tidak semua gen tersebut dikodekan untuk fotosintesis. Menyortir fungsi-fungsi gen-gen lain sulit dilakukan dalam fotosintesis tanaman. Tetapi sel-sel dalam anggrek bawah tanah non-fotosintesis masih mempertahankan kloroplasnya, dan kloroplas tersebut seharusnya hanya mengandung gen yang mengkode fungsi selain fotosintesis. Delannoy dan timnya mengurutkan genom kloroplas dari Rhizanthella gardneri dan menemukan bahwa itu hanya memiliki 37 gen, jumlah terkecil yang diketahui pada tanaman. 37 gen tersebut mengandung instruksi untuk mensintesis empat protein nabati penting. Penemuan ini telah memberikan langkah penting menuju pemahaman tujuan penuh kloroplas dalam sel tanaman, dan dapat membantu para ilmuwan memahami evolusi dan fungsi organel sel lainnya.
Terbuka sepenuhnya Rhizanthella gardneri kapitulum di dasar a Melaleuca uncinata (semak semak semak) batang. Kredit Gambar: Dr. Etienne Delannoy
Rhizanthella gardneri, anggrek yang hidup sepanjang hidupnya di bawah tanah, tidak perlu berfotosintesis menjadi parasit bagi jamur yang hidup dalam hubungan simbiosis dengan sejenis semak berkayu di pedalaman Australia Barat. Dibandingkan dengan tanaman lain, anggrek ini memiliki jumlah gen paling sedikit dalam kloroplasnya (sub-unit sel tanaman yang memiliki genomnya sendiri). Fungsi utama kloroplas pada tanaman adalah fotosintesis, tetapi karena anggrek ini tidak lagi melakukan fotosintesis, gen-gen yang tertinggal dalam kloroplasnya yang juga ditemukan pada tanaman lain memiliki tujuan berbeda. Memahami fungsi-fungsi dalam kloroplas Rhizanthella gardneri akan memberi para ilmuwan wawasan berharga tentang anggrek bawah tanah Australia Barat ini serta proses yang penting untuk kehidupan tanaman.
Menutup setiap bunga dalam warna putih Rhizanthella gardneri kapitulum. Kredit Gambar: Dr. Etienne Delannoy
George Whitesides mengatakan nanotek akan mengajarkan kita rahasia tanaman