Mengapa Tanaman Semusim Terjadi?

Dipublikasikan oleh Muhammad Ilham Maulana

28 Februari 2024, 09.59

Sumber: https://en.wikipedia.org/wiki/File:Doperwt_rijserwt_peulen_Pisum_sativum.jpg

Tanaman semusim atau tahunan adalah tanaman yang menjalani seluruh siklus hidupnya, mulai dari bertunas hingga menghasilkan biji, dalam satu musim tanam sebelum layu dan mati. Dalam skala global, hanya 6% dari semua spesies tanaman dan 15% tanaman herba (tidak termasuk tanaman berkayu seperti pohon dan semak) yang termasuk dalam kategori tanaman semusim. Menariknya, siklus hidup tahunan telah berevolusi secara independen di lebih dari 120 keluarga tanaman yang berbeda di seluruh pohon evolusi tanaman berbunga.

Pendorong evolusi dan ekologi dari siklus hidup tahunan

Asumsi umum mengenai evolusi tanaman tahunan menunjukkan bahwa tanaman tersebut berasal dari nenek moyang tanaman tahunan. Namun, penelitian terbaru menantang keyakinan ini, dengan mengungkap kasus-kasus di mana tanaman keras sebenarnya berevolusi dari nenek moyang tahunan. Menariknya, model-model yang ada menunjukkan bahwa transisi dari siklus hidup tanaman tahunan ke tanaman keras terjadi dua kali lebih cepat daripada transisi sebaliknya.

Menurut teori sejarah hidup, tanaman tahunan lebih disukai di lingkungan di mana kematian orang dewasa melebihi kematian bibit. Ini berarti bahwa tanaman semusim cenderung tumbuh subur di habitat yang memiliki gangguan atau variabilitas temporal yang tinggi, yang menyebabkan berkurangnya tingkat kelangsungan hidup orang dewasa. Teori ini didukung oleh pengamatan bahwa tanaman semusim lebih banyak ditemukan di daerah yang ditandai dengan musim panas yang kering dan panas, di mana kematian dewasa meningkat, dan daya tahan hidup benih tinggi. Selain itu, evolusi siklus hidup tahunan dalam kondisi seperti itu di berbagai famili tanaman menggambarkan contoh evolusi konvergen yang luar biasa. Selain itu, prevalensi tanaman tahunan secara positif dipengaruhi oleh variabilitas dari tahun ke tahun.

Secara global, kelimpahan tanaman tahunan terus meningkat seiring dengan meningkatnya aktivitas manusia. Penggembalaan domestik telah diidentifikasi sebagai faktor yang berkontribusi terhadap peningkatan kelimpahan tanaman semusim di padang rumput. Gangguan yang terkait dengan aktivitas seperti penggembalaan dan pertanian, terutama setelah pemukiman Eropa, telah memfasilitasi invasi spesies tahunan dari Eropa dan Asia ke Dunia Baru.

Di berbagai ekosistem, dominasi tanaman semusim sering kali merupakan fenomena sementara selama suksesi sekunder, terutama setelah adanya gangguan. Sebagai contoh, ladang yang ditinggalkan pada awalnya dapat dijajah oleh tanaman semusim namun pada akhirnya digantikan oleh spesies yang berumur panjang. Namun, dalam sistem Mediterania tertentu, situasi unik terjadi di mana tanaman semusim mempertahankan dominasi tanpa digantikan oleh tanaman keras. Fenomena ini dikaitkan dengan keadaan stabil alternatif dalam sistem, di mana dominasi tahunan dan tanaman keras stabil, dengan keadaan sistem akhir ditentukan oleh kondisi awal.

Sifat-sifat tanaman semusim dan implikasinya bagi pertanian

Tanaman semusim biasanya memiliki tingkat pertumbuhan yang lebih cepat, mengalokasikan lebih banyak sumber daya untuk produksi benih, dan menginvestasikan lebih sedikit sumber daya untuk pengembangan akar dibandingkan dengan tanaman tahunan. Sementara tanaman keras memiliki tanaman berumur panjang dan biji berumur pendek, tanaman semusim mengimbangi umurnya yang lebih pendek dengan mempertahankan persistensi yang lebih tinggi dari bank benih tanah. Perbedaan dalam strategi riwayat hidup ini memiliki implikasi yang signifikan terhadap fungsi ekosistem, dengan tanaman semusim memainkan peran yang lebih rendah dalam mengurangi erosi, menyimpan karbon organik, dan mencapai efisiensi penggunaan hara dan air yang lebih rendah dibandingkan dengan tanaman keras.

Di bidang pertanian, tanaman semusim sangat penting karena berfungsi sebagai sumber makanan utama bagi manusia, berkat alokasi sumber daya yang lebih besar untuk produksi benih, yang meningkatkan produktivitas pertanian. Peningkatan prevalensi tanaman semusim secara global, terutama di lahan pertanian, terutama disebabkan oleh konversi sistem alami yang didominasi oleh tanaman keras menjadi lahan pertanian semusim. Saat ini, tanaman semusim mencakup sekitar 70% lahan pertanian dan berkontribusi terhadap sekitar 80% konsumsi pangan dunia.

Genetika molekuler

Dalam genetika molekuler, penelitian telah menunjukkan bahwa penonaktifan gen tertentu dapat menyebabkan konversi tanaman tahunan menjadi tanaman tahunan. Sebagai contoh, penonaktifan gen SOC1 dan FUL pada Arabidopsis thaliana menghasilkan fenotipe yang biasa diamati pada tanaman tahunan, seperti pembentukan kayu.


Disadur dari: https://en.wikipedia.org/wiki/Annual_plant