Evolusi Alpokat

ScienceDaily (May 19, 2009) — Charles Darwin menjelaskan kalau asal usul tanaman berbunga sekitar 130 juta tahun lalu secara mendadak sebagai misteri, salah satu yang para ilmuan belum pecahkan.
Namun sebuah studi baru dari University of Florida, tampak muncul di edisi online Proceedings of the National Academy of Sciences, membantu memberi petunjuk pada misteri dengan informasi mengenai seperti apa bunga pertama itu dan bagaimana mereka berevolusi dari tanaman tidak berbunga.
"Tidak ada yang seperti mereka sebelumnya dan sesudahnya," kata Andre Chanderbali, pemimpin utama riset dan pascadoktoral di Florida Museum of Natural History UF. "Asal usul bunga adalah kunci asal usul angiospermae (tanaman berbunga)."
Tujuan riset ini adalah untuk memahami program regulasi asli, atau set saklar genetik, yang menghasilkan bunga pertama dalam leluhur bersama semua tanaman berbunga yang ada, kata Pam Soltis, ilmuan lain dan kurator genetika evolusi dan sistematika molekuler di Florida Museum. Pemahaman yang lebih baik pada saklar genetik ini suatu saat dapat membantu para ilmuan di disiplin lain seperti farmasi atau pertanian, termasuk membantu menumbuhkan tanaman untuk memerangi penyakit atau tanaman yang lebih tahan kekeringan.
Bunga adalah salah satu inovasi kunci evolusi, bertanggung jawab untuk letusan besar evolusi yang menghasilkan sekitar 400 ribu spesies angiosperma. Sebelum tanaman berbunga muncul, dunia tanaman biji didominasi gymnospermae, yang memiliki struktur mirip kerucut bukannya bunga dan termasuk pohon pinus, sagu dan ginkgo. Gymnosperma pertama muncul dalam fosil sekitar 360 juta tahun lalu.
Studi baru ini memberikan pandangan pada bagaimana tanaman berbunga pertama berevolusi dari program genetika pra ada yang ditemukan dalam gymnosperma dan kemudian berkembang menjadi keragaman tanaman berbunga yang kita lihat sekarang.
Studi ini membandingkan struktur genetik dari dua tanaman berbunga yang sangat berbeda untuk melihat apakah perbedaan ada dalam set rangkaian yang menciptakan bunga masing-masing spesies. Para peneliti memeriksa rangkaian genetik dari Arabidopsis thaliana, tanaman bunga kecil yang umum dipakai sebagai organisme model dalam riset genetika tanaman, dan pohon alpokat Persea americana, yang merupakan anggota warisan lebih tua dari angiosperma basal.
"Apa yang kami temukan adalah kalau bunga Persea adalah fosil genetik, masih membawa perintah genetik yang memungkinkan transformasi kerucut menjadi bunga," kata Chanderbali
Angiosperma maju memiliki empat tipe organ: organ betina (karpel), organ jantan (stamen), petal (umumnya berwarna) dan sepal (umumnya hijau). Angiosperma basal memiliki tiga: karpel, stamen dan tepal, yang merupakan struktur mirip petal. Para peneliti menduga setiap tipe organ yang ditemukan pada bunga Persea akan memiliki set unik perintah genetik. Namun mereka menemukan saling tindih diantara ketiga tipe organ.
"WAlau organ ini berkembang untuk menjadi berbeda, dari sudut pandang perkembangan genetik, mereka memiliki lebih banyak kesamaan dari yang kita duga," kata Chanderbali. "Saat anda mundur ke masa lalu, batasannya semakin kabur."
"Dengan adanya fakta ini, kita kini dapat berpikir mengenai ruang terbuka yang luas pada seleksi alam untuk membangun batasan yang semakin kaku," kata Virginia Walbot, profesor biologi Stanford University yang terbiasa dengan riset ini. Proses seleksi tiba pada "solusi sempit dalam hal empat organ diskrit namun dengan keragaman fantastik jumlah, bentuk dan warna organ yang memberi fenotif penentu dari tiap spesies tanaman berbunga."
Para peneliti tidak tahu dengan pasti gymnosperma mana yang melahirkan tanaman berbunga, namun riset sebelumnya menyarankan beberapa program genetika gymnosperma dimodifikasi untuk membuat bunga pertama, kata Soltis. Sebuah pohon pinus menghasilkan kerucut pinus yang bukan jantan bukan pula betina, tidak seperti bunga, yang memuat bagian jantan dan bagian betina. Namun sebuah kerucut pinus jantan memiliki segalanya yang dimiliki sebuah bunga dalam hal instruksi genetiknya.
Douglas Soltis, kepala jurusan botani UF, menenkankan kalau studi menyorot pada pentingnya mempelajari tanaman berbunga primitif seperti alpokat untuk mendapat petunjuk pada sejarah awal bunga. Mereka yang bertahan hidup pada warisan purba menjadi rantai penting pada bunga pertama dan memberi petunjuk yang tidak dapat diperoleh dengan mempelajari model seperti Arabidopsis, kata beliau.
Referensi jurnal:
1. Chanderbali et al. Transcriptional signatures of ancient floral developmental genetics in avocado (Persea americana; Lauraceae). Proceedings of the National Academy of Sciences, 2009; DOI: 10.1073/pnas.0811476106

Pohon Evolusi alpokat adalah:
LUCA - EUKAriota - Archaeplastida - Viridiplantae - Streptophyta - Embryophyta - Spermatopsida - Angiospermae - Magnoliids - Laurales - Lauraceae - Persea - Persea americana
Bandingkan dengan manusia
LUCA - Eukariota - Unikonta - Ophisthokonta - Hewan -Eumetazoa - Bilateria - Deuterostomia - Chordata - Craniata - Vertebrata - Gnathostomata - Teleostomi - Osteichthyes - Sarcopterygii - Vertebrata darat - Tetrapoda - Reptiliomorpha - Amniota - Synapsida - Eupelycosauria - Sphenacodontia - Sphenacodontoidea - Therapsida - Theriodontia - Cynodontia - Mammalia - Eutheria - Primata -Catarrhini - Hominidae - Homo - Homo sapiens