Penyerbuk burung kolibri. Shutterstock / Ondrej Prosicky

Bunga tanaman yang diserbuki hewan menunjukkan variasi warna, aroma, dan bentuk alam yang paling menakjubkan. Tetapi bagaimana keanekaragaman yang luar biasa ini berkembang?

Sebagian besar dari cerita ini adalah adaptasi pada hewan tempat mereka bergantung untuk reproduksi. Banyak ciri bunga diyakini sebagai adaptasi untuk menarik dan "menyesuaikan" penyerbuk mereka untuk transfer serbuk sari yang optimal.

Untuk memahami kapan dan bagaimana evolusi karakteristik bunga ini, ahli biologi sering kali perlu mengandalkan rekonstruksi masa lalu, menyimpulkan kondisi yang menyebabkan perubahan evolusioner. Tetapi alternatif yang menarik adalah menggunakan perubahan terkini.

Saat kolega saya dan saya melihat secara detail, dalam studi baru, kami menemukan bunga foxglove yang dinaturalisasi - dibawa ke Amerika sekitar 200 tahun yang lalu - telah berubah dibandingkan dengan bunga asli di Eropa. Perubahan ini sejalan dengan penambahan burung kolibri sebagai penyerbuk, dalam waktu kurang dari 85 generasi sejak diperkenalkan.

Foxgloves sudah familiar dan bunga liar tercinta di daerah asalnya, awalnya terbatas di Eropa. Selama abad ke-19, mereka diperkenalkan ke banyak wilayah di dunia, kemungkinan besar oleh tukang kebun Inggris yang rajin.

Dengan memindahkan tumbuhan ke seluruh dunia, kita manusia secara tidak sengaja memulai eksperimen lintas benua, menguji peran penting penyerbuk dalam keberhasilan reproduksi tumbuhan dan evolusi bunga. Saat tanaman ditanam di daerah baru dan memperluas jangkauannya, mereka sering dihadapkan pada lingkungan baru tanpa penyerbuk.

Dalam kasus lain, seperti foxglove atau Digitalis purpurea, penyerbuk baru dapat ditambahkan. Dalam hal ini, kolibri, kelompok penyerbuk yang sama sekali baru, ditambahkan ke katalog pengunjung bunga di beberapa bagian dari rangkaian baru yang diperluas.

Di Eropa, foxgloves secara eksklusif diserbuki oleh lebah dengan lidah panjang - satu-satunya serangga yang mampu mencapai imbalan nektar yang dihasilkan di dasar tabung bunga. Tapi begitu foxgloves menjadi naturalisasi di Amerika, kolibri memasuki gambar.

Foxgloves yang tidak bersahabat

Di negara asalnya, foxgloves memiliki berbagai strategi yang membuat mereka mengkhususkan diri pada penyerbuk lebah. Meskipun bunganya terlihat dapat diakses oleh pengunjung mana pun, serangga yang lebih kecil dan bahkan lebah berlidah pendek tidak dapat mengakses nektar. Itu disembunyikan oleh sebuah tabung, yang disebut corolla, yang menjadi semakin terbatas menuju nektar di pangkalan.

Bunganya juga dilengkapi dengan rangkaian bulu panjang yang berfungsi sebagai pembatas bagi lebah kecil dan lalat saat mencoba masuk ke dalam bunga, karena terjerat dan menyerah.

Namun, karakteristik bunga ini tidak menghalangi burung kolibri untuk berkunjung. Dalam banyak hal, foxgloves sempurna untuk penyerbukan burung kolibri. Setiap bunga menghasilkan nektar dalam jumlah besar dan dengan tumbuh di tegakan besar, mereka menawarkan pasokan yang dibutuhkan burung kolibri untuk mendukung kebutuhan energiknya yang tinggi.

 Lebah berlidah panjang bisa mencapai nektar jauh di dalam foxgloves. Shutterstock / Ian Dyball

Evolusi Foxglove

Untuk penelitian kami, kami berfokus pada populasi foxglove di Kolombia, Kosta Rika dan yang asli di Inggris. Di daerah tropis, populasinya terbatas pada ketinggian lebih dari 2,200 meter (7,200 kaki), yang sejuk dan basah sepanjang tahun. Lebah adalah pengunjung bunga yang paling sering di sana, tetapi burung kolibri dapat melakukan hingga 27% dari kunjungan. Kami menguji apakah burung kolibri merupakan penyerbuk yang efektif dari foxgloves, dan menemukan bahwa mereka bahkan lebih efektif daripada lebah dalam mentransfer serbuk sari ke bunga.

Saat mempelajari bunganya, kami menemukan tabung tempat nektar terakumulasi sekarang jauh lebih besar dalam populasi di mana kolibri berada, dibandingkan dengan populasi asli Inggris. Kami juga menemukan bahwa tanaman dengan bunga dengan tabung yang lebih besar memiliki keberhasilan reproduksi yang lebih tinggi di semua populasi naturalisasi yang kami lihat - sebuah indikasi bahwa bunga yang lebih panjang disukai oleh seleksi alam.

Ini konsisten pada populasi Kolombia dan Kosta Rika - yang penting karena mereka mewakili dua perkenalan foxgloves independen dari Eropa sekitar tahun 1850-an. Kami memiliki bukti awal dari penanda molekuler bahwa foxgloves di kedua negara berbeda secara genetik. Amerika Selatan dan Tengah dipisahkan oleh hutan hujan dataran rendah yang lebat yang tidak dapat ditembus oleh foxgloves, jadi sangat kecil kemungkinannya bahwa tanaman dapat menjajah dari satu wilayah ke wilayah lain.

Fakta bahwa kita melihat perubahan bunga yang sama dan arah seleksi di kedua wilayah setelah penambahan burung kolibri memberikan bukti kuat bahwa kita menyaksikan adaptasi cepat ke lingkungan penyerbuk baru. Dalam studi kami berikutnya, kami berharap untuk mengonfirmasi bahwa seleksi yang kami lihat sebenarnya dipaksakan oleh burung kolibri.

Kasus foxgloves menunjukkan bahwa dalam beberapa kasus, tumbuhan mungkin tahan terhadap perubahan penyerbuk mereka, jika diberi waktu yang cukup di dunia di mana tumbuhan dan hewan dipaksa untuk bergerak, berkembang atau mundur. Namun, dalam banyak kasus, tanaman kehilangan penyerbuknya alih-alih mendapatkan penyerbuk baru. Mempelajari semua kasus membantu kita memahami evolusi tumbuhan dengan lebih baik.

Tentang Penulis

Maria Clara Castellanos, Dosen Evolusi, Perilaku dan Lingkungan, University of Sussex

ing

Artikel ini diterbitkan kembali dari Percakapan di bawah lisensi Creative Commons. Membaca Artikel asli.