Siklus terang dan gelap Bumi punya dampak besar buat miliaran organisme. Kejadian kayak gerhana matahari udah pasti bikin hewan-hewan bereaksi beda, tapi apa tanaman juga gitu?

Saat gerhana matahari di hutan wilayah Dolomites, Italia, para ilmuwan ambil kesempatan buat nyari tahu jawabannya.

Para peneliti lagi pantau sinyal bioelektrik pohon cemara, pas banget gerhana matahari lewat. Mereka biarin sensornya nyala buat rekam reaksi pohon-pohon itu sama gerhana – dan hasilnya bikin kaget!

Nggak cuma bereaksi sama gerhana matahari, pohon cemara itu ternyata udah “siap-siap” duluan. Mereka sinkronin sinyal bioelektriknya berjam-jam sebelum gerhana terjadi.

Fenomena se-hutan ini, yang dirinci hari ini di jurnal Royal Society Open Science, nunjukkin betapa kompleksnya perilaku tanaman. Ini nambah bukti baru kalo tanaman itu aktif banget di ekosistemnya.

Pohon-pohon Bereaksi Barengan?

Penelitian ini dipimpin sama Profesor Alessandro Chiolerio dari Italian Institute of Technology, dan Profesor Monica Gagliano dari Southern Cross University, Australia, yang juga jadi penulis utama artikel ini. Timnya juga melibatkan ilmuwan internasional.

Gerhana matahari terjadi kalo Bulan lewat antara Matahari dan Bumi, nutupin cahaya Matahari sebagian atau seluruhnya.

Gerhana bisa bikin manusia takjub bahkan ngerasa lebih nyatu satu sama lain. Hewan lain juga kelihatan ngumpul dan sinkronin gerakannya pas kejadian itu.

Tapi ilmuwan masih belum banyak tahu gimana tanaman bereaksi sama gerhana matahari. Beberapa penelitian bilang transisi cahaya yang cepet pas gerhana bisa ubah perilaku tanaman. Tapi penelitian itu fokusnya ke reaksi tanaman individu.

Penelitian terbaru ini nyari tahu apakah pohon bereaksi sama gerhana matahari secara barengan, kayak makhluk hidup yang kolektif.

Apa yang Mereka Lakukan

Molekul bermuatan bergerak lewat sel-sel semua organisme hidup, ngirim sinyal listrik. Gabungan aktivitas listrik ini disebut “electrome” suatu organisme.

Aktivitas listrik ini terutama dipicu pergerakan ion melintasi membran sel. Ini bikin arus kecil yang ngijinin organisme, termasuk manusia, buat koordinasi badan dan komunikasi.

Para peneliti pengen nyelidikin sinyal listrik pohon cemara (Picea abies) pas gerhana matahari sebagian tanggal 25 Oktober 2022. Kejadiannya di hutan Costa Bocche deket Paneveggio di area Dolomites, Italia.

Para ilmuwan nyari tahu aktivitas listrik pohon selama gerhana yang berlangsung sejam. Mereka pakai sensor khusus yang dipasang di tiga pohon. Dua pohon sehat usia sekitar 70 tahun, satu kena matahari penuh dan satu di tempat teduh penuh. Pohon ketiga sehat usia sekitar 20 tahun, di tempat teduh penuh.

Mereka juga pasang sensor di lima tunggul pohon – sisa pohon-pohon tua, tadinya bagian dari hutan yang masih alami, tapi hancur kena badai beberapa tahun sebelumnya.

Buat setiap pohon dan tunggul, peneliti pakai lima pasang elektroda, ditaruh di lapisan dalam dan luar pohon, termasuk di akar, cabang, dan batang yang kelihatan. Elektroda disambungin ke sensor.

Settingan ini bikin ilmuwan bisa pantau aktivitas bioelektrik dari beberapa pohon dan tunggul di empat lokasi selama gerhana matahari. Mereka ngecek reaksi tiap pohon individu, dan sinyal bioelektrik antar pohon.

Khususnya, ilmuwan ngukur perubahan “potensial bioelektrik” pohon. Istilah ini nyebut perbedaan voltase di membran sel.

Apa Hasilnya?

Aktivitas listrik ketiga pohon itu jadi jauh lebih sinkron pas gerhana – baik sebelum maupun selama kejadian sejam itu. Perubahan ini terjadi di level mikroskopis, kayak di dalam molekul air dan getah di pohon.

Dua pohon yang lebih tua dalam penelitian ini punya reaksi awal yang jauh lebih kelihatan terhadap gerhana yang mau datang dibanding pohon muda. Ini nunjukkin pohon yang lebih tua mungkin udah punya mekanisme buat antisipasi dan bereaksi terhadap kejadian kayak gini, mirip kayak reaksi mereka terhadap perubahan musim.

Gerhana matahari mungkin kelihatan jarang dari sudut pandang manusia, tapi mereka ngikutin siklus yang bisa terjadi selama umur pohon yang panjang. Ilmuwan juga nemuin gelombang bioelektrik yang bergerak antar pohon. Ini nunjukkin pohon yang lebih tua mungkin nyampein “pengetahuan ekologis” mereka ke pohon yang lebih muda.

Dinamika kayak gini cocok sama penelitian yang nunjukkin sinyal jarak jauh antar tanaman bisa bantu mereka koordinasi berbagai fungsi fisiologis buat bereaksi sama perubahan lingkungan.

Para peneliti juga nemuin perubahan reaksi bioelektrik di tunggul-tunggul selama gerhana, meskipun nggak sekelihatan di pohon yang masih berdiri. Ini nunjukkin tunggul-tunggul itu masih hidup.

Tim peneliti kemudian pakai model komputer, dan metode analisis canggih termasuk teori medan kuantum, buat uji temuan dari eksperimen fisik.

Hasilnya nguatkan hasil eksperimen. Artinya, gerhana nggak cuma ngaruhin reaksi bioelektrik pohon individu, tapi aktivitasnya juga saling berkorelasi. Ini nunjukkin reaksi yang kompak, kayak organisme di skala hutan.

Ngemertiin Koneksi Hutan

Temuan ini sejalan sama penelitian sebelumnya yang luas, yang nunjukkin sejauh mana pohon-pohon di ekosistem hutan itu terhubung.

Perilaku ini pada akhirnya bisa pengaruhi ketahanan, keanekaragaman hayati, dan fungsi keseluruhan ekosistem hutan, dengan bantu dia ngadepin perubahan yang cepet dan nggak terduga.

Temuan ini juga nekenin pentingnya ngelindungin hutan-hutan tua, yang jadi pilar ketahanan ekosistem – kemungkinan ngejaga dan nyampein pengetahuan ekologis yang berharga.

Penelitian ini ditampilin di dokumenter, Il Codice del Bosco (Kode Hutan), tayang perdana di Italia tanggal 1 Mei 2025.

Monica Gagliano, Research Associate Professor in Evolutionary Biology, Southern Cross University dan Prudence Gibson, Lecturer and Researcher in Plant Humanities, UNSW Sydney

Artikel ini diterbitkan ulang dari The Conversation di bawah lisensi Creative Commons. Baca artikel aslinya.