Buat sukses dalam berburu, seekor predator biasanya harus lebih cepat dari mangsanya.

Tapi, tanaman jelas nggak dikenal karena kecepatannya.

Meski begitu, ada satu tanaman yang justru mengembangkan strategi bertahan hidup super cepat, yang memungkinkannya menyantap serangga dan laba-laba kecil yang—kalau dilihat secara umum—seharusnya aman dari cengkeramannya.

Yap, kita lagi ngomongin si Venus flytrap (Dionaea muscipula) yang legendaris itu—tanaman yang memikat mangsa ke dalam perangkap daun, lalu menutup dengan cepat mengurung korban malang itu, menahannya erat-erat sambil tanaman mencerna dengan santainya.

Para ilmuwan sudah lama bingung dengan mekanisme yang bikin tanaman ini bisa bergerak jauh lebih cepat dibanding tanaman pada umumnya.

Nah, sekarang, tim peneliti yang dipimpin fisikawan Jeongeun Ryu dari French National Center of Scientific Research (CNRS) mengklaim sudah mengidentifikasi pemicunya.

Untuk mengaktifkan “rahangnya”, tanaman ini melunakkan dinding sel di kulit luar perangkapnya secara instan.

Perubahan itu bikin permukaan luar bisa mengembang lebih gampang dibanding permukaan dalam, sehingga daun melengkung sampai mencapai titik kritis dan menutup dengan cepat.

“Ini merupakan modulasi mekanika dinding sel tercepat yang pernah dilaporkan pada tanaman,” tulis para peneliti.

“Temuan kami mengungkap cara gerak tanaman berdasarkan penyesuaian dinamis sifat material, yang menunjukkan prinsip-prinsip untuk aktuasi bio-inspirasi tanpa otot.”

Sebenarnya, banyak tanaman bisa melakukan gerakan yang cukup tepat dan cepat. Salah satu contoh paling terkenal adalah Mimosa pudica, atau si putri malu, yang daun-daun simetrisnya langsung menutup saat disentuh—gerakan halus yang diduga membantu tanaman itu menghindari pemangsaan atau mengurangi kerusakan dari hewan yang lewat.

Bagi kebanyakan tanaman, gerakan itu didorong oleh aliran cairan—sistem hidrolik sederhana yang mengubah tekanan internal dan dengan demikian mengubah bentuk tanaman.

Sebelumnya, para ilmuwan menduga mekanisme di balik gerakan flytrap juga bersifat hidrolik, tapi ada masalah dari asumsi itu.

Ide hidrolik tradisionalnya adalah perangkap menutup karena air berpindah dari satu sisi daun ke sisi lainnya, menyebabkan salah satu sisi mengembang lebih banyak dari sisi lainnya dan membengkokkan perangkap hingga tertutup.

Para peneliti mengidentifikasi dua kelemahan utama dari model lama ini.

Pertama, air bergerak relatif lambat melalui jaringan tanaman. Tim peneliti mengukur seberapa cepat air bergerak melalui Venus flytrap dan memperkirakan bahwa mengangkut air melintasi ketebalan perangkap akan memakan waktu antara 30 hingga 150 detik.

Waktu itu jelas terlalu lambat untuk kecepatan yang dibutuhkan flytrap dalam menangkap mangsanya.

Dan benar saja, gerakan yang memulai penutupan terjadi dalam skala waktu sekitar satu detik, jauh lebih cepat dari kemampuan air bergerak melalui perangkap.

Masalah lainnya adalah mekanisme berbasis air seharusnya menghasilkan gelombang gerakan yang tertunda di sepanjang perangkap, seiring air yang secara bertahap berdifusi melalui jaringan. Namun, para peneliti sama sekali tidak menemukan tanda-tanda pola seperti itu.

Nah, pertanyaan selanjutnya yang muncul: Kalau bukan hidrolik, lalu apa?

Dalam studi terbaru mereka, para peneliti menggambarkan proses dua tahap dari sebuah jepretan.

Tahap pertama adalah fase pembengkokan aktif, di mana perangkap mulai melengkung ke dalam menuju titik kritis. Tahap kedua adalah penutupan jepretan itu sendiri, yang hanya memakan waktu 0,2 detik.

Untuk mengisolasi apa yang memulai fase aktif, para peneliti merancang dua tes. Pada tes pertama, perangkap dipotong menjadi potongan tipis untuk menghambat mekanisme penjepretan. Dalam kondisi ini, perangkap masih bisa melengkung, tapi jauh lebih lambat.

Pada tes kedua, perangkap dijepit agar tetap terbuka dan dilengkapi sensor gaya untuk mengukur kekuatan yang diperlukan untuk menjaga dua lobus tetap terpisah. Ini membuahkan hasil serupa, mengungkapkan gerakan melengkung bertahap yang mendahului tahap tekuk-jepret yang cepat.

Bagian terakhir dari teka-teki ini adalah mengamati apa yang sebenarnya dilakukan tanaman selama fase pembengkokan aktif itu. Para peneliti menggunakan alat pendeteksi kecil untuk mengukur kekakuan dinding sel selulosa di dalam dan di luar perangkap, sebelum dan sesudah penutupan.

Dinding sel di permukaan dalam nyaris tidak berubah—tapi dinding sel di permukaan luar melunak, kehilangan sekitar 40 persen kekakuannya.

Jadi, beginilah cara kerjanya.

Sebelum dipicu, tekanan turgor—gaya di dalam sel yang mendorong membran sel ke dinding sel—terdistribusi secara merata di seluruh dinding bagian dalam dan luar perangkap.

Saat seekor makhluk kecil merayap dan memicu perangkap dengan menyentuh salah satu filamen sensitif di dalamnya dua kali berturut-turut dengan cepat, dinding luar langsung melunak.

Hal itu memungkinkan permukaan luar mengembang lebih mudah daripada permukaan dalam, menciptakan ketidakcocokan yang membengkokkan daun.

Dalam waktu yang sangat singkat, pembengkokan ini melewati ambang ketidakstabilan jepretan, dan kedua lobus langsung menutup rapat, memungkinkan tanaman merespons cukup cepat terhadap pemicu untuk menyambar makan malam yang lezat.

Terkait: Biji Tanaman Melakukan Hal Luar Biasa Saat Suara Hujan Menyentuhnya

Tapi, ini bagian yang paling keren.

Pelunakan dinding sel itu pada dasarnya adalah cara tanaman tumbuh. Jadi, Venus flytrap sebenarnya cuma ‘meng-upgrade’ alat yang sudah mereka punya di perangkat genetiknya, supaya mereka bisa mengambil pendekatan yang lebih proaktif dalam mengamankan nutrisi.

“Adaptasi yang disempurnakan ini, yang memungkinkan tanaman unggul saat berinteraksi dengan hewan, memunculkan pertanyaan lain—bagaimana ini bisa muncul dari proses evolusi coba-coba (trial-and-error)?” tulis bioengineer Jacques Dumais dari Adolfo Ibáñez University di Chile dalam editorial terkait.

Sekarang kita sudah tahu bagaimana Venus flytrap melakukan sihirnya, tapi pesonanya belum hilang, terutama karena pertanyaan-pertanyaan evolusi yang lebih besar itu masih menunggu untuk dijawab.

Temuan ini telah dipublikasikan di Science.