Apakah Pohon Saling Berbicara ? Ilmuwan Masih Berdebat

EDMONTON - Ahli mikologi di University of Alberta, Justine Karst, khawatir segalanya telah terlalu jauh ketika putranya pulang dari kelas delapan dan mengatakan kepadanya bahwa dia telah belajar bahwa pohon dapat berbicara satu sama lain melalui jaringan bawah tanah.

Rekannya, Jason Hoeksema dari University of Mississippi, memiliki perasaan yang sama ketika menonton episode "Ted Lasso" di mana seorang pelatih sepak bola memberi tahu yang lain bahwa pohon-pohon di hutan bekerja sama daripada bersaing untuk mendapatkan sumber daya.

Dilansir The New York Times, beberapa penemuan ilmiah baru-baru ini telah menangkap imajinasi publik seperti jaringan lebar kayu, yakni jaringan tipis filamen jamur yang dihipotesiskan untuk mengangkut nutrisi dan informasi melalui tanah dan membantu hutan berkembang. Ide ini muncul pada akhir 1990-an dari penelitian yang menunjukkan bahwa gula dan nutrisi dapat mengalir di bawah tanah di antara pepohonan. Di beberapa hutan, para peneliti telah melacak jamur dari akar satu pohon ke pohon lain, menunjukkan bahwa benang miselium dapat menyediakan saluran di antara pohon.

Temuan ini telah menantang pandangan konvensional tentang hutan sebagai populasi pohon belaka.

"Pohon dan jamur, pada kenyataannya, adalah pemain yang setara dalam tahap ekologi.Tanpa keduanya, hutan seperti yang kita kenal tidak akan ada," kata para ilmuwan.

Para ilmuwan dan non-ilmuwan sama-sama telah menarik kesimpulan besar dan menyeluruh dari penelitian ini. Mereka telah mengemukakan bahwa jaringan jamur bersama ada di mana-mana di hutan di seluruh dunia, bahwa mereka membantu pohon berbicara satu sama lain dan, seperti yang diungkapkan oleh Pelatih Beard "Ted Lasso", bahwa mereka membuat hutan menjadi tempat yang secara fundamental kooperatif, dengan pohon dan jamur bersatu dalam tujuan bersama, penyimpangan dramatis dari gambaran umum Darwin tentang kompetisi antarspesies.

Konsep ini telah ditampilkan dalam berbagai laporan media, acara televisi dan buku terlaris, termasuk pemenang Hadiah Pulitzer. Itu bahkan muncul di "Avatar," film terlaris sepanjang masa.

Dan teorinya bisa mulai mempengaruhi apa yang terjadi di hutan asli. Beberapa ilmuwan, misalnya, telah menyarankan untuk mengelola hutan secara eksplisit untuk melindungi jaringan jamur.

Tetapi karena jaringan lebar kayu telah mendapatkan ketenaran, itu juga mengilhami reaksi di antara para ilmuwan. Dalam ulasan terbaru dari penelitian yang diterbitkan, Karst, Hoeksema dan Melanie Jones, seorang ahli biologi di University of British Columbia, Okanagan, menemukan sedikit bukti bahwa jaringan jamur bersama membantu pohon untuk berkomunikasi, bertukar sumber daya atau berkembang.

Memang, kata ketiganya, para ilmuwan belum menunjukkan bahwa jaringan ini tersebar luas atau signifikan secara ekologis di hutan," kata ketiganya.

Untuk beberapa rekan mereka, pemeriksaan realitas seperti itu sudah lama tertunda.

"Saya pikir ini adalah pembicaraan yang sangat tepat waktu," kata Kabir Peay, ahli mikologi di Universitas Stanford, tentang presentasi Karst baru-baru ini memberi.

Dia berharap itu bisa "mengorientasikan kembali lapangan."

Namun, yang lain berpendapat bahwa jaringan lebar kayu berada di tanah yang kokoh dan yakin bahwa penelitian lebih lanjut akan mengkonfirmasi banyak hipotesis yang diajukan tentang jamur di hutan. Colin Averill, seorang ahli mikologi di ETH Zurich, mengatakan bahwa bukti Karst marshaled sangat mengesankan.

"Tapi, cara saya menafsirkan totalitas bukti itu sama sekali berbeda," tambahnya.

Sebagian besar akar tanaman dijajah oleh jamur mikoriza, membentuk salah satu simbiosis paling luas di Bumi. Jamur mengumpulkan air dan nutrisi dari tanah; Mereka kemudian menukar beberapa harta ini dengan tanaman dengan imbalan gula dan molekul yang mengandung karbon lainnya.

David Read, ahli botani saat itu di Universitas Sheffield, menunjukkan dalam makalah 1984 bahwa senyawa yang diberi label dengan bentuk karbon radioaktif dapat mengalir melalui jamur di antara tanaman yang ditanam di laboratorium. Bertahun-tahun kemudian, Suzanne Simard, seorang ahli ekologi di Kementerian Kehutanan British Columbia, mendemonstrasikan transfer karbon dua arah di hutan antara pohon cemara Douglas muda dan pohon birch kertas. Ketika Simard dan rekan-rekannya menaungi pohon cemara Douglas untuk mengurangi seberapa banyak mereka berfotosintesis, penyerapan karbon radioaktif pohon meningkat, menunjukkan bahwa aliran karbon bawah tanah dapat meningkatkan pertumbuhan pohon muda di bawah naungan.

Simard dan rekan menerbitkan hasil mereka pada tahun 1997 di jurnal Nature, yang memercikkannya ke sampul dan membaptis penemuan itu sebagai "jaringan lebar kayu." Segera setelah itu, sekelompok peneliti senior mengkritik penelitian tersebut, dengan mengatakan bahwa penelitian tersebut memiliki kelemahan metodologis yang mengacaukan hasil. Simard menanggapi kritik, dan dengan rekan-rekannya merancang studi tambahan untuk mengatasinya.

Seiring waktu, kritik memudar, dan jaringan luas diperoleh. Makalah Simard pada 1997 telah mengumpulkan hampir 1.000 kutipan dan TED Talk 2016-nya, "Bagaimana pohon berbicara satu sama lain," telah dilihat lebih dari 5 juta kali.

Dalam bukunya "The Hidden Life of Trees," yang telah terjual lebih dari 2 juta eksemplar, Peter Wohlleben, seorang rimbawan Jerman, mengutip Simard ketika menggambarkan hutan sebagai jejaring sosial dan jamur mikoriza sebagai "kabel internet serat optik" yang membantu pohon saling menginformasikan tentang bahaya seperti serangga dan kekeringan.

Penelitian hutan bawah tanah juga terus berkembang. Pada 2016, Tamir Klein, seorang ahli ekofisiologi tanaman di Universitas Basel dan sekarang di Institut Sains Weizmann di Israel, memperluas penelitian Simard ke dalam hutan Swiss dari pohon cemara, pinus, larch dan beech. Timnya melacak isotop karbon dari satu pohon ke akar pohon terdekat lainnya, termasuk spesies yang berbeda, di petak hutan eksperimental.

Para peneliti mengaitkan sebagian besar pergerakan karbon dengan jamur mikoriza tetapi mengakui bahwa mereka belum membuktikannya.

Simard, yang berkarir di University of British Columbia sejak 2002, telah memimpin penelitian lebih lanjut yang menunjukkan bahwa pohon "induk" yang besar dan tua adalah pusat jaringan hutan dan dapat mengirim karbon di bawah tanah ke bibit yang lebih muda. Dia mendukung pandangan bahwa pohon berkomunikasi melalui jaringan mikoriza dan menentang gagasan lama bahwa persaingan antara pohon adalah kekuatan dominan yang membentuk hutan. Dalam TED Talk-nya, dia menyebut pohon sebagai "kooperator super".

Tetapi karena popularitas jaring kayu telah melonjak baik di dalam maupun di luar lingkaran ilmiah, reaksi skeptis telah berkembang. Tahun lalu, Kathryn Flinn, seorang ahli ekologi di Baldwin Wallace University di Ohio, berpendapat di Scientific American bahwa DSimard dan yang lainnya telah melebih-lebihkan tingkat kerja sama di antara pohon-pohon di hutan. Kebanyakan ahli, Flinn menulis, percaya bahwa kelompok organisme yang anggotanya mengorbankan kepentingan mereka sendiri atas nama komunitas jarang berevolusi, akibat kekuatan seleksi alam yang kuat di antara individu-individu yang bersaing.

Sebaliknya, dia menduga, jamur kemungkinan besar mendistribusikan karbon sesuai dengan kepentingannya sendiri, bukan kepentingan pohon.

"Itu, bagi saya, sepertinya penjelasan paling sederhana," katanya dalam sebuah wawancara.

Bahkan beberapa orang yang pernah mempromosikan ide jaringan jamur bersama sedang memikirkan kembali hipotesis tersebut. Jones, salah satu rekan penulis Simard pada 1997, mengatakan dia menyesal bahwa dia dan rekan-rekannya menulis di koran bahwa mereka memiliki bukti hubungan jamur antara pohon. Bahkan, Jones mengatakan, mereka tidak memeriksa apakah jamur memediasi aliran karbon.

Untuk tinjauan literatur terbaru mereka, Karst, Hoeksema dan Jones mengumpulkan semua penelitian yang dapat mereka temukan yang membuat klaim tentang struktur atau fungsi jaringan jamur bawah tanah tersebut. Para peneliti fokus pada studi lapangan di hutan, bukan eksperimen laboratorium atau rumah kaca.

Dalam presentasi Agustus berdasarkan tinjauan pada konferensi Masyarakat Mikoriza Internasional di Beijing, Karst berpendapat bahwa banyak bukti yang digunakan untuk mendukung hipotesis jaringan lebar kayu dapat memiliki penjelasan lain. Sebagai contoh, di banyak makalah, para ilmuwan berasumsi bahwa jika mereka menemukan jamur tertentu pada banyak akar pohon atau sumber daya yang berpindah di antara pepohonan, pohon-pohon tersebut harus dihubungkan secara langsung.

Tetapi beberapa penelitian mengesampingkan kemungkinan alternatif, misalnya bahwa sumber daya dapat melakukan perjalanan sebagian melalui tanah.

Beberapa peneliti, termasuk Karst dan rekan-rekannya, telah memasang jaringan halus dan terkadang menambahkan parit atau celah udara di antara bibit untuk mengganggu jaringan jamur yang dihipotesiskan dan kemudian menguji apakah perubahan itu mengubah pertumbuhan. Tetapi taktik tersebut juga mengurangi seberapa banyak tanah yang dapat langsung diambil oleh bibit untuk nutrisi atau air, atau mereka mengubah campuran jamur yang tumbuh di dalam mata jaringan

"Sehingga sulit untuk mengisolasi efek dari jaringan jamur," kata Karst.

Para peneliti juga menemukan semakin banyak pernyataan yang tidak didukung dalam literatur ilmiah tentang jaringan jamur yang menghubungkan dan membantu pohon. Seringkali, makalah seperti Klein dikutip oleh orang lain sebagai bukti jaringan di hutan, kata Karst dan rekan menemukan, dengan peringatan yang muncul dalam karya asli ditinggalkan dari studi yang lebih baru.

"Telah menjadi vektor untuk klaim yang tidak berdasar. Beberapa makalah baru-baru ini, telah menyerukan perubahan dalam cara pengelolaan hutan, berdasarkan konsep jaringan lebar kayu," ujar Karst dalam presentasinya.

Karst berkata, "sangat mungkin" bahwa jaringan jamur bersama memang ada di hutan. Dalam sebuah studi 2012, tim Simard menemukan DNA jamur identik pada akar pohon cemara Douglas di dekatnya. Para peneliti kemudian mengambil sampel tanah di antara pohon-pohon dalam irisan tipis dan menemukan segmen DNA berulang yang sama yang dikenal sebagai "mikrosatelit" di setiap irisan, membenarkan bahwa jamur menjembatani kesenjangan antara akar.

Tetapi penelitian itu tidak memeriksa sumber daya apa, jika ada, yang mengalir melalui jaringan, dan beberapa ilmuwan lain telah memetakan jaringan jamur dengan ketelitian seperti itu. Bahkan jika jaringan jamur antar pohon ada, bagaimanapun, Karst dan rekan-rekannya mengatakan klaim umum tentang jaringan tersebut tidak berlaku.

Misalnya, dalam banyak penelitian, jaringan diduga tampaknya menghambat pertumbuhan pohon atau tidak berpengaruh. "Tidak ada yang menunjukkan bahwa jamur mendistribusikan sumber daya dalam jumlah yang berarti di antara pohon dengan cara yang meningkatkan kebugaran pohon penerima," kata Hoeksema.

Tetapi hampir semua diskusi tentang jaringan lebar kayu, ilmiah atau populer, menggambarkannya sebagai pohon yang bermanfaat. Namun, yang lain tetap yakin bahwa waktu akan membenarkan teori jaringan kayu.

Sementara bagaimana jaringan jamur bersama di mana-mana dan seberapa penting mereka untuk pertumbuhan pohon tetap menjadi pertanyaan terbuka, DAverill dari ETH Zurich mengatakan Presentasi Karst "Pembusukan jaring lebar kayu?" menunjukkan bahwa konsep itu salah.

Sebaliknya, ia berharap para ilmuwan akan membangun petunjuk menggiurkan yang dikumpulkan sejauh ini dengan mencari jaringan di lebih banyak hutan. Memang, anggota Tim Karst telah menghasilkan apa yang Averill mempertimbangkan beberapa bukti paling meyakinkan untuk jaringan lebar kayu.

"Sangat jelas bahwa di beberapa hutan di beberapa tempat, pohon yang berbeda benar-benar dihubungkan oleh jamur," katanya.

Klein dari Weizmann Institute mengatakan, timnya telah menempatkan spekulasi tentang jaringan di tempat yang lebih kuat dengan menggunakan urutan DNA untuk memetakan jamur dalam studi lanjutan 2020 di hutan Swiss yang sama dan studi laboratorium 2022 menggunakan tanah hutan. (Karst dan rekan-rekannya mengatakan bahwa dalam pandangan mereka, bahkan studi tersebut tidak benar-benar memetakan jaringan jamur di hutan.)

Dan sementara Klein setuju bahwa para ilmuwan masih perlu meningkatkan pemahaman mereka tentang mengapa pohon dan jamur memindahkan semua karbon itu, dia lebih optimis daripada tim Karst bahwa beberapa klaim yang lebih berani akan terbukti.

"Jika Anda bertanya kepada saya apakah di masa depan, kami akan menunjukkan bahwa pohon benar-benar dapat berkomunikasi, saya tidak akan terkejut," katanya.

Simard setuju bahwa beberapa jaringan jamur dunia nyata telah dipetakan menggunakan mikrosatelit DNA karena kesulitan dalam melakukan studi tersebut. Kevin Beiler, mahasiswa pascasarjana yang memimpin kerja lapangan untuk studi 2012 dengan Simard, menghabiskan lima tahun hidupnya untuk memetakan jaringan ini.

"Ini sangat memakan waktu," kata Simard.

Terlepas dari tantangan tersebut, katanya, penelitian yang digelar di hutan lain menggunakan metode lain telah meyakinkannya bahwa jaringan jamur bersama adalah hal yang umum.

"Bidang jaringan mikoriza telah diganggu karena harus terus kembali dan mengulang eksperimen ini. Pada titik tertentu Anda harus pindah ke langkah berikutnya," kata Simard.

Studi lapangan yang komprehensif dari Hoeksema akan menjadi beban berat bagi sebagian besar ilmuwan universitas yang bekerja pada jadwal yang khas.

"Tak satu pun dari studi ini dapat melakukan semuanya sekaligus, terutama ketika Anda bekerja dengan mahasiswa pascasarjana. Kamu harus menyatukannya," kata Simard.

Dan sementara Simard telah bertahun-tahun meminta pengelola hutan untuk mempertimbangkan temuannya, dia mengatakan tidak mengetahui adanya hutan yang dikelola atas nama jaringan jamur.

"Kritik baru ini merupakan gejolak terbaru dalam perdebatan puluhan tahun tentang peran jamur dalam ekosistem hutan," kata Merlin Sheldrake, ahli mikologi independen yang bukunya "Entangled Life" dirujuk dalam episode "Ted Lasso".

Para ilmuwan telah lama berjuang untuk menafsirkan potongan-potongan bukti yang menarik tetapi terfragmentasi dari alam bawah tanah yang tak terlihat.

Sejak Karst memberikan ceramahnya, dia, Hoeksema dan Jones telah mengirimkan makalah ke jurnal peer-review. Dan agar Anda tidak khawatir bahwa hutan yang kurang berselaput bisa terasa sedikit menjemukan, para peneliti mempertahankan bahwa ada banyak intrik bahkan jika ternyata pohon tidak saling membisikkan rahasia melalui saluran jamur bawah tanah.

"Kisah nyata sangat menarik tanpa narasi ini," kata Karst.

"Hutan masih merupakan tempat yang sangat misterius dan indah," tutupnya.