LIGNIN 2: Lignin dan Evolusi Tanaman

Ini pakai teorinya mBah Darwin, teori evolusi – teori yang seringkali zulit dibuktikan.

Konon ceritanya tanaman muncul dari perairan. Nenek moyang tanaman hidupnya di air. Lalu pelan-pelan pindah ke daratan yang kering. Tanaman diperkitakan muncul 15.341.184.000.000.000 detik yang lalu (maksude  460juta tahun yang lalu), ketika dunia ini masih banyak dipenuhi dengan air.

Proses adaptasi tanaman ini terkait erat dengan keberadaan lignin di dalam dinding sel tanaman. Lignin telah membantu tanaman sukses berkompetisi mendapatkan sinar sang mentari. Lignin membuat batang tanaman lebih keras dan dapat tegak berdiri. Lignin juga membantu tanaman mengatasi kondisi yang sangat kering dibandingkan dengan kondisi di perairan.

Tanaman tingkat rendah dari kelompok alga dan lumut-lumutan ternyata juga memiliki kandungan lignin di dalam dinding selnya. Tetapi komposisi, jumlah, posisi, dan mungkin juga strukturnya berbeda. Kandungan dan kompleksitas lignin meningkat pada tanaman tingkat tinggi. Yang menarik adalah komponen penyusun ligninnya (monolignol) sama. Ilustrasi menarik disampaikan oleh Sarkar P et al. J. Exp. Bot. 2009;60:3615-3635

Gambar yang menunjukkan perubahan dinding sel seiring dengan evolusi tanaman. [Sarkar P et al. J. Exp. Bot. 2009;60:3615-3635]


Gambar yang menunjukkan perubahan dinding sel seiring dengan evolusi tanaman. [Sarkar P et al. J. Exp. Bot. 2009;60:3615-3635]

Lihat gambar ilustrasi di bawah ini. Tanaman disusun berdasarkan pohon evolusinya. Tanaman yang ada di puncak evolusinya lebih tinggi. Perhatikan bahwa monolignolnya sama. Tanaman yang ‘sukses’ berevolusi memiliki kandungan lignin yang lebih banyak dan lebih komplek, terutama pada dinding sel kedua. Sedangkan lignin yang ada dalam dinding sel primer lebih sedikit dan lebih sederhana.

Dari tanaman tingkat rendah sampai tingkat tinggi memiliki komposnen lignin (monlignol) yang mirip.[Vanholme R. et.al. Plant Physiol. 2010:153:895-905]

Pengetahuan manusia tentang Si Lignin ini banyak dipelajari dari tanaman tingkat tinggi, seperti pinus, douglas fir, jagung, dan lain-lainnya. Si lignin dulu banyak dipelajari karena menjadi salah satu problem dalam pembuatan kertas dan pakan ternak. Kini lignin banyak dipelajari untuk mengoptimalkan pemanfaatan biomassa lignoselulosa, terutama untuk bahan bakar masa depan.

Ini lah si alga merah yang hidup di dalam air. Tanaman ini juga memiliki lignin.[(Credit: Kathy Ann Miller)/http://www.sciencedaily.com/]

[Credit: Jing-Ke Weng, Department of Biochemistry, Purdue University]

[Credit: Zina Deretsky, National Science Foundation; Selaginella cross section SEM by Jing-Ke Weng, Clint Chapple, Purdue University; Lignin structure from Wout Bergjan, John Ralph, Marie Baucher (Annual Review of Plant Biology, Vol. 54:519-546, June 2003); Cellulose structure from http://www.chusa.jussieu.fr/disc/bio_cell/%5D

Ternyata pengetahuan manusia tentang lignin masih belum bisa menjelaskan kekomplekkan Si Lignin ini. Seperti struktur nyata lignin, biosintesis, dan bagaimana memanipulasi biosintesis lignin. Peneliti mulai melirik tanaman tingkat rendah untuk mempelajari lignin. Seperti Red Algae, Gingko, selaginela, dan lain-lainnya. Salah satu alasannya, tanaman primitif lebih sederhana jadi lebih mudah dipelajari. Dari penelitian ini diharapkan akan lebih disingkap misteri lignin. Terutama tentang biosintesis dan stuktur lignin.

Referensi yang berkaitan:

Posted from WordPress for Android