7cloud.asia – Kadang-kadang, melakukan riset itu benar-benar harus berhadapan dengan “bau” (dalam arti sebenarnya), seperti yang peneliti alami saat meneliti bunga bangkai.
Bunga bangkai (Amorphophallus titanum) adalah tanaman langka. Melihatnya mekar adalah pengalaman yang lebih langka. Mereka hanya mekar sekali dalam 7-10 tahun, itu pun hanya dalam dua malam.
Namun, bunganya—yang merekah berwarna merah, indah, dan menjulang tinggi hingga lebih dari 3 meter—menyebarkan bau menyengat. Bayangkan daging atau ikan yang membusuk, kira-kira seperti itulah baunya.
Tak heran tanaman ini dijuluki “bunga bangkai”. Bau menyengatnya menarik serangga pemakan bangkai untuk membantu proses penyerbukan tanaman. Contohnya, kumbang dan lalat yang biasanya hinggap di daging busuk.
Bukan hanya itu, baunya juga mengundang kerumunan orang yang penasaran dengan fenomena langka dan luar biasa tersebut.
Para botani sudah lama meneliti soal bunga bangkai ini. Tapi sebagai ahli kimia atmosfer, kami penasaran terhadap hal yang lebih spesifik: campuran bahan kimia apa yang menghasilkan bau? Bagaimana komposisinya berubah selama masa mekar bunga yang singkat?
Riset sebelumnya sudah mengidentifikasi puluhan senyawa organik volatil dan balerang yang memunculkan aroma bunga bangkai.
Tapi sejauh ini, belum ada yang benar-benar menghitung laju emisinya atau melihat bagaimana laju itu berubah ketika bunga mekar.
Kami akhirnya mendapat kesempatan itu. Hasilnya membuka wawasan baru tentang kompleksitas dan perilaku unik bunga yang sangat tidak biasa ini.
Mengenal Cosmo, bunga bangkai
Bunga bangkai berasal dari pulau Sumatera, Indonesia. Flora langka ini sudah terancam punah.
Beberapa tahun lalu, Colorado State University (CSU) Amerika Serikat mendapat hadiah bunga bangkai Titan arum (Amorphophallus titanum), untuk diteliti. Tanaman itu diberi nama Cosmo—karena saking langkanya, Titan arum biasanya punya nama sendiri.
Cosmo “tidur” selama beberapa tahun di fasilitas pertumbuhan tanaman CSU, sebelum akhirnya menunjukkan tanda-tanda akan mekar pada musim semi 2024. Begitu kabar itu tersebar, kami langsung membawa ahli kimia atmosfer kami ke rumah kaca.
Kami memasang serangkaian alat untuk mengambil sampel udara sebelum, saat, dan setelah bunga mekar.
Kemudian kami menganalisis sampel tersebut menggunakan gas chromatography mass spectrometer, alat analisis senyawa kimia yang sering disebut di acara TV kriminal.
Rekan kami juga membawa sebuah time-of-flight mass spectrometer atau spektrometer massa yang ditempatkan di sisi bawah angin Cosmo untuk mengukur senyawa volatil (yang mudah berubah menjadi gas) setiap detik.
Temuan kami menunjukkan, sekalinya mekar, bunga bangkai ternyata mengeluarkan energi yang sangat besar demi “pertunjukan” ini. Ia menghasilkan bunga raksasa yang bisa berbobot lebih dari 100 pon (sekitar 45 kilogram).
Tanaman ini bahkan bisa memanaskan diri sendiri lewat proses biokimia yang disebut termogenesis. Proses ini membantu melepaskan senyawa bau untuk memikat serangga.
Emisi bunga bangkai memang legendaris. Ada komunitas lokal yang melestarikannya, ada pula yang berusaha memusnahkannya.
Pada abad ke-19, para penjelajah Eropa mengumpulkan Titan arum dan menyebarkannya ke kebun botani dan tempat konservasi di seluruh dunia.
Bunga bangkai bersifat dikogami. Artinya, di dalam satu individu terdapat bunga jantan dan betina, tetapi mereka mekar di waktu berbeda untuk mencegah penyerbukan dengan diri sendiri.
Semua bunga itu tersembunyi di balik daun besar mirip kelopak (spathe) dengan tonggol pusat (spadix) yang dikelilingi deretan bunga jantan dan betina kecil di dekat pangkalnya. Bau busuk berasal dari bagian ini.
Pada malam pertama, bunga betina mekar untuk menarik penyerbuk yang mungkin membawa serbuk dari bunga bangkai lain.
Kemudian pada malam kedua, giliran bunga jantan yang mekar, memungkinkan serangga pembawa serbuk mengangkutnya ke bunga lain.
Ketidakmampuan dalam melakukan penyerbukan sendiri dan bunganya yang jarang mekar, kian memperjelas alasan bunga bangkai terancam punah. Kondisi ini juga membuat mereka harus memiliki strategi penyerbukan yang efisien—persis seperti yang ingin kami pelajari.
Bunga betina bekerja lebih keras
Kami menemukan bahwa bunga betina bekerja paling keras dalam menarik penyerbuk, sebagaimana ditemukan penelitian sebelumnya.
Mereka melepaskan senyawa belerang organik dalam jumlah besar, ditambah senyawa lain yang juga berbau busuk untuk menarik lalat dan kumbang pemakan bangkai.
Senyawa utama yang paling menyengat dari bunga betina adalah: Metanetiol, molekul dari keluarga senyawa kimia yang sama dengan bau yang dihasilkan oleh hewan sigung. Senyawa ini paling banyak dilepaskan saat Cosmo mekar.
Kami juga mengukur banyak senyawa belerang organik lain, termasuk dimetil disulfida yang baunya seperti bawang putih; dimetil sulfida, yang dikenal dengan bau menyengat; dan dimetil trisulfida yang mirip kubis atau bawang busuk.
Ada juga puluhan senyawa lain, mulai dari benzil alkohol yang manis, fenol yang berbau aspal, hingga benzaldehida yang harum.
Sementara studi sebelumnya menemukan beberapa senyawa yang sama dengan alat yang berbeda, kami berhasil mengukur metanetiol dan menghitung konsentrasinya dengan cukup cepat untuk melacak perkembangan mekarnya bunga sepanjang malam.
Saat Cosmo mekar, kami menggabungkan data instrumen dengan pengukuran laju pergantian udara di dalam rumah kaca—yaitu seberapa cepat udara bergerak melewati ruang tersebut—sehingga kami bisa menghitung laju emisi.
Total emisi volatil mencapai sekitar 0,4% dari rata-rata biomassa Cosmo. Artinya, tumbuhan yang kami perkirakan berbobot sekitar 45 kilogram ternyata kehilangan berat 0,4%-nya hanya untuk menghasilkan senyawa kimia yang berbau sangat busuk.
Perangkap bunga
Bunga betina mekar sepanjang malam, tetapi menjelang pagi emisinya berhenti mendadak. Kami menduga hal ini adalah tanda mulainya strategi perangkap bunga: mekanisme penyerbukan yang juga dipakai oleh kerabat Titan arum lainnya.
Dalam strategi penjeratan ini, ruang bunga bisa menutup secara fisik melalui pergerakan rambut halus atau pelebaran bagian tanaman, seperti spathe yang mengelilinginya.
Penutupan fisik itu mungkin tak akan mudah terlihat oleh orang yang lewat, tetapi bisa dengan cepat menghentikan emisi, seperti pengamatan kami. Bunga lili arum di Australia yang berbau busuk juga memakai teknik ini.
Karena terjerat, serangga yang datang untuk bunga betina terpaksa tinggal hingga bunga jantan mekar keesokan malamnya, sehingga mereka dapat membawa serbuk sari ke bunga bangkai lain. Bukti kami menunjukkan bunga bangkai kemungkinan besar melakukan hal serupa.
Malam kedua, emisi kembali muncul, tapi jauh lebih lemah. Bunga jantan melepaskan campuran senyawa aromatik yang lebih manis dan jauh lebih sedikit belerang dibanding bunga betina.
Sebuah studi tahun 2023 juga menemukan bahwa termogenesis lebih lemah saat bunga jantan mekar: suhu spadix hanya 33,2°C saat bunga jantan mekar, tapi dalam bunga metina mencapai 36°C.
Lebih bau daripada TPA
Kami menemukan bahwa laju emisi bunga bangkai bisa 10 kali lebih kuat daripada tempat pembuangan sampah, meski hanya mekar selama dua malam.
Emisi kuat ini dirancang agar bau menyebar luas hingga di kejauhan hutan Sumatera untuk menarik lalat pemakan bangkai.
Aroma itu juga tahan terhadap oksidasi atmosfer, proses rusaknya senyawa organik akibat reaksi dengan polutan (seperti ozon atau radikal nitrat). Setiap senyawa terurai dengan kecepatan berbeda, dan perbedaan ini penting agar bunga tetap menarik bagi para penyerbuk.
Banyak serangga tertarik bukan hanya pada satu senyawa volatil, melainkan pada rasio spesifik antarsenyawa. Namun, polusi udara bisa mengubah rasio itu, sehingga serangga akan kesulitan menemukan bunga.
Cosmo menunjukkan bahwa plume (aroma) bunga betina menjaga rasio sulfur relatif stabil. Sementara aroma bunga jantan lebih rentan berubah karena polusi malam hari.
Tanaman misterius ini benar-benar menginvestasikan energi besar dalam strategi penyerbukan yang cerdik.
Dari Cosmo, kami belajar tentang aroma busuk daging yang menyebar jauh, serta panas tubuh untuk meningkatkan emisi dan perangkap bunga, yang memberi wawasan baru tentang mekarnya bunga bangkai yang luar biasa.
Artikel ini pertama kali terbit di The Conversation dalam bahasa Inggris, Penulis:
Delphine Farmer (Professor of Chemistry, Colorado State University),
Mj Riches (Postdoctoral Researcher studying Plant-Atmosphere Interactions, Colorado State University)
Rose Rossell (Ph.D. Student in Plant and Atmospheric Chemistry, Colorado State University)
