Dalam kutipan dari “Asal usul pohon ek: dari biji ek hingga spesies dan pohon kehidupan” (Universitas Chicago Press, 2024), penulis Andres L. Hipp mengeksplorasi kondisi ekstrim di Bumi yang memunculkan pohon ek (kuerkus), dengan fluktuasi iklim yang liar dan pergerakan lempeng tektonik.
Jika kita dapat kembali ke masa 56 juta tahun lalu dan menghabiskan beberapa minggu untuk melakukan botani pada hutan beriklim sedang di belahan bumi utara, di perbatasan antara Paleosen dan Eosen, maka akan sulit untuk menemukan pohon ek. Kita bisa menemukan aligator dan kura-kura raksasa di Pulau Ellesmere, di lepas pantai barat laut Greenland. Kami akan menjelajahi hutan yang didominasi oleh tumbuhan berbunga yang keanekaragamannya mendekati keanekaragaman tumbuhan yang mungkin kita temukan di hutan modern di Amerika Serikat bagian tenggara. Kita akan menjumpai keragaman fagales, garis keturunan yang menyebar ke seluruh belahan bumi utara dan pada akhirnya akan menghasilkan kenari, birch, sweet gales, beech, chestnut, chinkapins, dan oaks.
Namun, jumlah pohon ek sendiri saat itu sangat sedikit sehingga hanya menyisakan sedikit atau tidak ada serbuk sari di dalam lumpur dan tidak ada biji ek atau daun yang dapat ditemukan oleh para ahli botani abad ke-21. Dunia akan memasuki gelombang panas, Paleocene-Eocene Thermal Maximum (PETM).
Selama 8.000 hingga 10.000 tahun, suhu atmosfer akan meningkat rata-rata 8 derajat Celcius. [14.4 degrees Fahrenheit] di seluruh dunia dan mencapai tingkat yang lebih tinggi lagi di Arktik. PETM mungkin disebabkan oleh aktivitas gunung berapi yang masif dan berkepanjangan. Magma yang mengalir melalui celah di dasar Atlantik Utara membuat perpecahan antara Amerika Utara dan Eropa dan menumpahkan satu triliun kilogram. [2.2 trillion pounds] karbon ke atmosfer setiap tahun selama beberapa ribu tahun.
Meningkatnya suhu mencairkan bangkai lapisan es Antartika, dan alang-alang yang membusuk, lumut sphagnum, jamur dan lumut kerak, moluska dan hewan berkantung mengembalikan gas rumah kaca (karbon dioksida dan metana) ke atmosfer.
Suhu kemudian kembali ke tingkat semula dalam waktu sekitar 120.000-220.000 tahun. Angka tersebut tidak cukup untuk melakukan penilaian ganda secara geologis: Jika Anda melihat grafik suhu 100 juta tahun terakhir, PETM tampak seperti tiang pagar yang ditancapkan ke lereng bukit 56 juta tahun lalu. Naik dan hampir turun lagi.
Dampaknya sangat dramatis. PETM memusnahkan antara 30% dan 50% foraminifera dasar laut dalam (organisme bersel tunggal yang menghuni lautan, memakan plankton dan detritus, serta memakan ikan kecil dan siput laut). Mamalia, kadal, dan penyu bermigrasi secara luas melintasi benua sebagai respons terhadap perubahan iklim, melakukan perjalanan antara jembatan darat di bagian utara yang akan menjadi terlalu dingin untuk perjalanan rutin sebagian besar spesies ini pada akhir Eosen.
Di Amerika Selatan bagian utara, hutan tropis dibanjiri dengan tanaman berbunga baru: palem, rerumputan, dan famili kacang-kacangan (Fabaceae) yang keanekaragamannya meningkat pada zaman Eosen, dan famili Spurge (Euphorbiaceae, famili global yang saat ini memiliki sekitar 6.500 spesies) muncul pertama kali di Amerika Selatan bagian utara selama PETM.
Fosil pohon ek pertama
Serangga herbivora, khususnya penambang daun dan pemakan permukaan, jumlahnya meningkat dan menjadi lebih terspesialisasi. Tumbuhan tersebar di seluruh lanskap: Di Bighorn Basin, Wyoming, setidaknya 22 spesies punah pada awal PETM, dan kembali lagi setelah acara berakhir. Beberapa dari orang asing ini bermigrasi sekitar 1.000 kilometer [600 miles].
Fosil pohon ek pertama yang kita ketahui muncul di dunia yang penuh ketidakpastian ini, di sepanjang jalur pendakian yang sekarang membentang di selatan Gereja St. Pankraz di Oberndorf, Austria. Lima puluh enam juta tahun yang lalu, wilayah Eropa ini terbagi menjadi pulau-pulau dan semenanjung, yang dihangatkan oleh lautan.
Tempat yang sekarang disebut Saint Pankraz terletak di bawah perairan dangkal di tepi laut. Ini menjadi tempat penyimpanan serbuk sari dari hutan yang berdekatan, disimpan bersama dengan plankton samudera dan dinoflagellata. Hutan yang tumbuh di kawasan tersebut merupakan mosaik spesies subtropis dan beriklim sedang, termasuk anggota Restionaceae, famili mirip rumput yang saat ini terbatas di daerah tropis di belahan bumi selatan; Eotrigonobalangenus keluarga beech yang telah punah yang sebelumnya tersebar di Amerika Utara bagian timur dan Eropa; dan kerabat keluarga jambu mete saat ini, keluarga mallow dan sapotaceae pantropis.
Dunia sedang memasuki hari-hari terakhir iklim tropis yang mendekati global. Selama 4 juta tahun, setelah suhu menurun di PETM, iklim terus menghangat. 52 juta tahun lalu, dunia mencapai suhu tertinggi sejak punahnya dinosaurus. Periode hangat ini disebut Optimum Iklim Eosen Awal.
Jika PETM diibaratkan tiang pagar yang ditancapkan di sisi bukit, maka Iklim Optimum Eosen Awal diibaratkan puncak bukit. Hutan spesies tropis yang tumbuh bersama dengan genera hutan beriklim sedang (maple, elm, walnut, birch, cherry, dan, terakhir, oak) tersebar di seluruh dataran tinggi Arktik. Malam musim dingin yang panjang menguntungkan spesies yang tidak aktif selama berbulan-bulan. Hutan gugur tersebar di wilayah dataran tinggi yang kini merupakan hutan permafrost dan boreal.
Iklim berada di puncak kemerosotan panjang menuju Antroposen, seperti yang kita alami saat ini. Pohon ek adalah pionir di belahan bumi utara yang sebagian besar beriklim sedang.
Pohon ek tidak lahir pada waktu atau tempat tertentu. Sebaliknya, pada suatu saat selama atau sebelum PETM, populasi tumbuhan berkayu secara bertahap berubah menjadi pohon ek. Setiap bibit dalam silsilah ini menyerupai pohon yang menghasilkannya. Jika kita berada di sana untuk menyaksikan evolusi populasi leluhur tersebut, kita tidak akan pernah bisa mengatakan: “Kemarin tidak ada pohon ek, namun hari ini ada.”
Terkait: Dari manakah bibit pertama berasal?
Kita mendapatkan pohon ek berkat kerja terus-menerus seleksi alam yang mempengaruhi populasi pohon yang bervariasi dalam jangka waktu yang lama. Garis keturunan individu dan populasi yang lambat laun menjadi pohon ek disebut batang klade pohon ek. Itu diwakili di Pohon Kehidupan dengan satu baris.
Populasi pohon yang menyimpan serbuk sari St. Pankraz mungkin mewakili ranting yang tumbuh dari batang tersebut atau yang tumbuh sangat dekat dengan kanopi pohon ek. Bagaimanapun, serbuk sari St. Pankraz, untuk saat ini, merupakan pilihan terbaik kami dalam menentukan umur pohon ek. Pohon ek mungkin berumur setidaknya sedikit lebih lama dari fosil-fosil ini, lebih tua dari PETM: fosil sulit ditemukan, jadi masuk akal untuk curiga bahwa kita mungkin telah melewatkan beberapa fosil yang lebih tua. Namun fosil-fosil ini memberi kita titik acuan untuk menentukan usia pohon ek yang sebenarnya.
Peristiwa spesiasi pertama yang kita ketahui pada pohon ek mungkin terjadi 8 juta tahun setelah fosil pohon ek St. Pankraz. Dia membagi pohon ek menjadi dua garis keturunan: satu yang saat ini terbatas di Eurasia dan Afrika Utara, dan satu lagi yang berevolusi di Amerika dan kemudian kembali ke Eurasia. Kelompok saudara, yang dilahirkan sebagai spesies saudara, dapat muncul di wilayah geografis yang terpisah ketika populasi nenek moyang mereka secara fisik terbagi lagi. Pegunungan, sungai, gurun, hamparan lautan, atau penghalang lain apa pun antara kedua bagian populasi tersebut mencegah benih dan serbuk sari berpindah di antara dua populasi baru tersebut. Hal ini sering kali mengakibatkan spesiasi dan lahirnya klade baru.
Perluasan Samudera Atlantik adalah penjelasan yang masuk akal atas peristiwa spesiasi pohon ek pertama ini. Magma yang tumpah ke Atlantik Utara di lepas pantai Irlandia pada awal PETM menambah kerak di tepi timur Lempeng Amerika Utara (tektonik) dan tepi barat Lempeng Eurasia. Hal ini terus terjadi hingga saat ini, dengan menggerakkan benua-benua dengan kecepatan sekitar satu inci per tahun.
Ketika Atlantik menjadi lebih luas, populasi leluhur semua pohon ek yang masih ada mungkin telah menyebar ke kedua sisi benua di belahan bumi utara. Jika demikian, maka nenek moyang pohon ek yang kita kenal sekarang adalah populasi tersebar luas yang terbagi dua ketika Amerika Utara bergerak ke arah barat.
Dicetak ulang dengan izin dari Oak Origins: From Acorns to Species and the Tree of Life oleh Andrew L. Hipp, diterbitkan oleh The University of Chicago Press. © 2024 oleh Andrew L. Hipp. Semua hak dilindungi undang-undang.
