Tanaman tidak bisa berlari, tidak bisa berteriak, dan tidak punya tangan untuk mengusir hama. Tapi bukan berarti mereka tak berdaya. Tanaman kacang, ternyata, bisa memanggil bantuan.
Saat seekor ulat grayak mulai memakan daunnya, tanaman ini melepaskan sinyal kimia ke udara yang menarik tawon predator untuk datang dan memangsa sang ulat. Para ilmuwan sudah lama menduga hal ini terjadi, tapi baru sekarang mereka bisa membuktikan bagaimana persisnya mekanisme itu bekerja, dari tingkat molekul hingga apa yang terjadi di ladang sungguhan.
Penelitian yang diterbitkan dalam jurnal Science Advances pada Mei 2026 ini dilakukan oleh tim dari Universitas Washington bersama kolaborator dari Swiss dan Meksiko, melalui serangkaian percobaan laboratorium dan lapangan di negara bagian Oaxaca, Meksiko.
Dimulai dari Air Liur Ulat
Lalu bagaimana caranya tanaman memanggil bantuan? Jawabannya dimulai bukan dari tanaman, melainkan dari perut ulat itu sendiri.
Saat ulat memakan daun kacang, protein dari daun ikut masuk ke perutnya dan tercerna. Dari proses pencernaan itu, tanpa disadari ulat, terbentuk sebuah molekul kecil bernama In11. Molekul ini semacam “sidik jari” yang hanya muncul ketika ada ulat yang sedang makan. Saat ulat terus mengunyah dan mengeluarkan air liur, In11 ikut tersebar ke permukaan daun.
Di sinilah tanaman mulai bereaksi. Pada permukaan daun terdapat semacam sensor bernama INR, atau Inceptin Receptor. Begitu In11 terdeteksi, tanaman langsung merespons dengan melepaskan campuran senyawa kimia ke udara. Senyawa-senyawa inilah yang menjadi sinyal bagi tawon di sekitarnya.
Bagi tawon dari genus Polybia dan Mischocyttarus, campuran aroma ini bukan sesuatu yang asing. Selama jutaan tahun evolusi, tawon-tawon ini telah belajar mengasosiasikan aroma tersebut dengan satu hal; ada ulat di dekat sini, dan ulat adalah makanan. Begitu sinyal itu tercium, mereka terbang mendekat untuk mencari sumber aroma, dan yang mereka temukan adalah ulat yang sedang makan dengan tenang, tidak menyadari bahwa tanaman yang dimakannya baru saja melaporkan keberadaannya.
Diuji Langsung di Ladang
Yang membuat penelitian ini menonjol adalah pengujiannya tidak berhenti di laboratorium. Tim peneliti membawa eksperimen mereka ke ladang pertanian di Oaxaca, selama dua musim tanam berturut-turut, 2023 dan 2024.
Tanaman kacang ditanam berpasangan. Satu tanaman memiliki reseptor INR yang berfungsi normal, sementara pasangannya membawa mutasi alami yang menonaktifkan reseptor tersebut. Keduanya kemudian diberi perlakuan berbeda; sebagian diolesi air liur ulat grayak, sebagian diberi larutan In11 murni, dan sebagian lagi hanya digores lalu diberi air biasa. Setelah perlakuan, ulat yang sudah dimatikan disematkan ke daun masing-masing tanaman, dan peneliti mengamati perilaku tawon selama 90 menit.
Hasilnya konsisten di kedua musim tanam. Tanaman dengan INR normal yang diberi air liur ulat atau In11 didatangi tawon secara aktif. Pada tanaman yang reseptor INR-nya tidak berfungsi, jumlah serangan tawon turun sekitar 40%. Sementara pada tanaman yang hanya mendapat goresan dan air tanpa sinyal kimia ulat, tidak ada perbedaan antara kedua tipe tanaman.
Artinya, luka fisik saja tidak cukup untuk memicu kedatangan tawon. Tanaman perlu mengenali kehadiran ulat secara spesifik, dan untuk itu, reseptor INR harus berfungsi.
Dua Lapis Pertahanan dari Satu Reseptor
Peran INR ternyata tidak berhenti pada urusan memanggil tawon. Reseptor yang sama juga mengaktifkan pertahanan dari dalam tanaman itu sendiri.
Ketika para peneliti membiarkan ulat beet armyworm (Spodoptera exigua) memakan daun selama lima hari, ulat yang makan pada tanaman tanpa INR aktif tumbuh 72,7% lebih cepat dibanding ulat yang makan pada tanaman normal. Angka ini cukup signifikan. Artinya, tanaman dengan INR yang berfungsi tidak hanya mengirim sinyal ke luar, tetapi juga mengubah komposisi kimiawi daunnya sendiri sehingga lebih sulit dicerna atau kurang menguntungkan bagi ulat yang memakannya.
Mekanisme pastinya masih terus diteliti, tetapi kemungkinan besar berkaitan dengan produksi senyawa-senyawa pertahanan seperti protein penghambat enzim pencernaan atau senyawa toksik ringan yang terakumulasi di jaringan daun setelah INR aktif. Ini bukan hal yang tidak biasa di dunia tumbuhan: banyak tanaman memang memproduksi senyawa semacam ini sebagai respons terhadap serangan hama, hanya saja pada kacang merah, produksi itu dipicu secara spesifik oleh pengenalan molekul In11 melalui INR.
Hasilnya adalah dua lapis pertahanan yang bekerja bersamaan dari satu reseptor yang sama. Lapisan pertama bekerja dari dalam: membuat daun menjadi makanan yang kurang baik bagi ulat, memperlambat pertumbuhannya, dan mengurangi kerusakan yang ditimbulkan. Lapisan kedua bekerja dari luar: memanggil tawon predator yang akan menghabisi ulat sebelum kerusakan meluas. Keduanya tidak saling menggantikan, melainkan saling melengkapi.
Apa Artinya bagi Pertanian?
Reseptor INR tidak hanya ditemukan pada kacang merah. Ia juga ada pada berbagai spesies kacang-kacangan dari kelompok Phaseoloid, yang banyak dikonsumsi di Asia, Afrika, dan Amerika Latin. Menariknya, dalam sistem pertanian tradisional milpa di Mesoamerika, kacang memang selalu ditanam bersama jagung dan labu dalam satu lahan. Sistem tumpangsari ini mungkin secara tidak sengaja sudah memanfaatkan kemampuan pertahanan alami kacang selama berabad-abad.
Para peneliti berharap temuan ini bisa dimanfaatkan untuk mengembangkan varietas tanaman dengan pertahanan alami yang lebih andal, sehingga ketergantungan pada pestisida kimia bisa dikurangi. Di tengah masalah resistensi hama yang makin serius di berbagai belahan dunia, pendekatan berbasis ekologi seperti ini layak mendapat perhatian lebih serius.
**
Referensi:
Natalia Guayazán Palacios et al. ,A plant immune receptor mediates tritrophic interactions by linking caterpillar detection to predator recruitment.Sci. Adv.12,eaec3229(2026).DOI:10.1126/sciadv.aec3229