Radiasi pengion (Ionizing Radiation/IR) merupakan faktor lingkungan yang memiliki dampak signifikan terhadap kelangsungan hidup dan evolusi tanaman. Ionizing Radiation (IR) berpengaruh pada sistem biologis tanaman, mulai dari kerusakan DNA hingga efek non-target yang kompleks. Tanaman telah mengembangkan mekanisme adaptif, termasuk sistem perbaikan DNA dan antioksidan, yang memungkinkan untuk mengatasi stres oksidatif dan memperbaiki kerusakan genetik. Artikel ini mengeksplorasi asal mula sumber alami IR, dampak IR antropogenik terhadap ekosistem, dan respons evolusi tanaman terhadap paparan IR kronis yang berkelanjutan.
Sumber Alami Radiasi Pengion
Radiasi pengion alami berasal dari berbagai sumber di lingkungan, termasuk isotop radioaktif dalam tanah (misalnya uranium dan thorium) dan radiasi kosmik yang menembus atmosfer bumi. Sumber-sumber ini menghasilkan paparan IR secara konstan dalam intensitas rendah, yang merupakan bagian dari tekanan lingkungan bagi banyak organisme, termasuk tanaman.
Dampak Antropogenik IR terhadap Lingkungan dan Biota Tanaman
Kegiatan manusia seperti pembangkit listrik tenaga nuklir, uji coba senjata nuklir, serta kecelakaan reaktor nuklir telah meningkatkan tingkat IR di lingkungan. Dampak dari IR antropogenik ini menyebabkan paparan tambahan pada biota tanaman, memicu stres lingkungan dan mempengaruhi keberagaman genetik serta fungsi ekosistem.
Efek Seluler dari Paparan IR
Paparan IR pada tanaman memicu kerusakan langsung pada struktur DNA melalui pembentukan patahan untai tunggal maupun ganda serta mutasi genetik. Selain itu, IR menghasilkan spesies oksigen reaktif (ROS) yang berkontribusi pada stres oksidatif, merusak membran sel dan organel tanaman.
Sistem Pertahanan IR
Tanaman telah mengembangkan berbagai mekanisme pertahanan untuk mengatasi kerusakan akibat IR, terutama melalui perbaikan DNA dan sistem antioksidan.
Mekanisme perbaikan DNA
1. Perbaikan Eksisi Nukleotida (NER)