Kebakaran hutan lazimnya dikaitkan dengan kemusnahan. Namun di sesetengah kawasan yang kerap terbakar, tanah yang hangus boleh dipenuhi anak pokok baharu selepas hujan. Ini bukan bermaksud api menghidupkan semula tumbuhan yang mati. Sebaliknya, sebahagian biji benih yang masih hidup dalam tanah bertindak balas terhadap perubahan persekitaran akibat kebakaran, termasuk bahan kimia daripada asap.
Mengapakah biji benih tidak terus bercambah?
Biji benih mengandungi embrio yang boleh berkembang menjadi anak pokok apabila keadaan sesuai. Untuk bercambah, biasanya diperlukan air, oksigen dan suhu yang sesuai, dan sesetengah spesies memerlukan cahaya tertentu. Namun biji benih yang masih hidup tidak semestinya bercambah walaupun keperluan asas dipenuhi. Keadaan ini dipanggil kedormanan biji benih. Mekanismenya berbeza mengikut spesies, kerana sesetengah biji mempunyai kulit yang menghalang air masuk, manakala yang lain mempunyai mekanisme fisiologi yang menjaga kedormanan sehingga menerima rangsangan tertentu. Kedormanan membolehkan percambahan ditangguhkan sehingga keadaan lebih sesuai, dan di kawasan yang kerap terbakar, sesetengah tumbuhan mempunyai biji benih yang peka terhadap rangsangan berkaitan kebakaran.
Apakah yang terkandung dalam asap kebakaran?
Asap daripada pembakaran tumbuhan bukan satu bahan kimia tunggal, tetapi campuran gas, zarah dan pelbagai sebatian. Pada 2004, penyelidik mengenal pasti sebatian dalam asap tumbuhan yang merangsang percambahan biji benih tertentu. Sebatian itu ialah karikinolida atau KAR₁, salah satu anggota kumpulan karikin. Karikin boleh terbentuk semasa pemanasan dan penguraian bahan tumbuhan, termasuk selulosa. Dalam spesies yang peka, kehadirannya boleh mengubah proses fisiologi yang mengawal kedormanan dan percambahan. Namun asap juga mengandungi bahan lain yang boleh merangsang atau menghalang percambahan, jadi karikin bukan satu-satunya sebatian yang bertanggungjawab.
Bagaimanakah biji benih bertindak balas terhadap karikin?
Biji benih tidak mempunyai deria bau seperti manusia. Tindak balas terhadap karikin melibatkan pengesanan dan penghantaran isyarat kimia dalam sel tumbuhan. Penyelidikan pada Arabidopsis thaliana menunjukkan protein KAI2 diperlukan untuk tindak balas tertentu terhadap karikin, dan ia terlibat dalam laluan isyarat yang mempengaruhi kedormanan, percambahan dan perkembangan awal anak pokok. Namun tindak balas tidak sama bagi semua tumbuhan, kerana sesetengah spesies lebih peka terhadap jenis karikin tertentu manakala yang lain menunjukkan tindak balas lemah atau berbeza. KAI2 juga berfungsi dalam perkembangan tumbuhan yang tidak semestinya berkaitan kebakaran, maka ia bukan pengesan asap yang hanya wujud pada tumbuhan kawasan kebakaran.
Adakah haba juga boleh merangsang percambahan?
Ya, tetapi mekanismenya berbeza. Sesetengah biji benih mempunyai kulit yang sangat sukar ditembusi air, dan haba pada tahap tertentu boleh mengubah kulit itu supaya air lebih mudah masuk, lalu percambahan boleh bermula jika keadaan lain sesuai. Namun tidak semua biji memerlukan kejutan haba. Dalam kajian terhadap tumbuhan berkayu di lembah kering barat daya China, penyelidik menguji haba, larutan asap dan kebakaran sebenar. Haba meningkatkan percambahan tiga spesies dan larutan asap meningkatkan lima spesies, tetapi kedua-dua rawatan juga mengurangkan percambahan beberapa spesies lain. Kebakaran sebenar memberi kesan negatif kepada kebanyakan spesies yang diuji.
Mengapakah anak pokok banyak muncul selepas kebakaran?
Selain rangsangan kimia dan haba, kebakaran mengubah persekitaran. Apabila tumbuhan besar musnah, lebih banyak cahaya sampai ke tanah dan persaingan untuk ruang, air dan nutrien berkurang buat sementara. Namun percambahan masih memerlukan keadaan sesuai seperti bekalan air, kerana biji yang menerima rangsangan asap tidak semestinya bercambah ketika tanah terlalu kering. Maka banyaknya anak pokok selepas kebakaran melibatkan beberapa proses yang berkaitan: perubahan kedormanan, keadaan tanah, bekalan air dan pengurangan persaingan.
Percambahan juga perlu dibezakan daripada kelangsungan hidup. Biji yang bercambah belum tentu menjadi tumbuhan matang, dan kebakaran yang terlalu kerap atau terlalu kuat boleh mengurangkan biji benih hidup serta menjejaskan pemulihan tumbuhan.
Bagaimana kita mengetahui hal ini?
Apakah yang dimaksudkan dengan kedormanan biji benih?