Gerak pada Tumbuhan

Pendahuluan
Perhatikan gambar tumbuhan putri malu (Mimosa pudica) di samping ini! Tumbuhan ini umumnya tumbuh di antara rumput-rumputan. Mungkin secara tidak sengaja, kalian pernah menyentuhnya. Apakah yang terjadi pada daun-daun tumbuhan tersebut setelah tersentuh? Tumbuhan putri malu akan segera mengatupkan daunnya satu per satu. Mengatupnya daun-daun putri malu setelah tersentuh merupakan salah satu ciri makhluk hidup (organisme) yang ditunjukkannya, yaitu bergerak. Gerak yang terjadi pada tumbuhan disebabkan oleh adanya rangsangan yang diterimanya, baik dari faktor dalam maupun dari faktor luar. Gerak ini terjadi dengan sangat lambat, tetapi memberikan petunjuk pula bahwa tumbuhan memiliki kemampuan untuk menanggapi rangsangan atau memberikan reaksi terhadap rangsangan yang diterimanya (iritabilitas). Pada tumbuhan putri malu tersebut, rangsangan yang diterimanya adalah sentuhan. Sentuhan menyebabkan terjadinya respon pada tumbuhan, berupa gerakan mengatupkan daun-daunnya. Ada berbagai macam pengaruh rangsangan yang diterima dan direspon oleh tumbuhan. Inilah yang akan kita pelajari pada bahasan ini.
Definisi
Setiap makhluk hidup (organisme) mampu menerima dan menanggapi rangsangan yang disebut IRITABILITAS. Salah satu bentuk tanggapan yang umum dilakukan berupa gerak. Gerak adalah perubahan posisi tubuh atau perpindahan yang meliputi seluruh atau sebagian dari tubuh sebagai respon yang diberikan terhadap rangsangan dari lingkungan dan akibat adanya pertumbuhan.
Gerak merupakan salah satu ciri makhluk hidup yang bertujuan untuk melaksanakan kegiatan hidupnya. Gerak yang terjadi pada tumbuhan berbeda dengan gerak yang dilakukan oleh hewan dan manusia. Gerak pada tumbuhan bersifat pasif, artinya tidak memerlukan adanya pindah tempat (tetap berada di tempat tumbuhnya). Gerak dapat terjadi karena adanya pengaruh rangsangan (stimulus).
Rangsangan yang mempengaruhi terjadinya suatu gerak pada tumbuhan, antara lain: cahaya, air, sentuhan, suhu, gravitasi dan zat kimia. Rangsangan tersebut, ada yang menentukan arah gerak tumbuhan dan ada pula yang tidak menentukan arah gerak tumbuhan. Rangsangan yang menentukan arah gerak akan menyebabkan tumbuhan bergerak menuju atau menjauhi sumber rangsangan. Pada tumbuhan, rangsangan disalurkan melalui benang plasma (plasmodesmata) yang masuk ke dalam sel melalui celah antar sel (noktah) yang terdapat pada dinding sel.
Berdasarkan sumber rangsangan, gerak pada tumbuhan dibedakan menjadi 2 macam, yaitu:
  1. gerak endonom dan
  2. gerak etionom.
Gerak Endonom
Gerak endonom adalah gerak tumbuhan yang disebabkan oleh rangsangan atau faktor-faktor yang berasal dari dalam tumbuhan itu sendiri. Gerak endonom disebut juga autonom.Macam-macam gerak endonom, yaitu:
  1. Nutasi :
Gerak spontan dari tumbuhan yang tidak disebabkan adanya rangsangan dari luar. Misalnya: Gerakan aliran sitoplasma pada tanaman air Hydrilla verticillata
 
 
 
  1. Higroskopis :
Gerak bagian tumbuhan yang terjadi karena adanya perubahan kadar air pada tumbuhan secara terus menerus, akibatnya kondisi menjadi sangat kering pada kulit buah atau kotak spora sehingga kulit biji atau kotak spora pecah.
Misalnya: Pecahnya kulit buah polong-polongan (lamtoro, kembang merak, kacang buncis, kacang kedelai). Hal ini disebabkan berkurangnya air pada kulit buah. Kulit buah menjadi kering, retak dan akhirnya pecah sehingga bijinya terpental ke luar. Pecahnya kulit buah dan terpentalnya biji sebenarnya merupakan cara tumbuhan tersebut memencarkan alat perkembangbiakannya. Gerak higroskopis juga terjadi pada membukanya kotak spora (sporangium) tumbuhan paku (Pteridophyta) dan lumut (Bryophyta).
Gerak Etionom
Gerak etionom merupakan reaksi gerak tumbuhan yang disebabkan oleh adanya rangsangan dari luar tubuh tumbuhan. Gerak etionom disebut juga dengan gerak esionom. Rangsangan itu dapat berupa:
 
  • cahaya
  • sentuhan
  • suhu
  • air
  • gravitasi bumi
  • zat kimia
 

Organ tumbuhan yang memberikan respon terhadap rangsangan tersebut adalah: akar, batang, daun, bunga, buah atau bagian dari organ tumbuhan tersebut. Berdasarkan arah respon, gerak etionom dibedakan menjadi:

 
  1. gerak tropisme
  2. gerak nasti
  3. gerak taksis
 

 Gerak Tropisme

Gerak Tropisme adalah gerak bagian tumbuhan yang arah geraknya dipengaruhi oleh arah datangnya rangsangan. Tropisme berasal dari bahasa Yunani, yaitu trope, yang berarti membelok. Bila gerakannya mendekati arah rangsangan disebut tropisme positif sedangkan jika gerak responnya menjauhi arah datangnya rangsangan disebut tropisme negatif.

Contoh:

  • gerak batang tumbuhan ke arah cahaya,
  • gerak akar tumbuhan ke pusat bumi,
  • gerak akar menuju air, dan
  • gerak membelitnya ujung batang atau sulur pada jenis tumbuhan bersulur.

Ditinjau dari macam sumber rangsangannya, tropisme dibedakan menjadi:

  1. Fototropisme
  2. Geotropisme
  3. Hidrotropisme
  4. Kemotropisme
  5. Tigmotropisme
  1. 1.     Fototropisme

Fototropisme adalah gerak tropisme yang disebabkan oleh rangsangan berupa cahaya matahari. Fototropisme disebut juga heliotropisme. Fototropisme merupakan adaptasi tumbuhan untuk mengarahkan tajuknya ke arah cahaya matahari yang sangat penting untuk berlangsungnya proses fotosintesis.

Selain itu, fototropisme ini berkaitan erat dengan zat tumbuh yang terdapat pada ujung tumbuhan yang disebut auksin. Pada sisi batang yang terkena cahaya, zat tumbuh lebih sedikit daripada sisi batang yang tidak terkena cahaya. Akibatnya, sisi batang yang terkena cahaya mengalami pertumbuhan lebih lambat daripada sisi batang yang tidak terkena cahaya sehingga batang membelok ke arah cahaya.

 

  1. 2.     Geotropisme

Geotropisme adalah gerak tropisme yang disebabkan oleh rangsangan gaya gravitasi bumi. Geotropisme disebut juga gravitropisme.

ü  Geotropisme positif jika gerak responnya menuju ke bumi atau menuju ke bawah, Misalnya: gerak pertumbuhan akar.

ü  Geotropisme negatif jika gerak responnya menjauhi bumi atau menuju ke atas, Misalnya: gerak pertumbuhan batang.

  1. 3.     Hidrotropisme

Hidrotropisme adalah gerak tropisme yang disebabkan adanya rangsangan berupa air. Gerak akar tumbuhan selalu menuju ke tempat yang basah (berair).

Misalnya; Gerakan akar kaktus untuk mencari air.   

  1. 4.     Kemotropisme

Kemotropisme adalah gerak tropisme yang disebabkan adanya rangsangan berupa zat kimia. Misalnya: Gerakan akar yang menuju unsur hara atau pupuk dalam tanah.  

  1. 5.     Tigmotropisme

Tigmotropisme adalah gerak tropisme yang disebabkan adanya rangsangan berupa sentuhan benda yang lebih keras.

Misalnya: Gerak pada tumbuhan yang memiliki sulur.

Apabila sulurnya menyentuh benda keras seperti tonggak kayu, maka akan terjadi kontak sehingga sulur akan melilit kayu tersebut. Adanya sentuhan merangsang sel-sel tumbuh dengan kecepatan yang berbeda. Pertumbuhan sel-sel pada daerah yang bersentuhan lebih lambat daripada sel-sel pada bagian lainnya sehingga memungkinkan sulur dapat tumbuh melilit. Tigmotropisme memungkinkan tumbuhan memanjat dengan bantuan objek lain sebagai penyangga pada waktu tumbuh ke arah cahaya matahari.  


  1. 1 Gerak Nasti

Gerak nasti adalah gerak bagian tumbuhan yang dipengaruhi oleh rangsangan namun arahnya tidak dipengaruhi oleh arah datangnya rangsangan. Kata nasti berasal dari bahasa Yunani, yaitu nastos yang berarti dipaksa mendekat. Oleh karena itu, arah gerak dari bagian tubuh tumbuhan yang melakukan gerak nasti ditentukan oleh tumbuhan itu sendiri.

Ditinjau dari macam sumber rangsangannya, gerak nasti dibedakan menjadi:

 
  1. Fotonasti
  2. Niktinasti
  3. Tigmonasti
  4. Termonasti
  5. Haptonasti
  6. Nasti Kompleks
  7. Fotonasti

Fotonasti adalah gerak nasti pada tumbuhan yang disebabkan oleh rangsangan cahaya matahari. Misalnya:

  • Bunga pukul sembilan yang mekar sekitar pukul sembilan.
  • Bunga pukul empat (Mirabilis jalapa) yang akan mekar pada sore hari dan menutup esok paginya.

Tanaman Bunga Pukul Empat (Mirabilis jalapa) yang bunganya menguncup pada pagi hari.

Tanaman Bunga Pukul Empat (Mirabilis jalapa) yang bunganya mekar pada sore hari.

  1. 2.       Niktinasti

Niktinasti adalah gerak nasti yang disebabkan oleh suasana gelap. Istilah niktinasti berasal dari bahasa Yunani, nux yang berarti malam. Umumnya, daun-daun tumbuhan polong-polongan (Leguminosaceae) akan menutup pada waktu malam. Daun-daun tersebut akan membuka kembali pada pagi hari. Selain disebabkan oleh suasana gelap, gerak “tidur” daun-daun tersebut dapat terjadi akibat perubahan tekanan turgor di dalam persendian daun.  Misalnya:Gerak tidur daun pohon turi di malam hari, yang mengatupkan daunnya saat hari mulai gelap.

 

 

 

 

Tanaman Kembang Turi yang daunnya membuka lebar sepanjang hari (pagi hingga menjelang sore hari).

 

 

Tanaman Kembang Turi yang daunnya menutup (gerak tidur) menjelang malam hari sampai menjelang pagi hari.

  1. 3.      Tigmonasti

Tigmonasti adalah gerak nasti yang disebabkan oleh rangsangan mekanis berupa sentuhan atau tekanan. Istilah tigmonasti berasal dari bahasa Yunani, yaitu thigma yang berarti sentuhan. Gerak tigmonasti disebut juga dengan seismonasti.

Misalnya:Gerak mengatupnya daun putri malu karena terkena sentuhan. Respon mengatup (seperti layu) akan terjadi dalam waktu singkat sekitar 1-2 detik. Untuk kembali ke posisi semula, tumbuhan putri malu membutuhkan waktu lebih kurang 10 menit. Mekanisme gerak ini juga disebabkan oleh pengaruh perubahan tekanan turgor di dalam sel-sel pada persendian daun.

  1. 4.      Termonasti

Termonasti adalah gerak nasti yang disebabkan oleh rangsangan suhu. Misalnya;Mekarnya bunga tulip pada saat suhu udaranya sesuai

  1. 5.       Haptonasti

Haptonasti adalah gerak nasti yang terjadi pada tumbuhan insektivora yang disebabkan oleh sentuhan serangga. Misalnya:Menutupnya daun tanaman kantung semar dan Venus ketika tersentuh serangga kecil. Jika seekor serangga mendarat di permukaan daun, daun akan cepat menutup. Akibatnya, serangga tersebut terperangkap dan tidak dapat keluar.

  1. 6.       Nasti kompleks

Nasti kompleks adalah gerak nasti yang disebabkan oleh beberapa faktor sekaligus. Rangsangan yang diterima dapat berupa: cahaya matahari, suhu, air dan zat kimia.

Misalnya:Gerak membuka dan menutupnya sel-sel penjaga pada stomata

                     

 Stomata terbuka                   Stomata tertutup

C. Gerak Taksis

Taksis adalah gerak seluruh atau bagian tubuh tumbuhan yang berpindah tempat dan arah perpindahannya dipengaruhi oleh arah datangnya rangsangan.

Ditinjau dari macam sumber rangsangannya, taksis dibedakan menjadi:

 
  1. Fototaksis
  2. Kemotaksis
    1. 1.     Fototaksis

Fototaksis adalah gerak taksis yang disebabkan oleh adanya rangsangan berupa cahaya. Misalnya: Klorofil (zat hijau daun) yang bergerak menuju arah datangnya cahaya.
  1. 2.     Kemotaksis 
Kemotaksis adalah gerak taksis yang disebabkan oleh rangsangan berupa zat kimia. Misalnya: Spermatozoa yang bergerak menuju sel telur pada peristiwa pembuahan (metagenesis) tumbuhan lumut (Bryophyta). Sel telur (ovum) mengeluarkan zat kimia (gula dan protein) yang dapat merangsang spermatozoa untuk bergerak mendekatinya.
PENGANGKUTAN AIR PADA TUMBUHAN
Pernahkah terpikirkan olehmu bagaimana air dan mineral bisa diserap akar hingga diangkut sampai ke daun?
  1. 1.       Penyerapan Air dari Tanah ke Akar
Akar mempunyai bulu-bulu akar yang mempunyai peran penting dalam penyerapan air. Air dan mineral-mineral yang ada di tanah, masuk ke akar secara berdifusi. Akan tetapi, ada juga mineral yang harus secara aktif ditarik ke akar. Air dan mineral masuk ke akar ada yang melalui bulu-bulu akar dan ada juga yang melalui dinding sel akar. Air dan mineral yang masuk melalui bulu-bulu akar akan langsung masuk ke pembuluh kayu (xylem). Adapun yang masuk melalui dinding sel, harus melalui dinding sel yang satu ke dinding sel yang lain hingga akhirnya mencapai pembuluh kayu.
  1. 2.       Pengangkutan Air dari Akar Menuju Daun
Air dan mineral yang ada di dalam pembuluh kayu selanjutnya akan dibawa naik ke daun. Pembuluh yang membawa air dari akar menuju daun adalah floem (pembuluh tapis). 
CARA TUMBUHAN MEMPEROLEH ENERGI
Kamu tentu telah mengetahui bahwa tumbuhan mampu berfotosintesis karena tumbuhan mempunyai klorofil. Mengapa dengan adanya klorofil tumbuhan dapat berfotosintesis? Klorofil dapat menangkap energi matahari dan memanfaatkannya untuk membentuk bahan organik (bahan hidup), misalnya gula atau karbohidrat. Klorofil merupakan pigmen yang terdapat di dalam kloroplas. Kloroplas merupakan organel sel tumbuhan yang banyak terdapat pada mesofil daun.
Sinar matahari merupakan suatu bentuk energi. Energi tersebut dimanfaatkan oleh tumbuhan untuk membuat makanan melalui peristiwa fotosintesis yang secara sederhana dapat digambarkan sebagai berikut.
  1. Pertama, jika klorofil terkena sinar matahari, maka molekul air (H2O) yang ada di klorofil akan terurai menjadi Hidrogen (H) dan Oksigen (O2). Oksigen pada akhirnya akan keluar dari daun melalui mulut daun (stomata). Energi dari sinar matahari juga ditangkap dan disimpan dalam bentuk energi kimia.
  2. Kedua, dengan menggunakan energi yang telah disimpan tadi, karbon dioksida (CO2) yang berasal dari udara digabungkan dengan bahan yang telah disiapkan (namanya RuBP) sehingga terbentuklah molekul organik baru. Molekul oganik baru tersebut kemudian diproses lebih lanjut melalui beberapa tahapan sehingga terbentuklah karbohidrat (glukosa, amilum) dan bahanbahan organik lainnya.
Reaksi fotosintesis dapat dirumuskan sebagai berikut.