BAB I
PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang
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. Tumbuhan juga melakukan gerak, tetapi gerak yang dilakukan
tumbuhan tidak seperti hewan dan manusia. Gerakan pada tumbuhan sangat
terbatas, biasanya gerakannya tidak berpindah tempat (kecuali yang bersel satu yang dapat bergerak berpindah tempat
contohnya ganggang pada spesies tertentu). Gerakan yang dilakukan hanya
dilakukan oleh bagian tertentu, misalnya bagian ujung tunas, ujung akar, atau
bagian lembar daun tertentu kecuali tumbuhan bersel satu.
Gerakan tumbuhan
dapat diamati dengan adanya pertumbuhan tanaman yang menuju atau ke arah
tertentu. Sebagai contoh jika kita menancapkan sebatang kayu atau ranting di
dekat tanaman mentimun atau tanaman lain yang merambat, maka selang beberapa
waktu ranting kayu tersebut telah dibelit oleh tanaman mentimun atau tanaman
yang merambat lainnya. Demikian pula akar-akar yang menembus tanah menuju ke
tempat yang lembap atau berair. Peristiwa tersebut merupakan contoh bahwa
tumbuhan bergerak. Jadi, gerakan tumbuhan terjadi karena adanya proses
pertumbuhan dan adanya kepekaan terhadap rangsang atau iritabilita yang dimiliki
oleh tumbuhan tersebut.
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. Iritabilitas pada
tumbuhan disebabkan karena adanya bagian dinding sel yang tidak mengalami
penebalan.
Pada bagian ini
terdapat suatu celah yang disebut noktah yang menghubungkan sel satu dengan
yang lain. Melalui noktah terjadi hubungan antara sel satu dengan lainnya oleh
penjuluran-penjuluran protoplasma atau benang-benang plasma yang disebut
plasmodesmata.
Plasmodesmata berfungsi
untuk meneruskan rangsang dan makanan dari 1 sel ke sel yang lain. Pada
waktu sel mengalami penebalan maka bagian dinding sel yang tertembus benang
plasma tidak ikut menebal.
1.2 Tujuan
Adapun
tujuan dari penulisan makalah ini adalah :
1.
Untuk memahami tentang gerak pada tumbuhan
2.
Untuk memahami tentang macam-macam gerak pada tumbuhan
BAB II
PEMBAHASAN
2.1 Jenis-jenis Gerak pada Tumbuhan
Beberapa
gerak yang dilakukan oleh tumbuhan, dihasilkan sebagai respon tumbuhan terhadap
sejumlah rangsangan dari luar atau dari lingkungannnya. Berdasarkan atas
penyebab timbulnya gerak, dapat dibedakan antara gerak tumbuh dan gerak turgor.
Gerak tumbuh adalah gerak yang ditimbulkan oleh adanya pertumbuhan, sehingga
menimbulkan perubahan plastis atau “irreversible”. Gerak turgor adalah gerak
yang timbul karena terjadi perubahan turgor pada sel-sel tertentu, dan sifatnya
elastis atau “reversible”.
Berdasarkan
arah rangsangannya, gerak pada tumbuhan dibedakan menjadi dua, yaitu : gerak
etionom dan gerak endonom (autonom).
2.1.1 Gerak Etionom
Gerak etionom adalah gerakan
pada tumbuhan yang disebabkan oleh rangsangan yang berasal dari luar tumbuhan
tersebut. Salah satu contoh gerak
esionom adalah gerak akibat tekanan turgor. Tekanan turgor adalah tekanan air
pada dinding sel. Tekanan turgor disebabkan oleh masuknya air ke dalam sel
sehingga menimbulkan tekanan pada dinding sel. Faktor penyebab gerakan etionom
bisa berasal dari faktor rangsang sentuhan, air, cahaya, temperatur/suhu, zat
kimia, gravitasi, dan lain sebagainya.
Berdasarkan
hubungan antara arah respon gerakan dengan asal rangsangan, gerak etionom dapat
dibedakan menjadi : gerak
tropisme, gerak nasti dan gerak taksis.
A. Gerak Tropisme
Tropisme
adalah gerak bagian tumbuhan yang arah geraknya dipengaruhi oleh arah datangnya
rangsangan. Bagian yang bergerak itu misalnya cabang, daun, kuncup bunga atau
sulur.
Gerak
tropisme dapat dibedakan menjadi tropisme positif apabila gerak itu menuju
sumber rangsangan dan tropisme negatif apabila gerak itu menjauhi sumber
rangsangan. Ditinjau dari macam sumber rangsangannya, tropisme dapat dibedakan
lagi menjadi fototropisme, geotropisme, hidrotropisme, kemotropisme, dan
tigmotropisme.
A.1 Fototropisme
Fototropisme
adalah gerak bagian tumbuhan karena rangsangan cahaya. Gerak bagian tumbuhan
yang menuju ke arah cahaya disebut fototropisme positif. Misalnya gerak ujung
batang tumbuhan membelok ke arah datangnya cahaya.
Telah
mengenai mekanisme fototropisme di mulai oleh percobaan yang dilakukan oleh
Charles Darwin dan putranya Francis. Percobaan dilakukan dengan menghilangkan
ujung pucuk batang, dan didapatkan hasil bahwa fototropisme tidak terjadi
disebabkan hilangnya pucuk tersebut. Begitu pula ketika ujung pucuk di lapisi
bahan yang tidak dapat ditembus cahaya.
Namun, fototropisme
tetap terjadi ketika seluruh bagian tumbuhan dikuburkan ke dalam pasir hitam
halus dan hanya ujung pucuk yang berada di luar, yang menyebabkan membeloknya
batang. Dari percobaan ini dijelaskan bahwa, rangsangan (cahaya) terdeteksi pada
suatu tempat (ujung pucuk) dan responnya (pelengkungan) dilaksanakan di tempat
lain (daerah perpanjangan).
Mekanisme
fototropisme dijelaskan dari percobaan yang dilakukan oleh Boysen dan Jensen
dan disempurnakan dengan penemuan auksin oleh F.W. Went. Auksin memiliki peran
penting dalam pembelokan batang ke arah cahaya. Auksin merupakan kordinato
kimiawi yang berperan dalam pertambahan sel dan pertumbuhan. Auksin berada pada
ujung pucuk, sehingga ketika cahaya berada di atas tumbuhan, akan terjadi
distribusi auksin dari pucuk ke daerah pemanjangan secara vertikal.
Namun ketika cahaya
diberikan dari salah satu sisi batang, menyebabkan distribusi auksin secara
lateral dari sisi yang mendapatkan cahaya ke sisi yang gelap. Bagian tanaman
yang tidak disinari mendapatkan konsentrasi auksin yang lebih tinggi. Hal ini
menyebabkan sisi batang yang pada daerah gelap akan mengalami pertumbuhan sel
lebih cepat, sehingga batang seperti berbelok ke arah datangnya cahaya.
Bagian tanaman yang
tidak disinari mendapatkan konsentrasi auksin yang lebih tinggi. Diperkirakan
distribusi auksin yang lateral, disebabkan oleh gabungan tiga mekanisme yang
berbeda, yaitu:
a.
Terjadinya perusakan auksin oleh
cahaya (photodestruction) pada bagian koleoptil yang terkena cahaya.
b.
Meningkatnya sintesis auksin pada
bagian koleoptil yang gelap.
c.
Adanya angkutan auksin secara
lateral dari bagian yang terkena cahaya menuju ke bagian yang gelap.
Fototropisme negatif, adalah gerak tanaman atau bagian tanaman menjauhi
arah datangnya cahaya. contoh: gerak ujung akar yang menjauhi arah datangnya
cahaya dan beberapa tumbuhan tropis merambat.
Gambar gerak tumbuhan
menuju cahaya
A.2 Geotropisme
Geotropisme
adalah gerak bagian tumbuhan karena pengaruh gravitasi bumi. Jika arah geraknya
menuju rangsang disebut geotropisme positif, misalnya gerakan akar menuju
tanah. Jika arah geraknya menjauhi rangsang disebut geotropisme negatif,
misalnya gerak tumbuh batang menjauhi tanah.
Akar
selalu tumbuh ke arah bawah akibat rangsangan gaya tarik bumi (gaya gravitasi).
Karena gerak akar diakibatkan oleh rangsangan gaya tarik bumi (gravitasi) dan
arah gerak menuju arah datangnya rangsangan, maka gerak tumbuh akar disebut
geotropisme positif. Sebaliknya gerak organ tumbuhan lain yang menjauhi pusat
bumi disebut geotropisme negatif.
Contoh lain dari
geotropisme adalah gerak tumbuh pada bunga kacang. Pada waktu bunga mekar,
geraknya menjauhi pusat bumi, maka termasuk geotropisme negatif. Tetapi setelah
terjadi pembuahan, gerak bunga kemudian ke bawah menuju tanah ke pusat bumi dan
berkembang terus menjadi buah kacang tanah.
Dengan demikian,
terjadi perubahan gerak tumbuh pada bunga kacang tanah. Sebelum pembuahan
adalah geotropisme negatif dan setelah pembuahan adalah geotropisme positif.
Pertumbuhan bunga ini dipengaruhi oleh peranan hormon pertumbuhan.
Keadaan auksin
dalam proses geotropisme ini, apabila suatu tanaman diletakan secara
horizontal, maka akumulasi auksin akan berada di dagian bawah. Hal ini
menunjukan adanya transportasi auksin ke arah bawah sebagai akibat dari
pengaruh geotropisme.
Pada Percobaan F.
Went dan N. Cholodny menjelaskan adanya pembelokan pucuk ke arah atas di
sebabkan distribusi auksin yang asimetris (tidak merata) pada tanaman dalam
posisi horizontal. Pengaruh gravitasi menyebabkan konsentrasi auksin bagian
bawah menjadi bertambah. Peningkatan kadar auksin akan merangsang pertumbuhan
lebih cepat, sehingga pucuk akan membelok ke atas.
Begitupun pada akar yang memiliki asam absisat
(ABA) pada tudung akar. Akibat pengaruh gravitasi menyebabkan akumulasi ABA
lebih banyak pada bagian bawah, sehingga meningkatkan penghambatan pertumbuhan.
Akibatnya bagian sebelah atas yang ABA lebih sedikit, akan tumbuh lebih cepat dan
akar akan membelok ke bawah.
Gambar geotropisme positif dan negatif
A.3 Hidrotropisme
Hidrotropisme
adalah gerak bagian tumbuhan karena rangsangan air. Jika gerakan itu mendekati
air maka disebut hidrotropisme positif. Misalnya, akar tanaman tumbuh bergerak
menuju tempat yang banyak airnya di tanah. Biasanya akar tumbuh lurus ke arah
bawah untuk memperoleh air dari dalam tanah. Akan tetapi,
jika pada arah ini tidak terdapat cukup air, maka akar akan tumbuh membelok ke
arah yang cukup air.
Contohnya gerakan
akar kaktus untuk mencari air. Jika tanaman tumbuh menjauhi air disebut hidrotropisme negatif.
Misalnya gerak pucuk batang tumbuhan yang tumbuh ke atas air.
A.4 Kemotropisme
Kemotropisme adalah
gerak bagian tumbuhan karena rangsangan zat kimia. Jika gerakannya mendekati
zat kimia tertentu disebut kemotropisme posistif. Misalnya gerak akar menuju
zat di dalam tanah. Jika gerakannya menjauhi zat kimia tertentu disebut
kemotropisme negatif. Contohnya gerak akar menjauhi racun.
Kemotaksis (bahasa Inggris: chemotaxis)
adalah gerakan dari sel tubuh, bakteri atau organisme sebagai respon akibat terpapar zat kimiawi tertentu dalam
lingkungannya. Kemotaksis merupakan hal yang sangat penting bagi mikroorganisme untuk menemukan makanannya, seperti glukosa dengan bergerak menuju konsentrasi tertinggi molekul makanan,
atau bergerak menjauhi zat toksik, seperti fenol.
A.5 Tigmotropisme
Tigmotropisme
adalah gerak bagian tumbuhan karena adanya rangsangan sentuhan satu sisi atau
persinggungan. Contoh tanaman yang bersulur adalah ercis, anggur, markisa,
semangka dan mentimun. Sulur akan terus
tumbuh memanjang mencari struktur pendukung untuk mengokohkan tegaknya tanaman
tersebut. Sulur sangat sensitif terhadap sentuhan.
Terjadinya kontak antara
sulur dengan suatu benda akan merangsang sulur tersebut tumbuh membengkok ke
arah benda yang tersentuh tadi, disebabkan terjadi perbedaan kecepatan
pertumbuhan karena di duga sel-sel yang terkena kontak sentuhan akan
memproduksi ABA yang menghambat pertumbuhan sedangkan sisi yang berlawana
menghasilkan auksin sehingga pertumbuhannya menjadi lebih cepat.
Akibatnya sulur
membelok dan meliliti sumber sentuhan. Respon sulur sebagian melibatkan
perubahan turgor. Di duga telah terjadi perubahan kandungan ATP dan fosfat
anorganik yang cepat akibat rangsangan sentuhan pada sulur.
B. Gerak Nasti
Gerak
nasti adalah gerak tumbuhan yang arahnya tidak dipengaruhi oleh arah datangnya
rangsangan, tetapi ditentukan oleh tumbuhan itu sendiri. Rangsang tersebut dapat berupa sentuhan,
suhu, cahaya, dan kelembaban. berdasarkan jenis rangsang yang memengaruhi,
gerak nasti dibedakan menjadi fotonasti, termonasti, tigmonasti, haptonasti,
niktinasi, dan nasti kompleks.
B.1 Fotonasti
Fotonasti merupakan
gerak nasti yang disebabkan oleh rangsangan cahaya. Misalnya, gerakan mekarnya
bunga pukul empat (Mirabilis jalapa) di sore hari.
Gambar bunga pukul empat (Mirabilis jalapa) di sore hari
B.2 Niktinasti
Niktinasti
merupakan gerak nasti yang disebabkan oleh suasana gelap, sehingga disebut juga
gerak tidur. Misalnya, pada malam hari daun-daun tumbuhan polong-polongan akan
menutup dan akan membuka keesokan harinya ketika matahari terbit.
A.W.
Galston dan kawan-kawan mendeteksi adanya perpindahan ion kalium dari bagian
atas ke bagian bawah pulvinus dan sebaliknya. Perpindahan ion kalium telah
menyebabkan perubahan potensial osmotic yang besar pada sel-sel motor yang
mengakibatkan daun bergerak ke atas atau ke bawah.
Diduga auksin
terlibat dalam kegiatan ini. IAA yang diproduksi pada siang hari terutama
diangkut ke bagian bawah petiol. Ion kalium akan bergerak ke arah di mana
memiliki kandungan IAA lebih tinggi, air masuk ke bagian bawah pulvinus dan
daun bangun. Angkutan auksin berkurang pada malam hari, terjadi reaksi
sebaliknya. Auksin yang diberikan ke bagian atas atau bagian bawah pulvinus
akan menyebabkan tidur dan bangunnya daun secara berturut-turut.. Gerak ini
terjadi pada tumbuhan polong-polongan.
Hasil penelitian menunjukkan teori kalau
gerakan niktinastik dikontrol oleh konsentrasi antara dua zat bioaktif pada
saat daun membuka dan menutup sesuai irama yang dimiliki jam biologis.
Gerak niktinasti atau gerak tidur
B.3 Tigmonasti atau Seismonasti
Tigmonasti
merupakan gerak nasti yang disebabkan oleh rangsang sentuhan atau getaran.
Contoh gerak menutupnya daun putri malu (Mimosa pudica) jika disentuh. Tumbuhan ini memberikan respon sangat cepat
yaitu sekitar 0,1 detik setelah rangsangan diberikan, dan penyebaran reaksi
terhadap rangsangan ini ke bagian atas dan bawah tumbuhan berjalan antara 40-50
cm/detik.
Jika ujung daun
putri malu disentuh maka akan terjadi aliran air yang menjauhi daerah sentuhan.
Adanya aliran air ini menyebabkan kadar air di daerah sentuhan berkurang,
sehingga tekanan turgornya mengecil. Akibatnya daun putri malu akan menutup dan
tampak seperti layu. Lamanya waktu menutup tergantung pada suhu dan keras
halusnya getaran.
Jika hanya satu
anak daun dirangsang, rangsangan itu diteruskan ke seluruh tumbuhan, sehingga
anak daun lain ikut mengatup. Kegunaan respon ini diduga bahwa pelipatan anak
daun akan mengagetkan dan mengusir serangga sebelum mereka sempat memakan
daunnya. Pelipatan terjadi karena air diangkut keluar dari sel motor pada
pulvinus, kejadian yang berhubungan dengan keluarnya K+.
Gambar daun putri malu (Mimosa pudica)
B.4 Termonasti
Termonasti
merupakan gerak nasti yang disebabkan oleh rangsangan suhu, seperti mekarnya
bunga tulip. Bunga-bunga tersebut mekar jika mendadak mengalami kenaikan suhu
dan akan menutup kembali jika suhu turun.
Contoh gambar gerak termonasti, bunga mekar karena suhu naik
B.5 Haptonasti
Haptonasti
merupakan gerak nasti yang disebabkan oleh sentuhan serangga. Contohnya pada
tumbuhan Dionaea (sejenis tumbuhan perangkap lalat). Bila ada lalat yang
menyentuh bagian dalam daun, daun akan segera menutup sehingga lalat akan
terperangkap di antara kedua belahan daun.
Cara
kerja perangkap ini karena adanya ”nerve-like signal” atau rambut epidermis-sensori
yang dapat menimbulkan potensial kerja pada perangkap. Potensial kerja bergerak
dari rambut itu ke jaringan daun bercuping rangkap dan mengakibatkan cuping
tersebut mengatup dengan cepat dalam waktu kira-kira setengah detik. Tumbuhan
tersebut memerangkap serangga, yang kemudian dicerna oleh enzim yang
dikeluarkan daun untuk menghasilkan nitrogen dan fosfat bagi tumbuhan.
Gambar haptonasti
B.6 Nasti Kompleks
Gerak nasti
kompleks adalah gerakan sebagian tubuh tumbuhan yang disebabkan oleh lebih dari
satu macam rangsang. Contoh gerak nasti kompleks adalah gerak membuka dan menutupnya stomata
karena pengaruh cahaya matahari, zat kimia, dan air.
C. Taksis
Taksis adalah gerak
seluruh tubuh atau bagian dari tubuh tumbuhan yang berpindah tempat dan arah
perpindahannya dipengaruhi rangsangan. Gerakan yang arahnya mendekati sumber
rangsangan disebut taksis positif dan yang menjauhi sumber rangsangan disebut
taksis negatif. Umumnya terjadi pada tumbuhan tingkat rendah.
C.1 Kemotaksis
Kemotaksis
merupakan gerak taksis yang disebabkan oleh rangsangan zat kimia. Contohnya :
gerak gamet jantan berflagela (spermatozoid) yang dihasilkan oleh anteridium
lumut ke arah gamet betina (sel telur) di dalam arkegonium. Spermatozoid
bergerak karena tertarik oleh sukrosa atau asam malat. Pergerakan ini terjadi
karena adanya zat kimia pada sel gamet betina.
C.2 Fototaksis
Fototaksis
merupakan gerak taksis yang disebabkan oleh rangsangan berupa cahaya. Contohnya
pada ganggang hijau yang langsung menuju cahaya yang intensitasnya sedang.
Tetapi bila intensitas cahaya meningkat, maka akan tercapai batas tertentu dan
ganggang hijau tiba-tiba akan berbalik arah dan berenang menuju cahaya.
Sehingga terjadi perubahan yang semula gerak fototaksis positif menjadi
fototaksis negatif.
2.1.2. Gerak Endonom / Gerak Autonom
Gerak endonom adalah gerakan pada
tumbuhan yang diakibatkan oleh rangsangan yang berasal dari dalam tumbuhan itu
sendiri. Misalnya pada aliran plasma sel. Gerak endonom ada 2 yaitu :
a.
Endonom nutasi yang merupakan
gerakan spontan. Contoh gerak endonom adalah gerak pertumbuhan daun dan
gerak rotasi sitoplasma (siklosis) pada sel-sel daun Hydrilla
verticillata (ganggang) yang dapat dideteksi dari gerak sirkulasi klorofil di
dalam sel.
b.
Endonom higroskopis yaitu 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
BAB III
KESIMPULAN
Adapun
kesimpulan yang dapat diambil dari isi makalah ini adalah :
1.
Berdasarkan atas penyebab timbulnya
gerak, dapat dibedakan antara gerak tumbuh dan gerak turgor. Berdasarkan arah
rangsangannya, gerak pada tumbuhan dibedakan menjadi dua, yaitu : gerak etionom
dan gerak endonom (autonom).
2.
Berdasarkan hubungan antara arah
respon gerakan dengan asal rangsangan, gerak etionom dapat dibedakan menjadi :
gerak tropisme, gerak nasti dan gerak taksis.
3.
Tropisme adalah gerak bagian
tumbuhan yang arah geraknya dipengaruhi oleh arah datangnya rangsangan.
Macam-macam gerak tropisme adalah : fototropisme, geotropisme, hidrotropisme,
kemotropisme,dan tigmotropisme.
4.
Gerak nasti adalah gerak tumbuhan
yang arahnya tidak dipengaruhi oleh arah datangnya rangsangan, tetapi
ditentukan oleh tumbuhan itu sendiri, misalnya karena perubahan tekanan turgor.
Macam-macam gerak nasti adalah : fotonasti, niktinasti, termonasti, tigmonasti,
haptonasti dan nasti kompleks.
5.
Taksis adalah gerak seluruh tubuh
dari tubuh tumbuhan yang berpindah tempat dan arah perpindahannya dipengaruhi
rangsangan. Macam-macam gerak taksis adalah : fototaksis dan kemotaksis.
