Tumbuhan memiliki berbagai macam mekanisme gerak yang memungkinkan mereka beradaptasi dengan lingkungan sekitarnya. Salah satu jenis gerak tumbuhan yang menarik adalah gerak higroskopis, yaitu gerak yang terjadi akibat perubahan kadar air dalam sel atau jaringan tumbuhan.
Gerak higroskopis terjadi tanpa memerlukan rangsangan dari makhluk hidup lain, karena dipengaruhi oleh perubahan kelembapan lingkungan. Gerakan ini sering kali terlihat pada bagian tumbuhan yang mengalami proses dehidrasi, seperti buah kering, spora, dan polong biji.
Dalam artikel ini, kita akan membahas mekanisme gerak higroskopis pada tumbuhan, faktor-faktor yang mempengaruhinya, serta contoh tumbuhan yang menunjukkan gerak higroskopis, dengan ilustrasi sederhana untuk membantu pemahaman konsep ini.
1. Apa Itu Gerak Higroskopis pada Tumbuhan?
A. Definisi Gerak Higroskopis
Gerak higroskopis adalah gerakan pasif yang terjadi pada bagian tumbuhan akibat perubahan kadar air dalam jaringan atau sel. Ketika air dalam jaringan tumbuhan menguap atau terserap kembali dari lingkungan, sel-sel tumbuhan akan mengalami pengerutan atau pemuaian, sehingga menyebabkan perubahan bentuk pada bagian tertentu.
B. Sifat Gerak Higroskopis
- Termasuk gerak pasif, karena tidak melibatkan respons aktif dari tumbuhan.
- Terjadi pada organ tumbuhan yang telah mati atau kering, seperti sporangium paku, buah polong, dan kulit biji.
- Dipengaruhi oleh kelembapan udara yang menyebabkan pengerutan atau pemuaian sel secara tidak merata.
Contoh Ilustratif
Bayangkan sebuah spons kering yang diletakkan di dalam air. Spons akan menyerap air dan mengembang. Ketika spons dikeringkan di bawah sinar matahari, ia akan menyusut dan berubah bentuk. Mekanisme yang mirip terjadi pada gerak higroskopis tumbuhan, di mana perubahan kadar air menyebabkan perubahan bentuk yang mendorong pelepasan biji atau spora.
2. Mekanisme Gerak Higroskopis pada Tumbuhan
A. Proses Terjadinya Gerak Higroskopis
-
Penyerapan atau Penguapan Air dalam Jaringan Selulosa
- Bagian tumbuhan yang mengalami gerak higroskopis umumnya mengandung dinding sel yang kaya akan selulosa.
- Ketika kadar air di lingkungan tinggi, dinding sel menyerap air dan membesar.
- Saat kondisi kering, air menguap dari dinding sel, menyebabkan pengerutan yang tidak merata.
-
Pengerutan Tidak Merata Menyebabkan Gaya Mekanik
- Beberapa bagian sel menyusut lebih cepat dibandingkan bagian lainnya, menciptakan gaya mekanik yang menarik atau mendorong jaringan sekitarnya.
- Gaya ini memicu pembukaan atau pecahnya struktur tertentu, seperti kapsul biji atau sporangium.
-
Pelepasan Benih atau Spora
- Akibat gaya mekanik yang terjadi, benih atau spora yang ada dalam struktur tumbuhan akan terdorong keluar.
- Hal ini membantu penyebaran biji dan spora ke area baru untuk perkecambahan.
Contoh Ilustratif
Bayangkan sebuah kayu yang dibiarkan di bawah sinar matahari. Saat kayu kehilangan kelembapannya, permukaannya akan retak dan melengkung akibat pengerutan yang tidak merata. Prinsip yang sama terjadi pada gerak higroskopis, di mana perbedaan kadar air dalam jaringan menyebabkan perubahan bentuk yang mendorong pelepasan biji atau spora.
3. Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Gerak Higroskopis
Gerak higroskopis pada tumbuhan dipengaruhi oleh beberapa faktor utama, yaitu:
A. Kelembapan Udara
- Semakin rendah kelembapan udara, semakin cepat air menguap dari sel, mempercepat proses pengerutan.
- Jika kelembapan meningkat, beberapa bagian bisa kembali menyerap air dan mengalami pemuaian.
B. Struktur Jaringan Tumbuhan
- Jaringan yang mengandung serat selulosa dengan komposisi berbeda akan mengalami pengerutan tidak merata, memicu pergerakan mekanis.
- Contohnya, dinding sel tebal dan kaku di satu sisi kapsul biji menyebabkan kapsul tersebut pecah ketika kering.
C. Intensitas Cahaya Matahari
- Matahari mempercepat proses penguapan air, mempercepat pengerutan jaringan dan pelepasan spora atau biji.
- Pada kondisi mendung atau lembap, proses ini lebih lambat.
Contoh Ilustratif
Seorang petani yang menjemur biji kacang polong di bawah sinar matahari akan melihat bahwa setelah beberapa jam, polong-polong tersebut mulai pecah dengan sendirinya, menyebarkan biji-biji ke berbagai arah.
4. Contoh Tumbuhan yang Mengalami Gerak Higroskopis
A. Sporangium Paku (Tumbuhan Paku-Pakuan)
Sporangium adalah struktur kecil berbentuk kantung yang berisi spora pada tumbuhan paku.
- Saat kondisi kering, bagian dinding sporangium mengalami pengerutan tidak merata, sehingga menyebabkan sporangium terbuka dan melepaskan spora ke udara.
- Spora ini akan terbawa angin dan jatuh di tempat yang cocok untuk tumbuh.
Contoh Ilustratif
Bayangkan sebuah balon yang terlalu penuh dengan udara. Jika kita menusuknya, balon akan meledak dan isinya menyebar ke segala arah. Begitu pula dengan sporangium paku yang melepaskan spora ketika dindingnya pecah akibat pengerutan.
B. Buah Polong (Kacang-Kacangan)
Buah polong seperti kacang panjang, petai, dan lamtoro mengalami gerak higroskopis untuk menyebarkan bijinya.
- Ketika buah mengering, bagian luar dan dalam polong mengalami pengerutan yang tidak seimbang.
- Hal ini menyebabkan polong pecah dengan tiba-tiba, melemparkan biji-biji ke sekelilingnya.
Contoh Ilustratif
Jika Anda pernah bermain dengan pita karet yang ditarik lalu dilepaskan, Anda akan melihat bagaimana pita itu berputar dengan cepat. Begitu pula dengan polong yang mengering, ia akan melengkung dan melepaskan biji-bijinya dengan gaya pegas.
C. Kulit Biji Cemara dan Pinus
Pohon seperti cemara dan pinus memiliki biji yang tertutup dalam struktur keras berbentuk kerucut (strobilus).
- Saat cuaca kering, sisik-sisik pada strobilus mengalami pengerutan tidak merata, menyebabkan mereka membuka dan melepaskan biji ke lingkungan.
- Saat kondisi lembap, struktur ini kembali menutup untuk melindungi biji yang belum matang.
Contoh Ilustratif
Seperti pintu otomatis di pusat perbelanjaan yang terbuka saat seseorang mendekat dan tertutup saat tidak ada orang, strobilus akan membuka saat kondisi kering dan menutup saat lembap untuk memastikan penyebaran biji terjadi pada waktu yang tepat.
Kesimpulan
Gerak higroskopis adalah gerakan pasif pada tumbuhan yang terjadi akibat perubahan kadar air dalam sel atau jaringan. Gerak ini sering ditemukan pada sporangium tumbuhan paku, buah polong, dan biji dari tumbuhan runjung seperti pinus.
Ringkasan konsep utama dalam gerak higroskopis:
- Dipicu oleh perubahan kadar air dalam jaringan yang menyebabkan pengerutan atau pemuaian tidak merata.
- Bersifat pasif, karena terjadi tanpa membutuhkan energi dari tumbuhan.
- Mempermudah penyebaran biji dan spora, meningkatkan peluang tumbuhan berkembang di lingkungan baru.
Dengan memahami mekanisme gerak higroskopis, kita bisa lebih memahami bagaimana tumbuhan beradaptasi dengan lingkungan dan menyebarkan keturunannya tanpa bantuan makhluk lain.