Faktor
Eksternal
1.
Faktor
Tanah
Tanah merupakan salah satu faktor penting dalam perkembangan
tanaman karena tanah merupakan salah satu media tanaman untuk tumbuh. Bahkan
menurut Rexford R Doubenmire (1976; 3) tanah merupakan factor terpenting yang
dapat mempengaruhi kehidupan tanaman karena tanah memiliki unsur-unsur penting
yang dapat membantu pertumbuhan tanaman.
-
Ukuran
partikel
Tanah
memiliki ukuran partikel yang berbeda-beda misalnya tanah lempung yang memiliki
ukuran 0.0625mm dan pasir yang memiliki ukuran 0,5mm-2mm. ukuran tersebut
mempengaruhi porositas tanah tersebut. Porositas merupakan kemampuan tanah
untuk menyimpan air. Kita tahu bahwa tanah sangat membutuhkan air untuk
bertahan hidup sehingga semakin besar porositas tanah maka pertumbuhan tanaman
akan semakin baik karena, ketersedian air untuk tanaman terpenuhi dengan baik.
Semakin
kecil ukuran partikel tanah maka semakin tinggi porositasnya dan sebaliknya.
Hal itu berarti tanah pasir memiliki porositas yang lebih rendah daripada tanah
lempung. Oleh sebab itu tumbuhan yang hidup ditanah pasir akan beradaptasi
untuk meminimalisir penguapan. Sebagai contohnya kaktus, kaktus kebanyakan
hidup digurun pasir yang tandus dan kering sehingga kaktus harus beradaptasi
dengan lingkungannya. Bentuk adaptasi kaktus adalah daun yang berbentuk jarum.
Daun itulah yang mengurangi penguapan sehingga penguapannya menjadi lebih
efisien.
Kondisi
berbeda dialami oleh tumbuhan yang hidup ditanah lumpur, dengan kondisi tanah
yang mampu menyimpan air dalam jumlah besar, tanaman tidak mengalami adaptasi
seperti kaktus. Kebanyakan tanaman yang hidup ditanah lumpur memiliki daun yang
lebar untuk mempercepat proses fotosintesis.
-
Kandugan
mineral
Tanaman setidaknya membutuhkan 15 jenis mineral atau lebih untuk
nutrisi.
Akan tetapi
unsur C,H dan O merupakan unsur yang didapat langsung tanaman melalui tanah (Rexford
R Doubenmire, 1976:34). Setiap tanaman
memiliki kebutuhan akan mineral yang berbeda-beda. Kebutuhan itu dapat terpenuhi
atau tersubtitusi tergantung jenis tanah tempat tanamn bertumbuh. Sebagai contohnya tanaman yang hidup di tanah
dengan kandungan CaCO3 yang tinggi ukurannya akan cenderung lebih
kecil dibandingkan dengan tanaman yang tumbuh ditanah dengan kandungan CaCO3
yang rendah.
2.
Faktor
Air
Air merupakan salah satu faktor yang menunjang pertumbuhan tanaman.
Semua jenis tumbuhan membutuhkan air untuk mempertahankan hidupnya. Bahkan
jenis kaktus yang hidup didaerah gurun pasir yang sangat tandus pun masih membutuhkan
air untuk bertahan hidup walaupun dalam jumlah yang diperlukan lebih sedikit
dari pada tanaman yang hidup didaerah lain. Hal tersebut menyebabkan
tanaman-tanaman yang hidup disuatu tempat melakukan adaptasi secara fisiologis
ataupun secara periodik agar dapat menyesuaikan diri dengan lingkungannya.
Secara fisiologis tumbuhan yang hidup didaerah kering yang kurang
mendapat suplai air akan mengembangkan jaringan spons dibatangnya untuk
menyimpan air yang ada. Bentuk penyesuaian secara fisiologis yang lain adalah
tumbuhan tersebut akan menjadikan daunnya lebih kecil dan runcing atau bahkan
berbentuk jarum agar mengurangi proses transpirasi. Tumbuhan yang mengalami
adaptasi secara fisiologis tersebut sebagai contohnya adalah kaktus. Sedangkan
yang mengalami adaptasi daunnya saja sebagai contohnya adalah cemara. Akan
tetapi apabila tanaman-tanaman tersebut ditanam didaerah yang memiliki banyak
cadangan air akan kembali beradaptasi. Sebagai contohnya kaktus yang ditanam di
Indonesia yang dewasa ini memiliki cadangan air melimpah, kebanyakan hanya
memiliki sedikit jaringan spons walaupun masih memiliki daun berbentuk jarum.
Adaptasi secara periodic merupakan adaptasi tanaman hanya dalam
waktu tertentu agar dapat bertahan hidup. Bentuk adaptasi ini biasanya berupa
pengguguran daun untuk mengurangi penguapan. Berbeda dengan tanaman yang hidup
didaerah dengan ketersedian air yang melimpah yang tidak perlu melakukan
pengguguran daun untuk bertahan hidup. Tanaman yang hidup didaerah yang hanya
memiliki cadangan air yang melimpah pada musim tertentu akan melakukan adaptasi
tersebut. Salah satu tanaman yang melakukan hal tersebut adalah pohon jati.
Jati yang dewasa ini hidup didaerah seperti yang dijelaskan diatas akan
menggugurkan daunnya apabila musim kemarau melanda ketika cadangan air
berkurang drastic.
3.
Letak
Lintang
Letak lintang erat kaitannya dengan iklim matahari. Iklim matahari
terbagi menjadi empat zona iklim yakni tropis, sub-tropis, sedang dan
dingan/kutub. Setiap iklim memiliki karakteristik yang berbeda-beda, baik lama
penyinaran, curah hujan, suhu maupun pembagian musimnya. Perbedaan
karakteristik inilah yang menyebabkan tanaman harus menyesuaikan diri dengan
kondisi lingkungan yang ada di setiap letak lintang yang berbeda. Berikut akan
dijelaskan pengaruh letak lintang terhadap fisiologi tanaman berdasarkan
karakteristik lintang tersebut.
-
Lama
penyinaran
Cahaya
matahari sangat dibutuhkan oleh tanaman untuk melakukan fotosintesis. Cahaya
tersebut didapatkan oleh tumbuhan apabila radiasi cahaya matahri tersebut
sampai diwilayah tumbuhan tersebut tumbuh. Setiap wilayah memiliki intensitas
penyinaran yang berbeda-beda, tergantung letak lintangnya. Suatu wilayah yang
terletak di daerah tropis akan menerima
sinar matahari yang lebih besar dari pada wilayah lainnya yang terletak di
lintang yang berbeda. Intensitas penyinaran tersebut akan semakin berkurang
dengan semakin tingginya letak lintang.
Dampak
nyata dari hal tersebut adalah pohonyanh hidup didaerah tropis cenderung
memiliki ukuran lebih besar apabila dibandingkan dengan yang hidup di daerah
sub-tropis apalagi daerah kutub. Penyebanya jelas bahwa pohon yang hidup
didaerah tropis memiliki intensitas penyinaran yang continue setiap
tahunnya sehingga dapat melakukan fotosintesis secara terus menerus. Berbeda
apabila dibandingkan dengan yang hidup di daerah sub-tropis atau kutub yang
dewasa ini terdapat musim yang tidak memungkinkan daerah tersebut mendapatkan
cahaya matahari dengan sempurna.
-
Curah
hujan
Tanaman
menbutuhkan air untuk dapat tumbuh dengan baik. Salah satu sumber air bagi
tanaman selain dari air tanah adalah air hujan. Didaerah lintang rendah yakni
23,5o LU-23,5o LS curah hujan diwilayah ini cenderung
lebih tinggi apabila dibandingkan dengan daerah lintang tinggi. Penyebabnya
didaerah lintang rendah tekanan udara lebih rendah. Apabila mengacu hokum Boyce
Ballot yang menyatakan bahwa udara bergerak dari wilayah dengan tekanan tinggi
ke daerah dengan tekanan rendah. Hal tersebut menyebabkan uap air banyak
terbawa oleh udara ke daerah lintang rendah sehingga, daerah lintang rendah
memiliki curah hujan yang lebih tinggi daripada daerah lintang tinggi. Pengaruh
tingginya curah hujan terhadap fisiologi tanaman sama halnya dengan ketersedian
air seperti yang telah dijelaskan diatas.
4.
Suhu
Suhu
merupakan factor paling penting lainnya dalam lingkungan dalam lingkungan
tumbuhan. Tumbuhan tertentu memerlukan suhu dengan kisaran tertentu pula untuk
proses kehidupan dan perkembangannya yang normal, dan suhu yang berbeda-beda yang karakteristik
untuk iklim yang berbeda-beda dan persyaratan demikian sangat besar sangat
besar pengaruhnya terhadap agihan geografis tumbuhan. Dan bersama dengan
tumbuhan. Tentu saja terpengaruh pula vegetasi yang tersusun atas tumbuhan itu.
Tanggapan
tumbuhan terhadap suhu malam belakangan ini telah didemonstrasikan mempunyai
pengaruh yang nyata dalam kaitannya dengan agihan geografisnya. Demikianlah,
maka “rumput biru yang besar” (poa ampla) dari bagian barat Amerika
Utara berbunga sama baiknya pada suhu siang hari antara 20-23oC
tetapi apabila suhu malamnya lebih rendah daripada 14oC maka
tumbuhan tersebut tidak dapat berbunga. (Nicholas Polunin, 1990:93)
5.
Faktor
Biotik
Mengenai
antagonism fisiologis yang disebabkan ekskret-ekskret beracun, tampaknya hal
ini dapat penting dalam keadaan tertentu, seperti “lingkaran keamanan” (fairy
ring) dan menghindarkan diri dari naungan jenis-jenis pohon tertentu. Akar
pohon walnut hitam (juglans nigra) sejak lama diketahui mengekskresikan
substansi yang beracun yaitu juglon. Yang menghambat pertumbuhan tanaman
lain, bahkan dapat mematikan pohon-pohon apel.
Dikenal juga
kasus filum compositae dari bagian barat Amerika utara, Parthenium
Argentatum dan encelia farinose, yang diketahui dapat meracuni
tumbuhan lain dengan ekskretnyayang berupa zat kimia dalam jumlah kecil, dan
dengan demikian mengurangi persaingan terhadapnya (Nicholas Polunin,
1990:99-100)
Faktor
Internal
1.
Mutasi
Genetik
Mutasi gen merupakan mutasi yang terjadi karena adanya perubahan
susunan molekul gen atau perubahan pada struktur DNA. Perubahan tersebut akan mempengaruhi
sifat kerja dari gen. Mutasi gen disebut juga mutasi titik atau point
mutation. Pada mutasi gen, pengaruh terjadi pada saat terjadinya sintesis
DNA (replikasi). Apabila pada saat sintesis DNA tersebut terjadi mutasi
maka mutagen akan mempengaruhi pemasangan basa nukleotida sehingga tidak
berpasangan dengan basa nukleotida yang seharusnya. Pada mutasi gen tidak
terjadi perubahan lokus, bentuk, dan jumlah kromosom. Pada peristiwa ini yang
mengalami perubahan adalah m-RNA, sehingga dalam sintesis protein akan menghasilkan
perubahan protein, akibatnya menghasilkan fenotipe yang berbeda.
2.
Mutasi
Kromosom
Kromosom
dapat mengalami mutasi karena adanya perubahan struktur atau susunan dan jumlah
kromosom. Mutasi kromosom ini disebut juga dengan mutasi besar (gross
mutation). Mengapa disebut demikian? Hal ini disebabkan karena susunan
kromosom yang mengandung banyak gen, sehingga jika terjadi mutasi pada kromosom
akan menimbulkan perubahan fenotipe yang lebih besar, bahkan dapat muncul
individu baru hasil mutan yang betul-betul menyimpang dari aslinya.
Penyebab
terjadinya mutasi kromosom antara lain adanya gangguan fisik dan kimia sehingga
terjadi kesalahan di dalam pembelahan sel yang mengakibatkan struktur kromosom
rusak dan jumlah kromosom berubah.
AKIBAT
MODERNISASI DAN PENERAPAN TEKHNOLOGI TERHADAP FISIOLOGI DAN GENETIKA TUMBUHAN
DAN HEWAN.
1.
Tumbuhan
Akibat dari penerapan tekhnologi fisiologi dan struktur genetika
tumbuhan banyak mengalami perubahan. Berikut beberapa perubahan yang dialami
tumbuhan akibat dari modernisasi dan penerapan tekhnologi.
a.
Kehilangan
Lapisan Pelindung dan Kekukuhan
Pada
padi-padian misalnya yang buahnhya tidak lagi mempunyai sekam luar seperti
biasanya, dan dalam polong banyak warga genus leguminosae yang
dibudidayakn yang tidak lagi memiliki garis-garis serabut yang menjadi
karakteristik kerabatnya yang hidup liar. Perkembangan jaringan serabut yang
pada umumnya kurang baik pada tumbuhan budidaya, tampaknya berkaitan dengan
tumbuhnya dalam ttegakan-tegakan yang rapat dan seringkali terlindung dari
angin dan kondisi kelembaban dan keteduhan yang menguntungkan, yang kesemuanya
untuk memacu pertumbuhan yang lebih cepat.
b.
Perubahan
Ukuran Biji dan Buah
Untuk
meningkatkan nilai ekonomis dari tanaman buah para ilmuwan akhirnya mencoba
untuk meneliti bagaimana caranya agar tanaman buah dapat memiliki Ukuran Buah
yang besar. Para ilmuwan menemukan caranya yakni dengan cara merekayasa
genetika dari tumbuhan melalui perkawinan silang atau menambahkan hormone
dengan cara menyuntikkannya ke tanaman. Tujuannya jelas yakni untuk memenuhi
ekspektasi pasar. Contohnya dapat dilihat pada tanaman durian. Durian yang
berasal dari Indonesia dikenal memiliki daging buah yang tipis dan biji besar
setelah melalui proses rekayasa genetika di Thailand saat ini dikenal durian
monthong yang memiliki daging buah tebal dan biji yang kecil.
c.
Perubahan
dari Perenial menjadi Annual
Merupakan
hal yang umum dalam domestikasi tumbuhan, seperti misalnya serelia (padi-padian).
Hal ini, dari segi manusia menguntungkan tumbuhan itu dalam habitat yang
terbuka seperti yang disiapkan oleh manusia bagi tumbuhan itu dalam
pembudidayaannya. Akan tetapi menempatkan tumbuhan itu dalam posisi yang sangat
merugikan dalam persaingan dengan vegetasi alami.
d.
Buah
Tak Berbiji
Rekayasa
genetika yang menyebabkan buah tidak berbiji merupakan tujuan dari ahli tanaman
untuk dibudidayakan, yang menyebabkan pula tumbuhan tidak mampu untuk
mempertahankan eksistensinya secara bebas, kecuali bila tumbuhan tersebut
memiliki sarana untuk berkembang bisk secara vegetative yang efektif. Lazimnya
rekayasa genetika ini dialami oleh semangka, karena dianggap apabila semangka
tidak lagi mempunyai biji konsumen akan lebih tertarik unutk membelinya.
e.
Bunga
Ganda
Misalnya
melibatkan konversi benang sari menjadi daun mahkota – yang kembali menyebabkan
tumbuhan tidak mampu melestarikan diri dengan sarana-sarana yang normal.
f.
Kehilangan
Kemampuan Adaptasi untuk Pembelaan Diri
Kehilangan
kemampuan adaptasi untuk pembelaan diri ini seperti misalnya kehilangan duri,
onak, rambut-rambut, dan kekerasan. Hal ini menyebabkan tanaman tanpa
pertahanan terhadap penyenggutan hewan, dan sering menjadi lebih rawan terhadap
kerusakan akibat kehilangan air.
2.
Hewan
a.
Agihan
Geografik Hewan
Perkembangan
tekhnologi membuat mobilitas dari satu tempat ketempat yang lain jauh lebih
muda. Hal tersebut juga mempengaruhi agihan geografik hewan. Banyak hewan yang
tak lagi menjadi endemik disatu tempat saja. Seperti contohnya jalak bali yang
merupakan spesies endemic pulau bali saat ini tersebar hamper merata di
Indonesia.
b.
Perubahan
Ukuran
Ilmuwan
mencoba untuk mengembangan hewan sesuai permintaan pasar. Sehingga banyak hewan
yang mengalami rekayasa genetika untuk memenuhi permintaan tersebut. Terdapat
dua perbedaan rekayasa geneika untuk ukuran hewan. Apabila hewan konsumsi
direkayasa agar memiliki ukuran yang lebih besar agar secara ekonomis lebih
menguntungkan. Pada hewan peliharaan terdapat beberapa jenis hewan yang
mengalami pengecilan ukuran tubuh.
c.
Kehilangan
Kemampuan Adaptasi untuk Pembelaan Diri
Akibat
rekayasa genetika banyak hewan yang mengalami kehilangan kemampuan beradaptasi
untuk pembelaan diri. Seperti contohnya ayam ras yang kekebalan tubuhnya lebih
rendah apabila dibandingkan dengan jenis ayam lainnya. Penyebabnya adalah ayam
ras di paksa untuk tumbuh lebih cepat sehingga kekebalan tubuhnya menjadi
berkurang.