Friday, November 22, 2013

FAKTOR-FAKTOR YANG MEMPENGARUHI MORFOLOGI TUMBUHAN



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.