Berevolusi atau Mati!

Filed in Topik by on 01/05/2009 0 Comments

Di alam 90% kaktus hidup di gurun. Perbedaan suhu siang dan malam yang ekstrim (lebih dari 14oC-karena kelembapan sangat rendah, paling top hanya 40%), ketersediaan air minim, dan angin kencang menyebabkan proses evapotranspirasi-penguapan dari permukaan benda dan jaringan tanaman-sangat tinggi.

‘Secara umum evapotranspirasi di daerah gurun 4-5 mm/hari,’ kata Momon Sodik Imanuddin SP, MSc, ahli fisika tanah, irigasi, dan drainase di Fakultas Pertanian, Universitas Sriwijaya, Palembang.

Evolusi

Menurut Ir Yos Sutiyoso, praktisi tanaman hias di Jakarta, jika flora berdaun disemai di tempat seperti itu, umur seminggu saja dalam 0,5-1 jam mati. Tanaman dewasa mati lebih lama, hitungan bulan. Itu karena air dari sel ikut keluar, menguap, dan menyebabkan sitoplasma rusak atau mengalami plasmolisis-melepasnya sitoplasma dari dinding sel. Tanaman kekeringan, lalu mati.

Tanaman muda lebih rentan karena belum punya kutikula-lapisan lilin-sehingga penguapan lebih banyak. Maka ketika kaktus berupaya bertahan hidup di gurun ia mesti berubah. ‘Ada 2 cara makhluk hidup bertahan di kondisi yang sangat ekstrim: evolusi dan adaptasi,’ tutur Ir Edhi Sandra MSi, pakar fisiologi tumbuhan dari Fakultas Kehutanan IPB.

Jika yang berubah hanya morfologinya-bentuk tanaman seperti daun, cabang, dan ranting-tanaman disebut beradaptasi. Bila perubahan terjadi pada tingkat gen-susunan gen berubah, misalnya dari 2n menjadi 4n-dan diwariskan pada keturunan-keturunannya maka terjadilah evolusi. Kaktus mengurangi ukuran cabang, daun, dan akarnya. Cabang berubah menjadi bulatan berbentuk oval berdiameter 1,5-13 mm yang disebut areola.

Daun berevolusi jadi duri yang tumbuh di areola. Kulit batang menebal. Bagian luarnya dilapisi lilin berwarna hijau-biru. Pada beberapa kaktus-misal jenis Astrophytum-ditemukan aerola berwarna putih yang terdiri dari semacam rambut padat. ‘Rambut itu melindungi kaktus dari terpaan angin kencang sehingga penguapan air rendah,’ kata Edhi. Gregori Garnadi Hambali, ahli botani di Bogor, menambahkan, rambut warna putih juga mampu merefleksikan kembali sinar matahari. Sehingga panas dari gelombang cahaya yang mengenai tubuh kaktus rendah. Dengan begitu penguapan air dari tubuh kaktus minim.

Penyimpan air

Evolusi besar-besaran yang menghabiskan waktu berpuluh juta tahun itu membuat kaktus bisa menghemat penguapan air hingga 90%. Penghematan itu amat berarti. Maklum, mendapatkan air di gurun sungguh sulit.

Umumnya air diserap melalui bulu akar. Bulu akar punya vakuola sel dengan kandungan garam tinggi. Akibatnya air di tanah-yang berasal dari hujan atau badai-dengan kandungan garam rendah langsung tersedot akar dalam jumlah banyak secara cepat. Akar kaktus pun memendek dan dekat dengan permukaan tanah sehingga bisa menyerap embun.

Begitu didapat, air disimpan baik-baik vakuola sel di batang. Pantaslah jika vakuola kaktus lebih gendut ketimbang tanaman lain. Air pun menjadi bagian terbesar dalam jaringan tubuh kaktus: mencapai 90%. Kaktus gentong Echinocactus setinggi 2,5 m bisa menyimpan 800 l air. Kira-kira setara 535 botol air kemasan volume 1,5 l.

Buka sore

Ketika daun berevolusi, fungsi fotosintesis diambil alih batang. Pada prinsipnya, ‘Setiap bagian tanaman yang berwarna hijau bisa melakukan proses fotosintesis karena memiliki klorofil,’ kata Yos.

Di sini kaktus punya keunikan. Lazimnya tanaman menyerap karbondioksida (CO2)-yang nantinya diolah bersama air dan hara menjadi energi-pada siang hari. CO2 diambil melalui stomata. ‘Pada kaktus stomata justru menutup pada siang hari,’ ujar Ir Hapsiati, alumnus Jurusan Biologi IPB. Maklum, penyerapan CO2 biasanya simultan dengan proses transpirasi. Sekadar contoh, kedelai kehilangan 1 liter air setiap menyerap 1 g CO2 selama berfotosintesis.

Ini bisa jadi bumerang buat tanaman gurun. ‘Jika stomata membuka di siang hari, kehilangan air bisa sangat tinggi,’ imbuh Edhi. Bisa-bisa kaktus mati jika memaksakan diri membuka stomata pada siang hari. Makanya tanaman berduri itu baru membuka stomata pada sore dan malam hari.

Inap semalam

Pada malam hari suhu rendah dan kelembapan relatif lebih tinggi ketimbang siang. Saat stomata mengambil CO2 dari udara, air tak banyak hilang. CO2 yang didapat diikat oleh phosphoenol pyruvate (PEP) dengan bantuan enzim PEP carboxylase. Jadilah senyawa C4 oxaloacetic acid yang segera diubah menjadi malic acid. Asam malat disimpan dalam vakuola.

Esok harinya ketika stomata menutup, asam malat diubah kembali menjadi PEP yang membebaskan CO2. Karbondioksida yang sudah menginap semalam itulah yang dipakai dalam fotosintesis. Proses metabolisme itu dikenal dengan sebutan Crasulacean Acid Metabolism (CAM). Lewat evolusi bentuk dan penyesuaian proses metabolisme kaktus bertahan di gurun bahkan menyebar ke berbagai negara-termasuk Indonesia yang tropis. (Rosy Nur Apriyanti)

 

Powered by WishList Member - Membership Software