Gerak Tumbuhan Arabidopsis thaliana

Gerak yg dilakukan oleh bagian tumbuhan, terjadi sebagai hasil respon terhadap rangsangan dari luar atau  lingkungan terutama cahaya dan gravitasi. Berdasarkan timbulnya gerak, gerak pada tumbuhan dibedakan menjadi dua, yaitu:

1.   Gerak tumbuh

Gerak tumbuh terjadi karena adanya pertumbuhan, sehingga menimbulkan perubahan yang bersifat irreversibel.

2.   Gerak turgor

Gerak turgor terjadi karena perubahan turgor pada sel-sel tertentu dan bersifat reversible.

Berdasarkan pada potensi geraknya, gerak pada tumbuhan dibbedakan menjadi dua, yaitu:

1.   Gerak tropisme

Gerak tropisme merupakan gerak sebagai respon tumbuhan terhadap rangsangan dari luar dan arah geraknya ditentukan oleh arah datangnya rangsang. Dikatakan gerak tropisme positif apabila gerak tumbuhan searah dengan arah datangnya rangsang, dan dikatakan tropisme negatif bila arah gerak berlawanan dengan arah datangnya rangsang. Contohnya: fototropisme, gravitropisme, hydrotropisme, dan thigmotropisme.

2.   Gerak nasti

Gerak nasti merupakan gerak tumbuhan yang arah geraknya tidak ditentukan oleh arah datangnya rangsang. Contohnya: epinasti, hiponasti, niktinasti, seismonasti, dan termonasti.

          Tanaman harus dapat melakukan respon terhadap berbagai macam rangsangan supaya dapat mengoptimalkan sistem perakaran dalam memperoleh air dan nutrisi. Rangsangan yang umum mempengaruhi pertumbuhan akar secara langsung adalah sentuhan dan gravitasi. Salah satu tumbuhan yang telah digunakan untuk penelitian dalam usaha mengetahui peran rangsang berupa sentuhan dan gravitasi dalam pergerakan akar (respon akar) adalah Arabidopsis thailana. Hasil penelitian dengan menggunakan Arabidopsis thailana ditunjukan dengan gambar sebagai berikut:

 

Gambar 1. Arah gerak akar Arabidopsis thailana karena pengaruh gravitasi (gravitropisme).

Dari gambar tersebut menunjukan bahwa pergerakan akar Arabidopsis thailana adalah menuju ke bawah karena adanya gravitasi. Gerak yang dilakukan oleh akar Arabidopsis thailana tersebut merupakan gerak gravitropisme. Dari gambar tersebut terlihat adanya pengahalang yang membuat pergerakan akar membelok ke kanan untuk mencari celah supaya dapat kembali bergerak ke arah bawah yang dikarenkan adanya pengaruh gravitasi.

 

Gambar 2. Interaksi antara sentuhan dan gravitasi dalam mempengaruhi arah gerak Arabidopsis thailana.

Dari gambar pada sebelah kiri terlihat adanya sentuhan yang mempengaruhi arah pergerakan akar (tingkat pembelokan akar) sehingga akar pada tumbuhan Arabidopsis thailana di sebelah kiri mengalami gerak thigmotropisme negatif. Pada gambar di sebelah kanan tidak ada sentuhan yang mempngaruhi arah gerak akar Arabidopsis thailana, gerak Arabidopsis thailana hanya dipengaruhi oleh gravitasi sehingga gerak yang dialami adalah gerak gravitropisme.

(Gioia D. Massa and Simon Gilroy. The Plant Journal (2003) 33, 435–445).

                 Akar tumbuhan Arabidopsis thailana dikatakan akan mengalami gerak fototropisme positif jika terkena cahaya merah dan akan mengalami gerak fototropisme positif jika terkena cahaya biru (Ruppel et al., 2001; Kiss et al., 2003). Namun pada  penelitian yang berjudul “Root Phototropism: How Light And Gravity Interact In Shaping Plant Form” diperoleh hasil bahwa cahaya merah mengakibatkan fototropisme negatif dan fototropisme positif. Berikut adalah pembahasannya:

Penelitian dilakukan dengan menggunakan wild-type Arabidopsis thailana yang munggunakan fitokrom mutan berupa phyA-201, phyB-1, dan phyAB-1. Setelah dilakukan percobaan diperoleh hasil bahwa penyinaran dengan menggunakan sinar merah dan sinar biru mengahsilkan hasil yang berlawanan terhadap arah gerak akar Arabidopsis thailana yang ditunjukan pada gambar berikut ini:

Gambar1. Foto-foto bibit PGM starchless tumbuh  dengan pencahayaan unilateral. Di lampu merah, akar tumbuh  menuju sumber cahaya, dan hipokotil menjauh dari cahaya. Di  cahaya biru, akar tumbuh menjauhi sumber cahaya, dan  hipokotil tumbuh ke arah cahaya. Bibit yang ditanam di  vertikal dipegang cawan Petri. Jarak antara garis grid  adalah 13 mm. Dari gambar terlihat bahwa gerak fototropisme negatif dipengaruhi oleh cahaya biru dan gerak fototropisme negatif dipengaruhi oleh cahaya merah.