Mengapa Koleoptil Tumbuh Ke Arah Cahaya?


Kalian mungkin pernah melihat tanaman yang diletakkan di dekat jendela. Setelah beberapa lama, tanaman tersebut tumbuh ke arah jendela. Apa yang sebenarnya terjadi pada tanaman tersebut?

Peristiwa pertumbuhan tanaman ke arah cahaya dikenal dengan istilah "fototropisme." Pada tahun 1870-an, para ilmuan telah melakukan penelitian untuk mencari tahu apa yang sebenarnya menjadi penyebab fototropisme tersebut. 

Coba perhatikan percobaan di bawah ini.

Sumber: Solomon et al (2007)


Pertanyaan yang ingin dijawab melalui percobaan di atas adalah "Bagian mana dari koleoptil tanaman yang bergantung pada cahaya untuk terjadinya fototropisme?"

Atas pertanyaan tersebut, peneliti mengajukan hipotesis bahwa "Ujung koleoptil dibutuhkan untuk proses pembengkokan koleoptil yang terjadi akibat paparan cahaya yang datang dari satu arah."

Nah, untuk mencari tahu tentang kebenaran hipotesis tersebut, maka dilakukan empat treatment berbeda pada percobaan.

Treatment 1: Koleoptil dibiarkan tumbuh. Ketika diberi cahaya dari satu arah, koleoptil membelok ke arah datangnya cahaya.

Treatment 2: Ujung koleptil ditutup segera setelah muncul ke permukaan tanah. Setelah beberapa lama disinari cahaya dari satu arah, koleoptil tidak menunjukkan pembelokan ke arah cahaya.

Treatment 3: Ujung koleoptil dipotong. Seperti pada treatment 2, koleoptil tidak menunjukkan pembelokan ke arah cahaya. 

Treatment 4: Bagian bawah koleptil ditutup. Setelah beberapa lama disinari cahaya dari satu arah, koleoptil membelok ke arah cahaya. 

Dari percobaan ini, peneliti menyimpulkan: "some influence is transmissed from the upper to the lower part, causing it to bend" (pengaruh tertentu ditransmisikan dari bagian atas ke bagian bawah, menyebabkan terjadinya pembengkokan).

Nah, dari percobaan tersebut, peneliti mengetahui adanya suatu faktor tertentu yang berasal dari ujung koleptil, yang mempengaruhi pembengkokan. Hal ini jelas terlihat pada Treatment 2 yang menunjukkan tidak adanya pembengkokan ketika ujung koleoptil ditutup. 

Dari percobaan tersebut, diketahui bahwa sumber dari "pengaruh" tersebut adalah dari ujung koleptil. 

Pertanyaannya sekarang, apaka faktor yang berpengaruh tersebut? Para ilmuan masih harus melanjutkan perjuangan untuk menjawab pertanyaan ini.


***


Pada tahun 1920, seorang peneliti dari Belanda, Frits Went, berhasil menjawab pertanyaan tersebut. Berikut ini adalah gambaran percobaan yang dilakuka Frits Went. 


Sumber: Solomon et al (2007)







Pertanyaan: Apakah ada molekul kimia yang bertanggung jawab atas pemanjangan koleoptil, dan dapatkah molekul tersebut diisolasi?

Hipotesis: Faktor yang bertanggung jawab atas pemanjangan koleoptil adalah senyawa yang dapat berdifusi dan dapat diisolasi dari ujung koleoptil. 

Eksperimen:

(a) Ujung koleoptil dipotong, lalu ditempatkan pada agar blok selama beberapa lama. (Hal ini dilakukan untuk memberi waktu yang cukup bagi faktor yang sedang diteliti untuk berdifusi dari koleoptil ke agar blok).
(b) Agar blok lalu ditempatkan pada salah satu sisi koleoptil yang ujungnya telah dihilangkan. Koleptil tersebut lalu ditempatkan dalam ruang gelap. Setelah beberapa lama, koleoptil tumbuh membengkok.

Hasil dari percobaan tersebut menunjukkan bahwa senyawa telah berdifusi dari ujung koleptil ke agar blok (gambar a) , dan kemudian berdifusi dari agar blok ke koleoptil (gambar b). 

Frits Went lalu menamakannya Auksin. Auksin berasal dari bahasa Yunani, "aux" yang berarti "membesar".

Purifikasi dan penjelasan tentang struktur kimia lengkap Auksin diketahui pada tahun 1930-an, oleh tim peneliti dari California Institute of Technology. 


***

Auksin adalah sebutan untuk kelompok hormon tumbuhan (alami dan buatan) yang berpengaruh terhadap pertumbuhan sel tumbuhan. Salah satu jenis auksin yang penting secara fisiologis adalah Indolacetic acid (IAA). Perpindahan Auksi di dalam tubuh tumbuhan bersifat polar atau satu arah (unidirectional). Auksin berpindah ke arah bawah dari tempat produksinya. Umumnya, auksi diproduksi di meristem apikal pucuk. Daun muda dan biji juga merupakan lokasi produksi auksin. Nah, auksin yang diproduksi oleh biji inilah yang berperan dalam perkembangan buah. Ketika auksin diberikan pada bunga yang belum difertilisasi (dan, karenanya belum terbentuk biji), ovarium pada bunga akan membesar dan berkembang menjadi buah tanpa biji. Tomat tanpa biji diproduksi dengan cara ini, namun tidak semua buah tanpa biji diproduksi melalui treatment dengan Auksin.


Salah satu karakteristik utama dari pengaruh Auksin adalah pemanjangan sel pada koleoptil dan pada batang. Hal ini dikarenakan asidifikasi dinding sel menyebabkan peningkatan plastisitas dinding sel, sehingga dapat membesar akibat tekanan turgor dari dalam sel.  

Nah, setelah mengetahui pengaruh Auksin terhadap pertumbuhan sel. Sekarang, saya ingin bertanya ke adik-adik pejuang KNMIPA. Bagaimanakah pengaruh Auksin terhadap peristiwa fototropisme? Bagaimana sih prosesnya Auksin sampai bisa menyebabkan koleoptil tumbuh membengkok? Yuk, tulis jawaban kalian di kolom komentar, ya!



Daftar Pustaka:
Solomon, et al. 2007. Biology. USA: Thomson Brooks.



Komentar

Postingan populer dari blog ini

Berapa Sih Jumlah Total Energi dari Respirasi Seluler?

Menabung Mudah dan Praktis dengan SOBATKU

ATP adalah Sumber Energi Universal Tubuh, Benarkah?