Kamis, 30 Juni 2011

AKAR 2


HUNGAN ANTARA STUKRTUR AKAR DAN FUNGSINYA
Ada berbagai fungsi akar, yaitu menyerap air dari dalam tanah, menyimpan makanan cadangan, memperkuat berdirinya tumbuhan,membantu pertukaran gas, dan menyokong tumbuhan. Stuktur anatomi akar berbeda-beda sesuai dengan fungsinya.
Hubungan antara Struktur Akar dan Penyerapan Air
Penyerapan air dan mineral dari dalam tanah dilakukan terutama oleh bagian akar yang muda. Air mengadakan pemantakan melalui tudung akar dan meristem pucuk. Penyerapan air terjadi di daerah akar yang muda karena di daerah ini banyak terdapat rambut akar yang berperan penting dalam penyerapan air.  Hal ini dapat ditunjukkan dengan percobaan menanam dalam cairan makanan. Ternyata bagian yang dapat menyerap air paling banyak hanya beberapa sentimeter dari meristem pucuk tempat terdapatnya xilem primer dan endodermis dengan pita Caspary. Endodermis dan eksodermis berisi lamena gabus. Pada tumbuhan tertentu ditemukan senyawa berlemak pada dinding sel tudung akar dan dalam sel epidermis antara tudung akar dan eksodermis. Proses ini diberinama pemetakutinan. Lapisan sel yang mengalami pemetakutinan berkembang pertama kali pada tudung akar sampai ke endodermis.
Halangan utama untuk pengangkutan yang melintasi akar adalah endodermis. Sel endodermis menjaga lewatnya larutan secara terpilih dari luar ke dalam pembuluh. Selain itu, endodermis jugasebagai penghalang gerakan air sehingga memungkinkan adanya tekanan hidrostatis, yang biasa disebut tekanan akar. Penghalang endodermis ini tampaknya sangat efektif dalam pemilihan ion.
Pada Gambar 51 tampak bahwa korteks mempunyai banyak rongga, keaktifan metabolismenya tinggi, dan memungkinkan menimbun garam. Sebaliknya, pada stele tidak ada ruang antar sel, keaktifan metabolismenya rendah, dan tidak memungkinkan menimbun garam (Crafts dan Broyer, 1938). Endodermis terdapat di antara kedua sistem itu dan merupakan penghalang yang memudahkan timbulnya tekanan hidrostatis pada stele untuk mencegah keluarnya cairan dari stele kembali ke korteks. Pengerasan dinding endodermis dengan lemak dan zat lain pada pita Caspary juga untuk menghindari supaya tidak dapat dilewati cairan.
Menurut Kramer (1959), penyerapan air dan garam tidak terbatas pada bagian yang muda saja. Pada akar dewasa yang memiliki periderm, penyerapan air mungkin terjadi melalui lentisel. Adanya bulu akar yang banyak pada bagian yang muda berarti menambah luas permukaan penyerapan. Hal ini dapat kita bandingkan dengan mikorhiza.Pada percobaan, ternyata akar yang mempunyai mikorhiza pertumbuhannya lebih cepat dibandingkan dengan akar yang tidak mempunyai mikorhiza (Clark, 1963).
Kondisi lingkungan dapat memengaruhi anatomi akar. Sebagai contoh telah diamati adanya pita Caspary, yang jauh lebih lebar pada tumbuhan yang tumbuh di tempat sangat kering atau habitat yang bergaram dibandingkan tumbuhan yang tumbuh pada kondisi mesofit yang biasa.
Struktur Akar Penyimpanan
Pada semua akar primer, senyawa cadangan terutama tepung disimpan dalam korteks yang pada sebagian tumbuhan relatif tebal.Pada akar yang biasa dengan penebalan sekunder, senyawa cadangan di simpan di dalam batang, yaitu dalam parenkim, dan sering juga dalam sklerenkim xilem sekunderdan fleom sekunder. Ada tumbuhan yang mempunyai bagian tertentu dari sistem akar berkembang menjadi organ berdaging tebal dengan fungsi utama sebagai organ penyimpanan. Asal-usul jaringan penyimpan dapat berbeda.
Pada wortel, hipokotil dan akar tunggangnya menebal dengan perkembangan periderm dan korteks.Organ berdaging merupakan hasil perkembangan parenkim dalam xilem dan floem sekunder yang berlebihan.Pada bit gula, menurut Artschwager (1926), hipokotil dan akarnya berdaging sebagai hasil penebalan sekunder yang menyamping. Juga ditemukan gula sebagai senyawa cadangan dalam sel parenkim sekunder.
Pertumbuhan menyimpang terjadi pad a Ipomoea batatas. Pada pertumbuhan normal dibentuk sel parenkim yang banyak pada xilem primer dan sekunder. Pada tumbuhan lebih lanjut, terjadi pertumbuhan menyimpang. Kambium pada penampang melintang akar seperti cincin yang menghasilkan floem dengan banyak parenkim dan pembuluh getah. Pada lobak, akar dan hipokotil berdaging karena perkembangan yang berlebihan dari parenkim dalam xilem sekunder.
Akar Untuk Menyokong Tumbuhan
Akar merupakan bagian tumbuhan yang terdapat di dalam tanah. Dengan adanya akar, tumbuhan dapat menetap di suatu tempat dan tidak berpindah. Dicotyledoneae mempunyai susunan akar bercabang sehingga memungkinan tumbuhnya tumbuhan lebih kuat. Sementara, akar serabut dan bulu akar yang banyak berfungsi untuk berpegangan pada tanah.


Akar Udara
Banyak tumbuhan tropika seperti Ficus, Rhizophora, epifit tropis Araceae, dan Orchidaceae menghasilkan akar dari batang atau cabang yang terdapat bebas di udara. Apabila akar ini tumbuh ke dalam tanah, akar tersebut akan membantu sebagai akar penunjang. Apabila menempel ke objek padat, akar tersebut akan menjadi akar panjat atau akar lekat. Anggrek tropis mempunyai akar yang menunjang bebas ke udara lembap. Akar udara ini menunjukkan adaptasi khusus. Sel korteks sering berisi kloroplas dan aktif berfotosintesis. Akar udara mempunyai velamen, yaitu epidermis multilapis yang berfungsi untuk menyimpan air. Apabila udara kering, sel ini berisi udara. Akan tetapi, bila hujan turun, sel berisi air. Di bagian dalam velamen terdapat eksodermis. Di antara eksodermis terdapat sel pelalu berdinding tipis sehingga air  dapat lewat melalui sel tersebut. Pada valemen terdapat struktur khusus yang disebut pneumatoda yang berfungsi untuk pertukaran gas selama periode kelembapan yang tinggi.Pneumatoda terdiri atas sekelompok sel dengan penebalan dinding spriral. Berdasarkan percobaan pada tumbuhan anggrek, ternyata apabila velamen masuk ke dalam medium akan berfungsi menjadi organ penyerapan. Hal ini berarti velamen mempunyai fungsi sebagai pelindung mekanis untuk mencegah kekurangan air.
Akar sebagai Organ Aerasi
Sistem akar dari pohon yang tumbuh di daerah pantai berawa, yang tanahnya selalu tergenang dan kekurangan oksigen, menunjukkan berbagai adaptasi terhadap habitat mereka. Akar udara yang pertumbuhannya geotrofi negatif disebut pneumatofor, biasanya dihasilkan alam habitat rawa. Akar ini membantu untuk pertukaran gas. Pada penampang melintang pneumatofor,tampak stele yang sempit dan di kelilingi oleh aerenkim yang sangat luas yang dihasilkan oleh felogen.
Pada Avicennia, pneumatofor tegak seperti pasak. Seluruh pneumatofor termasuk pucuknya ditutupi oleh jaringan gabus dengan banyak lentisel. Pada korteks terdapat ruang udara yang besar. Pada Bruguiera eriopetala, akar udaranya seperti lutut yang merupakan bagian dari akar mendatar. Akar udara merupakan penonjolan permukaan atas akar mendatar yang dihasilkan oleh keaktifan kambium yang intensif. Pneumatofor mempunyai lentisel yang berisi sedikit xilem dan serabutnya berdinding tipis. Biasanya jaringan akar terdiri atas serabut yang berdinding tipis dan jaringan parenkim. Pada waktu tertentu, parenkim berisi banyak tepung, seperti jaringan penyimpan. Bagaimanapun sebagian besar sel yang termasuk pembuluh bertindak sebagai penampung udara.

Akar Papan
Banyak pohon tropis mempunyai akar papan yang menarik perhatian di sekeliling dasar pohon. Akar tersebut dihasilkan oleh bagian dasar akar utama yang penebalan sekundernya asimetri, terutama pada sisi atas sehingga membentuk struktur seperti papan. Anatomi kayu akar papan lebih berfungsi sebagai penyokong daripada sebagai pengangkut air.
Haustorium
Angiospermae parasit mempunyai struktur khusus, yaitu haustorium yang berhubungan dengan tumbuhan inangnya dan berperan sebagai saluran makanan. Musselman dan Dickinson (1975) yang meneliti parasit Scorphulariaceae, membedakan antara haustorium primer dan sekunder. Houstorium primer berkembang dengan perubahan langsung dari pucuk akar menjadi haustorium. Sementara haustorium sekunder meningkat kesamping sepanjang akar. Cuscuta hanya mempunyai akar sementara dalam tahap kecambah. Batang Cuscuta mempunyai empat lapisan korteks untuk membentuk organ pemantakan, yaitu haustorium. Ujung haustorium menembus diantara sel epidermis kedalam korteks inang dan terdiri atas sel yang memanjang, yaitu hifa. Didalam korteks, hifa tumbuh bebas menyebar didalam jaringan dan mengadakan kontak dengan unsur pembuluh. Satu berkas xilem dan floem berdiferensiasi dalam haustorium membentuk hubungan antara jaringan pembuluh inang dan Cuscuta.
Penelitian ultrastruktur dan perkembangan haustorium Orobanche menunjukkan bahwa sel haustorium mempunyai sitoplasma yang kaya ribosom, RE kasar, dan organel yang lain. Namun didalamnya tidak terdapat plasmodesmata yang menghubungkan haustorium dan sel inang. Unsur trakea haustorium dihubungkan dengan unsur trakea inang oleh notkah.
ADAPTASI AKAR PADA KONDISI KERING
Pada kondisi kering, akar beradaptasi dengan membentuk kulit yang tebal, sklerifikasi, dan isolasi silinder pembuluh dengan pembentukan periderm atau nekrosis parenkim korteks. Xilem berkembang dengan baik sehingga dapat membantu pengangkutan air dengan cepat. Sejumlah lapisan korteks akar primer tumbuhan gurun pasir berkurang sehingga jarak antara tanah dengan stele semakin pendek. Selain itu, pita Caspary-nya lebih lebar dibandingkan dengan tumbuhan mesofit. Pada kasus yang ekstrim, pita Caspary menempati seluruh dinding menjari dan melintang sel endodermis. Padahal endodermis merupakan penghalang semipermeabel yang mengendalikan pergerakan larutan didalam selinder pusat, sehingga endodermis berfungsi lebih efisien apabila protoplasma menempel di bagian yang luas dari dinding menjari dan melintang endodermis.
HUBUNGAN ANTARASISTEM PEMBULUH AKAR DAN BATANG
Sistem pembuluh primer akar dan batang berbeda struktur dan arah perkembangan menjarinya. Protoxilem pada akar bersifat eksark, sedangkan pada batang bersifat endark. Susunan xilem dan floem pada akar berselang-seling, sedangkan pada batang menyamping. Pola berkas pengangkut batang tidak sama dengan akar. Pada pertemuan sistem pembuluh akar dan batang terjadi adaptasi satu dengan lainnya. Daerah ini disebut daerah peralihan atau leher akar.
Struktur daerah peralihan sangat rumit, dan antara species satu dan yang lain berbeda. Biasanya struktur ini dicari dari serangkaian irisan seri kecambah yang jaringan pembuluh primernya telah  berkembang penuh, tetapi belum mengadakan pertumbuhan sekunder. Panjang daerah peralihan biasanya lebih besar daripada garis tengah akar maupun batang kerena di daerah ini terjadi pembelahan, perputaran, perbanyakan, dan penggabungan untaian xilem dan floem. Beberapa bentuk perubahan dari akar ke batang ditinjau dari stuktur pembuluhnya dapat di pelajari dari Gambar 53.

Tidak ada komentar:

Posting Komentar