BAB I PENDAHULUAN
A. Lata Latarr Belak Belakang ang Ekofis Ekofisiol iologi ogi Tanama anaman n adalah adalah ilmu ilmu tentan tentang g respon respon fisiol fisiologi ogiss tanama tanaman n terhada terhadap p lingkun lingkungan. gan. Fisiol Fisiologi ogi adalah adalah ilmu ilmu yang yang mendesk mendeskrip ripsik sikan an tentan tentang g mekanisme fisiologis yang mendasari observasi ekologi. Di sisi lain, ilmuan ekologi atau fisiologi mengarahkan permasalahan ekologi tentang pengontrolan pertumbuhan, reproduksi, kemampuan bertahan hidup, dan penyebaran geografi tanaman sebagai proses yang diakibatkan oleh interaksi antara tanaman dengan mekanisme fisikanya, kimia, dan lingkungan biotik Lingkungan adalah suatu sistem kompleks yang berada di luar individu yang mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan organisme. Lingkungan tidak tidak sama sama dengan dengan habitat habitat.. Habita Habitatt adalah adalah tempat tempat di mana mana organi organisme sme atau komunitas organisme hidup. rganisme terdapat di laut, di padang pasir, di hutan dan lain sebagainya. sebagainya. !adi habitat se"ara garis besar dapat dibagi men#adi men#adi habitat darat dan habitat air. $enuru $enurutt Ensikl Ensiklope opedia dia %ehuta %ehutanan nan,, lingkun lingkungan gan adalah adalah #umlah #umlah total total dari dari faktor&f faktor&faktor aktor non genetik genetik yang mempengaruhi mempengaruhi pertumbuhan pertumbuhan dan reproduksi reproduksi pohon. 'ni men"akup hal yang sangat luas, seperti tanah, kelembaban, "ua"a, pengaruh hama, penyakit, dan kadang&kadang intervensi manusia. %epentingan atau pengaruh pengaruh faktor&f faktor&faktor aktor lingkungan terhadap tumbuhan tumbuhan berbeda&beda berbeda&beda pada saat yang berlainan. (uatu faktor atau beberapa faktor dikatakan penting apabila pada suatu )aktu tertentu faktor atau faktor&faktor itu sangat mempengaruhi hidup hidup dan tumbuhn tumbuhnya ya tumbuh& tumbuh&tum tumbuh buhan, an, karena karena dapat dapat pada pada taraf taraf minim minimal, al, ma*imal ma*imal atau optimal, optimal, menurut menurut batas&batas batas&batas toleransi dari tumbuh&tumb tumbuh&tumbuhan uhan atau masyarakat masyarakat masing&masing. masing&masing. +ara ahli lingkungan memberikan definisi bah)a lingkungan enviroment - adalah suatu sistem yang kompleks dimana berbagai faktor berpengaruh timbal&balik satu sama lain dan dengan masyarakat tumbuh&tumbuhan.
1
(etiap organisme hidup dalam lingkungannya masing masing. Begitu #uga #umlah dan kualitas organisme penghuni disetiap habitat tidak sama. Faktorfaktor yang ada dalam lingkungan saling berinteraksi dengan organisme, sehingga sulit untuk memisahkan dan mengubahnya tanpa mempengaruhi bagian lain dari lingkungan itu. leh karena itu untuk dapat memahami struktur dan kegiatannya perlu dilakukan penggolongan faktorfaktor lingkungan tersebut. %adang&kadang, faktor&faktor tertentu di lingkungan berubah "ukup parah memiliki efek yang merugikan pada kelangsungan hidup, pertumbuhan, dan reproduksi tanaman. Tekanan lingkungan, seperti ban#ir kelebihan air-, kekeringan, atau suhu ekstrim, dapat berdampak menghan"urkan hasil panen di bidang pertanian. Dalam ekosistem alami, tanaman yang tidak bisa mentolerir "ekaman stres- lingkungan dengan baik atau menyerah dalam persaingan dengan tanaman lain, mereka akan punah se"ara lokal. Dengan demikian, tekanan lingkungan merupakan faktor penting dalam menentukan rentang geografis tanaman. B. /umusan $asalah /umusan masalah dalam makalah ini yaitu sebagai berikut 0 1. Apa definisi dari lingkungan serta apa sa#a yang termasuk komponen lingkungan itu 2 3. Bagaimana interaksi dan adaptasi tumbuhan dengan faktor lingkungan 2
4.
Tu#uan Tu#uan dari pembuatan makalah ini yaitu sebagai berikut 0 1. 5ntuk mengetahui definisi dari lingkungan dan komponen
dari
lingkungan. 3. 5ntuk mengetahui bagaimana interaksi dan adaptasi tumbuhan dengan faktor lingkungan.
2
D. $anfaat 1. Dapat mengetahui definisi dari lingkungan dan komponen dari lingkungan 3. Dapat mengetahui bagaimana interaksi dan adaptasi tumbuhan dengan faktor lingkungan.
BAB II PEMBAHASAN A. Definisi dan Komponen Lingkungan 1. Definisi Lingkungan Lingkungan adalah kombinasi antara kondisi fisik yang men"akup
keadaan sumber daya alam seperti tanah, air, energi surya, mineral, serta flora dan fauna yang tumbuh di atas tanah maupun di dalam lautan, dengan kelembagaan yang meliputi "iptaan manusia seperti keputusan bagaimana menggunakan lingkungan fisik tersebut. Lingkungan adalah sistem kompleks yang dapat berpengaruh terhadap pertumbuhan dan perkembangan makhluk hidup dan merupakan ruang tiga dimensi, dimana makhluk hidupnya sendiri merupakan salah satu bagiannya. Lingkungan bersifat dinamis berubah setiap saat. +erubahan yang ter#adi dari faktor lingkungan akan mempengaruhi
3
makhluk hidup dan respon makhluk hidup terhadap faktor tersebut yang akan berbeda&beda menurut skala ruang dan )aktu, serta kondisi makhluk hidup. Faktor&faktor lingkungan mempengaruhi suatu organisme se"ara sendiri& sendiri atau kombinasi dari berbagai faktor. +engaruhnya dapat menentukan kehadiran atau keberadaan dan proses kehidupan makhluk hidup. Terdapat berbagai
prinsip
yang
mendasari
hubungan
makhluk
hidup
dengan
lingkungannya, seperti makhluk hidup tidak dapat hidup pada lingkungan yang hampa udara6 segala sesuatu yang dapat mempengaruhi makhluk hidup akan membentuk lingkungan atau faktor lingkungan yang terdiri dari faktor lingkungan abiotik dan lingkungan biotik. (etiap #enis, individu, kelompok atau umur makhluk hidup dipengaruhi atau membutuhkan faktor lingkungan yang berbeda&beda. %omponen&komponen lingkungan terdiri dari faktor&faktor lingkungan fisika&kimia)i dan biologi, seperti energi, tanah, gas&gas atmosfir, tumbuhan hi#au, manusia atau dekomposer. Dari analisis faktor&faktor lingkungan berdasarkan aspek faktor lingkungan yang penting, terdapat ma"am&ma"am fa"tor lingkungan, seperti faktor iklim, geografis dan edafis lingkungan abiotik- dan faktor tumbuhan, he)an, dekomposer, dan manusia sebagai lingkungan biotik. Berkaitan dengan sifat&sifat toleransi dan adaptasi makhluk hidup terhadap lingkungannya, terdapat beragam #enis, sifat, 3.
keanekaragaman, kelimpahan, dan pola sebaran makhluk hidup. %omponen Lingkungan Lingkungan merupakan bagian yang kompleks dari berbagai faktor yang saling berinterakasi satu sama lainnya. Tidak sa#a antara biotik dan abiaotik tetapi #uga antara biotik itu sendiri dan antara abiotik dengan abiotik. Dengan demikian se"ara operasional adalah sulit untuk memisahkan satu faktor terhadap lainnya tanpa mempengaruhi kondisi se"ara keseluruhan. $eskipun demikian untuk memahami struktur dan berfungsinya faktor lingkungan ini, se"ara abstrak kita dapat bagi faktor lingkungan ini ke dalam komponen komponennya. 4ara lain untuk menggambarkan pembagian komponen lingkungan ini seperti yang diungkapkan oleh Billinga 1789-, ia
4
membaginya dalam dua komponen utama yaitu komponen fisik atau abiotik dengan komponen hidup atau biotik, yang masing masing komponen di#abarkan dalam berbagai faktorfaktornya. B. Lingkungan Abiotik Abiotik bahasa 'nggris0 Abiotic- adalah salah satu komponen atau faktor
dalam lingkungan. %omponen abiotik merupakan segala sesuatu yang tidak bernya)a seperti tanah, udara, air, iklim, kelembaban, "ahaya, bunyi.. Abiotik tidak memiliki "iri sebagaimana faktor biotik, yaitu, bernapas, tumbuh, berkembang biak, makan dan minum dan melakukan ekskresi. Faktor abiotik adalah faktor pendorong untuk biotik sehingga biotik dapat hidup dan melakukan aktivitas. Faktor abiotik adalah faktor yang berasal dari alam semesta yang tidak hidup, misalnya udara, air, "ahaya, dll. Fungsi&fungsi komponen abiotik dalam pemenuhan kebutuhan manusia dan yang dapat mempengaruhi ekosistem antara lain tanah, suhu atau temperatur, "ahaya matahari, air, udara, mineral, keasaman pH-, kadar garam salinitas-, topografi, ga ris lintang C. Lingkungan Biotik Lingkungan biotik adalah suatu lingkungan
yang
mempunyai
kehidupan, di"ontohkan 0 he)an , manusia , mikroorganiseme. Begitu pula lingkungan abiotik adalah lingkungan benda yang tidak hidup , misalnya air, udara, tanah, dan lain lain. (aling ketergantungan antara komponen biotik dan abiotik. :ang termasuk lingkungan biotik diantaranya makanan, tanaman, binatang dan interaksi satu sama lainnya #uga terhadap lingkungan abiotik. %elestarian dan kese#ahteraan manusia se"ara luas tergantung pada makanan seperti buah&buahan, sayur&sayuran, dan daging. Begitu #uga dengan hubungan antara manusia dengan mahkluk hidup lainnya. (ebagai "ontoh beberapa bakteri di dalam lambung membantu orang untuk dapat men"erna makanan&makanan tertentu. D. Inteaksi dan Adaptasi !umbu"an dengan #akto Lingkungan
5
4ekaman stress- merupakan faktor lingkungan biotik dan abiotik yang dapat mengurangi la#u proses fisiologi. Tanaman mengimbangi efek merusak dari "ekaman melalui berbagai mekanisme yang beroperasi lebih dari skala )aktu yang berbeda, tergantung pada sifat dari "ekaman dan proses fisiologis yang terpengaruh. /espon ini bersama&sama memungkinkan tanaman untuk mempertahankan tingkat yang relatif konstan dari proses fisiologis, meskipun ter#adinya "ekaman se"ara berkala dapat mengurangi kiner#a tanaman tersebut. !ika tanaman akan mampu bertahan dalam lingkungan yang ter"ekam, maka tanaman tersebut memiliki tingkat resistensi terhadap "ekaman. 4ontoh "ekaman adalah kekurangan nitrogen, kelebihan logam berat, kelebihan garam dan naungan oleh tanaman lain Lambers, 177;-. Dalam ekosistem alami, tanaman yang tidak bisa mentolerir "ekaman stres- lingkungan dengan baik atau menyerah dalam persaingan dengan tanaman lain, mereka akan punah se"ara lokal. Dengan demikian, tekanan lingkungan merupakan faktor penting dalam menentukan rentang geografis tanaman. Di sini, akan diuraikan beberapa tekanan abiotik tak hidup- yang umum dihadapi tanaman. %ompensasi yang dilakukan tanaman untuk efek karena adanya "ekaman, ter#adi berbeda pada tiap tanaman untuk skala )aktunya, karena mekanismenya berbeda&beda tergantung hal itu pada "ekaman alami dan proses fisiologinya. !ika tanaman mampu menghadapi stress lingkungan pasti tanaman tersebut mempunyai ketahanan "ekaman stress resistance-.
18 rganisme yang mampu beradaptasi terhadap lingkungannya mampu untuk0 memperoleh air, udara dan nutrisi makanan-,
mengatasi kondisi fisik lingkungan seperti
temperatur, "ahaya dan panas, mempertahankan hidup dari musuh alaminya, bereproduksi, merespon perubahan yang ter#adi di sekitarnya. rganisme yang
6
mampu beradaptasi akan bertahan hidup, sedangkan yang tidak mampu beradaptasi akan menghadapi kepunahan atau kelangkaan #enis. 1. /espons terhadap %ekurangan Air 4ekaman kekeringan ter#adi ketika ketersediaan air pada tanah berkurang dan kondisi atmosfer menyebabkan terus berkurangnya air karena transpirasi dan evaporasi. 4ekaman bisa ter#adi pada tanaman atau periode )aktu yang pan#ang. +ada kondisi "ekaman kekeringan maka stomata akan menutup sebagai upaya untuk menahan la#u transpirasi. (aat stomata $enurut
tertutup, maka tidak akan ter#adi fotosintesis ?oko, 3>>7-. !umin
1773-,
kekurangan
air
langsung
mempengaruhi
pertumbuhan vegetatif tanaman. +roses ini pada sel tanaman ditentukan oleh
tegangan
pertumbuhan
turgor.
sel
Hilangnya
penggandaan
dan
turgiditas
dapat
pembesaran-
menghentikan
yang
akibatnya
pertumbuhan tanaman terhambat. %ehilangan air pada #aringan tanaman akan menurunkan turgor sel, meningkatkan konsentrasi makro molekul serta senya)a&senya)a dengan berat molekul rendah, mempengaruhi membran sel dan potensi aktivitas kimia air dalam tanaman. +eran air yang sangat penting tersebut menimbulkan konsekuensi bah)a langsung atau tidak langsung kekurangan air pada metaboliknya
sehingga
tanaman dapat
akan
menurunkan
(inaga, 3>>3-.
2.
Respons terhadap Kekurangan Oksigen
7
mempengaruhi
semua proses
pertumbuhan
tanaman
%eterangan 0 a- +otongan melintang suatu akar kontrol yang ditumbuhkan pada medium hidroponik yang diaerasi. b- (uatu akar per"obaan ditumbuhkan dalam medium hidroponik tak diaerasi
Tumbuhan yang disiram terlalu banyak air bisa mengalami kekurangan
oksigen
karena
tanah
kehabisan
ruangan
udara
yang
menyediakan oksigen untuk respirasi seluler akar. Beberapa tumbuhan se"ara struktural diadaptasikan ke habitat yang sangat basah. (ebagai "ontoh, akar pohon bakau yang terendam air, yang hidup di ra)a pesisir pantai, adalah sinambung dengan akar udara yang menyediakan akses ke oksigen. Akan tetapi bagaimana tumbuhan yang tidak biasa hidup di lingkungan akuatik bisa mengatasi kekurangan oksigen pada tanah yang digenangi air2 (atu perubahan struktural adalah pembentukan saluran udara yang menyediakan oksigen pada akar yang terendam. %ekurangan oksigen merangsang produksi hormon etilen, yang menyebabkan beberapa sel dalam korteks akar mengalami penuaan dan mati. +erusakan dinding sel se"ara en@imatik membentuk
saluran
udara
yang
berfungsi
sebagai
snorkel
yang
menyediakan oksigen untuk akar yang terendam. C. /espons terhadap 4ekaman aram !ika air hu#an sedikit, garam tidak akan dilepaskan dari volume tanah, dimana hasil akan berkurang dengan bertambahnya #umlah garam. +engaruh utama salinitas adalah berkurangnya pertumbuhan daun yang langsung mengakibatkan
berkurangnya
fotosintesis
tanaman.
Tanggapan yang
pertama kali dilakukan tanaman adalah menurunkan tekanan turgor.
8
+enurunan tekanan turgor ini berdampak pada menurunnya kemampuan perkembangan
dan
perbesaran
ukuran
sel.
+enurunan
turgor
ini
diperkirakan sebagai proses yang paling sensitive pada tanaman dalam merespon adanya kondisi "ekaman kekeringan. Akibat dari menurunnya turgor ini bisa berpengaruh pada penurunan pertumbuhan yang meliputi pertambahan pan#ang batang, perluasan daun dan penyempitan stomata ?oko, 3>>7-. .
/espons terhadap 4ekaman +anas +anas berlebihan dapat mengganggu dan akhirnya membunuh suatu tumbuhan dengan "ara mendenaturasi en@im&en@imnya dan merusak metabolismenya dalam berbagai "ara. (alah satu fungsi transpirasi adalah pendinginan melalui penguapan. +ada hari yang panas, misalnya, temperatur daun berkisar C4 sampai 1>4 di ba)ah suhu sekitar. Tentunya, "ua"a panas dan kering #uga "enderung menyebabkan kekurangan air pada banyak tumbuhan6 penutupan stomata sebagai respons terhadap "ekaman ini akan menghemat air, namun mengorbankan pendinginan melalui penguapan tersebut. Dilema ini merupakan salah satu alasan b ah)a hari&hari yang sangat panas dan kering meminta korban seperti yang ter#adi pada sebagian besar tumbuhan. (ebagian besar tumbuhan memiliki suatu respons "adangan yang memungkinkan mereka untuk bertahan hidup dalam "ekaman panas. Di atas suatu temperatur tertentu sekitar >4 pada sebagian besar tumbuhan yang menempati daerah empat musim&sel&sel tumbuhan mulai mensintesis suatu protein khusus dalam #umlah yang "ukup banyak disebut protein ke#ut&panas heat&sho"k protein-. +ara peneliti #uga telah menemukan respons ini pada he)an dan mikroorganisme yang didedahkan pada "ekaman panas. Beberapa di antara protein ke#ut&panas itu identik dengan protein "haperone pengantar-, yang berfungsi pada sel&sel yang tidak ter"ekam sebagai
9
penopang sementara yang membantu protein lain melipat membentuk konformasi fungsionalnya. +rotein ke#ut&panas kemungkinan mengapit en@im serta protein lain dan membantu men"egah denaturasi. 9. /espons terhadap 4ekaman Dingin (atu permasalahan yang dihadapi tumbuhan ketika temperatur lingkungan turun adalah perubahan ketidakstabilan membran selnya. 'ngat bah)a membran biologis adalah mosaik "air, dengan protein dan lipid yang bergerak se"ara lateral dalam sumbu membran tersebut. %etika membran itu didinginkan di ba)ah suatu ririk kritis, membran akan kehilangan ke"airannya karena lipid men#adi terkun"i dalam struktur kristal. %eadaan ini mengubah transpor @at terlarut mele)ati membran, #uga mempengaruhi fungsi protein membran. Tumbuhan merespons terhadap "ekaman dingin dengan "ara mengubah komposisi lipid membrannya. 4ontohnya adalah meningkatnya proporsi asam lemak tak #enuh, yang memiliki srruktur yang mampu men#aga membran tetap "air pada suhu lebih rendah dengan "ara menghambat pembentukan kristal. $odifikasi molekuler seperti itu pada membran membutuhkan )aktu beberapa #am hingga beberapa hari, yang men#adi satu alasan bah)a pendinginan se"ara mendadak umumnya lebih men"ekam bagi tumbuhan dibandingkan dengan penurunan suhu udara se"ara perlahan&lahan. 8. /espons terhadap Herbivora Herbivora merupakan he)an yang pemakan tumbuhan adalah suatu "ekaman yang dihadapi tumbuhan dalam setiap ekosistem. Tumbuhan menghadapi herbivora yang begitu banyak baik dengan pertahanan fisik, seperti duri, maupun pertahanan kimia, seperti produksi senya)a yang tidak enak atau bersifat toksik. (ebagai "ontoh, beberapa tumbuhan menghasilkan
10
suatu asam amino yang tidak umum yang disebut kanavanin yang dinamai berdasarkan salah satu sumbernya, #a"kbean Cannavalia ensiformis-. %anavanin mirip dengan arginin, salah satu dari 3> asam amino yang digunakan oleh organisme untuk menyusun proteinnya. !ika suatu serangga memakan tumbuhan yang mengandung kanavanin, molekul itu bergabung ke dalam protein serangga di tempat yang biasanya ditempati oleh arginin. %anavanin "ukup berbeda dari arginin, sehingga dapat mengganggu konformasi dan fungsi protein tersebut, yang menyebabkan matinya serangga tersebut 4ampbell, dkk., 3>>C-. (alah satu "ontoh tanaman lainnya adalah +ohon Akasia yang dapat mengeluarkan @at yang bersifat ra"un bagi he)an herbivora. leh karena itu, he)an herbivora #adi enggan untuk mendekat, apalagi memakannya.
kematian
pada
tumbuhan
lain
yang
ada
di
sekitarnya
=ikipedia, 3>18-.
BAB III PENU!UP
A. Kesimpu$an %esimpulan pada makalah ini yaitu sebagai berikut 0 %. Lingkungan adalah kombinasi antara kondisi fisik yang men"akup
keadaan sumber daya alam seperti tanah, air, energi surya, mineral, serta flora dan fauna yang tumbuh di atas tanah maupun di dalam lautan, dengan kelembagaan yang meliputi "iptaan manusia seperti keputusan bagaimana menggunakan lingkungan fisik tersebut. &. 4ekaman stress- merupakan faktor lingkungan biotik dan abiotik yang dapat mengurangi la#u proses fisiologi. Tanaman mengimbangi efek
11
merusak dari "ekaman melalui berbagai mekanisme yang beroperasi lebih dari skala )aktu yang berbeda, tergantung pada sifat dari "ekaman dan proses fisiologis yang terpengaruh. Tumbuhan dapat memberikan respon terhadap kekurangan air, oksigen, "ekaman garam, "ekaman panas, "ekaman dingin, dan respon terhadap herbivora. B. Saan +enulis menyarankan agar makalah ini
dapat
dimanfaatkan
sebagaimana mestinya. (emoga dengan adanya makalah ini dapat membantu mahasis)a untuk memahami lebih mendalam
terhadap pembela#aran
ekofisiologi, terutama pada materi interaksi dan adaptasi tumbuhan terhadap lingkungannya.
DA#!A' PUS!AKA
Anonim, 3>18. Adaptasi. https0GGid.)ikipedia.orgG)ikiGAdaptasi. diakses pada tanggal 3> !uli 3>18.
4ampbell, /ee"e, dan $it"hell. 3>>C. Biologi. Erlangga. !akarta.
!umin, H. B. , 1773. Ekologi Tanaman suatu Pendekatan Fisiologi. /a#a)ali +ress. !akarta.
12
Lambers, H., F. (tuart 4hapin, Thi#s L. +ons. 177;. Plant Physiological Ecology. (pringer.
(inaga, (. 3>>3. Asam Absisik Sebuah Mekanisme Adaptasi Tanaman Terhadap Cekaman ekeringan. Hal 1&8. Diakses dari http0GG))).daneprairie."om
?oko, . 3>>7. Cekaman ekeringan. Diakses dari [email protected]."om.
13
