Sunday, 3 August 2014

Tumbuhan Yang Bergerak Aktif


Dionaea muscipula (Penjebak Venus)

Dionaea muscipula merupakan tumbuhan karnivora yang sangat terkenal karena bentuknya. Daunnya serupa cangkang kerang dengan beberapa rambut pemicu di dalamnya. Permukaan dalam ‘cangkang’ yang berwarna merah menarik datangnya serangga. Mangsa yang tertarik, secara tidak sengaja akan menyenggol rambut pemicu yang menyebabkan perangkap menutup dan mulai mencernanya. Daun dapat menutup dengan kecepatan 100 milidetik.
Referensi
Forterre Y, Skotheim JM, Dumais J, Mahadevan L (2005) How the Venus flytrap snaps. Nature 433(7024):421-425
Aldrovanda vesiculosa (Waterwheel Plant)
Aldrovanda vesiculosa bisa dikatakan versi miniatur akuatik dari Dionaea muscipula, dengan kecepatan penutupan daun mencapai 10-20 milidetik. Dikatakan miniatur karena ukuran perangkap hanya 4-7 mm, dibandingkan dengan Dionaea yang mencapai 2-6 cm.
Meskipun demikian, mekanisme penutupan perangkap kedua spesies ini berbeda. Dionaea melibatkan pelengkungan kedua “cangkang” perangkap sehingga menangkup erat mangsa di dalamnya, sedangkan pergerakan menutup Aldrovanda hanya melibatkan pangkal  penjebak, tanpa mengubah perubahan bentuk “cangkang”-nya.
Referensi
Poppinga S, Joyeux M (2011) Different mechanics of snap-trapping in the two closely related carnivorous plants Dionaea muscipula and Aldrovanda vesiculosa. Phys. Rev. E. Stat. Nonlin. Soft. Matter. Phys. 84: 041928. doi: 10.1103/physreve.84.041928
Mimosa pudica (Shy Princess)
Tumbuhan ini banyak mendapat nama lokal yang berarti ‘malu’ atau ‘tidur’. Nama itu diberikan karena gerakan menutup daunnya secara cepat sebagai reaksi atas sentuhan, tiupan, goyangan, dan panas. Kecepatan penutupan daun tergantung pada kekuatan dan kecepatan rangsangan. Semakin kuat dan cepat rangsangan yang diberikan maka semakin cepat pula daun menutup. Daun akan kembali membuka dalam waktu beberapa menit.
Pergerakan daun ini terjadi akibat aksi kelompok sel yang ada di pangkal daun. Pada siang hari, sel ini penuh dengan air (turgid) sehingga menyebabkan pangkal daun menjadi kaku dan daun membuka. Rangsangan tekanan menimbulkan sinyal elektrik dari area yang mendapat rangsang dan ditransmisikan hingga mencapai sel pangkal daun. Selanjutnya, sinyal ini akan memicu pelepasan ion kalium (K+) dan klorida (Cl), sekaligus menyebabkan pengeluaran air dari dalam sel. Sebagai akibatnya, sel menjadi ‘kempes’ dan daun pun menutup. Rangsangan dapat diteruskan ke sel-sel di sepanjang daun sehingga keseluruhan daun yang dapat menutup bersamaan.

Beberapa saudara dan sepupunya dalam keluarga Fabaceae juga memiliki sifat yang sama, antara lain Mimosa nuttallii (Catclaw- atau Sensitive-Brier), Neptunia lutea (Yellow-Puff), dan Chamaecrista nictitans (Sensitive Partridge Pea).
Referensi
Shailes S (2013) Mimosa pudica: a fast moving plant. http://plantscientist.wordpress.com/2013/05/11/mimosa-pudica-a-rapidly-moving-plant/ Diakses: 1 Agustus 2014
Visnovitz T, Világi I, Varró P, Kristóf Z (2007) Mechanoreceptor cells on the tertiary pulvini of Mimosa pudica L. Plant Signal Behav. 2(6):462-466
Codariocalyx motorius (Dancing Grass)
Nama lain dari tumbuhan ini adalah Desmodium gyrans. Nama lokal seperti Rumput Menari dan Tumbuhan Semafor cukup menjelaskan gerakan yang diperagakannya. Gerakan ritmik melingkar  dalam beberapa menit dilakukan oleh daun lateral yang lebih kecil dibandingkan daun terminal. Kecepatan gerakan daun lateral ini tergantung suhu. Pada  suhu 35°C, daun dapat menyelesaikan gerak melingkarnya dalam waktu 90 detik.
Sementara itu, pergerakan daun terminal lambat dan utamanya ke posisi horizontal pada pagi hari dan ke arah bawah saat malam (gerakan niktinastik atau tidur).  
Tidak diketahui pasti mengapa tumbuhan melakukan pergerakan seperti itu. Para ahli menduga alasan tumbuhan melakukan hal ini adalah untuk mencari arah sinar matahari optimal. Dugaan yang lain adalah untuk perlindungan dari konsumennya. Gerakan itu dapat mengusir kupu-kupu yang berniat menitipkan telurnya pada daun dan menarik binatang seperti kadal, burung, dan serangga predator, untuk dijadikan satuan pengamanan.
Referensi
Johnsson A, Sharma VK, Engelmann W (2012) The Telegraph Plant: Codariocalyx motorius (Formely Also Desmodium gyrans). Dalam: Volkov AG (editor) Plant Electrophysiology. Berlin: Springer-Verlag, pp 85-123
Lev-Yadun S (2013) The enigmatic fast leaflet rotation in Desmodium motorium: Butterfly mimicry for defense? Plant Signal. Behav. 8(6):e24473
Utricularia spp (Bladderwort)
Utricularia merupakan keluarga besar karnivora akuatik, dengan anggota lebih dari 220 spesies. Perangkat penjebak berupa kantung elastic berkatup, berukuran 1-6 mm yang dapat menyedot mangsa secara cepat. Katup dapat membuka dengan kecepatan rata-rata 0.5 milidetik dan menutup kembali dalam kecepatan rata-rata 2.5 milidetik. Selama proses penyedotan mangsa, bentuk kantung berubah. Durasi waktu yang diperlukan untuk kembali ke bentuk semula dan siap digunakan kembali antara 0.5-300 milidetik.
Referensi
Adamec L (2011) The smallest but fastest: Ecophysiological characteristics of traps of aquatic carnivorous Utricularia. Plant Signal Behav. 6(5):640-646. doi: 10.4161/psb.6.5.14980
Lloyd FE (1929) The mechanism of the water tight door of the Utricularia trap. Plant Physiol. 4(1):87-102
Vincent O, Weißkopf C, Poppinga S, Masselter T, Speck T, et al (2011) Ultra-fast underwater suction traps. Proc. Biol. Sci. 278(1720):2909-2914
Vincent O, Marmottant P (2011) Carnivorous Utricularia: The buckling scenario. Plant Signal Behav. 6(11):1752-1754
Vincent O, Roditchev I, Marmottant P (2011) Spontaneous firings of carnivorous aquatic Utricularia traps: Temporal patterns and mechanical oscillations. PLoS One 6(5): e20205. doi: 10.1371/journal.pone.0020205
Drosera spp (Sundew)
Beberapa spesies Drosera dapat bergerak melingkupi mangsa yang telah ditangkapnya. Misalnya Drosera capensis dengan daun serupa lengan panjang. Saat ada serangga terjerat cairan lengketnya maka daun mulai bergerak perlahan ke arah mangsa sehingga makin sulit untuk melepaskan diri.
Drosera glanduligera yang berasal dari bagian selatan Australia, memperlihatkan mekanisme pelontaran. Mangsa serangga yang berjalan dekat tumbuhan ini akan memicu tentakel yang sensitif sentuhan, yang kemudian akan melontarkannya ke tentakel terdekat yang memiliki lem perekat. Si serangga malang itu pun kemudian dibawa di bagian tengah daun yang membentuk cekungan bagaikan piring sajian.

Referensi
Poppinga S, Hartmeyer SRH, Seidel R, Masselter T, Harmeyer I, et al (2012) Catapulting tentacles in a sticky carnivorous plant. PLos ONE 7(9): e45735. doi: 10.1371/journal.pone.0045735
Stylidium spp (Trigger Plant)
Tumbuhan dalam genus ini dapat digolongkan sebagai tumbuhan karnivora. Pada tangkai, khususnya tangkai bunga, terdapat kelenjar penghasil getah perekat yang mengandung enzim pencerna. Namun, pergerakan aktif bukan terkait sifat karnivoranya, melainkan pada kolom bunga.
Kolom bunga tumbuhan genus Stylidium merupakan hasil penggabungan tangkai dan kepala sari. Bagian ini sensitif dan merespon sentuhan. Saat ada serangga (bukan mangsa) menyentuh permukaan kolom, terjadi perubahan fisiologi berupa tekanan turgor kolom bunga. Akibatnya, kolom dengan cepat melayangkan hantaman pada serangga tersebut. Serangga itu pun terselimuti oleh polen, tetapi tidak mengalami bahaya.
“Serangan” kolom ini bisa terjadi dalam 15-30 milidetik. Setelah itu, kolom kembali ke posisi aslinya dalam waktu beberapa menit hingga setengah jam, tergantung pada suhu dan spesiesnya. Kolom dapat melakukan “serangan” beberapa kali hingga akhirnya tidak merespon rangsangan sama sekali.
Referensi
Darnowski DW, Carrol DM, Plachno B, Kabanoff E, Cinnamon E (2006) Evidence of protocarnivory in Triggerplants (Stylidium spp.; Stylidiaceae). Plant Biol. 8:1-8. doi: 10.1055/s-2006-924472
Findlay GP (1978) Movement of the column of Stylidium crassifolium as a function pf temperature. Aust. J. Plant Physiol. 5(4):477-484
Findlay GP, Findlay N (1981) Respiration-dependent movements of the column of Stylidium graminifolium. Aust. J. Plant. Physiol. 8(1):45-56
Morus alba (White Mulberry)
Pergerakan cepat dari tumbuhan yang daunnya disukai ulat sutra ini ada pada stamen. Tangkai benang sari tersebut berperan seperti katapel yang melontarkan polen dengan melepas energi elastik hanya dalam waktu 25 mikrodetik. Gerakan yang dihasilkan mencapai kecepatan 560 km per jam, atau sedikit lebih cepat daripada setengah kecepatan suara. Dengan demikian, tanaman ini menjadi pemegang rekor pergerakan tumbuhan tercepat.
Referensi
Taylor PE, Card G, House J, Dickinson MH, Flagan RC (2006) High-speed pollen release in the white mulberry tree, Morus alba L. Sex. Plant Repro. 19(1):19-24. doi: 10.1007/s00497-006-0025-5
Cornus Canadensis (Bunchberry Dogwood)
Sama dengan Morus alba, tumbuhan ini juga mampu melontarkan polennya ke udara dengan cara membuka bunganya secara eksplosif. Bunga membuka dalam waktu tidak kurang dari 0.5 milidetik.
Referensi
Edwards J, Whitaker D, Klionsky S, Laskowski MJ (2005) Botany: a record-breaking pollen catapult. Nature 435:164. doi: 10.1038/435164a
Ecballium elaterium (Squirting Cucumber)
Mentimun yang satu ini memiliki cara agresif untuk menyebar bijinya. Saat matang, buah menyemburkan cairan berlendir mengandung biji.
Tumbuhan lain yang memiliki model penyebaran yang sama adalah Arceuthobium spp (Dwarf Mistletoe) dan dari kelompok jamur, Pilobolus crystallinus. Buah Arceuthobium spp meningkatkan tekanan hidrostatik internal untuk kemudian menembakkan biji tunggal yang lengket dengan kecepatan mencapai 80 km per jam.  Pilobolus crystallinus merupakan jamur yang tingginya hanya 2-4 cm ini menembakkan sporanya dalam mukus hingga sejauh 2 meter.