A. Niche (Relung Ekologi)
Relung atau niche merupakan tempat makhluk hidup berfungsi di habitatnya, bagaimana cara hidup, atau peran ekologi makhluk hidup tersebut. Jadi pada dasarnya makhluk hidup secara alamiah akan memilih habitat dan relung ekologinya sesuai dengan kebutuhannya, dalam arti bertempat tinggal, tumbuh berkembang dan melaksanakan fungsi ekologi pada habitat yang sesuai dengan kondisi lingkungan (misalnya iklim), nutrien, dan interaksi antara makhluk hidup yang ada.
Dalam ekologi, seluruh peranan dan fungsi makhluk hidup dalam komunitasnya dinamakan relung atau niche ekologi. Jadi relung ekologi merupakan semua faktor atau unsur yang terdapat dalam habitatnya yang mencakup jenis-jenis organisme yang berperan, lingkungan, dan tempat tinggal yang sesuai dan spesialisasi populasi organisme yang terdapat dalam komunitas. Relung ekologi bukan konsep yang sederhana, melainkan konsep yang kompleks yang berkaitan dengan konsep populasi dan komunitas. Relung ekologi merupakan peranan total dari semua makhluk hidup dalam komunitasnya.
Dalam ekologi tumbuhan, setiap jenis tumbuhan akan mempunyai relung ekologi yang menentukan struktur komunitas dan menunjukkan pola adaptasi di habitatnya. Relung ekologi merupakan milik yang mewakili anggota komunitas tumbuhan di habitat tersebut.
Dalam pengertian yang lebih luas, relung ekologi tumbuhan tidak saja berkaitan dengan fungsi ekologi tumbuhan dalam ruang fisik (habitat) tempat tumbuh-tumbuhan tumbuh dan berkembang, tetapi juga berkaitan dengan peranannya dalam komunitas, apakah peran dalam habitatnya, dalam jenjang makanannya atau dalam multi dimensi yang berhubungan dengan pH tanah atau iklim. Menurut aspek-aspek tersebut, dikenal relung habitat, relung jenjang makanan, dan relung multidimensi atau relung geografi. Dalam ekosistem, berbagai jenis tumbuhan dan makhluk hidup lainnya dalam habitat dan relung ekologi masing-masing hidup bersama dan berinteraksi. Interaksi yang terjadi antara tumbuhan dan makhluk hidup tersebut, merupakan interaksi yang terjadi antara tumbuh-tumbuhan dengan tumbuhan, antara tumbuhan dan hewan/manusia atau antara tumbuhan dengan mikrobiota.
Hubungan atau asosiasi yang terjadi antara tumbuhan dengan makhluk hidup yang lain dapat bersifat netral (tidak saling merugikan), bersifat positif menguntungkan satu atau kedua individu yang beriteraksi atau bersifat negatif yang merugikan antara kedua individu yang berinteraksi.
B. Strategi Tumbuhan Terhadap Stres.
Stres merupakan suatu kondisi lingkungan yang dapat memberi pengaruh buruk pada pertumbuhan, reproduksi, dan kelangsungan hidup tumbuhan. Pada umumnya stres lingkungan pada tumbuhan dikelompokkan menjadi dua, yaitu:
1. Stres biotik,
Terdiri dari kompetisi intra spesies dan antar spesies, infeksi oleh hama dan penyakit.
a. Strategi tumbuhan terhadap herbivora
Herbivora adalah suatu ancaman yang dihadapi tumbuhan dalam setiap ekosistem. Tumbuhan menghadapi herbivora yang begitu banyak baik dengan pertahanan fisik, seperti duri, maupun pertahanan kimia, seperti produksi senyawa yang bersifat toksik. Sebagai contoh beberapa tumbuhan menghasilkan suatu asam amino yang tidak umum yang disebut kanavanin yang dinamai berdasarkan salah satu sumbernya, jackbean (Cannavalia ensiformis). Kanavanin mirip arginin. Jika suatu serangga memakan tumbuhan yang mengandung kanavanin, molekul itu bergabung dengan protein serangga di tempat yang biasanya ditempati oleh arginin, yang dapat menyebabkan matinya serangga tersebut.
2. Stres abiotik
Terdiri dari Suhu (tinggi dan rendah), air (kelebihan dan kekurangan), radiasi (ultraviolet, infra merah, dan radiasi mengionisasi), kimiawi (garam, gas, dan pestisida), angin, dan suara.
a. Strategi tumbuhan terhadap kelebihan air.
Dampak genangan air adalah menurunkan pertukaran gas antara tanah dan udara yang mengakibatkan menurunnya ketersediaan O2 bagi akar, menghambat pasokan O2 bagi akar dan mikroorganisme (mendorong udara keluar dari pori tanah maupun menghambat laju difusi). Genangan berpengaruh terhadap proses fisiologis dan biokimiawi antara lain respirasi, permeabilitas akar, penyerapan air dan hara, penyematan N. Genangan menyebabkan kematian akar di kedalaman tertentu dan hal ini akan memacu pembentukan akar adventif pada bagian di dekat permukaan tanah pada tanaman yang tahan genangan.
b. Strategi tumbuhan terhadap kekurangan air.
Kekeringan pada tanaman disebabkan oleh kekurangan suplai air di daerah perakaran dan permintaan air yang berlebihan oleh daun dalam kondisi laju transpirasi melebihi laju absorbsi air oleh akar tanaman. Serapan air oleh akar tanaman dipengaruhi oleh laju transpirasi, sistem perakaran, dan ketersediaan air tanah (Lakitan, 1996). Secara umum tanaman akan menunjukkan respon tertentu bila mengalami kekurangan air.
Kekurangan air akan mengganggu aktifitas fisiologis maupun morfologis, sehingga mengakibatkan terhentinya pertumbuhan. Defisiensi air yang terus menerus akan menyebabkan perubahan irreversibel (tidak dapat balik) dan pada gilirannya tanaman akan mati (Haryati, 2008). Respon tanaman terhadap stres air sangat ditentukan oleh tingkat stres yang dialami dan fase pertumbuhan tanaman saat mengalami stress. Respon tanaman yang mengalami stres kekeringan mencakup perubahan ditingkat seluler dan molekuler seperti perubahan pada pertumbuhan tanaman, volume sel menjadi lebih kecil, penurunan luas daun, daun menjadi tebal, adanya rambut pada daun, peningakatan ratio akar-tajuk, sensitivitas stomata, penurunan laju fotosintesis, perubahan metabolisme karbon dan nitrogen, perubahan produksi aktivitas enzim dan hormon, serta perubahan ekspresi (Sinaga, 2008).
Senyawa biokimia yang dihasilkan tanaman sebagai respon terhadap kekeringan dan berperan dalam penyesuaian osmotik bervariasi, antara lain gula-gula, asam amino, dan senyawa terlarut yang kompatibel. Senyawa osmotik yang banyak dipelajari pada toleransi tanaman terhadap kekeringan antara lain prolin, asam absisik, protein dehidrin, total gula, pati, sorbitol, vitamin C, asam organik, aspargin, glisin-betain, serta superoksida dismutase dan K+ yang bertujuan untuk menurunkan potensial osmotik sel tanpa membatasi fungsi enzim (Sinaga, 2008).
c. Strategi tumbuhan terhadap salinitas
Stres garam pada tumbuhan terjadi dengan terdapatnya salinitas atau konsentrasi garam-garam terlarut yang berlebihan dalam tanaman. Stres garam ini umumnya terjadi dalam tanaman pada tanah salin. Stres garam meningkat dengan meningkatnya konsentrasi garam hingga tingkat konsentrasi tertentu yang dapat mengakibatkan kematian tanaman. Garam-garam yang menimbulkan stres tanaman antara lain ialah NaCl, NaSO4, CaCl2, MgSO4, MgCl2 yang terlarut dalam air (Sipayung, 2006). Stres akibat kelebihan Na+ dapat mempengaruhi beberapa proses fisiologi dari mulai perkecambahan sampai pertumbuhan tanaman (Fallah, 2006).
Salinitas tidak ditentukan oleh garam Na Cl saja tetapi oleh berbagai jenis garam yang berpengaruh dan menimbulkan stres pada tanaman. Dalam konteks ini tanaman mengalami stres garam bila konsentrasi garam yang berlebih cukup tinggi sehingga menurunkan potensial air sebesar 0,05 – 0,1 Mpa. Stres garam ini berbeda dengan stres ion yang tidak begitu menekan potensial air (Lewit, dalam Sipayung, 2006).
Toleransi terhadap salinitas adalah beragam dengan spektrum yang luas diantara spesies tanaman mulai dari yang peka hingga yang cukup toleran. Follet et al, (1981 dalam Sipayung, 2006) mengajukan lima tingkat pengaruh salinitas tanah terhadap tanaman, mulai dari tingkat non-salin hingga tingkat salinitas yang sangat tinggi, seperti diberikan pada Tabel 1.
Tabel 1. Pengaruh Tingkat Salinitas terhadap Tanaman
Tingkat Salinitas Konduktivitas (mmhos) Pengaruh Terhadap Tanaman
Non Salin 0 – 2 Dapat diabaikan
Rendah 2 – 4 Tanaman yang peka terganggu
Sedang 4 – 8 Kebanyakan tanaman terganggu
Tinggi 8 – 16 Tanaman yang toleran belum terganggu
Sangat Tinggi > 16 Hanya beberapa jenis tanaman toleran yang
dapat tumbuh
Kelebihan NaCl atau garam lain dapat mengancam tumbuhan karena dua alasan. Pertama, dengan cara menurunkan potensial air larutan tanah, garam dapat menyebabkan kekurangan air pada tumbuhan meskipun tanah tersebut mengandung banyak sekali air. Hal ini karena potensial air lingkungan yang lebih negatif dibandingkan dengan potensial air jaringan akar, sehingga air akan kehilangan air, bukan menyerapnya. Kedua, pada tanah bergaram, natrium dan ion-ion tertentu lainnya dapat menjadi racun bagi tumbuhan jika konsentrasinya relative tinggi. Membran sel akar yang selektif permeabel akan menghambat pengambilan sebagian besar ion yang berbahaya, akan tetapi hal ini akan memperburuk permasalahan pengambilan air dari tanah yang kaya akan zat terlarut (Campbell, 2003).
Salinitas menekan proses pertumbuhan tanaman dengan efek yang menghambat pembesaran dan pembelahan sel, produksi protein serta penambahan biomass tanaman. Tanaman yang mengalami stres garam umumnya tidak menunjukkan respon dalam bentuk kerusakan langsung tetapi pertumbuhan yang tertekan dan perubahan secara perlahan. Gejala pertumbuhan tanaman pada tanah dengan tingkat salinitas yang cukup tinggi adalah pertumbuhan yang tidak normal seperti daun mengering di bagian ujung dan gejala khlorosis. Gejala ini timbul karena konsentrasi garam terlarut yang tinggi menyebabkan menurunnya potensial larutan tanah sehingga tanaman kekurangan air. Sifat fisik tanah juga terpengaruh antara lain bentuk struktur, daya pegang air dan permeabilitas tanah.
d. Strategi tumbuhan terhadap suhu
Suhu sebagai faktor lingkungan dapat mempengaruhi produksi tanaman secara fisik maupun fisiologis. Secara fisik, suhu merupakan bagian yang dipengaruhi oleh radiasi sinar matahari dan dapat diestimasikan berdasarkan keseimbangan panas. Secara fisiologis, suhu dapat mempengaruhi pertumbuhan tanaman, fotosintesis, pembukaan stomata, dan respirasi. Selain itu, suhu merupakan salah satu penghambat dalam proses fisiologi untuk sistem produksi tanaman ketika suhu tanaman berada diluar suhu optimal terendah maupun tertinggi.
1). Suhu tinggi
Suhu yang terlalu tinggi dapat mengganggu dan membunuh suatu tumbuhan dengan cara mendenaturasi enzim-enzimnya dan merusak metabolismenya dalam berbagai cara. Salah satu fungsi transpirasi adalah pendinginan melalui penguapan. Pada suhu yang tinggi, misalnya temperature daun berkisar 3°C sampai 10°C di bawah suhu sekitar. Tentunya, cuaca panas dan kering juga enderung menyebabkan kekurangan air pada banyak tumbuhan; penutupan stomata sebagai respon terhadap stress ini akan menghemat air, namun mengorbankan pendinginan melalui penguapan tersebut. Sebagian besar tumbuhan memiliki respon cadangan yang memungkinkan untuk bertahan hidup dalam stres. Di atas suatu temperature tertentu- sekitar 40°C pada sebagian besar tumbuhan yang menempati daerah empat musim, sel-sel tumbuhan mulai mensintesis suatu protein khusus dalam jumlah yang cukup banyak yang disebut protein kejut panas (heat-shock protein). Protein kejut panas ini kemungkinan mengapit enzim serta protein lain dan membantu mencegah denaturasi (Campbell, 2003).
2). Suhu rendah
Satu permasalahan yang dihadapi tumbuhan ketika temperature lingkungan rendah adalah perubahan ketidakstabilan membrane selnya. Tumbuhan merespon terhadap stress dingin dengan cara mengubah komposisi lipid membrannya. Contohnya adalah meningkatnya proporsi asam lemak tak jenuh, yang memiliki struktur yang mampu menjaga membrane tetap cair pada suhu lebih rendah dengan cara menghambat pembentukan Kristal. Modifikasi molekuler seperti itu pada membrane membutuhkan waktu beberapa jam hingga beberapa hari. Pada suhu di bawah pembekuan, Kristal es mulai terbentuk pada sebagian besar tumbuhan. Jika es terbatas hanya pada dinding sel dan ruang antar sel, tumbuhan kemungkinan akan bertahan hidup. Namun demikian, jika es mulai terbentuk di dalam protoplas, Kristal es yang tajam itu akan merobek membrane dan organel yang dapat membunuh sel tersebut.
Beberapa tumbuhan asli di daerah yang memiliki musim dingin sangat dingin (seperti maple, mawar, rhodendron) memiliki adaptasi khusus yang memungkinkan mereka mampu menghadapi stress pembekuan tersebut. Sebagai contoh, perubahan dalam komposisi zat terlarut sel-sel hidup memungkinkan sitosol mendingin di bawah 0°C tanpa pembentukan es, meskipun Kristal es terbentuk dalam dinding sel (Campbell, 2003).
e. Strategi tumbuhan terhadap kekurangan oksigen
Tumbuhan yang disiram terlalu banyak air bisa mengalami kekurangan oksigen karena tanah kehabisan ruangan udara yang menyediakan oksigen untuk respirasi seluler akar (Campbell, 2003). Keadaan lingkungan kekurangan O2 disebut hipoksia, dan keadaan lingkungan tanpa O2 disebut anoksia (mengalami stress aerasi) (Staff Lab Ilmu Tanaman, 2008). Beberapa tumbuhan secara structural diadaptasikan ke habitat yang sangat basah. Sebagai contoh, akar pohon bakau yang terendam air, yang hidup di rawa pesisir pantai, adalah sinambungan dengan akar udara yang menyediakan akses ke oksigen (Campbell, 2003).
f. Strategi tumbuhan terhadap cahaya
Cahaya merupakan salah satu kunci penentu dalam proses metabolisme dan fotosintesis tanaman. Cahaya dibutuhkan oleh tanaman mulai dari proses perkecambahan biji sampai tanaman dewasa. Respon tanaman terhadap cahaya berbeda-beda antara jenis satu dengan jenis lainnya. Ada tanaman yang tahan ( mampu tumbuh ) dalam kondisi cahaya yang terbatas atau sering disebut tanaman toleran dan ada tanaman yang tidak mampu tumbuh dalam kondisi cahaya terbatas atau tanaman intoleran.
Kedua kondisi cahaya tersebut memberikan respon yang berbeda-beda terhadap tanaman, baik secara anatomis maupun secara morfologis. Tanaman yang tahan dalam kondisi cahaya terbatas secara umum mempunyai ciri morfologis yaitu daun lebar dan tipis, sedangkan pada tanaman yang intoleran akan mempunyai ciri morfologis daun kecil dan tebal. Kedua kondisi tersebut akan dapat menjadi faktor penghambat pertumbuhan tanaman apabila pemilihan jenis tidak sesuai dengan kondisi lahan, artinya tanaman yang toleran ketika ditanam diareal yang cukup cahaya justru akan mengalami pertumbuhan yang kurang baik, begitu juga dengan tanaman intolean apabila di tanam pada areal yang kondisi cahaya terbatas pertumbuhan akan mengalami ketidak normalan. Dengan demikian pemilihan jenis berdasarkan pada sifat dasar tanaman akan menjadi kunci penentu dalam keberhasilan pembuatan tanaman.
Berikut ini adalah perbedaan Tanaman Toleran ( Shade leaf) Vs Intoleran ( Sun Leaf) menurut Silvika (2009).
1). Tumbuhan cocok ternaung menunjukkan laju fotosintesis yang sangat rendah pada intensitas cahaya tinggi dibanding tumbuhan cocok terbuka.
2). Laju fotosintesis tumbuhan cocok ternaung mencapai titik jenuh pada intensitas cahaya yang lebih rendah dibanding tumbuhan cocok terbuka.
3). Laju fotosintesis tumbuhan cocok ternaung lebih tinggi dibanding tumbuhan cocok terbuka pada intensitas cahaya yang sangat rendah.
4). Titik kompensasi cahaya untuk tumbuhan cocok ternaung lebih rendah dibanding tumbuhan cocok terbuka.
C. Adaptasi Tumbuhan
Adaptasi merupakan proses penyesuaian diri makhluk hidup dengan keadaan lingkungan sekitarnya.Masing-masing individu mempunyai cara yang berbeda dalam penyesuaian diri dengan lingkungannya, ada yang mengalami perubahan bentuk tubuh (adapatasi Morfologi), ada yang mengalami perubahan proses metabolisme tubuh (adaptasi Fisiologi) dan ada juga yang mengalami perubahan sikap dan tingkah laku (adaptasi tingkah laku).
Adapatasi akan dilakukan oleh makhluk hidup bila keadaan lingkungan sekitarnya membahayakan atau tidak menguntungkan bagi dirinya, sehingga perlu untuk menyelamatkan atau mempertahankan kehidupannya.
1. Macam-macam adaptasi :
a. Adaptasi morfologi.
Merupakan proses penyesuaian diri makhluk hidup yang memperlihatkan perubahan bentuk dan struktur tubuh.Contoh:
• Tumbuhan Xerofit yaitu tumbuhan yang hidup pada daerah yang kekurangan air/minim air. Contohnya Kurma dan Kaktus. Kaktus memilki ciri adaptasi :
• Batang yang lunak kaya akan air untuk mencukupi kebutuhan air.
• Lapisan lilin/kutikula pada batang yang tebal untuk mengurangi penguapan.
• Akar serabut yang panjang untuk mencari air dan hara mineral.
• Daun yang kecil berbentuk duri untuk mengurangi penguapan.
• Tumbuhan Hidrofit yaitu tumbuhan yang hidup pada perairan atau daerah yang kaya akan air. Contohnya Teratai, Eceng Gondok (Eicchornia crassipes), Kangkung, Paku air (Azolla pinata) dengan ciri adapatasi :
• Daun yang lebar, tipis dan banyak stomata untuk mempercepat penguapan.
• Akar serabut dan tangkai yang berongga yang kaya akan Oksigen sehingga memungkinkan untuk mengapung.
• Tumbuhan Higrofit yaitu tumbuhan yang hidup di daerah yang lembab atau kadar air yang sedang/basah. Contohnya adalah Golongan Bryophyta (Lumut) dan Pterydophyta (Paku), Talas/Keladi dengan ciri adaptasi :
• Daun lebar dan tipis untuk mempercepat penguapan.
• Memiliki stomata lebih banyak dari golongan Xerofit.
• Memiliki lapisan lilin/kutikula yang tipis.
• Sering melakukan gutasi (yaitu penetesan pada ujung daun melalui celah pada tepi daun yang disebut hidatoda/gutatoda).
• Tumbuhan darat.Biasanya termasuk tumbuhan dataran rendah dan dataran tinggi yang meliputi tumbuhan tingkat tinggi. Ciri adaptasi :
• Daun kecil dan tebal.
• Stomata sedikit.
• Kulit luar yang tebal.
b. Adaptasi fisiologi
Merupakan proses penyesuaian diri makhluk hidup terhadap lingkungan sekitarnya yang memperlihatkan perubahan sistem metabolisme dalam tubuhnya.
Contoh:
- Zat alelopati yaitu zat yang dapat menghambat pertumbuhan organisme/individu yang berada disekitarnya. Dikeluarkan pada beberapa tumbuhan tertentu sperti fungsi penghasil antibiotic Penisilin yaitu Peniciullium sp. Penicillium sp akan mengeluarkan zat penisilin yang dapat membuat individu disekitarnya menjadi mati.
- Aroma harum danmenyengat yang dikeluarkan oleh bunga pada tumbuhan yang penyerbukannya dibantu oleh serangga.
c. Adaptasi tingkah laku.
Merupakan proses penyesuaian diri makhlukhidup terhadap keadaan lingkungan yang menunjukkan perubahab tingkah laku.
Contoh:
- Pengguguran daun pada musim kemarau yang panjang, berguna untuk mengurangi penguapan . Terjadi pada tumbuhan Jati, Flamboyan dan Akasia.
- Pengatupan daun pada Putri Malu/Mimmosa pudica bila ada impuls berupa sentuhan.
- Pengatupan daun pada siang hari yang terik, untuk mengurangi penguapan. Daun akan terlihat layu tetapi tidak mati.
- Penggulungan daun pada siang hari. Terjadi pada tumbuhan jagung/Zea mays.
KESIMPULAN
1. Relung atau niche merupakan tempat makhluk hidup berfungsi di habitatnya, bagaimana cara hidup, atau peran ekologi makhluk hidup tersebut.
2. Stres (cekaman) merupakan suatu kondisi lingkungan yang dapat memberi pengaruh buruk pada pertumbuhan, reproduksi, dan kelangsungan hidup tumbuhan.
3. Stres pada lingkungan tumbuhan dapat di kelompokkan menjadi dua yaitu, stres abiotik dan stres biotik.
4. Adaptasi adalah kemampuan atau kecenderungan makhluk hidup dalam menyesuaikan diri dengan lingkungan baru untuk dapat tetap hidup dengan baik.
5. Adaptasi ada tiga macam yaitu: adaptasi morfologi, fisiologi dan tingkah laku.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar