Gerak Tigmonasi Pada Putri Malu

LAPORAN RESMI

PRAKTIKUM ETOLOGI

MEMBUKTIKAN GERAK TIGMONASTI PADA PUTRI MALU (Mimosa pudica)

Disusun oleh kelompok 5 :

1.      Suci Utami                                    (08308144017)

2.      Vera Budiyanti                             (08308144021)

3.      Abdu Rohman                              (08308144023)

4.      Satiyem                                         (08308144026)

5.      Sri Pujawati                                   (08308144027)

                                   

Biologi Swadana ‘08

JURUSAN PENDIDIKAN BIOLOGI

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS NEGERI YOGYAKARTA

2011

  

MEMBUKTIKAN GERAK TIGMONASTI PADA PUTRI MALU

(Mimosa pudica)

A.    Latar Belakang

            Agaknya janggal kalau dikatakan bahwa tumbuhan itu bergerak, tetapi pada kenyataannya memanglah demikian. Karena gerak merupakan salah satu tanda (sifat) yang dimiliki mahkluk hidup di samping ciri pertukaran gas, pertumbuhan dan pembiakan. Gerak tumbuhan terjadi begitu perlahan sehingga tidak terlihat oleh mata biasa .diantaranya adalah pembengkokan, melilitnya batang, gerak daun, serta membuka dan menutupnya bunga. Dasar dari semua gerak tumbuhan adalah kenyataan bahwa protoplasma tumbuhan seperti halnya protoplasma hewan yang peka terhadap rangsangan dari luar dan dalam. Sampai saat ini sebab dan mekanisme gerak masih sedikit yang di pahami, ada 2 macam gerak tumbuhan yaitu : gerak spontan akibat rangsangan dalam dan relatif tidak tergantung pada rangsangan luar dan gerak tereduksi yaitu hasil reaksi terhadap rangsangan yang datang dari luar tumbuhan. Diantara rangsangan luar yang menyebabkan tanaman bergerak adalah gaya berat, kekejutan, sentuhan, dan flukruasi cahaya. Untuk itu kami akan membuktikan adanya gerak akibat sentuhan substrat untuk tanaman putri malu.

B.     Tujuan

-          Untuk membuktikan adanya gerak nasti, khususnya gerak tigmonasti pada tanaman putri malu (Mimosa pudica).

-          Untuk mengetahui lama menutupnya daun dan membuka kembalinya daun putri malu (Mimosa pudica) setelah diberi rangsangan yang berbeda.

C.    Rumusan Masalah

-          Apakah tanaman putri malu menanggapi rangsangan setelah disentuh dengan menggunakan substrat yang berbeda?

-          Berapa lama tanaman putri malu menutupkan daun dan membukakan kembali daunnya setelah diberi rangsangan substrat yang berbeda?

D.    Kajian Pustaka

            Makhluk hidup mampu melakukan tanggapan ataupun merespon terhadap berbagai stimulus, baik berasal dari lingkungan luar maupun dari dalam tubuh sendiri. Kepekaan makhluk hidup untuk memberikan suatu tanggapan atau respon terhadap rangsangan (stimulus) yang diterima disebut iritabilita. Gerak pada tumbuhan terjadi karena tekanan turgor. Menurut penyebabnya gerak pada tumbuhan dibedakan menjadi :
1. Gerak higroskopis. Adalah gerak yang disebabkan oleh pengaruh pertumbuhan kadar air. Contohnya yaitu : pecahnya buah polongan (petai cina, jarak), membukanya anulus pada sporangium (kotak spora) pada tumbuhan paku-pakuan, membuka dan menutupnya sporangium pada tumbuhan lumut oleh peristom.

2. Gerak ethionom. Adalah gerak tumbuhan yang disebabkan oleh rangsangan dari luar. Berdasarkan sifatnya gerak ethionom dibedakan menjadi :

a. Tropi atau tropisme. Adalah gerak bagian tubuh tumbuhan ke arah rangsang (tropi positif) dan menjauhi rangsang (tropi negatif), meliputi :

            - Fototropi (heliotropi) : gerak batang ke arah cahaya.

            - Geotropi : gerak tumbuh akar ke pusat bumi.

            - Hidrotropi : gerak tubuh tumbuhan ke arah air.

            - Tigmotropi (haptotropi) : gerak membelok bagian tanaman sebagai akibat             persinggungan . Contoh : membelitnya ujung batang dan sulur Cucurbitaceae.

            - Kemotropi : gerak karena rangsang kimia. Contoh : akar menuju zat          makanan atau menjauhi zat racun.

b. Taksis. Adalah gerak pindah tempat oleh tumbuhan (bersel satu) atau bagian tumbuhan menuju atau menjauhi arah datangnya rangsang, meliputi :

            - Fototaksis : rangsangannya cahaya.

            - Kemotaksis : rangsangannya adalah zat kimia.

c. Nasti. Adalah gerak bagian tubuh tumbuhan sebagai tanggapan terhadap rangsangan yang datangnya dari luar. Gerak nasti disebabkan oleh perubahan tekanan turgor pada jaringan tertentu, meliputi :

            - Seismonasti : adalah gerak akibat persinggungan. Contoh : gerak menutupnya      daun putri malu (Mimosa pudica) bila terkena sentuhan.

            - Niktinasti : adalah gerak tidur sebagai rangsang-annya gelap. contoh : gerak         menutupnya daun majemuk pada daun petai cina waktu malam.

            - Fotonasti : rangsangannya adalan cahaya. Contoh : seperti mekarnya bunga          pukul empat (Mirabilis jalapa) pada sore hari.

            - Thermonasti

            - Nasti kompleks

3. Gerak endonom atau autonom (spontan).

Gerak ini merupakan gerak tumbuhan yang tidak disebabkan rangasangan dari luar. Di duga gerak yang terjadi disebabkan oleh rangsangan yang berasal dari dalam tumbuhan itu sendiri. Contoh : gerak sitoplasma sel Hydrilla dan bawang merah.

E.     Metode

            Metode yang digunakan adalah observasi. Pengamatan dilakukan di lapangan timur Fakultas Bahasa dan Seni Universitas Negeri Yogyakarta, pada hari Jumat tanggal 1 April 2011, pukul 11.00 WIB.

F.     Alat dan Bahan

Alat yang digunakan :

-          Stopwatch

-          Perekam

-          Pipet tetes

-          Tabung reaksi

-          pH stick

Bahan yang digunakan :

-          3 tanaman putri malu (Mimosa pudica)

-          Air detergent (1 gr detergent dalam 10 ml akuadest), dengan pH 12

-          Akuadest, dengan pH 7

-          Air jeruk purut (1 ml perasan jeruk purut dalam 10 ml akuadest), dengan pH 2

G.    Prosedur Kerja

Menentukan tanaman putri malu yang akan diuji

Meneteskan masing-masing substrat ke pangkal daun pada daun paling ujung , sebanyak 2 tetes dengan pipes tetes, pada ketinggian 10 cm

Mengamati menutup/tidaknya daun, menghitung lama menutup dan membukanya kembali daun

Mencatat hasilnya pada tabel pengamatan

H.    Hasil Pengamatan

No	Jenis substrat	pH	Lama menutup daun	Lama membuka kembali daun
1	Larutan jeruk	2	0,5 detik	6 menit 15 detik
2	Air akuades	7	0,7 detik	5 menit 30 detik
3	Larutan detergent	12	0,7 detik	5 menit 30 detik

I.       Pembahasan

            Pada percobaan ini bertujuan untuk membuktikan adanya gerak nasti, khususnya gerak tigmonasti pada tanaman putri malu (Mimosa pudica), mengetahui lama menutupnya daun dan membuka kembalinya daun putri malu (Mimosa pudica) setelah diberi rangsangan yang berbeda. Alat yang digunakan adalah stopwatch, perekam, pipet tetes, tabung reaksi, pH stick. Sedangkan bahan yang digunakan adalah 3 tanaman putri malu (Mimosa pudica), air detergent (1 gr detergent dalam 10 ml akuadest), dengan pH 12, akuadest, dengan pH 7, air jeruk purut (1 ml perasan jeruk purut dalam 10 ml akuadest), dengan pH 2.

            Dilihat dari hasil pengamatan, dari ketiga perlakuan ternyata dapat memberikan perlakuan sama yaitu menakupkan daun putri malu.  Untuk substrat air detergent, waktu menakupkan daunnya membutuhkan waktu 0,7 detik. Waktu yang digunakan untuk membukanya kembali daun membutuhkan waktu 5 menit 30 detik. Pada saat daun membuka kembali, caranya berbeda dengan yang menggunakan substrat akuadest dan air jeruk. Untuk air jeruk dan akuadest daun membuka kembali dari pangkal menuju ke ujung daun. Sedangkan yang menggunakan substrat air detergent daun membuka kembali dari ujung daun menuju ke pangkal daun. Hal ini mungkin disebabkan adanya perbedaan pH. Sehingga posisi membukanya daun putri malu juga berbeda. Untuk substrat air jeruk, waktu menakupkan daunnya membutuhkan waktu 0,5 detik. Waktu yang digunakan untuk membukanya kembali daun membutuhkan waktu 6 menit 15 detik. Untuk substrat akuadest, waktu menakupkan daunnya membutuhkan waktu 0,7 detik. Sedangkan waktu yang digunakan untuk membuka kembalinya daun selama 5 menit 30 detik.

            Putri malu atau dalam bahasa ilmiah Mimosa pudica adalah merupakan tumbuhan asli Amerika yang telah tersebar ke seluruh penjuru dunia. Bunganya cerah dan warnanya merah muda. Termasuk anggota suku polong-polongan, berbunga sejak bulan Juni sampai Agustus. Tumbuhan ini bereaksi terhadap sentuhan dan keadaan gelap dengan menguncupkan daunnya, menunduk dan terkulai. Tumbuhan ini mempunyai kekhasan tersendiri yaitu daunnya menutup dengan sendirinya saat disentuh dan membuka kembali setelah beberapa lama. Tanaman berduri ini termasuk dalam klasifikasi tanaman berbiji tertutup (angiosperma) dan terdapat pada kelompok tumbuhan berkeping dua atau dikotil. Tumbuhan berdaun majemuk menyirip dan daun bertepi rata ini memiliki letak daun yang behadapan serta termasuk dalam suku polong-polongan. Tanaman ini memiliki banyak sekali nama lain sesuai sifatnya tersebut. Di antaranya makahiya (Filipina, berarti malu), Mori Vivi (West Indies), nidikumba (Sinhala, berarti tidur), mate-loi (Tonga, berarti pura-pura mati) . Dalam bahasa Cina tanaman ini berarti rumput pemalu. Pudica sendiri dalam bahasa latin berarti for malu atau menciut.

            Klasifikasi ilmiah tanaman putri malu sebagai berikut :

Kerajaan          : Plantae

Divisi               : Magnoliophyta

Kelas               : Magnoliopsida

Ordo                : Fabales

Famili             : Fabaceae

Sub famili        : Mimosoideae

Genus              : Mimosa

Spesies            : Mimosa pudica

            Pada saat bagian tumbuhan putri malu disentuh, terjadi aliran air menjauhi daerah sentuhan. Adanya aliran air tersebut menyebabkan kadar air sel-sel motor di daerah sentuhan berkurang, sehingga tekanan turgornya mengecil. Juga disebabkan karena hilangnya turgor dalam sel-sel pulvinus. Pulvinus adalah organ penggerak khusus yang berada di tulang daun. Alhasil batang, cabang, dan atau tulang daun menjadi layu dan diikuti dengan mengatupnya daun putri malu. Setelah beberapa saat tertentu tekanan turgor sedikit demi sedikit akan kembali ke keadaan normalnya diikuti dengan tegaknya kembali batang, cabang, dan mekarnya seluruh daun. Rangsangan pada putri malu menjalar baik dari ujung ke pangkal maupun dari pangkal ke ujung. Jika substrat cair diteteskan di bawah ujung lembar daunnya, daun itu segera menguncup secara bertahap dengan cepat. Kemudian perlahan-lahan ruas utama pun bereaksi, akhirnya rangsangan itu perlahan-lahan bergerak ke seluruh bagian atas dan bawah batang dan menyebabkan keadaan terkulai yang menyeluruh.

Pada saat mereaksi sentuhan, daun putri malu menguncup akibat hilangnya turgor karena air dalam sel-sel pulvinus keluar. Lalu ranting pun terkulai oleh karena hilangnya turgor pada pangkalnya. Putri malu ini seakan-akan jatuh pingsan dan daun-daunnya tergulung erat. Gerak buka-tutup terjadi karena perubahan keseimbangan air (turgor) dalam sel-sel pulvinus. Sel-sel ini memiliki dinding sel tipis dan terisi air dari pembuluh lembut jaringan pengangkut yang berhubungan dengan sistem saluran pusat tumbuhan. Adanya rangsangan kecil menghilangkan keseimbangan air di dalam sel-sel pulvinus pangkal daun karena air dalam sel-sel tersebut mengalir ke luar. Sedangkan rangsangan yang lebih kuat menimbulkan reaksi serupa di dalam sel-sel pulvinus pangkal ranting. Akhirnya mungkin seluruh tubuh terpengaruh.

Di dalam sel tumbuhan terdapat suatu struktur yang dapat mempertahankan turgor, struktur itu adalah vakuola. Vakuola mengeluarkan proton (H⁺) yang dapat melemahkan dinding. Seiring dengan peristiwa ini vakuola menyerap air dengan cepat lalu membengkak dan menekan cairan sel ke dinding sel serta mengakibatkan tekanan turgor untuk meregangkan dinding sehingga berukuran lebih besar. Bila tumbuhan kekurangan air karena menguap atau keluar dari sel seperti yang terjadi pada sel-sel pulvinus putri malu yang terkena rangsangan, maka turgor sel berkurang dan kekakuan tumbuhan pun berkurang, sehingga daun-daun putri malu saling menutup. Jika turgor hilang sama sekali maka daun dan batang akan menjadi semakin lemas dan putri malu pun terkulai. Ketika pengaruh rangsangan telah dipindahkan menuju pulvinus pada pangkal tangkai daun, air keluar dari sel-sel bagian bawah pulvinus yang berdinding tipis menuju ruang antar sel. Karena sel-sel ini kehilangan turgornya sedangkan sel-sel pada bagian atas pulvinus tetap membengkak, maka tangkai daun pun terkulai. Pulvinus pada pangkal anak daun primer berperan sama seperti pulvinus pada pangkal tangkai daun. Tetapi pulvinus pada pangkal anak daun sekunder berperan dengan cara sebaliknya. Dengan kata lain, pada saat tumbuhan terangsang, pulvinus pada pangkal tangkai daun dan pangkal tangkai anak daun primer akan menyebabkan tangkai daun dan tangkai anak daun mengarah ke bawah. Sedangkan pulvinus pada pangkal daun sekunder menyebabkan anak-anak daun mengarah ke atas sehingga saling menutup.

Hal yang tidak terlalu jauh berbeda terjadi ketika matahari mulai terbenam yang berarti intensitas cahaya matahari semakin lama semakin berkurang. Respon daun putri malu satu per satu mengatup dari yang teratas sampai pada yang terbawah. Proses ini disebut juga gerak tidur, di mana putri malu menghentikan proses fotosintesisnya. Ketika daun berada dalam posisi horizontal, sel-sel pada satu sisi pulvinus akan membengkak (turgid), sementara sel pada sisi berlawanan akan menjadi lembek dan melemah. Hal ini akan terbalik pada malam hari ketika daun itu menutup ke posisi tidurnya. Hal yang sama dengan perubahan yang berlawanan dengan volume sel motor adalah suatu perpindahan masif ion kalium dari satu sisi pulvinus ke sisi lainnya. Pada kenyataannnya, kalium adalah suatu zat osmotik yang menyebabkan pengambilan dan kehilangan air secara dapat dibalik oleh sel motor. Sel motor parenkim dalam pulvini merupakan unit yang memiliki kemampuan berkontraksi terhadap reaksi. Pernyataan itu secara umum diterima bahwa pergerakan diakibatkan oleh pengurangan atau hilangnya turgor dalam sel secara tiba-tiba. Vakuola ini berkontraksi ketika terangsang, mungkin karena kehilangan berbagai garam dalam sel dan pemulihannya dengan mengambil cairan kaya garam oleh vakuola. Itu menunjukkan bahwa cairan intraseluler atau cairan sel yang akan dilepaskan atau dikeluarkan dari permukaan potongan pulvinus utama di bawah rangsangan yaitu kaya akan kalium, tannin, dan subtansi lainnya. Subtansi tannin yang berfungsi bagi tumbuhan tidak diketahui berada dalam vakuola tannin, yang mana ini berada dalam vakuola sentral sel-sel motor, dan juga ditemukan di daerah interseluler sehingga disimpulkan bahwa beberapa unsur-unsur dalam sel yang terlarut dalam cairan intraseluler atau cairan sel dilepaskan ke luar selama rangsangan yang berakibat pada penurunan turgor sel motor. Hantaran akson pada hewan tergantung pada peningkatan permeabilitas ion dan mungkin terjadi juga pada sel motor putrid malu. Seperti dijelaskan, pertukaran garam ion terjadi diantara daerah intra dan ekstra seluler selama rangsangan. Terlihat bahwa keunikan pada putrid malu adalah sel khusus dalam floem luar dan floem dalam yang berperan sebagai jalan hantaran. Dua tipe dari sel tabung penyaring menyusun floem luar. Yang pertama lebih luas dan pendek serta yang kedua lebih panjang dan sempit. Fungsi umum elemen tabung penyaring adalah untuk transportasi zat terlarut sepanjang poros longitudinal tumbuhan. Jalan hantaran putri malu mirip pada syaraf hewan dan transmisi impuls mengikuti pola yang mirip oleh karena itu mudah dilihat mengapa sel khusus floem tersusun seperti komponen seluler yang keras.

Telah ditunjukkan bahwa kalium berpindah dari sel motor menuju daerah interseluler selama rangsangan pada putri malu. Peneliti berpendapat bahwa kalium mungkin merupakan agen osmotik yang bertanggungjawab pada penurunan turgor sel pulvinar selama reaksi seismonasti. Ditemukan bahwa paliran kalium dari sel pulvinar putri malu meningkat secara subtansi selama respon seismonasti dengan peningkatan konsentrasi kalium larutan luar, maka penurunan potensial pun terjadi. Ditemukan juga bahwa permeabilitas kalium pada membran seluler menurun dengan konsentrasi kalium luar yang rendah. Ion kalsium, yang berada dalam vakuola tannin (dalam vakuola sentral), ketika dilepaskan selama reaksi berikatan dengan protein dan mengubah konformasinya, kalsium yang meninggalkan vakuola tannin mungkin membentuk komplek dengan fibril dan dapat mengubah konformasinya. Hal ini dapat menaikkan kontraksi vakuola.

ATP berada dalam organ motor seperti pada pulvinus utama putri malu, sekitar 3-4 kali lebih banyak daripada yang berada pada bagian tak bergerak dari tumbuhan. Aktivitas elektrikal dan mekanikal dari vakuola kontraktil terkait dengan peningkatan hilangnya ion melalui membran plasma dan secara bersamaan terlihat peningkatan aktivitas ATPase. Diasumsikan bahwa pada putri malu suatu sistem ATP-ATPase-kalsium mungkin mengaktifkan filament atau protein kontraktil yang terjadi dalam sitoplasma vacuolar dan menyebabkan kontraksi pulvinus. Berdasarkan hal ini dan bukti sebelumnya, mekanisme umum diantara pergerakan kontraktil tumbuhan dan hewan dapat dikatakan ada. Ditemukan bahwa membukanya stomata dalam sel penjaga dipengaruhi oleh pengambilan ion ini. Diusulkan bahwa sistem ATP-ATPase mungkin terlibat dalam pengumpulan garam atau ion dan berperan dalam proses pemulihan sel motor putri malu.

J.      Kesimpulan

            Dari hasil pengamatan, dapat disimpulkan bahwa benar terjadi gerak tigmonasti pada Mimosa pudica. Lama menakup dan membuka kembalinya daun juga berbeda-beda, tergantung jenis substrat yang digunakan. Air jeruk menakupkan paling cepat diantara akuadest dan air detergent, tapi paling lama dalam membuka kembalinya daun. Hal ini dipengaruhi pH masing-masing substrat.

K.    Daftar Pustaka

Nilesh Kumar, Dkk. 2009.  International Journal Of Pharmacy And Pharmaceutical        Sciences, Vol. 1, Issue 2 : Mimosa Pudica L. A Sensitive Plant Lovely          Professional University  College Of Pharmacy And Technology

http://www.kew.org/index.htm