ADAPTASI TUMBUHAN KANTONG SEMAR (Nepenthes sp.)
TERHADAP CEKAMAN NITROGEN
Disusun oleh
Meika Novarya Larasati
11/316199/BI/08754
FAKULTAS BIOLOGI
UNIVERSITAS GADJAH MADA
YOGYAKARTA
2014
PRAKATA
Puji syukur ke hadirat Allah Subhanahu Wa Ta’ala atas rahmat dan hidayah-Nya yang telah dikaruniakan sehingga penulis dapat menyelesaikan makalah yang berjudul “Adaptasi Tumbuhan Kantong Semar (Nepenthessp.) terhadap Cekaman Nitrogen” dengan baik.
Penyusunan naskah seminar ini dilakukan untuk memenuhi salah satu syarat mata kuliah Biokimia Nutrisi mahasiswa Strata Satu Fakultas Biologi UGM. Selama penyusunan proposal seminar, pelaksanaan penelitian sampai penyusunan naskah seminar, banyak bantuan yang telah diberikan berbagai pihak. Oleh karena itu, penulis mengucapkan terima kasih kepada :
1. Dra. Rarastoeti Pratiwi, M.Sc., Ph.D.
2. Dr. Yekti Asih Purwestri, S.Si., M.Si
3. Tri Rini Nuringtyas, S.Si., M.Sc.
4. Woro Anindito Sri Tanjung, Ph.D
selaku dosen pengampu mata kuliah Biokimia Nutrisi yang telah membimbing dan membuka wawasan penulis selama perkuliahan.
Semoga makalah ini bermanfaat bagi pihak yang memerlukan terutama berkaitan dengan mekanisme adaptasi tumbuhan kantong semar (Nepenthessp.) terhadap cekaman nitrogen. Kritik dan saran yang membangun sangat diharapkan untuk perbaikan di kemudian hari.
Yogyakarta, 28 Juni 2014
Penulis
DAFTAR ISI
HALAMAN SAMPUL .............................................................. i
PRAKATA .............................................................. ii
DAFTAR ISI .............................................................. iii
I. PENDAHULUAN ............................................................. 1
A. Latar Belakang Masalah .............................................................. 1
B. Permasalahan .............................................................. 2
C. Tujuan .............................................................. 2
D. Manfaat ............................................................. 2
II. TINJAUAN PUSTAKA DAN HIPOTESIS .............................................................. 3
A. Tinjauan Pustaka .............................................................. 3
1. Nata .............................................................. 3
2. Bakteri Pembentuk Nata .............................................................. 3
3. Jagung manis (Zea maysL. var. saccharata) ........................................................ 5
B. Hipotesis .............................................................. 7
V. SIMPULAN DAN SARAN
A. Simpulan ............................................................. 18
B. Saran ............................................................. 18
DAFTAR PUSTAKA ............................................................. 19
BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang Masalah
Tumbuhan kantong semar (Nepenthessp.) adalah tanaman yang termasuk dalam golongan tanaman perangkap atau karnivora. Kantong semar ini membentuk perangkap serangga berupa kantong sebagai suatu bentuk adaptasi untuk dapat bertahan hidup di lingkungan yang umumnya kurang unsur nitrogen (Phillips, 2008). Keragaman tumbuhan ini cukup tinggi di Indonesia. Namun Nepenthes termasuk dalam daftar CITES (Convention on International Trade Endangered Species of Wild Flora and Fauna), yang terdapat pada apendix I, II, dan III yang keberadaanya terancam kepunahan (Hernawati dan Akhriadi, 2006).
Mengingat bahwa tumbuhan kantong semar merupakan flora yang berharga di Indonesia, maka perlu dipelajari lebih lanjut mengenai mekanisme adaptasinya terhadap cekaman nitrogen di habitatnya. Maka dalam makalah ini akan diuraikan mengenai mekanisme adaptasi kantong semar terhadap cekaman nitrogen.
B. Permasalahan
- Permasalahan dalam karya tulis ini adalah:
- 1. Adaptasi apa saja yang dilakukan Nepenthessp. terhadap cekaman nutrisi?
- 2. Bagaimana mekanisme Nepenthessp. untuk mengatasi terjadinya cekaman nutrisi?
C. Tujuan
Penyusunan karya tulis ini bertujuan untuk:
1. Mempelajari jenis adaptasi Nepenthessp. terhadap cekaman nutrisi.
2. Mempelajari mekanisme Nepenthessp. dalam mengatasi cekaman nutrisi.
D. Manfaat
Manfaat yang diharapkan dari penulisan karya ilmiah ini yaitu:
1. Memberi informasi kepada pembaca mengenai adaptasi Nepenthessp. terhadap cekaman nutrisi di lingkungannya.
2. Memberi suatu referensi awal bagi pengembangan penelitian mengenai Nepenthessp. yang ada di Indonesia dan berbagai wilayah di dunia.
BAB II
ADAPTASI KANTONG SEMAR (Nepenthessp.)
TERHADAP CEKAMAN NITROGEN
A. Kantong Semar (Nepenthessp.)
Tumbuhan kantong semar (Nepenthessp.) adalah tanaman yang termasuk dalam golongan tanaman perangkap atau karnivora. Kantong semar tersebar dari Madagaskar, Seychelles, India, Srilanka, Indocina, Cina Selatan, Semenanjung Malaysia, Filipina, Indonesia, Australia bagian Utara hingga kepulauan di Pasifik (Phillips et al., 2008). Nepenthesmerupakan tanaman tahunan yang dapat tumbuh menjalar, merambat, ataupun berbentuk perdu.
Daun yang termodifikasi menjadi kantong terdiri dari sulur, tutup, sayap dan bagian lubang yang terdiri dari zona lilin dan kelenjar pencernaan yang dapat melumat serangga dan menyerap nutrisi yang ada di dalamnya (Wang, 2007). Menurut Phillips et al.(2008), serangga akan tertarik pada cairan nektar pada bagian bibir kantong, penutup kantung dan pada zona lilin yang licin sehingga terperangkap ke dalam zona pencernaan yang mengandung enzim pencernaan yang kental. Mansur (2007) menambahkan bahwa enzim pencernaan Nepenthessp. disebut proteolase yang akan mengubah serangga yang terperangkap menjadi zat-zat yang lebih sederhana. Oleh karena itu, Nepenthes dapat hidup pada daerah yang sangat miskin hara karena sudah mendapatkan nutrisi seperti protein dan mineral dari serangga yang terperosok ke dalamnya (Budiana,2007).
C
A
B
Gambar 1. Tumbuhan kantong semar (Nepenthessp.). Keterangan: A (lamina); B (kantong) dan C (sulur) (Pavlovic et al.,2010)
B. Mekanisme Adaptasi Nepenthessp. terhadap Cekaman Nitrogen
Nepenthessp. biasa tumbuh di daerah yang miskin hara nitrogen, misalnya di daerah rawa, tanah gambut maupun kawah vulkanik. Tumbuhan ini memiliki daun yang termodifikasi menjadi lamina, sulur dan kantong. Lamina berfungsi fotosintetik, sedangkan kantong yang terbentuk di ujung sulur merupakan modifikasi daun untuk menangkap serangga sebagai sumber nitrogen.
Berdasarkan penelitian Pavlovic et al.(2010), Nepenthessp. hanya membentuk kantong pada habitat dengan kadar nitrogen yang sangat rendah. Sedangkan apabila Nepenthesditumbuhkan secara ex-situpada substrat yang berkecukupan nitrogen dan nutrien esensial lainnya, maka tidak terbentuk kantong perangkap serangga.
Gambar 2. Nepenthes talangensistanpa penambahan nutrien (A) dan dengan penambahan nutrien pada tanah (B) selama 16 minggu (Pavlovic et al., 2010)
Berdasarkan Gambar 2, diketahui bahwa dengan penambahan berbagai unsur esensial (makronutrien maupun mikronutrien) pada tanah, N. talangensistidak membentuk kantong perangkap dan terjadi perkembangan daun yang lebih besar. Menurut Pavlovic et al.,(2010), ketersediaan hara berpengaruh positif bagi fotosintesis Nepenthessp. Karena fotosintesis berlangsung dengan optimal, maka pertumbuhan daunnya baik. Namun, pada kondisi defisiensi unsur hara, justru terjadi perkembangan akar yang lebih baik untuk menyerap nutrien dari tanah sebagai upaya mengimbangi stres fotosintetik yang terjadi. Berdasarkan penelitian Pavlovic et al.(2009), perilaku karnivora Nepenthessp. berdampak pada berkurangnya fotosintesis dan kemungkinan meningkatkan proses respirasi. Hal ini disebabkan oleh digantikannya sel berisi klorofil pada daun dengan kelenjar pencernaan; kandungan klorofil, nitrogen dan densitas stomata yang rendah; tidak adanya parenkim palisade dan ruang interselular yang sempit.
Berdasarkan penelitian Saputro dkk. (2013), perlakuan pemupukan NPK pada Nepenthessp. menyebabkan perubahan pigmentasi pada kantong. Kantong perangkap yang terbentuk tanpa penambahan pupuk berwarna lebih cerah dibandingkan dengan perlakuan pemberian pupuk. Padahal, kecerahan warna kantong Nepenthessp. berperan penting dalam menarik serangga sebagai sumber nitrogen untuk hinggap. Dengan demikian, terbukti bahwa morfologi Nepenthessp. memang teradaptasi untuk hidup di daerah miskin nitrogen.
Gambar 3. Kantong Nepenthes x ventratapada perlakuan kontrol (A) dan pemupukan NPK 10-55-10 0,5 g/L.
Pada kantong Nepenthessp., terdapat touch hormonseperti 12-oxophytodienoic acidsebagai prekusor asam jasmonat. Setelah ada serangga yang masuk, maka touch hormonini menginduksi enzim hidrolitik yang mengandung pathogenesis-related proteinyang aktif pada pH 4,3. Selanjutnya serangga dicerna lebih lanjut oleh enzim protease pada pH 3,4 sampai terurai dalam bentuk nitrat yang dapat digunakan untuk metabolisme Nepenthessp.
BAB III
PENUTUP
A. Simpulan
Berdasarkan kajian ilmiah yang telah dilakukan, dapat disimpulkan bahwa:
1. Nepenthessp. melakukan adaptasi morfologi dengan membentuk kantong, fisiologi dengan mensekresikan enzim pencernaan dan perilaku karnivora sebagai bentuk adaptasi terhadap cekaman nitrogen di habitatnya.
2. Nepenthessp. melakukan perilaku karnivora hanya saat terjadi cekaman nitrogen dengan membentuk kantong berisi kelenjar pencernaan.
B. Saran
Berdasarkan kajian ilmiah yang telah dilakukan, penulis memberi saran untuk dikembangkan penelitian lebih lanjut mengenai mekanisme pencernaan serangga pada Nepenthessp. dalam memenuhi kebutuhan nutrisi bagi metabolismenya.
DAFTAR PUSTAKA
Hernawati andP. Akhriadi. 2006. A Field Guide to the Nepenthes of Sumatra. Pili NGO Movement. Bogor.
Phillips, A., A. Lamb, C.C. Lee. 2008. Pitcher Plants of Borneo. Natural History Publications. Sabah.
Wang, C. W. 2007. Nepenthes Enzymes. Proceedings of the 2007 Sarawak Nepenthes Summit. Sarawak Forestry Corporation. Sarawak.
Budiana, N.S. 2007. Memupuk Tanaman Hias. Penebar Swadaya. Depok.
Mansur, M. 2007. Keanekaragaman jenis Nepenthes(kantong semar) dataran rendah di Kalimantan Tengah. Berita Biologi. 8: 335-339.
Pavlovic, A., L. Singerova, V. Demko andJ. Hudak. 2010. Root nutrient uptake enhances photosynthetic assimilation in prey-deprived carnivorous pitcher plant Nepenthes talangensis. Photosynthetica. 48 (2): 227-233.
Saputro, R.A., S.W. Ardie dan Krisantini. 2013. Aplikasi Berbagai Komposisi dan Konsentrasi Pupuk Majemuk untuk Pembentukan Kantong pada Nepenthes x ventrata. Bul. Agrohorti. 1 (1) : 113 – 118.
Pavlovic, A., L. Singerova, V. Demko andJ. Hudak. 2009. Feeding enhances photosynthetic efficiency in the carnivorous pitcher plant Nepenthes talangensis.Ann Bot. 104(2): 307–314.