Asal-usul Lingkaran Tahun pada Tumbuhan

Tumbuhan adalah salah satu makhluk hidup di bumi ini. Tumbuhan sendiri tersebar sangat luas dengan jenis yang berbeda-beda di tiap belahan bumi. Pada batang pohon, seringkali kita melihat adanya lingkaran-lingkaran yang disebut lingkaran tahun (annual ring/growth ring) yang digunakan untuk memperkirakan umur tumbuhan tersebut. Tetapi apakah kamu tahu darimana asal usul lingkaran tahun? Apakah lingkaran tahun tersebut berkaitan dengan kondisi lingkungan? Apakah lingkaran tahun tersebut sungguh-sungguh dapat digunakan untuk menghitung umur tumbuhan tersebut? Mari kita jawab satu persatu.

Sebagaimana mahkluk hidup pada umumnya, tumbuhan terdiri atas organ-organ yang tersusun atas kumpulan jaringan tumbuhan. Jaringan tumbuhan sendiri berdasarkan kemampuan membelahnya dibagi menjadi dua kelompok besar, yaitu jaringan meristem/primer dan jaringan permanen/dewasa. Jaringan meristem tersusun atas sel-sel yang belum mengalami diferensiasi dan masih melakukan pembelahan (bersifat embrionik). Sedangkan jaringan permanen adalah jaringan yang sudah mengalami diferensiasi.

Jaringan meristem sendiri berdasarkan letaknya terbagi menjadi 4 jenis yaitu meristem apikal, meristem lateral, meristem interkalar, dan promeristem. Meristem apikal yaitu jaringan meristem yang terletak di pucuk teratas yaitu ujung daun atau pucuk terbawah yaitu ujung akar dan berperan dalam penambahan tinggi tumbuhan dan pemanjangan akar. Sedangkan meristem lateral adalah meristem yang pembelahannya mengarah ke samping (melebar) sehingga jaringan meristem lateral adalah jaringan yang berperan besar dalam perbesaran batang suatu tumbuhan. Contoh jaringan meristem lateral adalah kambium. Meristem interkalar adalah jaringan meristem yang terletak diantara jaringan-jaringan, contohnya adalah ruas-ruas batang pohon bambu atau tebu. Promeristem adalah jaringan meristem yang dapat ditemui pada embrio (biji).

Selain berdasarkan letaknya, jaringam meristem juga dapat dikelompokkan menjadi dua kelompok besar yaitu jaringan meristem primer dan jaringan meristem dewasa. Jaringan meristem primer adalah jaringan primer yang terbentuk oleh pembelahan dari promeristem, memiliki arah tumbuh vertikal (pemanjangan), dan cenderung dimiliki oleh tumbuhan yang masih mengalami pertumbuhan. Sedangkan untuk jaringan merisem sekunder, adalah jaringan yang terdapat di jaringan yang sudah dewasa, sebagai contoh adalah kambium yang terletak di jaringan pengangkut atau jaringan gabus. Selain itu, arah pertumbuhan meristem sekunder adalah ke arah samping, sehingga berperan dalam pelebaran diameter suatu tumbuhan.

Jaringan permanen atau jaringan dewasa dibagi menjadi 5 jenis yaitu jaringan epidermis, jaringan parenkim, jaringan penyokong, jaringan pengangkut, dan jaringan gabus.

Jaringan epidermis berperan dalam perlindungan dan terletak di permukaan. Jaringan epidermis terbentuk atas sel-sel yang tersusun rapat dan hanya terdiri atas satu lapisan sel berbentuk persegi panjang. Jaringan epidermis memiliki beberapa modifikasi seperti duri (spina), velamen, sel kipas, sel kersik, stomata, serta trikomata.

Jaringan parenkim atau seringkali disebut jaringan pengisi memiliki berbagai macam jenis dan bentuk sesuai dengan fungsi yang dijalankan oleh jaringan parenkim tersebut. Contoh jenis jaringan parenkim adalah jaringan parenkim asimilasi, parenkim penimbun, parenkim air, parenkim pengangkut, parenkim penutup luka, aerenkim. Pada jaringan parenkim, terdapat sel hidup juga sel mati yang tersusun tidak rapat (terdapat ruangantar sel). Karakteristik selnya yaitu berdinding tipis dan dapat memiliki bentuk bulat atau persegi bahkan panjang sesuai dengan perannya. Meskipun memiliki fungsi-fungsi khusus, secara umum jaringan parenkim berperan sebagai tempat penyimpanan cadangan makanan bagi tumbuhan. Karena itu, pada jaringan parenkim, sel-sel nya memiliki vakuola yang cenderung lebih besar daripada inti selnya.

Jaringan penyokong bersama jaringan parenkim seringkali disebut jaringan dasar karena keduanya menyusun sebagian besar tubuh tumbuhan. Jaringan penyokong terbagi menjadi dua jenis yaitu jaringan kolenkim dan jaringan sklerenkim. Sel kolenkim tersusun atas sel hidup, mengalami pertumbuhan secara aktif, serta terdapat pada jaringan tumbuhan muda. Sedangkan sel sklerenkim yang terletak pada jaringan tumbuhan tua tersusun atas sel mati sehingga sudah tidak mengalami pertumbuhan (pasif).

Jaringan pengangkut atau vaskuler adalah jaringan yang berperan dalam transportasi pada tumbuhan. Jaringan pengangkut dibagi menjadi xilem dan floem. Xilem tersusun atas sel mati dan berfungsi untuk mengangkut air dan garam mineral dari akar menuju daun. Xilem terdiri atas trakeid, trakea, dan serabut xiler. Sedangkan floem tersusun atas sel hidup dan sel mati, berfungsi untuk mengedarkan hasil fotosintesis dari daun menuju ke seluruh tubuh tumbuhan, serta terdiri atas sel pengiring dan pembuluh tapis.

Jaringan gabus atau jaringan felogen terbagi menjadi dua jenis yaitu felem dan feloderm. Felem tersusun atas sel mati sehingga bersifat impermeabel (tidak dapat ditembus air) dan arah pertumbuhannya menuju ke luar. Sedangkan feloderm tersusun atas sel hidup, bersifat permeabel (dapat ditembus air), dan pertumbuhannya menuju ke arah dalam.

Sebagaimana kita ketahui bahwa tumbuhan sebagai makhluk hidup pasti melakukan aktivitas pertumbuhan dan perkembangan. Aktivitas pertumbuhan pada tumbuhan diawali dengan pembelahan oleh jaringan meristem. Terdapat dua jenis pertumbuhan pada tanaman, khususnya yang tergabung dalam kelompok dikotil, yaitu pertumbuhan primer dan pertumbuhan sekunder. Sedangkan untuk kelompok monokotil cenderung kurang atau tidak terlalu aktif pada pertumbuhan sekunder.

Pertumbuhan primer terjadi karena adanya aktivitas pembelahan oleh jaringan meristem primer. Akibatnya, tumbuhan mengalami penambahan tinggi sekaligus pemanjangan akar. Jaringan meristem primer terletak pada daerah dimana terdapat titik tumbuh yang utama, yaitu pada ujung akar, tepat dibalik tudung akar, dan pada ujung batang tumbuhan.

Pertumbuhan sekunder terjadi akibat adanya aktivitas yang dilakukan oleh jaringan meristem sekunder. Pertumbuhan sekunder pada tumbuhan mengakibatkan terjadinya penebalan atau pelebaran ke arah samping.

Sebenarnya, pertumbuhan sekunder pada batang tumbuhan terbagi menjadi dua yaitu untuk membentuk jaringan pelindung dan penebalan. Lingkaran tahun adalah hasil dari pertumbuhan sekunder pada batang tumbuhan yang mengalami penebalan. lingkaran tahun terbentuk akibat adanya aktivitas dari kambium vaskuler. Sedangkan jaringan pelindung terbentuk akibat adanya aktivitas dari kambium felogen (kambium gabus).

http://www.pengertianilmu.com/2015/06/pengertian-jaringan-gabus.html

Pada batang, terdapat prokambium yang akan terus menerus melakukan aktivitas pembelahan sehingga memisahkan xilem dan floem. Prokambium akan berkembang menjadi kambium vaskuler yang terus menerus tumbuh dan membentuk jaringan vaskuler. Kambium membentuk jaringan sekunder yang baru sehingga ketebalan batang juga bertambah. Penebalan ini dapat terjadi karena xilem yang berada di bagian dalam juga mengalami penebalan sebagai hasil dari pembelahan oleh kambium vaskuler dan pada akhirnya menekan kambium vaskuler itu sendiri untuk membelah keluar sehingga menekan floem dan memicu penebalan atau pertumbuhan korteks ke arah luar.

Kambium felogen akan mengalami pembelahan ke arah luar membentuk felem dan ke arah dalam membentuk felogen. Aktivitas kambium felogen terjadi di sisi luar korteks, mendekati permukaan luar batang dan berperan dalam pertumbuhan periderm pada batang. Periderm yang terbentuk akan memiliki fungsi perlindungan untuk menggantikan jaringan epidermis pada batang yang telah didesak akibat adanya pertumbuhan sekunder. Pada batang yang epidermisnya telah digantikan oleh periderm, pada permukaan akan terdapat lentisel, yaitu sebuah noktah atau lubang yang digunakan sebagai tempat pertukaran gas oksigen dan karbon dioksida (Respirasi).

Felem yang terbentuk memliki sel-sel mati yang dipergunakan untuk melindungi batang. Berkaitan dengan perannya sebagai pelindung, sel-sel felem tersusun sangat rapat tanpa adanya ruang antar sel. Sedangkan felogen sendiri terbentuk atas sel-sel hidup yang dapat melakukan pembelahan sehingga felogen-lah yang berperan dominan dalam penebalan jaringan gabus.

https://www.slideshare.net/ieidfaid/jaringan-tumbuhan-70614276

Meksipun demikian, kambium felogen hanya bisa ditemukan pada tumbuhan dikotil. Kambium vaskuler dapat ditemukan baik di tumbuhan dikotil maupun monokotil, hanya saja pada tumbuhan monokotil kambium hanya berjumlah sedikit. Hal ini adalah alasan mengapa batang tumbuhan monokotil cenderung tidak mengalami penebalan atau pertumbuhan ke arah luar.

Karenanya, dapat disimpulkan bahwa pembentukan lingkaran tahun terjadi karena adanya penebalan oleh aktivitas pertumbuhan sekunder yang dilakukan oleh kambium vaskuler, bukan oleh kambium felogen atau kambium gabus karena kambium gabus sendiri memiliki peran untuk melindungi jaringan tumbuhan yang telah mengalami penebalan. Artinya, baik kambium vaskuler maupun kambium felogen saling bekerja sama dalam melakukan aktivitas pembelahan sekunder.

Pembentukan lingkaran tahun pada batang dipengaruhi oleh kondisi lingkungan tempat tumbuhan tersebut berada. Hal ini dapat dilihat dari terbentuknya lingkaran tahun pada batang akibat adanya perbedaan kecepatan pertumbuhan. Ketika pertumbuhan berlangsung dengan cepat karena adanya kondisi pertumbuhan yang ideal, maka lingkaran yang terbentuk akan berukuran lebih lebar dan berwarna terang. Sedangkan ketika kondisi lingkungan kurang sesuai, yaitu ketika kekurangan cahaya matahari, air, atau terjadi kebakaran, maka lingkaran yang terbentuk sempit atau berukuran kecil dengan warna gelap. Hal ini terjadi karena pada saat tersebut, tumbuhan mengalami masa dormansi atau yang disebut masa istirahat. Masa istirahat yang dilakukan oleh tumbuhan dilakukan dengan cara memperlambat laju metabolisme. Hal ini menjadikan lingkaran tahun seringkali dijadikan patokan umur atau masa hidup suatu tumbuhan di daerah tropis.

Daerah tropis memiliki dua musim yaitu musim kemarau dan hujan, artinya dalam satu tahun, akan terbentuk dua buah lapisan yaitu lapisan yang berukuran lebih lebar dan yang sempit. Hal ini menyebabkan pada daerah tropis, 2 lingkaran dapat dihitung sebagai satu tahun. Karena hal inilah lingkaran tahun pada batang pohon sering dijadikan indikator umur suatu tumbuhan.

Meskipun demikian, saat ini penggunaan lingkaran tahun sebagai penentu umur suatu tumbuhan tidak dapat dijamin kebenarannya. Hal ini dapat terjadi karena tumbuhan yang berada di daerah dengan iklim selain iklim tropis memiliki musim yang berbeda sehingga menciptakan suatu kondisi lingkungan yang juga berbeda. Selain itu, sebagai efek dari global warming, saat ini cuaca dan pergantian musim menjadi tidak tentu dan tidak lagi dapat diprediksi sehingga tidak lagi sesuai dengan yang dahulu ada. Akibatnya, lapisan yang terbentuk tidak teratur dan sulit untuk menentukan berapakah jumlah lapisan yang terbentuk dalam kurun waktu satu tahun.

Berdasarkan semua pernyataan yang telah disebutkan sebelumnya, kita dapat membuat kesimpulan yaitu bahwa lingkaran tahun pada batang sebenarnya terjadi karena adanya aktivitas penebalan oleh kambium vaskuler. Aktivitas penebalan ini membentuk lingkaran atau lapisan yang berbeda ukuran dan warna karena dipengaruhi oleh kondisi lingkungan tempat tumbuhan tersebut berada. Sedangkan untuk kambium felogen, kambium gabus ini tidaklah membentuk lingkaran tahun meskipun kambium gabus memiliki peran dalam penebalan batang yaitu sebagai pelindung, menggantikan epidermis yang telah rusak karena mendapat tekanan akibat adanya penebalan. Selain itu, dapat disimpulkan juga bahwa lingkaran tahun pada batang tidak lagi akurat untuk menentukan umur atau masa hidup suatu tanaman.

https://www.britannica.com/science/growth-ring-plant-anatomy

https://www.theforestacademy.com/tree-knowledge/annual-growth-rings/#.WcmHrbIjHIU

https://www.sciencedaily.com/terms/growth_ring.htm