Seluk Beluk Lingkaran Tahun pada Batang

Berjumpa lagi hai para kompasianer! Tentunya penulis harap kalian semua baik -- baik saja, karena kalian haruslah baik -- baik saja jika akan mencari pengetahuan. Pengetahuan tidak akan berguna jika tubuh kita tidak baik -- baik saja, karena segalanya akan membuat kita terjun semakin dalam ke jurang kebingungan dan keterpurukan. Pada artikel kali ini, penulis akan bahas segalanya dengan lebih ringkas dan sangat mudah dipahami dari pada artikel penulis yang sebelumnya dan tentunya berguna bagi kalian ianer dari berbagai kalangan umur.

Satu bulan yang lalu saat penulis berangkat untuk menuju ke lokasi studi, penulis menjumpai hal yang tak biasa. Di jalan yang penulis biasa lewati, terdapat aksi para pekerja penebang pohon dengan gergaji mesinnya sedang menebang pohon Mangga dan pohon jati yang umurnya penulis tidak ketahui, yang biasanya digunakan untuk tempat berdagang bagi pedagang kaki lima yang menjual berbagai makanan ringan dan bahan -- bahan dapur. Pohon tersebut ditebang karena lokasi tersebut menjadi lebih padat dan macet jika tiap pagi dilalui banyak kendaraan. 

Pohonnya besar dan juga sangat keras yang bertahan cukup lama dari segala paradigma kehidupan. Sekitar pukul 3 sore, setelah penulis pulang dari lokasi studi, saya menyempatkan diri untuk melihat lebih dekat, sisa batang pohon yang masih tertinggal dan melihat adanya luka kehidupan yang tergores oleh gergaji mesin, dan yang nampak paling jelas pada batang tersebut adalah lingkaran tahun (annual ring). Penulis hitung dan menjumpai adanya 8 lapisan lingkaran tahun pada pohon mangga yang ditebang.

Pengalaman penulis melihat adanya lingkaran tahun pada batang pohon tidak hanya itu. Suatu kali penulis melalui jalan antar kota antar provinsi dari Semarang menuju Ngawi di Jawa Timur, penulis melihat adanya truk trailer pengangkut kayu besar. Pada kayu tersebut terlihat jelas adanya lingkaran -- lingkaran pada permukaan penampang melintang pada batang tersebut, yang  disebut sebagai Lingkaran Tahun.

Lantas, bagaimanakah Lingkaran tahun tersebut dapat terbentuk? Apakah benar lingkaran tahun terbentuk karena aktivitas feloderm? Hal apa saja yang mempengaruhi perkembangan batang secara khusus perkembangan lingkaran tahun? Apakah benar cincin lingkaran tahun tersebut dapat kita gunakan sebagai penentu umur batang pohon dan lingkungan sekitar? Jika hal itu benar, apakah bisa ahli sejarawan menggunakan cincin lingkaran tahun tersebut sebagai penentu umur lingkungan sekitar tempat tumbuh pohon tersebut? Segala hipotesis tersebut akan penulis bahas pada artikel ini.

Jaringan tumbuhan secara spesifik akan dikelompokkan pada bagan berikut.

@antonwahyudi03

Dalam tumbuhan dikotil yang hidup dalam satu musim (tanaman bayam) dan sebagian besar tumbuhan monokotil, semua sel dalam tubuh tumbuhan dihasilkan oleh meristem -- meristem ujung. Bagi yang belum tahu apa itu meristem, meristem adalah suatu jaringan dalam tumbuhan yang aktif membelah. Dan apabila dinamakan meristem ujung, maka jaringan yang aktif membelah terdapat pada ujung batang atau akar untuk melakukan pertumbuhan primer (memanjang). 

Tetapi dalam sebagian besar tumbuhan dikotil, terutama tumbuhan berkayu menahun (hidup bertahun -- tahun) yang dari tahun ke tahun terus tumbuh, tubuh primer tumbuhan terdapat adanya jaringan tambahan yang berfungsi untuk pertumbuhan sekunder (melebar) dimana bertambahnya diameter batang suatu tanaman. Pertumbuhan sekunder ini terutama disebabkan oleh perkembangan sebuah jaringan meristem lateral (meristem yang tumbuh ke samping) , yaitu kambium pembuluh yang memperbanyak jaringan -- jaringan pembuluh dalam batang dan akar. Bila sumbu atau struktur tumbuhan sudah cukup tebal, pertumbuhan sekunder juga membentuk lapisan meristem lain dekat permukaaan sumbu tumbuhan yang disebut felogen atau kambium gabus.

Di batang primer dikotil, xylem dan floem terletak berdampingan dalam ikatan pembuluh, tetapi sebagai akibat pembentukan dan kegiatan kambium berikutnya xylem primer menjadi terkurung dalam silinder jaringan pembuluh sekunder, sehingga floem primer terdorong keluar. Karena silinder xylem sekunder semakin menebal, maka kambium pembuluh bergerak ke arah luar dan kelilingnya bertambah.

koleksi pribadi

 Pertambahan keliling itu terjadi Karena pembelahan sel -- sel muda berbentuk gelondong yang menghasilkan sel -- sel muda gelondong baru lebih banyak. Pembelahan kambium yang menambah xylem dan floem sekunder adalah pembelahan membujur dan miring. Dalam pembelahan ini, sel -- sel muda bertambah panjang sampai cukup ukurannya untuk melakukan pembelahan dan membentuk sel baru yang berdampingan.

koleksi pribadi

1. Pembelahan membujur radial sebuah sel muda bentuk gelondong untuk menghasilkan dua sel muda yang letaknya bersebelahan
2. Pembelahan radial miring sebuah sel muda diikuti pertumbuhan ujung yang bertahap
3. Pembentukan sebuah kolom sel muda satu dengan pembelahan melintang berulang pada sel muda berbentuk gelondong.

Karena sel -- sel muda (jejari =>> pertumbuhan pada kambium) terus -- menerus dibentuk pada waktu keliling tabung xylem sekunder bertambah, maka jejari itu memanjang ke dalam xylem sekunder dan floem dengan jarak beraneka ragam sesuai dengan musim saat berkembang. Pada musim hujan, sel -- sel jejari akan menggembung karena banyak menyimpan air, sehingga ketebalan kambium lebih tebal dan berwarna cerah, sedangan pada saat musim kemarau sel -- sel jejari lebih rapat untuk mengurangi penguapan dan berwarna lebih gelap, serta karena sel jejarinya rapat, maka pertubuhan felogen pada musim kemarau lebih  tipis dari musim hujan yang pertumbuhannya tebal.

Ciri pokok kegiatan kambium adalah penyisipan silinder jaringan sekunder yang terus -- menerus membesar di antara dua jaringan primer yang semula berdampingan, dan menyebabkan bertambah tebalnya batang. Efek perkembangan seperti ini berbeda pada dua sisi kambium pembuluh. Di bagian dalam kambium, pembuluh xylem sekunder dan semua jaringan bagian dalamnya tetap utuh, sebab kambium pembuluh bertumbuh ke arah luar. Dan di luar kambium, pembuluh floem sekunder dan semua jaringan luarnya mengalami tekanan -- tekanan yang secara bertahap membesar. Sel -- sel floem primer yang berdinding tipis remuk sehingga tidak berfungsi lagi, tetapi sel korteks mengimbanginya dengan pembelahan dan pembesaran ke arah luar (radial).

Sel -- sel epidermis yang dikenal tidak dapat membelah, akan meregang sampai batas tertentu, kemudian pecah dan mati. Tetapi hal ini dapat diatasi oleh tumbuhan dengan mengganti jaringan epidermis dengan pelindung sekunder yang dihasilkan oleh jaringan meristem lateral (jaringan yang aktif membelah ke arah luar) yang disebut felogen atau kambium gabus.

Felogen membelah dengan cara yang sama seperti kambium pembuluh, ke arah luar membentuk felem atau gabus, dan ke arah dalam membentuk feloderm atau korteks sekunder. Felogen selalu berasal dari dekat permukaan batang. Dalam sebagian besar tumbuhan, felogen terbentuk pada lapisan terluar korteks. Oleh Karena felogen tersebut berkembang dalam jaringan primer dewasa, di mana terdapat jaringan dasar pada tumbuhan, maka jaringan dasar ini perlu mengalami diferensiasi atau spesialisasi untuk kembali ke kondisi meristematik yang aktif membelah. Sel -- sel felogen memiliki struktur yang relatif sederhana, dan sering disebut kambium gabus. Produk dari jaringan felogen adalah Felem dan Feloderm.

20170909-232740-59c108014d11b74c77374962.jpg

Felem adalah jaringan yang sangat padat yang tidak memiliki rongga antar sel, dan membentuk lapisan penyekat di dekat permukaan tumbuhan dan berfungsi juga untuk menggantikan epidermis jika epidermis pecah. Sel -- sel Felem bercirikan dinding selnya mengandung zat lemak yang menjadikan dinding sel kedap air dan udara, sehingga sel -- sel felem tersebut mati pada waktu dewasa. Sel -- sel felem banyak mengandung pigmen berwarna cokelat.

Produk felogen pada bagian dalam, yaitu feloderm, terdiri atas sel -- sel hidup yang dinding selnya tidak mengandung zat lemak. Sel ini menyerupai jaringan korteks di sebelahnya, tetapi perbedaanya Nampak jelas pada susunannya, dalam baris -- baris teratur dan dalam jajaran horizontal yang sama dengan felem.

koleksi pribadi

Dari berbagai teori di atas, kita dapat menjawab berbagai hipotesis yang penulis singgung pada awal pertemuan yaitu : Bagaimanakah Lingkaran tahun tersebut dapat terbentuk? Hal apa saja yang mempengaruhi perkembangan batang secara khusus perkembangan lingkaran tahun? Apakah benar cincin lingkaran tahun tersebut dapat kita gunakan sebagai penentu umur batang pohon dan lingkungan sekitar? Jika hal itu benar, apakah bisa ahli sejarawan menggunakan cincin lingkaran tahun tersebut sebagai penentu umur lingkungan sekitar tempat tumbuh pohon tersebut?

Bagaimana Lingkaran tahun dapat terbentuk?

Lingkaran tahun dapat terbentuk, Karena pada awal pertumbuhan batang primer dikotil, xylem dan floem pada awalnya terletak berdampingan pada ikatan pembuluh, yang membentuk pola melingkar pada batang. Dalam batang, pada ikatan pembuluh tadi terdapat adanya jaringan prokambium, yang tidak berdeferensiasi menjadi floem atau xylem. Sehingga jaringan prokambium ini  terus menerus berkembang untuk menjadi satu lingkaran utuh yang pada akhirnya membatasi floem dan xylem pada batang. 

Karena suatu kondisi tertentu, xylem menjadi semakin tebal dan memaksa kambium untuk terus melakukan pembelahan ke arah luar. Jaringan di luar lingkaran kambium akan terus terdesak oleh tekanan yang secara bertahap membesar, maka floem primer yang berdinding sel lunak akan remuk, dan Karena hal ini, korteks akan mengimbanginya dengan pembesaran ke arah luar. Tetapi jaringan epidermis adalah jaringan yang tidak mudah membelah. Tetapi jaringan ini akan melonggar dan mati. Tetapi terdapat bagian epidermis yang mampu berdeferensiasi menjadi jaringan pelindung sekunder yang kita sebut sebagai felogen atau kambium gabus.

Apakah benar Lingkaran Tahun terbentuk karena aktivitas felogen?

Jaringan felogen tidak berperan pada pertumbuhan sekunder pada batang. Tetapi jaringan felogen berperan dalam tahap perlindungan untuk menyokong epidermis yang pecah karena batang selalu bertumbuh secara radial. Nampak jelas pada susunannya, dalam baris -- baris teratur dan dalam jajaran horizontal yang sama dengan felem. Hal ini mememberi satu alasan bahwa feloderm membentuk lingkaran yang bisa kita katakan adalah lingkaran tahun. Karena sel feloderm adalah sel yang selalu membelah, hal tersebut membuktikan jika lingkaran tersebut terdiri dari sel yang kental, dan kerena mirip jaringan korteks. Jaringan felogen selalu melakukan pembelahan untuk tetap bisa melebar yang disebabkan oleh aktivitas kambium. Jadi yang kita lihat adalah lapisan felem dari batang, yang tingkat pertumbuhannya berbeda. Felem dapat dikatakan lingkaran tahun, karena warnanya yang gelap karena pada saat musim kemarau, aktivitas fotosintesis berlangsung cepat, sehingga gula yang dihasilkan banyak sehingga berwarna lebih pekat, daripada saat musim hujan yang hasil fotosintesisnya sedikit karena kurang cahaya matahari, dan jaringannya melingkar pada diameter batang. Felem terus melebar untuk dapat mengantikan posisi epidermis yang pecah, sehingga nantinya felogen akan tetap melebar dan membentuk lapisan - lapisan yang berbeda ketika berganti musim.

Hal apa saja yang mempengaruhi perkembangan batang, secara khusus perkembangan kambium?

Yang pertama adalah kandungan nutrisi pada lingkungan sekitar tumbuhan itu tumbuh. Jika lokasi tumbuhan itu terdapat pada tanah yang gersang, maka pertumbuhan primer dan pertumbuhan sekunder tanaman akan cenderung lebih lambat dari pada tanaman yang tumbuh pada tempat yang banyak terdapat nutrisi, seperti di hutan. Yang kedua adalah faktor cuaca atau musim. Karena kita berada di negara dengan dua musim yaitu penghujan dan kemarau, maka dalam satu tahun tanaman dikotil akan mengahasilkan 2 lapisan felogen yang berbeda. 

Pada musim penghujan, kandungan air dan zat hara dalam tanah menjadi lebih tinggi, sehingga xylem akan lebih banyak mengangkut air dan zat hara ke daun, sehingga ukurannya cenderung membesar. Karena xylem membesar, maka jaringan kambium akan terus menekan jaringan di luarnya untuk berkembang lebih cepat, tetapi karena saat musim hujan cahaya matahari sedikit, maka hasil fotosintesis berupa gula sedikit, sehingga warnanya cerah. . Sedangkan pada musim kemarau, kandungan air dan zat hara dalam tanah cenderung sedikit, sehingga perkembangan kambium yang membutuhkan energi akan berlangsung lambat, tetapi pada musim kemarau hasl fotosintesis cenderung banyak, sehingga gula yang menumpuk pada lapisan floem akan membuat lapisan felem terlihat coklat gelap. 

Dan karena hal tersebut, pada musim hujan lapisan felogen akan lebih tebal dari pada lapisan felogen saat musim kemarau. Felogen tebal, karena batang juga betumbuh dengan cepat karena kandungan zat hara yang banyak pada musim hujan yang selalu memaksa epidermis untuk terus pecah. Karena felogen digunakan untuk menyokong atau mengganti epidermis yang pecah, maka jaringan felogen haruslah tebal. Lalu saat musim kemarau, batang tumbuh dengan lambat, sehingga pertumbuhan sekunder juga lambat dan epidermis pecah secara bertahap dan jaringan felogen tumbuh tipis.

Apakah benar cincin lingkaran tahun tersebut dapat kita gunakan sebagai penentu umur batang pohon dan lingkungan sekitar?

Berdasar data pada pertanyaan nomor 2, makan penulis dapat mengungkapkan bahwa cincin lingkaran tahun dapat menentukan umur pohon. Hal ini dapat penulis buktikan pada saat penulis menemukan sisa penebangan pohon mangga pada saat sepulang dari studi.

Terlihat jelas bahwa pada bekas pohon tersebut terdapat lingkaran tahun yang penulis hitung ada 8 lapisan. Maka dapat penulis simpulkan bahwa umur dari pohon tersebut adalah 4 tahun, karena dalam satu tahun pohon memproduksi dua lapis lingkaran tahun yaitu pada musim hujan dan saat musim kemarau.

Apakah bisa ahli sejarawan menggunakan cincin lingkaran tahun tersebut sebagai penentu umur lingkungan sekitar tempat tumbuh pohon tersebut?

Tentu hal ini sulit sekali diterapkan di seluruh tempat di bumi, karena keterbatasan adanya pohon yang usianya tua. Tetapi, hal ini pernah dibuktikan di Amerika Utara tepatnya di Pueblo Bonito yang menggunakan usia pohon tua di sekitar lima monumen bersejarah sejak 1276-1299 dan juga dapat digunakan pula untuk mengobservasi iklim pada masa lalu.

Di Eropa seperti Swiss dan Zurich, melalui metode penelitian menggunakan lingkaran tahun pada pohon, para peneliti dapat menentukan masa -- masa Neolitik (Masa manusia Homo Sapien, sekitar 1500 SM). Pada beberapa bangunan tua di Kepulauan Yunani seperti gereja Medieval, juga telah digunakan metode penelitian dengan cincin lingkaran tahun.

Selain berguna untuk menentukan umur lingkungan sekitar tempat tumbuhnya pohon, metode ini juga berguna untuk mengobservasi kejadian di masa lalu, terutama yang berkaitan dengan peristiwa alam seperti erosi, tanah longsor, banjir, gempa bumi, gunung Meletus, dan lain -- lain.

Sekian yang dapat penulis jelaskan kepada ianer, segala informasi diatas adalah berdasarkan pengumpulan dari berbagai sumber. Jika ada kesalahan dalam materi, silahkan beri komentar anda pada kolom komentar, karena jika ada yang benar, mangapa harus takut untuk menegur yang salah?

Terima kasih, semoga bermanfaat bagi kita semua para generasi pambaharu dunia.

Sumber :

Laman Kemendikbud: Dendrochronology 
Loveless A.R.1987.Prinsip-Prinsip Biologi Tumbuhan untuk Daerah Tropik.PT Gramedia Jakarta.