Temukan Realitas Mengapa Tumbuhan Melakukan Puasa

Hamparan hijau tumbuhan di alam pegunungan ternyata mampu menimbulkan perasaan nyaman dan meningkatkan imunitas tubuh. Walaupun tumbuhan hijau  tidak mampu berpindah secara aktif dan susunan  sistem saraf kompleksnya  tidak seperti yang dimiliki manusia dan hewan, tumbuhan juga mengalami kondisi yang memaksa organisme itu beradaptasi dengan habitatnya. Salah satu bentuk adaptasi tumbuhan terhadap lingkungan adalah terjadi mekanisme mirip dengan puasa yang dilakukan oleh manusia. Ritual puasa pada tumbuhan, tidak terjadi dalam bentuk menahan diri dari makan atau minum, tetapi merujuk pada cara tumbuhan mengurangi atau menghentikan proses biologis tertentu bertujuan mempertahankan hidup saat sumber daya terbatas. Puasa yang dilakukan oleh tumbuhan terlihat saat organisme itu mengalami kekurangan air atau unsur hara yang diubah menjadi makanannya. Dua faktor vital ini menjadi hal sangat penting dalam memastikan eksistensi suatu jenis tumbuhan di tengah tantangan perubahan habitat.

Penyebab Puasa pada Tumbuhan

Secara alami, puasa pada tumbuhan terjadi sebagai respon terhadap kondisi lingkungan yang kurang mendukung, contohnya kekurangan air terjadi saat musim kemarau, kekurangan nutrisi dan suhu ekstrim yang melanda habitatnya. Beberapa penyebab utama yang membuat tumbuhan melakukan puasa adalah:

Kekurangan Air. Salah satu penyebab utama tumbuhan melakukan puasa karena kurangnya suplai air untuk pertumbuhan. Tanpa jumlah air  memadai, tumbuhan tidak dapat melakukan fotosintesis secara optimal. Kemampuan melakukan fotosintesis berpengaruh sangat nyata terhadap pertumbuhan dan kelangsungan hidup suatu jenis vegetasi.  Umumnya kekurangan air terjadi saat musim kemarau panjang atau tumbuhan itu hidup di daerah beriklim sangat kering dan panas (gurun pasir). Ketika tumbuhan mengalami kekurangan air, secara cepat organisme segera mengurangi laju transpirasi (proses penguapan air dari permukaan daun). Kondisi sangat ekstrim menyebabkan tumbuhan menggugurkan daunnya untuk mengurangi kehilangan air. Beberapa jenis kaktus memiliki adaptasi khusus untuk menyimpan air dalam tubuhnya sehingga mampu bertahan hidup meskipun tidak mendapatkan pasokan air dalam waktu lama. Daun kaktus berukuran kecil menjadi solusi menekan laju kehilangan air dari tumbuhan itu.

Kekurangan Nutrisi. Tumbuhan sangat memerlukan nutrisi untuk tumbuh dan menjaga eksistensinya di alam.  Umumnya nutrisi diperoleh dari tanah melalui aktivitas akar. Di dalam beberapa kondisi khusus, tumbuhan  mengalami kendala  mendapatkan  nutrisi memadai. Contohnya tanah tempat tumbuh tanaman budidaya mengandung kadar unsur hara rendah atau terkontaminasi bahan pencemar. Di dalam mengatasi masalah ini, tumbuhan mampu berpuasa dengan memperlambat laju metabolisme dan mengurangi pertumbuhan tunas baru. Tumbuhan memanfaatkan secara optimal cadangan energi yang tersedia di dalam tubuh untuk bertahan hidup sampai kondisi layak untuk tumbuh.

Suhu Ekstrim. Kondisi suhu sangat tinggi atau rendah mampu  membuat tumbuhan mengalami kondisi puasa. Suhu ekstrim merusak jaringan tumbuhan dan mengganggu serapan hara untuk fotosintesis. Di dalam upaya bertahan hidup, tumbuhan sering kali menyesuaikan diri atau berpuasa dengan mengurangi aktivitas biologisnya. 

Perubahan Iklim dan Pencemaran Lingkungan. Selain faktor alami yaitu: kekeringan dan suhu ekstrim, perubahan iklim dan pencemaran lingkungan juga berkontribusi  menyebabkan stres pada tumbuhan. Peningkatan suhu global, polusi udara, dan perubahan pola turunnya hujan menyebabkan  tumbuhan melakukan adaptasi. Salah  satu caranya dengan mengurangi atau menghentikan beberapa proses metabolisme yang memerlukan banyak energi dan nutrisi. 

Mekanisme Puasa pada Tumbuhan

Mekanisme puasa pada tumbuhan lebih cenderung terkait dengan  penurunan aktivitas biologis untuk menghemat energi dan sumber daya. Berbeda dengan hewan yang mampu berpuasa dengan cara tidak makan, tumbuhan tidak dapat berpindah secara aktif mencari sumber daya.  Sebagai gantinya, tumbuhan memiliki berbagai cara untuk bertahan hidup dalam kondisi kurang menguntungkan. Beberapa mekanisme utama ritual puasa pada tumbuhan:

Mengurangi Aktivitas Metabolisme. Saat tumbuhan mengalami kekurangan air atau nutrisi, tumbuhan mampu mengurangi aktivitas metabolismenya. Fotosintesis adalah proses memerlukan energi dan air yang memadai. Jika pasokan air terbatas, tumbuhan mengurangi laju fotosintesis, respirasi dan menyimpan energi untuk bertahan hidup. Saat itu tumbuhan memilih  menghemat energi daripada melakukan proses yang memerlukan banyak nutrisi.

Penurunan Laju Transpirasi. Transpirasi merupakan proses saat air menguap dari permukaan daun tumbuhan. Ketika cadangan air terbatas, tumbuhan menurunkan laju transpirasi dengan cara menutup stomata atau mulut daun untuk mengurangi kehilangan air. Beberapa jenis tumbuhan memiliki stomata lebih sedikit atau lebih kecil pada daunnya yang mampu menghemat lebih banyak air dalam kondisi kekeringan.

Cadangan Energi dan Air. Tumbuhan mampu menyimpan cadangan air dan energi dalam bentuk karbohidrat atau senyawa lain di jaringan tubuhnya. Tumbuhan sukulen dan kaktus menyimpan air dalam batang atau daunnya. Contoh lainnya adalah beberapa pohon memiliki perakaran dalam untuk menyerap air dari lapisan tanah berada jauh di dalam tanah. Tumbuhan juga dapat menyimpan nutrisi berupa karbohidrat di dalam akar atau batang  dan menggunakannya saat kondisi darurat. 

Daun Gugur. Beberapa jenis tumbuhan mampu  menggugurkan daun selama terjadinya musim kemarau atau kondisi yang tidak menguntungkan. Kehilangan daun  mengurangi penguapan air dan memungkinkan tumbuhan bertahan hidup lebih lama dengan cadangan air terbatas. Ketiadaan daun menyebabkan tumbuhan  mengurangi proses fotosintesis dan mampu bertahan dalam keadaan tersebut hingga kondisi membaik. Contoh paling umum adalah pohon jati yang menggugurkan daun saat musim kemarau.

Perubahan dalam Struktur dan Komposisi Metabolit Sekunder. Selama terjadinya stres lingkungan berupa kekeringan atau suhu tinggi, tumbuhan juga mampu memodifikasi komposisi kimiawi dalam sel mereka. Salah satu contohnya adalah meningkatkan produksi protein dan asam amino  tertentu yang membantu beradaptasi terhadap lingkungan. Tumbuhan juga dapat meningkatkan produksi senyawa yang melindungi sel  dari kerusakan karena terjadinya oksidasi atau suhu ekstrim. Semua perilaku ini  serupa dengan proses recovery  yang terjadi saat berpuasa. 

Dampak Puasa pada Tumbuhan

Puasa pada tumbuhan memiliki dampak sangat besar pada pertumbuhan dan reproduksinya.  Dampaknya terjadi dalam jangka pendek atau jangka panjang tergantung pada kemampuan tumbuhan harus mengurangi aktivitas biologisnya dan kemampuannya  mengatasi kondisi lingkungan yang tidak mendukung. Beberapa dampak yang terjadi akibat puasa pada tumbuhan:

Hambatan Pertumbuhan. Salah satu dampak dominan tumbuhan berpuasa adalah penghambatan pertumbuhannya. Saat tumbuhan mengurangi laju fotosintesis atau menggugurkan daun maka terjadi reduksi dalam menghasilkan  bahan organik untuk pertumbuhan. Hal ini  mengakibatkan terhambatnya pertumbuhan akar, batang atau daun yang  memengaruhi  kesehatan tumbuhan.

Penurunan Reproduksi. Tumbuhan yang mengalami  kekurangan air atau stres lingkungan lainnya sering kali mengurangi sumber daya yang digunakan untuk reproduksi. Hal ini bermakna bahwa  bunga atau buah yang dihasilkan  lebih sedikit atau gagal berkembang. Stres lingkungan memberikan dampak menurunnya hasil panen saat tanaman budidaya mengalami kekeringan berkepanjangan.

Kematian Tumbuhan. Walaupun tumbuhan mempunyai daya adaptasi mumpuni, namun hal itu terjadi dalam jangka waktu tertentu. Jika kondisi kekeringan atau stres lingkungan lainnya berlangsung terlalu lama, hal ini berpotensi menyebabkan kematian tumbuhan. Kekurangan air yang ekstrim menyebabkan kerusakan permanen pada jaringan tumbuhan dan menghentikan aliran air yang dibutuhkan untuk kehidupan sel. Tumbuhan yang tidak mampu mengatasi stres lingkungan dapat mengalami kematian. 

Adaptasi Jangka Panjang. Secara alami tumbuhan mampu bertahan dalam kondisi puasa jangka panjang sering kali mengembangkan adaptasi yang menyebabkan bertahan lebih baik di musim berikutnya. Sebagai ilustrasi, pohon yang tumbuh di daerah kering  memiliki perakaran  lebih dalam untuk menyerap air dari lapisan tanah atau mempunyai daun lebih tebal dan tahan terhadap kehilangan air. Fenomena puasa pada tumbuhan berbeda dengan  yang dilakukan manusia dan hewan. Hal ini merujuk pada kemampuan tumbuhan mengurangi atau menghentikan berbagai proses biologis supaya bertahan hidup dalam kondisi yang tidak menguntungkan. Penyebab utama puasa pada tumbuhan adalah:  kekurangan air, kekurangan nutrisi, suhu ekstrim, atau perubahan lingkungan lainnya. Mekanisme yang digunakan oleh tumbuhan untuk berpuasa sangat cerdas karena mampu mengurangi metabolisme, penurunan transpirasi, dan penggunaan cadangan energi. Dampaknya juga  sangat signifikan, termasuk penghambatan pertumbuhan dan reproduksi, serta bahkan terjadi kematian saat kondisi stres berlangsung terlalu lama. Namun demikian, tumbuhan yang mampu beradaptasi dengan baik dapat bertahan hidup dalam kondisi sulit dan berkembang lebih baik di masa depan (srn).