Advertisement

Fototropisme, Jika suatu tanaman, misalnya tanaman dalam pot, diletakkan pada jendela dan satu sisinya disinari lebih terang daripada sisinya yang lain, maka batangnya biasanya akan membengkok ke arah cahaya yang lebih terang dan daun-daunnya cenderung untuk menghadap tegaklurus arah sumber cahaya. Gerakan ini merupakan contoh fototropisme. Karena batang membengkok ke arah sumber cahaya, batang itu dikatakan berfototropi positif, berbeda dengan kebanyakan daun, yang mengarahkan diri tegaklurus arah cahaya (diafototropi). Oleh karena perakaran lazimnya tumbuh ke arah sebaliknya dari batang, maka dapat diharapkan bahwa perakaran itu berfototropi negatif. Pada kenyataannya hanya sebagian kecil tumbuhan yang perakarannya diketahui bereaksi terhadap cahaya.

Fototropisme terutama terlihat jelas pada semai, karena itu koleoptil semai Avena sativa digunakan secara luas sebagai bahan percobaan untuk penelitian fenomena ini. Sejak tahun 1880 Charles Darwin telah memperlihatkan bahwa walaupun hanya bagian ujung pucuk yang sedang tumbuh yang peka terhadap penyinaran menyebelah pembengkokan batang ke arah sumber cahaya terjadi di bawah ujung itu, yaitu di daerah pemanjangan sel. Pengamatan ini, seperti telah disinggung sebelumnya (halaman 363) merupakan titik awal penelitian yang akhirnya menjurus ke penemuan auksin.

Advertisement

Lengkungan fototropi positif sebuah pucuk yang sedang tumbuh disebabkan oleh sel-sel pada sisi yang ternaungi lebih memanjang daripada sel-sel yang berada pada sisi tersinari. Lengkungan ke arah cahaya ini mirip sekali dengan lengkungan yang dihasilkan oleh penggunaan menyebelah sebuah balok-agar yang berisi IAA pada koleoptil Avena yang dipenggal. Kini diketahui bahwa perbedaan kecepatan pemanjangan pada kedua sisi batang yang melengkung sebanding dengan konsentrasi IAA pada sisi ternaungi yang lebih besar daripada pada sisi tersinari. Jika ujung koleoptil semai Avena yang telah dikenai penyinaran menyebelah diambil dan dibelah memanjang tegaklurus arah cahaya yang timbul (  22.1), maka IAA dari belahan yang tersinari dan belahan ternaungi dapat ditampung pada balok-agar yang berbeda dan diperiksa dengan.metode bioesei Went. Ternyata bahwa sisi ternaungi selalu berisi lebih banyak IAA daripada sisi tersinari.

Setelah terbukti bahwa terjadi penyebaran IAA yang tidak sama karena pengaruh penyinaran menyebelah, masalah berikutnya adalah bagaimana menerangkan hal tersebut. Kemungkinan bahwa IAA itu dirusak pada sisi tersinari atau dihasilkan banyak sekali pada sisi ternaungi tampaknya harus ditinggalkan, sebab jumlah total IAA pada ujung koleoptil telah terbukti sama tanpa memperhatikan apakah sinar cahaya lateral mengenainya atau tidak. Hal ini menunjukkan bahwa IAA di ujung berpindah dari sisi yang lebih tersinari ke sisi ternaungi, dan percobaan-percobaan dengan menggunakan IAA berlabel radioaktif telah membuktikan bahwa perpindahan lateral seperti itu dapat terjadi (  22.2). Penyebaran kembali IAA ini terjadi pada bagian terujung koleoptil, akan tetapi mekanisme bagaimana proses itu berlangsung masih belum diketahui. J adi beralasan untuk menduga adanya keterlibatan beberapa pigmen, sebab cahaya harus diserap sebelum efek kimia dihasilkan. Dengan menentukan spektrum aksi (action spectrum) bagi fototropisme (yaitu efisiensi relatif cahaya pada berbagai panjang gelombang untuk memperoleh lengkungan fototropi), terbukti bahwa hanya sinar biru yang efektif, jadi pigmen yang tertimpa mungkin pigmen kuning sebab warna inilah yang menyerap sinar biru. Dua zat berwarna kuning dalam koleoptil, yaitu p-karoten dan riboflavin, diduga sebagai pigmen yang resesif terhadap cahaya, tetapi tidak ada spektrum absorpsi dari keduanya yang cocok dengan spektrum aksi fototropisme itu (  22.3). Spektrum I3-karoten tidak memiliki puncak pada kisaran sinar ultra ungu, sedangkan spektrum riboflavin cocok dengan puncak ultra ungu tetapi tidak cocok dengan dua puncak pada kisaran sinar biru. Kesulitan ini mungkin dapat dipecahkan dengan menganggap bahwa kedua zat ini berfungsi pada reaksi fototropi, akan tetapi ada alasan tambahan untuk menyangsikan apakah salah satu dari zat itu, terutama 13 -karoten, terlibat dalam fototropisme. Keberatan mengenai 13-karoten ialah bahwa walaupun ada sepanjang koleoptil, sering tidak terdapat pada bagian terujung yaitu daerah yang fotoreseptif; lebih lanjut diketahui bahwa mutan albino beberapa tumbuhan yang tidak memiliki 3-karoten masih menunjukkan reaksi fototropi normal. Gagasan mengenai riboflavin yang terdapat pada bagian terujung, terutama berdasarkan fakta bahwa dalam keadaan terang zat ini mempercepat pemecahan IAA melalui proses yang dibantu enzim. J adi kehadirannya memberi kemungkinan untuk menjelaskan penyebaran IAA yang tidak merata sebagai akibat terpecahnya zat ini pada sisi tersinari. Namun, mekanisme reaksi tersebut tidak konsisten dengan fakta berikut: (1) cahaya menyebelah tidak menurunkan jumlah total IAA pada ujung koleoptil, dan (2) bahwa penyebaran IAA yang tak merata diketahui sebagai akibat pengangkutan lateral pada bagian terujung, bukan disebabkan oleh terpecahnya IAA yang berada pada sisi tersinari. Karena baik 13-karoten maupun riboflavin tidak memenuhi persyaratan yang diperlukan, maka harus disimpulkan bahwa identitas pigmen yang fotoreseptif pada fototropisme belum lagi ditemukan. Walaupun mekanisme pengangkutan IAA pada ujung koleoptil belum diketahui tidak dapat disangsikan bahwa karena translokasi IAA ke bawah hampir selalu membujur, sel-sel di bawah ujung pada sisi ternaungi menerima lebih banyak IAA sehingga lebih memanjang daripada sisi tersinari. Akibatnya koleoptil itu melengkung ke arah sumber cahaya.

 

Advertisement