---
title: "Hidup Tumbuhan: Berjaya sambil Berakar"
book: "Biologi Sekolah Menengah Atas"
subject: biology
language: id
chapter: 28
exercises: 15
source: https://one-course.com/books/biology/2/id/chapter/28-hidup-tumbuhan-berjaya-sambil-berakar
---

# Bab 28 — Hidup Tumbuhan: Berjaya sambil Berakar

Sebatang pohon ek tak dapat berjalan menuju air, lari dari seekor ulat, atau pergi mencari pasangan. Ia berdiri di tempat bijinya jatuh selama tiga abad, dan dalam kurun itu ia mengangkat ratusan ton air dari tanah, menangkis ribuan [spesies](https://one-course.com/books/biology/2/id/chapter/5-keanekaragaman-hayati-pada-setiap-skala#def-g10-biodiversity-scales-species) yang hendak memakannya, memutar daunnya mengikuti cahaya, dan mengirimkan serbuk sari serta bijinya ke seluruh pedesaan lewat angin dan lewat burung jay. Hidup berakar bukanlah hidup yang pasif; ia adalah seperangkat pemecahan yang berbeda bagi masalah yang sama — makan, membela diri, berpindah, berbiak — dan bab ini meninjaunya satu per satu.

## 28.1 Tubuh yang dibangun untuk pertukaran

**Proposisi 28.1 (Dua sistem, dua permukaan).**

Tumbuhan berbunga tersusun dalam dua sistem: *sistem akar* di dalam tanah, yang menyerap air dan ion mineral serta melabuhkan tumbuhannya, dan *sistem tajuk* di udara — batang dan daun — yang menangkap cahaya dan karbon dioksida. Masing-masing adalah permukaan pertukaran yang luas: daun sebatang pohon besar membentangkan beberapa ratus meter persegi permukaan ke arah cahaya, dan akarnya, yang diperpanjang oleh miliaran *rambut akar* mikroskopis, beberapa ratus meter persegi ke arah tanah. Tumbuhan, di atas segalanya, adalah cara membentangkan permukaan ke dua arah dari satu titik tetap.

**Bukti percobaan.** Sebatang gandum hitam yang ditanam empat bulan dalam sekotak tanah ternyata punya $1.4 \times 10^{10}$ [rambut akar](#prop-g12-plant-rooted-life-surfaces) dengan panjang seluruhnya lebih dari $10\,000\,\mathrm{km}$ dan luas permukaan sekitar $400\,\mathrm{m}^{2}$, sepuluh kali luas daunnya. Sebatang pohon ek dewasa membawa sekitar 250 000 helai daun; satu hektar hutan menyodorkan $5\text{ to }8\,\mathrm{ha}$ permukaan daun ke langit. Memotong [rambut akar](#prop-g12-plant-rooted-life-surfaces) sebuah semai, atau melapisi daunnya, menghentikan pertumbuhannya dalam hitungan hari. ∎

![Sehelai daun dalam irisan. Cahaya masuk lewat kulit atas yang bening menuju sel palisade, yang padat oleh kloroplas; karbon dioksida masuk lewat stomata kulit bawah dan berdifusi melalui rongga udara lapisan bunga karang menuju sel yang memakainya.](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/biology-2/g12-plant-rooted-life/fig-0760773fad03.svg)

*Sehelai daun dalam irisan. Cahaya masuk lewat kulit atas yang bening menuju [sel](https://one-course.com/books/biology/2/id/chapter/2-sel-satuan-bersama-kehidupan#def-g10-cells-common-unit-cell) palisade, yang padat oleh [kloroplas](https://one-course.com/books/biology/2/id/chapter/2-sel-satuan-bersama-kehidupan#def-g10-cells-common-unit-organelle); karbon dioksida masuk lewat stomata kulit bawah dan berdifusi melalui rongga udara lapisan bunga karang menuju [sel](https://one-course.com/books/biology/2/id/chapter/2-sel-satuan-bersama-kehidupan#def-g10-cells-common-unit-cell) yang memakainya.*

**Definisi 28.2 (Stomata).**

Sebuah *stoma* adalah liang pada kulit daun, yang dibatasi dua *[sel](https://one-course.com/books/biology/2/id/chapter/2-sel-satuan-bersama-kehidupan#def-g10-cells-common-unit-cell) penjaga* yang membukanya dengan menggembung dan menutupnya dengan mengempis. Lewat stoma yang terbuka, karbon dioksida masuk untuk [fotosintesis](https://one-course.com/books/biology/2/id/chapter/4-metabolisme-sel#def-g10-cell-metabolism-autotrophy) dan uap air keluar — *transpirasi* yang tak dapat dihindari tumbuhan selama ia makan. Sehelai daun membawa seratus sampai tiga ratus stoma per milimeter persegi, terutama di permukaan bawahnya; stoma membuka dalam cahaya dan menutup dalam gelap serta dalam kekeringan.

![Sebuah stoma dilihat dengan mikroskop elektron payar: kedua sel penjaga berbentuk ginjal mengelilingi liangnya, di antara sel pipih kulit daun. Liangnya selebar beberapa mikrometer.](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/biology-2/g12-plant-rooted-life/img-6ad63f07754a.jpg)

*Sebuah [stoma](#def-g12-plant-rooted-life-stomata) dilihat dengan mikroskop elektron payar: kedua [sel](https://one-course.com/books/biology/2/id/chapter/2-sel-satuan-bersama-kehidupan#def-g10-cells-common-unit-cell) penjaga berbentuk ginjal mengelilingi liangnya, di antara [sel](https://one-course.com/books/biology/2/id/chapter/2-sel-satuan-bersama-kehidupan#def-g10-cells-common-unit-cell) pipih kulit daun. Liangnya selebar beberapa mikrometer.*

![Sehari musim panas bagi sehelai daun. Stomanya membuka bersama cahaya dan menutup pada malam hari; pada sore yang panas stoma menutup sebagian untuk membatasi kehilangan air, dan transpirasi — yang mengikuti bukaannya — ikut melandai.](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/biology-2/g12-plant-rooted-life/fig-0b4cbe02dca6.svg)

*Sehari musim panas bagi sehelai daun. [Stomanya](#def-g12-plant-rooted-life-stomata) membuka bersama cahaya dan menutup pada malam hari; pada sore yang panas [stoma](#def-g12-plant-rooted-life-stomata) menutup sebagian untuk membatasi kehilangan air, dan transpirasi — yang mengikuti bukaannya — ikut melandai.*

## 28.2 Mengalirkan air dan makanan tanpa jantung

**Proposisi 28.3 (Dua getah).**

Tumbuhan punya dua sistem pengangkutan, keduanya tersusun dari [sel](https://one-course.com/books/biology/2/id/chapter/2-sel-satuan-bersama-kehidupan#def-g10-cells-common-unit-cell) panjang yang bersambung menjadi tabung di dalam urat setiap organnya.

- *Xilem* mengangkut *getah mentah* — air dan ion mineral yang diserap akar — ke atas menuju daunnya. Gaya penggeraknya adalah transpirasi: air yang menguap dari [sel](https://one-course.com/books/biology/2/id/chapter/2-sel-satuan-bersama-kehidupan#def-g10-cells-common-unit-cell) daun menarik kolom air yang malar di dalam [xilem](#prop-g12-plant-rooted-life-saps) naik dari akar, seperti sumbu menarik minyak. Tanpa pompa, tanpa energi yang dikeluarkan tumbuhannya: mataharilah yang mengangkat.
- *Floem* mengangkut *getah olahan* — air berisi gula yang dibuat daun — dari daun ke setiap organ yang memakainya atau menyimpannya: pucuk yang tumbuh, akar, buah, biji, umbi. Getah itu mengalir dari sumber ke lubuk, ke arah mana pun lubuknya berada.

**Bukti percobaan.** Batang terpotong yang ditaruh dalam air berpewarna menunjukkan pewarna naik di dalam [xilem](#prop-g12-plant-rooted-life-saps), lebih cepat pada tunas yang bertranspirasi daripada pada tunas yang terkurung dalam kantong; tunas yang daunnya dibuang tak mengangkat apa pun. Sebentuk cincin kulit kayu (yang berisi [floem](#prop-g12-plant-rooted-life-saps)) yang dilepas dari batang menghentikan gula mencapai akar, sehingga akarnya kelaparan dalam beberapa bulan, sedangkan daun di atas cincin itu tetap dipasok air; gula menumpuk di atas cincin dan kulit kayunya membengkak. Kutu daun yang mengisap [floem](#prop-g12-plant-rooted-life-saps) dengan mulutnya yang mirip jarum, bila dipisahkan dari jarumnya, meneteskan setetes getah manis yang bertekanan. ∎

![Kedua aliran itu. Getah mentah naik di dalam xilem dari akar ke daun, ditarik oleh air yang menguap lewat stomata; getah olahan berjalan di dalam floem dari daun ke mana pun gula dipakai atau disimpan — turun ke akar, naik ke sebutir buah.](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/biology-2/g12-plant-rooted-life/fig-b24a01bf6890.svg)

*Kedua aliran itu. Getah mentah naik di dalam [xilem](#prop-g12-plant-rooted-life-saps) dari akar ke daun, ditarik oleh air yang menguap lewat stomata; getah olahan berjalan di dalam [floem](#prop-g12-plant-rooted-life-saps) dari daun ke mana pun gula dipakai atau disimpan — turun ke akar, naik ke sebutir buah.*

**Contoh 28.4 (Angka sebatang pohon).**

Sebatang pohon birch dewasa pada hari musim panas mentranspirasikan $300\text{ to }400\,\mathrm{L}$ air, yang diangkat setinggi $20\,\mathrm{m}$ melalui tabung [xilem](#prop-g12-plant-rooted-life-saps) selebar sepersepuluh milimeter dengan laju $1\text{ to }5\,\mathrm{m}$ per jam. Kurang dari 1% air itu disimpan untuk [fotosintesis](https://one-course.com/books/biology/2/id/chapter/4-metabolisme-sel#def-g10-cell-metabolism-autotrophy); sisanya adalah harga [stoma](#def-g12-plant-rooted-life-stomata) yang terbuka. Sebagai imbalannya daun mengikat sekitar $5\,\mathrm{kg}$ karbon dioksida menjadi $3.5\,\mathrm{kg}$ gula, dan sebagian darinya diantarkan [floem](#prop-g12-plant-rooted-life-saps) ke setiap ujung akar dan setiap biji yang memasak.

## 28.3 Bertahan di tempat sendiri

**Proposisi 28.5 (Pertahanan makhluk yang berakar).**

Karena tak dapat melarikan diri, tumbuhan membela diri di tempatnya.

- *Struktur* : kutikula berlilin dan kulit kayu terhadap kekeringan dan jangkitan; duri, duri tempel, rambut penyengat dan silika terhadap pemakan tumbuhan; dinding selulosa yang tebal pada setiap [selnya](https://one-course.com/books/biology/2/id/chapter/2-sel-satuan-bersama-kehidupan#def-g10-cells-common-unit-cell) .
- *Kimia* : tanin yang membuat daun sukar dicerna, alkaloid pahit (kafeina, nikotina, morfina), racun, damar dan lateks yang menutup luka serta meracuni serangga; banyak di antaranya baru dibuat setelah ada serangan, dan sebagian dilepaskan sebagai isyarat menguap yang memperingatkan daun tetangga dan memikat pemangsa serangga penyerangnya.
- *Ketahanan dan pembaruan* : titik tumbuh pada setiap buku, sehingga tunas yang digigit tumbuh kembali; dormansi sepanjang musim dingin atau kemarau; biji yang menunggu bertahun-tahun di dalam tanah.

**Bukti.** *Diterima tanpa bukti pada tingkat ini.* ∎

**Contoh 28.6 (Santapan seekor ulat, dibalas).**

Dalam beberapa jam setelah gigitan pertama seekor ulat, tanaman tomat membuat, di seluruh daunnya, [protein](https://one-course.com/books/biology/2/id/chapter/14-dari-gen-ke-protein#def-g11-gene-expression-protein) yang menghambat [enzim](https://one-course.com/books/biology/2/id/chapter/15-enzim-dan-fenotipe#def-g11-enzymes-and-phenotype-enzyme) pencernaan serangga itu; dalam sehari, bahan kimia yang dilepaskannya ke udara telah menarik seekor tabuhan parasit menuju ulat tersebut. Tanaman tomat tetangga, yang menerima isyarat udara yang sama, mulai membuat penghambat pencernaan itu sebelum satu ulat pun mencapainya. Tumbuhan memang tak berpindah, tetapi ia tidak tak berdaya, dan ia tidak sendirian.

## 28.4 Tumbuh mendekat, tumbuh menjauh

**Proposisi 28.7 (Tumbuh sebagai gerak).**

Tumbuhan berpindah dengan cara tumbuh. Tunasnya tumbuh ke arah cahaya dan melawan gravitasi, akarnya ke arah gravitasi dan air: *tropisme*, yaitu tanggapan pertumbuhan yang berarah. [Tropisme](#prop-g12-plant-rooted-life-tropisms) dikendalikan oleh [hormon](https://one-course.com/books/biology/2/id/chapter/20-kendali-hormon-atas-perkembangbiakan#def-g11-hormones-and-reproduction-hormone), dan [hormon](https://one-course.com/books/biology/2/id/chapter/20-kendali-hormon-atas-perkembangbiakan#def-g11-hormones-and-reproduction-hormone) yang pertama dikenali, *auksin*, dibuat di ujung tunas yang tumbuh lalu diangkut turun sepanjang batang; [sel](https://one-course.com/books/biology/2/id/chapter/2-sel-satuan-bersama-kehidupan#def-g10-cells-common-unit-cell) yang menerima lebih banyak auksin memanjang lebih banyak. Cahaya yang jatuh pada satu sisi tunas menggeser auksin ke sisi yang teduh, yang tumbuh lebih cepat dan membengkokkan tunas ke arah cahaya.

**Bukti percobaan.** Semai rumput yang disinari dari satu sisi membengkok ke arah cahaya; bila ujungnya ditudungi, semai itu tak membengkok walaupun daerah yang membengkok terletak lebih ke bawah; bila hanya pangkalnya yang ditudungi, semai membengkok seperti biasa: ujungnya yang menangkap, pangkalnya yang menanggapi, dan ada sesuatu yang berjalan di antara keduanya. Sebuah ujung yang dipotong lalu ditaruh di atas sepotong gel, dan gel itu kemudian ditaruh pada satu sisi semai yang dipenggal, membuatnya membengkok menjauhi potongan gel dalam gelap — zat di dalam gel itu, auksin, sudah cukup. Bila diukur langsung, sisi teduh sebuah semai yang disinari mengandung kira-kira dua kali auksin sisi yang tersinari. ∎

![Percobaan klasik tentang membengkoknya semai ke arah cahaya. Ujungnya merasakan cahaya; daerah di bawahnya yang membengkok; sebuah isyarat — auksin — berjalan dari yang satu ke yang lain.](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/biology-2/g12-plant-rooted-life/fig-387b9ca910bb.svg)

*Percobaan klasik tentang membengkoknya semai ke arah cahaya. Ujungnya merasakan cahaya; daerah di bawahnya yang membengkok; sebuah isyarat — auksin — berjalan dari yang satu ke yang lain.*

## 28.5 Berbiak tanpa berpindah

**Proposisi 28.8 (Bunga dan tamunya).**

*Bunga* adalah organ reproduksi sebagian besar tumbuhan darat: *benang sari* yang membuat serbuk sari, yaitu gamet jantan tumbuhan, dan sebuah *putik* yang bakal bijinya memuat gamet betina. Karena kedua induknya tak berpindah, serbuk sari harus dibawa dari satu bunga ke bunga lain — oleh angin, seperti pada rumput dan banyak pohon, yang bunganya kecil dan pudar namun menaburkan serbuk sari berjuta-juta, atau oleh hewan, seperti pada sebagian besar tumbuhan berbunga, yang mahkota, harum dan nektarnya adalah bayaran bagi serangga, burung dan kelelawar yang membawa serbuk sari sambil makan. Bunga dan penyerbuknya kerap berevolusi bersama, masing-masing menyesuaikan diri dengan bentuk dan kebiasaan yang lain.

**Bukti.** *Diterima tanpa bukti pada tingkat ini.* ∎

**Contoh 28.9 (Bentuk yang berpasangan).**

Sekuntum bunga dengan tabung nektar sepanjang $30\,\mathrm{cm}$ dikunjungi seekor ngengat berlidah $30\,\mathrm{cm}$, dan tak dikunjungi yang lain; bunga merah tanpa harum, bertabung dan mekar siang hari adalah bunga burung; bunga pucat yang mekar malam hari dengan harum yang pekat adalah bunga ngengat; sebuah mangkuk mahkota kuning dengan landasan untuk mendarat adalah bunga lebah. Tumbuhan membayar dengan gula untuk layanan yang tak dapat dikerjakannya sendiri, dan pengkhususan penyerbuknya menjamin serbuk sari itu sampai ke bunga lain dari [spesies](https://one-course.com/books/biology/2/id/chapter/5-keanekaragaman-hayati-pada-setiap-skala#def-g10-biodiversity-scales-species) yang sama.

**Proposisi 28.10 (Buah dan persebaran).**

Setelah pembuahan, bakal biji menjadi sebuah *biji* — embrio dengan lumbung makanan, dorman, dalam selubung pelindung — dan putiknya menjadi sebuah *buah* yang membawa biji itu jauh dari induknya: lewat angin dengan sayap dan bulu; lewat air; pada bulu hewan dengan kait; dan di dalam tubuh hewan, ketika buah berdaging dimakan dan bijinya dijatuhkan di tempat lain, tanpa cedera, dengan sedosis pupuk. Biji adalah satu-satunya tahap tumbuhan yang dapat berpindah dan satu-satunya caranya menunggu: ia dapat menempuh berkilometer dan tidur bertahun-tahun.

**Bukti.** *Diterima tanpa bukti pada tingkat ini.* ∎

**Metode 28.11 (Membaca sebuah penyesuaian terhadap hidup berakar).**

Untuk setiap ciri sebuah tumbuhan, tanyakanlah:

1. Kebutuhan makhluk yang tak berpindah yang mana yang dilayaninya — menangkap cahaya atau karbon dioksida, menyerap air, mengangkut, membela diri, mengarahkan diri, menyebarkan serbuk sari atau biji?
2. Permukaan, struktur atau zat apa yang dipakainya, dan dengan ongkos apa (air yang hilang lewat stomata, energi yang dikeluarkan untuk nektar atau racun)?
3. Apakah ia melibatkan makhluk lain (penyerbuk, penyebar, jamur akar, pemakan tumbuhan), dan apa yang diperoleh tiap mitranya?
4. Apakah ia dibangun sekali saja (kulit kayu, duri) atau diproduksi sesuai kebutuhan (racun setelah serangan, bengkokan ke arah cahaya)?

**Catatan 28.12 (Separuh kehidupan, berdiri diam).**

Tumbuhan menyusun sebagian besar massa hidup di Bumi dan memberi makan hampir semua sisanya. Bab tentang [fotosintesis](https://one-course.com/books/biology/2/id/chapter/4-metabolisme-sel#def-g10-cell-metabolism-autotrophy) dan respirasi yang menyusul menguraikan kimianya; bab ini telah menguraikan tubuh yang menjalankannya: sebuah titik tetap, yang darinya permukaan terbentang ke dalam tanah dan udara, getah mengalir tanpa pompa, kimia menggantikan penerbangan, pertumbuhan menggantikan gerak, dan hewan diupah untuk melakukan perjalanannya.

## 28.6 Latihan

**Latihan 28.1 ★.**

Sebutkan kedua sistem tumbuhan berbunga dan permukaan pertukaran masing-masing.

**Solusi Latihan 28.1.**

Sistem akar, yang [rambut akarnya](#prop-g12-plant-rooted-life-surfaces) menyodorkan permukaan luas kepada tanah, dan sistem tajuk, yang daunnya menyodorkan permukaan luas kepada cahaya dan udara.

**Latihan 28.2 ★.**

Apa itu [stoma](#def-g12-plant-rooted-life-stomata), apa yang lewat melaluinya ke tiap arah, dan kapan [stoma](#def-g12-plant-rooted-life-stomata) itu terbuka?

**Solusi Latihan 28.2.**

Sebuah liang pada kulit daun yang dibatasi dua [sel](https://one-course.com/books/biology/2/id/chapter/2-sel-satuan-bersama-kehidupan#def-g10-cells-common-unit-cell) penjaga. Karbon dioksida masuk, uap air (dan oksigen) keluar. Terbuka dalam cahaya, tertutup pada malam hari dan dalam kekeringan.

**Latihan 28.3 ★.**

Bedakan getah mentah dari getah olahan: isinya, tabungnya, arahnya, dan gaya penggeraknya.

**Solusi Latihan 28.3.**

Getah mentah: air dan ion mineral, di dalam [xilem](#prop-g12-plant-rooted-life-saps), dari akar ke daun, ditarik oleh transpirasi. Getah olahan: air dan gula, di dalam [floem](#prop-g12-plant-rooted-life-saps), dari daun ke organ yang memakai atau menyimpan gula, ke kedua arah, didorong oleh tekanan [sel](https://one-course.com/books/biology/2/id/chapter/2-sel-satuan-bersama-kehidupan#def-g10-cells-common-unit-cell) yang bermuatan gula.

**Latihan 28.4 ★.**

Sebutkan dua pertahanan struktural dan dua pertahanan kimiawi tumbuhan.

**Solusi Latihan 28.4.**

Struktural: kutikula dan kulit kayu, duri (juga rambut penyengat, silika, [dinding sel](https://one-course.com/books/biology/2/id/chapter/2-sel-satuan-bersama-kehidupan#def-g10-cells-common-unit-organelle)). Kimiawi: tanin, alkaloid (juga racun, damar, lateks).

**Latihan 28.5 ★.**

Apa itu [tropisme](#prop-g12-plant-rooted-life-tropisms)? [Hormon](https://one-course.com/books/biology/2/id/chapter/20-kendali-hormon-atas-perkembangbiakan#def-g11-hormones-and-reproduction-hormone) mana yang mengendalikan bengkoknya tunas ke arah cahaya, dan di mana [hormon](https://one-course.com/books/biology/2/id/chapter/20-kendali-hormon-atas-perkembangbiakan#def-g11-hormones-and-reproduction-hormone) itu dibuat?

**Solusi Latihan 28.5.**

Tanggapan pertumbuhan yang berarah terhadap rangsangan (cahaya, gravitasi, air). Auksin, yang dibuat di ujung tunas yang tumbuh.

**Latihan 28.6 ★★.**

Sehelai daun seluas $40\,\mathrm{cm}^{2}$ membawa 200 [stoma](#def-g12-plant-rooted-life-stomata) per milimeter persegi di permukaan bawahnya. Berapa [stoma](#def-g12-plant-rooted-life-stomata) yang dimilikinya? Berapa pada pohon berdaun 200 000 helai?

**Solusi Latihan 28.6.**

$40\,\mathrm{cm}^{2} = 4000\,\mathrm{mm}^{2}$: $4000 \times 200 = 8 \times 10^{5}$ [stoma](#def-g12-plant-rooted-life-stomata) per helai daun; $1.6 \times 10^{11}$ pada seluruh pohon.

**Latihan 28.7 ★★.**

Dari gambar hari musim panas, pada jam berapa transpirasi paling tinggi, dan mengapa ia melandai pada tengah sore walaupun cahayanya tidak?

**Solusi Latihan 28.7.**

Sekitar tengah hari sampai awal sore. Pada panasnya sore, [sel](https://one-course.com/books/biology/2/id/chapter/2-sel-satuan-bersama-kehidupan#def-g10-cells-common-unit-cell) penjaga menutup [stomanya](#def-g12-plant-rooted-life-stomata) sebagian untuk membatasi kehilangan air, dan transpirasi mengikuti bukaannya, bukan cahayanya.

**Latihan 28.8 ★★.**

Sebentuk cincin kulit kayu dilepas mengelilingi sebuah batang pada musim semi. Ramalkan apa yang terjadi pada daunnya, akarnya, dan kulit kayu tepat di atas cincin itu selama bulan-bulan berikutnya.

**Solusi Latihan 28.8.**

Daunnya tetap hijau dan terpasok air ([xilemnya](#prop-g12-plant-rooted-life-saps), di dalam kayu, masih utuh). Akarnya, yang terputus dari gula daun, menghabiskan cadangannya selama beberapa bulan lalu mati, dan pohonnya ikut mati. Tepat di atas cincin itu kulit kayunya membengkak oleh gula yang tak dapat lagi lewat.

**Latihan 28.9 ★★.**

Pada gambar semai, jelaskan apa yang dimasukkan atau disingkirkan oleh masing-masing dari keempat percobaan itu, dan mengapa keempatnya diperlukan.

**Solusi Latihan 28.9.**

Utuh: tanggapannya memang ada. Ujung ditudungi: ujungnyalah tempat cahaya dirasakan. Pangkal ditudungi: pangkalnya tak perlu disinari untuk membengkok — ia menanggapi sebuah isyarat, bukan cahaya. Ujung dipotong: ujungnya memang diperlukan; isyaratnya datang dari sana. Bersama-sama keempatnya memisahkan penginderaan (ujung) dari tanggapan (pangkal) dan menunjukkan bahwa ada sesuatu yang berjalan di antara keduanya.

**Latihan 28.10 ★★.**

Sebuah tumbuhan mengangkat $300\,\mathrm{L}$ air sehari ke daunnya tanpa mengeluarkan energi untuk itu. Jelaskan dari mana energinya datang.

**Solusi Latihan 28.10.**

Dari matahari: penguapan air di permukaan daun, yang digerakkan panas surya dan udara kering, menarik kolom air yang malar naik di dalam [xilem](#prop-g12-plant-rooted-life-saps). Tumbuhan itu memasok tabungnya dan [stoma](#def-g12-plant-rooted-life-stomata) yang terbuka, bukan energinya.

**Latihan 28.11 ★★.**

Bandingkan bunga yang diserbuki angin dan bunga yang diserbuki serangga pada empat butir, dan jelaskan setiap perbedaannya menurut pengantarnya.

**Solusi Latihan 28.11.**

Bunga angin: kecil, pudar, tanpa harum, tanpa nektar, dengan serbuk sari ringan berlimpah dan kepala putik berbulu — angin itu buta dan gratis, sehingga tumbuhannya menanam modal pada jumlah. Bunga serangga: besar, berwarna, harum, bernektar, dengan serbuk sari lengket dalam jumlah sedang — pengantarnya harus dipikat dan dibayar, dan ia mengantarkan serbuk sari dengan tepat.

**Latihan 28.12 ★★★.**

Sebuah tumbuhan menutup [stomanya](#def-g12-plant-rooted-life-stomata) selama kekeringan. Jelaskan apa yang diperolehnya, apa yang hilang darinya, dan mengapa kekeringan yang panjang tetap membunuhnya walaupun ia telah berhenti kehilangan air.

**Solusi Latihan 28.12.**

Ia memperoleh air, sehingga [selnya](https://one-course.com/books/biology/2/id/chapter/2-sel-satuan-bersama-kehidupan#def-g10-cells-common-unit-cell) tetap tegang dan hidup; ia kehilangan masuknya karbon dioksida, jadi juga [fotosintesis](https://one-course.com/books/biology/2/id/chapter/4-metabolisme-sel#def-g10-cell-metabolism-autotrophy), serta pendinginan oleh transpirasi. [Stoma](#def-g12-plant-rooted-life-stomata) yang tertutup berarti tak ada gula yang dibuat: tumbuhan itu hidup dari cadangannya, dan kekeringan yang panjang membuatnya kelaparan sebelum membuatnya kering.

**Latihan 28.13 ★★★.**

Kafeina beracun bagi serangga pada dosis di dalam daun kopi tetapi hadir pada sepersepuluh dosis itu di dalam nektarnya, tempat ia memperbaiki ingatan lebah tentang bunganya. Bacalah hal ini dengan [Metode 28.11](#met-g12-plant-rooted-life-read): apa yang dikerjakan molekul yang sama di kedua tempat itu?

**Solusi Latihan 28.13.**

Di dalam daun, ia sebuah pertahanan: racun terhadap pemakan tumbuhan, yang terpasang di dalam jaringannya. Di dalam nektar, ia sebuah perekrutan: dosis rendah yang membuat penyerbuknya ingat dan kembali, dibayarkan bersama gulanya. Satu zat, dua kebutuhan, yang didosis menurut tempatnya.

**Latihan 28.14 ★★★.**

Seekor ngengat berlidah $30\,\mathrm{cm}$ adalah satu-satunya penyerbuk sekuntum bunga bertabung nektar $30\,\mathrm{cm}$. Jelaskan bagaimana kecocokan seperti itu dapat berevolusi selangkah demi selangkah, dan apa yang dipertaruhkan tiap mitra bila yang lain lenyap.

**Solusi Latihan 28.14.**

Bunga dengan tabung yang sedikit lebih panjang hanya diserbuki ngengat yang lidahnya mencapai dasarnya, sehingga serbuk sarinya sampai ke bunga sejenisnya; ngengat dengan lidah yang sedikit lebih panjang memperoleh nektar yang tak terjangkau yang lain; setiap keuntungan kecil terseleksi, dan tabung serta lidah memanjang bersama sepanjang banyak generasi. Bila ngengatnya lenyap, bunganya tak berbiji; bila bunganya lenyap, ngengatnya kehilangan satu-satunya makanannya.

**Latihan 28.15 ★★★.**

“Tumbuhan adalah makhluk yang pasif.” Tulis ulang kalimat itu dengan benar dalam satu paragraf, dengan masing-masing satu contoh penginderaan, tanggapan, pembelaan diri dan perekrutan.

**Solusi Latihan 28.15.**

Tumbuhan mengindera cahaya dengan ujung tunasnya dan gravitasi dengan akarnya; ia menanggapi dengan tumbuh ke arah yang satu dan menyusuri yang lain; ia membela diri dengan kulit kayu dan duri, serta membuat racun dan penghambat pencernaan dalam beberapa jam setelah serangan; dan ia merekrut serangga untuk membawa serbuk sarinya, burung untuk membawa bijinya dan tabuhan untuk membunuh ulatnya, dengan bayaran nektar, buah dan harum. Ia bertindak tanpa berpindah.

## 28.7 Soal: Sehari Musim Panas Sebatang Pohon Ek

**Soal 28.1.**

Soal akhir pekan — pertukaran sebatang pohon dihitung: daun dan stomanya dicacah, air yang diangkat dan gula yang dibuat, antaran floemnya, dan biji yang dikirimkannya

Sebatang pohon ek dewasa membawa 250 000 helai daun seluas $25\,\mathrm{cm}^{2}$ masing-masing. Permukaan bawah daunnya membawa 250 [stoma](#def-g12-plant-rooted-life-stomata) per milimeter persegi. Pada hari musim panas setiap meter persegi daun mentranspirasikan $0.6\,\mathrm{L}$ air dan mengikat $8\,\mathrm{g}$ karbon dioksida menjadi gula. Daun mengandung 90% air; [fotosintesis](https://one-course.com/books/biology/2/id/chapter/4-metabolisme-sel#def-g10-cell-metabolism-autotrophy) memakai $1\,\mathrm{g}$ air untuk setiap $1.6\,\mathrm{g}$ gula yang dibuat.

**Bagian I — Permukaannya.**

1. Hitunglah luas daun seluruh pohon ek itu, dalam meter persegi.
2. Hitunglah jumlah [stoma](#def-g12-plant-rooted-life-stomata) pada pohon tersebut.
3. Tajuk pohon itu menaungi $150\,\mathrm{m}^{2}$ tanah. Berapa meter persegi daun yang bertumpuk di atas tiap meter persegi tanah?
4. [Rambut akar](#prop-g12-plant-rooted-life-surfaces) pohon semacam itu menyodorkan sekitar $1000\,\mathrm{m}^{2}$ kepada tanah. Bandingkan dengan daunnya lalu jelaskan mengapa kedua permukaan itu seorde besarnya.
5. Mengapa permukaan daun harus dibentangkan tipis dan ditumpuk, alih-alih dipadatkan menjadi satu organ yang tebal?

**Bagian II — Airnya.**

6. Hitunglah volume air yang ditranspirasikan pohon ek itu dalam sehari.
7. Hitunglah massa gula yang dibuat, dan massa air yang dipakai untuk membuatnya. Berapa bagian air yang ditranspirasikan itu?
8. Jelaskan mengapa pohon itu tak dapat menyimpan sisanya: apa yang akan terjadi bila ia menutup [stomanya](#def-g12-plant-rooted-life-stomata) untuk menyimpannya?
9. Airnya naik setinggi $20\,\mathrm{m}$ melalui [xilem](#prop-g12-plant-rooted-life-saps) . Apa yang memasok energinya, dan berapa ongkos yang harus ditanggungnya seandainya ia punya pompa sendiri?
10. Pada sore yang panas dan kering, transpirasi turun menjadi sepertiga sementara cahayanya sedang maksimum. Apa yang telah dilakukan pohon itu, dan berapa ongkosnya dalam gula?

**Bagian III — Gulanya.** Akar, batang dan tunas tumbuh pohon ek itu memakai $2\,\mathrm{kg}$ gula sehari untuk respirasi dan pertumbuhan; bijinya mengambil $0.5\,\mathrm{kg}$ lagi selama musimnya.

11. Hitunglah gula yang dibuat dalam sehari dan bagian yang diantarkan ke akar, batang dan tunas, serta ke bijinya.
12. Jaringan mana yang mengangkut gula itu, dan dari apa ke apa?
13. Apa yang terjadi pada gula yang berlebih, dan di mana ia dapat ditemukan pada musim semi berikutnya?
14. Sebentuk cincin kulit kayu dipotong pada bulan Juni. Angka mana pada pertanyaan 11 yang berubah, dan bagaimana?
15. Jelaskan mengapa pohon yang kehilangan separuh daunnya kepada ulat pada bulan Mei masih dapat menghasilkan biji, bila musimnya baik.

**Bagian IV — Mengirimkan generasi berikutnya.** Pohon ek itu diserbuki angin dan menghasilkan, pada tahun yang baik, 10 000 biji; burung jay membawa pergi dan menanam sekitar 3000 di antaranya, yang sebagian besar kemudian dimakannya juga; tupai dan tikus memakan hampir semua sisanya.

16. Sebutkan tiga ciri yang kamu harapkan ada pada bunga pohon ek itu, dari penyerbukannya oleh angin.
17. Mengapa pohon itu “membayar” burung jay dengan biji yang akan hilang darinya, alih-alih menjatuhkan bijinya di bawah dirinya sendiri?
18. Jika seekor burung jay melupakan 5% biji yang ditanamnya dan satu dari 50 biji yang tertanam menjadi anakan pohon, berapa anakan yang diberikan panen tahun itu?
19. Pohon ek itu hidup 300 tahun dan perlu digantikan oleh satu pohon dewasa. Bandingkan dengan jawabanmu tadi lalu jelaskan mengapa angkanya masuk akal.
20. Nyatakan hasilnya: luas daun dan jumlah [stoma](#def-g12-plant-rooted-life-stomata) pohon ek itu, berapa liter yang diangkatnya sehari untuk berapa kilogram gula yang dibuatnya, dan kedua agen yang melakukan perpindahan baginya.

**Solusi Soal 28.1.**

**1.** $250\,000 \times 25\,\mathrm{cm}^{2} = 6.25 \times 10^{6}\,
\mathrm{cm}^{2} = 625\,\mathrm{m}^{2}$.

**2.** $625\,\mathrm{m}^{2} = 6.25 \times 10^{8}\,\mathrm{mm}^{2}$; $\times 250
\approx 1.6 \times 10^{11}$ [stoma](#def-g12-plant-rooted-life-stomata).

**3.** $625/150 \approx 4$ meter persegi daun per meter persegi tanah.

**4.** Sekitar $1000\,\mathrm{m}^{2}$ [rambut akar](#prop-g12-plant-rooted-life-surfaces) berbanding $625\,\mathrm{m}^{2}$ daun: sebanding. Keduanya adalah permukaan pertukaran yang berukuran menurut aliran yang sama — air yang hilang dari daun harus diserap oleh akarnya.

**5.** Cahaya terserap dalam jaringan setebal sepersekian milimeter, dan karbon dioksida hanya berdifusi sejauh jarak pendek: organ yang tebal akan meninggalkan sebagian besar [selnya](https://one-course.com/books/biology/2/id/chapter/2-sel-satuan-bersama-kehidupan#def-g10-cells-common-unit-cell) dalam gelap dan kelaparan. Daun tipis yang bertumpuk menempatkan setiap [sel](https://one-course.com/books/biology/2/id/chapter/2-sel-satuan-bersama-kehidupan#def-g10-cells-common-unit-cell) dekat cahaya dan udara.

**6.** $625 \times 0.6 = 375\,\mathrm{L}$.

**7.** $625 \times 8 = 5\,\mathrm{kg}$ karbon dioksida, yang memberi sekitar $5/1.47 \approx 3.4\,\mathrm{kg}$ gula (atau ringkasnya: gula yang dibuat dari $5\,\mathrm{kg}$ $\mathrm{CO_2}$ sekitar $3.4\,\mathrm{kg}$); air yang dipakai $3.4/1.6 \approx 2.1\,\mathrm{kg}$: sekitar 0.6% dari $375\,\mathrm{L}$ yang ditranspirasikan.

**8.** Karbon dioksida masuk lewat [stoma](#def-g12-plant-rooted-life-stomata) terbuka yang sama yang melepaskan airnya; menutupnya menghentikan [fotosintesis](https://one-course.com/books/biology/2/id/chapter/4-metabolisme-sel#def-g10-cell-metabolism-autotrophy). Air itulah harga gulanya.

**9.** Matahari, yang menguapkan air di daunnya. Mengangkat $375\,\mathrm{kg}$ setinggi $20\,\mathrm{m}$ kira-kira $75\,\mathrm{kJ}$ kerja — sedikit saja, tetapi pompa biologis akan menuntut jaringan, ATP dan perawatan yang tak perlu dibangun pohon itu.

**10.** Ia telah menutup sebagian [stomanya](#def-g12-plant-rooted-life-stomata) terhadap panas yang kering; masuknya karbon dioksida dan produksi gula turun sebanding — sekitar $2\,\mathrm{kg}$ gula hilang sepanjang sore itu.

**11.** Sekitar $3.4\,\mathrm{kg}$ dibuat; $2\,\mathrm{kg}$ (60%) ke akar, batang dan tunas, $0.5\,\mathrm{kg}$ (15%) ke bijinya.

**12.** [Floem](#prop-g12-plant-rooted-life-saps), dari daun (sumber) ke akar, batang, tunas dan biji (lubuk).

**13.** Disimpan sebagai pati di dalam batang dan akar; musim semi berikutnya pati itu diubah kembali menjadi gula untuk membangun daun baru sebelum daunnya dapat memberi makan dirinya sendiri.

**14.** Gula masih mencapai tunas dan biji di atas cincin itu; akar dan batang bawah tidak menerima apa-apa: jatah $2\,\mathrm{kg}$ mereka turun menjadi sebanyak yang tersimpan saja, dan keduanya kelaparan sepanjang musim.

**15.** Daun yang tersisa terus membuat gula, pati yang tersimpan di batang dan akar menutup kekurangannya, dan pohon itu dapat mengeluarkan daun baru dari banyak titik tumbuhnya; bijinya adalah lubuk yang masih dapat diisi pohon itu bila gula musim panasnya cukup.

**16.** Bunga kecil kehijauan tanpa mahkota, harum atau nektar, yang menggantung dalam untaian dan menaburkan awan serbuk sari ringan; kepala putik besar berbulu untuk menangkapnya.

**17.** Biji yang jatuh di bawah induknya tumbuh, kalaupun tumbuh, dalam naungannya dan bersaing dengannya; seekor burung jay membawanya ratusan meter dan menanamnya pada kedalaman yang tepat. Kehilangan sebagian besar bijinya adalah harga untuk menempatkan beberapa dengan baik.

**18.** $3000 \times 0.05 = 150$ biji yang terlupakan; $150/50 = 3$ anakan pohon.

**19.** Tiga anakan setahun sepanjang beberapa dasawarsa panen yang baik memberi mungkin seratus anakan sepanjang hidup pohon itu, dan satu di antaranya harus bertahan sampai dewasa. Angkanya besar karena hampir setiap biji dan anakan hilang.

**20.** $625\,\mathrm{m}^{2}$ daun dan sekitar $1.6 \times 10^{11}$ [stoma](#def-g12-plant-rooted-life-stomata); sekitar $375\,\mathrm{L}$ diangkat dalam sehari untuk $3.4\,\mathrm{kg}$ gula; angin bagi serbuk sarinya dan burung jay bagi bijinya.