Filogeni

Dalam biologi, filogeni atau filogenesis adalah kajian mengenai hubungan di antara kelompok-kelompok organisme yang dikaitkan dengan proses evolusi yang dianggap mendasarinya. Istilah "filogeni" dipinjam dari bahasa Belanda, fylogenie, yang berasal dari gabungan kata bahasa Yunani Kuna yang berarti "asal-usul suku, ras".
Filogeni tidak sepenuhnya sama dengan kladistika (sistematika filogenetik), namun banyak menggunakan metode-metode dan konsep yang dipakai di dalamnya. Kladistika banyak dipakai untuk merumuskan keterkaitan filogenik dalam bentuk diagram pohon, namun di dalam filogeni dipelajari pula anatomi perbandingan dari berbagai organisme.
Filogeni pada masa sekarang banyak menggunakan dukungan genetika dan biologi molekuler. Sistematika (klasifikasi) biologi juga banyak menggunakan masukan dari cabang ilmu ini.

Teori rekapitulasi dari Haeckel

Di akhir abad ke-19, Ernst Haeckel mencetuskan teori rekapitulasi (hukum biogenesis) yang diterima luas. Prinsipnya yang terkenal adalah "ontogeni mencerminkan filogeni". Dalam versi aslinya, embrio dianggap mencerminkan bentuk dewasa organisme moyang evolusionernya. Versi ini sekarang ditolak namun modifikasinya sekarang diterima luas. Dalam versi modern, banyak dukungan bagi pernyataan "perkembangan embrio (ontogeni) mencerminkan bentuk embrio moyang evolusionernya". Donald Williamson mengembangkan tesis ini lebih lanjut dengan menyatakan bahwa larva dan embrio menunjukkan perwujudan bentuk dewasa dari taksa yang lain yang mengalami transfer melalui hibridisasi (teori transfer larva)^.

Read More

Taksonomi

Kata taksonomi diambil dari bahasa Yunani tassein yang berarti untuk mengelompokkan dan nomos yang berarti aturan. Taksonomi dapat diartikan sebagai pengelompokan suatu hal berdasarkan hierarki (tingkatan) tertentu. Di mana taksonomi yang lebih tinggi bersifat lebih umum dan taksonomi yang lebih rendah bersifat lebih spesifik.

Taksonomi dalam Biologi

Dalam biologi, taksonomi juga merupakan cabang ilmu tersendiri yang mempelajari penggolongan atau sistematika makhluk hidup. Sistem yang dipakai adalah penamaan dengan dua sebutan, yang dikenal sebagai tata nama binomial atau binomial nomenclature, yang diusulkan oleh Carl von Linne (Latin: Carolus Linnaeus), seorang naturalis berkebangsaan Swedia.
Ia memperkenalkan enam hierarki (tingkatan) untuk mengelompokkan makhluk hidup. Keenam hierarki (yang disebut takson) itu berturut-turut dari tingkatan tertinggi (umum) hingga terendah (spesifik) adalah :

• Phylum/Filum untuk hewan, atau Divisio/Divisi untuk tumbuhan
• Classis/Kelas,
• Ordo/Bangsa,
• Familia/Keluarga/Suku,
• Genus/Marga, dan
• Species/jenis.

Dalam tatanama binomial, penamaan suatu jenis cukup hanya menyebutkan nama marga (selalu diawali dengan huruf besar) dan nama jenis (selalu diawali dengan huruf kecil) yang dicetak miring (dicetak tegak jika naskah utama dicetak miring) atau ditulis dengan garis bawah. Aturan ini seharusnya tidak akan membingungkan karena nama marga tidak boleh sama untuk tingkatan takson lain yang lebih tinggi.
Perkembangan pengetahuan lebih lanjut memaksa dibuatnya takson baru di antara keenam takson yang sudah ada (memakai awalan 'super-' dan 'sub-'). Dibuat pula satu takson di atas Phylum, yaitu Regnum (secara harafiah berarti Kingdom atau Kerajaan) untuk membedakan Prokariota (terdiri dari Regnum Archaea dan Bacteria) dan Eukariota (terdiri dari Regnum Fungi atau Jamur, Plantae atau Tumbuhan, dan Animalia atau Hewan).

Taksonomi dalam pedologi

Dalam cabang ilmu tanah (pedologi), taksonomi tanah dibuat berdasarkan sejumlah variabel yang mencirikan keadaan suatu jenis tanah. Karena klasifikasi awal tidak sistematis, pada tahun 1975 tim dari 'Soil Survey Staff' dari Departemen Pertanian Amerika Serikan (USDA) menerbitkan suatu kesepakatan dalam taksonomi tanah. Sejak saat itu, setiap jenis tanah paling sedikit memiliki dua nama. Meskipun nama baru sudah diberikan, nama lama seringkali masih dipakai karena aturan dari Soil Survey Staff dianggap terlalu rinci.

Taksonomi dalam pendidikan

Dalam pendidikan, taksonomi dibuat untuk mengklasifikasikan tujuan pendidikan. Dalam hal ini, tujuan pendidikan dibagi menjadi beberapa domain, yaitu: kognitif, afektif, dan psikomotor. Dari setiap ranah tersebut dibagi kembali menjadi beberapa kategori dan subkategori yang berurutan secara hirarkis (bertingkat), mulai dari tingkah laku yang sederhana sampai tingkah laku yang paling kompleks. Tingkah laku dalam setiap tingkat diasumsikan menyertakan juga tingkah laku dari tingkat yang lebih rendah.
Taksonomi ini pertama kali disusun oleh Benjamin S. Bloom dan kawan-kawan pada tahun 1956, sehingga sering pula disebut sebagai "Taksonomi Bloom".

Read More

Fisiologi Tumbuhan

Fisiologi tumbuhan adalah cabang botani yang mempelajari bekerjanya sistem kehidupan di dalam tubuh tumbuhan dan tanggapan terhadap pengaruh lingkungan sekitarnya sehingga tumbuhan tersebut dapat hidup. Seperti juga fisiologi hewan, fisiologi menggabungkan aspek fisika, kimiawi, dan biologi. Dari fisiologi tumbuhan ini lahirlah cabang-cabang campuran biologi, seperti biokimia dan biofisika. Fisiologi juga sangat mempengaruhi perkembangan genetika.
Objek kajian dalam fisiologi tumbuhan adalah fisika sel dan biofisika organ, fotosintesis, transportasi hara dan hasil metabolisme, regulasi pertumbuhan dan perkembangan, dan mekanisme respons terhadap rangsangan lingkungan. Organisme yang menjadi kajian fisiologi tumbuhan adalah organisme dari kerajaan plantae, meliputi semua jenis tumbuhan, dari tumbuhan tingkat rendah sampai tumbuhan tingkat tinggi.
Fisiologi tumbuhan diterapkan dalam pertanian untuk meningkatkan nilai produk hasil bumi. Beberapa contoh hasil kajian fisiologi yang diterapkan di pertanian adalah teknologi pemberian pupuk kimia untuk meningkatkan hasil dan penggunaan zat pengatur tumbuh untuk merangsang keserempakan pembungaan. Hasil penelitian di bidang fisiologi juga dapat dipakai untuk mendukung program pemuliaan tanaman, misalnya dalam merakit kultivar yang tahan kekeringan.

Read More

Anatomi Tumbuhan

Anatomi tumbuhan atau fitoanatomi merupakan analogi dari anatomi manusia atau hewan. Walaupun secara prinsip kajian yang dilakukan adalah melihat keseluruhan fisik sebagai bagian-bagian yang secara fungsional berbeda, anatomi tumbuhan menggunakan pendekatan metode yang berbeda dari anatomi hewan. Organ tumbuhan terekspos dari luar, sehingga umumnya tidak perlu dilakukan "pembedahan".
Anatomi tumbuhan biasanya dibagi menjadi tiga bagian berdasarkan hierarki dalam kehidupan:

• Organologi, mempelajari struktur dan fungsi organ berdasarkan jaringan-jaringan penyusunnya;
• Histologi, mempelajari struktur dan fungsi berbagai jaringan berdasarkan bentuk dan peran sel penyusunnya; dan
• Sitologi, mempelajari struktur dan fungsi sel serta organel-organel di dalamnya, proses kehidupan dalam sel, serta hubungan antara satu sel dengan sel yang lainnya. Sitologi dikenal juga sebagai biologi sel.

 Morfologi tumbuhan juga sering kali dikaji bersama-sama dengan anatomi tumbuhan.

Organologi

Organologi mengkaji bagaimana struktur dan fungsi suatu organ. Berikut adalah jaringan-jaringan dasar yang menyusun tiga organ pokok tumbuhan.

Akar

Akar tersusun dari jaringan-jaringan berikut :

• epidermis
• parenkim
• endodermis
• kayu
• pembuluh (pembuluh kayu dan pembuluh tapis) dan
• kambium pada tumbuhan dikotil.

Permukaan akar seringkali terlindung oleh lapisan gabus tipis. Bagian ujung akar memiliki jaringan tambahan yaitu tudung akar. Ujung akar juga diselimuti oleh lapisan mirip lendir yang disebut misel (mycel) yang berperan penting dalam pertukaran hara dan memperkokoh tumbuhan serta interaksi dengan organisme (mikroba) lain.

Batang

Susunan batang tidak banyak berbeda dengan akar. Batang tersusun dari jaringan berikut:

• epidermis
• parenkim
• endodermis
• kayu
• jaringan pembuluh, dan
• kambium pada tumbuhan dikotil.

Struktur ini tidak banyak berubah, baik di batang utama, cabang, maupun ranting. Permukaan batang berkayu atau tumbuhan berupa pohon seringkali dilindungi oleh lapisan gabus (suber) dan/atau kutikula yang berminyak (hidrofobik). Jaringan kayu pada batang dikotil atau monokotil tertentu dapat mengalami proses lignifikasi yang sangat lanjut sehingga kayu menjadi sangat keras.

Daun

Daun lengkap terdiri dari pelepah daun, tangkai daun serta helai daun. Helai daun sendiri memiliki urat daun yang tidak lain adalah kelanjutan dari jaringan penyusun batang yang berfungsi menyalurkan hara atau produk fotosintesis. Helai daun sendiri tersusun dari jaringan-jaringan dasar berikut:

• epidermis
• jaringan tiang
• jaringan bunga karang dan
• jaringan pembuluh.

Permukaan epidermis seringkali terlapisi oleh kutikula atau rambut halus (pilus) untuk melindungi daun dari serangga pemangsa, spora jamur, ataupun tetesan air hujan.

Histologi

Histologi tumbuhan mengkaji jenis-jenis sel (berdasarkan bentuk dan fungsi) yang menyusun suatu jaringan.
Jaringan penyusun tumbuhan antara lain : 1. kodok (jaringan pelindung) 2. kolenkim (jaringan penyokong) 3. sklerenkim (jaringan penyokong) 4. parenkim (jaringan dasar) 5. xilem (jaringan pembuluh) 6. floem (jaringan pembuluh)

Sitologi

Sitologi mengkaji fungsi berbagai sel dan organel-organel khas pendukung fungsi tersebut.

Read More

Alat Perkembangbiakan

Bagian tubuh tumbuhan yang dapat tumbuh kembali menjadi individu baru dinamakan alat perkembangbiakan (organum reproductivum, diaspora, propagulum, disseminulum).Alat perkembangbiakan dapat dibedakan dalam dua golongan, yaitu

• Alat perkembangbiakan vegetatif, yaitu bagian tubuh tumbuhan yang dapat menjadi individu baru tanpa didahului oleh peristiwa perkawinan (peleburan sel kelamin jantan dan betina). Alat perkembangbiakan vegetatif masih dapat dibedakan lagi dalam:

1. Alat perkembangbiakan vegetatif alami, yang terjadi menurut sifat bawaan tumbuhan itu sendiri, misalnya; umbi batang pada tanaman kentang, umbi lapis pada berbagai jenis tumbuhan suku: Liliaceae dan Amaryllidaceae, rimpang pada tumbuhan (Canna edulis Kerr.), geragih pada tumbuhan arbe (Fragraria vesca L.), dan anakan pada pisang.
2. Alat perkembangbiakan vegetatif buatan, yang terjadi karena perbuatan sengaja oleh manusia, misalnya: stek, yaitu bagian alat hara yang dipisahkan dari induk (dipotong) dan kemudian dapat tumbuh kembali menjadi tumbuhan baru.

• Alat perkembangbiakan generatif, yaitu bagian tubuh tumbuhan yang terbentuk dengan didahului oleh peristiwa perkawinan.Pada tumbuhan berbiji alat perkembangbiakan generatif adalah bijinya, biji terdapat dalam buah, dan buah berasal dari bunga.

1. Bunga (flos), pada suatu tumbuhan ada kalanya hanya terdapat satu bunga saja, misanya pada (Zephyranthes rosea) namun pada umumnya pada suatu tumbuhan dapat ditemukan banyak bunga.Tumbuhan yang hanya menghasilkan satu bunga saja dinamakan tumbuhan berbunga tunggal (planta uniflora), sedangkan tumbuhan yang menghasilkan bunga lebih dari satu disebut tumbuhan berbunga banyak (planta multiflora).
2. Buah (fructus).
3. Biji (semen).

Read More

Morfologi Batang dan Akar

Batang dan akar merupakan bagian yang dapat diibaratkan sebagai sumbu tumbuhan.Batang akan membentuk tajuk melingkupi percabangan yang berakhir sampai daun, sedangkan akar akan membentuk perakaran berbentuk cabang-cabang akar yang berakhir sampai ujung akar.
Fungsi dari batang antara lain: mendukung bagian tumbuhan yang berada diatas tanah, memperluas bidang penyerapan sinar matahari sekaligus memposisikan bagian-bagian tumbuhan agar berada pada posisi yang paling menguntungkan, jalan pengangkutan air dan zat makanan, dan menjadi tempat penimbunan cadangan makanan.Bagian ujung sumbu batang merupakan titik tumbuhnya yang dikelilingi oleh daun muda.Bentuk batang pada tumbuhan biji belah (Dicotyledoneae) bagian bawah umumnya lebih besar dan semakin mengecil pada bagian ujung, sedangkan pada tumbuhan biji tunggal (Monocotyledoneae) memiliki batang yang dari pangkal sampai ujung besarnya tidak begitu berbeda, hanya beberapa golongan saja yang bagian pangkalnya membesar seperti pada bermacam suku pinang-pinangan.
Akar merupakan bagian bawah dari sumbu tumbuhan yang biasanya berkembang di bawah permukaan tanah, namun ada juga akar yang tumbuh di atas tanah. Bagian-bagian akar dapat dibedakan menjadi; pangkal akar (collum), bagian akar yang berdekatan dengan pangkal batang; ujung akar (apex radicis), bagian akar yang paling muda terdiri atas jaringan yang masih aktif mengalami pertumbuhan; batang akar (corpus radicis), bagian yang berada di antara pangkal dan ujung akar; cabang akar (radix lateralis), bagian yang keluar dari akar pokok dan masih dapat membentuk percabangan lagi; serabut akar (fibrilla radicalis) cabang-cabang akar yang halus dan berbentuk serabut; rambut akar (pillus radicalis) bagian yang sebenarnya berupa tonjolan sel-sel kulit luar jaringan bentuknya menyerupai rambut; tudung akar (calyptra) terdapat pada bagian ujung akar yang berfungsi melindungi ujung akar yang masih muda

Read More

Morfologi Tumbuhan: Daun (folium)

Daun merupakan salah satu organ tumbuhan yang tumbuh dari batang, umumnya berwarna hijau dan terutama berfungsi sebagai penangkap energi dari cahaya matahari melalui fotosintesis.

Daun merupakan organ terpenting bagi tumbuhan dalam melangsungkan hidupnya karena tumbuhan adalah organisme autotrof obligat, ia harus memasok kebutuhan energinya sendiri melalui konversi energi cahaya menjadi energi kimia.

Morfologi

Bentuk daun sangat beragam, namun biasanya berupa helaian, bisa tipis atau tebal. Gambaran dua dimensi daun digunakan sebagai pembeda bagi bentuk- bentuk daun. Bentuk dasar daun membulat, dengan variasi cuping menjari atau menjadi elips dan memanjang. Bentuk ekstremnya bisa meruncing panjang.

Daun juga bisa bermodifikasi menjadi duri (misalnya pada kaktus), dan berakibat daun kehilangan fungsinya sebagai organ fotosintetik. Daun tumbuhan sukulen atau xerofit juga dapat mengalami peralihan fungsi menjadi organ penyimpan air. Warna hijau pada daun berasal dari kandungan klorofil pada daun. Klorofil adalah senyawa pigmen yang berperan dalam menyeleksi panjang gelombang cahaya yang energinya diambil dalam fotosintesis. Sebenarnya daun juga memiliki pigmen lain, misalnya karoten (berwarna jingga), xantofil (berwarna kuning), dan antosianin (berwarna merah, biru, atau ungu, tergantung derajat keasaman). Daun tua kehilangan klorofil sehingga warnanya berubah menjadi kuning atau merah (dapat dilihat dengan jelas pada daun yang gugur)

Daun merupakan suatu bagian tumbuhan yang penting dan pada umumnya tiap tumbuhan mempunyai sejumlah besar daun.

Fungsi Daun :

* sebagai alat pengambilan zat-zat makanan (resorbsi).

* sebagai alat pengolahan zat-zat makanan (asimilasi).

* penguapan air (transpirasi).

* pernafasan (respirasi).

Bagian-Bagian Daun

1. Daun Lengkap

Daun yang lengkap mempunyai bagian- bagian berikut :

* Upih dau atau pelepah daun (vagina),

* Tangkai daun (petiolus)

* Helaian daun (lamina)

Contoh daun lengkap terdapat pada pohon pisang (Musa paradisiaca L).

2. Daun tidak lengkap

Daun tidak lengkap adalah daun yang hanya terdiri atas satu atau dua dari bagian-bagian daun (pelepah, tangkai, helaian daun).

Mengenai susunan daun tidak lengkap ada beberapa kemungkinan :

* Daun Bertangkai yaitu daun yang hanya terdiri atas tangkai dan helaian saja. Contoh : Nangka (Artocarpus integra Merr).

* Daun Berupih/ Berpelepah yaitu daun yang terdiri atas upih dan helaian. Contoh Jagung (Zea mays L).

* Daun Duduk yaitu hanya terdiri atas helaian saja, tanpa upih dan batang sehingga helaian langsung melekat atau duduk pada batang. Contoh : Biduri (Calotropis gigantea R. Br.)

* Daun memeluk batang yaitu daun yang hanya terdiri atas helaian saja tetapi pangkalnya melebar sehingga pangkal daun terlihat seperti memeluk batang. Contoh pada tempuyung (Sonchus oleraceus L).

* Helaian daun semu /palsu yaitu daun hanya terdiri atas tangkai saja, tetapi tangkainya tadi menjadi pipih sehingga menyerupai helaian daun. Contoh pada pohon Acacia auriculiformis A. Cunn.

Bentuk Daun (Circumscriptio) Berdasarkan letak bagian daun yang melebar dapat dibedakan 4 golongan daun yaitu daun dengan :

1. Bagian yang terlebar berada di tengah- tengah helaian daun.

2. Bagian yang terlebar terdapat di bawah tengah-tengah helaian daun.

3. Bagian yang terlebar terdapat di atas tengah-tengah helaian daun.

4. Tidak ada bagian yang terlebar atau dari pangkal sampai ujung hampir sama lebarnya.

BAGIAN YANG TERLEBAR BERADA DI TENGAH-TENGAH HELAIAN DAUN

Jika demikian keadaanya, maka akan kita jumpai kemungkinan bentuk daun seperti berikut :

* Bentuk daun Bulat/Bundar (orbicularis). Sering dijumpai pada teratai besar (Nelumbium nelumbo Druce).

* Bentuk daun bangun perisai (peltatus). Contoh pada daun jarak.

* Bentuk daun Jorong (ovalis atau ellipticus). Contoh pada daun nangka (Artocarpus integra Merr)

* Bentuk daun memanjang (oblongus). Contoh pada daun srikaya (Annona squamosa L.)

* Bentuk daun bangun lanset (lanceolatus). Contoh pada daun kamboja (Plumiera acuminata Ait.) dan pada daun oleander (Nerium oleander L.).

BAGIAN YANG TERLEBAR TERDAPAT DI BAWAH TENGAH-TENGAH HELAIAN DAUN

Daun yang mempunyai bagian yang terlebar di bawah tengah-tengah helaian daunnya dibedakan menjadi 2 kelompok yaitu :

A. Pangkal daunnya tidak bertoreh.

* Bentuk daun bulat telur (ovatus). Contohnya pada daun cabai rawit (Capsicum frutescens L.)

* Bentuk daun segitiga (triangularis). Contohnya pada bunga pukul empat (Mirabilis jalapa L.)

* Bentuk daun delta (deltoideus). Contohnya pada daun air mata pengantin (Antigonon leptopus Hook. et Arn.)

* Bentuk daun belah ketupat (rhomboideus). Contohnya pada daun bengkuang (Pachyrrhizus erosus Urb.).

B. Pangkal Daunnya Bertoreh atau Berlekuk

* Bentuk daun jantung (cordatus). Contohnya pada daun waru (Hibiscus tiliaceus L.)

* Bentuk daun ginjal atau kerinjal (reniformis). Contohnya pada daun kaki kuda (Centella asiatica Urb.),

* Bentuk daun anak panah (sagittatus). Contohnya pada daun enceng (Sagittaria sagittifolia L.),

* Bentuk daun tombak (hastatus). Contohnya pada daun wewehan (Monochoria hastata Solms),

* Bentuk daun bertelinga (auriculatus). Contohnya pada daun tempuyung (Sonchus asper Vill.).

BAGIAN YANG TERLEBAR TERDAPAT DI ATAS TENGAH-TENGAH HELAIAN DAUN

Dalam hal yang sedemikian kemungkinan bentuk daun (bangun daun) yang dapat kita jumpai adalah

* Bangun bulat telur sungsang (obovatus). Contohnya pada daun sawo kecik (Manilkara kauki Dub.),

* Bangun jantung sungsang (obcordatus). Contohnya pada daun sidaguri (Sida retusa L.)

* Bangun segitiga terbalik atau bangun pasak (cuneatus). Contohnya pada anak daun semanggi (Marsilea crenata Presl.)

* Bangun sudip /spatel/solet. Contohnya pada daun lobak Raphanus sativus L.).

TIDAK ADA BAGIAN YANG TERLEBAR ATAU DARI PANGKAL SAMPAI UJUNG HAMPIR SAMA LEBAR

Dalam kelompok ini termasuk daun-daun tumbuhan yang biasanya sempit, atau lebarnya jauh berbeda jika dibandingkan dengan panjangnya daun.

* Bangun garis (linearis). Contohnya pada daun jenis rumput-rumputan (Gramineae).

* Bangun pita (ligulatus). Contohnya pada daun jagung (Zea mays L.),

* Bangun pedang (ensiformis). Contohnya pada daun nanas sebrang (Agave sisalana Perr., Agave cantala Roxb.),

* Bangun paku atau dabus (subulatus). Contohnya pada daun Araucaria cunninghamii Ait.),

* Bangun jarum (acerosus). Contohnya pada daun Pinus merkusii Jungh. & De Vr.

Read More

Bagian-bagian Tumbuhan

Bagian tumbuhan yang secara nyata dapat menunjukan perbedaan (diferensiasi) dinamakan kormus yang merupakan bagian pokok tumbuhan, terdiri dari tiga bagian yaitu:

1. Akar (radix).
2. Batang (caulis).
3. Daun (folium).

Organ-organ lain dapat digolongkan sebagai organ sekunder karena terbentuk dari modifikasi bagian pokok atau kombinasi bagian-bagian pokok yaitu:

• Kuncup (gemma), modifikasi dari batang dan daun.
• Bunga (flos), modifikasi dari batang dan daun.
• Duri (spina), modifikasi dari dahan maupun daun.
• Alat-alat pembelit (cirrhus), dapat berupa modifikasi daun maupun dahan.
• Umbi (tuber), modifikasi dari batang.
• Rimpang (rhizome), modifikasi dari batang beserta daun-daunnya.
• Umbi lapis (bulbus), modifikasi dari batang dan daun.

Selain itu pada organ tumbuhan tertentu dapat ditemukan alat-alat lain yang biasanya lebih kecil atau lebih halus yang dinamakan alat tambahan atau alat pelengkap (organa accessoria), misalnya:

• Rambut atau bulu (pilus)
• Sisik (lepis).
• Lentisel (lenticulus).

Alat hara

Masing-masing organ tumbuhan memiliki fungsi untuk menunjang kehidupan tumbuhan, organ yang berkaitan dengan pencarian serta penyerapan makanan bagi tumbuhan disebut alat hara (organum nutritivum) yang terdiri dari daun, batang, dan akar

Read More

Tata Nama

Setiap daerah memiliki nama lokal untuk masing masing tumbuhan atau bentuk organ yang dikenal oleh orang awam, sehingga suatu tumbuhan atau organ tumbuhan dapat memiliki berbagai macam nama. Komunikasi antar ilmuan botani harus menggunakan istilah yang dapat dimengerti oleh semua orang dan bersifat universal, istilah dan nama ilmiah yang menyangkut takson-takson tumbuhan diatur dalam Kode Internasional Tatanama Tumbuhan (bahasa Inggris: International Code of Botanical Nomenclature) yang merupakan kesepakatan ahli-ahli ilmu tumbuhan seluruh dunia yang ditetapkan pada kongres internasional. Kode Internasional Tatanama Tumbuhan berisi tentang ketentuan yang berkaitan dengan morfologi dan terminologi. Penggunaan nama ilmiah merupakan kesepakatan ilmuan seluruh dunia, pemilihan nama ilmiah bertujuan untuk menghindari timbulnya makna yang berbeda serta dapat dimengerti oleh semua orang dimanapun berada, untuk itu dalam ilmu morfologi tumbuhan pada penulisan nama lokal tetap menyertakan padanan nama ilmiahnya. Pemberian nama pada suatu takson atau spesies baru yang belum pernah dikenal sebelumnya harus melalui publikasi yang sahih berupa barang cetakan yang didistribusikan kepada umum, dalam pemberian nama takson harus mengikuti pemberian nama yang sesuai dengan ketentuan serta menyertakan deskripsi lengkap atau diagnosis yang ditulis dalam bahasa Latin.
Fungsi dari morfologi tumbuhan adalah untuk menggambarkan bagaimana wujud atau bentuk tumbuhan dengan deskripsi.Deskripsi dari bentuk tumbuhan sangat penting karena jika hanya sekedar nama tidak akan menggambarkan dengan jelas bagaimana wujud tumbuhan tersebut.^[2] Pendeskripsian mengenai wujud dan suatu bentuk tubuh tumbuhan menggunakan istilah atau terminologi berupa kata-kata tertentu untuk mengungkapkan makna yang tertentu pula.

Read More

Ruang Lingkup Morfologi Tumbuhan

Definisi dari morfologi tumbuhan adalah “studi tentang perkembangan bentuk, dan struktur tumbuhan, yang berimplikasi upaya untuk menginterpretasi berdasarkan kesamaan asal dan tujuan”. Fokus dari morfologi tumbuhan adalah bentuk dan susunan luar tubuh tumbuhan pada tumbuhan yang telah terdiferensiasi yang termasuk dalam kelompok kormus (Cormophyta). Sedangkan golongan lain: Cyanobacteria, Thallophyta, dan Bryophyta yang masuk kedalam bahasan anatomi tumbuhan karena tubuhnya belum terdiferansiasikan. Sehingga hanya dua golongan tumbuhan yang menjadi bahasan morfologi tumbuhan yaitu: Pteridophyta (tumbuhan paku), dan Spermatophyta (tumbuhan biji). Studi tentang morfologi tumbuhan harus melihat dari tiga aspek utama yang merepresentasikan arti dan fakta dari studi morfologi, yaitu: deskripsi secara lisan dari suatu bentuk, klasifikasi bentuk, genesis bentuk atau morfogenesis.
Sistematika tumbuhan dan morfologi tumbuhan saling bersinggungan, meskipun begitu keduanya merupakan disiplin ilmu yang berbeda dengan fokus dan tujuan yang berbeda pula. Sistematika lebih menekankan homologi atau kesamaan dari dua spesies dengan asal nenek moyang yang sama, sedangkan morfologi menekankan pada analogi atau konvergensi.Praktik dua disiplin ilmu ini bekerja secara berlawanan, sistematika menggunakan karakteristik morfologi untuk mengelompokan keragaman kedalam subunit taksonomi-nya, sedangkan morfologi tumbuhan menggunakan keragaman tersebut untuk menyimpulkan dasar-dasar bentuk tanpa memperhatikan hubungan sistematikanya.

 .

Deskripsi

Jumlah bentuk tumbuhan yang tak terbatas mengakibatkan tidak akan pernah mungkin untuk memiliki istilah untuk semua bentuk yang ada. Beberapa kategori yang sering muncul dikelompokkan dan diberi nama, contohnya Angiospermae: jumlah bentuk daunnya tidak terhitung dan bahkan dalam satu tumbuhan setiap daun dapat berbeda secara ukuran dan bentuk, meskipun sesuai dengan bentuk umum seperti lonjong, linear, lanset, dan lainnya. Misalnya bentuk lonjong menunjukan bentuk yang lebih panjang dibandingkan dengan luasnya, tidak ada batasan yang jelas antar dimensi sehingga hal ini yang mengakibatkan jumlah variasi bentuk yang tidak terbatas.Deskripsi teknis dari bentuk botani merupakan petunjuk yang paling mungkin digunakan ketika ditemukan bentuk yang tidak seorang pun pernah melihat secara langsung bentuk tersebut, sehingga ilustrasi visualnya dapat tergambarkankan.

Klasifikasi

Seluruh bidang klasisfikasi botani didasarkan pada variasi dalam bentuk keseluruhan organ dan bagian yang berbeda dalam tubuh tumbuhan. Bentuk dari suatu tumbuhan merupakan gabungan dari setiap bagian yang menjadi kesatuan, namun bukan untuk menyatakan bagian-bagian yang sangat rinci.Seluruh bentuk individu dan semua individu yang memiliki tingkat kemiripan tertentu, sebagian besar ditentukan secara subjektif dan dilambangkan dengan tata nama binomial yang memang merupakan istilah untuk bentuk yang paling kompleks. Istilah yang digunakan untuk takson yang lebih tinggi akan lebih komprehensif sehingga kurang konkret secara bentuk visual.

Morfogenesis

Morfogenesis merupakan aspek studi yang mempelajari bagaimana suatu organ atau bagian dapat terbentuk. Kajian aspek morfogeneis dalam ilmu morfologi tumbuhan melibatkan studi pemahaman inisiasi dan perubahan dari sebuah organ dan bagian (termasuk yang sedang mengalami pertumbuhan), serta mekanisme yang mengakibatkan perubahan bahkan yang terjadi secara spesifik. Proses inisiasi dan konstruksi dari berbagai bentuk terjadi sampai dengan tingkat sel.

Read More

Sejarah dan Perkembangan Morfologi Tumbuhan

Morfologi tumbuhan diperkenalkan pertama kali oleh ilmuan berkebangsaan Jerman yaitu Johann Wolfgang von Goethe pada tahun 1790. Sejarah perkembangan morfologi tumbuhan berpusat di Jerman, selain Goethe tokoh lain yang paling berpengaruh antara lain yaitu: Wilhelm Hofmeister, Karl von Goebel, Walter Zimmermann, dan Wilhelm Troll.Metode yang digunakan oleh Goethe adalah morfologi komparatif atau tipologi yang berpandangan bahwa meskipun organ pada tumbuhan berbunga menunjukan keragaman, terdapat sebuah bentuk rancangan dasar yang disebut Bauplan yang mendasari keragaman bentuk tubuh tumbuhan tersebut.Studi morfologi di Jerman melibatkan perbedaan pandangan dan perdebatan oleh masing-masing ilmuan. Goethe yang hanya bisa menerima konsep jenis tumbuhan sedangkan Zimmermann yang hanya menerima kelompok secara alami terbentuk melalui evolusi serta berasal dari nenek moyang yang sama. Pada saat yang sama, Agnes Arber pada tahun 1950 mempublikasikan kelompok alami tumbuhan, yang berangkat dari pandangan bahwa perkembangan tumbuhan akan terjadi terus-menerus. Sejak pertama kali diperkenalkan oleh Goethe sampai melalui sejarah perdebatan antar ilmuan, konsep morfologi tumbuhan telah berkembang dan diterima secara umum bahwa tumbuhan merupakan organisme yang berkembang melibatkan aspek dasar botani yaitu: morfologi, dimensi, fungsi, dan anatomi; Fungsinya pun berkembang selaras dengan evolusi organisme moyangnya.


Berkas:Urpflanze.png

Urpflanze merupakan konsep tumbuhan moyang yang menggambarkan asal-muasal keberagaman bentuk tumbuhan. Konsep urpflanze diperkenalkan oleh Goethe melalui publikasinya berjudul Metamorfosis tumbuhan (bahasa Inggris:The Metamorphosis of Plants) pada tahun 1978, ide Goethe mengenai konsep urpflanze berawal dari sebuah pertanyaan “bagaimana saya dapat mengetahui kalau suatu bentuk merupakan sebuah tumbuhan kalau itu semua tidak tercipta dan berasal dari suatu ‘bentuk dasar’ yang sama?”. Pada tahun 1786 sampai 1788 Goethe melakukan perjalanan ke Italia, pada saat itu pengetahuan tentang tumbuhan dan botani belum begitu menjadi perhatian, bahkan diabaikan.Perjalanannya ke Italia dilakukan secara bertahap konsep urpflanze dikembangkan dan dimodifikasi yang tercatat pada buku catatannya.Bersamaan dengan perjalanannya ke Ittalia Goethe mengembangkan dan memodifikasi konsep urpflanze secara bertahap.Dalam buku catatan perjalanannya, Goethe sendiri berpendapat bahwa tanaman moyang dalam konsep urpflanze akan menjadi mahluk paling aneh di dunia, namun dengan model tumbuhan moyang ini akan mungkin untuk terus menerus tercipta berbagai jenis tumbuhan yang eksistensinya dapat diterima secara logis; artinya, jika tumbuhan moyang itu tidak benar benar ada, keberadaanya tetap logis, karena mereka bukan sekedar imajinasi yang sia-sia, namun merupakan sebuah proses pencarian kebenaran dan kebutuhan batin.Beberapa teori botani modern mulai menyetujui konsep pemikiran awal Goethe seperti pada penemuan dalam studi genetika pada tumbuhan berbunga yang menunjukan, bahwa tampaknya terdapat suatu gen tunggal yang memicu munculnya bunga. Penemuan ini dianggap telah mengkonfirmasi teori yang diajukan Goethe, bahwa organ-organ yang berbeda dalam bunga, seperti kelopak dan benang sari, dan semua variasi yang terbentuk berada pada satu tema "Bauplan".

Biologi Molekular

Biologi molekular atau biologi molekul merupakan salah satu cabang biologi yang merujuk kepada pengkajian mengenai kehidupan pada skala molekul. Ini termasuk penyelidikan tentang interaksi molekul dalam benda hidup dan kesannya, terutama tentang interaksi berbagai sistem dalam sel, termasuk interaksi DNA, RNA, dan sintesis protein, dan bagaimana interaksi tersebut diatur. Bidang ini bertumpang tindih dengan bidang biologi (dan kimia) lainnya, terutama genetika dan biokimia.

Keterkaitan dengan ilmu hayati "skala-molekul" lainnya

Para peneliti biologi molekular menggunakan teknik-teknik khusus yang khas biologi molekular (lihat subbab Teknik di bagian lain artikel), namun kini semakin memadukan teknik-teknik tersebut dengan teknik dan gagasan-gagasan dari genetika dan biokimia. Tidak terdapat lagi garis tegas yang memisahkan disiplin-disiplin ilmu ini seperti sebelumnya. Secara umum keterkaitan bidang-bidang tersebut dapat digambarkan sebagai berikut:

• Biokimia – telaah zat-zat kimia dan proses-proses vital yang berlangsung pada makhluk hidup.
• Genetika – telaah atas efek perbedaan genetik pada makhluk hidup (misalnya telaah mengenai mutan).
• Biologi molekular – telaah dalam skala molekul atas proses replikasi, transkripsi, dan translasi bahan genetik

Semakin banyak bidang biologi lainnya yang memfokuskan diri pada molekul, baik secara langsung mempelajari interaksi molekular dalam bidang mereka sendiri seperti pada biologi sel dan biologi perkembangan, maupun secara tidak langsung (misalnya dengan menggunakan teknik biologi molekular untuk menyimpulkan ciri-ciri historis populasi atau spesies) seperti pada genetika populasi dan filogenetika.

Teknik biologi molekular

Kloning ekspresi

Salah satu teknik dasar biologi molekular adalah kloning ekspresi, yang digunakan misalnya untuk mempelajari fungsi protein. Pada teknik ini, potongan DNA penyandi protein yang diinginkan ditransplantasikan ke suatu plasmid (DNA sirkular yang biasanya ditemukan pada bakteri; dalam teknik ini, plasmid disebut sebagai vektor ekspresi).
Plasmid yang telah mengandung potongan DNA yang diinginkan tersebut kemudian dapat disisipkan ke dalam sel bakteri atau sel hewan. Penyisipan DNA ke dalam sel bakteri disebut transformasi, dan dapat dilakukan dengan berbagai metode, termasuk elektroporasi, mikroinjeksi dan secara kimia. Penyisipan DNA ke dalam sel eukaryota, misalnya sel hewan, disebut sebagai transfeksi, dan teknik transfeksi yang dapat dilakukan termasuk transfeksi kalsium fosfat, transfeksi liposom, dan dengan reagen komersial. DNA dapat pula dimasukkan ke dalam sel dengan menggunakan virus (disebut transduksi viral).
Setelah penyisipan ke dalam sel, protein yang disandi oleh potongan DNA tadi dapat diekspresikan oleh sel bersangkutan. Berbagai jenis cara dapat digunakan untuk membantu ekspresi tersebut agar protein bersangkutan didapatkan dalam jumlah besar, misalnya inducible promoter dan specific cell-signaling factor. Protein dalam jumlah besar tersebut kemudian dapat diekstrak dari sel bakteri atau eukaryota tadi.

Polymerase chain reaction (PCR)

Polymerase chain reaction ("reaksi [be]rantai polimerase", PCR) merupakan teknik yang sangat berguna dalam membuat salinan DNA. PCR memungkinkan sejumlah kecil sekuens DNA tertentu disalin (jutaan kali) untuk diperbanyak (sehingga dapat dianalisis), atau dimodifikasi secara tertentu. Sebagai contoh, PCR dapat digunakan untuk menambahkan situs enzim restriksi, atau untuk memutasikan (mengubah) basa tertentu pada DNA. PCR juga dapat digunakan untuk mendeteksi keberadaan sekuens DNA tertentu dalam sampel.
PCR memanfaatkan enzim DNA polimerase yang secara alami memang berperan dalam perbanyakan DNA pada proses replikasi. Namun demikian, tidak seperti pada organisme hidup, proses PCR hanya dapat menyalin fragmen pendek DNA, biasanya sampai dengan 10 kb (kb=kilo base pairs=1.000 pasang basa). Fragmen tersebut dapat berupa suatu gen tunggal, atau hanya bagian dari suatu gen.
Proses PCR untuk memperbanyak DNA melibatkan serangkaian siklus temperatur yang berulang dan masing-masing siklus terdiri atas tiga tahapan. Tahapan yang pertama adalah denaturasi cetakan DNA (DNA template) pada temperatur 94-96 °C, yaitu pemisahan utas ganda DNA menjadi dua utas tunggal. Sesudah itu, dilakukan penurunan temperatur pada tahap kedua sampai 45-60 °C yang memungkinkan terjadinya penempelan (annealing) atau hibridisasi antara oligonukleotida primer dengan utas tunggal cetakan DNA. Primer merupakan oligonukelotida utas tunggal yang sekuens-nya dirancang komplementer dengan ujung fragmen DNA yang ingin disalin; primer menentukan awal dan akhir daerah yang hendak disalin. Tahap yang terakhir adalah tahap ekstensi atau elongasi (elongation), yaitu pemanjangan primer menjadi suatu utas DNA baru oleh enzim DNA polimerase. Temperatur pada tahap ini bergantung pada jenis DNA polimerase yang digunakan. Pada akhirnya, satu siklus PCR akan menggandakan jumlah molekul cetakan DNA atau DNA target, sebab setiap utas baru yang disintesis akan berperan sebagai cetakan pada siklus selanjutnya.

Elektroforesis gel

Elektroforesis gel merupakan salah satu teknik utama dalam biologi molekular. Prinsip dasar teknik ini adalah bahwa DNA, RNA, atau protein dapat dipisahkan oleh medan listrik. Dalam hal ini, molekul-molekul tersebut dipisahkan berdasarkan laju perpindahannya oleh gaya gerak listrik di dalam matriks gel. Laju perpindahan tersebut bergantung pada ukuran molekul bersangkutan. Elektroforesis gel biasanya dilakukan untuk tujuan analisis, namun dapat pula digunakan sebagai teknik preparatif untuk memurnikan molekul sebelum digunakan dalam metode-metode lain seperti spektrometri massa, PCR, kloning, sekuensing DNA, atau immuno-blotting yang merupakan metode-metode karakterisasi lebih lanjut.
Gel yang digunakan biasanya merupakan polimer bertautan silang (crosslinked) yang porositasnya dapat diatur sesuai dengan kebutuhan. Untuk memisahkan protein atau asam nukleat berukuran kecil (DNA, RNA, atau oligonukleotida), gel yang digunakan biasanya merupakan gel poliakrilamida, dibuat dengan konsentrasi berbeda-beda antara akrilamida dan zat yang memungkinkan pertautan silang (cross-linker), menghasilkan jaringan poliakrilamida dengan ukuran rongga berbeda-beda. Untuk memisahkan asam nukleat yang lebih besar (lebih besar dari beberapa ratus basa), gel yang digunakan adalah agarosa (dari ekstrak rumput laut) yang sudah dimurnikan.
Dalam proses elektroforesis, sampel molekul ditempatkan ke dalam sumur (well) pada gel yang ditempatkan di dalam larutan penyangga, dan listrik dialirkan kepadanya. Molekul-molekul sampel tersebut akan bergerak di dalam matriks gel ke arah salah satu kutub listrik sesuai dengan muatannya. Dalam hal asam nukleat, arah pergerakan adalah menuju elektrode positif, disebabkan oleh muatan negatif alami pada rangka gula-fosfat yang dimilikinya. Untuk menjaga agar laju perpindahan asam nukleat benar-benar hanya berdasarkan ukuran (yaitu panjangnya), zat seperti natrium hidroksida atau formamida digunakan untuk menjaga agar asam nukleat berbentuk lurus. Sementara itu, protein didenaturasi dengan deterjen (misalnya natrium dodesil sulfat, SDS) untuk membuat protein tersebut berbentuk lurus dan bermuatan negatif.
Setelah proses elektroforesis selesai, dilakukan proses pewarnaan (staining) agar molekul sampel yang telah terpisah dapat dilihat. Etidium bromida, perak, atau pewarna "biru Coomassie" (Coomassie blue) dapat digunakan untuk keperluan ini. Jika molekul sampel berpendar dalam sinar ultraviolet (misalnya setelah "diwarnai" dengan etidium bromida), gel difoto di bawah sinar ultraviolet. Jika molekul sampel mengandung atom radioaktif, autoradiogram gel tersebut dibuat.
Pita-pita (band) pada lajur-lajur (lane) yang berbeda pada gel akan tampak setelah proses pewarnaan; satu lajur merupakan arah pergerakan sampel dari "sumur" gel. Pita-pita yang berjarak sama dari sumur gel pada akhir elektroforesis mengandung molekul-molekul yang bergerak di dalam gel selama elektroforesis dengan kecepatan yang sama, yang biasanya berarti bahwa molekul-molekul tersebut berukuran sama. "Marka" atau penanda (marker) yang merupakan campuran molekul dengan ukuran berbeda-beda dapat digunakan untuk menentukan ukuran molekul dalam pita sampel dengan meng-elektroforesis marka tersebut pada lajur di gel yang paralel dengan sampel. Pita-pita pada lajur marka tersebut dapat dibandingkan dengan pita sampel untuk menentukan ukurannya. Jarak pita dari sumur gel berbanding terbalik terhadap logaritma ukuran molekul.

Read More