SIKLUS KEHIDUPAN TUMBUHAN

SIKLUS KEHIDUPAN TUMBUHAN

Serial Quran dan Sains

إِنَّ اللَّهَ فَالِقُ الْحَبِّ وَالنَّوَىٰ ۖ يُخْرِجُ الْحَيَّ مِنَ الْمَيِّتِ وَمُخْرِجُ الْمَيِّتِ مِنَ الْحَيِّ ۚ ذَٰلِكُمُ اللَّهُ ۖ فَأَنَّىٰ تُؤْفَكُونَ ۝

Sungguh, Allah yang menumbuhkan butir (padi-padian) dan biji (kurma). Dia mengeluarkan yang hidup dari yang mati dan mengeluarkan yang mati dari yang hidup. Itulah (kekuasaan) Allah, maka mengapa kamu masih berpaling? (Alquran, Surah al-An‘ām/6: 95)

 

Ayat di atas berbicara mengenai biji tumbuhan dan persoalan “yang hidup dari yang mati dan yang mati dari yang hidup.” Dari perspektif ilmu pengetahuan, hal-hal tersebut dapat diinterpretasikan sebagai berikut.

  1. Interpretasi pertama, ayat ini hendak menegaskan bahwa penciptaan bukanlah suatu kebetulan. Alasannya, apabila ia merupakan suatu kebetulan maka mustahil untuk dapat berkesinambungan. Penciptaan terjadi dalam dua hal yang saling bertolak belakang -ada dan tiada, hidup dan mati. Siapa saja yang dapat melakukan yang demikian pastilah Mahakuasa. Tujuan penyebutan “mengeluarkan yang hidup dari yang mati” adalah menyatakan kekuasaan Allah membangkitkan orang-orang mati di Hari Kemudian. Pembangkitan yang mati menjadi hidup dan sebaliknya juga terlihat pada kejadian sehari-hari ‎ dalam proses perkembangan benih tumbuhan.
  2. Interpretasi kedua, ayat ini hendak menjadikan biji sebagai contoh dalam pengaturan antara hidup dan mati yang terus bergulir. Bagi tumbuhan, biji merupakan alat perkembangbiakan yang utama, karena biji mengandung calon tumbuhan baru yang disebut lembaga atau embrio. Dengan biji inilah tumbuhan dapat melestarikan keturunan jenisnya dan dapat menyebarkannya ke lain tempat. Dalam morfologi tumbuhan dikenal dua macam biji: biji tertutup yang disebut angiospermae, dan biji terbuka yang disebut gymnospermae. Biji memiliki beragam ukuran, bentuk  dengan kulit biji yang berlapis-lapis, kekerasan (dari yang lunak hingga yang sekeras batu). Ketika biji sampai pada persyaratan yang diperlukan, ia akan tumbuh menjadi lembaga dan menembus kulit yang semula melindunginya, tidak peduli sekeras apa pun kulit itu.

 

Siklus kehidupan dan kematian merupakan rahasia keajaiban alam. Ciri utama siklus itu adalah perubahan zat-zat hidrogen, karbondioksida, nitrogen, dan garam nonorganik di bumi menjadi zat-zat organik yang merupakan bahan kehidupan bagi hewan dan tumbuh-tumbuhan berkat bantuan sinar matahari. Selanjutnya, zat-zat tersebut kembali mati dalam bentuk kotoran makhluk hidup dan dalam bentuk tubuh yang aus karena faktor disolusi bakteri dan kimia, yang mengubahnya menjadi zat nonorganik untuk memasuki siklus kehidupan yang baru. Begitulah Sang Pencipta mengeluarkan kehidupan dari kematian dan mengeluarkan kematian dari kehidupan di setiap saat. Siklus ini terus berputar dan hanya terjadi pada makhluk yang dikaruniai kehidupan.

Proses perubahan biji menjadi kecambah dan selanjutnya menjadi tanaman muda juga tidak luput dari perhatian Alquran. Umumnya pembicaraan tentang hal ini dalam Alquran dimulai dari peran air hujan dalam “menghidupkan tanah yang mati,” yang itu terlihat pada beberapa ayat Alquran, di antaranya:

وَهُوَ الَّذِي أَرْسَلَ الرِّيَاحَ بُشْرًا بَيْنَ يَدَيْ رَحْمَتِهِ ۚ وَأَنزَلْنَا مِنَ السَّمَاءِ مَاءً طَهُورًا ۝ لِّنُحْيِيَ بِهِ بَلْدَةً مَّيْتًا وَنُسْقِيَهُ مِمَّا خَلَقْنَا أَنْعَامًا وَأَنَاسِيَّ كَثِيرًا ۝

Dan Dialah yang meniupkan angin (sebagai) pembawa kabar gembira sebelum kedatangan rahmat-Nya (hujan); dan Kami turunkan dari langit air yang sangat bersih, agar (dengan air itu) Kami menghidupkan negeri yang mati (tandus), dan Kami memberi minum kepada sebagian apa yang telah Kami ciptakan, (berupa) hewan-hewan ternak dan manusia yang banyak. (Alquran, Surah al-Furqān/25: 48-49)

 

Surah al-Ḥajj/22: 5 berikut, ketika memberi uraian mengenai kebangkitan manusia dan proses embriologi, menyelipkan bahasan tentang hidupnya tanah setelah disiram air hujan.

يَا أَيُّهَا النَّاسُ إِن كُنتُمْ فِي رَيْبٍ مِّنَ الْبَعْثِ فَإِنَّا خَلَقْنَاكُم مِّن تُرَابٍ ثُمَّ مِن نُّطْفَةٍ ثُمَّ مِنْ عَلَقَةٍ ثُمَّ مِن مُّضْغَةٍ مُّخَلَّقَةٍ وَغَيْرِ مُخَلَّقَةٍ لِّنُبَيِّنَ لَكُمْ ۚ وَنُقِرُّ فِي الْأَرْحَامِ مَا نَشَاءُ إِلَىٰ أَجَلٍ مُّسَمًّى ثُمَّ نُخْرِجُكُمْ طِفْلًا ثُمَّ لِتَبْلُغُوا أَشُدَّكُمْ ۖ وَمِنكُم مَّن يُتَوَفَّىٰ وَمِنكُم مَّن يُرَدُّ إِلَىٰ أَرْذَلِ الْعُمُرِ لِكَيْلَا يَعْلَمَ مِن بَعْدِ عِلْمٍ شَيْئًا ۚ وَتَرَى الْأَرْضَ هَامِدَةً فَإِذَا أَنزَلْنَا عَلَيْهَا الْمَاءَ اهْتَزَّتْ وَرَبَتْ وَأَنبَتَتْ مِن كُلِّ زَوْجٍ بَهِيجٍ ۝

Wahai manusia! Jika kamu meragukan (Hari) Kebangkitan, maka sesungguhnya Kami telah menjadikan kamu dari tanah, kemudian dari setetes mani, kemudian dari segumpal darah, kemudian dari segumpal daging yang sempurna kejadiannya dan yang tidak sempurna, agar Kami jelaskan kepada kamu; dan Kami tetapkan dalam rahim menurut kehendak Kami sampai waktu yang sudah ditentukan, kemudian Kami keluarkan kamu sebagai bayi, kemudian (dengan berangsur-angsur) kamu sampai kepada usia dewasa, dan di antara kamu ada yang diwafatkan dan (ada pula) di antara kamu yang dikembalikan sampai usia sangat tua (pikun), sehingga dia tidak mengetahui lagi sesuatu yang telah diketahuinya. Dan kamu lihat bumi ini kering, kemudian apabila telah Kami turunkan air (hujan) di atasnya, hiduplah bumi itu dan menjadi subur dan menumbuhkan berbagai jenis pasangan (tetumbuhan) yang indah. (Alquran, Surah al-Ḥajj/22: 5)

 

Sedikit berbeda dengan terjemah di atas, Tafsir Al-Mishbah menerjemahkan bagian akhir dari ayat itu sebagai berikut.

 

Dan engkau melihat bumi kering kerontang, maka apabila telah Kami turunkan air di atasnya dia bergerak dan mengembang dan menumbuhkan berbagai jenis yang indah. (Alquran, Surah al-Ḥajj/22: 5)

 

Hal yang senada dengan kandungan Surah al-Ḥajj/22: 5 dapat pula kita temukan dalam Surah Fuṣṣilat/41: 39.

وَمِنْ آيَاتِهِ أَنَّكَ تَرَى الْأَرْضَ خَاشِعَةً فَإِذَا أَنزَلْنَا عَلَيْهَا الْمَاءَ اهْتَزَّتْ وَرَبَتْ ۚ إِنَّ الَّذِي أَحْيَاهَا لَمُحْيِي الْمَوْتَىٰ ۚ إِنَّهُ عَلَىٰ كُلِّ شَيْءٍ قَدِيرٌ ۝

Dan sebagian dari tanda-tanda (kebesaran)Nya, engkau melihat bumi itu kering dan tandus, tetapi apabila Kami turunkan hujan di atasnya, niscaya ia bergerak dan subur. Sesungguhnya (Allah) yang menghidupkannya pasti dapat menghidupkan yang mati; sesungguhnya Dia Mahakuasa atas segala sesuatu. (Alquran, Surah Fuṣṣilat/41: 39)

 

Dua ayat di atas menerangkan apa yang akan terjadi bila tanah yang kering tersiram butiran air hujan. Ayat tersebut juga menjelaskan tiga tahapan yang terjadi sampai sebuah biji mulai berkecambah. Tahapan perkembangan itu adalah sebagai berikut.

Pertama, bergeraknya tanah. Yang dimaksud dengan bergeraknya tanah adalah gerakan partikel tanah yang berupa lapisan-lapisan yang terdiri atas bahan silika dan alumina. Ketika air masuk ke lapisan-lapisan partikel, yang akan terjadi adalah pembengkakan dari partikel-partikel pembentuk lumpur. Hal ini dapat dijelaskan demikian:

  1. Muatan listrik elektrostatis di permukaan partikel yang terjadi setelah kehadiran air menjadi tidak stabil. Partikel ini bergerak terus sebelum ada stabilisator berupa partikel yang bermuatan listrik yang berlawanan. Di sini manusia seharusnya menyukuri bagaimana Allah telah menciptakan semua hal secara berpasangan, sehingga mendatangkan suasana yang stabil dan sentosa, tidak terkecuali muatan listrik.
  2. Pergerakan partikel tanah juga disebabkan adanya tabrakan dengan partikel air. Pergerakan partikel air yang tidak teratur menyebabkan partikel tanah bergerak ke semua arah. Gerakan yang demikian ini ditemukan oleh seorang ahli tumbuhan bernama Robert Brown pada 1828. Pergerakannya sangat tergantung pada kecepatan dan jumlah partikel air. Dengan demikian, pergerakan yang terjadi adalah interaksi langsung antara partikel tanah dengan partikel air.

 

Kedua, mengembangnya tanah. Yang dimaksud dengan mengembangnya tanah pada hakikatnya adalah mengembangnya partikel tanah menjadi lebih tebal. Dengan demikian, tanah akan mengembang sejalan dengan mengembangnya partikel tanah. Sudah dikemukakan sebelumnya bahwa partikel tanah terdiri dari lapisan-lapisan yang saling berhubungan. Antara lapisan satu dengan     Iainnya terdapat rongga. Ke dalam rongga inilah air dan ion-ion yang terlarut akan masuk. Bentuk rongga yang sangat sempit ditambah dengan adanya medan elektrostatis di permukaan lapisan membuat air yang masuk seolah-olah ditaruh dalam botol, sehingga tidak bisa mengalir keluar. Dengan kata Iain, air akan disimpan di rongga-rongga antara dua lapisan.

Ketiga, tahap perkecambahan. Tahap perkecambahan biji terjadi saat air sudah tersedia. Saat air sudah pada level cukup, embrio di dalam biji akan aktif dan mulai menyerap material nutrisi yang sederhana (material nutrisi kompleks dipecah menjadi sederhana dengan bantuan enzim). Pada tahap ini, bakal akar tumbuh ke bawah, bergerak di antara partikel tanah untuk mencari kawasan yang memenuhi syarat dan memungkinkannya memperoleh nutrisi. Berikutnya, bakal daun akan berkembang ke atas, menembus permukaan tanah dan mengarah ke sumber sinar matahari.

Singkatnya, tahapan-tahapan di atas dapat dijelaskan sebagai berikut. Kata “bergerak” mengindikasikan efek yang ditimbulkan oleh air terhadap partikel tanah. Efek ini terjadi akibat adanya muatan listrik elektrostatis atau benturan langsung antara partikel-partikel air dan tanah. Sedangkan kata “mengembang” berarti menebalnya partikel tanah karena terperangkapnya air di antara lapisan-lapisan pembentuk partikel tanah. Dengan demikian, partikel tanah berfungsi sebagai reservoir air. Ini sesuai dengan ayat berikut.

وَمِنْ آيَاتِهِ أَنَّكَ تَرَى الْأَرْضَ خَاشِعَةً فَإِذَا أَنزَلْنَا عَلَيْهَا الْمَاءَ اهْتَزَّتْ وَرَبَتْ ۚ إِنَّ الَّذِي أَحْيَاهَا لَمُحْيِي الْمَوْتَىٰ ۚ إِنَّهُ عَلَىٰ كُلِّ شَيْءٍ قَدِيرٌ ۝

Dan Kami turunkan air dari langit dengan suatu ukuran; lalu Kami jadikan air itu menetap di bumi, dan pasti Kami berkuasa melenyapkannya. (Alquran, Surah al-Muminūn/23: 18)

 

Kemudian bakal akar, dan disusul bakal daun, mulai tumbuh. Anakan pohon akan muncul, tumbuh, dan memberikan hasil untuk keperluan manusia. Ayat lain yang juga berbicara mengenai perkecambahan adalah firman Allah,

إِنَّ اللَّهَ فَالِقُ الْحَبِّ وَالنَّوَىٰ ۖ يُخْرِجُ الْحَيَّ مِنَ الْمَيِّتِ وَمُخْرِجُ الْمَيِّتِ مِنَ الْحَيِّ ۚ ذَٰلِكُمُ اللَّهُ ۖ فَأَنَّىٰ تُؤْفَكُونَ ۝

Sungguh, Allah yang menumbuhkan butir (padi-padian) dan biji (kurma). Dia mengeluarkan yang hidup dari yang mati dan mengeluarkan yang mati dari yang hidup. Itulah (kekuasaan) Allah, maka mengapa kamu masih berpaling? (Alquran, Surah al-An‘ām/6: 95)

 

Biji adalah suatu produk tanaman tingkat tinggi yang telah dibuahi. Dengan demikian, biji berperan sebagai organ reproduksi bagi tumbuhan yang menghasilkannya. Embrio menempati bagian kecil dari biji, sedangkan bagian besar biji ditempati oleh simpanan makanan anorganik. Simpanan makanan ini sangat diperlukan pada awal tahap perkecambahan. Akar akan tumbuh pertama kali menembus tanah untuk memperoleh nutrisi dan air, sedangkan bakal daun tumbuh ke atas untuk mengambil udara dan sinar matahari. Pada saat daun hijau berkembang, bermulalah proses fotosintesis pada tumbuhan itu yang menghasilkan makanan untuk pertumbuhan selanjutnya.

Biji mengandung embrio yang secara teknis akan berada dalam kondisi dorman untuk sementara waktu. Dorman adalah suatu kondisi ketika embrio berhenti berkembang pada kondisi yang tidak menguntungkan, misalnya suhu tanah dan kelembapan air yang sama sekali tidak mendukung perkembangan embrio. Penghentian perkembangan ini hanya bersifat temporer. Artinya, jika kondisi membaik maka proses perkembangan embrio dan perkecambahan biji akan berlangsung normal.

Jarak antara kematangan biji dengan berlangsungnya proses perkecambahan sangat variatif. Beberapa tumbuhan memiliki biji yang langsung dapat berkecambah begitu ia matang, dan disebarkan langsung oleh tumbuhannya. Pada tumbuhan yang demikian, biji akan mati begitu ia mengering akibat satu dan lain hal. Sedangkan beberapa jenis Iainnya memiliki biji yang dapat bertahan bertahun-tahun sebelum berkecambah.

Selaput penutup yang melindungi biji kadangkala tampak kentara. Akan tetapi, dalam beberapa kasus selaput ini sulit terlihat. Embrio di dalam biji dihubungkan dengan dunia luar hanya oleh semacam bekas Iuka melingkar di perlukaan biji, yang lazim dikenal dengan nama hilum. Bagian ini dilapisi oleh sebangsa gabus (aril) yang mempunyai kemampuan menyerap air dan melalukan gas oksigen. Saat proses perkecambahan terjadi lubang ini mengantarkan oksigen dan air dari luar menuju embrio.

Cadangan makanan di sekeliling embrio disimpan dalam jaringan khusus dalam bentuk daging biji (endosperm) atau dalam wadah yang dinamai cotyledon. Persediaan makanan itu biasanya berupa karbohidrat, protein, dan lemak yang komposisinya berbeda-beda sesuai tipe tumbuhan.

Proses perkecambahan mengikuti langkah-langkah berikut.

  1. Biji akan mengabsorpsi air, dan perlahan membengkak akibat bertambahnya kandungan air di dalamnya. Berikutnya, penutup biji bagian luar (dapat berupa selaput atau kulit keras) terbelah atau pecah akibat tekanan dari dalam (daging biji yang membengkak karena meningkatnya kandungan air). Pada waktu yang bersamaan air yang menggenangi persediaan makanan dalam biji juga mencapai embrio. Keadaan ini merangsang untuk mempersiapkan persediaan makanan secara kimiawi dan embrio secara biologis.
  2. Embrio akan mengeluarkan beberapa enzim yang mampu memecah persediaan makanan dan mengarahkannya dalam pembentukan beberapa bagian anakan, antara lain cotyledon, hypocotil, dan lainnya. Enzim ini memecah persediaan makanan yang kompleks menjadi unsur sederhana yang mudah diserap embrio, seperti enzim diastase yang merubah tepung menjadi gula, protease yang mengubah protein menjadi banyak asam amino, atau lipase yang mengubah lemak dan minyak menjadi asam lemak dan glycerol.
  3. Tanah akan merekah atau membelah. Hal ini disebabkan pembengkakan biji akibat penyerapan air dari tanah. Kekuatan pergerakan biji yang membengkak ini sangat besar dan seringkali di luar perkiraan manusia. Misalnya, botol yang dipenuhi biji dan diisi air bisa saja pecah akibat masifnya pembengkakan biji di dalamnya. Pergerakan tanah dapat juga terjadi karena penyerapan air oleh mineral yang ada di dalam tanah. Mineral yang sebagian besarnya bersifat argillaceous (mineral renik yang dilapisi selaput tipis berupa gas) akan melepaskan gasnya dan menggantinya dengan air. Gas yang terlepas didorong ke atas sehingga tanah akan “bergerak”. Gas tersebut mendorong dan menggemburkan tanah sehinggga calon batang dan akar yang muncul dari biji dapat dengan mudah berkembang. Di samping itu muatan listrik pada lapisan yang menutupi mineral, dan juga yang ada pada air, akan saling berinteraksi dan mengakibatkan gerakan-gerakan secara fisik.
  4. Pertumbuhan biji menjadi tanaman lengkap. Setelah bakal akar berfungsi penuh untuk memasok makanan, bakal batang dan daun menembus tanah dan muncul di permukaan tanah.

 

Demikian itulah tahapan-tahapan kompleks yang terjadi pada proses perkecambahan; dari tahap terbelahnya biji hingga mengembangnya tanah dan batuan, semua mampu dilakukan oleh biji tumbuhan yang tampak seperti benda mati. Proses ini dinyatakan sebagai tanda kekuasaan Allah dalam rangka memberi penghargaan terhadap proses yang sekilas tampak biasa-biasa saja. Tanpa kedua proses itu: terbelah dan mengembang, kehidupan tidak mungkin terjadi di bumi ini. Itulah mengapa Allah menjelaskan bahwa hanya Dia-lah yang menyebabkan biji terbelah dan berkecambah (al-An‘ām/6: 95).

 

Dikutip dari Tafsir ‘Ilmi

Leave a Reply

Close Menu