MORFOLOGI DAN SISTEMATIKA TUMBUHAN

A.    Sejarah dan Perkembangan Morfologi Tumbuhan

Johann Wolfgang von Goethe, seorang ilmuwan yang berpengaruh dalam ilmu morfologi tumbuhan. Salah satu konsep yang dipublikasikannya adalah Urpflanze.

Morfologi tumbuhan diperkenalkan pertama kali oleh ilmuwan 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 menunjukkan 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 ilmuwan. 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 ilmuwan, 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.

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, sembari mengembangkan dan memodifikasi konsep urpflanze yang tercatat pada buku catatannya. Bersamaan dengan perjalanannya ke Italia 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 menunjukkan, 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".

B.     Pengertian Morfologi Tumbuhan

Seiring dengan berkembangnya biologi molekular, data morfologi juga ikut disertakan untuk mempelajari hubungan antara kelompok moyang tumbuhan sebagai asal usulnya dalam studi filogeni. Salah satu bentuk penggunaan data morfologi dalam studi filogeni adalah dengan mengkombinasikannya dengan data struktur molekul atau sekuens. Studi morfologi tumbuhan, genetika, dan biogeografi dapat menjadi cara untuk menelusuri populasi tumbuhan moyang dan juga bagi populasi yang sering terseleksi. Penelusuran populasi tersebut berfungsi untuk melestarikan karakteristik morfologi tumbuhan.

Morfologi tumbuhan merupakan ilmu yang mempelajari bentuk fisik dan struktur tubuh dari tumbuhan, morfologi berasal dari bahasa Latin morphus yang berarti wujud atau bentuk, dan logos yang berarti ilmu.Morfologi tumbuhan berbeda dengan anatomi tumbuhan yang secara khusus mempelajari struktur internal tumbuhan pada tingkat mikroskopis. Morfologi tumbuhan berguna untuk mengidentifikasi tumbuhan secara visual, dengan begitu keragaman tumbuhan yang sangat besar dapat dikenali dan diklasifikasikan serta diberi nama yang tepat untuk setiap kelompok yang terbentuk, ilmu yang mempelajari klasifikasi serta pemberian nama tumbuhan adalah taksonomi tumbuhan.

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.

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.

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.

Morfologi tumbuhan tidak hanya menguraikan bentuk dan susunan tubuh tumbuhan saja, tetapi juga untuk menentukan fungsi dari masing-masing bagian dalam kehidupan tumbuhan, dan selanjutnya juga berusaha mengetahui dari mana asal dan susunan tubuh yang terbentuk.Informasi morfologi dibutuhkan dalam pemahaman siklus hidup, penyebaran geografis, ekologi, evolusi, konservasi, serta pendefinisian spesies.

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. Pendeskripsian mengenai wujud dan suatu bentuk tubuh tumbuhan menggunakan istilah atau terminologi berupa kata-kata tertentu untuk mengungkapkan makna yang tertentu pula.

Dalam mempelajari morfologi tumbuhan, dibagi atas dua bagian yaitu organ vegetatif dan organ generatif/reproduksi.Tumbuhan pada umumnya memiliki morfologi dasar berupa akar, batang, daun, dan untuk tumbuhan Angiospermae terdapat bunga, biji dan buah.

a.       Organ Vegetatif Tumbuhan

Organ vegetatif merupakan bagian tumbuhan yang berfungsi sebagai organ pokok tubuh tumbuhan yang terdiri atas akar, batang dan daun.Pada tumbuhan tertentu, daun dapat menjadi bagian reproduksi seperti pada cucur bebek.

Akar yang merupakan organ vegetatif tumbuhan memiliki peran penting untuk pertumbuhan dikarenakan fungsinya yang menyediakan suplai makanan serta air untuk tumbuhan dan bagian bagian lainnya.Akar tumbuhan juga dapat mengalami metamorfosis atau perubahan bentuk yang membuat fungsi akar lebih terspesialisasi tergantung jenis tumbuhannya.Akar tumbuhan juga terbagi menjadi dua jenis yaitu tunggang dan akar serabut.Morfologi tumbuhan bagian ini sering digunakan sebagai bahan membedakan tumbuhan dikotil dan monokotil.Arah tumbuh akar bersifat geotropisme positif atau mengarah ke inti bumi kecuali pada akar tertentu (akar napas).

Batang khususnya pada tumbuhan Cormophyta merupakan bagian pokok tumbuhan.Berfungsi dalam perluasan bidang fotosintesis daun dalam sistem percabangan dan merupakan jalur utama transportasi pembuluh angkut (xylem dan floem).Batang hanya dimiliki oleh tumbuhan tingkat tinggi seperti angiospermae dan gymnospermae, sedangkan pada lumut, batang belum ada (kecuali pada Bryopsida).Tumbuhan paku juga memiliki batang yang sempurna lengkap dengan pembuluh angkutnya.Arah tumbuh batang umumnya bersifat geotropisme negatif atau berlawanan dengan inti bumi.

Daun merupakan organ  paling utama pada tumbuhan dikarenakan fungsinya yang sangat penting yaitu fotosintesis. Daun mengandung klorofil terbanyak dibandingkan bagian lain pada tumbuhan.Daun dikarenakan memiliki stomata yang banyak pula berfungsi dalam pertukaran gas seperti CO2, O2, uap air dan gas lainnya.Daun bilah dilihat dari anatominya merupakan perluasan batang (tepatnya penonjolan pada buku batang). Daun umumnya memiliki warna hijau, akan tetapi pada banyak tumbuhan lain, warnanya beragam mulai dari hijau hingga merah, hal ini disebabkan oleh pigmen warnanya dan zat kimia yang terkandung di dalamnya. Daun umumnya terbagi dua yaitu majemuk dan tunggal.

b.      Organ Reproduktif Tumbuhan

Pada tumbuhan seperti algae, alat reproduksinya berupa sekumpulan sel yang terspesialisasi sebagai gamet jantan dan betina (ganggang merah dan ganggang coklat disebut reseptacle). Pada tumbuhan Lumut terdapat arkegonium dan anteridium , sedangkan pada paku juga arkegonium dan anteridium yang terletak pada protalium (prothallus).

Pada tumbuhan biji terbuka (Gymnospermae), organ reproduksi berupa daun yang mendukung spora atau strobillus.Strobillus ada dua yaitu strobillus jantan dan betina.Strobillus adalah kumpulan daun pendukung spora (sporofil) di ujung batang atau cabang yang umumnya berbentuk kerucut.

Pada tumbuhan biji tertutup (Angiospermae), organ reproduksi berupa kuncup bunga yang kemudian berkembang menjadi bunga.Pada bunga terdapat alat kelamin jantang berupa benang sari (stamen) dan alat kelamin betina berupa putik (pistil).Bunga juga ada yang bersifat majemuk serta tunggal.

Tumbuhan mempunyai peranan penting bagi lingkungan dan kehidupan manusia. Selain berperan penting sebagai sumber makanan, tumbuhan juga banyak dimanfaatkan untuk bahan dasar obat-obatan Contoh: Rimpang jahe, Phyllanti Herba, Cinnamomi Cortex, Carryophllyi flos, Citrus Sinensis Fructus dan lain-lain.

Oleh karena itu, dalam bidang farmasi pengetahuan mengenai tumbuhan sangat diperlukan karena tumbuhan merupakan gudang berbagai jenis senyawa kimia serta beragam jenis sifat atau ciri-ciri yang dimilikinya yang dimanfaatkan sebagai suatu tumbuan obat.Hal semacam ini mempunyai hubungan yang baikdengan objek yang dituju dalam hal ini manusia yang kemudian dimanfaatkan untuk dikembangbiakkan atau dibudidayakan sebagai suatu usaha atau bisnis tumbuhan obat yang dapat mendatangkan banyak keuntungan serta memberikan manfaat yang besar bagi masyarakat khususnya sebagai konsumen.