Bagaimana Cara Tumbuhan Menyebarkan Bijinya? Begini Mekanisme Lengkapnya

Liputan6.com, Jakarta Bagaimana cara tumbuhan menyebarkan bijinya merupakan salah satu fenomena paling menakjubkan dalam dunia biologi. Meskipun tumbuhan tidak memiliki kaki atau sayap untuk berpindah tempat, mereka mengembangkan berbagai strategi cerdik agar biji dapat mencapai lokasi baru yang lebih ideal bagi pertumbuhan generasi berikutnya.

Secara garis besar, cara tumbuhan menyebarkan bijinya melibatkan faktor abiotik seperti angin, air, dan gravitasi, maupun faktor biotik seperti hewan dan manusia. Setiap metode penyebaran merupakan hasil evolusi panjang yang menghasilkan adaptasi struktur biji sangat beragam dan spesifik.

Dilansir dari Wikipedia, terdapat lima modus utama penyebaran biji, yaitu gravitasi, angin, balistik, air, dan oleh hewan. Beberapa tumbuhan bahkan bersifat serotin dan hanya menyebarkan bijinya sebagai respons terhadap stimulus lingkungan tertentu. Noelle Beckman, ekolog dari Utah State University, dikutip dari USU Today menyatakan, "Penyebaran biji adalah proses esensial namun sering diabaikan dalam demografi tumbuhan." Beckman menambahkan, "Pergerakan individu tumbuhan memengaruhi keragaman genetik dan kapasitas adaptasi spesies."

Baca juga: Perkembangbiakan Generatif pada Tumbuhan dan Jenis Penyerbukannya

Salah satu jawaban utama atas pertanyaan bagaimana cara tumbuhan menyebarkan bijinya adalah melalui bantuan angin, atau yang dikenal dengan istilah anemokori. Metode ini terutama ditemukan pada tumbuhan yang menghasilkan biji berukuran kecil, sangat ringan, dan dilengkapi struktur khusus untuk menangkap hembusan udara. Tumbuhan harus memproduksi biji dalam jumlah besar, sebab penyebaran oleh angin bersifat acak dan biji mendarat di segala jenis tempat.

Berdasarkan Science Learning Hub, tumbuhan menghasilkan biji yang dapat tumbuh menjadi tumbuhan baru, tetapi jika biji jatuh langsung di bawah induknya, mereka mungkin tidak mendapat cukup cahaya, air, atau nutrisi dari tanah, sehingga tumbuhan mengembangkan metode lain untuk menyebarkan bijinya.

1. Biji dilengkapi struktur ringan dan aerodinamis: Angin merupakan sarana alami dan paling fundamental dalam penyebaran biji di dunia tumbuhan, terutama pada tumbuhan yang menghasilkan biji sangat ringan. Beberapa biji memiliki bulu-bulu halus menyerupai parasut yang disebut pappus, seperti pada dandelion. Struktur ini memperbesar luas permukaan biji sehingga mampu melayang lebih lama di udara.

2. Sayap tipis membantu biji melayang: Biji dari tumbuhan seperti dandelion, swan plant, dan cottonwood bersifat ringan dengan bulu-bulu halus sehingga dapat terbawa jauh oleh angin, sementara beberapa tumbuhan seperti kauri dan maple memiliki biji bersayap yang tidak melayang bebas tetapi berputar turun ke tanah. Gerakan berputar ini memperlambat jatuhnya biji sehingga hembusan angin sempat membawanya menjauh dari pohon induk yang berakar kuat.

3. Angin membawa biji ke lokasi baru: Penyebaran biji oleh angin memiliki keunggulan karena memungkinkan biji diangkut jauh dari tumbuhan induk, sehingga mengurangi kompetisi pertumbuhan. Semakin lama biji berada di udara, semakin luas pula wilayah penyebaran keturunannya. Biji dandelion yang tertiup angin kencang bahkan mampu menempuh jarak ratusan meter dari tumbuhan asalnya.

4. Contoh tumbuhan anemokori: Biji anggrek, dandelion, swan plant, cottonwood, hornbeam, ash, cattail, puya, dan willow herb merupakan contoh tumbuhan yang bijinya disebarkan oleh angin. Tumbuhan-tumbuhan ini umumnya tumbuh di area terbuka di mana aliran udara cukup kuat, termasuk di kawasan yang dihuni pohon buah yang tahan angin.

Baca juga: Manfaat Pohon bagi Kehidupan Manusia dan Alam

Cara tumbuhan menyebarkan bijinya yang tidak kalah menakjubkan adalah melalui media air, dikenal dengan istilah hidrokori. Metode ini lazim dijumpai pada tumbuhan yang hidup di sekitar badan air seperti pantai, sungai, muara, atau rawa. Aliran arus menjadi sarana transportasi utama bagi biji-biji mereka untuk menjangkau wilayah baru, bahkan hingga melintasi lautan.

Mengacu pada BYJU'S, dalam metode hidrokori, biji mengapung dan menjauhi tumbuhan induknya, dan metode ini terutama ditemukan pada tumbuhan yang hidup di dalam atau dekat badan air seperti pantai, danau, dan kolam, contohnya kelapa, palem, bakau, teratai, dan water mint.

1. Biji memiliki cangkang keras dan kedap air: Tumbuhan hidrokori mengembangkan lapisan pelindung yang mampu mencegah air meresap ke dalam biji selama proses pengangkutan. Cangkang ini menjaga embrio tetap hidup meskipun terendam air dalam waktu lama, sehingga biji tetap viabel saat tiba di daratan baru.

2. Kantung udara memberikan daya apung: Biji yang disebarkan oleh air terbungkus dalam buah yang ringan dan memiliki daya apung, sehingga mampu mengapung. Kelapa adalah contoh terkenal berkat kemampuannya mengapung di atas air hingga mencapai daratan di mana ia dapat berkecambah. Sabut kelapa yang tebal berfungsi sebagai pelampung alami selama berminggu-minggu di lautan.

3. Arus air membawa biji ke lokasi baru: Pohon bakau hidup di muara; jika bijinya jatuh saat air surut, biji dapat langsung berakar di tanah, namun jika jatuh di air, biji akan terbawa arus pasang ke tempat lain untuk tumbuh. Mekanisme ini memungkinkan tumbuhan menjangkau habitat jauh yang tidak bisa dicapai dengan cara lain.

4. Contoh tumbuhan hidrokori: Kelapa merupakan contoh klasik hidrokori yang mampu menyeberangi lautan. Selain itu, bakau (mangrove), teratai, dan beberapa jenis tumbuhan berbiji terbuka yang hidup di dekat pesisir juga mengandalkan air sebagai agen penyebaran utama.

Baca juga: Manfaat Hutan bagi Manusia dan Keseimbangan Ekosistem

Pertanyaan bagaimana cara tumbuhan menyebarkan bijinya juga terjawab melalui peran aktif makhluk hidup lain, terutama hewan dan manusia. Metode ini disebut zookori apabila melibatkan hewan, dan antropokori jika melibatkan manusia. Tumbuhan tropis sangat bergantung pada mekanisme ini karena keanekaragaman satwa pemakan buah yang tinggi di hutan hujan.

1. Biji menempel pada bulu atau pakaian (epizookori): Sebagian besar pemilik hewan peliharaan pasti mengenali karakteristik umum biji yang menempel pada bulu hewan, yakni biji berduri, berkait, atau berambut kasar yang menempel erat. Biji-biji seperti pada tumbuhan rumput jarum dan burdock memiliki kait kecil yang membuatnya mudah tersangkut pada bulu hewan atau pakaian manusia, lalu terbawa ke lokasi yang jauh dari induknya.

2. Biji dimakan lalu dikeluarkan bersama feses (endozookori): Saat hewan memakan buah, mereka ikut menelan bijinya. Biji kemudian melewati sistem pencernaan hewan dan dipindahkan ke lokasi baru saat hewan buang air. Beberapa tumbuhan bahkan sangat bergantung pada penyebaran oleh hewan hingga bijinya tidak mampu berkecambah dengan baik tanpa melewati sistem pencernaan terlebih dahulu, karena proses ini merupakan sejenis skarifikasi yang merusak kulit biji untuk mendorong perkecambahan. Buah ceri, tomat, apel, dan berbagai tumbuhan yang bermanfaat bagi lingkungan lainnya mengandalkan cara ini.

3. Biji dikubur oleh hewan sebagai cadangan makanan: Beberapa jenis tupai mengumpulkan kacang dari berbagai tumbuhan seperti biji pohon ek, lalu menguburnya di dalam tanah sebagai simpanan makanan musim dingin, dan sering lupa lokasi penanamannya sehingga biji tumbuh menjadi pohon baru. Fenomena ini dikenal sebagai scatter-hoarding dan merupakan salah satu mekanisme perkembangbiakan tumbuhan yang menarik.

4. Peran manusia dalam penyebaran biji (antropokori): Aktivitas manusia juga berkontribusi dalam penyebaran biji, baik secara sengaja seperti saat menanam biji, maupun tidak sengaja seperti saat biji menempel pada pakaian atau terangkut bersama tanah. Metode penyebaran ini telah memungkinkan banyak spesies tumbuhan mengkoloni wilayah baru, sering kali dengan dampak ekologis yang signifikan.

Dr. Pierre-Michel Forget, ketua Simposium Internasional Frugivora dan Penyebaran Biji, dikutip dari Mongabay menyatakan, "Di hutan hujan, mayoritas tumbuhan, pohon, liana, epifit, dan herba disebarkan oleh hewan pemakan buah."

Baca juga: Perkembangbiakan Vegetatif pada Tumbuhan

Selain angin, air, dan hewan, terdapat sejumlah mekanisme penyebaran biji lain yang tidak kalah penting untuk memahami secara utuh bagaimana cara tumbuhan menyebarkan bijinya. Beberapa di antaranya melibatkan kekuatan mekanik, gravitasi, bahkan api. Setiap mekanisme ini memiliki peran krusial dalam menjaga keseimbangan ekosistem dan keanekaragaman hayati secara global.

Merujuk riset yang dipublikasikan di Frontiers in Ecology and Evolution, penyebaran biji merupakan satu-satunya kesempatan bagi sebagian besar tumbuhan untuk berpindah, dan proses ini memengaruhi keanekaragaman hayati serta fungsi komunitas tumbuhan. Penyebaran biji mencegah kepadatan berlebih tumbuhan di satu area sehingga meningkatkan peluang bertahan hidup, serta membantu biji tersimpan jauh dari tumbuhan induk untuk mengurangi kompetisi nutrisi, air, dan sinar matahari.

• Penyebaran secara mekanik atau ledakan (autokori): Penyebaran biji balistik atau autokori melibatkan pelepasan biji secara eksplosif dan otonom dari tumbuhan dewasa, melalui mekanisme penggulungan cepat atau pecahnya polong biji yang mentransfer energi kinetik ke biji, difasilitasi oleh penguapan atau penyerapan air di jaringan polong. Contoh tumbuhan yang menggunakan cara ini antara lain mentimun liar (squirting cucumber), tumbuhan impatiens, okra, dan witch hazel.

• Penyebaran oleh gravitasi (barokori): Buah jatuh dari tumbuhan ke tanah akibat gaya gravitasi, lalu terkubur di dalam tanah dalam beberapa hari, dan akhirnya berkecambah menjadi tumbuhan baru. Pada beberapa buah, kulit bijinya yang lunak akan pecah saat jatuh sehingga mempercepat penyebaran biji. Apel, kelapa, dan buah markisa termasuk contoh tumbuhan yang bijinya tersebar melalui gravitasi.

• Penyebaran oleh api (pyrokori): Beberapa spesies pinus memerlukan panas dari api agar kerucut mereka terbuka dan melepaskan biji; banksia dan eukaliptus juga bergantung pada api untuk penyebaran bijinya, di mana intensitas dan waktu kebakaran sangat menentukan. Namun, jika kebakaran terlalu sering, tumbuhan tidak memiliki cukup waktu untuk tumbuh dan menghasilkan biji baru. Mekanisme ini umum ditemukan pada ekosistem rawan kebakaran di Australia dan kawasan Mediterania.

• Penyebaran oleh hujan (ombrohidrokori): Biji tanaman es (ice plant) disebarkan melalui aksi jet menggunakan energi tetesan air hujan, sebuah sindrom penyebaran ombrohidrokori yang melibatkan pengeluaran biji oleh tetesan hujan. Kapsul buah yang kompleks pada tumbuhan ini terbuka saat basah, dan energi kinetik tetesan hujan memercikkan biji ke area sekitar.

• Dormansi biji sebagai penyebaran dalam waktu: Sebagaimana dilaporkan OpenStax, dormansi biji memungkinkan tumbuhan menyebarkan keturunannya melintasi waktu, sesuatu yang tidak bisa dilakukan hewan. Biji dorman dapat menunggu berbulan-bulan, bertahun-tahun, bahkan berpuluh-puluh tahun hingga kondisi yang tepat untuk berkecambah terpenuhi. Kemampuan ini menjadikan biji sebagai kapsul waktu biologis yang sangat efisien.

• Peran semut dalam penyebaran biji (mirmekokori): Beberapa biji dilengkapi struktur berminyak yang disebut elaiosom, yang berfungsi menarik semut. Semut membawa biji ke sarangnya untuk mengonsumsi elaiosom, lalu meninggalkan biji di dalam tanah, tanpa disadari telah menanamnya di lokasi yang kaya nutrisi dan terlindung dari pemangsa. Tumbuhan seperti violet dan beberapa jenis akasia mengandalkan cara ini, menunjukkan bahwa strategi perkembangbiakan tumbuhan sangatlah beragam.

• Dampak perubahan iklim terhadap penyebaran biji: Analisis global pertama tentang hilangnya hewan penyebar biji menunjukkan keterhubungan kritis antara krisis perubahan iklim dan keanekaragaman hayati, dua dari sembilan batas planet yang telah diidentifikasi para ilmuwan. Ketika populasi hewan penyebar biji menurun, kemampuan tumbuhan untuk berpindah mengikuti pergeseran zona iklim ikut terganggu.

Evan Fricke, peneliti ekologi dan biologi evolusi dari Rice University, dikutip dari The Revelator menyatakan, "Keanekaragaman hayati hewan penyebar biji adalah kunci ketahanan iklim bagi tumbuhan, termasuk kemampuannya menyimpan karbon dan memberi makan manusia." Fricke menambahkan, "Jika tidak ada hewan yang tersedia untuk memakan buah atau membawa kacang mereka, tumbuhan yang disebarkan hewan tidak akan berpindah terlalu jauh."

Pemahaman mendalam tentang cara tumbuhan menyebarkan bijinya ini memiliki implikasi penting dalam konservasi. Melindungi hewan penyebar biji, menjaga koridor habitat tetap terhubung, dan memulihkan populasi satwa kunci seperti burung enggang, beruang, dan gajah menjadi langkah nyata untuk mendukung kelangsungan proses alami ini. Selain berkembang biak secara generatif melalui biji, banyak tumbuhan juga mengandalkan perkembangbiakan vegetatif untuk memperbanyak diri, seperti pohon pisang melalui tunas, tumbuhan umbi akar, atau bahkan melalui teknik buatan seperti mencangkok pohon mangga.

Mengapa tumbuhan perlu menyebarkan bijinya ke tempat yang jauh?

Jika semua biji yang dihasilkan tumbuhan jatuh tepat di bawah induknya, mereka akan terlalu berdesakan, dan tumbuhan induk yang besar mungkin tidak menyisakan cukup cahaya atau air bagi semuanya untuk berkembang dengan baik. Oleh karena itu, penyebaran biji ke lokasi baru mengurangi kompetisi antar keturunan, meningkatkan peluang bertahan hidup, dan memungkinkan spesies menjangkau habitat yang lebih beragam.

Apa metode penyebaran biji yang paling umum di dunia?

Angin adalah cara paling umum bagi biji untuk tersebar. Biji-biji ringan seperti dandelion, milkweed, dan maple mampu melayang jauh berkat struktur aerodinamisnya. Namun di hutan tropis, penyebaran oleh hewan justru lebih dominan karena keanekaragaman satwa pemakan buah yang sangat tinggi di ekosistem tersebut.

Apakah semua tumbuhan menyebarkan bijinya dengan cara yang sama?

Tidak. Setiap spesies tumbuhan memiliki mekanisme penyebaran biji yang berbeda tergantung pada adaptasi dan lingkungan tempat hidupnya. Tumbuhan bahkan dapat menyebarkan biji melalui modus yang tidak memiliki adaptasi khas yang biasanya diasosiasikan dengan cara tersebut, dan sifat-sifat tumbuhan bisa bersifat multifungsi. Beberapa tumbuhan juga mengandalkan lebih dari satu metode sekaligus untuk memastikan keberhasilan penyebaran keturunannya.

Baca juga: Contoh Tumbuhan Berbiji Tertutup, Ciri, dan Klasifikasinya