Reza Franata
Guru Biologi
Halo sobat biologi pejuang medali! Selamat datang kembali di akhizaf.com. Kali ini kita akan membedah Pembahasan Soal KSK Biologi 2024 No 16 yang membahas topik ekologi dan fisiologi cekaman pada tumbuhan. Pernahkah kalian bertanya-tanya mengapa ulat lebih suka memakan daun tertentu dibandingkan daun lainnya? Jawabannya terletak pada Teori Pertahanan Optimal (Optimal Defense Theory). Pada soal ini, kita akan menganalisis eksperimen distribusi senyawa kimia pertahanan (glukosinolat) pada tanaman Arabidopsis thaliana tipe liar (wild type) dan mutan. Mari kita bahas bagaimana cara tumbuhan mengorbankan daun tuanya demi menyelamatkan daun muda yang berharga!
16. Pertahanan diri pada tumbuhan terhadap herbivora dapat berupa senyawa kimia yang disintesis di suatu area, tetapi disebarkan di area yang lain. Berikut ini adalah gambar yang menunjukkan pengujian teori pertahanan diri optimal pada tanaman Arabidopsis thaliana.
Tentukan apakah pernyataan berikut Benar (B) atau Salah (S)!
Teori Pertahanan Optimal (Optimal Defense Theory) menyatakan bahwa tumbuhan akan mengalokasikan pertahanan kimianya (seperti glukosinolat yang beracun/pahit) pada bagian tubuh yang memiliki nilai tertinggi (paling berharga) untuk kelangsungan hidup dan reproduksinya di masa depan.
Penjelasan: Sesuai dengan Teori Pertahanan Optimal, tanaman normal (wild type) secara aktif memompa senyawa pertahanan glukosinolat menuju jaringan yang paling krusial, yaitu daun muda yang sedang tumbuh. Konsentrasi racun yang tinggi ini membuat herbivora (seperti ulat) enggan memakan daun muda dan beralih ke daun yang lebih tua.
Penjelasan: Pada tanaman mutan (yang gagal memompa racun ke daun muda), daun muda menjadi sangat rentan. Karena daun muda memiliki tekstur yang lebih lunak dan nutrisi yang tinggi (tanpa racun pelindung), herbivora akan jauh lebih rakus memakan daun muda dibandingkan daun tua yang keras. Akibatnya, tingkat kerusakan dan kesintasan (survival rate) daun muda akan sangat rendah/berbeda dibandingkan daun tua.
Penjelasan: Untuk mengumpulkan (mengkonsentrasikan) senyawa kimia dalam jumlah tinggi di satu area (daun muda) dari area lain, tumbuhan harus memindahkannya melawan gradien konsentrasi. Proses transpor aktif yang melawan gradien ini mutlak membutuhkan energi dalam bentuk ATP. Protein transporter sekunder (seperti ABC transporter pada tumbuhan) digerakkan oleh energi.
Penjelasan: Ini adalah inti dari ODT. Daun tua sudah melewati masa produktif puncaknya dan sebentar lagi akan mengalami senesens (penuaan/gugur). Jika daun ini dimakan herbivora, kerugian energinya bagi tumbuhan sangat kecil. Berbeda jika daun muda atau bunga yang dimakan, tumbuhan akan kehilangan potensi fotosintesis masa depan dan gagal bereproduksi secara fatal.