/ default

Publikasi Ilmiah
Gerakan Literasi Sekolah


FENOMENA POLA MEKAR BUNGA MARKISA (Passiflora miniata) SERTA PENERAPANNYA DALAM PEMBELAJARAN BIOLOGI SMP
| 1474 views


Tumbuhan markisa yang termasuk famili Passifloraceae berasal dari Amerika Selatan, dari Brazil, Argentina, dan Paraguay. Tumbuhan  ini tumbuh di daerah sub tropik atau tropik di dataran tinggi. Lebih spesifik termasuk di beberapa daerah Indonesia, tumbuhan markisa sudah dibudidayakan baik itu di daerah dataran tinggi dan daerah dataran rendah dengan jenis-jenis yang berbeda (markisa ungu dan markisa kuning).

Tumbuhan markisa merupakan tanaman tahunan, batangnya merambat, ditanam untuk diambil buahnya. Tumbuhan markisa di beberapa daerah  Indonesia telah dimanfaatkan untuk bahan baku beberapa industri pengolahan sirup atau sari buah markisa. Demikian pentingnya bahan baku ini, untuk mengetahui waktu produktif tumbuhan markisa untuk industri maka makalah ini mengangkat fenomena alami tumbuhan markisa yang terkait fungsinya untuk peningkatan produksi industri-industri yang telah berkembang di Indonesia.

Makalah ini memilih tanaman markisa jenis Passiflora miniata. Penamaan jenis markisa dalam makalah ini diberikan berdasarkan persamaan ciri morfologi dan warna pada bunga, dengan cara mengamati ciri-ciri tumbuhan dengan beberapa referensi yang diperoleh. Menurut John Vanderplank dalam catatan tentang taksonomi, distribusi, ekologi dan budidayanya, pada awalnya diberi nama miniatus dalam bahasa Latin menunjukan warna merah terang. Hal ini dibuktikan dengan lukisan (dalam foto) dan herbarium yang dimilikinya.

Ciri-ciri Passiflora miniata meliputi: memiliki kelopak (bracts) berwarna merah mengelilingi kuncup bunga dan setelah mekar akan mengelilingi bakal buah, memiliki stipula dengan panjang 5-7 mm yang dilengkapi oleh sepasang kelenjar nektar, memiliki daun bertepi (double crenate), memiliki tiga corona berfilamen dan memiliki buah pendulus sub spherikal dan beragam warna motif hijau. Secara alami, bunga Passiflora miniata diproduksi setiap hari sepanjang tahun; anthesis terjadi antara 6 jam setelah fajar dan bunga kuncup lagi di siang hari. Ciri-ciri bunga serta skema ciri-ciri bunga lebih rinci dapat dilihat pada gambar.

Berdasarkan pengamatan seksama pada tanaman yang berada di beberapa tempat pemukiman komplek Telkom Japati Jl Burung Gereja, pagar penghias trotoar (daerah Gandok) dan daerah sekitar kampus UPI Geger kalong di Bandung, diperoleh fenomena mekar bunga yang unik pada setiap tangkainya. Dan terdapat perilaku tahap mekar secara bergantian pada setiap bunga yang unik dan menonjol bila dibandingkan dengan jenis bunga tumbuhan lain. Tahapan mekar bunga meliputi: kuncup – mekar sebagian (kelopak dan mahkota mulai membuka) – mekar penuh (kelopak dan mahkota secara penuh membuka membentuk bintang yang datar) – kelopak dan mahkota turun menjauhi alat reproduksi (putik yang ada tiga dan kepala sari yang ada lima pada dasar bunga), bila tangkai putik di sentuh, akan terjadi perpindahan posisi menjadi mendekati benang sari – setelah itu kuncup lagi pada sore hari. Foto-foto penjelasan tentang fenomena pada bunga markisa (Passiflora miniata)  beserta tahapan mekar bunga terlampir.

Pertanyaannya: mengapa terjadi pola mekar yang unik pada bunga Markisa (Passiflora miniata)? Dan mekanisme fisiologi apa yang terlibat dalam pola mekar bunga Markisa (Passiflora miniata) tersebut?

Berdasarkan hasil identifikasi fenomena yang terjadi, tumbuhan markisa memiliki beberapa fenomena yang teramati. Fenomena-fenomena tersebut muncul apabila terdapat aktifitas hormon pada tumbuhan. Hormon-hormon ini diperlukan dalam jumlah sedikit untuk membantu mengontrol pertumbuhan dan perkembangan pada tumbuhan. Hormon disintesis pada satu tempat dan memberi pengaruh di tempat lain dalam konsentrasi yang kecil. Hormon tumbuhan yang terlibat dalam pengaturan tersebut antara lain: asam absisat, auksin (berpengaruh pada tropisme dan dominansi apikal), brassinosteriod, sitokinin, etilen, giberellin, jasmonates (berpengaruh pada pembentukan sulur yang menggulung pada Passilflora miniata –foto terlampir-, pembentukan pigmen dll), polyamin, dan salisilat.

Selain pengaruh aktifitas hormon, beberapa perubahan fisiologi pada tumbuhan juga  berhubungan langsung dengan perubahan panjang hari setiap musimnya. Fotoperiodisme adalah respon fisiologi yang diatur oleh perubahan panjang siang dan malam dalam siklus 24 jam. Menurut Campbell (2012: 431) pada tumbuhan terdapat mekanisme molekuler yang mengatur waktu pembungaan (mekar bunga) yang diatur oleh hormon pembungaan. Hormon pembungaan (florigen) ini disintesis karena ada rangsangan tertentu.

Sebelum membahas pembungaan, akan dijelaskan bagaimana terjadi perubahan transisi pada  tumbuhan yaitu dari fase vegetatif ke fase reproduktif. Untuk memahami transisi tersebut, pada tumbuhan terdapat photoperiodic day-length yang mengatur waktu pembungaan (mekar bunga). Berdasarkan percobaan induksi pembungaan, terdapat sesuatu yang harus diproduksi dalam daun dan berpindah ke jaringan meristem berdasarkan sinyal yang diberikan.

Dari percobaan tersebut muncul bagaimana mengukur panjang hari daun dan apa florigen itu. Florigen merupakan molekul yang disintesis di dalam daun yang merespon fotoperiod dan memindahkannya melalui sistem pembuluh ke meristem apikal untuk menjadi promotor inisiasi pembungaan. Selain florigen, pada tumbuhan terdapat fitokrom yaitu pigmen yang bertugas untuk mengontrol pertumbuhan dan pembungaan yang memiliki dua bentuk/ fase sensitif cahaya merah (Pr) dan sensitif pada cahaya jauh merah  (Pfr).

Deskripsi tentang fitorkrom adalah sebagai berikut: Fitokrom adalah pigmen biru hijau pada daun yang terdapat pada sitoplasma sel tumbuhan. Pr (phytochrome red) menyerap cahaya merah (panjang gelombang 660nm) diubah menjadi Pfr. Pfr adalah phythochrome far red dan menyerap cahaya (panjang gelombang 730nm) diubah menjadi Pr. Selama peride 24 jam. Ada perubahan rasio antara dua pigmen ini.

Cahaya sinar matahari secara lansung mengandung cahaya lebih merah (red) dari pada cahaya far-red; Pfr ada di dalam daun pada siang hari. Efek teduh/redup dan terang sinar matahari mempunyai cahaya lebih far-red daripada cahaya red; Pfr diubah menjadi Pr menjelang malam. Dalam perubahannya terdapat proses metabolisme yang lambat pada pergantian Pfr oleh Pr di siang hari. Salah satu fungsi dari fitokrom ini adalah mengatur waktu kapan tumbuhan berbunga. Berdasarkan waktu berbunga, tumbuhan dikelompokan menjadi tiga kelompok. Yaitu tumbuhan berbunga di siang yang pendek, tumbuhan yang berbunga di siang yang panjang dan tumbuhan berbunga netral tidak ditentukan berapa waktu siang terjadi.

Sistem fitokrom bekerja dalam meristem apikal. Respon fotoperiod dirangsang di dalam meristem (baik apikal atau aksilar), sebelum cabang tumbuh. Pada tumbuhan bunga siang panjang, respon fotoperiod terjadi ketika ada perpanjangan Pfr (Phytochrome far red) dan pada tumbuhan bunga siang pendek, respon terjadi ketika ada perpanjangan Pr (Phytochrome red).

Setiap organisme menggunakan fotoperiod untuk menentukan waktu bermacam-macam proses perkembangan, seperti transisi bunga pada tumbuhan. Florigen merupakan sinyal sistemik yang digunakan dalam respon daun terhadap sinyal (stimulus) spesifik darilinkungan, yaitu fotoperiod dan kemampuan untuk memicu induksi bunga. Inisiasi bunga markisa secara umum Passiflora Sp terjadi sepanjang tahun. Tanpa fotoperiod terjadi penghambatan pertumbuhan dan perkembangan promordia bunga di tahap awal. Menurut Nave (2010), dukungan adanya transmisi sinyal sistemik yang diproduksi dalam daun diperlukan untuk pembentukan perkembangan kelopak (sepal) bunga secara alami.

Fenomena pola pembungaan pada tumbuhan markisa jenis lain telah dibuktikan dengan percobaan yang  dilakukan oleh Hossain (2013) dalam jurnalnya, menyebutkan bahwa dari perbedaan perlakuan perbedaan intensitas cahaya yang diberikan pada tumbuhan markisa memberikan respon terhadap inisiasi pembungaan awal, waktu kuncup bunga untuk mekar, waktu/ lamanya bunga mekar, jumlah kuncup yang mekar, jumlah bunga yang mekar, persentase bunga mekar,  jarak mekar bunga, ukuran kuncup, inisiasi, proses layu pada bagian bunga.

Menurut Joy dalam Hossain (2013), menyebutkan bahwa terdapat pengaruh musim pada karakteristik tumbuhan markisa. Kemudian menurut Santos dalam jurnal Hossain (2013) menyebutkan bahwa fotoperiod, suhu udara dan kelembaban tanah menentukan produksi buah berbagai jenis markisa. Dan menurut Lambert dalam Hossain (2013)  mengemukakan bahwa selama proses layu, stimulus perkembangan dan lingkungan meningkatkan proses pengaturan katabolisme yang menyebabkan terjadinya pemecahan dan mobilisasi komponen seluler tumbuhan.

Berikut ini adalah foto herbarium bunga markisa Passiflora miniata milik John Vanderplank, foto bagian-bagian bunga dan foto tahapan perubahan mekar bunga markisa yang teramati di waktu yang berbeda dan ditunjukan  dengan tanda panah dan bernomor satu (1) sampai lima (5).

Bagian-bagian bunga Passiflora miniata terdapat pada foto nomor (2). Bunga markisa jenis ini mempunyai mahkota bunga berwarna merah. Bunganya besar dan berbentuk mangkok/ cawan (urceolatus). Warnanya merah. Bunganya berkelamin dua (hermafrodit). Semua jenis markisa (Passiflora Sp) termasuk penyerbuk silang dengan bantuan lebah madu. Bunga markisa (Passiflora miniata) yang teramati dikunjungi oleh serangga semut hitam. Tetapi selain oleh serangga, pada bunga markisa ini dapat melakukan penyerbukan sendiri dan masih dapat berlangsung baik pula. Pada bunga terdapat dasar bunga yaitu pendukung benang sari dan putik atau androginofor (androgynophorum), bagian dasar bunga yang biasanya meninggi dan mendukung benang sari dan putik di atasnya. Pada bagian luar bunga yaitu pada bagian petiola menghasilkan madu oleh karena itu bunganya selalu dikunjungi berbagai macam binatang (semut hitam –yang teramati- menunjungi bunga) untuk mendapatkan madu tadi. Sehingga penyerbukannya adalah penyerbukan dengan serangga. Dari foto  bunga yang teramati dapat dilihat mengenai bagian-bagian bunga terdiri dari putik  (stigma) berjumlah 3 buah lebih tinggi dari bagian bunga yang lain, benang sari (stamena) berjumlah 5 menghasilkan serbuk sari berwarna kuning, mahkota tambahan (corona) berjumlah 5, daun-daun mahkota (petala) berjumlah 5 berwarna merah pada permukaan atas dan berwarna kuning kemerahan pada permukaan bawahnya dan daun-daun kelopak (sepala) berjumlah 3 buah.

Tahap perubahan pada bunga markisa (Passiflora miniata) yang teramati adalah sebagai berikut: Foto (1) menunjukan keadaan kuncup bunga pada pagi hari, daun mahkota (petala) dan mahkota tambahan (corona) masih kuncup terlindungi oleh daun-daun kelopak (sepala). Foto (2) menunjukan bunga mekar penuh di menjelang siang. Foto (3) daun-daun mahkota (petala) mengalami perubahan ke arah bawah (turun) dan mengekspos organ reproduksi pada pukul 13:00. Pada saat ini anthesis (bunga siap untuk diserbuki oleh serangga atau menyerbuk sendiri) terjadi antara 6 jam setelah fajar. Pada organ putik terjadi gerak otomatis bila tersentuh benda. Foto (4) bunga akan kuncup. Foto (5) dan petala kuncup lagi setelah mekar penuh, dan kemudian petala kuncup layu di sore hari hingga malam teramati keadaan bunga tetap kuncup layu.

Fenomena pola mekar bunga markisa disebabkan karena ada stimulus yang diberikan lingkungan berupa cahaya. Cahaya yang diterima tumbuhan markisa (Passilfora miniata) mengaktifkan hormon florigen dan sistem fitokrom. Florigen merupakan molekul yang disintesis di dalam daun yang merespon fotoperiod dan memindahkannya melalui sistem pembuluh ke meristem apikal untuk menjadi promotor inisiasi pembungaan dan waktu mekar bunga tersebut dalam siklus 24 jam.

Fenomena pola mekar pada bunga markisa (Passiflora miniata) dapat dintegrasikan pada materi pelajaran biologi di SMP. Fenomena mekar bunga ini sangat nyata dan dekat dengan kehidupan siswa SMP sehingga fenomena ini sangat kontekstual untuk disampaikan kepada siswa SMP. Artinya siswa SMP dapat dengan mudah menemukan fenomena ini.

Pelajaran biologi di SMP terintegrasi dalam mata pelajaran IPA. Fenomena pola mekar bunga markisa (Passiflora miniata), bila akan dijadikan sumber belajar siswa dapat diintegrasikan pada KTSP dalam Kompetensi Dasar (KD) 2.3 Mengidentifikasi macam-macam gerak pada tumbuhan. Pada KD tersebut siswa dilatihkan untuk mengidentifikasi macam-macam gerak pada tumbuhan.

Analisis terhadap kompetensi dasar dapat dilakukan dengan mengacu pada jenis pengetahuan yang tersirat dalam KD 2.3 tersebut. Secara umum terdapat empat (4) dimensi jenis pengetahuan, antara lain jenis pengetahuan faktual, konseptual, prosedural dan metakognitif. Pengetahuan faktual adalah pengetahuan yang mempunyai ciri-ciri tersendiri, dan memberi sedikit informasi.

Pengetahuan konseptual pengetahuan yang lebih rumit dalam bentuk pengetahuan yang tersusun, meliputi pengetahuan mengklasifikasikan kategori, struktur dan prinsip-prinsip. Pengetahuan prosedural adalah pengetahuan bagaimana melakukan sesuatu, meliputi pengetahuan keterampilan dan metode-metode. Dan pengetahuan metakognitif adalah pengetahuan tentang strategi. Dalam KD 2.3 yaitu mengidentifikasi macam-macam gerak pada tumbuhan termasuk ke dalam dimensi jenis pengetahuan faktual yang memberi sedikit informasi.

Setelah analisis kompetensi dasar berdasarkan jenis pengetahuan, maka dilakukan analisis terhadap kemampuan minimal yang tersirat didalamnya. Kemampuan minimal dalam KD tersebut adalah “mengidentifikasi”. Kemampuan menidentifikasi dalam taksonomi Bloom termasuk dalam dimensi proses kognitif C2 (memahami). Artinya kemampuan minimal yang harus dimiliki setelah mempelajari jenis pengetahuan gerak pada tumbuhan adalah sampai pemahaman dan sampai mampu mendeskripsikan berdasarkan fakta-fakta yang teramati oleh siswa.

Berdasarkan usia pada siswa SMP yang mengarah pada operasional formal maka guru dapat merancang pembelajaran yang sesuai perkembangan kognitifnya.

Berdasarkan hasil analisis KD yang mangacu pada jenis pengetahuan dan kemampuan minimal yang telah dijelaskan pada pararaf sebelumnya, guru dapat merancang pembelajaran biologi yang akan dilakukan. Sehingga pertanyaan model pembelajaran apa yang pas untuk KD 2.3 ini dapat terjawab. Sedangkan tujuan pembelajarannya adalah siswa dapat mengidentifikasi macam-macam gerak pada tumbuhan. Indiaktor yang akan dicapai, meliputi: siswa mampu mengidentifikasi macam-macam gerak tumbuhan pada kegiatan percobaan pengaruh faktor fotoperiod pada tumbuhan markisa (Passiflora miniata) melalui laporan hasil observasi. Dalam indikator terdapat faktor Audiens yaitu siswa, Behavoiur yaitu mengidentifasi melalui percobaan mengamati, Condition yaitu kegiatan praktikum mengamati fenomena pola mekar bunga markisa (Passiflora miniata) dan Degree yaitu hal yang akan diukur melalui laporan hasil pengamatan.

Pendekatan yang dilakukan oleh guru adalah student center dan kontekstual. Student center karena dari kompetensi dasar tersirat, siswa harus terjun lansung mengamati fenomena yang terjadi pada tumbuhan yaitu tentang contoh gerak pada tumbuhan melalui waktu mekarnya bunga. Sedangkan kontekstual menunjukan bahwa fenomena yang akan diamati tersebut dekat dengan kehidupan siswa tetapi terabaikan untuk diamati dan dipelajari. Artinya kegiatan pembelajaran berupa mengidentifikasi harus melibatkan kegiatan observasi yang melibatkan banyak panca indra agar hasil observasi siswa untuk mengidentifikasi gerak-gerak pada tumbuhan lebih saling melengkapi. Materi pokok pada jenis pengetahuan tentang gerak pada tumbuhan antara lain: Gerak Endonom/Autonom, Gerak Esionom (Tropisme; fototropisme, hidrotropisme, geotropisme, tigmetropisme, kemotropisme. Taksis; fototaksis, kemotaksis, Nasti; fotonasti, seismonasti, niktinasti, nasti kompleks), dan Fotoperiod. Kontens fenomena pola mekar bunga diintegrasikan sebagai contoh dari gerak tumbuhan karena faktor fotoperiod.

Strategi pembelajaran yang digunakan adalah inkuiri terbimbing, yaitu pembelajaran yang mengarahkan siswa untuk dapat mengembangkan aspek kognitif, sikap ilmiah dan rasa ingin tahu yang tinggi terhadap fenomena pola mekar bunga markisa.

Model pembelajaran yang dipilih adalah berbasis kontektual karena jenis pengetahuan yang tersirat dalam KD adalah jenis pengetahuan faktual. Sedangkan metode yang digunakan adalah multi metoda. Multi metoda ini memvariasikan beberapa metode pembelajaran dalam satu pertemuan proses pembelajaran. Karena masing-masing metode memiliki keunggulan dan kekurangan jadi akan lebih saling melengkapi bila pengunaannya divariasikan dalam satu proses pembelajaran. Sebagai sumberbelajar dalam pembelajaran dapat digunakan buku Panduan Guru, buku Panduan Siswadan Lembar Kerja Siswa.

Langkah pembelajaran secara umum diawali dengan pendahuluan yaitu apersepsi melaui pertanyaan “Dapatkah tumbuhan bergerak?” dan memberikanmotivasi pertanyaan “Bagaimana tumbuhan dapat bergerak? Faktor-faktor apa sajakah yang mempengaruhi gerak pada tumbuhan?” Selanjutnya pada kegiatan inti; guru menjelaskan gerak pada tumbuhan dipengaruhi oleh rangsangan tertentu, guru membagi siswa menjadi beberapa kelompok, guru mengarahkan setiap kelompok siswa untuk melakukan kegiatan percobaan pengaruh faktor fotoperiod pada pola mekar bunga tumbuhan markisa (Passiflora miniata) dan dilaporkan oleh siswa dalam bentuk laporan hasil pengamatan. Selanjutnya pada kegiatan akhir, guru mengarahkan dan memberi penguatan kepada siswa untuk membuat kesimpulan bahwa fotoperiod adalah satu faktor yang mempengaruhi gerak pada tumbuhan berupa  pola mekar bunga tumbuhan markisa (Passiflora miniata).

Penilaian yang dapat dilakukan guru meliputi: penilaian tertulis berupa tes pengetahuan konsep dan tes uji kerja produk hasil pengamatan terhadap laporan hasil pengamatan siswa tentang sistematika penulisan laporan serta kandungan konten fenomena gerak tumbuhan melalui pola mekar bunga markisa (Passiflora miniata).

 

 

Daftar Pustaka

 

Ading Mulyadi, (2010), Inovasi Pembelajaran, Presentasi Inservice-Training Program Penjamian Mutu Pendidikan, MGMP IPA Kabupaten Karawang.

Anonim, (2011), Reunion Passionflower on Reunion Island, Passiflora Online Journal, Issue No 2 September 2012, ISSN 2046-8180

Campbell, Reece, Mitchel. (2012). Biologi edisi kedelapan-jilid 2, Erlangga: Jakarta.

Hossain et al, (2013), Blooming Pattern Of Passion Fruit Flower (Passiflora Edulis Sims.) Under Diversified Flashe, American Journal of Agricultural and Biological Sciences 8 (3): 173-181, 2013, ISSN: 1557-4989

John Vanderplank, (......), Passiflora miniata

Montero D.A.V., Meletti L.M.M., Marques M.O.M., (2013), Flowering behaviour of five species of Passiflora cultivated at greenhouse in southeast Brazil, International Journal of AgriScience Vol. 3(3):176-181, March 2013, ISSN: 2228-6322© International Academic Journals

Nave N, Katz E, Chayut N, Gazit S, Samach A., (2010). Flower development in the passion fruit Passiflora edulis requires a photoperiod-induced systemic graft-transmissible signal. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20626645 diakses 21 Agustus 2013 20:39

Virginnicha Insant G, dkk, (2010), Laporan Praktikum Reproduksi Dan Embriologi Tumbuhan Mengamati Perkembangan Bunga Pada Passiflora Sp, Pendidikan Biologi, UNY Yogyakarta http://fransiscaveni.blogspot.com/2010/06/laporan-praktikum-reproduksi-dan.html diakses 21 Oktober 2013 13:51

.




sumber : Dewi Fitrianti, S. Pd, Si

Antalya rus escort