ANATOMI AKAR

Akar merupakan bagian kormus yang berfungsi pokok untuk menyerap makanan dari dalam tanah. Akar tersebut terdiri dari akar pokok (main root/radix primaria) yang dapat bercabang-cabang sehingga membentuk suatu sistem perakaran. Tumbuhan yang termasuk dikotil mempunyai satu radix primaria yang merupakan perkembangan radikula pada embrio. Radix primaria bercabang-cabang dan berumur panjang membentuk sistem perakaran tunggang. Tumbuhan monokotil mempunyai satu radix primaria yang juga bercabang-cabang tetapi umumnya terbatas, pada bagian yang sama akan muncul radix adventitia (akar liar) yang setara denga radix primaria sehingga dari satu tempat muncul banyak akar liar (radix adventitia) yang besarnya sama. Sistem perakaran ini dinamakan sistem perakaran serabut.

Tumbuhan pada dasarnya mempunyai dua kutub yaitu kutub akar dan kutub batang yang mempunyai arah pertumbuhan yang berlawanan. Kutub akar membentuk akar yang tumbuh ke arah bawah sedang kutub batang akan membentuk batang dan daun. Tumbuhan berbiji mempunyai sifat allorhizi sedang tumbuhan paku bersifat homorhizi.

Akar primer memiliki sifat sebagai berikut:
• tumbuh menuju pusat bumi (geotropisme positif) dan menuju air (hidrotropisme)
• tidak berbuku dan tidak beruas
• warna biasanya putih-kuning-coklat
• tumbuh terus
• bentuk biasanya meruncing sehingga mudah menembus tanah.
• sel-sel penyusun akar tidak mengandung klorofil

Akar berfungsi untuk:
• memperkuat/menunjang tubuh tumbuhan seperti pada akar lekat, akar pembelit, akar tunjang dan sebagainya
• menyerap air dan zat-zat yang terlarut di dalamnya dari tanah
• mengangkut zat makanan ke bagian yang memerlukan
• kadang-kadang untuk menyimpan cadangan makanan.

Akar terdiri dari beberapa bagian, yaitu:
• ujung akar (apex radicis) untuk menembus tanah. Bagian ini dilindungi oleh tudung akar (kaliptra). Titik tumbuh akar dan titik tumbuh tudung akar (kaliptrogen) letaknya tidak pada lokasi yang sama. Titik tumbuh akar terdapat pada ujung akar sedangkan kaliptrogen terletak pada pangkal kaliptra.
• Batang akar (corpus radicis) pada bagian yang dekat dengan ujung merupakan daerah penyerapan yang ditumbuhi oleh bulu-bulu akar untuk memperluas permukaan penyerapan. Bagian yang lebih dekat dengan permukaan tanah merupakan daerah diferensiasi.
• Leher akar (collum) daerah peralihan antara akar dan batang merupakan sambungan antara batang dan akar.
• Cabang akar merupakan bagian yang keluar dari akar pokok dan dapat bercabang lagi, bagian ini disebut (radix lateralis). Cabang akar dibentuk oleh perisikel.
• Serabut akar (fibrilla radicalis) merupakan cabang akar yang halus berbentuk serabut.

Catatan: Akar pokok pada dikotil hanya tumbuh jika tanaman berasal dari biji. Beberapa tanaman ditanam dengan cara setek akan berubah sistem perakarannya menjadi sistem perakaran serabut, begitu juga pada peristiwa pencangkokan. Akar yang tumbuh disebut akar liar (radix adventitia). Akar liar dapat tumbuh dari buku-buku batang pada tumbuhan tertentu. Tumbuhan parasit seperti benalu (Loranthus sp.) mempunyai akar yang dapat menyerap makanan dari inangnya. Akar tersebut dinamakan haustorium.

Radix Primaria (akar primer) memiliki ciri sebagai berikut:
• Ada yang bercabang
• Ada yang tidak bercabang
• Ada yang permanen
• Ada yang temporer, terutama pada sistem perakaran serabut

Sistem perakaran yang dibentuk pada kutub akar ada 2 macam, yaitu sistem perakaran tunggang dan sistem perakaran serabut. Radix primaria pada sistem perakaran tunggang bersifat permanen dan bercabang-cabang membentuk suatu sistem. Sistem perakaran ini dapat dijumpai pada kelas Dicotyledoneae. Sistem perakaran serabut dibentuk oleh radix primaria yang pertumbuhannya terbatas, akan segera mati (temporer), dan pada kutub akar muncul radix-radix adventitia yang besarnya sama dengan radix primaria sehingga membentuk suatu sistem yang terdiri dari banyak akar berbentuk seperti serabut. Sistem perakaran ini terdapat pada kelas Monocotyledoneae. Sistem perakaran tampak nyata jika tumbuhan ditanam dari biji.

Akar primer yang tidak bercabang ada yang digunakan untuk menyimpan cadangan makanan sehingga mempunyai bentuk tertentu, contoh pada tumbuhan lobak dan wortel, akar berbentuk seperti tombak (fusiformis); sedang pada Beta vulgaris dan bengkoang akar berbentuk seperti gasing (napiformis). Akar primer yang bercabang ada yang disebut akar benang (filiformis), akar pokok kecil panjang dengan cabang-cabang akar yang banyak. Contoh akar benang terdapat pada Phaseolus lunatus.

Tumbuhan hidup di berbagai habitat sehingga perlu menyesuaikan diri, sehingga akar mempunyai fungsi lain selain untuk menyerap makanan. Berbagai macam akar berdasar fungsinya, yaitu:
a) akar udara (Radix aureus)
Akar udara tumbuh pada buku batang di atas tanah, menggantung. Contoh pada anggrek kalajengking, Ficus benjamina (Beringin).


b) akar penggerek/penghisap (haustorium)
Akar penghisap digunakan untuk menyerap makanan dari inang, misalnya pada tumbuhan parasit (Loranthus sp.)

c) akar pelekat (Radix adligans)
Akar pelekat keluar dari buku batang liana (tanaman merambat) untuk menempel pada inang. Akar pelekat berfungsi untuk melekat dan memanjat.


d) akar pembelit (Cirrus radicalis)
Akar pembelit digunakan untuk memanjat tapi dengan memeluk inang, contoh pada Vanilla planifolia.

e) akar nafas (pneumatophora)
Akar pada tanaman air memiliki cabang yang tumbuh tegak lurus ke atas dari akar induknya, mempunyai lubang-lubang (pneumatoda) sebagai jalan masuknya udara bagi tumbuhan yang berguna untuk pernafasan. Akar nafas dapat ditemukan pada Avicennia, Sonneratia.


f) akar tunjang (akar egrang)
Akar yang tumbuh pada buku-buku batang terutama bagian bawah kemudian masuk ke dalam tanah, menopang tubuh tumbuhan sehingga tumbuhan tampak seperti berdiri di atas egrang.

g) akar lutut
Akar yang tumbuh ke atas lalu membelok ke bawah lagi berbentuk seperti lutut berguna untuk menunjang tubuh tumbuhan. Akar lutut terdapat pada tanaman bakau.

h) akar banir
Akar yang tumbuh ke atas seperti papan untuk menunjang tubuh tumbuhan. Akar banir terdapat pada tumbuhan Cannarium commune, Delonix regia (flamboyan), Lanaea sp., Ceiba pentandra (randu).


Anatomi Akar
Penampang membujur akar memperlihatkan susunan sebagai berikut:
1. Tudung Akar
Tudung akar terdiri dari sel parenkimatik dalam berbagai tingkat deferensiasi. Fungsi tudung akar sebagai pelindung ujung akar dalam menembus tanah. Tudung akar memiliki titik tumbuh tersendiri yang dinamakan kaliptrogen. Tudung akar selalu mengalami kerusakan pada waktu menembus tanah dan kaliptrogen menggantikan sel-sel tudung akar yang rusak. Sel-sel kaliptra mengandung butir-butir tepung yang dinamakan tepung statolith. Tepung-tepung ini selalu terletak di bagian bawah sel sehingga mengarahkan ujung akar searah dengan gravitasi bumi. Tepung ini juga berlaku sebagai pemberat sehingga tumbuhan dapat berdiri tegak. Tudung akar tidak memiliki berkas pengangkut.

2. Ujung Akar
Titik tumbuh akar terdapat di bagian ujung dari akar. Titik tumbuh di daerah ini membelah ke segala arah sehingga akar bertambah panjang dan bertambah besar. Sel-sel ujung akar ini mengeluarkan zat-zat tertentu yang dapat mempermudah akar menembus tanah tetapi juga dapat mengalami kerusakan sehingga dilindungi kaliptra. Ujung akar sudah memiliki epidermis, korteks, dan stele. Epidermis biasanya tersusun dari selapis sel dan bersifat permeabel. Korteks tersusun dari sel-sel parenkimatis. Sel-sel endodermis belum mengalami penebalan. Buluh tapis yang terdapat di daerah stele ujung akar belum mengalami pemasakan.

3. Daerah Pemanjangan
Daerah pemanjangan sel-selnya tidak bersifat meristematik tetapi mengalami pembentangan dan bersifat hidup. Daerah ini sudah terdiri dari epidermis, korteks, dan stele. Korteks terdiri dari sel-sel parenkimatis. Sel-sel endodermis di daerah pemanjangan belum mengalami penebalan. Buluh tapis yang terdapat di stele daerah pemanjangan sudah mengalami pemasakan tetapi xilem belum mengalami pemasakan sempurna.

4. Daerah Diferensiasi
Daerah diferensiasi terdiri dari epidermis, korteks, dan stele. Sel-sel epidermis ada yang membentuk bulu akar. Korteks terdiri dari sel-sel parenkimatis. Endodermis sudah mengalami penebalan yang berbentuk titik kaspari. Xilem dan floem di stele sudah mengalami pemasakan.

5. Daerah Peralihan atau Leher Akar
Daerah ini merupakan peralihan antara akar dan batang. Berkas pengangkut mengalami perubahan dari radial menjadi kolateral atau yang lain. Daerah ini sangat pendek sehingga akar yang sudah mengalami pertumbuhan sekunder tidak dapat dideteksi daerah peralihannya.



Penampang Melintang Akar
Akar tersusun dari 3 sistem jaringan yaitu: epidermis, korteks, dan stele.
1. Epidermis
Epidermis akar juga disebut dengan epiblem atau lapisan piliferous. Kebanyakan akar membentuk bulu akar di daerah dekat dengan meristem apikalnya. Bulu akar tumbuh dari satu sel epidermis (trikoblas) dan berfungsi sebagai alat penghisap dan penunjang. Bulu akar dapat bersifat permanen maupun temporer. Dinding sel rambut akar yang muncul berkesinambungan dengan dinding trikoblas. Trikoblas pada beberapa spesies memiliki ukuran dan metabolisme yang berbeda dengan sel epidermis yang lain. Pada umumnnya trikoblas memiliki warna yang lebih gelap dengan sel di sekitarnya.


Epiblem biasanya terdiri dari selapis sel, tetapi pada anggrek epifit akar-akar yang di udara memiliki epidermis ganda yang disebut dengan velamen. Sel-sel velamen mati dan dindingnya diperkuat dengan pita lignin. Lapisan terdalam dari velamen biasanya berasal dari periblem bukan dari dermatogen sehingga disebut dengan eksodermis karena merupakan lapisan korteks yang paling luar. Eksodermis memiliki sel yang panjang dan sel yang pendek. Sel panjang dinding radial dan tangensial menebal sedang sel pendek tidak mengalami penebalan dinding sehingga disebut dengan sel peresap. Velamen diduga berfungsi sebagai pelindung yang mencegah kehilangan air yang berlebihan. Dulu velamen juga diduga dapat menyerap dan menyimpan air dari udara, tetapi penelitian selanjutnya menyatakan bahwa eksodermis impermeabel terhadap air dan zat-zat terlarut di dalamnya.


2. Korteks
Korteks tersusun dari jaringan perenkimatis yang teratur secara radial membentuk lingkaran konsentris. Pada spesies yang akuatik ditemukan ruang antar sel sehingga terbentuk aerenkima. Sel-sel korteks seringkali mengandung butir amilum dan kadang-kadang kristal. Sklerenkima lebih umum dijumpai pada akar monokotil daripada akar dikotil. Kolenkima kadang-kadang terdapat di dalam akar seperti pada Monstera. Lapisan terdalam dari korteks biasanya berdiferensiasi menjadi endodermis sedang lapisan terluarnya kadang-kadang berdeferensiasi menjadi eksodermis yang terletak langsung di bawah epidermis (hipodermis) dan dindingya mengalami suberisasi.


3. Endodermis
Endodermis umumnya tersusun dari satu lapis sel yang berbeda secara struktural, fiosiologis, dan fungsional dari lapisan lainnya. Sel endodermis yang masih muda dinding radialnya mengalami penebalan yang jika dilihat secara melintang tampak secara titik. Titik tersebut dinamakan titik Caspary yang pada penampang membujur tampak sambung-menyambung seperti pita sehingga disebut pita Caspary. Penebalan dinding sel endodermis terdiri dari suberin. Proroplas sel endodermis menempel pada bagian yang mengalami penebalan dilanjutkan ke lamela tengah. Di antara sel endodermis ditemukan sel-sel yang tidak mengalami penebalan, sel tersebut dinamakan sel peresap. Letak sel peresap pada umumnya di depan protoxilem.

4. Stele
Jaringan penyusun stele terdiri dari:
a. Perisikel
Perisikel biasanya terdiri dari selapis sel, bersifat parenkimatik, dan terdapat di sebelah dalam endodermis. Perisikel bersifat meristematik dan berfungsi untuk membentuk primordia akar lateral, sebagian dari kambium vaskuler, dan felogen. Perisikel kadang-kadang disebut dengan perikambium. Monokotil tidak memiliki kambium sehingga perisikelnya hanya membentuk primordia akar lateral dan felogen.
b. Jaringan Vaskuler
Tipe berkas pengangkut pada akar radial dan tipe stele aktinostele. Letak xilem dan floem berganti-ganti ke arah pusat. Jari-jari xilem tampak seperti bintang sehingga dinamakan aktinostele. Xilem mungkin membentuk suatu teras padat yang terletak di tengah atau empulur yang parenkimatik atau sklerenkimatik seperti pada beberapa akar monokotil. Akar dapat memiliki satu, dua, tiga, empat, lima, dan banyak jari-jari xilem. Akar yang memiliki satu jari-jari xilem disebut monarch, jika dua diarch, dan seterusnya, dan jika banyak disebut poliarch. Xilem pada akar bersifat exarch karena pemasakan protoxilem ke arah luar sedang metaxilem ke arah dalam. Xilem selalu berkebang ke arah pusat atau sentripetal. Berkas floem terdiri dari buluh tapis, sel pengiring, dan parenkima floem. Protoxilem tersusun dari buluh cincin dan spiral sedangkan metaxilem terdiri dari buluh jala dan noktah.


Contoh-contoh anatomi akar pada tumbuhan di antaranya:
1. Penampang melintang akar Impatiens balsamina
Epidermis akar Impatiens balsamina terdiri dari selapis sel berbentuk persegi panjang dengan susunan yang rapat. Korteks terdiri “kurang lebih” 11 lapisan sel-sel parenkimatik yang berbentuk isodiametrik. Beberapa sel kortek mengandung antosianin sehingga berwarna merah. Kristal rafida juga dapat ditemukan di dalam beberapa sel kortek. Endodermis tampak terdiri dari satu lapis, beberapa sel mengalami penebalan pada dinding radial dan tangensial dalam. Jari-jari xilem dan floem masing-masing 4 buah, empulur parenkimatik dan menduduki daerah yang sempit. Daerah korteks lebih luas dibandingkan dengan daerah stele. Sel yang berisi antosianin juga ditemukan dalam stele terutama di daerah floem dan empulur. Kambium terdapat di daerah antara floem dan xilem.

2. Penampang melintang akar Cinamomum burmani
Epidermis terdiri dari satu lapis sel-sel yang berbentuk isodiametrik dan tersusun rapat. Korteks terdiri dari lebih kurang 8 lapis sel berbentuk isodiametrik. Kelenjar minyak atsiri ditemukan pada kortek, sklereida tersusun berkelompok berdekatan dengan endodermis. Sklereida berwarna kemerahan. Endodermis tersusun satu lapis, diikuti oleh satu lapis perisikel. Jari-jari xilem terdapat lima buah, letak floem berselang-seling dengan xilem. Daerah korteks lebih luas dibandingkan dengan daerah stele. Daerah empulur sangat sempit.
Pertumbuhan lebih lanjut tampak pada gambar 18.B yang menunjukkan pertambahan jari-jari xilem dan daerah empulur bertambah luas. Empulur terdiri dari sel-sel berbentuk isodiametris dan bersifat sklerenkimatik. Sel-sel kortek lebih memipih, di antara sel-sel parenkima kortek ditemukan sklereida yang tersusun berkelompok. Floem dan xilem berdampingan tidak secara radial dan kambium membatasi xilem dan floem. Protoxilem primer berada di sebelah luar metaxilem primer berjumlah 5 jari-jari. Perkembangan selanjutnya epidermis akan digantikan oleh periderm.


3. Penampang melintang akar kangkung
Kangkung hidup di air atau di darat memiliki struktur anatomi akar yang unik. Lapisan luar terdiri dari lapisan periderm, kurang lebih 4 lapis kemudian diikuti lapisan korteks yang terdiri dari sel-sel parenkimatik berbentuk isodiametrik. Butir amilum berserakan di dalam parenkima korteks. Ruang udara yang besar sebanyak empat buah terdapat di dalam korteks. Endodermis terdiri dari selapis sel, perisikel juga selapis sel, protoxilem terdapat di tengah stele, tidak terdapat empulur di dalam stele. Struktur berkas pengangkut tidak radial lagi tetapi sudah tampak kolateral terbuka, kambium aktif membelah.

4. Penampang melintang akar Ipomoea batatas

Lapisan terluar berupa periderm, berbentuk segi empat panjang. Sel-sel penyusun korteks berbentuk tidak teratur. Sel-sel getah tersebar pada daerah korteks. Butir-butir amilum terdapat dalam sel-sel korteks dan empulur. Berkas pengangkut ada dua macam, yaitu yang berbentuk berkas-berkas tersusun dalam suatu lingkaran; kambium interfasikuler di antara berkas pengangkut kolateral terbuka. Berkas pengangkut meduler berupa xilem yang dikelilingi oleh kambium dan letaknya berserakan tidak teratur. Struktur ini menunjukkan struktur akar yang berfungsi sebagai cadangan makanan. Akar yang belum mengandung cadangan makanan memiliki struktur yang berbeda karena tidak memiliki berkas pengangkut meduler.

5. Penampang melintang akar Daucus carota
Lapisan terluar terdiri dari periderm yang menggantikan epidermis. Korteks tersusun dari sel-sel parenkimatis berbentuk persegi panjang yang tersusun rapat. Sel-sel tersebut mengandung butir-butir amilum berbentuk bulat, konsentris, dan majemuk. Kromoplast berwarna jingga atau merah berbentuk baji. Tetes-tetes minyak juga ditemukan dalam sel korteks tetapi jumlahnya sedikit. Endodermis tidak tampak jelas, demikian juga perisikelnya. Floem membentuk lingkaran utuh diikuti kambium. Sel-sel floem juga mengandung butir amilum tetapi jumlahnya lebih sedikit dibanding dengan yang berada dalam sel kortek. Xilem bersifat endarch, terdiri dari trakea, trakeida, dan parenkima xilem. Trakea memiliki penebalan spiral, bentuk “Y” yang masing-masing berlignin. Empulur hampir tidak ada. Daerah korteks lebih luas dibandingkan dengann daerah stele.



6. Penampang melintang akar Aloe sp.
Lapisan terluar felem diikuti dengan felogen. Korteks terdiri dari sel parenkimatik berbentuk isodiametris, makin ke dalam ukurannya makin lebar sampai pada lapisan dekat dengan endodermis sel-selnya lebih kecil lagi. Endodermis diikuti perisikel yang masing-masing terdiri dari satu lapis. Xilem dan floem berganti-ganti ke arah radial. Empulur bersifat parenkimatis.


7. Penampang melintang akar palem
Bagian luar terdiri dari epidermis yang terdiri selapis sel. Korteks tersusun dari sel-sel parenkimatis berbentuk isodiametris tersusun rapat di daerah luar, tetapi di bagian dalam korteks bersifat sklerenkimatis tersusun rapi radial. Endodermis terdiri dari satu lapis diikuti oleh perisikel satu lapis juga. Susunan berkas xilem dan floem sangat rapi, tersusun radial. Protoxilem memiliki diameter yang sangat berbeda dengan metaxilem. Empulur bersifat sklerenkimatik. Jari-jari xilem berjumlah dua belas

8. Penampang melintang akar Monstera
Lapisan terluar terdiri dari satu lapis epidermis yang tersusun rapat. Sel-sel korteks berbentuk isodiametris. Rafida ditemukan pada beberapa sel korteks. Drusses juga ditemukan pada parenkima korteks, tetapi jumlahnya lebih sedikit dibanding rafida. Drusses terdiri dari beberapa kristal tunggal yang berbentuk prisma. Endodermis terdiri dari satu lapis, di sebelah dalam endodermis terdapat satu lapis perisikel. Berkas floem terletak berselang-seling dengan berkas xilem sehingga tipe berkas pengangkut radial. Tipe stele aktinostele dan poliark. Empulur sebagian parenkimatis dan sebagian sklerenkimatis