Akar

Akar

Diagram ujung akar yang memperlihatkan tudung akar, zona pembelahan, pemanjangan, dan diferensiasi sel.
Karakteristik Anatomi
Sistem	Sistem perakaran (Root system)
Fungsi utama	Penyerapan air, penyerap mineral, penopang fisik, penyimpanan cadangan makanan
Letak anatomis	Bawah tanah (geotropisme positif)
Jaringan penyusun	Epidermis, korteks, Endodermis, Silinder pusat (stele)
Titik pertumbuhan	Meristem apikal akar

Akar adalah salah satu organ vegetatif utama pada tumbuhan berpembuluh yang umumnya berada di bawah permukaan tanah. Organ ini berfungsi sebagai jangkar struktural yang menopang tegaknya tumbuhan, serta menjadi organ penyerap utama untuk mengambil air dan unsur hara (mineral) anorganik dari dalam tanah menuju ke seluruh bagian tumbuhan. Arah pertumbuhan akar dipengaruhi oleh gaya gravitasi bumi (geotropisme positif) dan mencari sumber air (hidrotropisme positif), serta menjauhi sumber cahaya (fototropisme negatif).

Secara evolusioner, akar sejati pertama kali muncul pada tumbuhan berpembuluh tingkat rendah seperti tumbuhan paku (Pteridophyta). Pada tumbuhan tidak berpembuluh seperti tumbuhan lumut (Bryophyta), fungsi penyerapan dan penopang dilakukan oleh struktur semu yang menyerupai akar yang disebut rizoid.

Morfologi dan Anatomi

Sistem perakaran memiliki struktur luar (morfologi) dan struktur dalam (anatomi) yang sangat terorganisasi untuk mendukung fungsi penyerapan secara optimal.

Struktur Luar (Morfologi)

Secara morfologis, sebuah ujung akar yang sedang tumbuh dapat dibagi menjadi beberapa zona fungsional:

• Tudung Akar (Kaliptra): Bagian paling ujung dari akar yang berfungsi seperti helm pelindung. Tudung akar mengeluarkan lendir (mucilage) polisakarida yang berfungsi sebagai pelumas saat akar menembus partikel tanah yang keras, sekaligus melindungi meristem apikal yang rentan di baliknya.
• Zona Pembelahan Sel: Area tempat sel-sel meristematik aktif membelah secara mitosis untuk menghasilkan sel-sel baru.
• Zona Pemanjangan (Elongasi): Daerah di belakang meristem tempat sel-sel baru menyerap air dan memanjang secara drastis, yang merupakan pendorong utama ujung akar menembus tanah.
• Zona Diferensiasi (Pematangan): Bagian tempat sel-sel mulai berspesialisasi menjadi berbagai jaringan permanen. Di zona ini, muncul bulu akar atau rambut akar, yaitu tonjolan mikroskopis dari sel-sel epidermis tunggal yang berfungsi memperluas luas permukaan penyerapan secara eksponensial.

Struktur Dalam (Anatomi)

Jika akar dipotong secara melintang di area pematangan, jaringan-jaringan penyusun akar dari luar ke dalam adalah:

1. Epidermis: Lapisan pelindung terluar setebal satu lapis sel. Sel-sel epidermis berdinding tipis untuk memudahkan osmosis air dari tanah.
2. Korteks: Jaringan dasar yang luas, tersusun atas sel-sel parenkim yang renggang. Korteks berfungsi sebagai jalur transportasi air menuju pusat akar dan sering kali bertindak sebagai tempat penyimpanan cadangan makanan (seperti amilum).
3. Endodermis: Lapisan pemisah antara korteks dan silinder pusat. Sel-sel endodermis memiliki penebalan dinding khusus dari zat suberin dan lignin yang disebut Pita Caspary. Pita ini bersifat kedap air, sehingga berfungsi sebagai katup pengatur selektif yang memaksa air dan mineral masuk melalui sitoplasma sel sebelum mencapai jaringan pembuluh.
4. Silinder Pusat (Stele): Inti terdalam dari akar yang berisi:
   • Perisikel: Lapisan terluar stele yang dapat meristematik kembali untuk membentuk cabang akar sekunder (akar lateral).
   • Xilem: Jaringan pembuluh yang mengangkut air dan mineral dari akar ke daun.
   • Floem: Jaringan pembuluh yang mengangkut hasil fotosintesis dari daun ke seluruh tubuh, termasuk akar.

Sistem Perakaran

Berdasarkan asal dan perkembangannya dari biji (embrio), tumbuhan berbiji (Spermatophyta) secara umum memiliki dua sistem perakaran utama:

Akar Tunggang (Taproot System)

Sistem ini khas pada tumbuhan dikotil dan Gymnospermae. Akar lembaga (radikula) yang keluar dari biji terus tumbuh menjadi akar utama (akar primer) yang berukuran besar dan menancap lurus ke dalam tanah. Dari akar utama ini, muncul cabang-cabang akar yang lebih kecil (akar lateral). Contoh tumbuhan berakar tunggang adalah Mangga, kacang-kacangan, dan Wortel.

Akar Serabut (Fibrous Root System)

Sistem ini ditemukan pada tumbuhan monokotil. Akar utama yang berasal dari embrio mati pada tahap awal pertumbuhan. Sebagai gantinya, tumbuh banyak akar-akar kecil dengan ukuran seragam dari pangkal batang. Sistem akar serabut menyebar dekat di bawah permukaan tanah dan sangat efektif untuk mencegah erosi tanah. Contoh tumbuhan berakar serabut adalah Padi, Jagung, rerumputan, dan Kelapa.

Modifikasi Akar

Sebagai bentuk adaptasi terhadap lingkungan yang ekstrem atau untuk menjalankan fungsi tambahan, banyak tumbuhan melakukan modifikasi anatomi dan morfologi pada akarnya. Beberapa bentuk modifikasi tersebut meliputi:

• Akar Penyimpan: Akar membesar untuk menyimpan pati dan cadangan makanan lainnya. Contoh: [[Ubi kayu|Singkong]], Lobak, dan Bengkuang.
• Akar Napas (Pneumatofor): Akar yang tumbuh ke atas, keluar dari permukaan air atau lumpur untuk mendapatkan oksigen bagi respirasi, umumnya ditemukan di daerah rawa yang miskin oksigen. Contoh: Pohon bakau (Avicennia).
• Akar Gantung (Akar Udara): Akar yang tumbuh dari percabangan di atas tanah, menggantung di udara untuk menyerap uap air, dan sering kali berubah menjadi akar penopang jika telah menyentuh tanah. Contoh: Beringin dan berbagai jenis Anggrek.
• Akar Tunjang (Stilt root): Akar yang tumbuh dari ruas batang bawah menuju tanah, bertindak seperti egrang untuk memberikan stabilitas ekstra di daerah tanah yang lunak atau berpasir. Contoh: Pandan dan Rhizophora.
• Akar Penghisap (Haustorium): Akar khusus yang menembus jaringan inang (xilem atau floem) untuk menghisap air dan nutrisi, ditemukan pada tumbuhan parasit atau semi-parasit. Contoh: Benalu dan Tali putri.

Pranala luar

• Biology Online: Plant Root Anatomy & Physiology