Tumbuhan, sebagai organisme autotrof, memiliki struktur yang kompleks dan terorganisir untuk menjalankan berbagai fungsi vitalnya, mulai dari fotosintesis hingga penyerapan nutrisi dan air. Salah satu aspek fundamental dalam memahami anatomi tumbuhan adalah mengenal berbagai lapisan sel hidup yang membentuk organ-organnya. Pada tumbuhan berkeping dua (dikotil), struktur ini menunjukkan tingkat diferensiasi yang tinggi, memungkinkan efisiensi dalam berbagai proses biologis. Artikel ini akan mengupas secara mendalam mengenai lapisan-lapisan sel hidup yang krusial pada tumbuhan berkeping dua, menjelaskan fungsi masing-masing, dan bagaimana mereka berkontribusi pada kelangsungan hidup organisme ini.
Tumbuhan berkeping dua dicirikan oleh embrionya yang memiliki dua daun lembaga (kotiledon). Kelompok ini mencakup sebagian besar tumbuhan yang kita kenal, seperti mawar, kacang-kacangan, dan pohon-pohon berkayu. Struktur internal tumbuhan berkeping dua, terutama pada batang dan akar, menunjukkan adanya organisasi jaringan yang khas, yang sebagian besar terdiri dari sel-sel hidup yang memiliki peran spesifik.
Lapisan terluar dari organ tumbuhan, baik itu batang, akar, maupun daun, adalah epidermis. Epiderma pada tumbuhan berkeping dua tersusun dari satu lapisan sel yang rapat satu sama lain, meskipun terkadang bisa lebih tebal pada beberapa bagian. Sel-sel epiderma ini umumnya berdinding tipis dan tanpa klorofil (kecuali sel-sel penjaga pada stomata). Fungsi utama epiderma adalah sebagai pelindung terhadap kerusakan mekanis, pengeringan, invasi patogen, dan kehilangan air yang berlebihan.
Namun, epiderma bukanlah sekadar lapisan pasif. Modifikasi sel-sel epiderma menciptakan struktur fungsional penting. Di daun, epiderma seringkali dilapisi oleh kutikula, lapisan lilin yang lebih memperkuat perlindungan terhadap dehidrasi. Modifikasi lain yang sangat penting adalah stomata. Stomata adalah celah kecil yang dikelilingi oleh sepasang sel penjaga yang hidup dan mengandung kloroplas. Stomata berfungsi sebagai jalur utama pertukaran gas (oksigen dan karbon dioksida) antara bagian dalam tumbuhan dengan atmosfer, serta menjadi pintu keluar uap air selama transpirasi. Pengaturan bukaan stomata dikontrol oleh sel penjaga, yang sangat dipengaruhi oleh faktor lingkungan seperti cahaya, kelembaban, dan konsentrasi CO2, menunjukkan sifat dinamis dari lapisan epiderma.
Tepat di bawah lapisan epiderma terdapat korteks. Korteks pada tumbuhan berkeping dua tersusun dari beberapa lapisan sel parenkim yang hidup. Sel-sel parenkim ini memiliki dinding sel primer yang tipis dan elastis, memungkinkan terjadinya perluasan sel. Fungsi utama sel parenkim di korteks sangat beragam.
Selain parenkim, korteks juga bisa mengandung jaringan kolenkim dan sklerenkim. Kolenkim, yang tersusun dari sel-sel hidup dengan penebalan dinding sel yang tidak merata di sudut-sudutnya, memberikan dukungan mekanis yang fleksibel, terutama pada bagian tumbuhan yang masih tumbuh dan berkembang, seperti pada batang muda dan tangkai daun. Sementara itu, sklerenkim, yang terdiri dari sel-sel yang berdinding tebal dan seringkali mati saat matang, memberikan kekuatan dan kekakuan yang lebih besar pada organ tumbuhan yang lebih tua atau bagian yang membutuhkan dukungan kuat. Namun, dalam konteks "lapisan sel hidup", parenkim dan kolenkim adalah komponen utamanya.
Lapisan terdalam dari batang dan akar tumbuhan berkeping dua adalah stele atau silinder pusat. Bagian ini mencakup jaringan vaskular (xilem dan floem) yang diorganisir dalam berkas-berkas yang khas. Xilem berfungsi mengangkut air dan mineral dari akar ke seluruh bagian tumbuhan, sementara floem bertugas mengangkut hasil fotosintesis (gula) dari daun ke bagian tumbuhan lainnya yang membutuhkan.
Dalam stele, terdapat beberapa jaringan sel hidup yang krusial:
Bagian pusat dari stele seringkali terdiri dari parenkim yang membentuk empulur (pith) pada batang atau menjadi bagian dari jaringan pengangkut pada akar. Sel-sel parenkim empulur berfungsi untuk menyimpan cadangan makanan. Sinar empulur (pith rays) adalah pita-pita parenkim yang membentang secara radial dari empulur ke korteks, menghubungkan kedua wilayah tersebut dan berperan dalam transportasi radial air dan nutrisi, serta penyediaan ruang antar sel.
Meskipun xilem memiliki komponen sel yang mati (elemen pembuluh dan trakeid) yang berfungsi sebagai pipa transportasi air, tetapi sebagian sel hidupnya masih ada, seperti parenkim xilem yang berperan dalam penyimpanan dan transportasi lateral. Lebih penting lagi, floem adalah jaringan yang sepenuhnya tersusun dari sel-sel hidup. Komponen utama floem meliputi sel-sel tapis (sieve tubes) yang berfungsi mengangkut gula, sel-sel pengiring (companion cells) yang secara metabolik mendukung sel-sel tapis, parenkim floem untuk penyimpanan, serta serat floem untuk dukungan mekanis. Sel-sel pengiring memiliki peran yang sangat aktif dalam mendukung fungsi sel-sel tapis.
Pada tumbuhan berkeping dua yang mengalami pertumbuhan sekunder (misalnya, pohon), terdapat lapisan sel meristematik yang aktif membelah diri di antara xilem dan floem, yang disebut kambium vaskular. Lapisan sel hidup ini menghasilkan sel-sel xilem sekunder ke arah dalam dan sel-sel floem sekunder ke arah luar. Aktivitas kambium inilah yang menyebabkan peningkatan diameter batang dan akar dari waktu ke waktu, membentuk kayu dan kulit kayu. Di luar stele, pada tumbuhan berkayu, juga terdapat kambium gabus (phellogen) yang menghasilkan lapisan pelindung luar yang disebut periderm, yang menggantikan fungsi epidermis pada organ yang sudah tua.
Lapisan sel hidup pada tumbuhan berkeping dua merupakan bukti kehebatan organisasi biologis. Mulai dari epiderma yang berfungsi sebagai garda terdepan pelindung, korteks yang bertugas menyimpan dan mendukung, hingga stele yang menjadi pusat transportasi vital, setiap lapisan sel memiliki peran yang tak tergantikan. Dinamika sel-sel penjaga, kapasitas penyimpanan sel parenkim, dan efisiensi transportasi oleh floem, semuanya berkontribusi pada kelangsungan hidup dan pertumbuhan tumbuhan. Pemahaman mendalam tentang struktur ini tidak hanya penting dalam studi botani, tetapi juga memberikan wawasan tentang adaptasi luar biasa yang dimiliki tumbuhan untuk bertahan di lingkungan mereka.