Kebanyakan buah yang kita kenali berkembang pada bahagian tumbuhan di atas tanah. Mangga tergantung pada dahan, cili tumbuh pada tangkai, dan kacang panjang berkembang daripada bunga menjadi lenggai. Kacang tanah berbeza. Bunganya muncul di atas tanah, tetapi buahnya berkembang di bawah tanah. Ini bukan kerana buah itu tumbuh daripada akar, tetapi kerana satu struktur khas tumbuh selepas persenyawaan. Keadaan ini dipanggil geokarpi.
Bunga muncul di atas tanah
Pokok kacang tanah ialah tumbuhan berbunga daripada famili Fabaceae, kumpulan yang turut merangkumi kacang pea dan kacang soya. Bunganya biasanya kuning dan muncul di atas permukaan tanah. Seperti tumbuhan berbunga lain, ia menjalani pendebungaan dan persenyawaan, dan kebanyakan bunganya boleh mendebunga sendiri. Selepas persenyawaan, ovul yang disenyawakan berpotensi menjadi biji dan ovari menjadi buah. Namun ovari tidak terus membesar menjadi lenggai pada kedudukan bunga. Tumbuhan mula memanjangkan struktur yang membawa ovari itu ke arah tanah.
Ginofor tumbuh ke arah tanah
Selepas persenyawaan, kelopak bunga gugur dan ginofor memanjang. Hujungnya membawa ovari yang mengandungi ovul tersenyawa, dan apabila ginofor memanjang, hujung itu bergerak menuju permukaan tanah. Pergerakan pertumbuhan ini ialah gerak balas terhadap graviti yang dipanggil geotropisme positif. Akar utama juga menunjukkan geotropisme positif, tetapi ginofor bukan akar walaupun kedua-duanya boleh tumbuh ke bawah. Apabila mencapai tanah, ginofor terus memanjang dan menembusi tanah jika keadaan fizikalnya sesuai, lalu ovari berada dalam persekitaran bawah tanah yang gelap.
Bagaimanakah ginofor mengetahui arah bawah?
Tumbuhan tidak mempunyai deria keseimbangan seperti manusia, tetapi sel tumbuhan boleh mengesan pengaruh graviti dan mengubah pertumbuhan. Dalam ginofor, hormon tumbuhan auksin berperanan penting. Auksin mempengaruhi pemanjangan sel, dan apabila kedudukan ginofor berubah, pengagihan serta tindakan auksin boleh menghasilkan kadar pertumbuhan berbeza antara kedua-dua sisi, lalu ginofor membengkok ke bawah.
Dalam kajian 1998, penyelidik mendapati apabila ginofor diletakkan mendatar, bahagian atasnya menunjukkan pertumbuhan lebih tinggi berbanding bahagian bawah pada peringkat awal gerak balas, dan perbezaan ini membantu ginofor membengkok sehingga menghala ke bawah. Pembuangan hujung yang mengandungi ovul mengurangkan pertumbuhan dan gerak balas terhadap graviti, manakala pemberian auksin secara eksperimen memulihkan sebahagian gerak balas itu. Ini menyokong peranan auksin, tetapi bukan bermaksud auksin ialah satu-satunya bahan yang terlibat.
Mengapakah buah berkembang selepas masuk ke dalam tanah?
Apabila ginofor memasuki tanah, keadaan persekitarannya berubah. Bahagian yang tadinya terdedah kepada cahaya kini gelap, dan ginofor menerima sentuhan serta rintangan fizikal daripada tanah. Kajian menunjukkan keadaan gelap penting untuk mencetuskan perkembangan lenggai. Dalam eksperimen 1976, pembentukan lenggai tidak berlaku dalam rawatan bercahaya yang diuji walaupun bahan pengawal pertumbuhan tertentu diberikan, dan rangsangan mekanik diperlukan bersama gelap untuk bentuk dan orientasi lenggai yang normal dalam eksperimen itu. Maka perkembangan buah kacang tanah tidak dikawal oleh persenyawaan semata-mata, kerana tumbuhan turut bertindak balas terhadap keadaan tempat buah akan membesar. Namun gelap bukan satu-satunya syarat, kerana bekalan air, nutrien dan keadaan fizikal tanah juga mempengaruhi pertumbuhan.
Daripada ovari kecil kepada lenggai
Selepas ginofor masuk ke dalam tanah dalam keadaan sesuai, pemanjangannya berkurang dan ovari mula membesar. Dinding ovari menjadi dinding buah, manakala ovul yang disenyawakan menjadi biji. Buah kacang tanah ialah sejenis lenggai, walaupun kita lazimnya memanggilnya kacang. Lenggai matang mempunyai kulit luar yang agak keras dan biasanya mengandungi lebih daripada satu biji, bergantung pada varieti dan keadaan. Kacang tanah juga memerlukan bekalan kalsium yang mencukupi di tanah tempat lenggai berkembang, kerana buah yang membesar boleh menyerap kalsium secara langsung daripada tanah berhampiran. Maka keadaan tanah di kawasan pembentukan lenggai penting dalam pengurusan tanaman.
Adakah semua tumbuhan menghasilkan buah dengan cara ini?
Tidak. Kebanyakan tumbuhan berbunga menghasilkan buah di atas tanah, dan geokarpi hanya terdapat pada sebahagian tumbuhan. Bagi kacang tanah, strategi ini membolehkan buah berkembang di bawah tanah, tetapi ia mempunyai cabaran seperti keperluan ginofor menembusi tanah dan memastikan bekalan nutrien mencukupi. Ia juga menunjukkan bahawa perkembangan organ tumbuhan bukan hanya ditentukan oleh maklumat genetik dan hormon, tetapi turut dipengaruhi rangsangan fizikal daripada persekitaran.
Bagaimana kita mengetahui hal ini?
Apakah ginofor pada kacang tanah?