Tumbuhan Lumut (Bryophyta) merupakan tumbuhan yang relatif kecil, tubuhnya hanya beberapa milimeter saja, bahkan ada yang tingginya hanya beberapa milimeter saja. Hampir semua jenis tumbuhan lumut sudah merupakan tumbuhan darat (terrestrial), walaupun kebanyakan dari tumbuhan ini masih menyukai tempat – tempat yang basah.
Pada tumbuhan lumut kita mengenal adanya pergiliran keturunan (metagenesis), yaitu antara keturunan yang bersifat haploid biasa disebut keturunan gametofit (tumbuhan yang menghasilkan gamet), sedangkan yang diploid disebut sporofit (tumbuhan yang menghasilkan spora).
a) Ciri – ciri tubuh
Ciri – ciri tubuh lumut sebagai berikut :
1. Sel – sel penyusun tubuhnya telah memiliki dinding sel yang terdiri dari selulosa.
2. Daun lumut umumnya setebal satu lapis sel, kecuali ibu tulang daun, lebih dari satu lapis sel. Sel – sel daun kecil, sempit, panjang, dan mengandung kloroplas yang tersusun seperti jala. Di antaranya terdapat sel – sel mati yang besar – besar dengan penebalan dinding dalamnya berbentuk spiral. Sel – sel yang mati ini berguna sebagai tempat persediaan air dan cadangan makanan.
3. Pada tumbuhan lumut hanya terdapat pertumbuhan memanjang dan tidak ada pertumbuhan membesar. Pada ujung batang terdapat titk tumbuh dengan sebuah sel pemula di puncaknya. Sel pemula itu biasanya berbentuk bidan empat (tetrader = kerucut terbalik) dan membentuk sel – sel baru ke tiga arah menurut sisinya. Ukuran lumut yang terbatas mungkin disebabkan tidak adanya sel berdinding sekunder yang berfungsi sebagai jaringan penyokong seperti pada tumbuhan berpembuluh.
4. Rizoid tampak seperti rambut atau benang – benang. Berfungsi sebagai akar untuk melekat pada tempat tumbuhnya dan menyerap air serta garam – garam mineral (makanan). Rizoid terdiri dari satu deret sel yang memanjang kadang – kadang dengan sekat yang tidak sempurna.
Struktur sporofit (sporangium) tubuh lumut terdiri atas:
1. vaginula, yaitu kaki yang diselubungi sisa dinding arkegonium.
2. seta atau tangkai.
3. apofisis, yaitu ujung seta yang agak melebar yang merupakan peralihan antara seta dengan kotak spora.
4. kaliptra atau tudung berasal dari dinding arkegonium sebelah atas menjadi tudung kotak spora.
5. kolumela, jaringan yang tidak ikut mengambil bagian dalam pembentukan spora. Sporofit tumbuh pada gametofit yang hijau menyerupai daun. Sporofit memiliki kloroplas sehingga dapat berfotosintesis, tetapi juga mendapatkan makanan dari gametofit tempatnya melekat. Meiosis terjadi dalam kapsul matang pada sporofit, menghasilkan spora haploid. Spora lumut terbungkus dinding khusus yang tahan terhadap perusakan alam. Spora dapat bertahan lama dalam keadaan lingkungan yang tidak menguntungkan. Gametofit berbentuk seperti daun dan di bagian bawahnya terdapat rizoid sebagai ganti akar. Jika sporofit sedang tidak memproduksi spora, gametofit akan membentuk anteridium dan arkegonium untuk melakukan reproduksi seksual.
b) Reproduksi
Reproduksi lumut bergantian antara seksual dan aseksualnya. Reproduksi aseksualnya dengan spora haploid yang dibentuk dalam sporofit, sedangkan reproduksi seksualnya dengan membentuk gamet – gamet. Baik gamet jantan maupun gamet betina yang dibentuk dalam gametofit. Ada 2 macam gametangium, yaitu
sebagai berikut.
1. Arkegonium adalah gametangium betina yang bentuknya seperti botol dengan bagian lebar yang disebut perut; bagian yang sempit disebut leher. Keduanya mempunyai dinding yang tersusun atas selapis sel. Di atas perut terdapat saluran leher dan satu sel induk yang besar; sel ini membelah menghasilkan sel telur.
2. Anteridium adalah gametangium jantan yang berbentuk bulat seperti gada. Dinding anteridium terdiri dari selapis sel – sel yang mandul dan di dalamnya terdapat sejumlah besar sel induk spermatozoid – spermatozoid yang bentuknya seperti spiral pendek; sebagian besar terdiri dari inti dan bagian depannya terdapat
dua bulu cambuk. Reproduksi aseksual dan seksual berlangsung secara bergantian melalui suatu pergiliran keturunan yang disebut metagenesis. Metagenesis berlangsung seperti pada skema. Jika anteridium dan arkegonium terdapat dalam satu individu, tumbuhan lumut disebut berumah satu (monoesis) dan jika dalam satu individu hanya terdapat anteridium atau arkegonium saja disebut berumah dua (diesis). Daur hidup tumbuhan lumut dapat digambarkan sebagai mana tertera di bawah ini.
Daur hidup tumbuhan lumut
c) Klasifikasi
Ada beberapa ahli yang menggolongkan lumut menjadi 2 kelas yaitu lumut hati (hepaticeae) dan lumut daun (musci), tetapi hasil penelitian baru dibagi menjadi 3 (tiga) kelas yaitu Briofita atau Bryospida (lumut sejati), Hepaticeae atau Hepatcopsida (lumut hati) dan Hecerofita atau Anthocerotopsida (lumut tanduk). Berikut ini akan kita bahas kita secara singkat ketiga kelas ini.
(1) Briofita (lumut sejati / lumut daun)
Briofita merupakan lumut yang paling banyak dikenal. Hamparan lumut sering terdapat di tempat – tempat yang lembap. Siklus hidup briofita mengalami pergantian antara generasi haploid dan diploid. Sporofit pada umumnya kecil, berumur pendek dan tergantung pada gametofit. Contoh lumut sejati (Briofita) :
a. Pegonatum cirrhatum, batangnya kebanyakan bercabang, daunnya besar di bagian atas. Tudung spora terdapat pada pucuk tumbuhan, tertutup oleh calyptra berbulu tembik.
b. Aerobryapsis longgissima, terdapat berangkai pada kulit atau daun tumbuhan. Tudung spora terletak pada cabang – cabangnya, bertangkai pendek dan calyptra berbulu. Banyak terdapat di hutan – hutan dan pegunungan, panjangnya mencapai 50 meter.
c. Mniodendrom divarikatum, lumut besar, tumbuh di atas tanah atau pada batang pohon di atas tanah.
d. Sphagnum (lumut gambut) hidup di pohon – pohon.
(2) Hepatofita (lumut hati)
Disebut lumut hati, karena bentuknya menyerupai hati. Tempat tumbuhnya pada tanah – tanah yang cukup basah. Lumut hati ada 2 macam yaitu lumut hati jantan dan betina, masing – masing menghasilkan anteridium dan arkegonium. Dari anteridium ke luar sel kelamin jantan sedangkan dalam arkegonium terdapat sel telur.
Pembuahan berlangsung dengan bantuan air. Oleh karena itu tempat basah dan sedikit berair merupakan suatu tempat yang baik untuk tumbuhnya. Air hujan atau percikan air membantu penyerbukan. Seperti halnya lumut daun, pada lumut hatipun terdapat pergiliran tutunan. Di dalam sporangia terdapat sel yang berbentuk gulungan disebut elatera. Elatera akan terlepas saat kapsul terbuka, sehingga membantu memencarkan spora.
Lumut hati juga dapat melakukan reproduksi aseksual dengan seberkas sel yang disebut mangkok di permukaan gametofit. Contoh hepatofita adalah Marchantia polymorpha dan Porella.
(3) Anthocerofita (lumut tanduk)
Anthocerofita sering disebut lumut tanduk. Gametofitnya mirip dengan lumut hati, perbedaannya terletak pada sporofitnya. Sporofit lumut tanduk mempunyai kapsul memanjang yang tumbuh seperti tanduk dari gametofit. Contoh lumut tanduk adalah Anthoceros laevis (lumut tanduk).
d) Manfaat Tumbuhan Lumut bagi Manusia
Tumbuhan lumut tidak berperan penting dalam kehidupan manusia, tetapi ada spesies tertentu yang dimanfaatkan oleh penduduk untuk mengobati sakit hati (hepatitis), yaitu Marchantia polymorpha. Selain itu jenis – jenis lumut gambut dari genus Sphagnum dapat digunakan sebagai pembalut atau pengganti kapas.
TUMBUHAN PAKU (Pteridophyta)
Tumbuhan paku (Pteridophyta) adalah divisi dari kingdom Plantae yang anggotanya memiliki akar, batang, dan daun sejati, serta memiliki pembuluh pengangkut. Tumbuhan paku sering disebut juga dengan kormofita berspora karena berkaitan dengan adanya akar, batang, daun sejati, serta bereproduksi aseksual dengan spora. Tumbuhan paku juga disebut sebagai tumbuhan berpembuluh (Tracheophyta) karena memiliki pembuluh pengangkut.
Ciri-ciri tumbuhan paku
Ciri ciri Tumbuhan Paku (Pteridophyta)- Tumbuhan paku sudah termasuk ke dalam tumbuhan kormus (Cormophyta) karena sudah memiliki akar, batang, dan daun yang jelas. Akar pada paku bersifat seperti serabut yang ujungnya dilindungi oleh kaliptra (tudung akar). Batang pada sebagian besar paku tidak terlihat karena berada di dalam tanah dalam bentuk rimpang. Akan tetapi, ada pula yang memiliki batang di permukaan tanah yang bercabang, seperti pada Cyathea. Tumbuhan paku tersebar di seluruh bagian dunia, kecuali daerah bersalju abadi dan daerah kering (gurun). Total spesies yang diketahui sekitar 10.000 (diperkirakan 3.000 diantaranya tumbuh di Indonesia), sebagian besar tumbuh di daerah tropika basah yang lembab. Tumbuhan ini cenderung tidak tahan dengan kondisi air yang terbatas. Tumbuhan paku ada yang hidup sebagai saprofit dan ada pula sebagai epifit. Paku menyukai tempat lembab (higrofit), dari kawasan pantai sampai di daerah pegunungan tinggi. Pernahkah Anda melihat tanaman suplir atau semanggi? Tanaman ini merupakan contoh dari tumbuhan paku. Tumbuhan ini terdapat di manamana (kosmopolitan) dan bentuknya berupa rerumputan, habitatnya menyukai tempat yang basah atau lembar (higrofit), ada juga yang hidup menempel pada pohon (epifit).
Ciri-Ciri Umum Tumbuhan Paku (Pteridophyta). Daun pada tumbuhan paku tampak jelas. Daunnya selalu melingkar dan bergulung pada usia muda. Tumbuhan berpembuluh tidak berbiji memiliki dua macam bentuk daun, yaitu daun yang tidak mengandung spora (tropofil), dan daun yang mengandung spora (sporofil). Di bagian bawah sporofil terdapat banyak bulatan kecil berwarna kecokelatan. Bulatan tersebut berkumpul membentuk struktur yang disebut sorus (jamak: sori). Setiap sorus terdiri atas
banyak kotak spora yang disebut sporangium. Selain terdapat pada sorus, sporangium juga terkumpul pada strobilus dan sporokarpium. Strobilus ini merupakan sporangium yang membentuk struktur seperti kerucut. Sorus yang masih muda akan terlindungi oleh indusium
Seperti yang kita lihat bahwa akar dan batang (rizoma) tumbuhan paku terdapat di bawah tanah, akarnya berbentuk serabut dan pada ujungnya terdapat kaliptra, ingatlah kembali fungsi kaliptra! Daun-daunnya tumbuh ke atas dari rizoma. Akan tetapi, ada beberapa jenis paku yang batangnya muncul di atas tanah, misalnya Cyathea, Psilotum, dan Alsophyla.
Ciri khas daun tumbuhan paku pada waktu masih muda adalah menggulung, dan daunnya ada yang kecil yang disebut dengan mikrofil, ada pula yang berukuran besar yang disebut dengan makrofil. Pada umumnya mikrofil berbentuk rambut atau sisik, tidak bertangkai, dan tidak bertulang kecuali pada paku kawat dan paku ekor kuda. Sedangkan untuk makrofil sudah bertangkai, bertulang daun, dan memiliki daging daun (mesofil) yang terdapat stomata, jaringan tiang, dan bunga karang.
Jika kita amati beberapa jenis daun paku, ada yang tidak menghasilkan spora yang disebut dengan tropofil, disebut sebagai daun yang steril. Tropofil hanya berfungsi untuk fotosintesis, tetapi ada yang menghasilkan spora yang disebut dengan sporofil atau disebut daun fertil. Spora terdapat di dalam kotak spora/sporangium, ada sejumlah sel penutupnya yang berdinding tebal dan membentuk cincin yang disebut dengan annulus.
Apabila dalam keadaan kekeringan, maka annulus mengerut dan sporangium akan pecah, lalu spora tersebut akan tersebar, bila lingkungannya cocok akan tumbuh menjadi individu baru. Demikian juga bila ada embun yang membeku, maka daun-daunnya akan mati tetapi akar dan batangnya masih hidup selama musim dingin tersebut, jadi masih ada kemungkinan untuk hidup kembali. Akar tumbuhan paku berupa akar serabut. Pada akar paku, xilem terdapat di tengah dikelilingi floem membentuk berkas pembuluh angkut yang konsentris. Batangnya jarang tumbuh tegak di atas tanah, kecuali pada paku tiang (Alsopila sp. dan Cyathea sp.). Batang paku kebanyakan berupa rhizoma.
Secara ringkas Tumbuhan paku memiliki ciri-ciri sebagai berikut:
Berbeda dengan tumbuhan lumut, tumbuhan paku sudah memiliki akar, batang, dan daun sejati. Oleh karena itu, tumbuhan paku termasuk kormophyta berspora.
Baik pada akar, batang, dan daun, secara anatomi sudah memiliki berkas pembuluh angkut, yaitu xilem yang berfungsi mengangkut air dan garam mineral dari akar menuju daun untuk proses fotosintesis, dan floem yang berfungsi mengedarkan hasil fotosintesis ke seluruh bagian tubuh tumbuhan.
Habitat tumbuhan paku ada yang di darat dan ada pula yang di perairan serta ada yang hidupnya menempel.
d. Pada waktu masih muda, biasanya daun tumbuhan paku menggulung dan bersisik.
Tumbuhan paku dalam hidupnya dapat bereproduksi secara aseksual dengan pembentukan gemmae dan reproduksi seksual dengan peleburan gamet jantan dan gamet betina.
Dalam siklus hidup (metagenesis) terdapat fase sporofit, yaitu tumbuhan paku sendiri.
Fase sporofit pada metagenesis tumbuhan paku memiliki sifat lebih dominan daripada fase gametofitnya.
Memiliki klorofil sehingga cara hidupnya hidupnya fotoautotrof.
Perkembangbiakan Tumbuhan Paku/Pteridophyta. Sama dengan tumbuhan lumut, tumbuhan paku pada perkembangbiakannya menunjukkan pergiliran keturunan, yaitu fase sporofit dan fase gametofit. Gametofitnya memiliki beberapa perbedaan dengan gametofit lumut, yaitu gametofit pada tumbuhan paku dinamakan dengan protalium tetapi sama-sama bersifat haploid. Protalium ini hanya berumur beberapa minggu saja. Bentuk dari protalium ini seperti jantung, warnanya hijau, dan melekat pada substratnya. Protalium ini terdapat pada anteridium yang terdapat pada bagian paling sempit dan arkegonium yang terdapat pada lekukan bagian yang lebar. Jadi, keduanya berada pada sisi bawah protalium di antara rizoidnya.
protalium
Berdasarkan gambar, urutan daur hidup tumbuhan paku seperti berikut ini: mula-mula dari spora tumbuh protalium berbentuk benang dan mempunyai rizoid, kemudian terbentuk beberapa sel, fase ini berlangsung hanya pendek/sebentar. Selanjutnya, terjadi pembelahan sel-sel yang terus menerus dan akan menghasilkan suatu protalium yang melekat pada substratnya.
Pada protalium ini terdapat anteridium dan arkegonium, biasanya terdapat pada sisi yang tidak menghadap sinar matahari, yaitu pada sisi bawah. Arkegonium baru terbentuk setelah protalium mendapatkan kesempatan yang cukup lama berasimilasi, jadi sudah cukup mengumpulkan persediaan makanan, sedangkan anteridium sudah dibentuk terlebih dahulu. Bagaimana jika keadaan makanan sangat buruk, apakah arkegonium akan terbentuk? Pikirkan!
Anteridium yang dibentuk pada mulanya berupa tonjolan berbentuk papil, kemudian terbagi oleh suatu dinding pemisah berbentuk corong. Jika anteridium sudah masak, sel-sel yang melingkar dan terisi lendir akan mengembang kemudian akan terlepas. Demikian pula spermatid berbentuk bulat yang terdapat dalam anteridium akan menggembung dan terlepas, dan tiap spermatid mengeluarkan satu spermatozoid dengan banyak bulu cambuk. Apabila arkegonium sudah masak yang ditandai dengan membuka pada ujungnya, maka spermatozoid bergerak masuk ke dalam arkegonium menuju ke sel telur sehingga terbentuklah embrio.
Ukuran dan bentuk tubuh
Tumbuhan paku memiliki ukuran yang bervariasi dari yang tingginya sekitar 2 cm, misalnya pada tumbuhan paku yang hidup mengapung di air, sampai tumbuhan paku yang hidup di darat yang tingginya mencapai 5 m misalnya paku tiang (Sphaeropteris). Tumbuhan paku purba yang telah menjadi fosil diperkirakan ada yang mencapai tinggi 15 m. Bentuk tumbuhan paku yang hidup saat ini bervariasi, ada yang berbentuk lembaran, perdu atau pohon, dan ada yang seperti tanduk rusa.
Tumbuhan paku terdiri dari dua generasi, yaitu generasi sporofit dan generasi gametofit. Generasi sporofit dan generasi gametofit ini tumbuh bergantian dalam siklus tumbuahan paku. Generasi sporofit adalah tumbuhan yang menghasilkan spora sedangkan generasi gametofit adalah tumbuhan yang menghasilkan sel gamet (sel kelamin). Pada tumbuhan paku, sporofit berukuran lebih besar dan generasi hidupnya lebih lama dibandingkan generasi gametofit. Oleh karena itu, generasi sporofit tumbuhan paku disebut generasi dominan. Generasi sporofit inilah yang umumnya kita lihat sebagai tumbuhan paku.
Struktur dan fungsi tubuh tumbuhan paku generasi sporofit
Tumbuhan paku sporofit pada umumnya memiliki akar, batang, dan daun sejati. Namun, ada beberapa jenis yang tidak memiliki akar dan daun sejati. Batang tumbuhan paku ada yang tumbuh di bawah tanah disebut rizom dan ada yang tumbuh di atas permukaan tanah. Batang yang yang tumbuh di atas tanah ada yang bercabang menggarpu dan ada yang lurus tidak bercabang. Tumbuhan paku yang tidak memilki akar sejati memilki akar berupa rizoid yang terdapat pada rizom atau pangkal batang. Tumbuhan paku ada yang berdaun kecil (mikrofil) dan ada yang berdaun besar (makrofil). Tumbuhan paku yang berdaun kecil, daunnya berupa sisik. Daun tumbuhan paku memiliki klorofil untuk fotosintesis. Klorofil tumbuhan paku yang tak berdaun atau berdaun kecil terdapat pada batang.
Tumbuhan paku sporofit memiliki sporangium yang menghasilkan spora. Pada jenis tumbuhan paku sporofit yang tidak berdaun, sporangiumnya terletak di sepanjang batang. Pada tumbuhan paku yang berdaun, sporangiumnya terletak pada daun yang fertil (sporofil). Daun yang tidak mengandung sporangium disebut daun steril (tropofil). Sporofil ada yang berupa helaian dan ada yang berbentuk strobilus. Strobilus adalah gabungan beberapa sporofil yang membentuk struktur seperti kerucut pada ujung cabang. Pada sporofil yang berbentuk helaian, sporangium berkelompok membentuk sorus. Sorus dilindungi oleh suatu selaput yang disebut indisium. Sebagian besar tumbuhan paku memiliki pembuluh pengangkut berupa floem dan xilem. Floem adalah pembuluh pengangkut nutrien organik hasil fotosintesis. Xilem adalah pembuluh pengangkut senyawa anorganik berupa air dan mineral dari akar ke seluruh bagian tumbuhan. Spora yang menghasilkan sporofit akan tumbuh membentuk struktur gametofit berbentuk hati yang disebut protalus atau protaliaum.
Struktur dan fungsi tubuh tumbuhan paku generasi gametofit
Gametofit tumbuhan paku hanya berukuran beberapa milimeter. Sebagian besar tumbuhan paku memiliki gametofit berbentuk hati yang disebut protalus. Protalus berupa lembaran, memiliki rizoid pada bagian bawahnya, serta memiliki klorofil untuk fotosintesis. Protalus hidup bebas tanpa bergantung pada sporofit untuk kebutuhan nutrisinya. Gametofit jenis tumbuhan paku tertentu tidak memilki klorofil sehingga tidak dapat berfotosintesis. Makanan tumbuhan paku tanpa klorofil diperoleh dengan cara bersimbiosis dengan jamur.
Gametofit memilki alat reproduksi seksual. Alat reproduksi jantan adalah anteridium. Anteridium menghasilkan spermatozoid berflagelum. Alat reproduksi betina adalah arkegonium. Arkegonium menghasilkan ovum. Gametofit tumbuhan paku jenis tertentu memiliki dua jenis alat reproduksi pada satu individu. Gametofit dengan dua jenis alat reproduksi disebut gametofit biseksual. Gametofit yang hanya memiliki anteridium saja atau arkegonium saja disebut disebut gametofit uniseksual. Gametofit biseksual dihasilkan oleh paku heterospora (paku yang menghasilkan dua jenis spora yang berbeda).
B. Cara Hidup dan Habitat Tumbuhan Paku
Tumbuhan paku merupakan tumbuhan fotoautotrof. Tumbuhan paku ada yang hidup mengapung di air ( misalnya Azolla pinnata dan Marsilea crenata). Namun, pada umumnya tumbuhan paku adalah tumbuhan terestrial (tumbuhan darat).
C. Reproduksi
Tumbuhan paku berkembang biak secara aseksual dan seksual. Reproduksi aseksual dan seksual pada tumbuhan paku terjadi seperti pada lumut. Reproduksi tumbuhan paku menunjukkan adanya pergiliran antara generasi gametofit dan generasi sporofit (metagenesis). Pada tumbuhan paku, generasi sporofit merupakan generasi yang dominan dalam daur hidupnya.
Generasi gametofit dihasilkan oleh reproduksi aseksual dengan spora. Spora dihasilkan oleh pembelahan sel induk spora yang terjadi di dalam sporangium. Sporangium terdapat pada sporofit (sporogonium) yang terletak di daun atau di batang. Spora haploid (n) yang dihasilkan diterbangkan oleh angin dan jika sampai di tempat yang sesuai akan tumbuh menjadi protalus dan selanjutnya menjadi gametofit yang haploid (n).
Gametofit memiliki dua jenis alat reproduksi, yaitu anteridium dan arkegonium, atau satu jenis alat reproduksi, yaitu anteridium saja atau arkegonium saja. Arkegonium menghasilkan satu ovum yang haploid (n). Anteridium menghasilkan banyak spermatozoid berflagelum yang haploid (n). Spermatozoid bergerak dengan perantara air menuju ovum pada arkegonium. Spermatozoid kemudian membuahi ovum. Pembuahan ovum oleh spermatozoid di arkegonium menghasilkan zigot yang diploid (2n). Zigot membelah dan tumbuh menjadi embrio (2n). Embrio tumbuh menjadi sporofit yang diploid (2n). Metagenesis tumbuhan paku dapat dilihat melalui bagan metagenesis tumbuhan paku, sebagai berikut :
Berdasarkan jenis spora yang dihasilkan, tumbuhan paku dibedakan menjadi tiga, yaitu :
Paku Homospora,
Paku Homospora yaitu jenis tumbuhan paku yang menghasilkan satu jenis spora yang sama besar. Contohnya adalah paku kawat (Lycopodium)
Paku Heterospora
Paku heterospora merupakan jenis tumbuhan paku yang menghasilkan dua jenis spora yang berbeda ukuran. Spora yang besar disebut makrospora (gamet betina) sedangkan spora yang kecil disebut mikrospora (gamet jantan). Contohnya adalah paku rane (Selaginella) dan Semanggi (Marsilea).
Paku Peralihan
Paku peralihan merupakan jenis tumbuhan paku yang menghasilkan spora dengan bentuk dan ukuran yang sama, serta diketahui gamet jantan dan betinanya. Contoh tumbuhan paku peralihan adalah paku ekor kuda (Equisetum)
Berdasarkan ciri tubuhnya, tumbuhan paku diklasifikasikan menjadi empat subdivisi, yaitu paku purba (Psilopsida), paku kawat (Lycopsida), Paku ekor kuda (Sphenopsida), dan paku sejati (Pteropsida).
Paku Purba (Psilopsida)
Tumbuhan paku purba yang masih hidup saat ini diperkirakan hanya tinggal 10 spesies sampai 13 spesies dari dua genus. Paku purba hidup di daerah tropis dan subtropis. Sporofit paku purba ada yang tidak memiliki akar sejati dan tidak memiliki daun sejati.
Paku purba yang memilki daun pada umumnya berukuran kecil (mikrofil) dan berbentuk sisik. Batang paku purba bercabang dikotomi dengan tinggi mencapai 30 cm hingga 1 m. Paku purba juga tidak memiliki pembuluh pengangkut. Batang paku purba mengandung klorofil sehingga dapat melakukan fotosintesis. Cabang batang mengandung mikrofil dan sekumpulan sporangium yang terdapat di sepanjang cabang batang. Sporofil paku purba menghasilkan satu jenis spora (homospora). Gametofitnya tidak memiliki klorofil dan mengandung anteridium dan arkegonium. Gametofit paku purba bersimbiosis dengan jamur untuk memperoleh nutrisi. Contoh tumbuhan paku purba yaitu paku purba tidak berdaun (Rhynia) dan paku purba berdaun kecil (Psilotum).
Paku Kawat (Lycopsida)
Paku kawat mencakup 1.000 spesies tumbuhan paku, terutama dari genus Lycopodium dan Selaginella. Paku kawat banyak tumbuh di hutan-hutan daerah tropis dan subtropis. Paku kawat menempel di pohon atau hidup bebas di tanah. Anggota paku kawat memiliki akar, batang, dan daun sejati. Daun tumbuhan paku kawat berukuran kecil dan tersusun rapat. Sporangium terdapat pada sporofil yang tersusun membentuk strobilus pada ujung batang. Strobilus berbentuk kerucut seperti konus pada pinus. Oleh karena itu paku kawat disebut juga pinus tanah. Pada paku rane (Selaginella) sporangium terdiri dari dua jenis, yaitu mikrosporangium dan megasporangium. Mikrosporangium terdapat pada mikrosporofil (daun yang mengandung mikrosporangium). Mikrosporangium menghasilkan mikrospora yang akan tumbuh menjadi gametofit jantan. Megasporangium terdapat pada megasporofil (daun yang mengandung megasporangium). Megasporangium menghasilkan megaspora yang akan tumbuh menjadi gametofit betina.
Gametofit paku kawat berukuran kecil dan tidak berklorofil. Gametofit memperoleh makanan dari jamur yang bersimbiosis dengannnya. Gemetofit paku kawat ada yang uniseksual, yaitu mengandung anteridium saja atau arkegonium saja. Gametofit paku kawat juga ada yang biseksual, yaitu mengandung anteridium dan arkegonium. Gametofit uniseksual terdapat pada Selaginella. Selaginella merupakan tumbuhan paku heterospora sedangkan gametofit biseksual terdapat pada Lycopodium.
Paku Ekor Kuda (Sphenopsida)
Paku ekor kuda saat ini hanya tinggal sekitar 25 spesies dari satu genus, yaitu Equisetum. Equisetum terutama hidup pada habitat lembab di daerah subtropis. Equisetum yang tertinggi hanya mencapai 4,5 m sedangkan rata-rata tinggi Equisetum kurang dari 1 m. Equisetum memiliki akar, batang, dan daun sejati. Batangnya beruas dan pada setiap ruasnya dikelilingi daun kecil seperti sisik. Equisetum disebut paku ekor kuda karena bentuk batangnya seperti ekor kuda. Batangnya yang keras disebabkan dinding selnya mengandung silika. Sporangium terdapat pada strobilus. Sporangium menghasilkan satu jenis spora, sehingga Equisetum digolongkan pada tumbuhan paku peralihan. Gametofit Equisetum hanya berukuran beberapa milimeter tetapi dapat melakukan fotosintesis. Gametofitnya mengandung anteridium dan arkegonium sehingga merupakan gametofit biseksual.
Paku Sejati (Pteropsida)
Paku sejati mencakup jenis tumbuhan paku yang paling sering kita lihat. Tempat tumbuh paku sejati sebagian besar di darat pada daerah tropis dan subtropis. Paku sejati diperkirakan berjumlah 12.000 jenis dari kelas Filicinae. Filicinae memiliki akar, batang, dan daun sejati. Batang dapat berupa batang dalam (rizom) atau batang di atas permukaan tanah. Daun Filicinae umumnya berukuran besar dan memiliki tulang daun bercabang. Daun mudanya memiliki ciri khas yaitu tumbuh menggulung (circinnatus). Jenis paku yang termasuk paku sejati yaitu Semanggi (Marsilea crenata), Paku tanduk rusa (Platycerium bifurcatum), paku sarang burung (Asplenium nidus), suplir (Adiantum cuneatum), Paku sawah (Azolla pinnata), dan Dicksonia antarctica.
E. Manfaat Tumbuhan Paku
Beberapa jenis tumbuhan paku dapat diamanfaatkan bagi kepentingan manusia. Jenis tumbuhan paku yang dapat dimanfaatkan yaitu semanggi (Marsilea crenata) dimakan sebagai sayur, paku rane (Selaginella plana) sebagai obat untuk menyembuhkan luka, Paku sawah (Azolla pinnata) sebagai pupuk hijau tanaman padi di sawah, suplir (Adiantum cuneatum) dan paku rusa (Platycerium bifurcatum) sebagai tanaman hias.
Tumbuhan Berbiji (Spermatophyta)
Dalam pembelajaran biologi berkaitan dengan cara mencari tahu dan memahami tentang alam sekitar secara sistematis, sehingga ilmu biologi bukan hanya penguasaan kumpulan pengetahuan yang berupa fakta-fakta konsep, penemuan pendidikan biologi diharapkan dapat menjadi wahana bagi siswa untuk mempelajari dirinya sendiri dan alam sekitar beserta isinya yang terdiri dari dua macam yaitu makhluk hidup (biotik) dan makhluk tidak hidup (abiotik) (Bambang, 1998).
Taksonomi Tumbuhan Tinggi merupakan salah satu cabang biologi yang mempelajari tentang tumbuhan dan proses metabolisme yang terjadi di dalam tubuh-tumbuhan yang menyebabkan tumbuhan tersebut dapat hidup atau mati serta berkembang. Taksonomi tersebut membedakan antara tingkat tumbuhan dari tingkat rendah dan tinggkat tinggi.
Dengan mempelajari taksonomi tumbuhan, kita dapat membedakan berbebagai jenis tumbuhan yang termasuk tumbuhan tingkat rendah dan tumbuhan tinggkat tinggi. Pada dasarnya gejala di tampakkan oleh tumbuhan dapat di terang berdasarkan prinsip-prinsip kimia dan fisika, beberapa proses metabolisme tubuh dapat dijelaskan secara rinci tentang prinsip-prinsip kimia dan fisika yang terlibat di mana penjelasan ini telah dapat diterima oleh para ahli fisiologi tumbuan dengan tampa keraguaan.
A. Pengertian Spermatophyta
Spermatophyta berasal dari bahasa Inggris yang berarti tumbuhan berbiji. Sedangkan di Indonesia banyak sekali ditemukan berbagai jenis tumbuhan berbiji yang sampai saat ini tetap dipelihara dan dikembangkan.
Dalam sistem taksonomi modern, kelompok tumbuhan ditempatkan pada berbagai takson. Selain , Angiospermae, kelompok ini disebut juga dengan Anthophyta ("tumbuhan bunga").
dan Sistem Engler menempatkan Angiospermae pada tingkat subdivisio. Sistem Reveal memasukkan semua tumbuhan berbunga dalam subdivisio Magnoliophytina, namun pada edisi lanjut memisahkannya menjadi
Magnoliopsida, Liliopsida, dan Rosopsida. Sistem Takhtajan dan sistem Cronquist memasukkan kelompok ini ke dalam tingkat divisio dengan nama Magnoliophyta.
Sistem Dahlgren dan sistem Thorne (1992) menggunakan nama Magnoliopsida dan meletakkannya pada tingkat kelas. Saat ini, sistem klasifikasi yang paling akhir, seperti sistem APG (1998) dan sistem APG II (2003), tidak lagi menjadikannya sebagai satu kelompok takson tersendiri melainkan sebagai suatu klade tanpa nama botani resmi dengan nama angiosperms (sistem ini menggunakan nama-nama bahasa Inggris atau diinggriskan untuk nama-nama tidak resmi).
Klasifikasi internal kelompok ini mengalami banyak perubahan. Sistem klasifikasi Cronquist (1981) masih banyak dipakai tetapi mulai dipertanyakan keakuratannya dari sisi filogeni terutama karena bertentangan
dengan hasil-hasil penyelidikan molekular. Kesepakatan umum tentang bagaimana tumbuhan berbunga dikelompokkan mulai tercapai sejak hasil
"Angiosperm Phylogeny Group" (APG) dikeluarkan pada tahun 1998 dan diperbaharui pada tahun 2003 sebagai Sistem klasifikasi APG II. Sistem APG, yang menggunakan konsep kladistika dan banyak
memakai metode pengelompokan statistika (clustering) serta memasukkan data-data molekular, mendapati bahwa monokotil merupakan kelompok monofiletik atau holofiletik, dan menamakannya monocots (bentuk jamak dari monocot), tetapi dikotil ternyata tidak demikian (disebut sebagai kelompok bersifat parafiletik).
Meskipun demikian terdapat kelompok besar dikotil yang monofiletik yang dinamai eudicots atau tricolpates. Nama eudicot berarti "dikotil sejati" karena menunjukkan ciri-ciri yang biasa dinyatakan sebagai ciri khas dikotil, seperti bunga dengan empat atau lima mahkota bunga dan empat atau lima kelopak bunga. Sisa dari pemisahan ini, yang tetap parafiletik, biasa dinamakan sebagai paleodicots (paleoberarti "purba" atau "kuno") untuk kemudahan penyebutan.
B. Ciri-ciri Spermatophyta
Spermatophyta mempunyai ciri antara lain :
1. Makroskopis dengan ketinggian bervariasi
2. Bentuk tubuhnya bervariasi
3. Cara hidup fotoautotrof
4. Habitatnya kebanyakan di darat tapi ada juga yang mengapung di air (teratai)
5. Mempunyai pembuluh floem dan xilem
6. Reproduksi melalui penyerbukan (polinasi) dan pembuahan (fertilisasi).
Berdasarkan uraian ciri-ciri di atas dapat penulis pahami bahwa Spermatophyta termasuk tumbuhan tinggkat tinggi yang memiliki ketinggian serta bentuknya yang bervariasi serta mempunyai habitat di darat dan memiliki floem serta xilem yang dapat menggunakan penyerbukan dan pembuahan.
Tumbuhan biji dibedakan menjadi dua golongan yaitu tumbuhan berbiji terbuka (Gymnospermae) dan tumbuhan berbiji tertutup (Angiospermae).
a. Gymnospermae (tumbuhan berbiji terbuka)
Ciri-ciri gymnospermae tidak mempunyai bunga sejati, tidak ada mahkota bunganya. Bakal biji terdapat di luar permukaan dan tidak dilindungi oleh daun buah, merupakan tumbuhan heterospora yaitu menghasilkan dua jenis spora berlainan, megaspora membentuk gamet betina, sedangkan mikrospora menghasilkan serbuk sari, struktus reproduksi terbentuk di dalam strobilus. Dalam reproduksi terjadi pembuahan tunggal.
Gymnospermae dibagi dalam empat kelompok yaitu pinophyta, cycadophyta, ginkgophyta dan gnetophyta. Pinophyta dikenal sebagai konifer, menghasilkan resin/getah, monoesis, daun berbentuk jarum, contohnya Pinus sp. Cycadophyta hidup di daerah tropis dan subtropis, diesis, contohnya Cycas revoluta, Cycas
rumphii, Encephalartos transvenosus. Ginkgophyta hanya mempunyai satu spesies di dunia ini yaitu Ginkgo biloba, diesis, biji tidak di dalam rujung benar-benar terbuka ke udara bebas.
Gnetophyta berbeda dengan kelompok lainnya karena memiliki pembuluh kayu untuk mengatur air pada bagian xilemnya. Contohnya Gnetum gnemon, Epherda dan Welwitschia.
• Manfaat gymnospermae
Ada beberapa manfaat gymnospermae yaitu :
a. Untuk industri kertas dan korek api (Pinus dan Agathis)
b. Untuk obat-obatan (Pinus, Ephedra, Juniperus)
c. Untuk makanan (Gnetum gnemon)
d. Tanaman hias (Thuja, Cupressus, Araucaria).
b. Angiospermae (tumbuhan berbiji tertutup)
Angiospermae memiliki ciri antara lain :
• Memiliki bakal biji atau biji yang tertutup oleh daun buah
• Mempunyai bunga sejati
• Umumnya tumbuhan berupa pohon, perdu, semak, liana dan herba.
• Dalam reproduksi terjadi pembuahan ganda.
Sedangkan dilihat dari strukturnya Angiospermae dibedakan menjadi dua yaitu :
a. Monocotyledoneae (berkeping satu)
Monocotyledoneae dengan ciri khas antara lain :
1) Mempunyai biji berkeping satu
2) Berakar serabut
3) Batangnya dari pangkal sampai ujung hampir sama besarnya.
4) Tidak bercabang.
5) Akar dan batang tidak berkambium.
Sebagai contoh misalnya : Oryza sativa (padi), Zea mays (jagung), Musa paradisiaca (pisang), Cocos nucifera (kelapa).
b. Dicotyledoneae (berkeping dua).
Dicotyledoneae dengan ciri khas antara lain :
1) Mempunyai biji jumlah kepingnya dua
2) Berakar tunggang
3) Batang dari pangkal besar makin ke atas makin kecil.
4) Batang bercabang
5) Akar dan batang berkambium.
Sebagai contoh misalnya : Casia siamea (johar), Arachis hypogea (kacang tanah), Psidium guajava (jambu biji), Ficus elastica (karet).
C. Pengelompokan Spermatophyta
Dalam klasifikasi tumbuhan modern, Gymnospermae tidak memiliki status taksonomi karena banyak petunjuk bahwa tumbuhan berbunga (Angiospermae, tumbuhan berbiji tertutup) adalah keturunan dari salah satu tumbuhan berbiji terbuka. Pemisahan antara tumbuhan berbiji terbuka dengan berbiji tertutup akan menyebabkan pemisahan yang parafiletik.
Gymnospermae mencakup tiga divisio yang telah punah dan empat divisio yang masih bertahan :
• Bennetophyta, punah
• Cordaitophyta, punah
• Pteridospermophyta, sudah punah namun dianggap sebagai moyang Angiospermae
• Ginkgophyta, dengan hanya satu jenis yang masih bertahan: Ginkgo biloba
• Cycadophyta, pakis haji dan kerabatnya
• Pinophyta, tumbuhan runjung
• Gnetophyta, dengan anggota hanya dua genus: Gnetum (melinjo dan kerabatnya) dan Welwitschia
Sepuluh besar suku tumbuhan menurut banyaknya jenis adalah sebagai berikut:
1. Asteraceae atau Compositae (suku kenikir-kenikiran): 23.600 jenis
2. Orchidaceae (suku anggrek-anggrekan): 21.950
3. Fabaceae atau Leguminosae (suku polong-polongan): 19.400
4. Rubiaceae (suku kopi-kopian): 13.183
5. Poaceae, Glumiflorae, atau Gramineae (suku rumput-rumputan): 10.035
6. Lamiaceae atau Labiatae (suku nilam-nilaman): 7.173
7. Euphorbiaceae (suku kastuba-kastubaan): 5.735
8. Cyperaceae (suku teki-tekian): 4.350
9. Malvaceae (suku kapas-kapasan): 4.225
10. Araceae (suku talas-talasan): 4.025
Kesepuluh suku di atas mencakup beragam jenis tumbuhan penting dalam kehidupan manusia, baik dalam bidang pertanian, kehutanan maupun industri. Suku rumput-rumputan jelas merupakan suku terpenting karena
menghasilkan berbagai sumber energi pangan bagi manusia dan ternak dari padi, gandum, jagung, jelai, haver, jewawut, tebu, serta sorgum.
Suku polong-polongan menempati tempat terpenting kedua, sebagai sumber protein nabati dan sayuran utama dan berbagai peran budaya lain (kayu, pewarna, dan racun). Suku nilam-nilaman beranggotakan banyak tumbuhan penghasil minyak atsiri dan bahan obat-obatan.
Kesimpulan
Berdasarkan uraian pembahasan di atas dapat penulis simpulkan bahwa :
1. Spermatophyta berasal dari bahasa Inggris yang berarti tumbuhan berbiji. Sedangkan di Indonesia banyak sekali ditemukan berbagai jenis tumbuhan berbiji yang sampai saat ini tetap dipelihara dan dikembangkan.
2. Spermatophyta mempunyai ciri antara lain :Makroskopis dengan ketinggian bervariasi, Bentuk tubuhnya bervariasi, Cara hidup fotoautotrof, Habitatnya kebanyakan di darat tapi ada juga yang mengapung di air (teratai), Mempunyai pembuluh floem dan xilem, Reproduksi melalui penyerbukan (polinasi) dan pembuahan (fertilisasi).
3. Gymnospermae mencakup tiga divisio yang telah punah dan empat divisio yang masih bertahan:Bennetophyta, Cordaitophyta, Pteridospermophyta, Angiospermae, Ginkgophyta, Cycadophyta, Pinophyta, Gnetophyta, Gnetum (melinjo dan kerabatnya) dan Welwitschia