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.

A. Ciri-ciri tumbuhan paku

Tumbuhan paku merupakan tumbuhan berkormus dan berpembuluh yang paling sederhana. Terdapat lapisan pelindung sel (jaket steril) di sekeliling organ reproduksi, sistem transpor internal, hidup di tempat yang lembap. Akar serabut berupa rizoma, ujung akar dilindungi kaliptra. Sel-sel akar membentuk epidermis, korteks, dan silinder pusat (terdapat xilem dan fleom).

Batang tumbuhan paku tidak tampak karena terdapat di dalam tanah berupa rimpang, sangat pendek, ada juga yang dapat mencapai 5 meter seperti pada paku pohon atau paku tiang. Daun ketika masih muda melingkar dan menggulung. Beradasarkan bentuk dan ukurandan susunannya daun tumbuhan paku dibedakan menjadi mikrofil dan makrofil. Mikrofil bentuk kecil atau bersisik, tidak bertangkai, tidak bertulang daun, belum memperlihatkan diferensiasi sel. Makrofil daun besar, bertangkai, bertulang daun, bercabang-cabang, sel telah terdiferensiasi. Berdasarkan fungsinya daun tumbuhan paku dibedakan menjadi tropofil dan sporofil. Tropofil merupakan daun yang khusus untuk asimilasi atau fotosintesis. Sporofil berfungsi untuk menghasilkan spora.

Reproduksi Paku

Tumbuhan paku berkembang biak secara aseksual dan seksual. 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.

Gametofit memiliki dua jenis alat reproduksi, yaitu anteridium dan arkegonium, atau satu jenis alat reproduksi, yaitu anteridium saja atau arkegonium saja. 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 :

Metagenesis Tumbuhan Paku

D. Klasifikasi

Berdasarkan jenis spora yang dihasilkan, tumbuhan paku dibedakan menjadi tiga, yaitu :

1. Paku Homospora,

Paku Homospora yaitu jenis tumbuhan paku yang menghasilkan satu jenis spora yang sama besar. Contohnya adalah paku kawat (Lycopodium)

2. 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).

3. 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).

1. 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).

2. 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.

3. 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.

4. 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.

LUMUT

(BRYOPHYTA)

Tumbuhan lumut berwarna hijau karena mempunyai sel-sel dengan plastida yang menghasilkan klorofil a dan b. lumut bersifat autotrof. Lumut merupakan tumbuhan peralihan antara tumbuhan lumut berkormus dan bertalus. Lumut dapat beradaptasi untuk tumbuh di tanah, belum mempunyai jaringan pengangkut, sudah memiliki dinding sel yang terdiri dari selulosa.

A. Ciri-ciri Lumut

· Tubuhnya masih berupa talus dan mempunyai rhizoid.

· Gametofitnya membentuk anteredium dan arkegonium yg berbentuk seperti payung.

· Sporofit perumbuhannnya terbatas krn tdk mempunyai jaringan meristematik.

· Habitatnya ditempat lembab.

· Belum mempunyai akar-batang-daun sejati, tidak memiliki berkas pengangkut, atau (atracheophyta).

· Berspora, sudah membentuk embrio, generasi gametofit yang dominan

· Memiliki alat perkembangbiakan multisel.

· Alat kelamin :

1. Arkegonium (betina)

2. Anteridium (jantan)

· Berdasarkan letak alat kelaminya:

1. Lumut berumah 1 (pada satu individu ada dua alat kelamin)

2. Lumut berumah 2 (pada satu individu hanya ada satu alat kelamin)

· Berdasarkan habitus (perawakan) lumut dibagi 2 :

1. Lumut daun (musci)

2. Lumut hati (hepaticae)

· Lumut mengalami metagenesis (pergiliran keturunan). Tumbuhan lumut sebagai generasi gametofit, sedngkan sporogonium sebagai generasi sporofit.

· Bagian-bagian sporofit (sporogonium) :

1. Tangkai sporofit, disebut Seta

2. Kotak spora (sporangium, kapsul spora) yang mengandung sel induk spora.

3. Tudung (kaliptra) berasal dari arkegonium, yang robek akibat pertumbuhan memanjang sporofit.

4. Annulus yang terdapat diatas kapsul spora.

5. Operculum, terdapat dipuncak kapsul spora.

Reproduksi Lumut

Metagenesis adalah Pergiliran keturunan secara Vegetatif dengan yang Generatif bergantian. Pergiliran keturunan menghasilkan Organ kelamin disebut Gametofit (Tumb. Lumut). Pergiliran keturunan yang menghasilkan spora disebut fase Sporofit ( Sporogonium). Artinya di tubuh Tumuhan lumut pada semua organ daun dan batangnnya tidak ada spora. Spora baru kita temukan di Sporogonium ( bangunan gelembung berisi spora) yang menempel di tumbuhan lumut

Metagenesisnya berurutan dari : Spora - Protonema - Tumbuhan Lumut - menghasilkan Anteridium dan Arkegonium - Anteridium menghasilkan sperma dan Oogonium menghasilkan ovum - Segera spermatozoid menemui ovum di arkegonium membentuk Zygot Geraknya secara kemotaksis, karena adanya rangsangan zat kimia berupa lendir yang dihasilkan oleh sel telur - Zygot di arkegonium akan tumbuh menjulang membentuk tangkai yang kemudian menggembung membentuk Sporogonium.

Klasifikasi Lumut

Terdiri dari 3 kelas yaitu :
1. kelas Hepaticopsida (Hepaticae)
2. kelas Anthocerotopsida (Anthocerotae)
3. kelas Bryopsida (Musci)

1. Hepaticopsida berasal dari kata “ Hepatica” artinya Hati maka dikenal dengan nama lumut hati.

Ciri – Ciri :

• Gametofit berwarna hijau, pipih, dorsiventral, struktur talus sederhana atau terdifrensiasi atas batang dan daun-daun, menempel pada tanah dengan menggunakan rizoid.
• Sporofit tidak mempunyai sel yang mengandung kloroplas dan didalamnya tidak ada kolumella.
• Spora yang berkecambah tidak melalui pembentukan protonema.

2. Kelas Antheroceropsida / Lumut Tanduk

Ciri – Ciri :

• Gametofit berbentuk lembaran.
• Sporofit berbentuk pipa memanjang ke atas, seperti tanduk.
• Di dalam “tanduk” dihasilkan spora.
• Struktur anatomi talus homogen, tiap sel mengandng satu kloroplas dengan satu pirenoid yang besar.
• Sporogonium terdiri atas kaki dan kapsul saja.
• Spora berkecambah tidak membentuk protonema.
• Perkembangbiakan aseksual sama dengan lumut hati

3. Kelas Bryopsida

Merupakan kelas yang paling besar dan paling tinggi tingkatan perkembangannya diantara ketiga kelas briopyta. Dikenal dengan lumut daun.

a. Paroisis : apabila anteridia dan arkegonia terletak pada cabang yang sama tetapi dalam kelompok yang berbeda.

b. Autosisi : Apabila anteridia dan arkegonia terletak pada cabang yang berbeda.

c. Sinoisis : apabila anteridia dan arkegonia terletak pada kelompok

dan cabang yang sama.

Manfaat Lumut

Manfaat lumut bagi kehidupan antara lain: Marchantia polymorpha untuk mengobati penyakit hepatitis, Spagnum sebagai pembalut atau pengganti kapas, jika Spagnum ditambahkan ke tanah dapat menyerap air dan menjaga kelembaban tanah.

PERSAMAAN & PERBEDAAN LUMUT dengan PAKU

Persamaan lumut dengan tumbuhan paku:

1. Memiliki klorofil

2. Berukuran makroskopis

3. Berkembangbiak dengan spora

4. Habitat di tempat yang lembab dan basah

5. Bermetagenesis (melakukan proses pergantian keturunan)

6. Alat kelamin sama, untuk jantan disebut Anteridium dan untuk betina disebut Arkegonium

7. Memiliki annulus

Perbedaan lumut dengan tumbuhan paku:

1. Lumut belum memiliki akar, batang dan daun sejati.

Sedangkan tumbuhan paku sudah memiliki akar serabut, batang berupa rhizoma, dan daun sejati yaitu topofil dan sporofil.

2. Lumut belum memiliki berkas pengangkut (Atracheophyta).

Sedangkan tumbuhan paku sudah memiliki jaringan akar pembuluh sehingga dimasukan ke dalam kelompok Tracheophyta.

3. Lumut generasi gametofitnya adalah tumbuhan lumut dan generasi sporofitnya berupa sporogonium. Sedangkan tumbuhan paku generasi gametofitnya adalah protalus dan generasi sporofitnya adalah tumbuhan paku.