Alhamdulillah belajar lagi!
A.
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). Amatilah beberapa
contoh tumbuhan paku pada Gambar 7.19!
Gambar 7.19 Beberapa contoh tumbuhan paku
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.
Seperti yang Anda temukan tumbuhan paku ini mempunyai bentuk, ukuran, dan
susunan daun yang beraneka ragam, perhatikan Gambar 7.20 berikut ini!
Gambar 7.20 Macam macam tumbuhan paku
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. Agar lebih jelas amati Gambar 7.21 ini!
Gambar 7.21 (A) Sorus, (B) indusium, dan (C) sporangium
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:
a.
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.
b.
Habitat
tumbuhan paku ada yang di darat dan ada pula yang di perairan serta ada yang
hidupnya menempel.
c.
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.
d.
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. Amati
Gambar 7.22 berikut ini!
Gambar 7.22 Protalium
Sporofit pada paku sangat berbeda
dengan sporofit pada lumut, yaitu jika terjadi pembuahan, maka protalium akan
segera binasa, tetapi jika tidak terjadi pembuahan, maka protalium dapat
bertahan hidup sampai lama. Sporofit inilah yang akan tumbuh menjadi tumbuhan
paku. Agar lebih jelas mengetahui daur hidup tumbuhan paku, lihatlah Gambar
7.23 berikut ini, kemudian pelajari dan diskusikan dengan teman Anda!
Gambar 7.23 Daur hidup tumbuhan paku
Keterangan:
1. Spora haploid
1. Spora haploid
2.
Gametofit muda
3.
Gametofit dewasa atau protalium
4.
Anteridium (organ seks jantan)
5.
Arkegonium(organ seks betina)
6.
Anteridium tunggal yang melepaskan sel sperma (6a)
7.
Arkegonium tunggal dan sel telur (7a)
8.
Fertilisasi oleh sperma
9.
Zigot
10.
Embrio sporofit yang masih berada pada arkegonium
11.
Sporofit muda
12.
Sporofit muda
13.
Sporofit dewasa
14.
Kumpulan dari sporangia yang berada di belakang daun sporofit
15.
Sporangium, spora berkecambah (15a)
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.
a.
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.
b.
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).
- 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).
- 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).
a.
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).
b.
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.
c.
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.
d.
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.
5.
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.
0 komentar:
Posting Komentar