tumbuhan paku

 BAB I

PENDAHULUAN

A.    Latar Belakang

Tumbuhan paku (Pteridophyta) digolongkan tumbuhan tingkat rendah, karena meskipun tubuhnya sudah jelas memiliki kormus serta mempunyai sistem pembuluh tetapi belum menghasilkan biji dan alat perkembangbiakan yang utama adalah spora. Sebagai tumbuhan tingkat rendah, Pteridophyta lebih maju daripada Bryophytasebab sudah ada sistem pembuluh, sporofitnya hidup bebes dan berumur panjang, sudah ada akar sejati, dan sebagian sudah merupakan tumbuhan heterospor.

Seperti pada Bryophyta, pada Pteridophyta juga terdapat pergiliran keturunan yang menunjukkan adanya dua keturunan yang bergiliran. Individu yang menghasilkan gamet (gametofit) merupakan generasi yang haploid. Setelah terjadi fertilisasi akan terbentuk zigot yang merupakan permulaan dari keturunan yang diploid. Kemudian dari sini lalu terbentuk individu yang diploid (sporofit) karena menghasilkan spora m pembelahan reduksi. Spora inilah yang merupakan permulaan dari generasi haploid. Dari spora akan terbentuk protalium melalui perkecambahan spora. Divisi Pteridophyta terbagi menjadi 4 kelas, yaitu: Psilophyinae (paku purba), Lycopodinae (paku kawat), Equisetinae (paku ekor kuda) dan Filicineae (paku sejati).

B.     Rumusan Masalah

1.      Apa yang dimaksud dengan pterydophyta?

2.      Apakah karakteristik umum dari pterydophyta?

3.      Apa saja klasifikasi pterydophyta?

C.     Tujuan

1.      Untuk mengetahui apa yang dimaksud dengan pterydophyta

2.      Untuk mengetahui karakteristik umum dari pterydophyta

3.      Untuk mengetahui klasifikasi dari pterydophyta

BAB II

PEMBAHASAN

A.    Karakteristik Umum Pteridophyta

Pteridophyta memiliki karakteristik  sebagai berikut:

1.      Embrio sudah dapat dibedakan adanya dua kutub, yaitu kutub atas yang akan berkembang menjadi tunas dan kutub bawah yang disebut kutub akar. Kutub akar tidak terus berkembang membentuk akar, karena akar tumbuhan paku bersifat endogen dan tumbuh ke samping dari batang. Dengan demikian embrio Pteridophyta bersifat unipolar, akar yang keluar pertama tidak dominan dan segera disusul oleh akar-akar lain yang muncul dari batang. Akar memiliki kaliptra.

2.      Batang Pteridophyta bercabang-cabang menggarpu atau membentuk cabang-cabang ke samping yang bukan keluar dari ketiak daun.

3.      Daun-daun pada Pteridophyta yang tinggi tingkat perkembangannya memiliki sifat-sifat yang sesuai dengan daun Spermatophyta.

4.      Dalam akar, batang dan daun terdapat jaringan pengangkut, yaitu terdiri atas xylem dan floem. Berkas pengangkut konsentris amfikibral yaitu xylem ditengah dikelilingi oleh floem.

5.      Pertumbuhan menebal sekunder karena kegiatan cambium belum ada.

6.      Sporofit memiliki kormus yang sesungguhnya. Sporangium dan spora terbentuk pada daun, kadang-kadang dalam ketiak atau ujung tunas. Daun-daun yang mempunyai sporangium disebut sporofil, sedangkan daun-daun yang steril disebut tropofil.

7.      Sporangium memiliki lapisan-lapisan dinding yang menyelubungi jaringan sporogen. Sel-sel sporogen membulat dan memisahkan diri satu sama lain menjadi sel-sel induk spora. Masing-masing membelah reduksi membentuk 4 spora haploid yang dapat bergandengan tetraeder.

8.      Lapisan sel-sel yang mengandung banyak plasma dan berguna member makan pada sel-sel sporogen dinamakan tapetum, terdapat di sekeliling jaringan sporogen.

9.      Spora memiliki tiga lapis dinding, berturut-turut dari luar ke dalam yaitu perisporium, eksosporium dan endosporium. Endosporium berdinding tipis menempel di sebelah dalam eksosporium yang berdinding tebal dan kuat, sedangkan perisporium merupakan lapisan tambahan yang dibentuk dari periplasmodium (plasma yang melumuri sel-sel induk spora).

Warga Pteridophyta amat heterogen bila ditinjau dari segi habitus dan cara hidupnya. Ada jenis yang sangat kecil dengan daun-daun kecil dan struktur yang masih sangat sederhana, ada pula yang besar dengan daun-daun yang mencapai ukuran panjang sampai 2 sampai 30 m dengan garis tengah batang sampai 2 m. dari segi cara hidupnya ada jenis paku yang hidup teresterial, ada paku epifit, dan ada paku air. Jutaan tahun lalu, hutan-hutan di bumi kemungkinan disusun atas warga tumbuhan paku yang berupa pohon-pohon yang tinggi besar, dan kita kenal sisanya sebagai batubara. Jenis-jenis yang sekarang masih ada sebagian besar bersifat higrofit yang menyukai tempat-tempat teduh dan lembab serta berukuran tinggi beberapa meter saja.

Jenis paku yang menghasilkan spora berumah satu dan sama besar disebut paku homospor, sporanya mempunyai sifat-sifat yang sama, dan setelah berkecambah menghasilkan protalium dengan anteridium dan arkegonium. Contoh paku homospor dapat dijumpai pada Filicineae. Paku yang protaliumnya tidak sama besar dan berumah dua disebut paku heterospor, contohnya pada Selaginellales, dan Hydropteridales. Pemisahan jenis kelamin telah terjadi pada pembentukan spora, selain berbeda jenis kelaminnya juga berbeda ukurannya. Spora yang besar dinamakan makrospora dan terbentuk dalam macrosporangium, dan pada waktu perkecambahan tumbuh menjadi makroprotalium. Spora yang kecil disebut mikrospora, dihasilkan dalam mikrosporangium. Mikrospora tumbuh menjadi mikroprotalium. Padanya terdapat anteridium.

B.  Klasifikasi Pterydophyta

Ada beberapa klasifikasi pterydohyta yaitu sebagai berikut:

1.    Kelas Psilophytineae (Paku Purba)

Paku purba meliputi jenis-jenis tumbuhan paku yang sebagian besar telah punah. Anggotanya ada yang merupakan paku telanjang (tidak berdaun) dan ada yang berdaun kecil (mikrofil) yang belum terdiferensiasi. Ada diantaranya yang belum memiliki akar namun sudah mempunyai jaringan pengangkut, semua bersifat homospor dan sporangium letaknya terminal pada batang.

a.       Bangsa Psilophytales

·         Tumbuhan yang tergolong dalam bangsa ini merupakan paku telanjang

·         Dikenal sebagai tumbuhan darat tertua yang tinggal ditemukan fosilnya dalam lapisan bumi yang amat tua

·          Merupakan tumbuhan paku yang paling rendah tingkat perkembangannya

·         Yang paling sederhana masih belum berdaun dan belum berakar, namun batangnya sudah mempunyai berkas pengangkut.

b.      Bangsa Psilotales

·         Terna kecil rendah, batang bercabang menggarpu dengan mikrofil berbentuk sisik

·         Tidak berakar hanya berupa rizoid

·         Sporangium terdapat diantara taju-taju sporofilyang berbagi menggarpu

·         Sporangium beruang 3, dinding terdiri dari beberapa lapis, tidak punya tapetum.

·         Protalium berbentuk silinder dan bercabang, ukurannya hanya beberapa cm, tidak berwarna, hidup dalam tanah bersimbiosis dengan cendawan mikoriza

·         Anteridium dan permukaannya punya banyak ruang mengeluarkan spermatozoid berflagel banyak

·         Arkegonium kecil dan agak tenggelam

·         Embrio tidak mempunyai suspensor dan letaknya eksoskopik/ujungnya kearah arkegonium

·         Contoh: Psilotum nudum, P. triquetrum, Tmesipteris tannensis.

Psilotum triquetrum.

2.    Kelas Lycopdineae (Paku Kawat atau Paku Rambat)

Paku kawat atau paku rambat ini tumbuh baik pada kondisi lembab dan merambat. Meliputi golongan yang sudah punah dan yang sekarang masih ada. Golongan yang sekarang masih ada hanya terdiri dari 4 marga, yaitu: Lycopodium, Phylloglosum, Selaginella, dan Isoetes, yang keseluruhannya meliputi 900 jenis. Sporofit dapat dibedakan adanya batang, akar dan daun. Batang kecil seperti kawat dan bercabang-cabang. Daunnya berukuran kecil seperti rambut yang terdapat di seluruh batang. Sporangium terdapat di ketiak daun atau pangkal sisi atas daun dan biasanya terkumpul di ujung cabang atau batang, dilindungi oleh daun-daun steril yang lembut seperti rambut (strobilus). Ada yang bersifat homospor dan ada yang heterospor. Pada yang heterospor gametofit dibentuk di dalam spora (endosporik), sedang yang homospor gametofitnya dibentuk di luar spora (eksosporik).

a.    Bangsa Lycopodiales

·         Hanya mempunyai 2 marga yang masih ada sampai sekarang, yaitu Lycopodium, dan Phylloglosum.

·         Terna kecil, batang tumbuh tegak atau berbaring dengan cabang-cabang menggarpu yang tertutup oleh daun.

·         Daun-daun panjangnya 2-10 mm, berambut, berbentuk garis atau jarum yang sama bentuknya.

·         Akar bercabang menggarpu.

·         Sporofil berbentuk segitiga sama sisi, mempunyai sporangium yang agak pipih, berbentuk ginjal yang terdapat pada sisi atas daun dekat pangkalnya. Protalium tumbuh di atas tanah, berbentuk seperti umbi kecil, keputih-putihan dan punya rizoid. Padanya terdapat jamur dilapisan perifer. Umurnya dapat sampai 20 tahun.

·         Protalium berumah satu terdapat alat kelamin dibagian apical. Anteridium terbenam dalam jaringan protalium, terdiri atas banyak sel, tiap sel menghasilkan spermatozoid berbentuk jorong dengan 2 bulu cambuk. Arkegonium mempunyai banyak sel saluran leher yang sering tereduksi sampai tinggal satu saja.

Lycopodium phlegmaria

·         Zigot mula-mula dengan suatu dinding dasar yang melintang membelah menjadi 2 sel, yang bawah mula-mula membagi diri menjadi 4 kuadran kemudian menjadi oktan dan selanjutnya menjadi embrionya, sedang sel-sel yang menghadap leher arkegonium menjadi pendukung embrio atau suspensor. Dengan demikian embrio tidak menghadap ke leher arkegonium. Letak embrio tersebut dinamakan endoskopik.

b.    Bangsa Selaginalles (Paku Rane, Paku Lumut)

·         Bangsa ini hanya terdiri atas satu suku Selaginellaceae dengan satu marga Selaginella yang meliputi ± 700 jenis.

·         Habitus dalam beberapa hal menyerupai Lycopodineae. Ada juga yang berukuran kecil mirip dengan lumut hati yang berdaun dan tumbuh di antara tumbuhan lumut, sehingga dinamakan juga paku lumut.

·         Di dekat percabangan batang terdapat alat tambahan yang dinamakan rizofora atau pendukung akar . rizofora bentuknya seperti batang tetapi tidak berdaun, tumbuh ke bawah menuju tanah dan pada ujungnya tumbuh akar.

·         Selaginella bersifat herterospor. Sporangium terdapat dalam strobilus, menghasilkan mikro dan megaspore yang terpisah-pisah tetapi keduanya ditemukan dalam satu rangkaian sporofil. Dinding sporangium terdiri atas 3 lapis, tapetum di lapis paling dalam berguna untuk member makanan kepada spora. Spora sudah memulai perkembangannya membentuk protalium sejak masih di dalam sporangium.

·         Setelah satu atau beberapa arkegonium dibuahi, mulailah perkembangan embrio yang bersifat endoskopik. Untuk membebaskan diri dari protalium, embrio tersebut membelok seperti pada Lycopodium. Calon akar baru dibentuk kemudian. Pertumbuhan memanjang berlangsung dengan perantaraan suatu sel ujung sebagai sel pemulanya.

c.    Bangsa Lepidodendrales

·         Anggotanya pada saat ini sudah punah. Tumbuhan ini mencapai puncak perkembangannya di zaman Devon, karbon dan perm. Fosil dari tumbuhan ini merupakan sumber batubara.

·         Beberapa pohon berukuran raksasa, tinggi s/d 30 meter dengan diameter hingga 2 meter.

·         Daun yang gugur meninggalkan bekas seperti bantalan di pangkal tangkai daun.

·         Bangun daun berupa jarum atau berupa garis, berlidah-lidah dengan bekas pengangkut yang sederhana dan jarang sekali memperlihatkan percabangan menggarpu.

Rekonstruksi dari Lepidodendron Obovatum

·         Batangnya sudah mengalami penebalan sekunder dengan adanya jaringan semacam cambium gabus yang kea rah dalam menghasilkan sel-sel gelam yang jumlahnya lebih banyak daripada unsure-unsur kayu.

·           Punya “rimpang” yang disebut pendukung akar atau stigmarium, dan dipermukaannya ada bekas-bekas akar.

·         Rangkaian sporofil Lepidodendron dapat mencapai panjang 25 cm dan hampir selalu heterospor.

strobilus dan spora dari Lepidodendron

·         Ada suatu kelompok warga Lepidodenrales yaitu Lepidospermae yang memiliki biji. Mikrosporofil menjadi suatu selubung (integument) “porangium, tetapi pada ujungnya terbuka, sehingga dapat menangkap mikrospora yang berhamburan dan dengan cara-cara yang belum diketahui akhirnya akan terjadi pembuahan. Organ tersebut tetap pada tumbuhan induknya dan berkembang menjadi biji. Pada pembentukan kulit biji tidak hanya dinding sporangium saja yang ikut mengambil bagian tetapi juga sporofil.

d.   Bangsa Isoetales

·         Bangsa ini memuat golongan rumput-rumputan yang sebagian hidup dalam air dan sebagian pada tanah-tanah yang basah.

·         Anggotanya sekarang ada hanya terdiri dari 1 suku dan 1 marga saja yaitu Isoetes dengan 60-100 jenis.

·         Sporofit mempunyai batang seperti umbi, jarang bercabang, kalau bercabang menggarpu.

·         Dari bagian bawah batang keluar akar-akar dan bercabang menggarpu, sedangkan di bagian atas batang terdapat rozet daun, terdiri atas daun-daun yang berujung runcing panjang sampai satu meter. Tiap daun memiliki saluran udara dan di sisi atas dekat pangkal daun ada lekukan yang disebut foveum.

·         Semua daun kecuali yang letaknya di tengah adalah sporofil. Tiap sporofil mengandung satu sporangium yang letaknya di dalam foveum. Di atas foveum terdapat ligula yang berupa selaput berbentuk segitiga dengan pangkal terbenam.

·         Di dalam roset daun yang letaknya di bagian luar berupa makrosporofil dan yang letaknya di bagian dalam berupa mikrosporofil.

·         Sporangium besarnya 4-7 mm melindungi sebagian atau seluruhnya oleh selaput yang disebut velum.

·         Ruang sporangium terbagi-bagi oleh jaringan steril yang dinamakan trabekula. Dinding sporangium terdiri dari beberapa lapis sel.

·         Perkembangan gametofit hampir sama dengan Selaginella.

·         Zigot dengan dua dinding yang tegak lurus satu sama lain membelah menjadi empat kuadran, dan diantaranya membentuk ujung tunas dan daun beserta ligulanya, yang dua lainnya menjadi akar dan haustorium. Suspensor tidak ada. Letak embrio mula-mula endoskopik, tetapi sedikit demi sedikit embrio itu berputar hingga mencapai kedudukan yang eksoskopik.

3. Kelas Equisetineae (Paku Ekor Kuda)

Anggota dari kelas ini yang sekarang masih ada umumnya berupa terna yang menyukai tempat-tempat lembab, kadang-kadang dalam jumlah besar dan bersifat dominant dalam komunitas tertentu. Bentuk strobilus pada sporofit seperti ekornya kuda. Batang bercabang-cabang berkarang dan berbuku-buku dan beruas-ruas. Daun-daun kecil seperti selaput, tersusun berkarang. Sporofil berbeda dengan daun biasa (berbentuk perisai dengan sejumlah sporangium di sisi bawahnya). Sporofil tersusun sebagai badan berbentuk gada atau kerucut pada ujung batang atau cabang. Protalium berwarna hijau dan berkembang di luar sporanya.

a.    Bangsa Equisetales

·         Hanya terdiri atas satu suku yaitu Equisetaceae dan satu marga yaitu Equisetum dengan ± 25 jenis. Tumbuhan ini hidup di darat atau di rawa-rawa.

·         Mempunyai semacam rimpang dengan cabang yang berdiri tegak, batang yang berdiri tegak tersebut berumur hanya 1 tahun.

Equisetum telmateia

·         Pada penampang melintang, batang mempunyai lingkaran berkas pengangkut kolateral, dua lingkaran saluran-saluran antar sel, dan satu ruang udara lisigen di pusat. Berkas pengangkut dalam sporofil mempunyai susunan konsentris.

·         Batang atau cabang beralur dan beruas-ruas panjang. Pada buku-buku batang terdapat karangan daun serupa selaput atau sisik. Daun-daun itu di bagian bawah berlekatan menjadi suatu sarung yang menyelubungi batang. Cabang-cabang keluar di antara daun-daun dan menembus sarung.

·         Pada beberapa warga Equisetales  terdapat beberapa jenis yang mempunyai semacam umbi untuk menghadap kala yang buruk.

·          Sporofil tersusun dalam rangkaian yang menyerupai kerucut pada ujung batang.

·         Spora mempunyai dinding yang terdiri atas endo dan eksoporium, dan perisporium yang berlapis-lapis. Lapisan perisporium yang terluar terdiri atas dua pita sejajar yang ujungnya melebar seperti lidah. Jika spora itu kering, pita terlepas dari gulungannya tetapi di tengah-tengahnya tetap melekat pada eksosporium.

siklus hidup paku ekor kuda

·         Dari bangsa ini ada suku yang sudah punah yaitu Calamitaceae, contohnya: Eucalamites multiramis, Calamophyton primaevum.

b.    Bangsa Sphenophyllales

·         Hanya dikenal fosilnya saja, berasal dari zaman Paleozoikum.

·         Daunnya menggarpu atau berbentuk pasang dengan tulang-tulang bercabang menggarpu, tersusun berkarang. Daunnya termasuk heterofil, yaitu tidak sama bentuk dan ukurannya, ada yang berbentuk pasak dan ada yang kecil sempit.

·         Batangnya beruas-ruas panjang, bercabang-cabang, mempunyai satu berkas pengangkut yang tidak berteras dan mempunyai cambium.

·         Rangkaian sporofil menyerupai Equisetum

·         Contohnya: Sphenophyllum cuneifolium, S. dawsoni, S. fertile.

rekonstruksi batang Sphenophyllum cuneifolium

c.    Bangsa Protoarticulales

·         Bangsa ini juga hanya ditemukan fosilnya. Hidup pada pertengahan zaman Devon.

·         Contoh yang paling dikenal adalah Rhynia, berupa semak kecil yang bercabang-cabang menggarpu. Daunnya sempit, berbagi menggarpu, tersusun berkarang. Sporofil tersusun dalam bulir dengan percabangan menggarpu, sporangium bergantung-gantung.

A. Hyenia, B. Cooksonia

4. Kelas Filicineae (Paku Sejati)

Warga kelas ini sehari-hari dikenal sebagai tumbuhan paku atau pakis yang sebenarnya. Berupa higrofit (hidup di tempat teduh, lembab), teresterial, akuatik atau epifit (penyusun underground di hutan). Berdasarkan lingkungan hidupnya kelasi ini dibedakan menjadi paku tanah, paku air dan paku epifit. Daun berupa makrofil dengan ukuran dan bentuk daun yang beraneka ragam, serta pertulangan daun yang bercabang-cabang. Sporangium kebanyakan dalam sorus, keluar dari suatu bantalan atau plasenta atau reseptakel. Biasanya sorus dilindungi oleh indusium atau tepi daun yang melipat. Dinding sporangium mempunyai annulus. Kebanyakan bersifat heterospor. Gametofitnya untuk yang heterospor bersifat endosporik, sedang yang homospor bersifat eksosporik. Filicinae yang sekarang masih hidup dibedakan dalam 3 anak kelas yaitu: Euspongiatae, Leptosporangiatae, dan Hydropteris.

Ophioglossum reticulatum. (1) tumbuhan secara utuh, (2) tumbuhan dihubungkan dengan stolon, dan (3) daun fertil

BAB III

PENUTUP

A.    Kesimpulan

1.      Tumbuhan paku merupakan tumbuhan berkormus dan berpembuluh yang paling sederhana.

2.      Terdapat lapisan pelindung sel (jaket steril) di sekeliling organ reproduksi, sistem transpor internal, hidup di tempat yang lembap.

3.      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.

4.      Tumbuhan paku bereproduksi secara aseksual (vegetatif) dengan stolon yang menghasilkan gemma (tunas) yaitu anakan pada tulang daun atau kaki daun yang mengandung spora.

5.      Reproduksi seksual (generatif) melalui pembentukan sel kelamin jantan/spermatozoid (gametangium jantan/anteridium) dan sel kelamin betina/ovum (gametangium betina/arkegonium). Seperti pada lumut tumbuhan paku juga mengalami pergiliran keturunan/metagenesis. Metagenesis tersebut dibedakan antara paku homospora dan heterospora.

6.      Tumbuhan paku (pterydophyta) dibedakan menjadi empat kelompok yaitu Psilotophyta(Paku Purba), Lycopodinae(Paku Kawat atau Paku Rambat), Equisetinae(Paku Ekor Kuda), Filicinae (Paku Sejati).

DAFTAR PUSTAKA

Rustaman, N dan S. Redjeki.1994. Biologi 1 untuk Sekolah Lanjutan Tingkat Pertama. Penerbit Balai Pustaka Jakarta

Smith, G.M. 1979. Cryptogamic Botany (Bryophyta and Pteridophyta). Mc Graw-Hill, Inc. New York

Tjirosoepomo, G. 1998. Taksonomi Tumbuhan: Scyzophyta, Thallophyta, Bryophyta, Pteridophyta. Gadjah Mada University Press. Yogyakarta