Ciri-ciri Gymnospermae (Pinophyta)

By On Sunday, February 26th, 2017 Categories : Sains

Gymnospermae (Yunani, gymnos = terbuka, sperma = biji) yang banyak dikenal yaitu tumbuhan konifer atau pinus yang memiliki konus (strobilus atau runjung). Istilah konifer, berasal dan struktur reproduktif pada tumbuhan tersebut yang merupakan kumpulan sporofil berbentuk sisik.

Gymnospermae telah hidup di bumi sejak periode Devon (410-360 juta tahun yang lalu), sebelum era dinosaurus. Pada saat itu, Gymnospermae banyak diwakili oleh kelompok yang sekarang sudah punah dan kini menjadi batu bara: Pteridospermophyta (paku biji), Bennettophyta dan Cordaitophyta. Anggota-anggotanya yang lain dapat melanjutkan keturunannya hingga sekarang. Angiospermae yang ditemui sekarang dianggap sebagai penerus dari salah satu kelompok Gymnospermae purba yang telah punah (paku biji).

Ciri – Ciri umum Tumbuhan Berbiji Terbuka
1. Tumbuhan kormophyta
2. Memiliki strobilus sebagai alat reproduksi
3. Tidak mengalami pembuahan ganda
4. Biji tidak ditutupi atau dibungkus oleh daun buah.

1. Ciri-Ciri Tubuh Gymnospermae

Tumbuhan berbiji terbuka memiliki ciri utama, yaitu bakal bijinya tumbuh dan terletak di luar megasporofil (ovarium). Megasporofil berupa sisik pendukung bakal biji yang terkumpul dalam bentuk strobilus (runjung) berkayu (kecuali pada Cycas). Sporofil jantan dan betina terpisah sehingga dapat dibedakan ciri-ciri fisiknya. Gymnospermae berumah dua hanya memiliki salah satu strobilus (jantan atau betina), sedangkan Gymnospermae berumah satu memiliki kedua jenis strobilus.

Gymnospermae merupakan tumbuhan tahunan yang berkayu, dengan bentuk yang bervariasi. Sistem perakarannya berbentuk tunggang atau serabut. Batang dapat tumbuh membesar dan ada yang bercabang-cabang. Batang Gymnospermae memiliki trakeid yang tersusun dan sel-sel berbentuk memanjang dan runcing yang berfungsi untuk mengangkut air dari bawah ke atas atau dari akar ke daun. Trakeid merupakan bentuk awal xilem. Daun memiliki bentuk yang bervariasi, ada yang kecil dan tebal berbentuk jarum, ada pula yang tipis seperti lembaran.

melinjo

Gambar Gnetum gnemon (melinjo) salah satu contoh kelas gnetinae

2. Siklus Hidup Gymnospermae

Generasi yang dominan pada Gymnospermae adalah sporofit. Pohon pinus merupakan sporofit yang berkromosom diploid (2n). Gymnospermae bereproduksi secara generatif (generatif) dengan membentuk biji. Alat reproduksi berupa strobilus terbentuk ketika tumbuhan sudah dewasa. Penyerbukan pada umumnya terjadi dengan bantuan angin (anemogami). Gymnospermae mengalami pembuahan tunggal.

Siklus hidup tumbuhan berbiji terbuka, misalnya pinus, dijelaskan sebagai berikut.

1)      Pohon pinus (sporofit) berkromosom diploid (2n) yang sudah dewasa membentuk strobilus jantan (konus serbuk sari) dan strobilus betina (konus yang berovulasi).

2)      Strobilus jantan memiliki sporofil berupa daun reproduktif kecil yang mengandung ratusan mikrosporangia. Sel-sel di dalam mikrosporangia mengalami pembelahan meiosis menghasilkan gametofit jantan berupa butir serbuk sari yang haploid (n).

3)      Strobilus betina memiliki sporofil berbentuk sisik. Setiap sisik memiliki dua bakal biji. Masing-masing bakal biji memiliki megasporangium (nuselus) yang terlindungi oleh lapisan integumen, dengan sebuah bukaan berbentuk lobang kecil yang disebut mikropil.

4)      Penyerbukan terjadi bila serbuk sari jatuh pada strobilus betina, kemudian terisap masuk ke dalam bakal biji melalui mikropil. Namun proses pembuahan ovum oleh sel sperma baru akan terjadi sekitar satu tahun setelah terjadinya penyerbukan.

5)      Di dalam strobilus betina terjadi pembelahan meiosis sel induk megaspora (2n) yang terdapat di dalam nuselus; dihasilkan empat sel haploid (n). Namun demikian, hanya satu sel yang bertahan hidup dan tumbuh menjadi megaspora (n), sedangkan tiga sel lainnya mengalami reduksi, lalu mati.

6)      Megaspora (n) membelah secara mitosis berulang-ulang dan tumbuh menjadi jaringan gametofit betina (n). Jaringan gametofit betina yang berdekatan dengan mikropil akan membentuk arkegonium. Arkegonia yang terbentuk berjumlah dua atau tiga yang masing-masing mengandung satu ovum.

7)      Sementara itu, serbuk sari yang jatuh pada liang bakal biji (mikrofil) akan berkecambah membentuk tabung atau buluh serbuk sari, menembus nuselus menuju ke ruang arkegonium. Di dalam buluh serbuk sari terdapat satu sel generatif yang membelah menjadi dua sel, yaitu sel steril (dislokator) dan sel spermatogen. Sel spermatogen membelah menjadi dua sel spermatozoid dengan ukuran yang berbeda (satu sel berukuran besar dan satu sel berukuran kecil). Saat mencapai ovum, sel steril (dislokator) dan sel spermatozoid yang berukuran kecil mati, sedangkan sel spermatozoid (n) yang berukuran besar membuahi salah satu ovum (n) sehingga terbentuklah zigot (2n).

8)      Zigot (2n) akan tumbuh menjadi embrio (2n) yang merupakan sporofit baru. Embrio tersebut memiliki akar yang belum sempurna dengan beberapa daun embrionik. Embrio mendapatkan makanan dari jaringan gametofit (n). Embrio (2n) dan cadangan makanan (n) dikelilingi oleh selaput biji (2n) yang berasal dari integumen sporofit induk. Jadi, sebuah biji Gymnospermae terdiri atas tiga generasi, yaitu dua generasi sporofit (2n) dan satu generasi gametofit (n).

Pada biji merupakan tumbuhan pertama diantara Gymnospermae, walaupun sekarang sudah punah beberapa keturunannya seperti pakis dan melinjo masih ada sampai sekarang. Tumbuhan berbiji inilah yang mengungkapkan garis kerturunan purba dengan kenyataan bahwa mikrospora mencapai bakal biji. Anggota Gymnospermae yang masih ada (hidup) sampai saat ini, digolongkan menjadi 4 kelas, yaitu kelas Cycadinae, Kelas Ginkyoinae, Kelas Coniferae, dan Kelas Gnetinae.

a.    Kelas Cycadinae

Tumbuhan kelas Cycadinae struktur tubuhnya berkayu, menyerupai palem dan tidak atau sedikit bercabang. Sporofil tersusun dalam strobilus berumah dua (dalam satu strobillus terdapat satu alat kelamin). Strobilus jantan sangan besar tersusun oleh sporofil-sporofil berbentuk sisik, dan banyak mikrosporangium.

Pada strobilus betina (megasporofil), sporofil berupa sisik dengan dua bakal biji. Kelas ini hanya mempunyai satu bangsa, yaitu Cycadales dan satu suku, yaitu Cycadaceae, contohnya pakis haji (Cycas rumphii) dan Dioon sp (hidup di Amerika).

b.    Kelas Ginkyoinae

Kelas Ginkyoinae bersifat dioceus (berumah dua), mempunyai tunas panjang dan pendek. Daunnya bertangkai panjang membentuk kipas. Mikrosporofil (benang sari) sedikit dan susunan makrosporofil tidak begitu terang, dengan dua bakal biji pada tangkai yang panjang. Kulit luar pada bijinya berdaging dan kulit dalamnya keras. Kelas ini terdiri dari bangsa Ginkyoales dan Ginkyoaceae, contohnya adalah Ginkyobiloba.

c.     Kelas Coniferae

Ciri utama Coniferae adalah adanya tajuk berbentuk kerucut (coniferae berasal dari kata conus yang artinya kerucut dan ferein yang artinya mendukung. Struktur tubuhnya dapat berupa semak, perdu, atau pohon. Coniferae mempunyai daun berbentuk jarum, sehingga sering disebut pohon jarum. Tumbuhan ini berumah dua (dioceus), tetapi ada juga yang berumah satu. Kelas coniferae terdiri dari beberapa ordo, antara lain Ordo Araucariales, Ordo Podocarpales, Ordo Cupressales, dan ordo Pinales. Ordo-ordo tersebut umumnya disusun oleh satu suku. Contoh anggota Ordo Araucariales adalah Agathis alba (Aruacariaceae), contoh anggota Ordo Podocarpales adalah Podocapus imbricata (podoparceae), dan contoh anggota Ordo Pinales adalah Pinus merkusii (Pinaceae). Sedangkan Ordo Cupressales terdiri atas dua suku/famili, yaitu Famili Taxodiaceae (contohnya Sequoia gigantea) dan Famili Cupressaceae (contohnya Juniperus communis).

d.    Kelas Gnetinae

Ciri-ciri adalah batang berkayu (dapat bercabang atau tidak), berkelamin tunggal. Dan pembuahn terjadi melaui pembentukan buluh serbuk sari. Kelas ini terdiri dari atas 3 ordo, yaitu ordo Ephedrales. Ordo Gnetales, dan ordo Welwitschiales. Contoh anggota ordo Ephedrales adalah Ephedra altissima (Ephedraceae). Contoh anggota ordo Gnetales adalah melinjo (Gnetum Gnemon) yang merupakan anggota suku Gnetaceae. Tumbuhan yang banyak dibudiyakan ini umumnya memiliki strobilus jantan dan betina yang terdapat dalam satu pohon (berumah satu). Sedangkan contoh anggota Ordo Welwitschiales adalah welwitschia bainesii (Welwitschiaceae).

Gambar 2.15 Gnetum gnemon (melinjo) salah satu contoh kelas gnetinae
Manfaat gymnospermae yaitu untuk industri kertas dan korek api (Pinus dan Aghatis), untuk obat-obatan (Pinus, Ephedra, Juniperus), untuk makanan (Gnetum gnemon), tanaman hias (Thuja Cupressus, Araucaria)

3. Manfaat Gymnospermae

Tumbuhan Gymnospermae memiliki beberapa manfaat yang penting dalam kehidupan manusia, antara lain sebagai berikut.

  • Bahan industri kertas, contohnya Podocarpus, Pinus, Sequoia, dan Agathis.
  • Obat-obatan, contohnya Ginkgo biloba dan Pinus (getahnya untuk obat luka).
  • Kosmetika, contohnya Ginkgo biloba, sebagai agen anti penuaan.
  • Bahan makanan, contohnya Gnetum gnemon (daunnya untuk sayuran dan bijinya untuk membuat emping).
  • Tanaman hias, contohnya Cycas, Dioon edule, dan Cupressus.
  • Bahan industri terpentin, contohnya Pinus.
  • Bahan kayu bangunan, contohnya Podocarpus, Sequoia (kayu merah), dan Agathis (untuk bahan kayu lapis atau tripleks).

Ringkasan Ciri-ciri Gymnospermae

Istilah Gymnospermae berasal dari bahasa Yunani, gymnos terbuka atau telanjang dan spermae, yang berarti biji. Tumbuhan melinjo salah satu contoh Gymnospermae. Melinjo terlihat bijinya tidak dalam keadaan tertutup oleh daging buah (karpel), sehingga tampak dari luar sejak masih bakal bji hingga menjadi biji. Contoh lain dari Gymnospermae, yaitu pakis haji, pinus, damar, dan cemara. Bunga Gymnospermae pada umumnya berupa strobilus (karangan bungan berbentuk kerucut) dan tidak memiliki perhiasan bunga. Sistem pembuahannya tunggal, batangnya lurus dan sedikit percabangan/ranting, dan perakaran tunggang. Pada kenyataannya tumbuhan Gymnospermae berwujud pohon, hanya beberapa saja yang berwujud semak. Ciri-ciri Gymnospermae antara lain merupakan tumbuhan berbiji dengan bakal biji tidak dilindungi oleh daun buah (karpel), memiliki trakeid, memiliki strobilus, dan mengalami pembuahan tunggal.

10705290, 10705291, 10705292, 10705293, 10705294, 10705295, 10705296, 10705297, 10705298, 10705299, 10705300, 10705301, 10705302, 10705303, 10705304, 10705305, 10705306, 10705307, 10705308, 10705309, 10705310, 10705311, 10705312, 10705313, 10705314, 10705315, 10705316, 10705317, 10705318, 10705319, 10705320, 10705321, 10705322, 10705323, 10705324, 10705325, 10705326, 10705327, 10705328, 10705329