Ciri-Ciri Tumbuhan paku (Pteridophyta)

By On Saturday, February 25th, 2017 Categories : Sains

Tumbuhan paku (fern) atau Pteridophyta (Yunani, pteron = bulu, phyton = tumbuhan) merupakan kelompok Plantae yang tubuhnya sudah berbentuk kormus atau sudah memiliki bagian akar, batang, dan daun sejati. Susunan daun seperti bulu (menyirip). Tumbuhan paku dapat bereproduksi dengan spora sehingga disebut Cormophyta berspora.

Berbeda dengan lumut, Pteridophyta merupakan tumbuhan vaskuler (Tracheophyta) karena sudah memiliki pembuluh angkut xilem (pembuluh kayu) dan floem (pembuluh tapis). Masyarakat juga mengenal tumbuhan paku dengan istilah pakis. Kajian evolusi menyatakan bahwa tumbuhan vaskuler berspora (tumbuhan paku) diperkirakan sudah ada dan mendominasi hutan selama masa Karboniferus; sekitar 360 juta tahun silam. Ciri-Ciri Tumbuhan paku atau Pteridophyta adalah sebagai berikut:

1.      Berbeda dengan tumbuhan lumut, tumbuhan paku sudah memiliki akar, batang, dan daun sejati. Oleh karena itu, tumbuhan paku termasuk kormophyta berspora.

2.      Memiliki berkas pembuluh angkut. 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.

 3.      Terdiri atas dua fase generasi, yaitu sporofit (menghasilkan spora) dan gametofit (menghasilkan sel kela-min).

4.      Fase sporofit memiliki sifat lebih dominan dari fase gametofit.

5.      Berdasarkan fungsinya, daun tumbuhan paku dibedakan menjadi daun tropofil (untuk fotosintesis) dan daun sporofil (penghasil spora).

6.      Berdasarkan bentuknya, daun tumbuhan paku dibedakan menjadi daun mikofil (daun kecil) dan daun makrofil (daun besar)

7.      Habitat tumbuhan paku ada yang di darat dan ada pula yang di perairan serta ada yang hidupnya menempel.

8.      Pada waktu masih muda, biasanya daun tumbuhan paku menggulung dan bersisik.

9.      Tumbuhan paku dalam hidupnya dapat bereproduksi secara vegetatif dengan pembentukan gemmae dan reproduksi generatif dengan peleburan gamet jantan dan gamet betina.

10.  Dalam siklus hidup (metagenesis) terdapat fase sporofit, yaitu tumbuhan paku sendiri.

11.  Fase sporofit pada metagenesis tumbuhan paku memiliki sifat lebih dominan daripada fase gametofitnya.

12.  Memiliki klorofil sehingga cara hidupnya hidupnya fotoautotrof.

Cara Hidup dan Habitat Pteridophyta

Tumbuhan paku merupakan organisme fotoautotrof, artinya dapat membuat makanan sendiri dengan cara berfotosintesis. Tumbuhan paku dapat tumbuh di berbagai habitat, terutama di tempat yang lembap (higrofit), di air (hidrofit), permukaan batu, tanah, atau dan menempel (epifit) di kulit pohon. Tumbuhan paku yang tumbuh di tanah, misalnya Adiantum cuneatum (suplir) dan Alsophila glauca (paku tiang). Tumbuhan paku yang hidup di tanah berair, misalnya Marsilea sp. Tumbuhan paku yang hidup di air, misalnya Azolla pinnata dan Salvinia natans. Tumbuhan paku yang hidup menempel di pohon, misalnya Platycerium bifurcatum (paku tanduk rusa) dan Asplenium nidus (paku sarang burung). Tumbuhan paku melimpah dan tumbuh subur di daerah hutan hujan tropis.

1. Bentuk dan Ukuran Tubuh Pteridophyta

Tumbuhan paku termasuk Cormophyta, berbentuk seperti tumbuhan tingkat tinggi, dengan ukuran tubuh yang bervariasi. Ada yang berukuran hanya beberapa sentimeter, misalnya paku air Azolla caroliniana. Ada pula yang berbentuk seperti pohon dengan tinggi sekitar 5 meter, misalnya paku tiang Alsophila glauca. Para ahli menduga tumbuhan paku di masa Karboniferus ada yang tingginya mencapai 15 m – 40 m.

Tumbuhan paku juga mengalami pergantian bentuk gametofit dan sporofit. Sporofit mudah dibedakan karena memiliki ukuran yang lebih besar dan memiliki bentuk yang lebih kompleks daripada gametofit.

2. Struktur dan Fungsi Tubuh Pteridophyta Berbentuk Sporofit

Sporofit memiliki bagian-bagian tubuh, yaitu akar, batang, dan daun. Rizoidnya sudah berkembang ke bentuk akar. Sel-sel penyusun batang dan daun memiliki klorofil sehingga tampak berwarna hijau. Batang tumbuhan paku bercabang-cabang dan ada yang berkayu. Ada juga batang yang memiliki rambut-rambut halus (berbulu). Tumbuhan paku memiliki batang yang tumbuh di bawah permukaan tanah (rizom). Tumbuhan paku memiliki susunan pembuluh angkut bertipe radial, bila xilem dan floem tersusun menjari, misalnya pada Lycopodium. Berkas pembuluh bertipe konsentris bila xilem terletak di tengah dan dikelilingi oleh floem, misalnya pada Selaginella. Pembuluh xilem berfungsi untuk mengangkut air dan garam-garam mineral dari akar ke daun, sedangkan pembuluh floem berfungsi mengangkut zat organik hasil fotosintesis dari daun ke seluruh bagian tubuh.

Tumbuhan paku pada umumnya berdaun, dan daunnya memiliki urat-urat daun. Daun tumbuhan paku ada yang berukuran besar, disebut makrofil. Ada pula daun yang berukuran kecil, disebut mikrofil. Mikrofil berbentuk sisik, misalnya pada Equisetum (paku ekor kuda). Tumbuhan paku yang tidak berdaun disebut paku telanjang, misalnya Psilotum. Daun tumbuhan paku muda yang menggulung disebut fiddlehead (circinnate, sirsinat). Gulungan akan terbuka ketika daun muda tumbuh menjadi daun dewasa.

Daun dewasa dapat dibedakan berdasarkan fungsinya, yaitu sebagai berikut.

  • Tropofil, adalah daun yang berfungsi khusus untuk fotosintesis dan tidak mengandung spora.
  • Sporofil, adalah daun yang menghasilkan spora.

Berdasarkan ukuran dan bentuk daunnya, tumbuhan paku dibedakan menjadi dua macam, yaitu sebagai berikut.

  • Paku heterofil, memiliki dua macam daun yang berbeda ukuran dan bentuknya. Contohnya paku sisik naga Drymoglossum yang memiliki sporofil dengan ukuran lebih panjang daripada tropofil.
  • Paku homofil, memiliki daun dengan ukuran dan bentuk yang sama. Contohnya Adiantum cunninghamii (suplir) dan Nephrolepis.

Spora dihasilkan di dalam sporangium (kotak spora). Sporangium pada tumbuhan paku terkumpul dalam bentuk berikut.

  • Sorus. Sporangium berada di dalam kotak terbuka atau tertutup oleh indusium. Di dalam sporangium terdapat anulus, yaitu sejumlah sel penutup yang berdinding tebal dan membentuk cincin. Bila sporangium kering, anulus akan membuka dan menyebarkan spora. Sorus terdapat di permukaan bawah daun dengan susunan yang beraneka ragam, antara lain sejajar tulang daun, berjajar di tepi daun, tersebar berbentuk noktah, dan zig-zag. Contohnya Nephrolepis dan Adiantum.
  • Strobilus. Sporangium membentuk suatu bangun kerucut bersama sporofil. Contohnya Lycopodium dan Selaginella.
  • Sporokarp. Sporangium dibungkus oleh daun buah (karpelum). Contohnya Salvinia, Marsilea, Azolla, dan paku air lainnya.

Berdasarkan jenis spora yang dihasilkan, tumbuhan paku dibedakan menjadi tiga macam, yaitu sebagai berikut.

  • Paku homospora atau isospora; menghasilkan satu jenis spora dengan bentuk dan ukuran yang sama. Paku homospora disebut juga berumah satu karena sporanya akan tumbuh menjadi protalium pembentuk anteridium maupun arkegonium. Contohnya Lycopodium, Nephrolepis, Drymoglossum, dan Dryopteris filix-mas.
  • Paku heterospora atau anisospora; menghasilkan dua jenis spora dengan ukuran yang berbeda. Spora yang berukuran besar (makrospora atau megaspora) berkelamin betina yang akan tumbuh menjadi makroprotalium atau megaprotalium pembentuk arkegonium. Spora yang berukuran kecil (mikrospora) berkelamin jantan yang akan tumbuh menjadi mikroprotalium pembentuk anteridium. Paku heterospora disebut juga berumah dua. Contohnya Selaginella (paku rane), Salvinia, Marsilea (semanggi).
  • Paku peralihan atau campuran; menghasilkan spora yang berukuran sama, tetapi jenisnya berbeda (berkelamin jantan atau betina). Spora dapat tumbuh menjadi protalium yang akan membentuk salah satu alat kelamin; arkegonium atau anteridium saja. Paku peralihan termasuk berumah dua. Contohnya Equisetum debile (paku ekor kuda).

3. Struktur dan Fungsi Tubuh Pteridophyta Bentuk Gametofit

Gametofit pada tumbuhan paku berupa talus; ada yang berukuran kecil (beberapa milimeter) dan ada yang berukuran besar. Pada umumnya gametofit berbentuk lembaran seperti hati atau daun waru yang disebut protalium (protalus). Gametofit melekat pada substrat dengan menggunakan rizoid. Gametofit berukuran kecil, misalnya pada Equisetum dan Lycopodium, sedangkan gametofit berukuran besar, misalnya pada Platycerium bifurcatum (paku tanduk rusa). Pada umumnya sel-sel gametofit mengandung klorofil dan dapat berfotosintesis. Pada jenis tumbuhan paku tertentu, misalnya yang bersimbiosis dengan jamur, zat organik diperoleh dan jamur simbion karena gametofitnya tidak memiliki klorofil sehingga tidak dapat berfotosintesis.

Gametofit akan membentuk alat kelamin jantan (anteridium) dan alat kelamin betina (arkegonium). Anteridium akan menghasilkan spermatozoid berflagel, sedangkan arkegonium menghasilkan ovum (sel telur).

Tumbuhan paku berumah satu memiliki gametofit bigeneratif yang dapat membentuk dua macam alat kelamin, baik anteridium maupun arkegonium, misalnya paku homospora. Tumbuhan paku berumah dua memiliki gametofit unigeneratif yang hanya membentuk salah satu alat kelamin (anteridium atau arkegonium saja), misalnya paku heterospora dan paku peralihan.

Peranan Pteridophyta bagi Manusia

Tumbuhan paku memiliki banyak manfaat bagi kehidupan manusia, namun ada pula yang merugikan. Tumbuhan paku yang bermanfaat antara lain sebagai berikut.

  • Tanaman hias, misalnya Adiantum (suplir), Platycerium sp. (paku tanduk rusa), Asplenium nidus (paku sarang burung), Nephrolepis, dan Alsophila glauca (paku tiang).
  • Bahan obat-obatan, antara lain Equisetum (paku ekor kuda) yang memiliki fungsi diuretik (melancarkan pengeluaran urine) dan Selaginella plana (obat luka).
  • Bahan makanan (sayuran), misalnya Marsilea crenata (semanggi) dan Pteridium aquilinum (paku garuda).
  • Pupuk hijau, misalnya Azolla pinnata bersimbiosis dengan ganggang biru Anabaena azollae yang mampu mengikat gas nitrogen (N2) bebas.
  • Pembuatan petasan (pyrotechnics), dengan menggunakan spora Lycopodium sp.
  • Tiang bangunan, misalnya Alsophila glauca.
  • Bahan penggosok (ampelas), misalnya Equisetum sp.

Tumbuhan paku yang merugikan manusia, misalnya Salvinia molesta (kayambang), merupakan gulma tanaman padi.