Manfaat dan Reproduksi Gymnospermae

9 min read

Klasifikasi Gymnospermae

Pengertian Gymnospermae

Gymnospermae adalah tumbuhan yang memiliki biji terbuka. Gymnospermae berasal dari bahasa Yunani, yaitu gymnos yang berarti telanjang dan sperma yang berarti biji, sehingga gymnospermae dapat diartikan sebagai tumbuhan berbiji terbuka.

Tumbuhan berbiji terbuka merupakan kelompok tumbuhan berbiji yang bijinya tidak terlindung dalam bakal buah (ovarium). Secara harfiah Gymnospermae berarti gym = telanjang dan spermae = tumbuhan yang menghasilkan biji.

Pada tumbuhan berbunga (Angiospermae atau Magnoliphyta), biji atau bakal biji selalu terlindungi penuh oleh bakal buah sehingga tidak terlihat dari luar.

Pada Gymnospermae, biji nampak (terekspos) langsung atau terletak di antara daun-daun penyusun  strobilus atau runjung. Gymnospermae berasal dari Progymnospermae melalui proses evolusi biji.

Hal tersebut dapat dilihat dari bukti-bukti morfologi yang ada. Selanjutnya Progymnospermae dianggap sebagai nenek moyang dari tumbuhan biji. Progymnospermae mempunyai karakteristik yang merupakan bentuk antara Trimerophyta dan tumbuhan berbiji.

Meskipun kelompok ini menghasilkan spora, tetapi juga menghasilkan pertumbuhan xylem dan floem sekunder seperti pada Gymnospermae.

Progymnospermae juga sudah mempunyai kambium berpembuluh yang bifasial yang mampu menghasilkan xilem dan floem sekunder.

Kambium berpembuluh merupakan ciri khas dari tumbuhan berbiji. Salah satu contoh Progymnospermae adalah tipe Aneurophyton yang hidup pada jaman Devon, sudah menunjukkan system percabangan tiga dimensi dengan stelenya yang bertipe protostele.

Contoh lainnya adalah tipe Archaeopteris yang juga hidup di jaman Devon. Kelompok ini dianggap lebih maju karena sudah menunjukkan adanya system percabangan lateral yang memipih pada satu bidang dan sudah mempunyai struktur yang dianggap sebagai daun.

Batangnya mempunyai stele yang bertipe eustele yang menunjukkan adanya kekerabatan dengan tumbuhan berbiji yang sekarang.

Mempunyai sistem akar tunggang dan batang tegak lurus atau bercabang-cabang. Akar dan batang berkambium, sehingga selalu mengadakan pertumbuhan menebal sekunder.

Strobilus atau kerucut mengandung 2 daun buah (tempat menempel bakal biji), yaitu makrosporangium dan mikrosporangium yang terpisah satu sama lain. Penyerbukan hampir selalu dengan bantuan angin (anemogami).

Serbuk sari langsung jatuh pada bakal biji, dengan jarak waktu penyerbukan sampai pembuahannya relatif panjang. Sel kelamin jantan umumnya berupa spermatozoid yang masih bergerak dengan aktif.

Ciri – Ciri Gymnospermae

Gymnospermae memiliki ciri-ciri sebagai berikut:

  1. Bakal biji tidak terlindungi oleh daun buah.
  2. Pada umumnya perdu atau pohon, tidak ada yang berupa herba. Batang dan akar berkambium sehingga dapat tumbuh membesar. Akar dan batang tersebut selalu mengadakan pertumbuhan menebal sekunder. Berkas pembuluh pengangkutan kolateral terbuka. Xilem pada gymnospermae hanya terdiri atas trakeid saja sedangkan floemnya tanpa sel-sel pengiring.
  3. Mempunyai akar, batang, dan daun sejati.
  4. Bentuk perakaran tunggang.
  5. Daun sempit, tebal dan kaku.
  6. Tulang daun tidak beraneka ragam.
  7. Tidak memiliki bunga sejati.
  8. Alat kelamin terpisah, serbuk sari terdapat dalam strobilus jantan dan sel telur terdapat dalam strobilus betina.
  9. Struktur perkembangbiakan yang khas adalah biji yang dihasilkan bunga ataupun runjung. Setiap biji mengandung bakal tumbuhan , yaitu embrio yang terbentuk oleh suatu proses reproduksi seksual. Sesudah bertunas embrio ini tumbuh menjadi tumbuhan dewasa.
  10. Sperma atau sel kelamin jantan menuju kesel telur atau sel kelamin betina melalui tabung serbuk sari hanya terdapat pada tumbuhan berbiji.
  11. Tumbuhan biji mempunyai jaringan pembuluh yang rumit. Jaringan ini merupakan saluran menghantar untuk mengangkut air, mineral, makanan dan bahan – bahan lain.
  12. Tumbuhan berbiji terbuka memiliki pigmen hijau (klorofil) yang penting untuk fotosintesis yaitu suatu proses dasar pembuatan makanan pada tumbuhan.
  13. Gymnospermae memiliki batang yang tegak lurus dan bercabang-cabang. Daunnya jarang yang berdaun lebar, jarang yang bersifat majemuk, dan system pertulangan daunnya tidak banyak ragamnya. Hal ini sangat berbeda dengan karakteristik daun yang terdapat pada angiospermae yang sistem pertulangannya beraneka ragam.

Habitat Gymnospermae

Gymnospermae hidup di mana-mana, hampir di seluruh permukaan bumi ini. Mulai dari daerah tropis hingga daerah kutub dan dari daerah yang cukup air hingga daerah kering.

  • Ginkgophyta

Banyak ditemukan di negara Cina, khususnya di daerah kecil di Zhejiang Cina dan di Mu Tian Shan. provinsi di Timur

  • Cycadophyta

Cycadophyta hidup di daerah tropis dan subtropis.

  • Coniferophyta atau dapat disubut Pinophyta

Tumbuhan yang termasuk Coniferophyta hidup tersebar di berbagai daerah, bahkan hampir di seluruh daerah di dunia.  Pohon pinus dan cemara banyak tumbuh di Eropa bagian pegunungan.

  • Gnetophyta

Banyak tumbuh di daerah tropis dan subtropis.

Reproduksi Gymnospermae

Organ reproduksi pada gymnospermae disebut konus atau strobilus. Tumbuhan berbiji terbuka tidak memiliki bunga, sporofil terpisah-pisah atau membentuk srobilus jantan dan betina.

Makrosporofil dan makrosporangium yang tampak menempel pada strobilus betina. Letak makrosporofil dan mikrosporofil terpisah.

Sel kelamin jantan berupa spermatozoid yang masih bergerak aktif. Di dalam strobilus jantan terdapat banyak anteridium yang mengandung sel-sel induk butir serbuk. Sel-sel tersebut bermeiosis dari setiap sel induk terbentuk 4 butir serbuk yang bersayap.

Pada strobilus betina terdapat banyak arkegonium. Pada tiap-tiap arkegonium terdapat satu sel induk lembaga yang bermeiosis sehingga terbentuk 4 sel yang haploid.

Tiga mati, dan satu sel hidup sebagai sel telur. Arkegonium ini bermuara pada satu ruang arkegonium. Pada Gymnospermae sering terjadi poliembrioni, walaupun hanya ada satu embrio yang terus berkembang karena adanya pembelahan beberapa arkegonia.

Air sudah tidak digunakan sebagai media fertilisasi karena adanya pembentukan buluh serbuk pada serbuk sari yang berkecambah. Pada Coniferophyta dan Gnetophyta spermanya tidak mempunyai flagel, sehingga buluh serbuk menghantarkannya langsung ke mulut arkegonia.

Serta pada Cycas dan Gingko fertilisasinya merupakan bentuk antara kondisi pada paku-pakuan dan tumbuhan tanpa biji lainnya, yaitu spermanya mampu berenang bebas dan bentuk pada tumbuhan berbiji yaitu spermanya tidak mampu bergerak bebas.

Gametofi jantan umumnya bersifat haustorial, yaitu menyerap makanan dari ovulum ketika tumbuh, walaupun dibutuhkan buluh serbuk tetapi tidak langsung masuk ke arkegonium.

Buluh serbuk tersebut tumbuh dan menetap di dalam nuselus selama berbulan-bulan sebelum menuju gametofit betina. Setelah sampai di mulut gametofit betina, buluh serbuk robek dan melepaskan sel sperma yang berflagel banyak. Sperma tersebut kemudian menuju ke arkegonium dan membuahi telur.

Dengan adanya buluh sperma tersebut maka tumbuhan berbiji tidak ada lagi yang bergantung pada ketersediaan air pada fertilisasinya.

Proses Penyerbukan dan Pembuahan, Penyerbukan yang terjadi pada tumbuhan berbiji terbuka selalu dengan cara anemogami (penyerbukan dengan bantuan angin).  Serbuk sari jatuh langsung pada bakal biji. Selang waktu antara penyerbukan sampai pembuahan relatif panjang.

Pembuahan yang terjadi pada gymnospermae disebut pembuahan tunggal (setiap inti generatif melebur dengan inti sel telur).

Mikropil terdedah ke udara bebas.  Pembuahan pada gymnospermae disebut pembuahan tunggal, karena tiap-tiap inti sperma membuahi satu sel telur.

Strobilus jantan Þ serbuk sari Þ jatuh pada tetes penyerbukan (ujung putik) Þ buluh serbuk Þ membelah Þ inti tabung dan inti spermatogen Þ inti spermatogen Þ membelah Þ dua inti sperma Þ membuahi sel telur di dalam ruang arkegonium Þ zigot Þ lembaga di dalam biji Þ tumbuhan baru.

Manfaat Gymnospermae

Secara umum Gymnospermae bermanfaat bagi kehidupan manusia, di antaranya sebagai berikut.

  • Tanaman hias, misalnya cemara dan pakis haji.
  • Bahan industri, cat, dan obat – obatan, misalnya damar. Penghasil minyak cat (terpentin), misalnya pinus/tusam.
  • Bahan pembuat kertas dan korek api, misalnya kayu pinus dan kayu tumbuhan melinjo.
  • Sayur – mayur, misalnya melinjo.
  • Sumber makanan, misalnya melinjo.
  • Bahan untuk obat dan kosmetik, yaitu Ginkgo biloba

Klasifikasi Gymnospermae

  1. Kelas Cycadinae

Kelas Cycadinae juga dikenal sebagai Sikas, kelompok tanaman pertama kali muncul pada periode Carboniferous sekitar 320 juta tahun yang lalu, dan mereka sebenarnya tanaman darat yang dominan ketika dinosaurus menjelajahi bumi.

Tinggal di daerah subtropis dan tropis, mereka seperti pohon sawit dan biasanya memiliki batang yang besar dan tingginya bisa mencapai 18 meter atau lebih. Saat ini, ada 9 genera dan sekitar 100 spesies Cycadinae.

Kelompok tanaman dianggap memiliki pertumbuhan sekunder yang baik, yang pada dasarnya berarti mereka dapat meningkatkan lebar serta panjang.

Serbuk sari dan benih Kerucut sikas ditanggung pada tanaman yang berbeda, yang berarti ada tanaman jantan dan betina. Kerucut laki-laki yang microsporophylls dengan berbagai microsporangia sementara kerucut perempuan megasporophylls dengan lebih dari satu bakal biji.

Setelah deposisi serbuk sari dekat mikropil di ovula, perkecambahan terjadi dan tabung polen berkembang, menyerap nutrisi yang tumbuh dekat Arkegonium tersebut.

Tabung kemudian meledak dan satu sperma motil tunggal dilepaskan. Oleh karena itu, dalam kasus Cycadinae butir serbuk sari tidak membawa sperma langsung ke sel telur.

Adapun ciri-ciri umumnya yaitu :

  • Habitusnya menyerupai palma, seperti kelapa sawit, berkayu.
  • Batang, berkayu, terdapat penebalan sekunder kadang-kadang disebabkan oleh beberapa kambium yang berbentuk lingkaran, tumbuhan tumbuh keatas (tegak), tidak atau sedikit bercabang.
  • Daun, majemuk, pertulangan daun sejajar, daun lebar menyiirip ganda 2, roset batang, seperti berulang, tersebar dengan sisik berisi getah, ujung daun muda bercabang, tersusun sebagai tajuk di pucuk pohon.
  • Bunga, terminal atau lateral, besar, berkelamin tunggal, telanjang. Bunga jantan berbentuk kerucut, benang sari banyak, menjari ke arah dorsal atau melebar dan meruncing bagian ujung dengan banyak trakea. Bunga betina banyak terbuka,, bagian bawah melebar dan dibagian ujung berbentuk perisai dengan 2-8 bakal biji lateral.
  • Biji besar dengan kotiledon dua (terdapat pada bunga betina).
  • Akar, serabut.

Tumbuhan ini banyak tersebar di daerah tropis dan subtropis. Salah satu tumbuhan yang sangat kita kenal yaitu Pakis Haji (Cycas rumpii Miq).

Pakis Haji empelurnya banyak mengandung amilum, kulit batang kayu, biji muda dan getahnya dapat dijadikan menjadi obat.

Spesies lainnya Cycas siamensis Miq dijadikan sebagai tanaman hias. Cycas circinalis L. mengandung glikosida pakoein yang beracun.

  1. Kelas Coniferae

Coniferinae juga dikenal sebagai tumbuhan runjung, diketahui telah bertahan sejak periode Karbon Akhir sekitar 290 juta tahun yang lalu.

Menjadi yang terbesar dan paling beragam dari semua jenis gymnosperma, kelompok terdiri dari sekitar 50 genera dan 550 spesies.

Tanaman dalam kelompok ini biasanya sangat tinggi dan bisa mencapai lebih dari 100 meter. Contohnya termasuk pohon pinus, firs, dan cemara, semua memiliki nilai ekonomi yang besar.

Pinus, atau pohon-pohon pinus, mungkin yang paling akrab bagi kita diantara kelompok coniferinae. Dengan sekitar 90 spesies, pohon-pohon pinus memiliki luas batang yang menunjukkan pertumbuhan sekunder dan daun yang lancip seperti jarum, salah satu dari beberapa fitur tahan kekeringan.

Tanaman ini biseksual saat kecil, kerucut laki-laki berkerumun di cabang-cabang yang lebih rendah dan besar, kerucut perempuan soliter pada cabang atas.

Serbuk sari sangat berkurang dengan kantung udara besar, memberikan kepadatan rendah dan dengan demikian meningkatkan penyebaran angin.

Tabung polen dari tumbuhan runjung pembuangan sperma langsung ke dalam sitoplasma di mana lebih dari satu sel telur dibuahi, biasanya satu yang berkembang.

Adapun ciri-ciri umumnya, yaitu :

  • Habitus: semak rendah, tetapi umumnya pohon, bentuk dapat sangat besar dan biasanya selalu berwarna hijau sepanjang tahun.
  • Batang, struktur batang sama dengan dikotil. Kebanyakan dioecious tetapi banyak pula yang monoecious dan sedikit yang strobilinya biseksual.
  • Daun bentuk jarum dan berkelompok atau serupa sisik, daun dan sisik tersusun spiral, sisik dan braktea lepas, tiap sisik dengan dua biji sayap.
  • Strobilus, strobilus jantan dan betina umumnya dalam satu pohon, strobilus jantan lebih kecil dari strobilus betina (berkayu) dan terletak aksilaris, strobilus jantan umumnya terminal pada sirung pendek dengan banyak mikrosporofil bertangkai yang tersusun dalam suatu spiral. Strobilus betina umumnya aksilaris dengan banyak sisik-sisik penutup berbentuk spiral.
  • Biji, berbentuk sayap pada setiap sisik stobilus. Penyerbukan dan penyebaran biji dengan bantuan angin, serbuk sari dengan dua gelembung udara, kotiledon banyak.
  • Buah berbentuk kerucut.

Tumbuhan ini terdiri dari 9 marga dengan 215 spesies diseluruh dunia, salah satu contohnya Pinus merkusii.

Pohon pinus banyak hidup di Eropa bagian pegunungan. Di Eropa tanaman pinus disebut juga dengan evergreen, artinya daunnya tetap hijau sepanjang masa.

Tumbuhan dari ordo ini banyak dimanfaatkan oleh manusia. Misalnya, batang pinus digunakan untuk bahan industri kertas dan korek api.

Sedangkan damar digunakan untuk minyak terpenting dan obat-obatan. Selain itu, beberapa spesies dari kelas ini dapat dijadikan tanaman hias.

  1. Kelas Gnetinae

Hanya ada tiga genera yang masih ada dan sekitar 70 spesies Gnetinae. Tiga genera disebut Gnetum, Ephedra dan Welwitschia dan masing-masing sangat berbeda baik dalam struktur dan cara mereka bereproduksi.

Dalam kasus Gnetophyta, tabung pollen juga melepaskan sperma langsung ke dalam sitoplasma telur. Gentum adalah sekelompok pohon tropis dan tanaman merambat dengan daun kasar besar yang memiliki lamina yang luas dan bersih seperti pembuluh darah.

Gentum memiliki sekitar 30 spesies. kerucut jantan pada dasarnya adalah lapisan microsporangia dan ovula yang diaborsi sementara Strobilus betina terdiri dari susunan melingkar bakal biji.

Tidak ada Arkegonium yang dibentuk pada tanaman ini. Sekitar 35 spesies Ephera semak tropis dengan skala kecil seperti daun dan tampaknya disambung batang.

Mereka terdiri dari tanaman jantan dan betina terpisah dengan kerucut muncul sebagai rangkaian bracts dan Arkegonium terbentuk dalam ovula.

Mirabilis Welwitschia, satu-satunya spesies yang masih ada dari Welwitschia, ditemukan di daerah kering di barat daya Afrika dan itu adalah tanaman yang paling aneh.

Mayoritas tanaman di terpendam di dalam tanah berpasir dengan satu-satunya bagian yang terlihat seperti piringan cekung kayu besar dengan dua daun seperti sabuk.

Kerucut Pria tanaman ini kecil dan ditemukan tangkai pendek sementara kerucut perempuan jelas jauh lebih besar dan tidak ada Arkegonium terbentuk dalam hal ini baik.

Tanaman dalam kelompok ini adalah benar-benar mengejutkan mirip dengan tanaman berbunga jika dibandingkan dengan gymnosperma lainnya.

Adapun ciri-ciri umumnya, yaitu :

  • Habitus pohon yang lurus, ada yang berupa perdu, liana (tumbuhan memanjat).
  • Memiliki banyak cabang (tetapi cabang itu seringkali tidak bersambungan dengan bagian kayu batang, hingga mudah lepas).
  • Daun tunggal, duduk berhadapan. Berbentuk oval/lonjong dengan urat daun menyirip.
  • Pada xilem terdapat trakea.
  • Pada floem tidak memiliki sel pengering.
  • Strobilus tidak berbentuk kerucut, tetapi sudah dapat disebut “bunga”.
  • Batang mempunyai kambium, floeterma (lapisan terdalam pada korteks yang memiliki bentuk dan susunan khas, serta mengandung butir-butir pati), dan buluh-buluh kayu tanpa saluran resin.
  • Bunga majemuk bercabang-cabang dikasial (anak payung menggarpu), keluar dari ketiak daun. Ujung bunga majemuk, berbentuk bulir dengan bunga yang berkarang dalam dua daun pelindung yang berlekatan. Bunga jantan dengan tenda bunga berbentuk pembuluh. Bunga betina dengan tenda bunga berbentuk pembuluh dengan satu bakal biji di dalamnya yang mempunyai dua integumen.
  • Biji berdaging dibungkus oleh: sarkotesta yang berdaging atau lunak, sklerotesta yang keras, endotesta yang lembut atau tipis.
  • Manfaat: tumbuhan ini memiliki nilai ekonomis seperti daun muda dan buah untuk sayur, emping, serabut kulit untuk jala, dan lain-lain.

Marga (genus) Gnentum ini lebih dari 30 jenis yang hidup didaerah tropis. Anggota lainnya adalah Ephedra sp. dan Welwitschia sp.

Genus Ephendra atau yang dikenal dengan nama Mormon tea atau Ma Huang mengandung zat ephendrin dan pseudo-ephendrin.

Zat ini jika diminum dalam dosis rendah digunakan sebagai obat demam. Zat ini pula mengemulsikan sistem syaraf pusat sehingga tidak jarang digunakan sebagai narkoba yang dikenal dengan herbal ectacy. Ephendra tumbuh diseluruh gurun di dunia.

Gnetum latifolium Bl. Merupakan tumbuhan liana, tangkai dau mengandung air yang dapat diminum. Daun muda dan biji juga dapat di sayur, contoh lain Gnetum tenuifolium Ridl.

  1. Kelas Ginkgoinae

Fosil menunjukkan bahwa Ginkgoinae berawal pada periode Permian 280 juta yang lalu. Namun, sata-satunya yang bertahan dan berevolusi saat ini adalah Ginkgo biloba, alias pohon maidenhair, mudah dikenali karena daun berbentuk kipas dengan pola pembuluh darah dikotomis.

Berbeda dengan kebanyakan gymnosperma, Ginkgo adalah berganti daun dan daunnya jatuh di musim gugur setelah mengaktifkan warna emas yang indah.

Sebenarnya tidak ada populasi liar pohon ini yang tersisa di dunia, tetapi mereka telah dibudidayakan di kuil di Cina dan Jepang untuk waktu yang lama.

Benih tanaman sering memiliki bau busuk karena asam butirat dalam mantel daging dan karena itu biasanya hanya pohon jantan ditemukan di jalanan.

Seperti Sikas, Ginkgo juga menggugurkan daun tapi kerucut jantan dan betina yang sangat berkurang dan tumbuh pada batang pendek.

Pemupukan mungkin tidak terjadi sampai ovula siap dari pohon. Mikropil dari ovula akan mengeluarkan cairan lengket ketika dewasa yang memungkinkan serbuk sari menempel dan kemudian cairan lengket mengering, serbuk sari diambil.

Dalam hal ini, dua sperma motil dilepaskan dari tabung polen, yang juga hanya menyampaikan bagian jalan menuju sel telur.

Adapun ciri-cirinya, yaitu :

  1. Mempunyai daun yang berbentuk kapas, tumbuhan berumah dua, gamet jantan motil, dan proses penyerbukan di air.
  2. Strobilus jantan berbentuk kerucut, termasuk pohon meranggas.
  3. Lembaga mempunyai dua kotiledon.
  4. Tulang daun bercabang (menggarpu), dan daun mudah gugur.
  5. Batangnya bercabang-cabang dengan tunas yang pendek.

Contoh Ginkgoinae antara lain Ginkgo biloba (ordo Ginkgoales). Ginkgo adiantoides dan Ginkgo gardneri merupakan jenis Ginkgoinae yang sudah punah dan menjadi fosil.

Demikian pembahasan dari kami tentang  Pengertian Gymnospermae : Ciri dan Reproduksi secara lengkap dan jelas, semoga bermanfaat jangan lupa di share sobat WebChecKer.Me

Fungsi Protein

GuruKu
13 min read

Pengertian Daun

GuruKu
4 min read