TUMBUHAN TINGKAT TINGGI

                         TUMBUHAN TINGKAT TINGGI

Pada tumbuhan kelas / tingkat tinggi dapat dibedakan atau dibagi menjadi dua macam, yaitu tumbuh-tumbuhan berbiji keping satu atau yang disebut dengan monokotil / monocotyledonae dan tumbuhan berbiji keping dua atau yang disebut juga dengan dikotil / dicotyledonae. Ciri-ciri tumbuhan monokotil dan dikotil hanya dapat ditemukan pada tumbuhan subdivisi angiospermae karena memiliki bunga yang sesungguhnya.

Perbedaan ciri pada tumbuhan monokotil dan dikotil berdasarkan ciri fisik pembeda yang dimiliki :

1. Bentuk akar
- Monokotil : Memiliki sistem akar serabut
- Dikotil : Memiliki sistem akar tunggang
2. Bentuk sumsum atau pola tulang daun
- Monokotil : Melengkung atau sejajar
- Dikotil : Menyirip atau menjari
3. Kaliptrogen / tudung akar
- Monokotil : Ada tudung akar / kaliptra
- Dikotil : Tidak terdapat ada tudung akar
4. Jumlah keping biji atau kotiledon
- Monokotil : satu buah keping biji saja
- Dikotil : Ada dua buah keping biji
5. Kandungan akar dan batang
- Monokotil : Tidak terdapat kambium
- Dikotil : Ada kambium
6. Jumlah kelopak bunga
- Monokotil : Umumnya adalah kelipatan tiga
- Dikotil : Biasanya kelipatan empat atau lima
7. Pelindung akar dan batang lembaga
- Monokotil : Ditemukan batang lembaga / koleoptil dan akar lembaga / keleorhiza
- Dikotil : Tidak ada pelindung koleorhiza maupun koleoptil

8. Pertumbuhan akar dan batang
- Monokotil : Tidak bisa tumbuh berkembang menjadi membesar
- Dikotil : Bisa tumbuh berkembang menjadi membesar

A. Contoh tumbuhan monokotil :
- Kelapa, Jagung, dan lain sebagainya.
B. Contoh tumbuhan dikotil :
- Kacang tanah, Mangga, Rambutan, Belimbing, dan lain-lain.

Ø SPERMATOPHYTA (TUMBUHAN BERBIJI)

Spermatophyta (tumbuhan berbiji) memiliki ciri-ciri antara lain: makroskopis dengan ketinggian bervariasi, bentuk tubuhnya bervariasi, cara hidup fotoautotrof, habitatnya kebanyakan di darat tapi ada juga yang mengapung di air (teratai), mempunyai pembuluh floem dan xilem, reproduksi melalui penyerbukan (polinasi) dan pembuahan (fertilisasi). Tumbuhan biji dibedakan menjadi dua golongan yaitu tumbuhan berbiji terbuka (Gymnospermae) dan tumbuhan berbiji tertutup (Angiospermae).

Gymnospermae (tumbuhan berbiji terbuka)
Ciri-ciri gymnospermae tidak mempunyai bunga sejati, tidak ada mahkota bunganya. Bakal biji terdapat di luar permukaan dan tidak dilindungi oleh daun buah, merupakan tumbuhan heterospora yaitu menghasilkan dua jenis spora berlainan, megaspora membentuk gamet betina, sedangkan mikrospora menghasilkan serbuk sari, struktus reproduksi terbentuk di dalam strobilus. Dalam reproduksi terjadi pembuahan tunggal.

Gymnospermae dibagi dalam empat kelompok yaitu pinophyta, cycadophyta, ginkgophyta dan gnetophyta. Pinophyta dikenal sebagai konifer, menghasilkan resin/getah, monoesis, daun berbentuk jarum, contohnya Pinus sp. Cycadophyta hidup di daerah tropis dan subtropis, diesis, contohnya Cycas revoluta, Cycas rumphii, Encephalartos transvenosus. Ginkgophyta hanya mempunyai satu spesies di dunia ini yaitu Ginkgo biloba, diesis, biji tidak di dalam rujung benar-benar terbuka ke udara bebas. Gnetophyta berbeda dengan kelompok lainnya karena memiliki pembuluh kayu untuk mengatur air pada bagian xilemnya. Contohnya Gnetum gnemon, Epherda dan Welwitschia. Manfaat gymnospermae yaitu untuk industri kertas dan korek api (Pinus dan Agathis), untuk obat-obatan (Pinus, Ephedra, Juniperus), untuk makanan (Gnetum gnemon), tanaman hias (Thuja, Cupressus, Araucaria).

·       Tumbuhan berbiji terbuka (Gymnospermae)

Gymnospermae (dari bahasa Yunani: gymnos (telanjang) dan sperma (biji) atau tumbuhan berbiji terbuka merupakan kelompok tumbuhan berbiji yang bijinya tidak terlindung dalam bakal buah (ovarium). Pada tumbuhan berbunga (Angiospermae, atau Magnoliophyta), biji atau bakal biji selalu terlindungi penuh oleh bakal buah sehingga tidak terlihat dari luar. Pada Gymnospermae, biji terekspos langsung atau terletak di antara daun-daun penyusun strobilus atau runjung. Pada melinjo misalnya, "pêntil"nya (yaitu bijinya) sejak dari "kroto" hingga melinjo masak dapat dilihat, sementara pada tusam biji terletak pada runjungnya.

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).

[sunting] Pengelompokan

Dalam klasifikasi tumbuhan modern, Gymnospermae tidak memiliki status taksonomi karena banyak petunjuk bahwa tumbuhan berbunga (Angiospermae, tumbuhan berbiji tertutup) adalah keturunan dari salah satu tumbuhan berbiji terbuka. Pemisahan antara tumbuhan berbiji terbuka dengan berbiji tertutup akan menyebabkan pemisahan yang parafiletik.

Gymnospermae mencakup tiga divisio yang telah punah dan empat divisio yang masih bertahan:

1. Bennetophyta, punah
2. Cordaitophyta, punah
3. Pteridospermophyta, sudah punah namun dianggap sebagai moyang Angiospermae
4. Ginkgophyta, dengan hanya satu jenis yang masih bertahan: Ginkgo biloba
5. Cycadophyta, pakis haji dan kerabatnya
6. Pinophyta, tumbuhan runjung
7. Gnetophyta, dengan anggota hanya dua genus: Gnetum (melinjo dan kerabatnya) dan Welwitschia.

Reproduksi seksual pada umbuhan umumnya melibatkan dua proses, yakni proses pembentukan gamet dan proses pembuahan (fertilisasi). Proses pembentukan gamet selalu melalui pembelahan meiosis, yaitu pembelahan reduksi, sehingga sel-sel gamet hasil pembelahan meiosis ini bersifat haploid (memiliki n kromosom). Sedangkan pada proses fertilisasi, kebalikan dari proses meiosis, yaitu penggabungan antara gamet jantan dengan gamet betina, sehingga dihasilkan sel yang bersifat diploid (hasil penggabungan kedua gamet yang haploid). Kedua proses tersebut (maeosis dan fertilisasi) membagi kehidupan organisme menjadi dua fase atau generasi yang berlainan, yaitu generasi gametofit dan generasi sporofit (Kimball, 1988).Generasi gametofit pada tumbuhan dimulai dengan spora yang dihasilkan dari proses meiosis. Spora ini bersifat haploid dan semua sel yang diturunkan (terdiferensiasi) dari sel ini juga bersifat haploid. Generasi ini yang menghasilkan sel gamet. Pada tahapan berikutnya, terjadi peleburan antara sel gamet jantan dan sel gamet betina (fertilisasi), sehingga dihasilkan sel yang bersifat diploid. Disinilah dimulainya fase sporofit, yaitu diawali dengan zigot yang merupakan hasil fertilisasi dan bersifat diploid.

Baik pada tumbuhan paku yang bersifat heterospor, misalnya selaginela, maupun tumbuhan gymnospermae, contohnya pinus, sdama-sama mengalami pergiliran generasi antara generasi sporofit dan generasi gametofit. Walupun begitu, terdapat beberapa perbedaan, antara siklus hidup pada paku heterospor dengan gymnospermae, misalkan pada perkembangan embrionya, dan banyak lagi yang lainnya.

Pada tumbuhan paku, yang biasa kita lihat adalah generasi sporofit. Pada awal musim panas, akan nampak bercak-bercak kecoklatan pada bagian bawah anak daun tumbuhan paku. Bercak-bercak tersebut disebut sorus dan berisi banyak sporangium.

 Jika kita lihat lebih dalam, di dalam sporangium ini terjadi pembelahan meiosis dari satu sel induk spora menghasilkan empat sel spora. Jika kelembaban menurun, sel-sel bibir berdinding tipis dari masing-masing sporangium terpisah dan anulus terbuka dengan perlahan-lahan, lalu dengan gerak yang cepat anulus meletik kedepan dan mengeluarkan spora-sporanya. Jika spora-spora ini sampai pada habitat yang sesuai, maka spora tersebut akan berkecambah membentuk benang-benang sel. Masing-masing spora akan tumbuh menjadi protalus yang dilengkapi dengan rizoid yang berfungsi untuk membantu penyerapan air dan mineral dari dalam tanah. Sel-sel protalus ini bersifat haploid dan merupakan generasi gametofit yang dewasa.

Pada bagian bawah protalus terdapat organ-organ seks, yaitu anteredium untuk pembentukan sperma dan arkegonium untuk pembentukan ovum. Apabila cukup air, sperma akan dilepas dan berenang menuju arkegonium, fertilisasi antara sel telur dengan sperma terjadi di dalam arkegonium, setelah terjadi fertilisasi dan terbentuk zigot, maka dimulailah generasi sporofit yang baru. Embrio sporofit berkembang dengan pembelahan mitosis yang terjadi berulang dari zigotnya.

Sepertihalnya pada tumbuhan paku, pada gymnospermae yang biasanya kita lihat adalah generasi sporofitnya. Generasi sporofit ini membentuk dua spora yang berbeda, yaitu mikrospora yang akan tumbuh menjadi gametofit jantan dan makrospora yang akan tumbuh menjadi gametofit betina. Baik makrospora dan mikrospora dibentuk pada sporangiumnya masing-masing, yaitu makrosporangium dan mikrosporangium. Kedua sporangium ini dibentuk pada strobilus yang terpisah, mikrosporangium pada strobilus jantan dan makrosporangium pada strobilus betina. Pada pinus, strobilus jantan dan betina dihasilkan pada satu pohon (dioseus).

Strobilus jantan pinus, umurnya lebih pendek dari pada strobilus betina. Di dalam strobilus jantan, terdapat mikrosporangium dan di dalam mikrosporangium inilah terbentuk mikrospora melalui proses meiosis. Sebelum dilepas, terjadi pembelahan mitosis yang mengahasilkan serbuk sari bersel empat yang kemudian dilepaskan ke udara. Demikian juga di dalam makrosporangium yang terdapat pada strobilus betina, megaspora mengalami perkembangan sehingga dihasilkan gametofit betina. Berbeda dengan yang jantan, pada betina struktur ini tidak dilepaskan, melainkan dipertahankan di dalam jaringan sporofit induknya. Fertilisasi antara gamet jantan dan gamet betina terjadi di arkegonium.

Tumbuhan paku heteropspor dan gymnospermae memiliki persamaan, yaitu dalam hal pembentukan dua macam spora dan pembentukan dua macam gametofit. Akan tetapi spora gymnospermae tidak berfungsi sebagai sarana penyebaran tanaman sebagaimana yang terjadi pada spora tumbuhan paku. Pada gymnospermae fungsi penyebaran tanaman diambil alih oleh biji.

Setelah pembuahan zigot berkembang dengan melakukan pembelahan mitosis, kemudian membentuk embrio yang sangat kecil sporofitnya. Di sekitar embrio ini berkembang endosperm yang berisi cadangan makanan. Pada tanaman gymnospremae struktur pohon dan tempat lokasi keberadaan antara strobilus jantan dan strobilus betina sangat membantu dalam proses penyerbukan. Pada pinus strobilus jantan berada di bagian ujung percabangan sedangkan strobilus betina berada di pangkal cabang, kedudukan ini sangat memungkinkan terjadinya fertilisasi.

Tumbuhan berbiji terbuka

Gymnospermae (dari bahasa Yunani: gymnos (telanjang) dan sperma (biji) atau tumbuhan berbiji terbuka merupakan kelompok tumbuhan berbiji yang bijinya tidak terlindung dalam bakal buah (ovarium). Pada tumbuhan berbunga (Angiospermae, atau Magnoliophyta), biji atau bakal biji selalu terlindungi penuh oleh bakal buah sehingga tidak terlihat dari luar. Pada Gymnospermae, biji terekspos langsung atau terletak di antara daun-daun penyusun strobilus atau runjung. Pada melinjo misalnya, "pêntil"nya (yaitu bijinya) sejak dari "kroto" hingga melinjo masak dapat dilihat, sementara pada tusam biji terletak pada runjungnya.

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).

 Pengelompokan

Dalam klasifikasi tumbuhan modern, Gymnospermae tidak memiliki status taksonomi karena banyak petunjuk bahwa tumbuhan berbunga (Angiospermae, tumbuhan berbiji tertutup) adalah keturunan dari salah satu tumbuhan berbiji terbuka. Pemisahan antara tumbuhan berbiji terbuka dengan berbiji tertutup akan menyebabkan pemisahan yang parafiletik.

Gymnospermae mencakup tiga divisio yang telah punah dan empat divisio yang masih bertahan:

• Bennetophyta, punah
• Cordaitophyta, punah
• Pteridospermophyta, sudah punah namun dianggap sebagai moyang Angiospermae
• Ginkgophyta, dengan hanya satu jenis yang masih bertahan: Ginkgo biloba
• Cycadophyta, pakis haji dan kerabatnya
• Pinophyta, tumbuhan runjung
• Gnetophyta, dengan anggota hanya dua genus: Gnetum (melinjo dan kerabatnya) dan Welwitschia.