Halaman
Regnum PlantaePada bab ini kamu akan mempe-lajari ciri-ciri berbagai divisitumbuhan dan peranannya dalamkehidupan. Setelah mempelajaribab ini diharapkan kamu dapatmendeskripsikan ciri umum divisidalam regnum Plantae danmengkomunikasikan peranannyadalam kehidupan.VIIBABKata kunci:lumut, paku, spora, biji, buahgametofit, sporofit, autotrof
Peta Konsepetiap hari kamu tentu menjumpai berbagai jenis tumbuhan. Tumbuhan sangat beragambentuk dan dapat beradaptasi hampir di semua tempat di Bumi. Dalam sistem klasifikasitumbuhan dimasukkan dalam regnum Plantae. Bagaimanakah ciri-ciri divisi dalamRegnum Plantae? Bagaimana perkembangbiakan dan apakah manfaatnya?SRegnum Plantaeada tidaknya jaringan pembuluhReproduksi• Liliopsida•MagnoliopsidaKlasifikasi• Hepatophyta•Bryophyta• AnthocerophytaSimbiosis denganOrganisme LainmeliputiTracheophytaAtracheophytalumutterdiri daripakuSpermatophytaGymnospermaeAngiospermaeada tidaknya bijiletak bakal bijiterdiri dariterdiri dariterdiri dari• Psilodophyta• Lycopodophyta• Equisetophyta• Pteridophyta• Pinophyta• Cycadophyta• Ginkagphyta• Gnetophytapergiliran keturunangametofitsporofitmengalamimeliputi dua fase
Regnum Plantae123Semua organisme dalam Regnum Plantae atau tumbuhanselnya bersifat eukariotik, multiseluler yang mempunyai cirikhusus yaitu bersifat fotoautotrof (memperoleh makanandengan fotosintesis yang memanfaatkan sumber energi darimatahari), tumbuh secara tak terbatas (mempunyai bagian yangsel-selnya selalu aktif membelah yaitu daerah meristem), selnyamempunyai dinding yang kaku terbuat dari selulosa, tidakmempunyai organ gerak aktif, tidak mempunyai sistem sarafdan indra, serta menunjukkan pergantian generasi antara haploiddan diploid dalam daur hidupnya. Generasi diploid dikenalsebagai sporofit dan generasi haploid dikenal sebagai gametofityang menghasilkan sel-sel gamet. Sel-sel tumbuhan telahmengalami diferensiasi sempurna membentuk jaringan yangmenyusun organ akar, batang, dan daun sejati.Ukuran tumbuhan bervariasi. Kamu dapat menemukantumbuhan yang berukuran hanya beberapa milimeter hinggamencapai tinggi lebih dari 90 meter. Diperkirakan ada 300.000hingga 350.000 jenis tumbuhan. Sampai dengan tahun 2004,287.655 jenis telah diidentifikasi, 258.650 jenis merupakantumbuhan berbunga dan sekitar 15.000 jenis termasuktumbuhan lumut.Tumbuhan mempunyai pigmen yang berperan sebagai pusatfotosintesis (klorofil a, klorofil b, dan karotenoid), sehinggabersifat autotrof dan menyimpan cadangan makanan dalambentuk pati. Hanya ada sedikit tumbuhan yang tidakmempunyai klorofil sehingga hidup sebagai parasit padaorganisme lain. Oleh karena itu tumbuhan memegang perananpenting dalam menjaga kelangsungan kehidupan di bumikarena rantai makanan diawali oleh tumbuhan hijau sebagaiprodusen. Semua energi yang digunakan oleh makhluk hidupdihasilkan oleh tumbuhan hijau melalui fotosintesis. Selain itufotosintesis juga menghasilkan oksigen yang penting bagi semuamakhluk hidup.Regnum Plantae meliputi tiga kelompok tumbuhan yaitutumbuhan lumut, tumbuhan paku, dan tumbuhan biji(Spermatophyta). Berdasarkan ada tidaknya jaringanpengangkut, tumbuhan dibedakan menjadi dua golongan yaitutumbuhan nonvaskular (Atracheophyta) dan tumbuhanvaskular (Tracheophyta). Tumbuhan nonvaskular belummempunyai berkas pengangkut yang sesungguhnya, meliputiberbagai jenis lumut. Tumbuhan vaskular sudah memiliki xilemdan floem sebagai alat pengangkutan. Di samping itu sudahmemiliki akar, batang, dan daun sejati (kormus) sehingga seringdisebut sebagai tumbuhan berkormus. Berdasarkan alatperkembangbiakannya, tumbuhan berpembuluh dapatdibedakan menjadi tumbuhan paku dan tumbuhan berbiji(Spermatophyta).Sumber: Bank Gambar Penerbit, 2006Gambar 7.2Sel tumbuhan bersifateukariotik, berdindingsel, dan mempunyaiklorofil.Sumber: Bank Gambar Penerbit, 2006Gambar 7.1Tumbuhan bersifat foto-autotrof, merupakanprodusen dalam suatuekosistem.
124Biologi SMA dan MA Kelas XTumbuhan lumut meliputi tiga divisi yaitu Hepatophyta,Bryophyta, dan Anthocerophyta. Umumnya berukuran kecilantara 1 – 10 cm atau lebih. Semua lumut tidak menghasilkanbunga atau biji, sebagai gantinya lumut menghasilkan sporasebagai alat perkembangbiakannya.1. Ciri-Ciri LumutLumut belum memiliki berkas pembuluh sejati (jaringanpengangkut air dan makanan tidak dapat dibedakan menjadixilem dan floem). Organ penyerap hara dan organ fotosintetikdapat dibedakan dengan mudah, namun belum memiliki akardan daun sejati. Organ penyerap haranya adalah rizoid. Daunterdiri dari beberapa lapis sel yang disebut mikrofil, umumnyatersusun rapat menutupi batang. Lumut tingkat tinggi telahmemiliki sel-sel khusus yang mengangkut air yang diserap daridalam tanah yang menyerupai xylem. Semua lumut bersifatfotoautotrof yaitu memperoleh makanan dengan fotosintesiskarena daunnya mempunyai kloroplas yang mengandungklorofil a, klorofil b, dan karotenoid.Lumut tidak mempunyai lapisan kutikula yang mencegahkehilangan air, sehingga lumut menghendaki habitat yanglembab atau basah, tidak terpapar sinar matahari langsung, baikdi atas tanah, bebatuan, atau di kulit pepohonan, Beberapa jenisberadaptasi sebagai tumbuhan air, sedang jenis yang lain tumbuhpada musim basah dan menjadi dorman ketika musim kering.Meskipun dapat ditemukan hampir di semua tempat, namuntidak ditemukan lumut yang hidup di laut. Tumbuhan lumutsering disebut tumbuhan pelopor, karena dapat tumbuh di suatutempat yang tidak dapat ditumbuhi jenis tumbuhan lain. Initerjadi karena tumbuhan lumut berukuran kecil tetapimembentuk koloni yang dapat menjangkau area yang luas.Jaringan tumbuhan yang mati menjadi sumber hara bagi lumutdan tumbuhan yang lain.Tumbuhan lumut memiliki peran dalam ekosistem sebagaipenyedia oksigen, penyimpan air (karena sifat selnya yangmenyerupai spons), dan sebagai penyerap polutan. Beberapaspesies Sphagnum dapat digunakan sebagai obat kulit dan matadan untuk membuat media tanam dalam budidaya tanamansecara hidroponik. Di Florida lumut Fontias antipyretica yanghidup di sungai yang alirannya tenang sering digunakan untukmembantu memadamkan kobaran api karena daunnya dapatmenyimpan banyak air.2. Daur Hidup LumutDalam hidupnya lumut mengalami pergiliran keturunanantara generasi gametofit dan generasi sporofit. Generasi gametofit(bersifat haploid) lebih menonjol dibandingkan generasi sporofit.Lumut yang sehari-hari kamu lihat adalah generasi gametofitnya.ATumbuhan LumutSumber: Ilmu Pengetahuan Populer, 2005Gambar 7.3Lumut menghasilkanspora sebagai alatperkembangbiakan.
Regnum Plantae125Pada fase ini lumut membentuk struktur batang dan daun,melakukan fotosintesis, membentuk organ reproduksi/gametangia (anteridium dan arkegonium), gamet, dan spora.Jika kedua gametangia terdapat dalam satu individu disebutberumah satu (monoisous atau autoisous) dan jika terpisah padadua individu disebut berumah dua (dioisous) sehingga terdapatlumut jantan dan betina. Generasi sporofit memperolehmakanan dari generasi gametofit, sehingga hidupnyatergantung pada generasi gametofit.Siklus hidup lumut dimulai ketika spora berkecambahmenghasilkan protonema. Protonema kemudian tumbuh danberdiferensiasi membentuk rizoid, batang, dan mikrofil. Dariujung batang berkembang organ reproduksi. Organ reproduksibetina disebut arkegonia yang dilindungi oleh modifikasi daunyang disebut perisaeta. Organ reproduksi jantan disebutanteridium yang ditutupi oleh modifikasi daun yang disebutperigonium. Arkegonium menghasilkan sel telur atau ovum dananteridium menghasilkan sperma yang berflagela dua. Spermakemudian berenang untuk membuahi sel telur. Pembuahan inihanya dapat berlangsung bila lingkungannya basah atau berair.Gerakan sperma ke arah sel telur berupakan gerak kemotaksis,karena adanya rangsangan zat kimia berupa lendir yangdihasilkna oleh sel telur. Hasil pembuahan membentuk zigotyang kemudian tumbuh memjadi sporofit yang bersifat haploid.Ketika sporofit masak (menjadi dewasa, yaitu berumur antara¼ – ½ tahun) akan membentuk tangkai panjang (disebut seta)yang ujungnya berupa kapsul yang disebut sporogonium. Didalam kapsul, setiap sel induk spora membelah menghasilkanempat spora yang berkumpul membentuk tetrad. Ketika sporatelah masak, kapsul pelindungnya pecah dan spora dibebaskan.Spora kemudian dilepaskan yang dapat berkecambah danmemulai siklus hidup lumut lagi. Secara singkat daur hiduplumut dapat kamu amati pada Gambar 7.4Gambar 7.5Lumut mengalami pergiliran keturunan antara fase gametofit dan sporofit.Sumber: Encyclopedia Britannica, 2006sporaprotonematumbuhan lumut (gametofit)zigotsporogonium (sporofit)sporaanterediumarkegoniumspermatozoidsel telur/ovumGambar 7.4Daur hidup tumbuhanlumut.Sumber: Ensiklopedia Umumarkegoniumsporofit dewasaspermaovumanteridiumsporangiumoperkulumspora dilepaskansporaprotonematunasrizoidorganseksgametofit betinaembrioarkegoniumgametofit jantan
126Biologi SMA dan MA Kelas XKegiatan 7.1Struktur Tumbuhan LumutA. TujuanMengamati struktur tumbuhan lumut.B. Alat dan Bahan1. Tumbuhan lumut2. Kaca pembesar3 . PisauC. Cara Kerja1. Carilah tumbuhan lumut yang ada di sekitar rumah atau sekolahmu, kemudiandengan hati-hati ambillah contoh beserta medianya menggunakan pisau.2. Amatilah struktur tumbuhan lumut dengan cermat menggunakan kaca pembesar.3. Gambarlah hasil pengamatanmu dan berilah keterangan bagian-bagian tumbuhanlumut.D. Pertanyaan1. Dari hasil pengamatanmu, bagaimanakah struktur tumbuhan lumut? Apakahfungsi bagian-bagian tumbuhan lumut itu?2. Bagian apakah yang digunakan sebagai alat perkembangbiakan lumut?3. Lumut yang kamu amati termasuk generasi gametofit ataukah sporofit?Tunjukkan ciri-ciri fase gametofit dan fase sporofit.4. Jelaskan daur hidup tumbuhan lumut.Untuk memahami struktur tumbuhan lumut, lakukanKegiatan 7.1.3. Klasifikasi LumutTumbuhan lumut meliputi tiga divisi yaitu lumut hati(Hepatophyta), lumut daun (Bryophyta), dan lumut tanduk(Anthocerophyta).a. Divisi HepatophytaHepatophyta meliputi sekitar 8.000 jenis yang kebanyakanhidup di tempat lembab seperti pada batang pohon, tanah,atau batu cadas. Lumut ini membentuk massa berupalembaran dengan tepi yang terbelah-belah (disebut talus)yang berbentuk seperti hati. Pada beberapa jenis, talus inimembentuk daun sehingga lumut hati dapat dibedakanmenjadi lumut hati bertalus dan lumut hati berdaun (seringdisebut lumut sisik). Contoh lumut hati bertalus yaituMarchantia polymorpha,M. berteroana, Ricciocarpus natans,R. frostii. Lumut hati berdaun misalnya Porella.b. Divisi BryophytaMeliputi sekitar 14.000 jenis lumut daun yang dibagi menjaditiga ordo yaitu Bryales, Sphagnales, dan Andreales. Lumutdaun lebih mudah dikenali karena sering dijumpai di tempatyang agak terbuka. Semua lumut daun mempunyai batangdan daun semu yang berdiri tegak. Pada ujung batangterdapat alat perkembangbiakan generatif yaitu anteridiumSumber: Microsoft Encarta, 2006Gambar 7.6Marchantia polymorphasalah satu jenis lumuthati.
Regnum Plantae127Tugas 7.1dan arkegonium. Contoh dari ordo Bryales adalah Juni-perinum sp,Polytricum sp, Pogonatum sp, dan Funaria sp.Dari ordo Shpagnales misalnya Sphagnum fimbriatum,S. acutilfolium, S. squarrosum dan S. ruppinense. Semua jenisSphagnum sering dinamakan lumut gambut dan dapatdisterilkan untuk digunakan sebagai pengganti kapas.c. Divisi AnthocerophytaDivisi Anthocerophyta meliputi sekitar 300 jenis lumut yangkebanyakan tumbuh tanpa daun. Banyak ditemukan hidupdi tanah lembab sepanjang aliran sungai. Generasigametofitnya berbentuk pipih seperti cuping yangbentuknya tak beraturan. Contohnya adalah Anthoceros sp.Carilah informasi mengapa lumut sering disebuttumbuhan perintis. Apa yang menyebabkan lumut dapathidup di tempat yang tidak dapat ditumbuhi olehtumbuhan lain?Tumbuhan paku-pakuan (atau disingkat tumbuhan paku,dikenal pula sebagai pakis) telah memiliki sistem pembuluh sejati(kormus) tetapi tidak menghasilkan biji untuk reproduksinya.Sebagai gantinya tumbuhan paku menghasilkan spora sebagaialat perbanyakan generatifnya sehingga tumbuhan paku seringdisebut kormofita berspora.Tumbuhan paku tersebar di seluruh bagian dunia, kecualidaerah bersalju abadi dan daerah kering (gurun). Total spesiesyang diketahui sekitar 10.000 (diperkirakan 3.000 diantaranyatumbuh di Indonesia), sebagian besar tumbuh di daerah tropikabasah yang lembab. Tumbuhan ini cenderung tidak tahandengan kondisi air yang terbatas. Tumbuhan paku ada yanghidup sebagai saprofit dan ada pula sebagai epifit. Pakumenyukai tempat lembab (higrofit), dari kawasan pantai sampaidi daerah pegunungan tinggi.1. Ciri-Ciri Tumbuhan PakuBentuk tumbuhan paku bermacam-macam, ada yangberupa pohon (paku pohon, biasanya tidak bercabang), epifit,mengapung di air, atau hidrofit. Biasanya tumbuhan pakuberupa terna dengan rizoma yang menjalar di tanah atau pohonyang menyangga daun dengan ukuran yang bervariasi, dapatmencapai tinggi 6 m). Daun yang masih muda selalu meng-gulung sebagai ciri khas tumbuhan paku. Daun paku hampirselalu berupa daun majemuk. Sering dijumpai tumbuhan pakuhidup mendominasi vegetasi suatu tempat sehingga mem-bentuk belukar yang luas dan menekan tumbuhan yang lain.BTumbuhan PakuGambar 7.7Anthoceros sp.salahsatu jenis Athocero-phyta.Sumber:Indonesia Heritage Tetumbuhan,2002Sumber: Microsoft Encarta, 2006Gambar 7.8Daun muda tanamanpaku menggulung.
128Biologi SMA dan MA Kelas XAkar tumbuhan paku berupa akar serabut. Pada akar paku,xilem terdapat di tengah dikelilingi floem membentuk berkaspembuluh angkut yang konsentris. Batangnya jarang tumbuhtegak di atas tanah, kecuali pada paku tiang (Alsopila sp. danCyathea sp.). Batang paku kebanyakan berupa rhizoma. Tipeberkas pembuluh angkut batang sama dengan akar, yaitu tipekonsentris. Daun tumbuhan paku terdiri dari jenis yaitu daunyang khusus untuk asimilasi disebut tropofil dan daun yangkhusus menghasilkan spora disebut sporofil. Pada bagian bawahsporofil terdapat bulatan kecil berwarna coklat yang disebutsorus. Setiap sorus terdiri atas banyak sporangium adalah kotakspora. Indusium adalah selaput yang melindungi sorus muda.Selain berkumpul pada sorus, sporangium juga ditemukan padastrobilus dan sporokarp. Strobilus berbentuk kerucut, misalnyapada Selaginella sp. sedangkan sporokarp merupakan sporangiumyang dibungkus badan buah, misalnya pada Marsilea sp. danAzolla sp. Pada sporangium terdapat sel berbentuk cincin yangdisebut annulus yang sensitif terhadap kelembaban udara.Annulus berfungsi untuk mengeluarkan dan menyebarkan sporayang telah masak yaitu ketika keadaan udara panas dan kering.2. Daur Hidup PakuDaur hidup tumbuhan paku mengalami pergiliran keturu-nan yang terdiri dari dua fase utama yaitu gametofit dan sporofit.Tumbuhan paku yang kamu amati sehari-hari merupakan fasesporofit yang menghasilkan spora. Bentuk generasi fasegametofit dinamakan protalium, yaitu tumbuhan kecil berupalembaran berwarna hijau, mirip lumut hati, akar berupa rizoid,tidak berbatang, dan tidak berdaun. Protalium tumbuh darispora yang jatuh di tempat yang lembab. Protalium menghasil-kan anteridium yaitu organ penghasil sperma atau sel kelaminjantan dan arkegonium yaitu organ penghasil ovum atau sel telur.Agar terjadi pembuahan, lingkungan harus berair sebagai mediasperma berpindah menuju ovum. Ovum yang dibuahi berkem-bang menjadi zigot, kemudian tumbuh menjadi tumbuhanpaku baru. Perhatikan daur hidup paku pada Gambar 7.10.Berdasarkan spora yang dihasilkan dikenal 3 jenis tumbuhanpaku, yaitu sebagai berikut.a.Paku homospor atau isospor, menghasilkan satu jenis sporasaja, misalnya paku kawat (Lycopodium clavatum). Perhatikandaur hidup paku homospor pada Gambar 7.11.b.Paku heterospor, menghasilkan dua jenis spora yang berbedaukurannya. Spora yang kecil disebut mikrospora yangberjenis jantan, dan spora yang besar disebut makrosporayang berjenis betina. Hasil fertilisasi ovum oleh spermamenghasilkan zigot yang dapat tumbuh menghasilkantumbuhan paku. Misalnya paku rane (Selaginella wildenowii)dan semanggi (Marsilea crenata). Perhatikan daur hidup pakuheterospor pada Gambar 7.12.sporaprotolium (gametofit)zigottumbuhan paku (sporofit)sporaanterediumarkegoniumspermatozoidsel telur/ovumGambar 7.11Diagram daur hiduppaku homosporsporofilkantung sporarizoidspora kecambahgametofitpaku mudasporofitGambar 7.10Pergiliran keturunanpada tumbuhan paku.Sumber: Bank Gambar Penerbit, 2006anteridiumarkegoniumspermaovumzigotSumber: Bank Gambar Penerbit, 2006Sumber: www.wikipedia.comGambar 7.9Tropofil, daun yangmenghasilkan sporapada paku.
Regnum Plantae129Kegiatan 7.2Struktur Tumbuhan PakuA. TujuanMengamati struktur tumbuhan paku.B. Alat dan Bahan1. Beberapa jenis tumbuhan paku.2. Kaca pembesarC. Cara Kerja1 . Carilah beberapa jenis tumbuhan paku yang dapat kamu temukan di sekitar rumahatau sekolahmu. Jika memungkinkan, cabutlah dengan hati-hati dan bawalah kelaboratorium.2. Amatilah bagian-bagian tumbuhan paku dan buatlah gambar disertai keteranganbagian-bagiannya.3. Amatilah ujung daun yang masih muda dengan kaca pembesar. Semua jenis pakuujung daun muda selalu menggulung.4. Temukan bagian tumbuhan paku yang menghasilkan spora. Denganmenggunakan kaca pembesar gambarlah sorus dan bagian-bagiannya.D. Pertanyaan untuk Diskusi1. Bagaimanakah struktur tumbuhan paku? Apakah fungsi bagian-bagian tumbuhanpaku?2. Bagian manakah yang menghasilkan spora?3. Tumbuhan paku yang kamu amati termasuk fase gametofit ataukah fase sporofit?Bagaimanakah ciri-ciri fase gametofit dan sporofit tumbuhan paku?4. Jelaskan daur hidup tumbuhan paku.c.Paku peralihan, menghasilkan spora yang bentuk dan ukuran-nya sama (isospora) tetapi sebagian jantan dan sebagian betina(heterospora), misalnya paku ekor kuda (Equisetum debile).Untuk memahami struktur tumbuhan lumut, lakukanKegiatan 7.2.mikrosporaprotalium jantananteridiumspermatozoidmakrosporaprotalium betinaarkegoniumsel telurzigottumbuhan pakumikrosporofilmakrosporofilmikrosporogoniummakrosporogoniumGambar 7.12Skema daur hidup paku heterospor.Sumber: Biologi Umum, 2005V
130Biologi SMA dan MA Kelas X3. Klasifikasi Tumbuhan PakuDahulu semua kormofita berspora dimasukkan dalamPteridophyta. Jadi Pterydophyta meliputi berbagai jenis pakis(kelas Filicinae), paku ekor kuda (Equisetinae), paku rane danpaku kawat (Lycopodiinae), Psilotum (Psilotinae), serta Isoetes(Isoetinae). Namun pengujian secara molekular menunjukkanbahwa kelompok-kelompok paku tersebut mempunyai banyakperbedaan atau berkerabat jauh, sehingga setiap kelompokkemudian dimasukkan dalam divisi yang berbeda. Tumbuhanpaku dapat dikelompokkan sebagai berikut.a. Divisi PsilophytaMerupakan kelompok paku yang paling primitif, yaitubelum mempunyai struktur akar (berupa rizoma) dansebagian besar belum mempunyai daun. Sporangiumterletak di ketiak daun. Contohnya adalah Psilotum nudum.b.DivisiLycopodophytaMempunyai daun kecil-kecil atau berbentuk jarum atau sisik.Batangnya seperti kawat yang bercabang-cabang. ContohnyaLycopodium clavatum yang digunakan sebagai obat-obatan,Lycopodium cernuum yang digunakan sebagai karangan bunga,dan Selaginella.c. Divisi EquisetophytaHidup di pegunungan atau rawa-rawa. Mempunyai rhizomayang menjalar. Batangnya mengandung zat kersik yang dapatdigunakan sebagai penggosok logam. Daunnya menyerupaijarum dan tersusun dalam suatu lingkaran. Contohnyaadalah rumput betung (Equisetum debile).d. Divisi PteridophytaPteridophyta dianggap paku sejati atau paku benar. Ada yanghidup di darat dan ada pula yang hidup di air. Bentuk daunlebar, kedudukan daun menyirip, dan tulang daunnya jelasterlihat. Daun muda menggulung dan sorus terletak di bawahpermukaan daun. Contohnya adalah paku pohon (Cyanthea)paku tanduk rusa (Platycerium bifurcatum), suplir (Adiantumcuneatum), semanggi (Marsilea crenata), dan paku air (Azollapinnata).4. Manfaat Tumbuhan PakuTumbuhan paku mempunyai beberapa manfaat yaitu sebagaiberikut.a. Sebagai tanaman hias:1)Platycerium bifurcatum (paku tanduk rusa),2)Asplenium nidus (paku sarang burung),3)Adiantum cuneatum (suplir),4)Selaginella wildenowii (paku rane).b . Sebagai bahan penghasil obat-obatan:1)Asipidium filix-mas,2)Lycopodium clavatum.c. Sebagai sayuran:1)Marsilea crenata (semanggi),2)Salvinia natans (paku sampan atau kiambang).Gambar 7.13Lycopodium cernuum,salah satu jenis pakuLycopodophytaSumber:Indonesian Heritage Tetumbuhan,2002Gambar 7.14Paku pohon (Cyathealatebrosa), salah satujenis paku PteridophytaSumber:Indonesian Heritage Tetumbuhan,2002
Regnum Plantae131Tugas 7.2d. Sebagai pupuk hijau, yaitu Azolla pinnata karenabersimbiosis dengan Anabaena azollae (salah satu jenisganggang biru) sehingga mampu menambat nitrogen dariudara bebas.Pada zaman dahulu tumbuhan paku merupakantumbuhan yang dominan di Bumi. Carilah informasikehidupan tumbuhan paku pada zaman itu beserta bukti-buktinya.Tumbuhan berbiji mempunyai alat perkembangbiakangeneratif berupa biji. Oleh karena itu sering disebut tumbuhankormofita berbiji. Biji dihasilkan dari organ bunga sehinggatumbuhan berbiji juga disebut tumbuhan berbunga(Anthophyta). Tumbuhan berbiji dapat dibedakan menjadi duakelompok utama berdasarkan letak bakal bijinya, yaituGymnospermae dan Angiospermae.1. Tumbuhan Biji Terbuka (Gymnospermae)Kelompok tumbuhan ini mempunyai ciri khas bakal bijinyatidak dilindungi oleh satu atau beberapa daun buah. Jadi bakalbijinya kelihatan dari luar. Gymnospermae merupakantumbuhan heterospor, yaitu menghasilkan dua jenis spora yangberlainan berupa mikrospora dan megaspora. Mikrosporamenghasilkan serbuk sari. Kamu perlu mengetahui bahwabeberapa jenis Gymnospermae menghasilkan sel sperma(serbuk sari) berflagela yang diwarisi dari nenek moyangnyayang hidup di habitat akuatik. Bandingkan dengan tumbuhanlumut dan paku. Megaspora dibentuk di dalam megaspora-ngium, kemudian berkecambah membentuk gametofit betina.Megasporangium dan gametofit betina ini disebut bakal biji.Jika terjadi pembuahan, akan terbentuk embrio yang dilapisikulit biji. Biji yang dihasilkan biasanya mengalami masa istirahatsebelum berkecambah membentuk tumbuhan baru.Gymnospermae meliputi beberapa kelompok tumbuhanpurba yang telah punah dan kelompok yang masih bertahanhidup hingga sekarang. Gymnospermae purba misalnyaPteridospermae (tumbuhan seperti paku tetapi menghasilkanbiji), Bnnetittales, dan Cordaitales. Gymnopermae yang masihhidup sampai saat ini meliputi berbagai tumbuhan yangdikelompokkan menjadi 4 divisi yaitu Cycadophyta,Ginkgophyta, Pinophyta, dan Gnetophyta.CTumbuhan Berbiji (Spermatophyta)Gambar 7.15Biji tumbuhan Gymno-spermae tidak tertutupoleh daun buah.Sumber:www.wikipedia.com
132Biologi SMA dan MA Kelas Xa. CycadophytaTerdiri dari sekitar 185 spesies. Batangnya tidak bercabang,daun-daun majemuk tersusun sebagai tajuk di pucuk batangyang memanjang. Habitus (perawakan) menyerupai pohonpalem. Beberapa jenis memiliki pohon amat pendek, jenisyang lain dapat mencapai tinggi 9 meter, tetapi kebanyakantingginya sekitar 2 meter. Semua anggota Cycadophytaberumah dua. Strobilus yang dihasilkan berukuran besarnamun rata-rata reproduksinya rendah. Penyerbukan seringdibantu oleh serangga yang tertarik dengan aroma yangdihasilkan strobilus jantan dan betina. Beberapa jenisditanam sebagai tanaman hias. Contoh: Zamia sp. dan Cycasrumphii (pakis haji).b. GinkgophytaKelompok tumbuhan ini hanya diwakili oleh satu jenis yangmasih hidup yaitu Ginkgo biloba. Tumbuhan asli daratan Cinaini merupakan tumbuhan purba yang berhasil bertahanhidup hingga saat ini. Tumbuhan ini dibudidayakan sebagaipeneduh atau tanaman hias dan sebagai bahan obat-obatan.Orang Cina memanfaatkan tanaman Ginkgo sebagai obatbronchitis dan asma sejak ribuan tahun yang lalu. PohonGinkgo biloba berukuran besar, dapat mencapai tinggi30 meter. Daunnya melebar seperti kipas dengan belahanyang seolah-olah membagi daun menjadi dua bagian.Tumbuhan Ginkgo berumah dua, yaitu serbuk sari dan bakalbiji dihasilkan oleh dua tumbuhan. Biji yang dihasilkansebesar kelereng, keras, berwarna kekuningan, dan berbautidak enak.c. PinophytaPinophyta merupakan kelompok tumbuhan konifer(berdaun jarum), semuanya mempunyai habitus sebagaisemak dan pohon. Kelompok ini terdiri dari sekitar550 spesies yang diklasifikasikan menjadi tujuh famili, yangpaling terkenal adalah Pinaceae (kelompok tumbuhanpinus). Pinophyta mempunyai dua jenis strobilus yangberbentuk kerucut, yaitu strobilus jantan menghasilkanserbuk sari dan strobilus betina menghasilkan bakal biji.Strobilus jantan berbentuk tunggal atau merupakankumpulan beberapa strobilus, mula-mula berukuran kecil,kemudian mekar selama beberapa hari dan segera layu dangugur setelah serbuk sari tersebar. Strobilus betina berkayu,ukurannya bervariasi dari 1 cm hingga 60 cm. Pada genusJuniperus dan Taxus, strobilus betina mengalami modifikasihingga menyerupai buah buni. Beberapa tumbuhan koniferberumah satu, namun banyak pula yang berumah dua.Tumbuhan konifer dimanfaatkan sebagai tanaman hias,penghasil resin, sumber bahan bangunan, bahan baku kertas,batang korek api, dan lain-lain. Contoh: Pinus mercusii(pinus), Cupressus, Auraucaria, Agathis alba (damar), Abiesbalsama (balsam), Sequoia, Juniperus, dan Taxus.Gambar 7.18(a) Biji pohon pinus dan(b) daur hidup pinus.Sumber: Microsoft Encarta, 2006Gambar 7.16Cycas revoluta, salahsatu jenis Cycadophyta.Sumber: www.wikipedia.comGambar 7.17Biji tumbuhan Ginkgobiloba.Sumber: www.wikipedia.comabmeiosisovariumbuah kerucutbetinabuah kerucut jantanserbuk sarisel telurovulumbuluhserbuk sarifertilisasizigotbijisayaptanamanpinusperkecambahanserbuksarimeiosis
Regnum Plantae133d. GnetophytaKelompok tumbuhan Gnetophyta mempunyai strobilusjantan yang tersusun majemuk, daun-daun berhadapan atauberlingkar, dan tidak mempunyai saluran resin. Gnetophytaterdiri dari dua kelas yaitu Ephedraceae dan Gnetaceae.Ephedraceae merupakan semak dengan tinggi sekitar2 meter yang tumbuh tegak, menjalar, atau merambatdengan percabangan yang banyak. Kebanyakan hidup didaerah tropis dan subtropis di belahan bumi utara, umum-nya ditanam sebagai tanaman hias. Contoh Ephedra sp danWelwitschia sp. Gnetaceae mempunyai anggota satu genussaja yaitu Gnetum yang jenis-jenisnya banyak ditemukan diIndonesia. Ciri khas Gnetaceae adalah tumbuhan berumahdua, strobilus jantan dan betina tersusun berlingkar dalambentuk bulir. Benang sari tersusun dalam spiral, jumlahnyabanyak, dan terdapat di bawah lingkaran bakal biji yangmandul. Strobilus betina mempunyai bakal biji tersusundalam lingkaran, bakal biji yang fertil dibungkus oleh dualapis integumen. Contoh Gnetum gnemon (melinjo),G. latifolium, G. macrostachium, dan G. cuspidatum.2. Tumbuhan Biji Tertutup (Angiospermae)Semua tumbuhan berbiji tertutup termasuk dalam divisiMagnoliophyta. Bakal biji tumbuhan Angiospermae terletak didalam daun buah, sehingga tidak kelihatan dari luar. Tumbuhanyang sering kamu temui saat ini sebagian besar termasuk dalamAngiospermae yang meliputi sekitar 235.000 spesies tumbuhanberbunga. Sebagian besar makanan yang kamu konsumsi jugaberasal dari tumbuhan ini yang dapat berupa akar misalnyawortel, kangkung, bit, buah-buahan seperti apel, mangga,pisang, pepaya, serta biji-bijian dari kelompok tumbuhanLeguminosae dan Graminae.Divisi Magnoliophyta dibagi menjadi dua kelas berdasarkanjumlah kotiledonnya, yaitu Liliopsida (monokotil) dan Magno-liopsida (dikotil). Liliopsida meliputi sekitar 65.000 spesies,termasuk di dalamnya tumbuhan padi-padian, anggrek, palem,bambu dan lain-lain. Daun, batang, bunga dan akarnya bersifatspesifik. Sebagian besar Liliopsida memiliki pertulangan daunsejajar, batang dengan berkas pembuluh tersebar, bagian bungabunga berjumlah 3 atau kelipatannya, dan memiliki akarserabut. Ciri-ciri tumbuhan Magnoliopsida (dikotil) adalahmemiliki 2 kotiledon pada biji, tulang daun menjari, berkaspembuluh pada batang tersusun melingkar, daun mahkotabunga 4, 5 atau kelipatannya, dan memiliki sistem perakarantunggang.a. MagnoliopsidaTumbuhan Magnoliopsida berakar tunggang dan tulangdaunnya menyirip atau menjari. Batang bercabang-cabang,berkambium, tidak beruas-ruas, bagian bunga berjumlahbijidaging buahGambar 7.19Biji tumbuhan Angio-spermae terletak didalam daun buah.Sumber: Bank Gambar Penerbit, 2006
134Biologi SMA dan MA Kelas X2, 4, 5, atau kelipatannya. Magnoliopsida merupakantumbuhan dikotil yang memiliki biji berkeping dua.Beberapa familia dari Magnoliopsida adalah sebagai berikut.1) MagnoliaceaeBeranggotakan jenis-jenis yang relatif primitif, yangmampu bertahan hidup dari zaman dahulu.Beranggotakan sekitar 100 spesies dalam 10 genus.Beberapa jenis dipelihara sebagai tanaman hias, contohMagnolia grandiflora (cempaka putih), Michelia champaca(cempaka kuning-jingga), Michelia figo, dan Liridendron.2) CruciferaeTumbuhan familia ini beranggotakan sekitar 300 jenisyang tersebar luas di seluruh dunia, merupakan herbasemusim, dua musim, atau tahunan. Banyak ditanamsebagai tanaman hias, sayuran, dan obat. Contoh: Brassicaoleracea (kubis), Brasica rugosa (sawi), Raphanus sativus(lobak), Iberis umbellate (tanaman hias), Nasturtiumindicum (tempuyung untuk bahan obat), dan Nasturtiumofficinalis (selada air).3) CompositaeCompositae merupakan familia terbesar dari tumbuhanbunga, yaitu memiliki sekitar 20.000 jenis yang kebanya-kan berupa herba semusim atau tahunan. Bunganya kecildan sangat rapat, berkelompok membentuk kepala yangpadat. Mungkin kamu akan mengira sebagai bungatunggal. Contoh Ageratum conyzoides (babandotan), Lactucasativa (selada), Sonchus arvensis, Chrysanthemum (krisan),berbagai tanaman hias bunga seperti dahlia, aster, gerbera,dan Zinnia sp.(kembang kertas).4) LeguminosaeFamilia Leguminosae merupakan salah satu familia yangterbesar, mencakup 500 genus dan lebih dari 12.000 jenis.Tumbuhan ini dapat berupa herba, semak, liana, danpohon yang hidup di berbagi lingkungan. Ciri khasnyaadalah mempunyai bunga yang berbentuk kupu-kupudan buahnya berbentuk polong sehingga sering disebuttumbuhan polong-polongan. Umumnya ditanam sebagaisumber pangan, tanaman hias, sumber kayu, dan adayang dimanfaatkan kandungan biji atau resinnya.Beberapa jenis hidup sebagai gulma. Contoh: Caesalpiniapulcherrima (kembang merak), Bauhinia purpurea,Calliandra brevipes (kaliandra), Casia alata, Leucaneaglauca (kemlandingan), Parkia spesiosa (petai), Tamarindusindica (asam), Phaseolus radiatus (kacang hijau), Arachishypogaea (kacang tanah), dan Glycine max (kedelai).5)SolanaceaeFamilia ini beranggotakan sekitar 2.000 jenis, ada yangberupa pohon, perdu, dan herba. Bunganya berbentukterompet, banyak di antaranya merupakan tanamanbudidaya yang penting. Contoh: Solanum tuberosumGambar 7.20Bunga cempaka (Mi-chelia champaca) salahsatu jenis Magnoliaceae.Sumber: www.wikipedia.comGambar 7.22Tamarindus indica (asam),termasuk dalam familiaLeguminosae.Sumber:Indonesian Heritage Tetumbuhan,2002
Regnum Plantae135Tugas 7.3(kentang), Lycopersicon esculentum (tomat), Capsicumfrutescens (cabe), Nicotiana tabacum (tembakau), Daturafastuosa (kecubung), dan Atropa belladonna (akar dandaunnya bahan obat atropin.6)RosaceaeTerdiri dari sekitar 300 jenis. Struktur bunganya sangatberagam, memiliki kelopak dan mahkota berjumlah limadengan banyak sekali benang sari. Semua bagian bungamenempel pada tepi tabung bunga. Banyak ditanamuntuk menghasilkan buah dan sebagai tanaman hias.Contoh Rosa hybrida (mawar), Malus sylvestris (apel),Fragraria chilensis (arbei), Prunus armeniaca (apricot),Prunus persica (peach), Prunus amygdalus (almond), Pyruscommunis (pir), dan berbagai jenis Rubus.1. Carilah salah satu jenis tumbuhan Magnoliopsida yangada di sekitar rumah atau sekolahmu, kemudianamatilah struktur akar, batang, daun, bunga, danbijinya. Bagaimanakah ciri-ciri tumbuhan dikotil?2. Carilah informasi pemanfaatan tumbuhan Magno-liopsida beserta contoh tumbuhannya.b. LiliopsidaKelompok tumbuhan Liliopsida mempunyai akar serabutdan tulang daunnya sejajar atau melengkung. Batangnya tidakberkambium, tidak bercabang-cabang, tetapi beruas-ruas.Bagian bunga berjumlah tiga atau kelipatannya. SemuaLiliopsida merupakan tumbuhan monokotil yang memilikibiji berkeping satu, mencakup sekitar 50.000 jenis yangdikelompokkan menjadi 40 famili. Beberapa jenismempunyai habitus pohon, namun kebanyakan berupaherba semusim atau tahunan. Batangnya bercabang sedikitatau tidak sama sekali. Daunnya memiliki pelepah padapangkalnya, kebanyakan berupa daun tunggal dengantulang daun yang sejajar atau melengkung. Jaringanpembuluh tersusun dalam berkas yang tersebar dalamjaringan empulur. Batangnya tidak mempunyai kambiumsehingga hanya terjadi pertumbuhan oleh jaringan primer.Bunga Liliopsida mempunyai bagian bunga dengan jumlahkelipatan 3.Gambar 7.23Beberapa perbedaan ciri-ciri tumbuhan monokotil dan dikotil.Sumber: Ilmu Pengetahuan Populer, 2006Monokotilbatang tidak berkambium,letak berkas pembuluh tersebartulang daun sejajaratau melengkungbatang berkambium, letakberkas teraturtulang daun menyiripatau menjaribiji berkeping satubagian bunga berjumlah2, 4, 5, atau kelipatannyabiji berkeping duaDikotilbagian bunga berjumlahtiga atau kelipatannyaGambar 7.22Bunga mawar (Rosahybrida) salah satu jenisRosaceae.Sumber: Bank Gambar Penerbit, 2006
136Biologi SMA dan MA Kelas XTugas 7.41) LiliaceaeTerdiri dari sekitar 3.000 jenis. Bunganya terdiri darienam bagian hiasan bunga. Contohnya adalah Liliumlongiflorum (bunga leli), Asparagus officinalis (asparagus),Gloriosa superba (kembang sungsang), Tulipa sylvestris(bunga tulip), Allium cepa (bawang merah), Alliumsativum (bawang putih), dan Agave sisalana (tanamansisal, menghasilkan serat).2) PalmaeTerdapat ribuan jenis yang menjadi tanaman penting bagiumat manusia. Kebanyakan hidup berupa pohon didaerah tropis dan subtropis. Tumbuhan palmamerupakan sumber makanan (contoh kelapa atau Cocosnucifera, kurma atau Phoenix), sumber kayu, serat untukpakaian, daun untuk atap rumah, penghasil minyak,malam, tepung sagu, sebagai tanaman hias, dan lainnya.Coba kamu sebutkan jenis-jenis yang termasuk familiaPalmae yang kamu ketahui.3) GramineaeTercatat sekitar 7.000 jenis yang tersebar di seluruh bagianBumi dan tumbuh di berbagai macam iklim dari daerahtropis hingga kutub. Banyak dari Gramineae yangberkayu (misalnya bambu), namun sebagian besarmerupakan herba semusim atau tahunan. Daunnyasempit memanjang, pangkal daun membungkus batang,dan sering kali batangnya berongga dan beruas-ruas.Bunga Gramineae sangat kecil dan bergerombol dalambulir. Kamu tentu sudah mengenal jenis-jenis tumbuhanini beserta manfaatnya, coba sebutkan.4) OrchidaceaeFamilia ini sangat besar, meliputi sekitar 17.500 jenis yangsangat beragam, namun semuanya merupakan herbatahunan yang tersebar di daerah tropis dan subtropis.Ada yang tumbuh sebagai epifit dan ada yang hidup ditanah, beberapa jenis merupakan parasit karena tidakmempunyai klorofil. Banyak jenis tumbuhan ini yangdibudidayakan sebagai pewangi (misalnya vanili), namunkebanyakan ditanam sebagai tanaman hias.1. Carilah salah satu jenis tumbuhan Liliopsida yang adadi sekitar rumah atau sekolahmu, kemudian amatilahbentuk akar, batang, daun, bunga, dan bijinya.Diskusikan dengan kelompokmu untuk membahasciri-ciri tumbuhan dikotil.2. Sebutkan jenis-jenis Liliopsida yang bermanfaat bagimanusia beserta pemanfaatannya.Sumber: Bank Gambar Penerbit, 2006Gambar 7.24Anggrek Phalaeonopsismempunyai bunga yangindah dan tahan lama.
Regnum Plantae137RangkumanLatihan 5I. Pilihlah satu jawaban yang paling tepat!Kerjakan di buku tugasmu!• Regnum plantae meliputi berbagai jenis tumbuhan yang mempunyai ciri selnyaeukariotik, multiseluler, selnya berdinding dari selulosa, dan mempunyai klorofilsehingga bersifat fotoautotrof.• Tumbuhan dibedakan menjadi dua kelompok berdasarkan ada tidaknya jaringanpembuluh yaitu Atracheophyta dan Tracheophyta. Atracheophyta meliputi berbagaijenis lumut, sedangkan Tracheophyta meliputi berbagai jenis paku dan tumbuhanberbiji (spermatophyta).• Tumbuhan lumut umumnya berukuran kecil, tidak menghasilkan bunga atau biji,akar berupa rizoid, tidak mempunyai sistem pembuluh, mengalami pergiliranketurunan antara fase gametofit dan sporofit. Fase gametofit dominan dan fase sporofitberumur pendek, tergantung pada gametofit, dan menghasilkan spora sebagai alatperkembangbiakan. Tumbuhan lumut meliputi tiga divisi, yaitu Hepatophyta,Bryophyta dan Antocerophyta.• Tumbuhan paku bentuk dan ukurannya bervariasi, tidak menghasilkan bungamaupun biji, dan telah mempunyai sistem pembuluh. Paku mengalami pergiliranantara fase gametofit dan sporatif. Fase gametofit hidup bebas dan fase sporofitmembentuk spora pada daun sehingga terdapat dua jenis daun yaitu tropofil dansporofil. Meliputi empat divisi yaitu Psilodophyta, Lycopophyta, Equisetophyta, danPteridophyta.• Tumbuhan berbiji mempunyai sistem pembuluh yang jelas dan menghasilkan bijisebagai alat perkembangbiakan. Berdasarkan letak bakal bijinya tumbuhan berbijidibedakan menjadi dua yaitu tumbuhan biji terbuka dan tumbuhan biji tetutup.• Tumbuhan biji terbuka (Gymnospermae) bakal bijinya tidak dilindungi oleh daunbuah, maliputi empat divisi yaitu Pinophyta, Cycadophyta, Ginkgophyta, Gnetophyta.• Tumbuhan biji tetutup (Angiospermae) bakal bijinya terletak di dalam daun buah,meliputi dua divisi yaitu Liliopsida dan Magnoliopsida. Liliopsida meliputi berbagaitumbuhan monokotil sedangkan Magnoliopsida meliputi berbagai tumbuhan dikotil.3. Generasi gametofit pada tumbuhan lumutadalah ....a.sporogoniumd. protonemab. sporangiume.protaliumc.anteridium4.Spagnum dapat dimanfaatkan dalamkehidupan sehari-hari sebagai ....a.makanan ternakb. makananc.menghancurkan batud. membentuk tanahe.pengganti kapas1. Tumbuhan paku yang menghasilkan duajenis spora yang berbeda disebut paku ....a.homospord. ekor kudab. heterospore.sarang burungc.peralihan2. Pada lumut, sel telur yang telah dibuahiakan tumbuh menjadi ....a.protonemab. anteridiumc.arkegoniumd. protaliume.sporogonium
138Biologi SMA dan MA Kelas XWacana8. Berikut ini yang termasuk lumut hatiadalah ....a.Pogonatum cirrhatumb.Aerobiyopsis longisimac.Anthoceros laevisd.Sphagnum squarosume.Psilotum nudum9. Berikut ini yang bukan ciri tumbuhanlumut adalah ....a.multiselulerb . reproduksi dengan sporac.heterotrofd. yang menonjol gemetofitnyae.gametofit dan sporofit tetap menjadisatu10. Berikut ini yang termasuk tumbuhan pakuheterospor adalah ....a.semanggib . paku tiangc.paku ekor kudad. paku kawate.paku sarang burung5. Tutup kotak spora pada sporangiumtumbuhan lumut disebut ....a.kuncupd. sporangioforb. operkulume.gigi peristonc.kaliptra6. Perhatikan ciri-ciri tumbuhan berikut ini.(1) Tumbuhan hijau.(2) Bentuk pipih dan memiliki rhizoid.(3) Melekat di tanah.(4) Habitat tempat lembap.Dari ciri-ciri di atas dapat diduga bahwatumbuhan tersebut adalah ....a.lumut daunb. lumut Marchantiac.ganggang hijaud. rumpute.tanaman paku7. Kormofita berspora meliputi tumbuhanyang tergolong ....a.Psilophyta - Pteridophytab . Monokotil - Dikotilc.Anthophyta - Bryophytad. Spermatophyta - Anthophytae.Spermatophyta - Pteridophyta1. Sebutkan tiga kelompok utama tumbuhan Bryophyta.2. Buatlah skema siklus hidup tumbuhan lumut.3. Buatlah skema siklus hidup tanaman paku heterospor.4. Jelaskan daur hidup tanaman Gymnospermae.5. Jelaskan ciri-ciri yang membedakan kelompok tanaman Liliopsida dan Magnoliopsida.II. Jawablah pertanyaan-pertanyaan di bawah ini dengan tepat!Tumbuhan dan Kehidupan di BumiKamu pasti tahu bahwa matahari merupakan sumber energi utama di Bumi.Tumbuhan hijau mengubah energi matahari dalam proses fotosintesis menjadi senyawaorganik berenergi yang dapat digunakan oleh semua makhluk hidup di Bumi. Energimatahari secara langsung hanya bermanfaat untuk meningkatkan suhu, penerangan,pengeringan, dan sumber listrik. Tumbuhan juga menghasilkan oksigen yang diperlukanoleh semua makhluk hidup aerobik.Diskusikan dengan temanmu, bahwa tumbuhan merupakan unsur penting dalamkelestarian kehidupan di Bumi. Tunjukkan bahwa hampir semua sumber energi di Bumiberasal dari energi matahari melalui jasa tumbuh-tumbuhan.