BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Tumbuhan paku termasuk tumbuhan tertua di dunia karena ditemukan sebagai fosil dalam batu berusia 420 juta tahun. Fosil tumbuhan paku dari zaman Karbon, sekitar 360-268 juta tahun lalu, merupakan penyusun sebagian besar batu bara. Tumbuhan paku merupakan tumbuhan darat yang telah memilki akar, batang, dan daun sesungguhnya. Oleh karena itu, tumbuhan paku termasuk kelompok Cormophyta berspora. Tumbuhan paku (Pteridophyta) digolongkan tumbuhan tingkat rendah, karena meskipun tubuhnya sudah jelas memiliki kormus serta mempunyai sistem pembuluh tetapi belum menghasilkan biji dan alat perkembangbiakan yang utama adalah spora.
Sebagai tumbuhan tingkat rendah, Pteridophyta lebih maju daripada Bryophyta sebab sudah ada sistem pembuluh, sporofitnya hidup bebas dan berumur panjang, sudah ada akar sejati, dan sebagian sudah merupakan tumbuhan heterospor. Tumbuhan paku (Pteridophyta) adalah divisi dari kingdom Plantae yang anggotanya memiliki akar, batang, dan daun sejati, serta memiliki pembuluh pengangkut. Tumbuhan paku sering disebut juga dengan kormofita berspora karena berkaitan dengan adanya akar, batang, daun sejati, serta bereproduksi aseksual dengan spora. Tumbuhan paku juga disebut sebagai tumbuhan berpembuluh (Tracheophyta) karena memiliki pembuluh pengangkut.
B. Rumusan masalah
1. Apa yang dimaksud dengan Tumbuhan paku (Pteridophyta)?
2. Apa saja ciri-ciri Tumbuhan paku (Pteridophyta)?
3. Bagaimana daur hidup dari Tumbuhan paku (Pteridophyta)?
4. Apa manfaat dari Tumbuhan paku (Pteridophyta)?
C. Tujuan
1. Untuk mengetahui pengertian dari Tumbuhan paku (Pteridophyta).
2. Untuk mengetahui ciri-ciri dari Tumbuhan paku (Pteridophyta).
3. Untuk mengetahui daur hidup dari Tumbuhan paku (Pteridophyta).
4. Untuk mengetahui manfaat dari Tumbuhan paku (Pteridophyta).
BAB II
PEMBAHASAN
A. Pengertian Tumbuhan paku (Pteridophyta)
Tumbuhan paku (Pteridophyta) adalah divisi dari kingdom Plantae yang anggotanya memiliki akar, batang, dan daun sejati, serta memiliki pembuluh pengangkut. Tumbuhan paku sering disebut juga dengan kormofita berspora karena berkaitan dengan adanya akar, batang, daun sejati, serta bereproduksi aseksual dengan spora. Tumbuhan paku juga disebut sebagai tumbuhan berpembuluh (Tracheophyta) karena memiliki pembuluh pengangkut. Tumbuhan paku (Pteridophyta) digolongkan tumbuhan tingkat rendah, karena meskipun tubuhnya sudah jelas memiliki kormus serta mempunyai sistem pembuluh tetapi belum menghasilkan biji dan alat perkembangbiakan yang utama adalah spora. Sebagai tumbuhan tingkat rendah, Pteridophyta lebih maju daripada Bryophyta sebab sudah ada sistem pembuluh, sporofitnya hidup bebas dan berumur panjang, sudah ada akar sejati, dan sebagian sudah merupakan tumbuhan heterospor.
Seperti pada Bryophyta, pada Pteridophyta juga terdapat pergiliran keturunan yang menunjukkan adanya dua keturunan yang bergiliran. Individu yang menghasilkan gamet (gametofit) merupakan generasi yang haploid. Setelah terjadi fertilisasi akan terbentuk zigot yang merupakan permulaan dari keturunan yang diploid. Kemudian dari sini terbentuk individu yang diploid (sporofit) karena menghasilkan spora melalui pembelahan reduksi. Spora inilah yang merupakan permulaan dari generasi haploid. Dari spora akan terbentuk protalium melalui perkecambahan spora. Divisi Pteridophyta terbagi menjadi 4 kelas, yaitu: Psilophyinae (paku purba), Lycopodinae (paku kawat), Equisetinae (paku ekor kuda) dan Filicineae (paku sejati).
Tumbuhan paku termasuk tumbuhan tertua di dunia karena ditemukan sebagai fosil dalam batu berusia 420 juta tahun. Fosil tumbuhan paku dari zaman Karbon, sekitar 360-268 juta tahun lalu, merupakan penyusun sebagian besar batu bara. Tumbuhan paku merupakan tumbuhan darat yang sudah sempurna.
B. Ciri-ciri Tumbuhan paku (Pteridophyta)
1. Pterydophyta memiliki ciri-ciri struktur sebagai berikut :
a. Batang Pterydophyta bercabang-cabang menggarpu atau membentuk cabang-cabang kesamping yang bukan keluar dari ketiak daun.
b. Daun-daun pada Pterydophyta yang tinggi tingkat perkembangannya memiliki sifat-sifat yang sesuai dengan daun Spermatophyta.
c. Embrio sudah dapat dibedakan adanya dua kutub, yaitu kutub atas yang akan berkembang menjadi tunas dan kutub bawah yang disebut kutub akar. Kutub akar tidak terus berkembang membentuk akar, karena akar tumbuhan paku bersifat endogen dan tumbuh kesamping dari batang. Dengan demikian embrio Pterydophyta bersifat unipolar, akar yang keluar pertama tidak dominan dan segera disusul oleh akar-akar lain yang muncul dari batang. Akar memiliki kaliptra.
d. Pertumbuhan menebal sekunder karena kegiatan kambium belum ada.
e. Dalam akar, batang, dan daun terdapat jaringan pengangkut, yang terdiri atas xylem dan floem.
f. Sporofit memiliki kormus yang sesungguhnya. Sporangium dan spora terbentuk pada daun, kadang-kadang dalam ketiak atau ujung tunas. Daun-daun yang mempunyai sporangium disebut sporofil, sedangkan daun-daun yang steril disebuttropofil.
g. Sporangium memiliki lapisan-lapisan dinding yang menyelubungi jaringan sporogen. Sel-sel sporogen membulat dan memisahkan diri satu sama lain menjadi sel-sel induk spora. Masing-masing membelah reduksi menghasilkan 4 spora haploid yang dapat bergandengan tetraeder.
h. Lapisan sel-sel yang mengandung banyak plasma dan berguna memberi makan pada sel-sel sporogen dinamakan tapetum, terdapat disekeliling jaringan sporogen.
i. Spora memiliki tiga lapis dinding. Berturut-turut dari luar ke dalam yaitu : perisporium, eksosporium, dan endosporium.
2. Morfologi Tumbuhan paku (pteridophyta)
Bentuk tumbuhan paku bermacam-macam, ada yang berupa pohon (paku pohon, biasanya tidak bercabang), epifit, mengapung di air, hidrofit, tetapi biasanya berupa terna dengan rizomayang menjalar di tanah atau humus dan ental yang menyangga daun dengan ukuran yang bervariasi (sampai 6 m).
Ental yang masih muda selalu menggulung (seperti gagang biola) dan menjadi satu ciri khas tumbuhan paku..Sering dijumpai tumbuhan paku mendominasi vegetasi suatu tempat sehingga membentuk belukar yang luas dan menekan tumbuhan yang lain.
3. Bagian-bagian Tumbuhan paku (pteridophyta)
a. Akar
Akar tumbuhan paku merupakan akar sesungguhnya karena sel-sel akarnya sudah terdiferensiasi menjadi:
1) kuit luar (epidermis)
2) kulit dalam (korteks)
3) silinder pusat, terdapat buluh pengangkut brupa xylem yan dikelilingi oleh floem.
c. Daun
Macam-macam daun pada Tumbuhan paku (pteridophyta)
1) Daun yang kecil-kecil disebut Mikrofil
2) Daun yang besar-besar disebut Makrofil dan telah mempunyai daging daun (Mesofil)
3) Daun yang khusus untuk asimilasi disebut Tropofil
� Ukuran dan bentuk tubuh
Tumbuhan paku memiliki ukuran yang bervariasi dari yang tingginya sekitar 2 cm, misalnya pada tumbuhan paku yang hidup mengapung di air, sampai tumbuhan paku yang hidup di darat yang tingginya mencapai 5 m misalnya paku tiang (Sphaeropteris). Tumbuhan paku purba yang telah menjadi fosil diperkirakan ada yang mencapai tinggi 15 m. Bentuk tumbuhan paku yang hidup saat ini bervariasi, ada yang berbentuk lembaran, perdu atau pohon, dan ada yang seperti tanduk rusa.
Tumbuhan paku terdiri dari dua generasi, yaitu generasi sporofit dan generasi gametofit. Generasi sporofit dan generasi gametofit ini tumbuh bergantian dalam siklus tumbuahan paku. Generasi sporofit adalah tumbuhan yang menghasilkan spora sedangkan generasi gametofit adalah tumbuhan yang menghasilkan sel gamet (sel kelamin). Pada tumbuhan paku, sporofit berukuran lebih besar dan generasi hidupnya lebih lama dibandingkan generasi gametofit. Oleh karena itu, generasi sporofit tumbuhan paku disebut generasi dominan. Generasi sporofit inilah yang umumnya kita lihat sebagai tumbuhan paku.
� Struktur dan fungsi tubuh tumbuhan paku generasi sporofit
Tumbuhan paku sporofit pada umumnya memiliki akar, batang, dan daun sejati. Namun, ada beberapa jenis yang tidak memiliki akar dan daun sejati. Batang tumbuhan paku ada yang tumbuh di bawah tanah disebut rizom dan ada yang tumbuh di atas permukaan tanah. Batang yang yang tumbuh di atas tanah ada yang bercabang menggarpu dan ada yang lurus tidak bercabang. Tumbuhan paku yang tidak memilki akar sejati memilki akar berupa rizoid yang terdapat pada rizom atau pangkal batang. Tumbuhan paku ada yang berdaun kecil (mikrofil) dan ada yang berdaun besar (makrofil). Tumbuhan paku yang berdaun kecil, daunnya berupa sisik. Daun tumbuhan paku memiliki klorofil untuk fotosintesis. Klorofil tumbuhan paku yang tak berdaun atau berdaun kecil terdapat pada batang.
Tumbuhan paku sporofit memiliki sporangium yang menghasilkan spora. Pada jenis tumbuhan paku sporofit yang tidak berdaun, sporangiumnya terletak di sepanjang batang. Pada tumbuhan paku yang berdaun, sporangiumnya terletak pada daun yang fertil (sporofil). Daun yang tidak mengandung sporangium disebut daun steril (tropofil). Sporofil ada yang berupa helaian dan ada yang berbentuk strobilus. Strobilus adalah gabungan beberapa sporofil yang membentuk struktur seperti kerucut pada ujung cabang. Pada sporofil yang berbentuk helaian, sporangium berkelompok membentuk sorus. Sorus dilindungi oleh suatu selaput yang disebut indisium. Sebagian besar tumbuhan paku memiliki pembuluh pengangkut berupa floem dan xilem. Floem adalah pembuluh pengangkut nutrien organik hasil fotosintesis. Xilem adalah pembuluh pengangkut senyawa anorganik berupa air dan mineral dari akar ke seluruh bagian tumbuhan. Spora yang menghasilkan sporofit akan tumbuh membentuk struktur gametofit berbentuk hati yang disebut protalus atau protaliaum.
� Struktur dan fungsi tubuh tumbuhan paku generasi gametofit
Gametofit tumbuhan paku hanya berukuran beberapa milimeter. Sebagian besar tumbuhan paku memiliki gametofit berbentuk hati yang disebut protalus. Protalus berupa lembaran, memiliki rizoid pada bagian bawahnya, serta memiliki klorofil untuk fotosintesis. Protalus hidup bebas tanpa bergantung pada sporofit untuk kebutuhan nutrisinya. Gametofit jenis tumbuhan paku tertentu tidak memilki klorofil sehingga tidak dapat berfotosintesis. Makanan tumbuhan paku tanpa klorofil diperoleh dengan cara bersimbiosis dengan jamur.
Gametofit memilki alat reproduksi seksual. Alat reproduksi jantan adalah anteridium. Anteridium menghasilkan spermatozoid berflagelum. Alat reproduksi betina adalah arkegonium. Arkegonium menghasilkan ovum. Gametofit tumbuhan paku jenis tertentu memiliki dua jenis alat reproduksi pada satu individu. Gametofit dengan dua jenis alat reproduksi disebut gametofit biseksual. Gametofit yang hanya memiliki anteridium saja atau arkegonium saja disebut disebut gametofit uniseksual. Gametofit biseksual dihasilkan oleh paku heterospora (paku yang menghasilkan dua jenis spora yang berbeda).
Daun paku tumbuh dari percabangan tulang daun yang disebut frond, dan keseluruhan daun dalam satu tangkai daun disebut pinna.
JIka diperhatikan pada permukaan bagian daun (frond) terdapat bentuk berupa titik-titik hitam yang disebut sorus, dalam sorus terdapat kumpulan sporangia yang merupakan tempat atau wadah dari spora. Gambar dibawah ini menunjukkan sporangia yang tergabung dalam struktur sorus (jamak sori).
Tidak semua daun paku memiliki sorus (sori), daun paku yang memiliki sorus merupakan daun fertil yang disebut daun sporofil, daun paku yang tidak memiliki sorus disebut daun steril. Daun ini hanya mengandung klorofil dan banyak dimanfaatkan untuk proses fotosintesis. Daun ini disebut daun tropofil.
� Struktur sorus
Bagian luar dari sorus berbentuk selaput tipis yang disebut indusium. Bagian dalam sorus terdapat kumpulan sporangium yang didalamnya berisi ribuan spora.
Jika daun sporofil (daun fertil) diletakkan di atas permukaan kertas polos, maka bentuk spora akan terlihat seperti serbuk bedak berwarna hitam, coklat, kemerahan, kuning atau hijau tergantung jenis tumbuhan pakunya. Masing-masing spora akan tumbuh menjadi paku dewasa melalui proses yang komplek.
C. Daur hidup Tumbuhan paku (Pteridophyta)
Tumbuhan paku bereproduksi secara vegetatif dengan rizom. Rizom tumbuh menjalar ke segala arah membentuk koloni-koloni tumbuhan paku. Tumbuhan paku mengalami pergiliran keturunan atau metagenesis dengan dua generasi, yaitu generasi sporofit dan generasi gametofit.
1. Generasi Saprofit
Generasi sporofit atau tumbuhan penghasil spora adalah tumbuhan paku itu sendiri. Jadi, tumbuhan paku yang biasa kita lihat itu merupakan tumbuhan dalam fase sporofit. Sporofit paku berumur lebih lama di dapat banding gametofit. Sporofit dapat tumbuh lalu bertunas sehingga jumlahnya bertambah banyak. Ini merupakan reproduksi secara aseksual. Spora yang dihasilkan tumbuhan paku keluar dari sporangium dan tersebar mengikuti arah angin. Jika spora ini jatuh di tempat lembab, akan tumbuh menjadi tumbuhan baru yang dikenal sebagai protalium.
2. Generasi Gametofit
Merupakan tumbuhan penghasil gamet. Generasi gametofit ditandai dengan adanya protalium yaitu tumbuhan paku baru yang berbentuk seperti jantung, berwarna hijau, dan melekat pada substrat dengan rizoidnya. Generasi gametofit tidak berlangsung lama karena biasanya protaliumnya berukuran kecil dan tidak berumur panjang.
Di dalam protalium terdapat suatu gametangium sehingga dapat membentuk anteridium yaitu alat kelamin jantan yang akan menghasilkan sperma, dan arkegonium yaitu alat kelamin betina yang akan menghasilkan sel telur. Jika terjadi pertemuan antara sperma dengan sel telur maka akan terbentuk zigot dan akan tumbuh menjadi tumbuhan paku baru.
Berdasarkan jenis spora yang dihasilkan, tumbuhan paku dibedakan menjadi tiga, yaitu
1. Paku Homospora
Paku Homospora yaitu jenis tumbuhan paku yang menghasilkan satu jenis spora yang sama besar. Contohnya adalah paku kawat (Lycopodium), Nephrolepis, Drymoglossum.
2. Paku Heterospora
Paku heterospora memproduksi dua macam ukuran spora. Spora yang berukuran kecil dan berkelamin jantan disebut mikrospora. Spora yang berukuran besar dan berkelamin betina disebut makrospora. Contohnya : Selaginella (paku rane) yang dapat dijadikan tanaman hias dan Marsilea (semanggi) yang dapat dimakan.
Mikrospora akan tumbuh menjadi mikroprotalium sedangkan makrospora akan tumbuh menjadi makroprotalium. Mikropotalium membentuk mikrogametofit yang akan menghasilkan anteridium, sedangkan makroprotalium membentuk makrogametofit yang akan menghasilkan arkegonium. Anteridium menghasilkan sperma dan arkegonium menghasilkan ovum. Fertilisasi antara sperma dan ovum menghasilkan zigot. Zigot akan tumbuh menjadi tumbuhan paku yang akan menghasilkan spora, demikian seterusnya pergiliran keturunan pada paku heterospora
3. Paku Peralihan
Spora pada paku peralihan yang dihasilkan berukuran dan bentuk yang sma tetapi jenisnya berbeda. Protaliumnya hanya menghasilkan anteridia dan arkegonia saja. Fase gametofit paku lebih singkat dari pada sporofitnya. Alat kelamin berpa : anteredium menghasilkan spermatozoit dan arkegonium menghasilkan sel telur. Pembuahan sel telur oleh spermatozoit dibantu oleh air. Zigot yang dihasilkan berkutup satu, sehingga akarnya tidak berkembang seperti tumbuhan biji. Bila sporangium kering, anulus membuka dan spora-spora akan keluar. Spora jatuh ditemapat yang lembab akan tumbuh menjadi protalium. Selanjutnya protalium akan tumbuh menghasilan anteridium dan arkegonium. Dari perkawinan anatara rhizoid dan ovum menghasilkan zigot.zigot tumbuh menjadi menjadi tumbuhan paku (sporofit). Contoh tumbuhan paku peralihan adalah paku ekor kuda (Equisetum).
Spora paku jatuh di tanah subur akan tumbuh menjadi protalium. Protalium memiliki rizoid yang berfungsi untuk melekatkan diri pada tanah dan menghisap air serta mineral. Protalium akan tumbuh menjadi gametofit yang menghasilkan anteridium dan arkegonium. Anteridium menghasilkan spermatozoid sedangkan arkegonium menghasilkan ovum. Karena protalium menghasilkan gamet, maka protalium merupakan.
Generasi gametofit. Setelah terjadi pembuahan pada ovum oleh spermatozoid, terbentuk zigot. Zigot kemudian tumbuh menjadi tumbuhan paku. Daun-daun pada tumbuhan paku akan menghasilkan spora, sehingga tumbuhan paku merupakan generasi sporofit. Bila kotak spora pecah, spora-spora akan bertebaran dan jatuh. Spora yang jatuh pada tempat yang sesuai akan tumbuh menjadi protalium kembali.
D. Manfaat Tumbuhan paku (pteridophyta)
Manfaat dari tumbuhan paku antara lain :
1. Sebagai tanaman hiasan : Platycerium nidus (paku tanduk rusa) yang bentuknya seperti tanduk rusa dan sering ditanam dengan ditempelkan pada pohon, Asplenium nidus (paku sarang burung), Adiantum cuneatum (suplir), danSelaginella wildenowii (paku rane).
2. Sebagai bahan penghasil obat-obatan : Asipidium filix-mas dan Lycopodium clavatum.
3. Sebagai sayuran : Marsilea crenata (semanggi) dan Salvinia natans (paku sampan = kiambang). Beberapa tumbuhan paku ada yang diambil daunnya yang masih muda untuk sayur.
4. Sebagai pupuk hijau : Azolla pinnata yang hidup di sawah-sawah, bersimbiosis dengan anabaena azollae (ganggang biru) yang dapat mengikat N2bebas di udara menjadi senyawa yang dapat diserap oleh tumbuhan lain. Dengan demikian, Azolla pinnata dapat dijadikan pupuk hijau yang kaya nitrogen.
5. Sebagai pelindungan tanaman di persemaian : Gleichenia linearis.
BAB III
PENUTUP
A. Kesimpulan
Tumbuhan paku (Pterydophyta) merupakan tumbuhan berkormus dan berpembuluh yang paling sederhana. Terdapat lapisan pelindung sel di sekeliling organ reproduksi, sistem transpor internal, hidup di tempat yang lembap. Akar serabut berupa rizoma, ujung akar dilindungi kaliptra. Sel-sel akar membentuk epidermis, korteks, dan silinder pusat (terdapat xilem dan floem). Beradasarkan bentuk dan ukuran dan susunannya daun tumbuhan paku dibedakan menjadi mikrofil dan makrofil. Berdasarkan fungsinya daun tumbuhan paku dibedakan menjadi tropofil dan sporofil.
Tumbuhan paku bereproduksi secara aseksual (vegetatif) dengan stolon yang menghasilkan gemma (tunas). Gemma adalah anakan pada tulang daun atau kaki daun yang mengandung spora. Reproduksi seksual (generatif) melalui pembentukan sel kelamin jantan (gametangium jantan/anteridium) dan sel kelamin betina (arkegonium). Seperti pada lumut tumbuhan paku juga mengalami pergiliran keturunan (metagenesis). Metagenesis tersebut dibedakan antara paku homospora dan heterospora.
DAFTAR PUSTAKA
Saktiyono.1989.Biologi 1 Program Inti.Jakarta :Intan Pariwara
Sembiring, L. dkk. 2005. Biologi. Jilid 1. Jakarta: Sunda Kelapa Pustaka.
Oka,Anak Agung. Botani Tumbuhan Rendah. Metro : UMM
http://tra-lili.blogspot.com/2013/05/tumbuhan-paku-pteridophyta.html
http://putriemma.wordpress.com/2012/11/04/pteridophyta-dan-bryophyta/
