Tumbuhan berbiji (Seed plants)

Evolusi pada tumbuhan darat

Tumbuhan darat di duga merupakan hasil evolusi dari tumbuhan air yaitu ganggang hijau. Fosil tumbuhan tertua, sekitar 450 tahun yang lalu bentuk tumbuhannya menyerupai tumbuhan lumut saat ini.
Tumbuhan tersebut memiliki struktur yang sederhana dan hidup dekat dengan daratan
Tumbuhan darat pertama adalah tanaman yang belum berpembuluh dan menghasilkan spora sebagai alat pembiakan (Bryophyta).
Tumbuhan paku merupakan tumbuhan darat pertama yang telah memiliki pembuluh dan menghasilkan spora sebagai alat perkembangbiakan.
Gymnospermae merupakan tanaman berpembuluh pertama yang menghasilkan biji, tetapi tidak memiliki bunga.
Angispermae merupakan puncak kesempurnaan evolusi dari tumbuhan darat, merupakan tanaman berpembuluh, berbunga dan berbiji dengan keanekaragaman yang sangat tinggi.

Jadi perkembangan proses evolusi tumbuhan darat dari tumbuhan yang tidak berpembuluh dan tidak memiliki biji menjadi tumbuhan berpembuluh yang menghasilkan biji, dan telah mengalami reduksi pada ukuran dari generasi gametofitnya. Dalam tumbuhan berbiji, generasi gametofit biasanya berukuran mikroskopis dan tetap berada dalam jaringan sporofitnya.
Tumbuhan berbiji merupakan tumbuhan heterospor dengan dua jenis spora yang berbeda ukuran yaitu mikrospora dan megaspora.
Secara umum daur hidup dari tumbuhan berbiji di ilustrasikan sebagai berikut:

Tanaman berbiji memiliki siklus hidup yang bergilir antara generasi gametofit dengan generasi sporofit, dan tidak membutuhkan air untuk proses fertilisasi gamet-gamet.
gametofit tumbuh dalam sporofit yang disebut conus atau runjung pada tanaman gymnospermae, dan bunga pada tanaman angisopermae.
Gametofit jantan terdapat dalam struktur kecil yang disebut serbuk sari. Sperma dalam serbuk sari tidak membutuhkan air untuk membuahi telur, bahkan serbuk sari bisa mencapai gametofit betina dengan perantaraan angin, serangga atau hewan kecil. proses ini disebut polinisasi (penyerbukan)
Megasporangium dikelilingi oleh jaringan sporofit yang disebut integumen. Integumen dan struktur yang terdapat di dalamnya (mengasporangium, megaspora) disebut ovula.

Mikrospora berkecambah di dalam jaringan sporofit dan menjadi serbuk sari. keseluruhan dari mikrogametofit (serbuk sari) di transfer ke daerah sekitar megagametofit melalui proses polinisasi (penyerbukan). Angin atau hewan kadangkala menyempurnakan proses transfer tersebut.
Ketika serbuk sari mecapai gametofit betina, ia membuat struktur berupa memanjang dalam megasporangium yang disebut buluh serbuk sari hingga mencapai sel telur. Sperma si transfer melalui struktur ini menuju sel telur. Keuntungan dari proses ini adalah sperma tidak membutuhkan air (berenang)untuk mencapai sel telur seperti tanaman yang tidak berbiji.

Biji

Biji mengandung embrio dari sporofit, cadangan makanan, kulit pelindung.
Embrio di dalam biji bersifat dorman ('tidur' atau tidak aktif)sehingga mampu bertahan dalam jangka waktu yang lama tanpa penambahan air atau makanan. ketika kondisi menguntungkan embrio mulai tumbuh atau dikatakan biji mulai berkecambah.

Struktur biji
1. biji mengandung embrio yang dibungkus oleh kulit biji yang disebut testa
2. dalam biji tersimpan cadangan makanan atau endosperm, yang digunakan oleh tanaman untuk tumbuh dan berkembang
3. Biji terbentuk dari ovula dewasa yang telah dibuahi

Bagian-bagian dari biji:
1. akar pertama yang disebut radikula
2. satu atau dua lembar daun embrio yang disebut kotiledon
3. daun pertama yang disebut plumula yang akan bercabang membentuk ranting
4. Batang yang terletak di bagian bawah kotiledon disebut hipokotil
5. batang yang terletak di bagian atas kotiledon disebut epikotil

berikut gambar bagian-bagian pembentuk biji:

Ciri tumbuhan berbiji:
1. multiseluler
2. autotrof (fotosintesis)
3. Memiliki klorofil a dan b dalam membran tilakoid
4. memiliki dinding sel yang mengandung selulosa (polysakarida)
5. menyimpan cadangan makanan dalam bentuk amilum (tepung)
6. mengalami pergiliran keturunan dalam daur hidupnya
7. berkembangbiak dengan menggunakan biji
8. memiliki jaringan pengangkut (fasis) untuk mengedarkan air dan bahan makanan

Beberapa faktor yang menyebabkan tumbuhan biji dapat hidup dengan baik di darat adalah:

1. memiliki kutikula (lapisan lilin) pada permukaan atas daun yang berfungsi untuk mengatasi penguapan yang terlalu besar
2. memiliki stomata dengan sel-sel penjaga (guard cell) yang dapat membuka dan menutup untuk mengatur kadar air dan mengatur proses penguapan
3. Alat perkembangbiakan (gamet) dilindungi oleh jaringan yang disebut gametangia, sehingga menghindari dari kerusakan mekanis dan chemis.
4. memiliki buluh serbuk sari sebagai tempat jalannya sperma menuju sel telur.
5. biji mengandung embrio dan makanan cadangan (endosperm)

Taksonomi
Tanaman berbiji dibedakan atas gymnospermae dan angiospermae. Gymnospermae memiliki biji terbuka yang terletak di conus atau runjung, angisopermae mempunyai bunga untuk menarik polinator dan menghasilkan biji

Gymnospermae
Tanaman gumnospermae terdiri atas 4 kelompok yaitu:
1. Cycadophyta
Tanaman yang mirip palem, bereproduksi dengan conus yang besar. Tanaman ini pertama kali muncul pada zaman triasic, sekitar 225 juta tahun yang lalu. Mereka hidup di daerah tropis dan subtropis

2. Ginkgophyta
Saat ini kelompok ginkgophyta hanya tingga satu species saja yaitu Ginkgo biloba. jenis ginkgo terlihat seperti fossil hidup. Tanaman ginkgo banyak ditanam di U.S dapat mengatasi polusi udara
3. Coniferophyta
merupakan gymnospermae dengan jumlah terbesar dengan lebih dari 500 species yang telah dikenali. Tanaman konifer (berdaun jarum) termasuk di dalamnya pinus, cemara, pohon cedar, sequoias, dan kayu merah



4. Gnetophyta
~ Gymnospermae yang berbentuk perdu, liana (tumbuhan memanjat) atau pohon.
~ Daun berhadapan, dengan tipe tulang daun menyirip
~ Strobilus tidak berbentuk kerucut
~ Anggota Gnetophyta yang paling terkenal adalah Gnetum gnemon. Daun muda, dan strobilus dapat di sayur, strobilus betina untuk pembuatan emping, dan kulitnya untuk benang jala atau bahan kertas dan makanan


berikut animasi daur hidup tanaman gymnospermae



Angiospermae
merupakan tanaman yang menghasilkan bunga dan buah. mahkota bunga yang berwarna warni menjadi daya tarik dari hewan untuk menyebarkan serbuk sari dari bunga ke bunga. Bunga mengandung ovarium yang mengeliligi dan melindungi biji. Setelah penyerbukan ovarium berkembang menjadi buah. Buah adalah jaringan tebal yang membunkus biji. Buah melindungi biji dan membantu penyebaran biji.

Struktur bunga
Bunga lengkap memiliki susunan sebagai berikut:

Materi gymnospermae dalam format Powerpoint (ppt) Download disini
Materi angiospermae dalam format Powerpoint (ppt) Download disini