Daur Hidup Gymnospermae

ASTALOG.COM – Dalam ilmu Biologi, terdapat jenis tumbuhan berbiji. Tumbuhan berbiji ini termasuk dalam kingdom Spermatophyta, dimana kingdom tersebut memiliki 2 divisi, yaitu untuk jenis tumbuhan berbiji terbuka yang dikenal dengan istilah Gymnospermae, dan untuk jenis tumbuhan berbiji tertutup yang dikenal dengan istilah Angiospermae. Keberadaan jenis Gymnospermae telah ada di bumi ini 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. Angiospermae yang ditemui sekarang dianggap sebagai penerus dari salah satu kelompok Gymnospermae purba yang telah punah, yaitu paku biji.

Istilah Gymnospermae sendiri diambil dari kata dalam bahasa Yunani, yaitu ‘Gymnos‘ yang artinya ‘telanjang’ dan ‘sperma‘ yang artinya ‘biji’. Jika menggabungkan kedua kata tersebut, maka Gymnospermae artinya adalah tumbuhan berbiji terbuka yang merupakan kelompok tumbuhan berbiji yang bijinya tidak terlindung dalam bakal buah (ovarium). Berbeda dengan Angiospermae dimana biji atau bakal bijinya selalu terlindungi penuh oleh bakal buah sehingga tidak terlihat dari luar, maka pada Gymnospermae, biji akan terekspos langsung atau terletak di antara daun-daun penyusun strobilus.

Klasifikasi Gymnospermae

Dalam klasifikasi tumbuhan modern, Gymnospermae sebenarnya tidak memiliki status taksonomi karena banyak petunjuk bahwa tumbuhan berbiji tertutup/berbunga (Angiospermae) adalah keturunan dari salah satu tumbuhan berbiji terbuka. Gymnospermae mencakup 3 divisi yang telah punah dan 4 divisio yang masih bertahan yaitu:

1. Bennetophyta (telah punah)
2. Cordaitophyta (telah punah)
3. Pteridospermophyta (telah punah – dianggap sebagai nenek moyang Angiospermae)
4. Pinophyta (tumbuhan runjung)
5. Ginkgophyta (tumbuhan ginkgo)
6. Cycadophyta (tumbuhan pakis haji dan kerabatnya)
7. Gnetophyta (tumbuhan melinjo dan kerabatnya)

Ciri-ciri Umum Gymnospermae

1. Termasuk jenis tumbuhan kormophyta, yaitu tumbuhan yang dapat dibedakan dengan jelas bagian-bagian tubuhnya yang meliputi akar, batang, dan daun.
2. Tidak mengalami pembuahan ganda.
3. Biji tidak ditutupi atau dibungkus oleh daun buah, tetapi terdapat dalam daun buah (makrosporofil) dan serbuk sari terdapat dalam bagian yang lain (mikrosporofil),
4. Daun buah penghasil dan badan penghasil serbuk sari terpisah, dan masing-masing disebut dengan strobilus sebagai alat reproduksi.
5. Batang berkambium dan mempunyai floeterma atau sarung tepung yaitu endodermis yang mengandung zat tepung.
6. Batang tidak bercabang atau bercabang, berkayu, dan tumbuh tegak ke atas.
7. Berakar tunggang dan berkambium serta mempunyai kaliptra.
8. Berkas pembuluh angkut belum berfungsi secara sempurna karena masih berupa tracheid.
9. Pembuahan tunggal selang waktu antara penyerbukan dengan pembuahan relatif lama.
10. Berdaun sempit, tebal dan kaku seperti jarum.

Daur Hidup Gymnospermae

Generasi yang dominan pada Gymnospermae adalah sporofit. Pohon pinus merupakan sporofit yang berkromosom diploid (2n). Gymnospermae bereproduksi secara generatif (seksual) dengan membentuk biji. Berikut ini daur hidup pohon pinus sebagai salah satu jenis Gymnospermae:

1. Pohon pinus (sporofit) berkromosom diploid (2n) yang sudah dewasa membentuk strobilus jantan (konus serbuk sari) dan strobilus betina (konus yang berovulasi).
2. Strobilus jantan memiliki sporofil berupa daun reproduktif kecil yang mengandung ratusan mikrospora. Sel-sel di dalam mikrospora mengalami pembelahan meiosis menghasilkan gametofit jantan berupa butir serbuk sari yang haploid (n).
3. Strobilus betina memiliki sporofil berbentuk sisik. Setiap sisik memiliki 2 bakal biji. Masing-masing bakal biji memiliki megasporangium (nuselus) yang terlindungi oleh lapisan integumen, dengan sebuah bukaan berbentuk lobang kecil yang disebut mikropil.
4. Penyerbukan terjadi bila serbuk sari jatuh pada strobilus betina, kemudian terisap masuk ke dalam bakal biji melalui mikropil. Namun proses pembuahan ovum oleh sel sperma baru akan terjadi sekitar satu tahun setelah terjadinya penyerbukan.
5. Di dalam strobilus betina terjadi pembelahan meiosis sel induk megaspora (2n) yang terdapat di dalam nuselus; dihasilkan 4 sel haploid (n). Namun, hanya 1 sel yang bertahan hidup dan tumbuh menjadi megaspora (n), sedangkan 3 sel lainnya mengalami reduksi, lalu mati.
6. Megaspora (n) membelah secara mitosis berulang-ulang dan tumbuh menjadi jaringan gametofit betina (n). Jaringan gametofit betina yang berdekatan dengan mikropil akan membentuk arkegonium yang berjumlah 2 atau 3, yang masing-masing mengandung 1 ovum.
7. Sementara itu, serbuk sari yang jatuh pada mikrofil akan berkecambah membentuk tabung (buluh serbuk sari), menembus nuselus menuju ke ruang arkegonium. Di dalam buluh serbuk sari terdapat 1 sel generatif yang membelah menjadi 2 sel, yaitu sel steril (dislokator) dan sel spermatogen. Sel spermatogen membelah menjadi 2 sel spermatozoid dengan ukuran yang berbeda (1 sel berukuran besar dan 1 sel berukuran kecil). Saat mencapai ovum, sel steril (dislokator) dan sel spermatogen yang berukuran kecil mati, sedangkan sel spermatozoid (n) yang berukuran besar membuahi salah satu ovum (n) sehingga terbentuklah zigot (2n).
8. Zigot (2n) akan tumbuh menjadi embrio (2n) yang merupakan sporofit baru. Embrio tersebut memiliki akar yang belum sempurna dengan beberapa daun embrionik. Embrio mendapatkan makanan dari jaringan gametofit (n). Embrio (2n) dan cadangan makanan (n) dikelilingi oleh selaput biji (2n) yang berasal dari integumen sporofit induk. Jadi, sebuah biji Gymnospermae terdiri atas 3 generasi, yaitu 2 generasi sporofit (2n) dan 1 generasi gametofit (n).