Tumbuhan berbiji atau Spermatophyta berasal dari bahasa Yunani sperma yang artinya biji dan phyton yang artinya tumbuhan. Spermatophyta meliputi semua tumbuhan berpembuluh yang menghasilkan biji sebagai alat reproduksi generatif.
Spermatophyta memiliki ciri-ciri dan struktur tubuh sebagai berikut.
a. Tubuhnya sudah berkormus, yaitu dapat dibedakan antara akar, batang, dan daun sejati. Oleh karena itu, Spermatophyta digolongkan sebagai kormofita berbiji.
b. Tubuhnya makroskopis dengan ukuran yang bervariasi, yaitu mulai dari beberapa sentimeter (misalnya rumput-rumputan) hingga yang berukuran besar dengan tinggi 115 meter dan diameter mencapai 7 meter (misalnya redwood, yaitu Sequoiadendron giganteum dan Sequioa sempervirens).
c. Bentuk tubuh dapat dibedakan menjadi semak, perdu, liana, dan pohon.
Semak memiliki batang yang pendek, merayap, dan berumpun. Contohnya adalah alang-alang (Imperata cylindrica).
Perdu memiliki bentuk seperti pohon, tetapi batangnya kecil dan pendek. Contohnya adalah bunga pukul empat (Mirabilis jalapa).
Liana memiliki bentuk batang seperti tali tambang dan tumbuh melilit pada pohon lainnya. Contohnya adalah rotan (Calamus rotang).
Pohon memiliki batang besar dan tinggi. Contohnya adalah jati (Tectona grandis).
d. Perakaran tunggang atau serabut.
e. Batang berkambium atau tidak berkambium.
f. Memiliki jaringan pengangkut yang terdiri atas xilem dan floem pada batang, akar, dan daunnya.
g. Alat perkembangbiakan generatif berupa strobilus atau bunga.
h. Dapat hidup di berbagai habitat, baik di darat maupun di air.
Berdasarkan ada tidaknya daun buah yang melindungi biji, divisi Spermatophyta dibagi menjadi dua subdivisi, yaitu Gymnospermae dan Angiospermae. Gymnospermae atau Pinophyta yang disebut juga tumbuhan berbiji terbuka adalah kelompok tumbuhan yang bakal bijinya tidak dilindungi oleh daun buah (karpel). Sementara itu, Angiospermae atau Magnoliophyta yang disebut juga tumbuhan berbiji tertutup adalah kelompok tumbuhan yang bakal bijinya dilindungi oleh daun buah (karpel)
Gymnospermae berasal dari bahasa Yunani, yaitu gymnos yang artinya terbuka dan sperma yang artinya biji. Ini berarti, Gymnospermae adalah tumbuhan berbiji terbuka.
Ciri-Ciri dan Struktur Tubuh
Gymnospermae memiliki ciri-ciri dan struktur tubuh sebagai berikut.
Bakal biji tidak dilindungi oleh daun buah (karpel) dan terletak di luar megasporofil (ovarium). Megasporofil berupa sisik pendukung bakal biji yang terkumpul dalam bentuk strobilus. Strobilus umumnya berkayu, kecuali pada Cycas.
Belum membentuk bunga sebenarnya. Pada Gymnospermae, strobilus sering kali dianggap sebagai bunga.
Merupakan tumbuhan berumah satu atau berumah dua. Jika berumah satu, berarti dalam satu pohon terdapat strobilus jantan dan betina sekaligus. Namun, jika berumah dua, strobilus jantan dan betina terpisah pada pohon yang berbeda.
Merupakan tumbuhan berkayu dengan bentuk yang bervariasi. Batang dapat tumbuh membesar dan bercabang-cabang. Batang juga memiliki jaringan trakeid yang tersusun dari sel-sel berbentuk memanjang dan runcing. Jaringan ini berfungsi mengangkut air dari akar ke daun. Trakeid merupakan bentuk awal dari xilem.
Memiliki sistem perakaran serabut atau tunggang.
Daun memiliki bentuk bervariasi, ada yang kecil dan tebal seperti jarum dan ada juga yang berbentuk lembaran tipis.
Reproduksi dan Metagenesis (Siklus Hidup)
Reproduksi
Gymnospermae bereproduksi secara generatif melalui proses fertilisasi antara spermatozoid (n) dan ovum (n). Proses ini akan menghasilkan biji yang diploid (2n). Sebelum terjadi pembuahan, akan diawali dengan peristiwa penyerbukan yang umumnya dilakukan dengan bantuan angin (anemogami). Gymnospermae mengalami pembuahan tunggal, yaitu hanya terjadi pembuahan antara spermatozoid dan ovum yang akan membentuk zigot.
Metagenesis (Siklus Hidup)
Gymnospermae mengalami siklus hidup antara generasi gametofit dan generasi sporofit. Dalam siklus ini, generasi sporofit merupakan generasi yang dominan. Berikut ini adalah tahapan dalam siklus hidup Gymnospermae.
o Tumbuhan dewasa yang merupakan sporofit diploid (2n) menghasilkan strobilus (runjung) jantan dan strobilus (runjung) betina.
o Strobilus jantan tersusun dari sporofil yang mengandung ratusan mikrosporangium. Sel-sel di dalam mikrosporangium mengalami pembelahan meiosis, sehingga terbentuk gametofit jantan berupa butir serbuk sari yang haploid (n).
o Strobilus betina tersusun dari sporofil berbentuk sisik yang setiap sisiknya mengandung dua bakal biji. Masing-masing bakal biji memiliki megasporangium (nuselus) yang dilindungi oleh integumen (kulit bakal biji). Bakal biji ini juga dilengkapi dengan lubang kecil yang disebut mikropil.
o Jika serbuk sari yang terbawa angin jatuh pada strobilus betina, serbuk sari tersebut akan masuk ke dalam bakal biji melalui mikropil. Meskipun telah terjadi penyerbukan, pembuahan tidak langsung terjadi. Butuh rentang waktu yang lama antara terjadinya penyerbukan dan berlangsungnya pembuahan, yaitu dapat mencapai waktu satu tahun.
o Di dalam strobilus betina, sel induk megaspora yang diploid mengalami pembelahan meiosis, sehingga terbentuk 4 buah sel megaspora yang haploid. Namun, hanya satu sel megaspora yang tumbuh dan sisanya tereduksi.
o Megaspora (n) akan mengalami pembelahan mitosis berkali-kali, sehingga terbentuk gametofit betina. Jaringan gametofit betina yang berdekatan dengan mikropil akan membentuk arkegonium berjumlah dua atau tiga. Setiap arkegonium mengandung satu ovum (n).
o Serbuk sari yang jatuh ke mikropil akan berkecambah membentuk buluh serbuk sari menuju arkegonium. Di dalam buluh serbuk sari terdapat satu sel generatif. Sel generatif akan membelah menjadi dua sel, yaitu sel steril (dislokator) dan sel spermatogen. Sel spermatogen kemudian membelah lagi menjadi dua sel spermatozoid dengan ukuran yang berbeda, yaitu satu berukuran besar dan satu berukuran kecil. Pada saat terjadi pembuahan, sel dislokator dan sel spermatogen kecil akan mati, sedangkan sel spermatogen besar bersatu dengan ovum membentuk zigot yang diploid (2n).
o Zigot akan tumbuh menjadi embrio yang merupakan generasi sporofit baru. Embrio memiliki akar yang belum sempurna dan beberapa daun embrionik. Dalam perkembangannya, embrio akan mendapatkan makanan dari jaringan gametofit (n). Embrio (2n) dan cadangan makanan (n) dikelilingi oleh selaput biji (2n) yang berasal dari integumen sporofit induk. Jadi, dalam sebuah biji Gymnospermae terdapat 3 generasi sekaligus, yaitu 2 generasi sporofit (2n) dan 1 generasi gametofit (n).
3.) Klasifikasi
Berdasarkan struktur strobilusnya, subdivisi Gymnospermae dibagi menjadi 4 kelas, yaitu Cycadinae, Coniferinae, Gnetinae, dan Ginkgoinae.
Cycadinae memiliki ciri-ciri sebagai berikut.
Memiliki bentuk yang mirip dengan pohon palem, sehingga sering disebut palem sagu.
Batang pendek dan tidak bercabang dengan pertumbuhan yang sangat lambat.
Daun majemuk menyirip dengan kedudukan daun tersusun spiral rapat mengelilingi batang. Daun muda juga menggulung seperti pada daun tumbuhan paku.
Perakaran tunggang, panjang, dan berumbi.
Perkembangbiakan vegetatif dengan membentuk tunas di dekat pangkal akar.
Umumnya merupakan tumbuhan berumah satu, yaitu sporofil tersusun dalam strobilus jantan dan strobilus betina.
Habitatnya di daerah tropis hingga subtropis.
Contoh Cycadinae adalah Cycas rumphii (pakis haji), Cycas revoluta, Zamia floridana, dan Dioon edule.
Coniferinae memiliki ciri-ciri sebagai berikut.
Umumnya berupa pohon yang tinggi.
Memiliki daun yang kecil dan tebal seperti jarum atau sisik dan selalu tampak hijau. Pada wilayah subtropis, sepanjang musim dingin, daunnya tidak mengalami pengguguran. Oleh karena memiliki ciri khas selalu berwarna hijau sepanjang tahun, maka tumbuhan dalam kelompok ini disebut juga tumbuhan evergreen.
Bisa berumah satu, karena dalam satu pohon dihasilkan konus jantan dan konus betina. Konus jantan berukuran lebih kecil daripada konus betina dan tumbuh secara bergerombol. Namun, ada juga Coniferinae yang berumah dua.
Habitatnya di daerah subtropis hingga tropis dan merupakan tumbuhan dominan pada hutan konifer di belahan bumi utara
Contoh Coniferinae adalah Pinus merkusii (pinus), Agathis dammara (damar), Taxus baccata, dan Podocarpus neriifolius.
Gnetinae memiliki ciri-ciri sebagai berikut.
Berbentuk liana atau pohon dengan batang bercabang-cabang atau tidak bercabang-cabang.
Daun tunggal berbentuk lembaran, dengan tulang daun menyirip dan daun tersusun berhadapan.
Strobilus tidak berbentuk kerucut.
Merupakan tumbuhan berumah dua atau berkelamin tunggal. Dalam satu pohon, hanya dihasilkan strobilus jantan atau strobilus betina. Contoh Gnetinae adalah Gnetum gnemon (melinjo), Ephedra sinica, dan Welwitschia mirabilis.
Ginkgoinae memiliki ciri-ciri sebagai berikut.
Berbentuk pohon dengan tinggi mencapai 30 – 50 m.
Batang bercabang-cabang dengan tunas yang pendek.
Daun berbentuk kipas dengan tangkai yang panjang. Tulang daun bercabang menggarpu dan daun mudah gugur.
Merupakan tumbuhan berumah dua.
Dapat hidup pada daerah dengan tingkat polusi udara yang tinggi.
Contoh Ginkgoinae adalah Ginkgo biloba dan Ginkgo adiantoides, sedangkan Ginkgo gardneri sudah punah dan menjadi fosil.
4.) Manfaat bagi Manusia
Beberapa manfaat Gymnospermae bagi manusia adalah sebagai berikut.
Bahan kayu bangunan, seperti Sequoia (kayu merah), Podocarpus, dan Agathis (untuk kayu lapis atau tripleks).
Bahan industri kertas, seperti Pinus merkusii, Sequioa, dan Agathis alba.
Bahan makanan, seperti Gnetum gnemon (melinjo) yang daunnya untuk sayur dan bijinya untuk emping.
Bahan industri terpentin, seperti Pinus merkusii.
Bahan obat-obatan, seperti Ginkgo biloba.
Bahan kosmetik, seperti Ginkgo biloba yang dapat mengatasi penuaan
TUGAS 1 SPERMATOPHYTA (SILAHKAN LIHAT VIDEO PENJELASAN BERIKUT, KEMUDIAN BUATLAH RESUME ATAU RANGKUMAN DARI KEDUA VIDEO TERSEBUT DITULIS DI KERTAS DENGAN GAYA BAHASA SENDIRI YANG MUDAH DIPAHAMI, KEMUDIAN DI UPLOAD DI PERTEMUAN KE 9
VIDEO PENJELASAN
TUGAS 2 PLANTAE (Spermatophyta) batas waktu pengerjaan sampai dengan malam