Lumut gada (Lycopodium) adalah tumbuhan berpembuluh milik Pteridophyta. Mereka dicirikan dengan menghadirkan sporofil (daun yang membawa struktur yang menghasilkan spora) dalam strobili tegak.
Genus Lycopodium milik keluarga Lycopodiaceae dan terdiri dari sekitar 40 spesies. Hal ini hampir kosmopolitan dan tumbuh di tempat-tempat lembab, dengan banyak warna dan kandungan organik materi .
Lycopodium clavatum. Sumber: Jason Hollinger [CC BY 2.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/2.0)]
Batang dapat merayap atau tegak, dengan percabangan dikotomis dan jaringan pembuluh terletak di tengah. Daun sangat kecil, dikonfigurasi dengan cara yang berbeda di sekitar batang dan memiliki ikatan konduktif yang tidak bercabang.
Berbagai spesies lumut klub telah digunakan sebagai obat. L. clavatum digunakan untuk mengobati batu ginjal dan lumut klub lainnya untuk menyembuhkan luka bakar.
Spora lumut klub dikenal sebagai belerang tanaman dan digunakan untuk membuat tembakau dan lapisan pil yang lembam. Mereka saat ini digunakan dalam pengobatan homeopati.
Genus Lycopodium adalah homosporik (dengan spora yang sama) dan reproduksi seksual bergantung pada air. Gametofit dibentuk oleh perkecambahan spora, perkembangannya memakan waktu beberapa tahun dan berada di bawah tanah dan heterotrofik.
Sporofit muda secara nutrisi bergantung pada gametofit selama kurang lebih empat tahun. Selanjutnya, gametofit mati dan sporofit menjadi sepenuhnya autotrofik.
Indeks artikel
Karakteristik
Lumut klub adalah bagian dari tanaman vaskular tertua di planet ini. Mereka dicirikan dengan hanya memiliki trakeid sebagai unsur penghantar air dan konfigurasi pembuluh darah leluhur.
Morfologi vegetatif
Tanaman mencapai ketinggian hingga 30 cm dan konsistensi herba. Kebiasaannya bervariasi dan kita dapat menemukan spesies semak, memanjat, dan merayap.
Tubuh sporofit (fase diploid) dibedakan menjadi pucuk (bagian udara) dengan batang, daun, dan sistem akar. Percabangan bersifat dikotomis (puncak membelah menjadi dua membentuk dua cabang).
Batangnya bisa bersujud atau tegak dan daunnya mikrofilik. Mikrofil adalah daun yang sangat kecil yang memiliki ikatan pembuluh tunggal (kumpulan xilem dan floem) yang tidak bercabang.
Di Lycopodium daunnya kecil, umumnya kurang dari 1 cm, berbentuk bulat telur atau lanset dan konsistensinya kasar. Konfigurasi daun pada batang bisa heliks, berlawanan atau melingkar, dan dapat terjadi anisophilia.
Akar bercabang secara dikotomis dan bersifat adventif (tidak berasal dari embrio). Pada tumbuhan yang tegak, mereka berasal dari puncak batang dan tumbuh sampai muncul di pangkal. Akar tanaman merambat terjadi langsung ke arah pangkal batang.
Morfologi reproduksi
Strobili (sumbu reproduksi) tegak, sederhana, atau bercabang dua. Sporofil (daun yang mengandung sporangia) bersifat sementara dan memiliki sayap tipis di dasarnya. Sporangia (struktur yang menghasilkan spora) terletak di dasar sporofil dan berbentuk ginjal.
Strobili di Lycopodium. Sumber: Christian Fischer [CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)]
Sporanya kecil dan berdinding sel tipis. Mereka bisa berwarna kuning dan dalam beberapa kasus memiliki kandungan klorofil yang kecil. Selain itu, mereka menghadirkan ornamen yang bervariasi antar spesies, dari reticulated hingga baculada.
Gametofit dapat menyajikan berbagai bentuk -obconic, convolute, disk-shaped atau carrot-, dan berada di bawah tanah.
Ilmu urai
Batang Lycopodium memiliki epidermis yang tidak berlapis (dengan satu lapisan sel). Di bawah epidermis, beberapa lapisan sel parenkim dikonfigurasi, membentuk korteks.
Kemudian ada endodermis (jaringan yang terdiri dari selapis sel dengan dinding menebal) dan dua sampai tiga lapis perisikel (jaringan yang mengelilingi jaringan konduktif). Sistem vaskular adalah dari jenis plectostela (lempeng xilem dikelilingi oleh floem), yang dianggap primitif dalam tracheophytes.
Daun memiliki epidermis atas dan bawah, dan stomata (sel khusus dalam transpirasi dan pertukaran gas) dapat berada di kedua permukaan. Sel-sel mesofil (jaringan di antara kedua epidermis) berbentuk bulat dan dengan ruang antar sel.
Akar berasal dari jaringan internal batang. Pada puncaknya terdapat caliptra (struktur berbentuk topi) yang melindungi sel meristematik (khusus dalam pembelahan sel). Rambut akar berkembang berpasangan dari sel-sel epidermis akar.
Habitat
Spesies Lycopodium umumnya tumbuh di tempat yang lembab dan teduh dengan tanah asam atau kaya silika, dan dengan kandungan bahan organik yang tinggi.
Gametofit bawah tanah berkembang pada horizon bahan organik tanah, pada kedalaman antara 1 dan 9 cm. Sporofit umumnya berkembang di daerah yang dekat dengan gametofit.
Mereka didistribusikan di zona beriklim sedang dan tropis. Mereka ditemukan terutama di daerah pegunungan di utara dan selatan planet ini, dan di pegunungan tropis.
Reproduksi
Genus Lycopodium adalah homosporik (spora seks tidak berbeda secara morfologis). Strobili (kerucut) terletak di puncak cabang dan membawa sporofil.
Sporangia mengandung jaringan sporogenik yang bersifat diploid. Sel-sel ini kemudian membelah secara meiosis untuk menghasilkan spora haploid .
Lycopodium clavatum di dalam air. Sumber: Pmau [CC BY-SA 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)]
Pembentukan gametofit
Ketika spora matang, sporangia terbuka dan spora dilepaskan. Mungkin diperlukan beberapa tahun bagi spora lumut klub untuk membentuk gametofit .
Perkecambahan spora dimulai dengan pembentukan enam hingga delapan sel. Selanjutnya, spora beristirahat hingga satu tahun dan untuk perkembangannya membutuhkan keberadaan jamur. Jika infeksi jamur tanah tidak terjadi, gametofit tidak terus tumbuh.
Setelah jamur menginfeksi jaringan gametofit, pembentukan struktur seksual dapat memakan waktu hingga lima belas tahun.
Antheridia, archegonia dan fertilisasi
Gametofit Lycopodium adalah biseksual. Gamet jantan dan betina diproduksi di puncak struktur ini.
Antheridia (struktur jantan) berbentuk bulat dan menghasilkan sejumlah besar jaringan sporogenik. Jaringan ini akan membentuk banyak gamet jantan biflagelata (anterozoid).
Archegonia (bagian wanita) memiliki leher memanjang, yang terbuka saat strukturnya matang. Gamet betina terletak di dasar arkegonium.
Pemupukan lumut klub tergantung pada air. Gamet jantan biflagellata berjalan di dalam air sampai mencapai arkegonium.
Anterozoid (gamet jantan) dianggap tertarik pada gamet betina melalui kemotaksis. Anterozoid memasuki arkegonium melalui leher, berenang ke gamet betina, dan kemudian menyatu.
Setelah pembuahan terjadi, zigot (diploid) terbentuk yang dengan cepat mulai membelah untuk menghasilkan embrio. Setelah embrio berkembang, ia membentuk sporofit muda, yang dapat melekat pada gametofit selama beberapa tahun.
Nutrisi
Fase haploid (gametofit) dan diploid (sporofit) Lycopodium memiliki bentuk nutrisi yang berbeda. Mereka bisa heterotrofik atau autotrofik dalam berbagai tahap perkembangan.
Gametofit
Seperti disebutkan di atas, gametofit clubmoss dikaitkan dengan jamur endofit (internal) yang menginfeksi rizoid. Gametofit, yang berada di bawah tanah, tidak memiliki klorofil dan karena itu bersifat heterotrofik.
Gametofit Lycopodium memperoleh nutrisi yang diperlukan dari jamur yang menginfeksi jaringannya. Koneksi dibuat antara sel-sel jamur dan tanaman melalui mana nutrisi diangkut.
Telah diamati bahwa jaringan miselia dapat terbentuk di tanah yang menghubungkan gametofit yang berbeda.
Sporofit muda
Ketika embrio mulai berkembang, ia membentuk kaki yang terhubung ke gametofit. Struktur ini berfungsi untuk penyerapan nutrisi dan dikenal sebagai haustorium.
Selama sekitar empat tahun pertama kehidupan sporofit, ia tetap melekat pada gametofit. Fenomena ini dikenal sebagai matrotrofi, yang melibatkan ketergantungan nutrisi sporofit.
Sporofit menggunakan gametofit sebagai sumber karbon, tetapi tidak menjalin hubungan langsung dengan jamur tanah. Di bidang kontak antara kedua fase, sel-sel yang mengkhususkan diri dalam konduksi zat diamati.
Sporofit dewasa
Ketika gametofit terurai, akar sporofit bersentuhan dengan tanah. Pada saat ini mereka mungkin atau mungkin tidak mengembangkan hubungan simbiosis dengan jamur tanah.
Mulai saat ini, tanaman menjadi sepenuhnya autotrofik. Bagian hijau yang mengandung klorofil berfotosintesis untuk mendapatkan sumber karbonnya.
Akar bersentuhan dengan tanah, menyerap air dan nutrisi yang diperlukan untuk perkembangan tanaman.
Filogeni dan taksonomi
Genus Lycopodium milik keluarga Lycopodiaceae dari Pteridophytas. Ini adalah kelompok tumbuhan vaskular tertua di planet ini dan diyakini berasal dari Devon sekitar 400 juta tahun yang lalu.
Taksonomi Lycopodiaceae sangat kompleks. Untuk waktu yang lama, genus Lycopodium dianggap mencakup hampir semua spesies dalam keluarga.
Lycopodium dideskripsikan oleh Linnaeus pada tahun 1753 dalam Species Plantarum-nya . Selanjutnya, jenis kelamin dipisahkan ke dalam kelompok yang berbeda. Saat ini, para peneliti berbeda dalam mengenali 10 hingga 4 genera.
Lycopodium , sebenarnya, terdiri dari sekitar 40 spesies dan telah dibagi menjadi 9 bagian. Ini berbeda dalam kebiasaan pertumbuhan, ada atau tidak adanya anisofilia, bentuk sporofil dan gametofit, antara lain.
Dari sudut pandang filogenetik, genus Lycopodium adalah kelompok saudara dari Lycopodiella , yang membedakannya dengan strobilus tegaknya.
Kegunaan
Beberapa spesies Lycopodium telah digunakan sebagai obat, terutama karena kandungan alkaloidnya yang tinggi.
L. clavatum telah digunakan di Eropa sebagai produk obat sejak abad ke-16, ketika dimaserasi dalam anggur untuk mengobati batu. Kemudian, pada abad ketujuh belas, spora dikenal sebagai belerang tanaman atau bubuk lumut klub.
Bubuk ini digunakan untuk pembuatan tembakau (snuff) dan bubuk obat lainnya. Penggunaan lain yang diberikan pada spora dari beberapa spesies Lycopodium adalah sebagai lapisan lembam untuk pil.
Beberapa lumut klub juga telah digunakan untuk mengobati luka bakar pada kulit, nyeri otot, dan sebagai pereda nyeri untuk nyeri rematik. Saat ini digunakan untuk persiapan berbagai perawatan homeopati.
Referensi
- Field A, W Testo, P Bostock, J Holtum dan M Waycott (2016) Filogenetik molekuler dan morfologi subfamili Lycopodiaceae Huperzioideae mendukung tiga genera: Huperzia , Phlegmariurus dan Phylloglossum . Filogenetik dan Evolusi Molekuler 94: 635-657.
- Izco J, E Barreno, M Brugués, M Costa, J Devesa, F Fernández, T Gallardo, X Llimona, E Salvo, S Talavera dan B Valdés (1997) Botánica. McGraw Hill – Interamericana dari Spanyol. Madrid, Spanyol. 781 hal.
- Lindorf H, L. Parisca dan P Rodríguez (1985) Botani, klasifikasi, struktur, reproduksi. Universitas Pusat Venezuela, Edisi Perpustakaan. Caracas, Venezuela 584 hal.
- Orhan I, E Küpeli, B Sener dan E Yesilada (2007) Penilaian potensi anti-inflamasi clubmoss Lycopodium clavatum L. Journal of Ethnopharmacology 109: 146-150.
- Raven P, R Even dan S Eichorn (1999) Biologi tumbuhan. Edisi keenam. WH Freeman dan Penerbit Layak Perusahaan. New York, AS. 944 hal.
- Rimgaile-Voick R dan J Naujalis (2016) Keberadaan sporofit dan gametofit juvenil lumut gada (Lycopodiaceae) dalam kaitannya dengan tutupan vegetasi di hutan pinus kering. Jurnal Pakis Amerika 106: 242-257.
