Pteridophytes: karakteristik, klasifikasi, reproduksi, nutrisi

Pteridophytes: karakteristik, klasifikasi, reproduksi, nutrisi

pteridofitas , tanaman vaskular “inferior” atau cryptograms vaskular terdiri dari sekelompok tumbuhan vaskular terestrial memproduksi spora, yang tidak menghasilkan bunga atau biji. Pakis, ekor kuda, dan lumut klub termasuk dalam kelompok ini.

Pteridophytes, tidak seperti angiospermae dan gymnospermae (kelompok utama tumbuhan vaskular terestrial), tidak menghasilkan bunga atau biji dan reproduksi mereka terjadi melalui spora.

Mengembangkan daun pteridophyte (Sumber: Hamas Fathani / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0), melalui Wikimedia Commons)

Namun, mereka diklasifikasikan dalam kelompok tracheophyta, karena mereka memiliki sistem vaskular, yang membuat mereka sangat berbeda dari lumut, lumut hati, dan lumut tanduk (Bryophyta sensu lato ), yang merupakan tanaman darat non-vaskular.

Meskipun mereka tidak terkait satu sama lain secara filogenetik, ahli botani telah memasukkan dalam kelompok pteridophytes 2 kelas tanaman vaskular “bawah” yang ada: Polypodiopsida (yaitu pakis dan ekor kuda) dan Lycopodiopsida (yaitu lycophytes).

Ada sekitar 15.000 spesies pteridophytes saat ini, menjadikannya kelompok yang benar-benar melimpah, hanya didahului oleh angiospermae. Mereka juga merupakan kelompok yang sangat beragam, tidak hanya dalam ukuran dan bentuk, tetapi juga dalam kebiasaan dan distribusi.

Seperti halnya tumbuhan “tingkat tinggi” lainnya, di daerah tropis kita menemukan keanekaragaman pteridophytes terbesar, karena sangat sedikit spesies yang telah dideskripsikan untuk iklim sedang. Namun, sejumlah besar spesies pakis, misalnya, ditanam sebagai tanaman hias di seluruh dunia.

Penting juga untuk berkomentar bahwa, karena mereka adalah tanaman dengan struktur dan siklus hidup yang relatif sederhana, mereka memiliki nilai yang besar dari sudut pandang filogenetik dan sistematis untuk pemahaman umum tentang struktur dan evolusi tanaman “lebih tinggi”.

Indeks artikel

Ciri- ciri pteridophyta

Pteridophytes memiliki karakteristik yang sangat khusus yang membedakannya dari kelompok tumbuhan lain seperti bryophyta (non-vaskular), angiospermae dan gymnospermae (berpembuluh dengan bunga dan biji atau hanya biji, masing-masing).

Ciri-ciri utama pteridophyta adalah:

– Mereka adalah tumbuhan vaskular, yaitu, mereka memiliki sistem internal untuk mengalirkan air dan bahan olahan (xilem dan floem).

– Mereka memiliki daun, sering disebut fronds, juga disebut mikrofilm yang terkecil, dan megafil yang terbesar; akar dan batang. Beberapa spesies pakis, misalnya, memiliki batang sejati.

Foto Dicranopteris linearis, sebuah pteridophyte (Sumber: Filo gèn ‘/ CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0) melalui Wikimedia Commons)

– Mereka tidak menghasilkan bunga atau biji, tetapi mereka menghasilkan spora.

– Tidak seperti lumut dan dengan cara yang mirip dengan sisa tumbuhan vaskular terestrial, kelompok ini memiliki fase sporofit sebagai fase dominan, yaitu tubuh tumbuhan yang kita amati sesuai dengan sporofit diploid (2n) dan bukan dengan gametofit haploid (n).

– Mereka adalah tanaman heterospora, yang berarti mereka menghasilkan dua jenis spora yang berbeda: megaspora dan mikrospora. Megaspora berkecambah menghasilkan gametofit betina (archegonia) dan mikrospora berkecambah menghasilkan gametofit jantan (antheridia).

– Meskipun mereka adalah tanaman yang sangat umum, tidak ada spesies yang dijelaskan sejauh ini dibudidayakan sebagai tanaman pangan, meskipun beberapa pucuk daun dari beberapa dikonsumsi di beberapa garis lintang.

Sistem pembuluh darah pteridophyta

Daun pakis hutan tropis

Pada semua tumbuhan berpembuluh, yaitu pada trakeofit, sistem konduksi vaskular mencakup dua jenis jaringan:

– Xilem, dibentuk oleh sel-sel tubular yang dikenal sebagai trakeid dan berspesialisasi dalam konduksi air dan nutrisi mineral.

– Floem, dibentuk oleh sel-sel yang dikenal sebagai unsur saringan dan khusus dalam konduksi getah atau bahan nutrisi yang diuraikan.

Pengaturan

Cara jaringan vaskular ini dikonfigurasi di dalam organ tumbuhan sering kali bersifat spesifik kelompok, tetapi kita dapat menunjukkan beberapa hal yang umum.

Di “bagian dalam” batang dan akar, jaringan pembuluh membentuk silinder yang dikenal sebagai prasasti, yang konformasi paling sederhana (protostela) terdiri dari xilem pusat, dikelilingi oleh “pita” floem; dimana kedua jaringan tersebut dikelilingi oleh endodermis yang disebut perisikel.

siphonostela

Sebagian besar pteridophytes memiliki apa yang disebut siphonostela, yang terdiri dari “medula” pusat di mana jaringan vaskular terletak membentuk silinder yang mengelilinginya.

Perbedaan penting antara pteridophytes dan tumbuhan vaskular lainnya berkaitan dengan fakta bahwa ketika organ-organ yang pertama matang, diameternya tidak bertambah, yang memang terjadi pada yang terakhir berkat sel-sel khusus yang membentuk jaringan yang disebut kambium. .

Klasifikasi

Bidang sistematika sangat dinamis dan berubah, dan apa yang sebelumnya dianggap sebagai “klasifikasi tradisional” dari tepi pteridophytes, hari ini dipandang sebagai “alien” dari kenyataan.

Sebelum masuk lebih jauh ke dalam klasifikasinya, perlu diperhatikan bahwa pteridophyta tidak membentuk kelompok monofiletik , yaitu tidak semuanya berasal dari nenek moyang yang sama, sehingga sering kali istilah “Pteridophyta” tidak dianggap sah. sebuah takson, meskipun terus digunakan secara informal.

Menurut laporan R. Walkowiak pada tahun 2017 untuk International Botanical Research Group, pteridophytes dapat diklasifikasikan lebih dalam 4 divisi, 6 kelas dan 20 ordo, yaitu:

– Lycopodiophyta : dengan kelas Lycopodiopsida (ordo Lycopodiales, 400 spesies), Sellaginellopsida (ordo Selaginellales, 450 spesies) dan Isoetopsida (ordo Isoetales, 130 spesies).

– Equisetophyta : dengan kelas Equisetopsida (ordo Equisetales, 15 spesies)

– Psilotophyta : dengan kelas Psilotopsida (ordo Psilotales, 12 spesies)

– Polypodiophyta : dengan kelas Polypodiopsida (ordo Osmundales, Hymenophyllales, Gleicheniales, Schizaeales, Plagiogyriales, Dicksoniales, Cyatheales, Marsiliales, Salviniales, Pteridales, Davalliales y Polypodiales; lebih dari 10.000 spesies)

Divisi Lycopodiophyta termasuk “lumut garrote”, meskipun bukan spesies lumut, dan “pinus tanah” (ordo Lycopodiales). Ada juga “spike lumut” (urutan Selaginellales) dan Isoetes atau quillworts dalam bahasa Inggris (urutan Isoetales).

Divisi Equisetophyta dan Psilotophyta terdiri dari dua kelas yang kurang lebih dikenal: Equisetopsida (di mana tanaman “ekor kuda” diklasifikasikan) dan Psilotopsida (di mana “pakis sikat” diklasifikasikan).

Akhirnya, divisi Polypodiophyta , yang mencakup kelas Polypodiopsida dan banyak ordonya, terdiri dari apa yang biasa kita sebut “pakis sejati”. Ini adalah divisi paling penting dalam kelompok pteridophytes, tidak hanya karena keragaman tetapi juga karena kelimpahan.

Reproduksi

Pteridophyta memiliki siklus hidup yang menghadirkan pergantian generasi “sejati”, karena fase haploid dan diploid hidup bebas.

Seperti yang telah kita sebutkan, fase dominan adalah fase sporofit, yang bertanggung jawab untuk produksi spora meiosis (meiosis) selama reproduksi aseksual. Ingatlah bahwa mereka adalah tanaman heterospora, yang menghasilkan mega dan mikrospora.

Diagram representatif dari siklus hidup pteridophyte (Sumber: Carl Axel Magnus Lindman / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0) melalui Wikimedia Commons dan dimodifikasi oleh Raquel Parada Puig)

Gametofit muncul dari perkecambahan spora ini dan merupakan mereka yang bertanggung jawab untuk berasal, dengan mitosis, gamet (betina dan jantan).

Baik sporofit maupun gametofit adalah “individu” yang hidup bebas, fotosintesis, dan multiseluler. Gametofit, sering dikenal sebagai ” prothalli “, tumbuh di tempat yang jauh lebih lembab dan lebih dingin daripada sporofit, karena mereka sangat bergantung pada air.

Ketergantungan ini disebabkan oleh antheridia (gametofit jantan) melepaskan gamet jantan (anterozoid) sehingga mencapai (melalui air) archegonia (gametofit betina) tempat ditemukannya ovosel, sehingga terjadi peleburan gamet. dan pembentukan zigot, yaitu selama reproduksi seksual.

Produk zigot dari fusi ini membelah untuk menghasilkan, kemudian, sporofit diploid (2n) yang, ketika menghasilkan spora melalui meiosis, membentuk gametofit baru yang kembali untuk menyelesaikan siklus.

Seks

Gametofit pteridophytes dapat diklasifikasikan sebagai dioecious, jika ada organisme jantan dan betina individu, atau sebagai monoecious, ketika gametofit yang sama menghasilkan antheridia dan archegonia.

Ketika datang ke gametofit berumah satu, ini dapat, pada gilirannya, didefinisikan sebagai protandric dan protogynic, tergantung pada apakah antheridia matang lebih awal dari archegonia atau sebaliknya, masing-masing.

Nutrisi

Pteridophyta

Seperti kebanyakan tumbuhan vaskular terestrial, pteridophytes adalah tumbuhan autotrofik, yaitu, mereka adalah organisme yang “menghasilkan makanan mereka sendiri” melalui fotosintesis (fotosintetik).

Dengan penjelasan di atas kita memahami bahwa kelompok tumbuhan ini pada dasarnya membutuhkan: energi cahaya (terutama dari sinar matahari ), karbon dioksida (CO2) dan air, untuk melakukan proses metabolisme yang diperlukan untuk pembentukan jaringan mereka. .

Mereka juga membutuhkan nutrisi mineral, yang dapat mereka peroleh langsung dari tanah melalui akarnya (mereka diserap dengan air) atau dari substrat tempat mereka tumbuh, yang dapat berupa tanaman lain (untuk spesies epifit) atau bahan tanaman yang membusuk, misalnya.

Contoh spesies pteridophyta

Karena divisi paling penting dalam pteridophytes sesuai dengan “pakis sejati”, kita akan menyebutkan beberapa spesies yang relevan:

Pakis “elkhorn” atau “tanduk rusa”

Foto Platycerium bifurcatum (Sumber: Alex Lomas / CC BY (https://creativecommons.org/licenses/by/2.0) melalui Wikimedia Commons)

Platycerium bifurcatum , lebih dikenal sebagai pakis “elkhorn” atau pakis “tanduk rusa”, adalah pakis asal Australia yang tumbuh di tanaman lain (umumnya pohon) atau di bebatuan, dengan cara epifit.

Pakis yang terkenal ini termasuk dalam famili Polypodiaceae, yang diklasifikasikan dalam ordo Polypodiales dari kelas Polypodiopsida, dari divisi Polypodiophyta.

Terkenal karena popularitasnya sebagai tanaman hias, mewakili beberapa kepentingan ekonomi dalam hortikultura.

pakis pohon australia

Foto pakis pohon Australia di rumah kaca (Sumber: Foto oleh David J. Stang / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0) melalui Wikimedia Commons)

Tidak semua pakis dan pteridophytes lainnya adalah tumbuhan kecil, pakis pohon Australia, Cyathea cooperi , memiliki lebar sayap yang besar yang menjadi ciri khasnya, karena dapat mencapai ketinggian hingga 15 meter dan diameter batang hingga 30 cm di lingkungan alaminya.

Terlepas dari namanya, pakis ini juga dibudidayakan secara luas di seluruh dunia untuk dekorasi taman, karena mudah tumbuh dan tahan terhadap suhu rendah dan iklim musiman yang cukup baik .

Pakis merah atau pakis matahari terbenam

Berasal dari Asia, pakis merah, juga dikenal sebagai pakis matahari terbenam, adalah pakis terkenal dari spesies Dryopteris lepidopoda . Popularitasnya juga berkaitan dengan penggunaannya yang luas sebagai tanaman hias, karena warna daunnya biasanya sangat menarik di dunia lansekap.

Referensi

  1. Chaffey, N. (2014). Biologi tanaman gagak. Sejarah botani, 113 (7), vii.
  2. Kramer, KU, Hijau, PS, & Kubitzki, K. (1990). Famili dan genus tumbuhan berpembuluh. V. 1: Pteridophytes dan gymnospermae.
  3. Daftar Tanaman (2010). Versi 1. Diterbitkan di Internet; http://www.theplantlist.org/ (diakses 1 Januari).
  4. Wagner, W., & Gifford, E. (2020). Ensiklopedia Britannica. Diperoleh 12 Juni 2020, dari britannica.com
  5. Walkowiak, Radosław. (2017). Klasifikasi Pteridophyta. 10.13140/RG.2.2.29934.20809.