Dalam siklus hidup pakis ada dua tahap yang dibedakan dengan baik: sporofit dan gametofit, juga disebut fase diploid dan haploid. Fase diploid adalah aseksual dan fase seksual diploid.
Pakis merupakan tumbuhan darat yang tidak menghasilkan biji. Tumbuhan ini biasanya digambarkan sebagai tumbuhan penghasil spora vaskular dan dapat dengan mudah dikenali dari daunnya, yang sering terlihat seperti bulu.
Ada banyak pakis yang berbeda: salah satu penghitungan terbaru menetapkan bahwa saat ini ada lebih dari 13.000 spesies, didistribusikan terutama di daerah berhutan tropis di planet ini, di mana suhunya relatif hangat, ada banyak kelembaban dan banyak naungan.
Karena mereka berkembang biak dengan spora, pakis dapat tumbuh di berbagai tempat, termasuk batang dan cabang pohon, tumpukan batu, rumpun daun mati, kolam dan rawa, di antara tempat-tempat lain.
Pakis dikatakan tumbuhan berpembuluh karena mereka memiliki sistem “pembuluh darah” yang memungkinkan mereka untuk mengangkut air dan nutrisi ke seluruh tubuh mereka, dengan cara yang sama yang terjadi pada tumbuhan berbunga (angiospermae) dan tumbuhan runjung (gymnospermae), yang merupakan tumbuhan vaskular dengan biji.
Namun, terlepas dari kesamaan penting ini, pakis berbeda dari tanaman “tingkat tinggi” seperti angiospermae dan gymnospermae dalam hal mereka membutuhkan badan air untuk bereproduksi secara seksual, yang tidak berlaku untuk tanaman lain.
Seperti apa pakis?
bagian pakis
Pakis adalah tanaman dengan daun yang indah, sangat dihargai dari sudut pandang hias. Tanaman yang kita kaitkan dengan nama ini, bagaimanapun, hanya mewakili salah satu tahap siklus hidup, yang kita kenal sebagai sporofit.
Cabang-cabang sporofit memiliki daun di seluruh strukturnya dan dikenal sebagai daun. Daun yang mengelilingi cabang disebut selebaran atau pinnae.
Daun pakis
Selebaran, seperti daun tumbuhan tingkat tinggi, memiliki dua “wajah” yang bisa kita sebut yang atas , yang “memandang” ke atas “, dan yang lebih rendah , yang” melihat “ke bawah.
Banyak selebaran memiliki, di bagian bawah, semacam bintik-bintik gelap (kemerahan, hijau, kekuningan, coklat atau kehitaman) yang mengandung spora yang tak terhitung jumlahnya. Daun yang memiliki anak daun dengan ciri-ciri tersebut disebut daun fertil .
Pakis, seperti kebanyakan tanaman, memiliki akar atau rimpang yang membantu mereka untuk berpegang pada substrat di mana mereka tumbuh dan melalui mana mereka menyerap air dan sejumlah besar nutrisi.
– spora
Spora di balik daun
Spora hampir merupakan struktur mikroskopis dari mana pakis baru dapat terbentuk.
Foto daun pakis dimana sori terlihat
Bintik-bintik gelap di bawah selebaran, yang dikenal sebagai sori , sesuai dengan satu set sporangia , yang seperti “kantung” yang membawa spora.
Sporangia tersebut dapat “terbuka” ke udara secara langsung atau mereka dapat ditutupi oleh membran yang dikenal sebagai indusio .
Siklus hidup pakis
Pakis memiliki siklus hidup yang berganti – ganti antar generasi . Dengan kata lain, siklus hidupnya membutuhkan dua generasi tanaman untuk diselesaikan.
Kedua generasi berbeda satu sama lain dalam beberapa aspek dan salah satunya adalah muatan kromosom. Jadi, pakis melewati generasi diploid , di mana sporofit yang baru saja kita jelaskan berpartisipasi, dan melalui generasi haploid lain , yang dikenal sebagai prothalo atau gametofit .
Generasi diploid terdiri dari tanaman dengan dua set kromosom identik di setiap sel (2n), sedangkan generasi haploid memiliki setengahnya, yaitu memiliki satu set kromosom spesies (n).
sporofitnya
Jika kita menggambarkan siklus hidup tumbuhan paku yang dimulai dengan sporofit, yaitu tumbuhan yang kita kenal sebagai tumbuhan paku, maka dapat dikatakan bahwa ia dimulai dengan pembentukan spora .
Dalam selebaran, spora dibentuk oleh proses pembelahan sel yang disebut meiosis , di mana spora haploid (n) diproduksi.
Proses ini sangat mirip dengan yang terjadi di gonad hewan untuk menghasilkan telur dan sperma, yang merupakan sel kelamin.
Gametofit
Ketika angin atau beberapa hewan menyebarkan spora, spora ini dapat jatuh pada substrat yang sesuai dan berkecambah, membelah secara mitosis untuk membentuk gametofit atau prothalo , struktur tanaman haploid (n) berbentuk seperti ginjal atau hati (seperti yang dijelaskan dalam beberapa buku ).
Gametofit jauh lebih kecil daripada sporofit, jadi kita hanya mengaitkan kata “pakis” dengan tanaman berdaun yang telah kita jelaskan sebelumnya.
– Gamet
Gametofit membelah secara mitosis dan tumbuh dalam ukuran dan jumlah sel. Strukturnya agak “primitif”, karena hanya memiliki beberapa rizoid dan sedikit daun yang berdiferensiasi.
Cepat atau lambat, gametofit yang muncul dari spora haploid menghasilkan sel yang disebut gamet , yang juga merupakan sel haploid yang nasibnya akan menyatu dengan sel komplementer lain untuk membentuk tanaman diploid, yaitu sporofit.
Beberapa prothal menghasilkan gamet jantan dan betina pada saat yang sama, tetapi yang lain hanya menghasilkan salah satu dari keduanya. Struktur khusus dimana gametofit menghasilkan gamet betina (telur atau ovosel) dikenal sebagai archegonium dan struktur jantan sebagai antheridium .
– Pemupukan
Salah satu perbedaan besar antara tumbuhan vaskular “lebih tinggi” dan pakis adalah produksi bijinya. Benih adalah struktur penyebaran yang sangat tahan, yang memungkinkan subsistensi spesies tanaman bahkan di bawah kondisi yang merugikan.
Pakis dengan biji di hutan tropis
Pakis, di sisi lain, tidak diragukan lagi membutuhkan air, karena pembuahan, yaitu proses peleburan gamet betina dengan gamet jantan, terjadi di dalam air.
Jika ada air, maka gamet jantan yang berflagel dan mobile dapat berenang untuk mencapai gamet betina (masih “melekat” pada gametofit) dan membuahinya, membentuk zigot , yaitu sel diploid (2n) yang hasil dari kombinasi setengah kromosom dari dua tanaman yang berbeda.
Penting bagi kita untuk berkomentar bahwa mungkin gametofit yang sama menghasilkan kedua jenis sel kelamin, yang dengannya “pembuahan sendiri” dapat terjadi.
– zigot
Zigot, jika memiliki kondisi yang tepat di sekitarnya, membelah secara mitosis dan kembali membentuk sporofit diploid yang akan mampu menghasilkan spora haploid lagi, menyelesaikan siklus hidup.
Kesimpulan…
Jika kita harus membuat daftar siklus hidup pakis, kita bisa menulis sesuatu seperti ini:
- Fase diploid, yang disebut sporofit, menghasilkan spora haploid melalui meiosis.
- Spora disebarkan oleh angin atau agen lain dan berkecambah pada substrat, membentuk gametofit, yang merupakan fase haploid.
- Sel gametofit membelah secara mitosis. Gametofit membentuk gamet betina dan jantan dalam struktur yang masing-masing disebut archegonium dan antheridium.
- Gamet jantan adalah sel flagellata. Ketika ada air di lingkungan, sel sperma dari gametofit dapat berenang ke arkegonium yang berisi bakal biji gametofit lain dan membuahinya, membentuk zigot.
- Zigot, sel diploid, membelah secara berurutan melalui mitosis dan membentuk sporofit, yang dapat kembali menghasilkan spora meiosis dan menyelesaikan siklus.
Reproduksi aseksual pada tumbuhan paku
Siklus hidup yang baru saja kita ulas merenungkan reproduksi seksual pakis, namun tanaman ini juga dapat bereproduksi secara aseksual, seperti yang biasa terjadi pada banyak organisme tumbuhan.
apogamy adalah salah satu metode yang pakis harus bereproduksi secara aseksual dan hubungannya dengan pembentukan sporophyte langsung dari gametofit tanpa pembuahan untuk terjadi.
Biasanya dilakukan pada saat kondisi tidak memadai untuk berkembang biak, misalnya pada saat atau musim kemarau.
Selain apogami, juga telah ditunjukkan bahwa beberapa pakis dapat menghasilkan semacam “pakis mini” di ujung beberapa daun, yang dapat terlepas dan jatuh pada substrat di mana mereka dapat mengembangkan akar dan membentuk tanaman yang identik dengan “pakisan”. orang tua.”
Referensi
- Bank, JA (1999). Perkembangan gametofit pada tumbuhan paku. Tinjauan tahunan biologi tanaman, 50 (1), 163-186.
- Fernández, H., Bertrand, AM, & Sánchez-Tamés, R. (1999). Aspek biologis dan nutrisi yang terlibat dalam multiplikasi pakis. Kultur Sel Tumbuhan, Jaringan dan Organ, 56 (3), 211-214.
- Nabors, MW (2004). Pengantar botani (No. 580 N117i). Pearson.
- Raven, PH, Evert, RF, & Eichhorn, SE (2005). Biologi tumbuhan. Macmillan.
- Schneider, H., Schuettpelz, E., Pryer, KM, Cranfill, R., Magallón, S., & Lupia, R. (2004). Pakis terdiversifikasi dalam bayang-bayang angiospermae. Alam, 428 (6982), 553-557.
- Yatskievych, G. (2001). Pteridophyta (Paku-pakuan). e LS.
