Bunga matahari adalah tumbuhan espermatofitas atau fanerógamas
Apa itu spermatofit atau phanerogam?
espermatofitas atau tanaman berbunga, juga dikenal sebagai “tanaman benih” adalah keturunan monofiletik besar tanaman milik kelompok lignofitas (tanaman berkayu) dan yang diklasifikasikan baik angiosperma (tanaman berbunga) sebagai gymnosperma (konifer dan sejenisnya).
Spermatophyta membentuk kelompok yang terpisah dari lignofita berkat fitur pengembangan benih yang sama, yang dijelaskan dalam buku teks sebagai “kebaruan evolusi” untuk kelompok tersebut.
Kata “spermatophyte” secara harfiah berarti “tanaman berbiji”, karena berasal dari kata Yunani ” sperma” , yang berarti biji, dan “phyton” yang berarti tanaman.
Spermatophyta adalah salah satu organisme terpenting di bumi, karena baik angiospermae dan gymnospermae adalah dua kelompok yang sangat melimpah yang penting untuk berfungsinya hampir semua ekosistem terestrial.
Jika Anda berpikir cepat, tanaman berbiji mungkin adalah kelompok yang paling akrab bagi kebanyakan orang, tidak hanya dari sudut pandang nutrisi (karena minyak, pati, dan protein diperoleh dari biji banyak tanaman), tetapi juga dari sudut pandang lanskap.
Spermatophytes adalah kayu merah raksasa California, pohon besar dan berdaun di hutan hujan Amazon, bunga lili dan mawar, beras, gandum, jagung, gandum dan barley, di antara ribuan lainnya.
Ciri-ciri spermatofit
– Ciri utama spermatofit atau phanerogam adalah produksi biji setelah penyerbukan, yaitu sebagai produk yang dihasilkan dari peleburan dua sel kelamin.
– Mereka adalah organisme fotosintetik, yaitu memiliki kloroplas yang mengandung klorofil, sehingga dapat mengubah energi cahaya dari sinar matahari menjadi energi kimia yang dapat digunakan.
– Tubuh sayuran ini terbagi menjadi akar, batang dan daun.
– Beberapa spermatofit, angiospermae, menghasilkan bunga dan dari bunga-bunga ini berasal buah-buahan, yang mengandung biji.
– Gymnospermae tidak menghasilkan bunga, tetapi memiliki struktur khusus untuk menopang biji.
– Sebagian besar spermatofit memiliki jaringan pembuluh yang berkembang dengan baik, terdiri dari jaringan xilem dan trakeid.
– Mereka tersebar luas di biosfer, sehingga mereka menempati ratusan habitat yang berbeda.
– Mereka mungkin atau mungkin tidak memiliki jaringan dengan pertumbuhan sekunder.
Habitat
Tumbuhan berbunga (angiospermae) tumbuh di hampir semua wilayah yang dapat dihuni di bumi (kecuali hutan jenis konifera ), dan bahkan mungkin mendominasi beberapa ekosistem perairan. Karena itu, mereka dapat menghuni:
- Gurun pasir
- dataran
- Serrania.
- Lautan, laut dan sungai.
Demikian pula, gymnospermae, tanaman lain dengan biji, juga memiliki plastisitas yang besar sehubungan dengan habitat yang dapat mereka tempati, meskipun mereka lebih terbatas pada lingkungan terestrial dan non-akuatik.
Siklus hidup dan reproduksi
Siklus hidup spermatofit dikenal sebagai “sporik”, di mana sporofit mendominasi dan biji diproduksi dan gametofit, tidak seperti kelompok tanaman lain, berkurang di dalam bakal biji atau serbuk sari.
Pergantian generasi
Dari sini dapat dipahami bahwa semua tumbuhan berbiji memiliki pergantian generasi, gametofit dan sporofit, tetapi gametofit hanya berkembang ketika tanaman mencapai usia dewasa atau tahap reproduksi.
Sporofit adalah mereka yang membawa struktur khusus di mana gametofit betina dan jantan diproduksi. Mikrosporangia menghasilkan serbuk sari (jantan) dan megasporangia menghasilkan megaspora atau bakal biji (betina).
Dalam beberapa kasus, baik megasporangium dan mikrosporangium ditemukan pada individu atau struktur yang berbeda (Gymnospermae) tetapi, umumnya, pada sebagian besar tumbuhan, keduanya berada dalam struktur yang sama yang dikenal sebagai bunga (Angiospermae).
Bunga-bunga
Bunga adalah struktur khusus untuk reproduksi dan muncul dari batang sebagai “perpanjangan” dari tubuh tanaman.
Megasporangium yang terdapat pada bunga memiliki “wadah” (indung telur) yang berfungsi menerima serbuk sari yang dihasilkan oleh mikrosporangium (dari bunga yang sama atau dari bunga yang berbeda).
Ovul di dalam ovarium memiliki semua nutrisi yang diperlukan untuk mendukung perkembangan embrio, biji dan buah, suatu proses yang terjadi setelah penyerbukan dan pembuahan ovula oleh sebutir serbuk sari.
Benih yang dihasilkan dapat disebarkan dengan cara yang berbeda dan, setelah berkecambah, membentuk sporofit baru yang dapat mengulangi siklus hidup.
Contoh spesies spermatofit
Spermatofit adalah tumbuhan yang sangat beragam, dengan siklus hidup, bentuk, ukuran, dan cara hidup yang sangat berbeda.
Termasuk dalam kelompok ini semua tumbuhan berbunga yang kita ketahui, hampir semua tumbuhan yang kita konsumsi untuk makanan dan pohon-pohon besar dan megah yang membentuk hutan dan rimba yang mendukung kehidupan hewan.
– Apel, khas musim gugur di banyak negara musiman, termasuk dalam spesies Malus domestica , itu adalah bagian dari divisi Magnoliophyta dan ordo Rosales.
Malus domestica
– Pinus mugo adalah spesies pinus semak yang tumbuh di Pegunungan Alpen dan darinya beberapa senyawa dengan sifat ekspektoran, antiasma, dan desinfektan diekstraksi.
Pinus mugo
– Roti yang dikonsumsi manusia setiap hari dibuat dengan tepung yang dihasilkan dari biji gandum, spesies angiosperma yang termasuk dalam genus Triticum dan disebut Triticum aestivum .
Triticum aestivum
Evolusi spermatofit
Evolusi tanaman biji terkait erat dengan evolusi dua struktur: biji dan butir serbuk sari.
Evolusi benih
Evolusi benih adalah proses yang terjadi dalam beberapa langkah, tetapi urutan pastinya tidak diketahui, dan mungkin terjadi bahwa dua atau lebih terjadi pada saat yang bersamaan. Selanjutnya, “langkah-langkah” evolusi benih disajikan seperti yang dikemukakan beberapa penulis:
1-Heterosporia
Istilah ini mengacu pada pembentukan dua jenis spora haploid (dengan setengah beban kromosom tanaman yang memberi mereka asal) di dalam dua sporangia yang berbeda:
- Megaspora: besar dan kecil dalam jumlah, diproduksi oleh meiosis dalam struktur yang dikenal sebagai megasporangium. Setiap megaspora berkembang di dalam gametofit betina, di mana arkegonia ditemukan.
- Mikrospora: produk meiosis dari mikrosporangium. Mikrospora berasal dari gametofit jantan, di mana antheridia ditemukan.
Ini dianggap sebagai salah satu “langkah” penting selama evolusi spermatofit, karena kondisi leluhur terdiri dari homosporium, yaitu produksi hanya satu jenis spora (spora yang sama).
2-Endosporia
Selain pembentukan dua jenis spora yang berbeda, spermatofit mengembangkan kondisi lain yang dikenal sebagai endosporia, yang terdiri dari perkembangan lengkap gametofit betina di dalam dinding asli spora.
Kondisi leluhur dikenal sebagai “exosporia” dan berkaitan dengan perkecambahan spora dan pertumbuhannya sebagai gametofit eksternal.
3-Pengurangan jumlah megaspora
Tumbuhan berbiji dicirikan dengan menghasilkan megaspora tunggal, suatu karakteristik yang diperkirakan berevolusi dalam dua cara.
Awalnya mereka harus memiliki kemampuan untuk mengurangi jumlah sel meiosis di dalam megasporangium menjadi hanya satu; Penting untuk dicatat bahwa masing-masing sel ini dikenal sebagai sel induk megasporosit atau megaspora.
Setelah meiosis, megasporosit diploid tunggal menghasilkan 4 megaspora haploid. Tiga dari megaspora ini “menggugurkan”, meninggalkan satu megaspora fungsional, yang ukurannya bertambah, yang berkorelasi dengan peningkatan ukuran dan sumber nutrisi di megasporangium.
4-Retensi megaspora
Salah satu kondisi atau karakteristik leluhur spermatofit adalah bahwa megaspora dilepaskan dari megasporangium, sesuatu yang berubah dalam kelompok ini, karena pada tumbuhan ini megaspora, setelah diproduksi, disimpan di dalam megasporangium.
“Akuisisi” evolusioner baru ini, pada gilirannya, disertai dengan pengurangan ketebalan dinding sel megaspora.
5-Evolusi integumen
Banyak penulis menganggap bahwa ini adalah salah satu peristiwa terakhir yang terjadi selama evolusi tanaman berbiji. Ini adalah “penutup” megasporangium oleh jaringan khusus yang disebut integumen, yang mengelilinginya hampir sepenuhnya, dengan ekspresi ujung distal.
Integumen tumbuh dari dasar megasporangium, yang dapat disebut nucela dalam banyak teks.
Catatan fosil menunjukkan bahwa integumen pertama kali berevolusi sebagai dua lobus terpisah, namun semua tanaman berbiji yang ada saat ini memiliki integumen yang terdiri dari penutup kontinu yang mengelilingi nucela kecuali mikropil, yang merupakan bagian paling distal.
Mikropil merupakan tempat masuknya serbuk sari atau tabung polen selama fertilisasi megaspora, sehingga berperan aktif dalam proses ini.
Evolusi butiran serbuk sari
Evolusi biji secara langsung disertai dengan evolusi serbuk sari, tetapi apa itu serbuk sari?
Butir serbuk sari adalah gametofit endospora jantan yang belum matang. Endosporium dalam struktur ini berevolusi dengan cara yang mirip dengan apa yang terjadi pada biji, karena melibatkan perkembangan gametofit jantan di dalam dinding spora.
Mereka belum dewasa karena ketika dilepaskan mereka belum sepenuhnya terdiferensiasi.
Tidak seperti jenis tanaman lain dan seperti yang dibahas di atas, serbuk sari sangat berbeda dari megaspora. Ini adalah gametofit jantan yang sangat kecil, yang terdiri dari beberapa sel.
Ketika dilepaskan dari mikrosporangium, butiran serbuk sari harus diangkut ke mikropil bakal biji agar pembuahan terjadi. Karakter nenek moyang penyerbukan adalah anemophilic (penyerbukan oleh angin).
Setelah kontak dengan ovum, gametofit jantan menyelesaikan perkembangannya dengan membelah diri dengan mitosis dan berdiferensiasi. Dari sini tumbuh tabung polen eksosporik (di luar spora), yang berfungsi sebagai organ penyerapan nutrisi di sekitar jaringan sporofit.
Tabung serbuk sari
Semua tumbuhan berbiji yang ada saat ini memiliki gametofit jantan yang mampu membentuk tabung polen segera setelah bersentuhan dengan jaringan megaspora (nucela). Pembentukan tabung polen dikenal sebagai sifonogami.
Selain berfungsi sebagai organ penyerapan makanan, tabung polen berfungsi mengantarkan sel sperma ke “sel telur” ovum.
Referensi
- Merriam-Webster. (dan). spermatofit. Dalam kamus Merriam-Webster.com. Diakses pada 7 April 2020, dari merriam-webster.com
- Nabors, MW (2004). Pengantar botani (No. 580 N117i). Pearson.
- Simpson, MG (2019). Sistematika tanaman. pers akademik.
- Raven, PH, Evert, RF, & Eichhorn, SE (2005). Biologi tumbuhan. Macmillan.
- Westoby, M., & Beras, B. (1982). Evolusi tanaman berbiji dan kebugaran inklusif jaringan tanaman. Evolusi, 36 (4), 713-724.
