< Previous 267* Metagenesis (pergiliran keturunan dimana reproduksi vegetatif bergantian dengan generatif). Contoh: Cormophyta. Pada tumbuhan berbiji, pembuahan didahului oleh peristiwa penyerbukan atau persarian. Penyerbukan terjadi apabila serbuk sari sampai pada tempat tujuannya. Pada Gymnospermae, serbuk sari sampai di tetes penyerbukan pada bakal biji dan pada Angiospermae terjadi bila serbuk sari sampai di kepala putik. Berhubungan dengan peristiwa penyerbukan dan pembuahan ini maka tumbuhan berbiji memiliki alat penyerbukan yaitu serbuk sari dan kepala putik. Serbuk sari/tepung sari terdapat pada benang sari, kepala putik terdapat pada putik I. Macam-macam penyerbukan (Polinasi) Polinasi (penyerbukan) adalah jatuhnya serbuk sari yang berisi sperma ke tempat bakal biji yang berovum. Polinasi hanya terdapat pada tumbuhan yang mempunyai serbuk sari dan bakal biji, yaitu pada Angiospermae dan Gymnospermae. Penyerbukan dibagi berdasarkan: a. Asal serbuk sari, yaitu: 1. Penyerbukan sendiri (autogami), yaitu serbuk sari berasal dari bunga yang sama. Kalau penyerbukan terjadi selagi bunga belum mekar disebut kleistogami. 2. Penyerbukan tetangga (geitonogami), yaitu serbuk sari berasal dari bunga lain pada satu individu. 3. Penyerbukan silang (alogami), yaitu serbuk sari berasal dari individu lain yang spesiesnya sama. 4. Penyerbukan bastar, yaitu serbuk sari berasal dari bunga tumbuhan yang berbeda spesies. b. Faktor yang menyebabkan serbuk sari sampai di tempat tujuan (dengan perantara), dibedakan atas: 1. Penyerbukan dengan bantuan angin (anemogami) Ciri-ciri tumbuhannya ialah memiliki serbuk sari yang banyak, lembut, kering dan warna mahkota tidak perlu menarik perhiasan bunganya tidak ada dan kalau ada hanya kecil, sederhana dan ringan. Misalnya: pada padi-padian dan berbagai jenis rumput-rumputan. 2. Dibantu oleh air (hidrogami), misalnya terjadi pada Hydrilla sp. 268 3. Dibantu oleh hewan (zoidogami) dibedakan atas: a. Penyerbukan dengan bantuan serangga (entomogami). Ciri tumbuhannya: memiliki mahkota yang menarik (berwarna warni), menghasilkan madu, atau serbuk sari. b. Penyerbukan dengan bantuan burung (ornitogami) Ciri tumbuhannya: bunganya mengandung banyak madu, berukuran besar. c. Penyerbukan dengan bantuan kelelawar (kiropterogami). Ciri tumbuhannya: bunganya mekar pada malam hari. d. Penyerbukan siput (malakogami) Terjadi pada tumbuhan yang sering mendapat kunjungan dari siput. 4. Dibantu oleh manusia (antropogami), karena di alam tidak ada perantara yang cocok dalam proses penyerbukannya, misalnya pada tumbuhan vanilli. Faktor-faktor yang menyebabkan tumbuhan tidak dapat mengadakan penyerbukan sendiri (autogami) adalah: (i) Dioseus (berumah dua), yaitu serbuk sari dan putik terletak pada individu yang berbeda. Contoh: salak, melinjo. (ii) Dikogami, yaitu masaknya serbuk sari dan putik tidak bersamaan, dapat dibedakan atas: a. Protogini, yaitu putik matang lebih dulu. Contoh: cokelat, alpokat. b. Protandri, yaitu serbuk sari suatu bunga masak lebih dulu. Contoh: jagung. c. Herkogami, yaitu serbuk sari tidak dapat jatuh ke kepala putik (vanili). d. Heterostili Yang terjadi pada serbuk sari setelah penyerbukan : ¾ Eksin pecah, serbuk sari membentuk buluh serbuk dan di dalamnya mengandung dua inti yaitu inti tabung dan inti generatif. Inti generatif membelah menghasilkan dua inti sperma. Buluh serbuk memanjang menuju mikropil. 269¾ Sinergid membantu inti sperma memasuki bakal biji melalui mikropil. ¾ Dalam bakal biji satu inti sperma melebur dengan ovum, hasilnya adalah zigot diploid. Inti sperma lainnya melebur dengan dua inti kutub membentuk inti triploid yang akan berkembang menjadi endosperm = tempat makanan cadangan untuk lembaga ( fertilisasi ganda pada Angiospermae). Pada Gymnospermae semua inti sperma melebur dengan ovum (fertilisasi tunggal). Cara masuknya inti sperma ke dalam bakal biji dibedakan menjadi: • Porogami : bila inti sperma masuk melalui mikropil • Aporogami: bila inti sperma masuk tidak melalui mikropil, misalnya melalui kalaza disebut Kalazogami. Cara terbentuknya lembaga (bakal tumbuhan baru) dilakukan dengan: • Amfiksis, bila lembaga berasal dari hasil peleburan ovum dan sperma. • Apomiksis, bila lembaga bukan berasal dari hasil peleburan ovum dan sperma. Apomiksis dapat terjadi secara : Partenogenesis, embrio berasal dari ovum yang tidak dibuahi. Apogami, embrio berasal dari bagian lain dari luar kandung lembaga tanpa dibuahi misalnya dari sinergid. Embrionik adventif, embrio berasal dari sel di luar bakal biji tanpa dibuahi. Apomiksis dapat menyebabkan terbentuknya lebih dari satu embrio (poliembrioni) dalam biji, sering terdapat pada biji mangga dan jeruk. II. Pembuahan Pembuahan (fertilisasi) adalah peristiwa terjadinya peleburan antara gamet jantan dan betina. Terdapat perbedaan pembuahan pada gymnospermae dan angiospermae. Pada gymnospermae, terjadi pembuahan tunggal, sedangkan pada angiospermae terjadi pembuahan ganda. a. Pembuahan tunggal pada Gymnospermae Pembuahan tunggal terjadi bila setiap pembuahan (satu kali pembuahan) menghasilkan embrio. Tumbuhan yang melaksanakan pembuahan ini mempunyai alat perkembang biakan yang berkumpul 270pada satu badan yang disebut strobilus (kerucut). Strobilus jantan kecil disebut mikrosporofil, sedangkan strobilus betina besar disebut makrosporofil. Jalannya pembuahan tunggal 1. serbuk sari (mikrospora) yang sampai di tetes penyerbukan (pada strobilus betina) terisap masuk ke ruang serbuk sari melalui mikropil. Serbuk sari ini terdiri dari sel generatif atau sel anteridium (kecil) dan sel vegetatif atau sel tabung (besar). 2. serbuk sari yang berada di ruang serbuk kemudian tumbuh membentuk buluh serbuk sari menuju ruang arkegonium. Pada saat itu sel generatif membelah menjadi dua yaitu sel dinding (dislokator) dan sel spermatogen.Sel spermatogen kemudian membelah lagi membentuk dua sperma yang berambut getar. 3. selanjutnya sel vegetatif lenyap, sedangkan sel sperma yang berambut getar membuahi ovum yang terdapat pada ruang arkegonium dan akhirnya terbentuklah zigot. b. Pembuahan ganda pada Angiospermae Pembuahan ganda terjadi dua kali pembuahan yang menghasilkan satu embrio dan endosperm (Gambar 8.33). Jalannya pembuahan ganda Sebelum pembuahan ini terjadi, terlebih dahulu ada perubahan-perubahan pada benang sari dan pada putik, antara lain: 1. Perubahan pada putik a. Di ruang bakal biji (ovul) sel kandung lembaga dalam nuselus membelah menjadi 4, 3 di antaranya kemudian menyusut dan yang satu lagi menjadi sel calon kandung lembaga primer. Inti sel calon kandung lembaga primer membelah menjadi 2 dan masing-masing menuju kutub. Kemudian masing-masing membelah lagi 2 kali berturut-turut sehingga terbentuk 8 inti. b. Di dekat mikropil terdapat 3 inti yang menempatkan diri pada dinding disebut antipoda. Sedangkan inti yang satu lagi menuju ke tengah bergabung dengan satu inti yang lain dan membentuk inti kandung lembaga sekunder (polar nuclei = inti polar). c. Di dekat mikropil terdapat 3 inti yang menempatkan diri pada dinding bagian tengah disebut sel telur, sel pengapitnya disebut sinergid. Dalam keadaan seperti inilah putik siap dibuahi. 271 Gambar 8.33. Perkembangan gametofit dan pembuahan ganda pada Angiospermae(Campbell, 2006). 2722. Perubahan pada serbuk sari Setelah proses meiosis berlangsung dalam kotak sari maka akan dihasilkan butir serbuk sari (polen). Serbuk sari mempunyai 2 membran, membran luar (ektin) dan membran dalam (intin). Serbuk sari ini mempunyai 2 inti yakni, inti vegetatif (inti tabung) dan inti generatif. Serbuk sari yang jatuh di kepala putik setelah beberapa saat akan berkecambah (tumbuh). Ektinnya pecah dan intin membuat buluh serbuk sari (pollen tube=buluh serbuk sari). Jadi dalam buluh serbuk sari terdapat inti vegetatif pada bagian depan dan inti generatif di bagian belakang. Perkembangan berikutnya inti generatif membelah lagi menjadi 2 inti generatif (inti sel sperma) tanpa rambut getar. Inti generatif yang di depan disebut inti generatif I (di belakang inti vegetatif) dan inti generatif yang berada di belakang inti generatif I disebut inti generatif II (inti sperma II). Jadi pada buluh serbuk (tabung serbuk sari) sekarang dijumpai 3 inti dan telah siap untuk mengadakan pembuahan. Saat-saat pembuahan Melalui tabung buluh serbuk sari, inti vegetatif akan sampai ke mikropil dan seketika lenyap. Selanjutnya inti generatif I dan inti generatif II bergerak menuju ruang kandung lembaga. Inti generatif l melebur dengan inti sel telur membentuk zigot yang akan berkembang menjadi embrio (bakal individu baru), inti generatif II membuahi inti kandung lembaga sekunder menjadi endosperm. Endosperm berperan sebagai cadangan makanan bagi perkembangan embrio kelak. Berkaitan dengan proses penyerbukan dan pembuahan di atas, beberapa hal yang perlu diketahui antara lain: a. Porogami, yaitu masuknya sperma ke dalam kandung lembaga melalui mikropil. Sedangkan bila tidak melalui mikropil disebut aporogami. b. Kalazogami, yaitu masuknya sperma ke dalam kandung lembaga melalui kalaza. c. Amfiksis, merupakan peleburan ovum dan sperma yang kemudian berkembang menjadi embrio. d. Ampomiksis, yaitu pembentukan embrio tanpa didahului oleh peleburan sperma dan ovum. Terjadi karena: a. Partenogenesis, yaitu pembentukan embrio dari sel telur yang tidak dibuahi. 273b. Apogami, yaitu pembentukan embrio dari bagian lain kandung lembaga tanpa perkawinan. Misalnya dari sinergid, antipoda. c. Embrio adventif, yaitu embrio yang terjadi dari sel-sel lain kandung lembaga. Misalnya dari nuselus. Apomiksis menyebabkan terdapatnya lebih dari satu embrio dalam biji dan kejadian ini disebut poliembrio. Misalnya pada jeruk, mangga, atau duku. III. Pemencaran alat perkembangbiakan Berdasarkan luasnya areal penyebaran, tumbuhan dapat dibedakan menjadi : ¾ Tumbuhan Kosmopolit, yaitu tumbuhan yang areal penyebarannya luas (terdapat di mana-mana). Contohnya Lumut. ¾ Tumbuhan Endemik, tumbuhan yang daerah penyebarannya terbatas, hanya terdapat di daerah tertentu saja. Contohnya Raflesia arnoldii hanya ada di daerah Bengkulu. Untuk memperluas tempat tumbuhnya, (areal atau daerah distribusi), calon individu baru dari suatu tumbuhan dilepaskan atau meninggalkan induknya (dipencarkan atau didispersalkan) dengan atau tanpa bantuan faktor-faktor lain. Pemencaran terbagi dua macam, yaitu: tanpa bantuan faktor luar dan dengan bantuan faktor luar. Tanpa Bantuan Faktor Luar Pemencaran alat perkembangbiakan tanpa bantuan faktor-faktor luar, misalnya: 1. Rhizoma. Rhizoma tumbuh menjalar dalam tanah, dan pada suatu jarak tertentu dari induknya tunas rhizoma muncul di atas permukaan tanah menjadi tumbuhan baru. Misalnya pada bunga tasbih (Canna) dan berbagai jenis jahe-jahean (zingiberaceae). 2. Pembentukan tunas-tunas (anakan) yang tetap berada dekat induknya sehingga terjadi rumpun. Misalnya pada bamboo (Bambusa), pisang (Musa) dan lain-lain. 3. Tumbuhan induk pada geragih (stolon), pada jarak tertentu dapat menghasilkan tumbuhan baru. Misalnya pada pegagan (Centela asiatica), rumput teki (Cyperus rotundus). 2744. Gerak higroskopis. Gerak ini menyebabkan biji terpelanting. Misalnya pada : jarak (Ricinus sp) , kembang merak (Caesalpinia pulcherrima) dan lain-lain. Dengan Bantuan Faktor Luar Pemencaran alat perkembangbiakan dengan bantuan faktor luar, antara lain : 1. Dengan perantaraan angin (anemokori). Ciri tumbuhannya: alat perkembangbiakannya mudah diterbangkan oleh angin. Contoh tanamannya ialah: a. Anggrek (orchidaceae): biji kecil dan ringan. b. Lalang (Imperata cylindrica), kapuk (Ceiba pentandra), biduri (Calotropis gigantea): bijinya kecil, mempunyai rambut dan bulu-bulu. c. Mahoni (Swietenia): biji bersayap. d. Meranti, tengkawang: buah bersayap. 2. Dengan perantaraan air (hidrokori) Ciri tumbuhannya alat perkembangbiakan ringan, massa jenis lebih besar dari satu, mempunyai pelindung (perikarp/kulit buah) yang baik bagi calon individu baru. Contoh: a. Kelapa mempunyai tiga lapisan perikarp: * Eksokarp merupakan lapisan yang tipis, licin , mengkilap, tidak mudah basah, tidak mudah tembus air. * Mesokarp merupakan lapisan yang tebal dan banyak rongga-rongga udaranya. * Endokarp merupakan lapisan yang keras, kuat, dan berfungsi sebagai pelindung terhadap embrio. 3. Dengan perantaraan hewan (zookori) Berdasarkan jenis hewan perantaranya dibedakan atas: a. Entomokori, yaitu pemencaran dengan bantuan serangga. Ciri tumbuhannya: biji kecil dan mengandung lemak, misalnya tembakau (Nicotiana). b. Ornitokori, yaitu pemencaran dengan bantuan burung. Ciri tumbuhannya: biji tidak dapat dicerna misalnya beringin (Ficus), dan benalu (Loranthyus). c. Kiropterokori, yaitu pemencaran dengan bantuan kelelawar. Ciri tumbuhannya memiliki bagian buah yang dapat dimakan, sedangkan bijinya tidak dapat dicerna. Misalnya: jambu biji (Psidium guajava), dan jambu air (Eugenia javanica). 275d. Mamokori, yaitu pemencaran melalui mamalia. Ciri tumbuhannya: memiliki buah atau biji yang dapat menempel pada tubuh mamalia, misalnya rumput jarum (Andropogon aciculatus) pada kelelawar, biji kopi (Coffea) oleh musang. 4. Perantara manusia (antropokori), secara: * Sengaja, membantu pemencaran biji-biji tumbuhan dengan sengaja karena penting bagi kehidupan manusia. Misalnya kina dan pala dari Amerika selatan, kopi dan kelapa sawit dari Afrika. * Tidak sengaja, yaitu menempel dan melekat pada pakaian, tercampur dengan bahan-bahan tumbuhan yang didatangkan dari daerah lain. Contoh rumput jarum dan pulutan. 5. Dengan bantuan panas Panas dapat meningkatkan tekanan udara ruang dalam buah-buahan, sehingga ketika tekanannya maksimum buah tersebut meledak dan biji-bijinya terpental keluar. 8.8. Klasifikasi Tumbuhan Awal periode evolusi tumbuhan memperlihatkan bahwa tumbuhan berasal dari nenek moyang makhluk hidup akuatik, kemungkinan ganggang hijau, dengan berbagai bentuk penyesuaian terhadap kehidupan di darat. Tumbuhan merupakan makhluk hidup eukariotik multiseluler yang dapat membuat molekul organik dari bahan-bahan anorganik melalui proses fotosintesis. Keanekaragaman tumbuhan modern diwakili oleh empat kelompok besar tumbuhan yakni Bryophyta ( lumut),Pteridophyta (paku-pakuan),Gymnospermae (tumbuhan berbiji terbuka) dan Angiospermae (tumbuhan berbiji tertutup). Bryophyta mirip dengan tumbuhan lain karena memiliki kutikula serta embrio yang berkembang dalam gametangia, tetapi berbeda dalam hal tidak memiliki xilem dan floem. Tanpa xilem dan floem, lumut (Bryophyta) tidak memiliki pendukung internal yang kaku. Coba kalian amati lumut yang terhampar di tanah atau di tebing-tebing yang lembab, sebetulnya mereka terdiri atas banyak tumbuhan yang tumbuh rapat. Lumut tersebut bersifat seperti spons, dapat menyerap sekaligus menahan air. Masing-masing tumbuhan lumut 276memiliki batang serta daun kecil dan melekat ke tanah dengan sel-sel yang memanjang atau perpanjangan seperti akar. Lumut memiliki sperma berflagel, sperma tersebut harus berenang untuk mencapai telur dan membuahinya, berarti proses pembuatannya memerlukan adanya air. Pada lumut, generasi gametofit merupakan generasi yang lebih dominan dibandingkan generasi sporofitnya. Paku-pakuan (Pteridophyta) termasuk tumbuhan berpembuluh tanpa biji, telah mempunyai akar yang berkembang baik dan batang yang kaku. Pada banyak spesies, daun paku yang umum disebut ental (frond), tumbuh dari batang yang menjalar di bawah tanah. Ciri khas tumbuhan paku ditunjukkan dengan daun muda (ental) yang menggulung. Tumbuhan paku umumnya hidup di tempat teduh, keragamannya tinggi di daerah tropik. Seperti halnya lumut, tumbuhan paku juga mempunyai sperma berflagel yang memerlukan lapisan air untuk terjadinya pembuahan. Tumbuhan berbiji (Angiospermae dan Gymnospermae) memiliki keragaman yang tinggi, mencakup hampir 90% dari sekitar 265.000 spesies tumbuhan hidup. Beberapa kunci adaptasi mendasari keberhasilan tumbuhan berbiji, pertama mereka menghasilkan biji sebagai bentuk adaptasi kehidupan di darat, kedua tumbuhan berbiji tidak memerlukan lapisan air untuk proses pembuahan. Tumbuhan berbijii menghasilkan pollen, suatu kendaraan yang mentransfer sel pembentuk sperma tak berflagel ke bagian gametangium betina. Pollen dibawa secara pasif oleh hewan atau angin, dan sampainya pollen pada bagian betina (misalnya putik) disebut penyerbukan. Pembuahan terjadi beberapa saat setelah penyerbukan. Tumbuhan berbiji yang ada paling awal adalah Gymnospermae (Yunani: gymnos=telanjang; sperma=biji). Biji Gymnospermae dikatakan telanjang karena tidak dilindungi oleh daun buah. Sekarang, konifer/pinus, dan banyak pohon lain dengan kerucut pembawa biji dan dengan daun seperti jarum merupakan kelompok terbesar dari Gymnospermae. Tumbuhan berbiji yang secara evolusi bercabang dari garis Gymnospermae disebut tumbuhan berbunga atau Angiospermae (Yunani:angeion=pembuluh;sperma=biji). Bunga merupakan struktur reproduksi yang kompleks yang mengembangkan biji. Sebagian besar tumbuhan modern berupa Angiospermae yaitu sekitar 235.000 spesies. Next >