Gymnospermae

GYMNOSPERMAE

I.

PENDAHULUAN A. Tujuan 

Mengamati jenis dan posisi stomata tumbuhan gymnospermae (Cycadopsiad, Coniferopsida, dan Gnetopsida).

B. Dasar teori Tumbuhan berbiji (Spermatophyta) adalah tumbuhan yang mempunyai bagian yang di sebut biji. Pada dasarnya tumbuhan biji itu dicirikan dengan adanya bunga sehingga sering disebut dengan tumbuhan berbunga (Anthopyta). Biji dihasilkan oleh bunga setelah terjadi peristiwa penyerbukan dan pembuahan. Dengan kata lain, biji dapat dihasilkan merupakan alat pembiakan secara seksual (generatif). Selain itu, ada juga pembiakan secara aseksual (vegetatif) (Setiawan,2010). Tumbuhan berbiji di kelompokkan menjadi dua anak divisi, yaitu tumbuhan berbiji terbuka (Gymnospermae) dan tumbuhan biji tertutup (Angiospermae). Pada tumbuhan biji terbuka, biji tertutup dengan daging buah atau daun buah (karpelum). Misalnya, pada cemara, pinus, dan damar. Sementara itu, pada tumbuhan berbiji tertutup, biji di tutupi oleh daging buah atau daun buah. Misalnya, pada mangga, durian, dan jeruk. Dalam tumbuhan berbiji banyak sekali ordo ataupun famili dari tiap divisi. Hal ini membuktikan bahwa tumbuhan berbiji merupakan tumbuhan yang dapat dikatakan tumbuhan yang memiliki bagian yang sangatlah banyak (Setiawan, 2010). Gymnospermae (Gymnnos = terbuka, sperm = biji) merupakan kelompok tumbuhan yang mempunyai garis evolusi dengan tumbuhan purba, yang sebagian besar bangsa (ordo)nya telah punah dan berupa fosil. Dalam sejarah geologinya yang panjang itu, gymnospermae sangat melimpah selama era Paleozoikum dan mesozoikum. Cycadales, Ginkgoales, dan Coniferales (Pohon jarum) adalah tiga bangsa yang sekarang masih hidup dengan mempertahankan sperma berflagela seebagai warisan nenek moyangnya yang akuatik. Bangsa lainnyayang mirip dengan angiospermae dan hidup adalah Gnetales (bangsa blinjo). Semua gymnospermae yang masih hidup berjumlah kurang dari 700 spesies, yang secara khusus berkayu. Trakeid merupakan unsur pembuluh utama (pembuluh sesungguhnya hanya terdapat dapa kayu sekunder gnatales). Sejumlah besar gymnospermae merupakan pohon kayu – kayuan penting.

1

Umumnya struktur reproduktif gymnospermae dibentuk dalam strobilus yang berbentuk kerucut (Pramadi,2012). Gymnospermae berasal dari Progymnospermae melalui proses evolusi biji. Hal tersebut

dapat

dilihat

dari

Progymnospermae

dianggap

Progymnospermae

mempunyai

bukti-bukti sebagai

morfologi

nenek

karakteristik

moyang yang

yang

ada.

dari

Selanjutnya

tumbuhan

merupakan

bentuk

biji. antara

Trimerophyta dan tumbuhan berbiji. Meskipun kelompok ini menghasilkan spora, tetapi juga

menghasilkan

pertumbuhan

xylem

dan

floem

sekunder

seperti

pada

Gymnospermae. Progymnospermae juga sudah mempunyai kambium berpembuluh yang bifasial yang mampu menghasilkan xilem dan floem sekunder. Kambium berpembuluh merupakan ciri khas dari tumbuhan berbiji. Salah satu contoh Progymnospermae adalah tipe Aneurophyton yang hidup pada jaman Devon, sudah menunjukkan sistem percabangan tiga dimensi dengan stelenya yang bertipe protostele. Contoh lainnya adalah tipe Archaeopteris yang juga hidup di jaman Devon. Kelompok ini dianggap lebih maju karena sudah menunjukkan adanya sistem percabangan lateral yang memipih pada satu bidang dan sudah mempunyai struktur yang dianggap sebagai daun. Batangnya mempunyai stele yang bertipe eustele yang menunjukkan adanya kekerabatan dengan tumbuhan berbiji yang sekarang (Riana, 2004). Tumbuhan Gymnospermae disebut juga tumbuhan berbiji telanjang, karena bakal bijinya tidak dibungkus oleh daun buah. Terdapat kambium sehingga dapat tumbuh membesar. Daun kebanyakan kaku dan sempit, ada yang berbentuk jarum, misalnya pada pinus, ada yang seperti pita bertulang daun sejajar, misalnya pakis haji, dan ada pula agak lebar bertulang daun menyirip, misalnya melinjo. Bunga umumnya tidak memiliki mahkota atau bila memiliki mahkota tidak berwarna mencolok dan bentuknya seperti sisik (Alfiansyah, 2010). Gymnospermae merupakan penyusun utama vegetasi dibanyak bagian dunia dan meliputi kelompok-kelompok tumbuhan yang sangat dikenal seperti pinus, cedar, cemara, cemara beracun, tangkil, damar, spruce (sejenis cemara), junifer, dan araucaria. Bahkan bangsa coniferales mendominasi wilayah hutan yang sangat luas di belahan bumi sebelah utara yang diebut hutan conifer (hutan pohon jarum) (Pramadi,2012). Ciri khas utama gymnospermae adalah bijinya terbuka karena tidak dibungkus oleh daun buah (carpellium). Biji dibentuk pada permukaan sisik strobilus (kerucut). Gymnospermae menghasilkan megaspora pada megasporofil (daun spora besar, 2

carpellum) dan mikrospora pada mikrosporofil (daun spora kecil, stamen). Megaspora berkecambah dalam mgaporangium (kantung megaspora) membentuk gametofit betina. Megesporangium, gametofit betina dan integumen yang meliputinya diebut bakal biji atau ovulum (Pramadi,2012). Mikrospora berkecambah membentuk serbuk sari (pollen). Pada gymnospermae serbuk sari berkecambah dalam bakal biji (ovula) yang terbuka, dan tabung sari tumbuh dari setiap sebuk sari menembus jaringan bakal bijinya.. Bakal biji yang telah dibuahi oleh serbuk sari berkembang menjadi biji (Pramadi,2012). Strobilus betina mengandung bakal biji yang berisi sel telur. Bakal biji terbuka, langsung didatangi oleh serbuk sari yang terbawa angin. Batang utama lurus ke atas, berkayu, berkas pembuluh tersusun dalam satu lingkaran dan memiliki kambium. Umumnya batang memiliki saluran resin. Bentuk daun bermacam-macam, kaku, dan mengandung berkas pengangkut. Sistem akar tunggang, cabang-cabangnya menyebar di dalam tanah (Kistinnah,2009). Gymnospermae terdiri dari beberapa divisi baik yang sudah punah maupun yang masih ada sampai sekarang, yaitu mencakup tiga divisi yang telah punah dan empat divisi yang masih bertahan. Tumbuhan Gymnospermae yang sudah punah, yaitu terdiri dar tiga divisi diantaranya sebagai berikut: a. Bennetophyta b. Cordaitophyta c. Pteridospermophyta, sudah punah namun dianggap sebagai moyang Angiospermae (Riana, 2004). Ada empat divisi gymnospermae yang dapat kita jumpai sampai saat ini, tiga di antaranya adalah divisi yang relatif kecil: Cycadophyta, Ginkgophyta, dan Gnetophyta. Divisi yang paling besar adalah Coniferophyta (Kistinnah,2009). Cycadophyta Cycadophyta terdiri dari sekitar 185 spesies. Batangnya Cycadophyta tidak bercabang, daun-daun majemuk tersusun sebagai tajuk di pucuk batang yang memanjang. Habitus (perawakan) Cycadophyta menyerupai pohon palem. Beberapa jenis Cycadophyta memiliki pohon amat pendek, jenis yang lain dapat mencapai tinggi 9 meter, tetapi kebanyakan tingginya sekitar 2 meter. Semua anggota Cycadophyta berumah dua. Strobilus yang dihasilkan berukuran besar namun rata-rata reproduksinya rendah. Penyerbukan sering dibantu oleh serangga yang tertarik dengan aroma yang 3

dihasilkan strobilus jantan dan betina. Tumbuhan Cycadophyta ini merupakan tumbuhan biji yang primitif, hidup di daerah tropis dan subtropis. Di Indonesia kita kenal pakis haji (Cycas rumphii) merupakan tanaman hias, akarnya bersimbiosis dengan ganggang biru (Anabaena) yang dapat mengikat nitrogen (Anabaena cycadae). Daunnya tersusun dalam roset batang, menyirip atau berbagi menyirip. Strobilus jantan dan betina terdapat di ujung batang pada pohon yang berbeda (berumah dua) (Kistinnah,2009).

Ginkyophyta Hanya satu jenis ginkgo yang masih hidup sampai saat ini, yaitu Ginkgo biloba yang berasal dari Cina. Pohonnya tinggi, daunnya bertangkai panjang dan berbentuk kipas dengan tulang daun yang bercabang-cabang, dan meranggas dalam musim gugur. Bijinya mempunyai kulit luar yang berdaging dan kulit dalam yang keras. Tumbuhan asli daratan Cina ini merupakan tumbuhan purba yang berhasil bertahan hidup hingga saat ini. Tumbuhan ini dibudidayakan sebagai peneduh atau tanaman hias dan sebagai bahan obat-obatan. Orang Cina memanfaatkan tanaman Ginkgo sebagai obat bronchitis dan asma sejak ribuan tahun yang lalu. Pohon Ginkgo biloba berukuran besar, dapat mencapai tinggi 30 meter. Daunnya melebar seperti kipas dengan belahan yang seolaholah membagi daun menjadi dua bagian. Tumbuhan Ginkgo berumah dua, yaitu serbuk sari dan bakal biji dihasilkan oleh dua tumbuhan. Biji yang dihasilkan sebesar kelereng, keras, berwarna kekuningan, dan berbau tidak enak (Kistinnah,2009). Gnetophyta Di Indonesia dikenal tumbuhan melinjo (Gnetum gnemon) yang merupakan anggota dari kelompok ini. Daunnya tunggal, duduknya berhadapan. Batangnya berkayu tanpa saluran resin. Bunga majemuk berbentuk bulir, keluar dari ketiak daun. Buah dan daun muda melinjo dapat disayur, bijinya dibuat emping; dan serabut kulitnya untuk pembuatan jala. Ciri khas Gnetaceae adalah tumbuhan berumah dua, strobilus jantan dan betina tersusun berlingkar dalam bentuk bulir. Benang sari tersusun dalam spiral, jumlahnya banyak, dan terdapat di bawah lingkaran bakal biji yang mandul. Strobilus betina mempunyai bakal biji tersusun dalam lingkaran, bakal biji yang fertil dibungkus oleh dua lapis integumen. Kelompok tumbuhan Gnetophyta mempunyai strobilus jantan yang tersusun majemuk, daun-daun berhadapan atau berlingkar, dan tidak mempunyai saluran resin. Gnetophyta terdiri dari dua kelas yaitu Ephedraceae dan Gnetaceae. Ephedraceae merupakan semak dengan tinggi sekitar 2 meter yang tumbuh tegak, 4

menjalar, atau merambat dengan percabangan yang banyak. Kebanyakan hidup di daerah tropis dan subtropis di belahan bumi utara, umumnya ditanam sebagai tanaman hias. Contoh Ephedra sp dan Welwitschia sp. Gnetaceae mempunyai anggota satu genus saja yaitu Gnetum yang jenis-jenisnya banyak ditemukan di Indonesia (Kistinnah,2009). Coniferophyta Divisio ini memiliki jumlah sekitar 550 spesies. Divisio ini memiliki ciri, yaitu pada daunnya memiliki bentuk khas seperti jarum. Selain itu, divisio ini menghasilkan strobilus (cone). Anggota yang dominan pada divisio ini adalah pinus. Proses reproduksi pada Coniferophyta dibantu oleh angin, artinya pada saat sel kelamin jantan telah matang, sel kelamin tersebut akan tertiup oleh angin menuju sel kelamin betina untuk membuahi. Tumbuhan ini memiliki ciri khas, yaitu selalu hijau sepanjang tahun atau disebut juga tumbuhan evergreen. Tumbuhan yang tergolong divisi ini dapat berupa semak, perdu atau pohon dengan tajuk berbentuk kerucut (conus), maka disebut Coniferophyta. Divisi ini merupakan kelompok terbesar, yang beranggotakan pohon tertua dan tertinggi di muka bumi. Penyebarannya luas terutama di daerah beriklim sedang dan dingin. Coniferophyta menjadi sangat penting karena merupakan sumber bahan kertas, kayu lunak, bahan bangunan, bahan plastik, pernis, terpentin, damar, dan tinta cetak (Kistinnah,2009). Gymnospermae hidup di mana-mana, hampir di seluruh permukaan bumi ini. Mulai dari daerah tropis hingga daerah kutub dan dari daerah yang cukup air hingga daerah kering. Contohnya: a. Ginkgophyta banyak ditemukan di negara Cina, khususnya di daerah kecil di Zhejiang Cina dan di Mu Tian Shan. provinsi di Timur b. Cycadophyta, cycadophyta hidup di daerah tropis dan subtropis. c. Coniferophyta atau dapat disebut Pinophyta. Tumbuhan yang termasuk Coniferophyta hidup tersebar di berbagai daerah, bahkan hampir di seluruh daerah di dunia. Pohon pinus dan cemara banyak tumbuh di Eropa bagian pegunungan. d. Gnetophyta, banyak tumbuh di daerah tropis dan subtropis (Amien, 1994).

5

II.

METODE KERJA A. Alat Dab Bahan No 1

Alat Mikroskop

Bahan Cat Kuku bening

2

Jarum jara

Beberapa spesimen tumbuhan Gymnospermae dari lapangan

3

Kaca objek dan kaca penutup

B. Cara Kerja Satu helai daun berbagai tumbuhan 

Diolesi cat kuku bening dibagian adaksial dan abaksial

Cat kuku 

Dikupas



Diambil ukuran 0,5 x 0,5 cm



Disimpan ddibawah mikroskop



Gambar stomata dan tulis bagian-bagiannya

Hasil

6

III.

HASIL PENGAMATAN

A. Stomata Gambar Melinjo Stomata

Sumber : Pribadi

Klasifikasi Kingdom: Plantae Subkingdom: Tracheobionta Super Divisi: Spermatophyta Divisi: Gnetophyta Kelas: Gnetopsida Ordo: Gnetales Famili: Gnetaceae Genus: Gnetum Spesies: Gnetum gnemon L.

Keterangan

Stomata

Sumber : Alief, 2012

7

B. Strobilus

Gambar Melinjo Strobilus Jantan

Sumber : Pribadi

Klasifikasi Kingdom: Plantae Subkingdom: Tracheobionta Super Divisi: Spermatophyta Divisi: Gnetophyta Kelas: Gnetopsida Ordo: Gnetales Famili: Gnetaceae Genus: Gnetum Spesies: Gnetum gnemon L.

Keterangan

Strobilus Betina

Sumber : Pribadi

Strobilus Jantan

Sumber : Alief, 2012 Strobilus Betina

Sumber : Alief, 2012 8

Pinus Strobilus Jantan

Sumber : Pribadi

Kingdom: Plantae Subkingdom: Tracheobionta Super Divisi: Spermatophyta Divisi: Coniferophyta Kelas: Pinopsida Ordo: Pinales Famili: Pinaceae Genus: Pinus Spesies: Pinus merkusii Jungh.& De Vr

Strobilus Betina

Sumber : Pribadi

Strobilus Jantan

Sumber : Alief, 2012 Strobilus Betina

Sumber :Alief, 2012

9

Kingdom: Plantae Subkingdom: Tracheobionta Super Divisi: Spermatophyta Divisi: Cycadophyta Kelas: Cycadopsida Ordo: Cycadales Famili: Cycadaceae Genus: Cycas Spesies: Cycas rumphii Miq

Pakis Haji

Sumber : Pribadi Strobilus Betina

Sumber : Alief, 2012

IV.

PEMBAHASAN Pada praktikum kali ini, kami mencoba meneliti morfologi, jenis, dan posisi

stomata dan morfologi strobilus dari tumbuhan gymnospermae. Stomata yang ingin kami amati berasal dari tumbuhan melinjo (Gnetum gnemon L.), pinus (Pinus merkusii), dan cemara (Thuja orientalis L.), ketiganya berasal dari divisi gnetophyta (Gnetum gnemon L.) dan coniferophyta (Pinus merkusii dan Thuja orientalis L.). Dan kami meneliti strobilus dari spesies melinjo (Gnetum gnemon L.), pinus (Pinus merkusii), dan pakis haji (Cycas rumphii). Spesimen Stomata Stomata yang kami amati seharrusnya berasal dari tumbuhan melinjo (Gnetum gnemon L.), Pinus (Pinus merkusii L.) dan cemara (Thuja orientalis L.), namun kami tidak sempat meneliti pinus dan cemara dikarenakan terlalu terfokus pada pengamatan strobilus. Berdasarkan hasil pengamatan yang dilakukan mengamati posisi stomata yang berada di bagian atas daun (adaksial) dan bagian bawah (abaksial). Pada bagian atas daun kami tidak menemukan bentuk stomata dari daun melinjo ini di karenakan tumbuhan melinjo ini merupakan tumbuhan yang hidup di darat sehingga stomata yang berada di atas daun tidak di temukan sebagian besar dan bagian daun yang diatas lebih 10

berfungsi sebagai pelindung dari sinar ultraviolet. Sedangkan pada bagian bawah daun kami menemukan bentuk stomata yang berbentuk seperti persegi yang sangat rapat. Menurut (Setiawan, 2010) Tumbuhan yang ada di darat dan di air sangatlah berbeda, Stomata umumnya terdapat di permukaan bawah, tetapi ada pula yang terdapat di bagian atas daun. Stomata berfungsi untuk mengatur penguapan air dari tubuh tumbuhan, juga mengatur masuknya CO2 dari udara dan keluarnya O2 ke udara saat fotosintesis, dan ke arah sebaliknya saat respirasi. Stomata merupakan organ respirasi pada tumbuhan. Karena selalu terbuka makanya lebih banyak berada di bawah daun untuk mengurangi evaporasi tanaman, sedangkan bagian atas daun lebih tebal dan biasanya tertutup lapisan lilin untuk menahan panas matahari. Stomata yang kami temukan termasu jenis Diasitik/Cariophyllaceus yaitu setiap sel penutup dikelilingi oleh dua sel tetangga dengan dinding sel yang membentuk sudut siku-siku terhadap sumbu membujur stoma,

Spesimen Strobilus Percobaan yang pertama adalah mengamati jenis spesies Gnetum gnemon, yaitu pada melinjo. Berdasarkan hasil pengamatan diketahui bahwa tumbuhan melinjo memilki bentuk strobilus yang sangat kecil setelah dilakukan pengamatan. Ciri khas dari tumbuhan melinjo ini yaitu tumbuhan berumah dua, strobilus jantan dan betina tersusun berlingkar dalam bentuk bulir. Benang sari tersusun dalam spiral, jumlahnya banyak, dan terdapat di bawah lingkaran bakal biji yang mandul. Strobilus betina juga mempunyai bakal biji yang tersusun dalam lingkaran, bakal biji yang fertil dibungkus oleh dua lapis integumen. Sedangkan strobilus jantan yang tersusun majemuk dan jumlahnya lebih sedikit dibandingkan strobilus betina. Dan memiliki daun-daun yang saling berhadapan dan memiliki pertulangan daun yang sejajar. Percobaan yang kedua adalah mengamati spesies dari Cycas rumphii yaitu pada tumbuhan pakis haji. Berdasarkan hasil pengamatan strobilus pada pakis haji. Strobilus betina pada tumbuhan pakis haji ini memiliki ujung yang runcing, memiliki biji ovula yang nampak dari luar dan setelah dilakukan pembelahan pada biji strobilus betina ternyata memiliki bagian yang terdiri dari kulit luar biji, gametofit betina, dan nukleus, serta memiliki tangkai strobilus. Sedangkan pada pengamatan strobilus jantan kami tidak melakukan pengamatan sama sekali karena dari awal kami tidak mengetahui bentuk strobilus jantan pada tumbuhan pakis haji dan tidak dapat menemukannya. Percobaan yang terakhir kami mengamati spesies Pinus merkusii (Pinus). Berdasarkan hasil pengamatan diketahui bahwa tumbuhan pinus ini memiliki dua strobilus yang terdiri dari strobilus jantan dan strobilus betina. Setelah diamati Strobilus 11

jantan dan betina pada pinus tidak tergabung menjadi satu tetapi terpisah, namun masih berada pada satu pohon yang sama. Pada strobilus jantan terdapat mikrosporofil yang berbentuk oval dan tersusun secara merata (spiral). Sedangkan pada strobilus betina setelah diamati memiliki sisik dan sayap yang tersusun atas daun buah (makrosporofil). Menurut (Kimball, 1987) Strobilus jantan membawa banyak mikrosporofil yang tersusun spiral, pada tiap mikrosporofil terdapat sepasang mikrosporangia, mikrospora bersayap. Strobilus betina membawa membawa sejumlah sisik-sisik ovula yang tersusun spiral seperti pada strobilus jantan, sisik ovul tumbuh pada ketiak sisi braktea, setiap sisik ovul membawa 2 ovul pada permukaan atasnya. Bijinya merupakan biji yang bersayap. Strobilus betina yang sudah masak tumbuh menjadi konus atau runjung yang mengeras dan mengayu. V.

KESIIMPULAN Gymnospermae merupakan tumbuhan yang memiliki biji terbuka. Yang termasuk kedalam jenis tumbuhan gymnospermae yaitu kelas Cysadopsida yang berupa pakis haji (Cycas rumphii), Coniferopsida yaitu tumbuhan pinus (Pinus merkusii), dan Gnetopsida berupa tumbuhan melinjo (Gnetum gnemon). Serta berbagai tumbuhan lain yang memiliki biji terbuka. Strobilus pada tumbuhan gymnospermae dibedakan menjadi dua yaitu strobilus jantan dan strobilus betina. Pada strobilus jantan terdapat mikrosporofil yang berbentuk oval dan tersusun secara spiral, sedangkan pada strobilus betina memiliki sisik dan sayap yang tersusun atas daun buah (makrosporofil). Stobilus sangatlah bermacammacam mulai dari bentuk kerucut, bulat melonjong dan sebagainya. Strobilus pada umumnya memiliki peranan atau fungsi yang sama yaitu menghasilkan tumbuhan baru. Stomata yang kami temukan adalah Diasitik/Cariophyllaceus yaitu setiap sel penutup dikelilingi oleh dua sel tetangga dengan dinding sel yang membentuk sudut siku-siku terhadap sumbu membujur stoma.

12

DAFTAR PUSTAKA Alfiansya,

2010.

Spermatophyta

Tumbuhan

Berbiji.

(http://

www.sentra-

edukasi.com/2010/04/spermathophyta-tumbuhan-berbiji.html). Diakses tanggal 05 April 2013 Jam 18.37. Amien, Rohamad. 1994. Biologi Umum. Depdikbud-PN Balai Pustaka : Jakarta. Kimball, W. John. 1987. Biologi Jilid 2. Erlangga : Jakarta. Kistinnah, Indun dkk. 2009. Biologi Makhluk Hidup dan Lingkungannya: BSE : Jakarta. Pramadi, Ading. 2012. Keanekaraaman Tumbuhan Biji Sebagai Ayat Kauniah. ITB : Bandung. Riana, Yani. dan Laila Siti. 2004. Biologi Edii Pertama. Erlangga : Jakarta. Setiawan. 2010. Mengerti Morfologi Tumbuhan. Gramedia : Bandung.

13