MATERI · Biologi tumbuhan

Dunia tumbuhan: dari lumut sampai bunga

Lumut, paku, tumbuhan berbiji terbuka, dan tumbuhan berbunga: bagaimana tumbuhan menaklukkan daratan.

Jenjang yang disarankan: SD, SMP, SMA, kuliah.

Penjelasan untuk SD

Tumbuhan ada di mana-mana: di hutan, sawah, pantai, bahkan di dinding yang lembap. Ilmuwan mengelompokkan tumbuhan menjadi beberapa kelompok besar.

Sebagian besar tumbuhan berwarna hijau dan membuat makanannya sendiri. Tetapi ada tumbuhan unik di Indonesia, yaitu bunga padma raksasa (Rafflesia). Bunganya sangat besar, tetapi tidak berwarna hijau. Tumbuhan ini mengambil makanan dari tumbuhan lain.

Tumbuhan memberi kita makanan, udara segar, kayu, dan obat. Karena itu kita perlu menjaga hutan dan menanam pohon.

Poin kunci

Aktivitas

Berjalan-jalanlah di halaman sekolah bersama guru. Cari lumut, tumbuhan paku, dan tumbuhan berbunga. Gambar masing-masing dan tulis satu perbedaan yang kamu lihat.

Penjelasan untuk SMP

Ciri tumbuhan (Plantae): eukariota bersel banyak, dinding sel dari selulosa, memiliki klorofil sehingga dapat berfotosintesis (produsen), dan umumnya tidak berpindah tempat.

1. Lumut (Bryophyta dalam arti luas)

2. Paku-pakuan (Pteridophyta)

3. Tumbuhan berbiji terbuka (Gymnospermae)

4. Tumbuhan berbiji tertutup (Angiospermae)

Alga (ganggang) berfotosintesis seperti tumbuhan tetapi belum memiliki akar, batang, dan daun sejati. Alga hijau adalah kerabat terdekat tumbuhan darat. Dalam katalog GBIF, alga hijau dan alga merah dimasukkan ke kingdom Plantae, sedangkan alga cokelat dimasukkan ke Chromista.

Poin kunci

Aktivitas

Amati sorus di bawah daun paku dengan kaca pembesar. Lalu kecambahkan jagung dan kacang tanah, dan bandingkan akar, keping biji, serta tulang daun pertamanya untuk membedakan monokotil dan dikotil.

Penjelasan untuk SMA

Dari air ke darat: tumbuhan darat berevolusi dari alga hijau dan mulai menguasai daratan pada sekitar Ordovisium (hampir 500 juta tahun lalu). Tantangan hidup di darat (kekeringan, penopangan tubuh, reproduksi tanpa air) dijawab dengan serangkaian inovasi: kutikula lilin dan stomata, embrio yang terlindung dalam tubuh induk, jaringan pengangkut berlignin (xilem dan floem), biji, lalu bunga dan buah.

Pergiliran keturunan (metagenesis): semua tumbuhan darat bergantian antara gametofit (haploid, n, menghasilkan gamet) dan sporofit (diploid, 2n, menghasilkan spora melalui meiosis).

Gymnospermae umumnya diserbuki angin dan bijinya terletak di atas sisik runjung. Angiospermae memiliki bunga yang sering berevolusi bersama penyerbuknya (lebah, burung, kelelawar), mengalami pembuahan ganda (lihat materi Perkembangbiakan), dan membentuk buah yang membantu penyebaran biji oleh angin, air (buah kelapa dapat terapung jauh), atau hewan.

Klasifikasi modern angiosperma (sistem APG) berbasis DNA: selain beberapa garis keturunan awal (misalnya teratai Nymphaea), terdapat kelompok magnoliid (antara lain pala, lada, dan kayu manis), monokotil, dan eudikotil. Kelompok “dikotil” tradisional ternyata bukan satu kelompok alami (tidak monofiletik); sebagian besar anggotanya kini masuk eudikotil. Menariknya, seroja (Nelumbo) termasuk eudikotil, bukan kerabat dekat teratai walaupun penampilannya mirip.

Indonesia adalah pusat keragaman berbagai kelompok tumbuhan, seperti suku meranti-merantian (Dipterocarpaceae) yang mendominasi hutan hujan Sumatra dan Kalimantan, ribuan spesies anggrek, kantong semar, serta tumbuhan unik seperti Rafflesia dan bunga bangkai.

Poin kunci

Aktivitas

Gambar diagram pergiliran keturunan lumut, paku, dan tumbuhan berbunga secara berdampingan. Tandai tahap haploid (n) dan diploid (2n), tempat meiosis dan pembuahan, serta generasi yang dominan.

Penjelasan untuk kuliah

Filogeni: tumbuhan darat termasuk kelompok Archaeplastida bersama alga merah, alga hijau, dan glaukofita, yang berbagi plastida hasil endosimbiosis primer dengan sianobakteri. Di antara alga hijau, analisis filogenomik menunjukkan kelas Zygnematophyceae sebagai kerabat terdekat tumbuhan darat. Analisis terbaru juga cenderung mendukung lumut daun, lumut hati, dan lumut tanduk sebagai satu kelompok alami (bryofita) yang bersaudara dengan tumbuhan berpembuluh.

Evolusi biji dan serbuk sari: heterospori muncul beberapa kali; pada tumbuhan berbiji, megaspora dipertahankan di dalam megasporangium yang dibungkus integumen sehingga terbentuk bakal biji. Serbuk sari dan buluh serbuk sari (sifonogami) memungkinkan pembuahan tanpa air. Pada sikas dan ginkgo, sperma masih berflagel tetapi dilepaskan dari buluh serbuk sari di dekat sel telur, menjadi jejak transisi evolusi.

Diversifikasi angiosperma yang cepat pada Kapur disebut Darwin sebagai “misteri yang menjengkelkan”. Faktor yang diduga berperan meliputi koevolusi dengan penyerbuk dan penyebar biji, duplikasi genom menyeluruh, serta laju pertumbuhan yang cepat. Saat ini diterima lebih dari 300 ribu spesies angiosperma.

Nomenklatur dan data: nama tumbuhan diatur Kode Internasional Tata Nama untuk Alga, Fungi, dan Tumbuhan (ICN). Katalog berbeda dapat memakai ejaan atau konsep takson yang sedikit berbeda. Contohnya, GBIF dan iNaturalist memakai Rafflesia arnoldi, ejaan asli Robert Brown, sedangkan banyak literatur botani menulis arnoldii sebagai koreksi ejaan menurut ICN. Peneliti perlu mencatat sumber nama yang dipakai.

Konservasi tumbuhan di Indonesia: Kebun Raya Bogor (berdiri 1817) dan Herbarium Bogoriense menyimpan koleksi hidup dan spesimen acuan penting untuk kawasan Malesia. Ancaman utama meliputi deforestasi, pengeringan gambut, dan pengambilan berlebihan anggrek serta kantong semar dari alam. Konservasi ex situ (kebun raya, bank biji) melengkapi perlindungan habitat in situ, tetapi tidak dapat menggantikannya.

Poin kunci

Aktivitas

Pilih satu tumbuhan asli Indonesia. Bandingkan nama diterima, sinonim, dan sebarannya di GBIF (melalui Biotaloka) dan di katalog tumbuhan lain. Catat perbedaan ejaan atau konsep takson dan jelaskan dampaknya bagi analisis data.

Spesies contoh

Materi terkait

Berlatih

Bacaan lanjutan