Mahmuddin

Belajar dan Berbagi

Asal-usul Kelompok Tumbuhan

Posted by Mahmuddin pada Agustus 27, 2012

Tumbuhan adalah eukariota multiseluler yang bersifat autotrof fotosintetik. Sel-sel tumbuhan memiliki dinding sel yang terbuat dari selulosa, dan tumbuhan menyimpan kelebihan karbohidratnya dalam bentuk pati. Akan tetapi, karakteristik yang sama juga dimiliki oleh alga. Bahkan tumbuhan memiliki lebih bannyak karakteristik yang sama dengan kerabat terdekat tumbuhan dari kelompok alga yaitu alga hijau.

Namun demikian, tumbuhan dapat dibedakan dengan alga multiseluler. Tumbuhan hampir semuanya merupakan organisme daratan, meskipun beberapa tumbuhan, seperti teratai, telah kembali secara sekunder ke air selama evolusinya. Hidup di darat menimbulkan permasalahn yang sangat berbeda dibandingkan dengan hidup di air, dan kumpulan adaptasi structural, kimiawi, dan reproduksi terhadap kehidupan darat inilah yang membedakan tumbuhan dari alga.

Tubuh tumbuhan yang kompleks menunjukkan derajat spesialisasi struktural yang beranekaragam pada organ-organ yang berada di bawah tanah, yaitu akar, dan di atas permukaan tanah-tunas yang akan menjadi daun. Pada sebagian besar tumbuhan, pada daun terdapat pori mikroskopik (stomata) yang berperan sebagai tempat pertukaran karbondioksida dan oksigen. Adaptasi darat struktur tumbuhan dilengkapi dengan adaptasi kimiawi seperti lapisan lilin pada daun yang berfungsi sebagai pelindung.

Menurut Campbell dkk (2003), berdasarkan catatan fosil yang ada, sejarah adaptasi daratan oleh tumbuhan terdapat empat periode utama evolusi tumbuhan. Periode tersebut merupakan radiasi adaptif yang mengikuti evolusi struktur bagi peluang kehidupan di darat. Keempat periode adalah sebagai berikut:

  1.  Periode pertama, evolusi dihubungkan dengan asal mula tumbuhan dari nenek moyang akuatik, selama masa Ordovisium pada zaman Paleozoikum, sekitar 475 juta tahun silam. Adapasi tersebut memungkinkan tumbuhan yang dikenal sebagai briofita, termasuk lumut. Sebagian besar briofita tidak memiliki jaringan vaskuler, namun beberapa briofita memiliki pembuluh pengangkut air.
  2. Periode kedua, diversifikasi tumbuhan vaskuler selama masa Devon awal, sekitar 400 juta tahun silam. Di mana tumbuhan vaskuler pertama tidak memiliki biji, dan keadaan ini masih ditemukan pada paku-pakuan.
  3. Periode ketiga, dimulai dengan kemunculan biji, yaitu struktur yang mempercepat kolonisasi daratan dengan cara melindungi embrio tumbuhan dari kekeringan dan ancaman lainnya. Tumbuhan vaskuler biji pertama  muncul sekitar 360 juta tahun silam, dekat dengan masa Devon. Tumbuhan berbiji awal, bijinya tidak terbungkus dalam ruang khusus, seperti pada berbagai jenis gymnospermae termasuk conifer seperti pinus dan tumbuhan konus. Tumbuhan ini hidup bersama tumbuhan lainnya mendominasi bentang alam selama lebih dari 200 juta tahun.
  4. Periode keempat, munculnya tumbuhan berbunga selama awal masa Krestaseus pada zaman Mesozoikum, sekitar 130 juta tahun silam. Bunga merupakan struktur reproduksi kompleks yang mengandung biji di dalam ruang yang terlindungi (ovarium). Mayoritas tumbuhan modern saat ini menghasilkan bunga atau angiospermae.

Beberapa kejadian utama evolusi tumbuhan (Sumber: Campbell, 2003)

 1.    Karofita

Selama beberapa dekade ahli sistematik telah mengakui bahwa alga hijau protista fotosintetik yang paling dekat kekerabatannya dengan tumbuhan. Terdapat keanekaragaman yang sangat besar pada alga hijau, sehingga penelitian terbaru menfokuskan pada kelompok organisme akuatik yang merupakan kerabat alga terdekat bagi kingdom tumbuhan. Sekarang banyak sekali bukti yang mengarah pada alga hijau yang disebut karofita. Dengan membandingkan ultrastruktur sel, biokimia dan informasi hereditas (DNA dan RNA serta produk proteinnya) para peneliti telah menemukan homologi antara karofita dan tumbuhan diantaranya, yaitu a) kloroplas yang homolog, b) kemiripan biokomiawi, c) kemiripan dalam mekanisme mitosis dan sitokinesis, d) kemiripan dalam ultrastruktur sperma, dan e) hubungan genetik.

Banyak spesies karofita modern ditemukan di perairan yang dangkal di sekitar kolam dan danau. Sejumlah karofita kuno yang hidup pada sekitar saat daratan pertama kali dihuni, kemungkinan telah menempati habitat dangkal yang dapat mengalami kekeringan. Seleksi alam telah memungkinkan karofita beradaptasi dengan melindungi gamet dan embrio pada gametangia.

 2. Briofita

Briofita menunjukkan adaptasi penting yang pertama kali membuat perpindahan ke daratan menjadi mungkin. Karakteristik yang dimilik briofita  di mana gamet berkembang dalam gametangia, pembuahan sel telur dan embrio yang berkembang dalam organ betina. Dengan kondisi ini, briofita tidak sepenuhnya terbebaskan dari habitat perairan nenek moyangnya. Oleh karena, briofita memerlukan air untuk bereproduksi (sperma memiliki flagel untuk berenang ke sel telur).

Sebagian besar briofita tidak memiliki jaringan pembuluh angkut, sehingga terjadi proses imbibisi dalam mengambil air dan proses difusi dalam penyebaran air ke seluruh tubuhnya lambat. Briofita tidak memiliki jaringan yang diperkuat oleh lignin yang menyokong tumbuhan tinggi di daratan. Merskipun dapat merentang secara horizontal di atas permukaan tanah, briofita selalu menempati profil yang rendah. Sebagian besar tingginya hanya 1-2 cm, dan yang paling besarpun kurang dari 20 cm. Terdapat tiga divisi pada briofita yaitu lumut daun, lumut hati, dan lumut tanduk.

 3. Tumbuhan vaskuler tak berbiji

Sebagaimana dikemukakan di atas bahwa adaptasi briofita terhadap kehidupan darat meliputi gametangia, embrio, dan spora berdinding sporollenin. Stomata juga dievolusikan pada briofita dan beberapa briofita memiliki kutikula yang mirip dengan kutikula tumbuhan vaskuler. Tumbuhan memiliki asal usul dari monofiletik dari alga hijau. Tumbuhan vaskuler menambahkan adaptasi baru terhadap kehidupan darat pada adapatasi yang telah berkembang sebelumnya pada briofita.

Tubuh sebagian besar tumbuhan vaskuler berdiferensiasi menjadi system akar di bawah permukaan tanah, yang menyerap air dan mineral dan system tunas batang dan daun di atas pemukaan tanah, tempat fotosintesis berlangsung. Kedua jaringan penghantar system pembuluh disebut xylem dan floem. Adaptasi darat penting yang lain adalah lignin yang tertanam keas dalam matriks selulosa dinding sel yang memberikan sokongan mekanis.

Fosil tumbuhan vaskuler yang tertua adalah Cooksonia, yang jika dibandingkan dengan briofita hanya memperlihatkan dua perubahan penting. Pertama, sporofit merupakan tahap dominan pada tumbuhan vaskuler awal, sedangkan gametofit tahapan dominan pada briofita. Kedua, sporofit pada Cooksonia bercabang dan menyebabkan meningkatnya jumlah sporangia dan spora yang dapat dihasilkan. Tiga divisi dalam tumbuhan vaskuler tak berbiji adalah likofita, ekor kuda, dan pakis.

4.   Gymnospermae

Gymnospermae kemungkinan merupakan keturunan dari progymnosperma yang pada mulanya tumbuhan tak berbiji. Akan tetapi pada akhir masa Devon, biji telah dievolusikan. Evolusi biji dikaitkan dengan megasporangium di mana pada tumbuhan berbiji bukanlah suatu ruangan, akan tetapi sebaliknya merupakan struktur berdaging padat yang disebut nusellus. Pada tumbuhan berbiji, keseluruhan struktur integumen, megasporangium, dan megaspore membentuk ovul yang disebut bakal biji. Di dalam bakal biji tersebut, gametofit betina berkembang di dalam dinding megaspore dan disuplai makanan oleh nusellus. Jika tejadi pembuahan, maka zigot akan berkembang menjadi embrio sporofit dan disebut biji. Ketika biji lepas dari integument, biji dapat dorman sampai pada kondisi yang memungkinkan biji berkecambah.

Dalam sejarah kehidupan, pembentukan superkonteinen Pangea pada masa premium, telah menimbulkan perubahan dramatis pada flora dan fauna. Banyak yang menghilang, dan banyak yang muncul sebagai pengganti. Perubahan dominasi pun terjadi  baik di lautan maupun di daratan. Seperti likofit, paku ekor kuda dan pakis digantikan oleh gymnospermae yang lebih cocok dengan iklim kering. Sampai saat ini terdapat empat divisi gymnospermae yang tetap bertahan hidup yaitu sikad, ginkgo, gnetofit, dan konifer.

5.    Angiospermae

Saat ini angiospermae merupakan tumbuhan yang paling beraneka ragam dan tersebar luas. Saat ini dikenal 250.000 spesies angiospermae, dan ditempatkan dalam divisi tunggal yaitu Anthophyta. Anthophyta terdiri atas dua kelas yaitu monokotiledon dan dikotiledon.

Selama masa evolusi angiospermae, xilem merupakan bagian yang lebih terspesialisasi. Xilem diduga berkembang dari sel-sel trakeid yang pada gymnospermae berperan menghantarkan air. Pada angiospermae, sel trakeid berkembang menjadi sel-sel yang lebih pendek, dan lebih luas yang disebut unsur pembuluh. Unsur pembuluh membentuk saluran yang bersambung yang lebih terspesialisasi. Xilem diperkuat dengan serat (fiber) yang juga berkembang dari trakeid.

Selain spesialisasi xilem, faktor terbesar perkembangan angiospermae adalah evolusi bunga. Bunga memiliki tingkat efisiensi reproduksi yang sangat tinggi pada tumbuhan. Bunga adalah tunas yang mampat dengan empat lingkaran daun yang termodifikasi menjadi kelopak, mahkota, benang sari, dan putik.

Kemunculan radiasi tumbuhan berbunga, menyebabkan bentang alam bumi berubah secara dramatis. Nenek moyang angiospermae masih belum dipastikan, tetapi hasil analisis kladistik pada ciri homolog menunjukkan gimnospermae dari divisi Gnetophyta sebagai kerabat paling dekat dengan angiospermae. Fosil tertua angiospermae ditemukan pada batuan awal masa Kretaseus yang berusia sekitar 130 juta tahun.

Satu Tanggapan to “Asal-usul Kelompok Tumbuhan”

  1. wulan said

    maha besar Allah atas apa yang Ia ciptakan di muka bumi ini🙂

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Foto Google+

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s

 
%d blogger menyukai ini: