Tumbuhan Gymnospermae: Ciri, Contoh, dan Siklus Hidupnya

Tumbuhan gymnospermae, atau yang dikenal juga sebagai tumbuhan berbiji terbuka, merupakan kelompok tumbuhan yang memiliki biji yang tidak tertutup oleh dinding buah.

Bijinya terbuka ke udara dan langsung dibuahi dengan penyerbukan.

Nama "gymnosperm" berasal dari bahasa Yunani, yakni gymnos, yang artinya "telanjang" dan sperma berarti, "benih".

Dengan begitu, tumbuhan gymnospermae berarti tanaman yang mengembangkan benihnya di permukaan sisik dan daun, sering bermodifikasi membentuk kerucut atau di bagian akhir tangkai yang pendek.

Baca Juga: 18 Tumbuhan Langka di Indonesia, Cantik dan Bentuknya Unik!

Tumbuhan Gymnospermae

Tumbuhan gymnospermae telah hidup di bumi sejak periode Devon (410-360 juta tahun yang lalu), sebelum era dinosaurus.

Pada saat itu, Gymnospermae banyak diganti oleh kelompokan yang sekarang sudah punah dan kini dijadikan batu bara.

Kelompok tumbuhan gymnospermae ini terdiri dari Conifers, Cycads, Ginkgo, dan Gnetales.

Ada sekitar 800-900 jenis dan telah dilaporkan bahwa Conifer mempunyai keanekaragaman jenis tertinggi (500-600 jenis) diikuti oleh Cycad (75-80 jenis).

Menurut studi di Jurnal Biologi Indonesia, kelompok tumbuhan gymnospermae mempunyai nilai ekonomi penting sebagai bahan dasar produk industri.

Beberapa jenis di antaranya sebagai penghasil kayu yang dapat dimanfaatkan sebagai bahan baku untuk industri kertas dan triplek (contoh: Pinus, Agathis), korek api (contoh: Pinus, Agathis), obat-obatan (contoh: Pinus, Podocarpus), makanan (contoh: Gnetum gnemon) dan tanaman hias (contoh: Araucaria, Cupressus, Cycas).

Selain itu, tumbuhan gymnospermae menghasilkan resin atau getah yang dapat digunakan sebagai bahan pembuat sabun, fernis, cat kuku, permen, dan parfum.

Baca Juga: 17 Jenis Tanaman Philodendron Terpopuler yang Indah

Contoh Tumbuhan Gymnospermae dan Cirinya

Berikut jenis-jenis tanaman yang termasuk dalam kelompok tumbuhan gymnospermae (tumbuhan berbiji terbuka).

1. Conifers

Tumbuhan runjung atau conifers, di divisi Pinophyta atau Coniferophyta adalah tumbuhan gymnospermae yang paling banyak ditemukan.

Tumbuhan ini berkayu dengan jaringan vaskular, conifers merupakan pohon dan semak dengan alat reproduksi yang berbentuk kerucut baik strobulus jantan maupun betinanya.

Konifer dapat ditemukan tumbuh di semua bagian dunia, meskipun mereka terutama mendominasi hutan boreal di belahan bumi utara.

Banyak yang beradaptasi dengan kondisi iklim dingin, dengan cabang menghadap ke bawah, yang membantu untuk menumpahkan salju, dan sifat biokimia tertentu yang memberikan ketahanan terhadap pembekuan.

Contoh tumbuhan runjung (conifers) termasuk pinus, yews, redwood, spruces, cemara, dan cedar. Tumbuhan yang termasuk dalam divisi ini merupakan tumbuhan yang selalu hijau atau evergreen.

Hutan conifer di dunia menutupi area yang luas dan menyediakan penyerap karbon terestrial terbesar.

Tumbuhan runjung juga memiliki nilai secara ekonomi, bagian kayunya yang lunak digunakan untuk produksi kertas dan kayu.

Hal ini digunakan untuk menanam kacang pinus, dan buah dari semak juniper digunakan untuk membumbui gin.

2. Cycads

Jenis tumbuhan gymnospermae yang lainnya ialah cycads.

Tanaman ini biasa ditemukan di wilayah dengan iklim yang lebih hangat di dunia.

Sebagaimana yang dibuktikan dalam catatan fosil, tanaman cycads ternyata lebih banyak ada selama zaman dinosaurus.

Hanya ada tiga famili yang masih ada dalam cycads saat ini, yakni Cycadaceae, Stangeraceae, dan Zamiaceae.

Penampilan cycads (divisi Cycadophyta) biasanya merupakan batang tunggal, kokoh, silindris, berkayu dan mahkota daun majemuk besar, keras dan kaku, hijau, yang tumbuh langsung dari batang dalam formasi roset.

Cycads adalah dioecious, artinya setiap tanaman terdiri dari semua jantan atau betina semua.

Sama seperti tumbuhan runjung (conifers), cycads menghasilkan tampilan biji di bagian luar dengan bentuk kerucut, tetapi muncul dari ujung batang di pangkal daun.

Baca Juga: 13 Jenis Tanaman Gantung untuk Hiasan Teras Rumah!

3. Ginkgo

Tanaman lain yang termasuk dalam jenis tumbuhan gymnospermae, yaitu ginkgo.

Ginkgo merupakan kerabat dekat dari famili cycads. Satu-satunya tanaman ginkgo yang masih ada hingga saat ini ialah ginkgo biloba.

Ginkgo pertama kali muncul dalam catatan fosil pada periode Permian, 270 juta tahun yang lalu.

Gingko biloba sebagian besar tetap tidak berubah hari ini sehingga menjadikannya masuk dalam klasifikasi tumbuhan yang disebut sebagai 'fosil hidup'.

Berasal dari Cina, ginkgo biloba dibudidayakan secara global untuk digunakan dalam berbagai obat tradisional dan sebagai sumber makanan.

Konon, tumbuhan ini memiliki bau yang tidak sedap serta sangat menyengat.

Ginkgo adalah pohon besar, ramping, tidak tahan naungan, tumbuh hingga 160 kaki (48 meter) dengan daun berbentuk kipas yang khas.

Mereka berakar dalam dan tahan terhadap kerusakan dari angin dan salju.

Tanaman ginkgo juga tahan terhadap penyakit dan kerusakan serangga, karena genom yang sangat besar, yang memungkinkan mekanisme pertahanan antibakteri dan kimia.

4. Gnetofit

Gnetofit atau gnetophyta termasuk dalam jenis tumbuhan gymnospermae karena mereka memiliki elemen pembuluh, sistem saluran yang sebagian besar ditemukan di angiospermae, yang mengangkut air di dalam tanaman.

Meliputi 70 spesies lebih dari tiga genera, gnetophyta secara morfologis bervariasi, termasuk pohon, semak, tunggul, sulur dan tanaman merambat dengan bentuk daun mulai dari berlawanan, hingga melingkar, seperti sisik dan seperti tali.

Gnetophyta ini merupakan tumbuhan-tumbuhannya bisa berupa perdu, tumbuhan pemanjat atau pohon.

Mereka memiliki tulang daun menyirip.

Contoh tumbuhan dalam divisi gnetophyta ini adalah Gnetum gnemon atau melinjo.

Tumbuhan ini dapat digunakan baik daun dan bijinya, biasanya digunakan manusia untuk dikonsumsi.

Misalnya, bagian daun melinjo yang diolah sebagai tumisan atau sayur kuah, seperti sayur asem atau sayur lodeh.

Sementara bagian biji melinjonya dapat dijadikan keripik bernama emping.

Siklus Hidup Tumbuhan Gymnospermae

Gymnospermae bereproduksi dengan perubahan generasi, yang berarti siklus reproduksi mereka memiliki fase haploid dan diploid.

Seperti pada semua tumbuhan vaskular lainnya, gymnospermae memiliki siklus hidup dominan sporofit (sporofit adalah tahap multiseluler diploid, yang terdiri dari tubuh tumbuhan, yaitu pohon berdaun).

Fase gametofit relatif pendek, dan melihat gamet diproduksi pada organ reproduksi, yang biasanya berbentuk kerucut.

Kerucut ovulasi betina, atau megasporofil, mengandung megasporangium, sel diploid, yang mengalami meiosis untuk menghasilkan empat spora haploid.

Dari spora haploid ini, hanya satu yang bertahan sebagai megaspora. Megaspora yang masih hidup kemudian, melalui mitosis, berkembang menjadi gametofit betina.

Di dalam gametofit betina ada sel telur dan sel induk endosperma; sel induk endosperma menciptakan endosperma, yang akhirnya 'memberi makan' embrio.

Kerucut jantan, yang disebut mikrosporofil, adalah organ kecil seperti daun yang mengandung mikrosporangium.

Mikrosporangium berisi mikrospora jantan, yang mengalami meiosis untuk menghasilkan gametofit jantan, serbuk sari.

Butir polen mengandung sel tabung polen dan sel generatif (yang berisi dua sperma, meskipun satu mati).

Ketika serbuk sari mencapai sel telur, baik oleh angin atau hewan melalui penyerbukan, butir serbuk sari melepaskan sperma tunggal. Inti gametofit betina dan jantan kemudian bergabung untuk membuat zigot diploid.

Endosperma, jaringan nutrisi haploid, dilepaskan dari sel induk endosperma, dan mengelilingi zigot untuk membentuk benih.

Benih muncul sebagai 'sisik', yang terlihat pada kerucut gymnospermae; sisik ini kemudian tersebar untuk membentuk sporofit anakan baru, yang tumbuh menjadi sporofit dewasa, dan siklus berlanjut.

Umumnya, kerucut betina lebih besar dan lebih berkayu daripada kerucut jantan.

Selain itu, biasanya diposisikan lebih tinggi di pohon, meskipun pada spesies dioecious, seperti cycads, kerucut jantan dan betina terdapat pada bagian pohon yang terpisah.

Baca Juga: Metagenesis Tumbuhan Lumut dan Perbedaannya dengan Paku

Perbedaan Gymnospermae dan Angiospermae

Perbedaan angiospermae dan gymnospermae dapat kita lihat dari jenisnya.

Angiospermae adalah tumbuhan dengan biji tertutup. Sedangkan gymnospermae adalah tumbuhan dengan biji yang terbuka.

Kedua jenis tumbuhan ini termasuk ke dalam golongan atau kategori spermatophyta atau tumbuhan berbiji.

Untuk gymnospermae memiliki empat divisi yang bertahan sampai sekarang ini.

Sementara itu, angiospermae terdiri atas tumbuhan monokotil dan juga dikotil.

Berikut penjelasan lengkapnya:

1. Perbedaan Biji

Biji pada tumbuhan gymnospermae terbuka sehingga mampu terlihat dari luar di antara daun-daun.

Sedangkan biji tumbuhan angiospermae tertutup daun buah hingga tidak bisa dilihat dari luar.

2. Perbedaan Alat Reproduksi

Alat reproduksi pada gymnosperma yaitu strobilus.

Strobilus adalah kumpulan sporofil yang membentuk struktur berupa kerucut pada ujung tunas fertile

Alat reproduksi pada angiosperma yaitu bunga yang terdiri dari putik sebagai alat kelamin betina dan benang sari sebagai alat kelamin jantan.

Benang sari menghasilkan serbuk sari yang jika masuk ke dalam putik akan terjadi pembuahan.

Baca Juga: 10 Cara Tumbuhan Melindungi Diri dan Contohnya, Apa Saja?

3. Perbedaan Pembuahan

Proses pembuhan tumbuhan gymnospermae berupa pembuahan tunggal yang hanya terjadi satu kali pembuahan antara ovum (n) dan sperma (n).

Pada pembuahan tunggal ada satu sel sperma yang membuahi satu sel telur hingga membentuk zigot.

Proses pembuahan pada tumbuhan angiospermae berupa pembuahan ganda.

Disebut pembuahan ganda karena ada dua inti sperma yang melebur.

Pembuahan ganda berlangsung dua kali yang pertama yaitu spermatozoa 1 membuahi ovum menghasilkan zigot (2n) yang berkembang menjadi biji.

Sedangkan yang kedua yaitu spermatozoa 2 membuahi kandung lembaga sekunder dan menghasilkan endospermae (3n) yang menjadi daging buah.

4. Perbedaan Bentuk Daun

Bentuk daun tumbuhan gymnospermae kaku dan sempit.

Pada tumbuhan pakis haji misalnya yang bentuk daunnya menyerupai palem.

Daunnya bersifat majemuk dan bentuk tulang daun yang tidak beragam.

Bentuk daun tumbuhan angiospermae pipih dan lebar dengan susunan tulang daun yang bervariasi.

Bentuk tulang daun tumbuhan dikotil ada yang menyirip dan menjari. Sedangkan bentuk tulang daun tumbuhan monokotil ada yang sejajar dan melengkung.

5. Perbedaan Ovarium

Tumbuhan gymnospermae tak mempunyai ovarium. Sedangkan tumbuhan angiospermae memiliki ovarium berupa putik.

6. Perbedaan Akar

Tumbuhan gymnospermae berakar tunggang. Sedangkan tumbuhan angiospermae akarnya bervariasi.

Tumbuhan dikotil berakar tunggang sedangkan tumbuhan monokotil berakar serabut

7. Perbedaan Batang

Batang tumbuhan gymnospermae berkambium.

Kambium yaitu jaringan tumbuhan yang ada diantara xilem dan floem.

Kambium ini yang membuat batang tumbuhan menjadi berkayu.

Sedangkan batang tumbuhan angiospermae ada yang berkambium dan ada juga yang tidak berkambium.

Tumbuhan dikotil mempunyai kambium sedangkan tumbuhan monokotil tidak memiliki kambium.

Baca Juga: Tanaman Cocor Bebek: Jenis, Manfaat, dan Cara Menanamnya

8. Perbedaan Habitat

Perbedaan tumbuhan gymnospermae dan angiospermae juga bisa dilihat dari habitatnya.

Tumbuhan gymnospermae biasanya ditemukan di berbagai habitat, termasuk hutan boreal, taiga, dan pegunungan.

Mereka dapat tumbuh di lingkungan yang keras dan beradaptasi dengan kondisi iklim yang ekstrem.

Sedangkan angiospermae adalah kelompok tumbuhan yang sangat beragam dan mendominasi keanekaragaman hayati di daratan.

Mereka dapat ditemukan di hampir semua habitat, mulai dari hutan hujan tropis hingga padang rumput, gurun, dan lingkungan akuatik.

Itu dia Moms, penjelasan mengenai tanaman gymnospermae yang bisa diajarkan untuk edukasi anak. Menarik, bukan?