Tumbuhan Paku – Pengertian, Ciri, Karakteristik, Struktur, Klasifikasi, Contoh

Diposting pada

Ciri Ciri Tumbuhan Paku : Pengertian, Klasifikasi, Habitat : Tumbuhan paku sering disebut juga dengan kormofita berspora karena berkaitan dengan adanya akar, batang, daun sejati, serta bereproduksi aseksual dengan spora. Tumbuhan paku juga disebut sebagai tumbuhan berpembuluh (Tracheophyta) karena memiliki pembuluh pengangkut.

Tumbuhan Paku
Tumbuhan Paku

Pengertian Tumbuhan Paku (Pteridophyta)

Tumbuhan paku (Pteridophyta) adalah divisi dari kingdom Plantae yang anggotanya memiliki akar, batang, dan daun sejati, serta memiliki pembuluh pengangkut. Pteridophyta berasal dari kata  pteron :sayap bulu, dan phiton :tumbuhan.


Sehingga Pteridophyta merupakan tumbuhan paku yang tergolong dalam tumbuhan kormus berspora, dimana tumbuhan ini menghasilkan spora dan memiliki susunan daun yang umumnya membentuk bangun sayap pada pucuk tumbuhan terdapat bulu-bulu.


Tumbuhan paku sering disebut juga dengan kormofita berspora karena berkaitan dengan adanya akar, batang, daun sejati, serta bereproduksi aseksual dengan spora. Tumbuhan paku juga disebut sebagai tumbuhan berpembuluh (Tracheophyta) karena memiliki pembuluh pengangkut.


Tumbuhan paku merupakan tumbuhan berkormus dan berpembuluh yang paling sederhana. Terdapat lapisan pelindung sel (jaket steril) di sekeliling organ reproduksi, sistem transpor internal, hidup di tempat yang lembap. Akar serabut berupa rizoma, ujung akar dilindungi kaliptra. Sel-sel akar membentuk epidermis, korteks, dan silinder pusat (terdapat xilem dan fleom).


Batang tumbuhan paku tidak tampak karena terdapat di dalam tanah berupa rimpang, sangat pendek, ada juga yang dapat mencapai 5 meter seperti pada paku pohon atau paku tiang. Daun ketika masih muda melingkar dan menggulung. Beradasarkan bentuk dan ukuran susunannya daun tumbuhan paku dibedakan menjadi mikrofil dan makrofil.


Mikrofil bentuk kecil atau bersisik, tidak bertangkai, tidak bertulang daun, belum memperlihatkan diferensiasi sel. Makrofil daun besar, bertangkai, bertulang daun, bercabang-cabang, sel telah terdiferensiasi.


Tumbuhan paku merupakan suatu divisi yang warganya telah jelas  mempunyai kormus, artinya tubuhnya dengan nyata dapat dibedakan dalam tiga bagian pokoknya, yaitu akar, batang  dan  daun. Namun  demikian,  pada  tumbuhan  paku  belum dihasilkan  biji. Alat perkembangbiakan  tumbuhan  paku yang utama adalah  spora.


Oleh  sebab  itu,  ahli  taksonomi membagi dunia  tumbuhan dalam  dua  kelompok  saja  yang  diberi  nama  Cryptogamae  dan  phanerogamae.  Cryptogamae  (tumbuhan  spora) meliputi  yang  sekarang  kita  sebut  dibawah  nama  Schizophyta,  Thallophyta, Bryophyta, dan Pteridophyta.


Baca Juga Artikel Yang Mungkin Berhubungan :√ Jaringan Ikat : Pengertian, Materi Lengkap, Fungsi, Komponen Dan Jenisnya


Ciri Ciri Tumbuhan Paku

Tumbuhan paku merupakan salah satu kelompok tumbuhan tertua. Ciri-ciri tumbuhan paku diantaranya adalah :

  1. Akar, batang dan daun memiliki berkas pembuluh angkut berupa xilem dan floem.
  2. Dapat ditemukan di air, di tempat lembab, menempel pada tumbuhan lain sebagai epifit atau di sisa-sisa tumbuhan lain/sampah-sampah sebagai saprofit.
  3. Tidak menghasilkan biji, tetapi menghasilkan spora. Spora terdapat di dalam kotak spora atau sporangium. Kotak-kotak spora tersebut terkumpul dalam sorus. Sorus-sorus ini berkumpul di permukaan bawah dari helaian daun.
  4. Mengalami pergiliran keturunan (metagenesis). Tumbuhan paku yang kita lihat sehari-hari disebut generasi sporofit.
  5. Daun yang masih muda menggulung. Daun tumbuhan paku ada yang khusus menghasilkan spora, disebut sporofil. Daun yang tidak menghasilkan spora disebut tropofil, berfungsi untuk fotosintesis.
  6. Tidak berbunga.
  7. Umumnya memiliki rizom (batang yang terdapat di dalam tanah).

Karakteristik Tumbuhan Paku

Memiliki 4 struktur penting, yaitu lapisan pelindung sel (jaket steril) yang terdapat disekeliling organ reproduksi, embrio multiseluler yang terdapat dalam arkegonium, kutikula pada bagian luar , dan yang paling penting adalah sistem transport internal yang mengangkut air dan zat makanan dari dalam tanah. Sistem transport ini sama baiknya seperti  pengorganisasian transport air dan zat makanan pada tumbuhan tingkat tinggi.


Struktur Tubuh Tumbuhan Paku

  • Akar

Bersifat seperti akar serabut, ujungnya dilindungi kaliptra yang terdiri atas sel – sel yang dapat dibedakan dengan sel – sel akarnya sendiri.


  • Batang

Pada sebagian jenis tumbuhan paku tidak tampak karena terdapat di dalam tanah berupa rimbang, mungkin menjalar atau sedikit tegak. Jika muncul di atas permukaan tanah, batangnya sangat pendek sekitar 0,5 m. akan tetapi ada batang beberapa jenis tumbuhan paku seperti  paku pohon /paku tiang yang panjangnya mencapai 5 m dan kadang – kadang bercabang misalnya: Alsophilla dan Cyathea.


  • Daun

Daun selalu melingkar dan menggulung pada usia muda. berdasarkan bentuk ukuran dan susunanya, daun paku dibedakan antara epidermis, daging daun, dan tulang daun.


    • Mikrofil

Daun ini berbentuk kecil – kecil seperti  rambut atau sisik, tidak bertangkai dan tidak bertulang daun, belum memperlihatkan diferensiasi sel, dan tidak dapat dibedakan antara epidermis, daging daun dan tulang daun.


    • Makrofil

Merupakan daun yang bentuknya besar, bertangkai dan bertulang daun, serta bercabang – cabang. Sel – sel penyusunnya telah memperlihatkan diferensiasi, yaitu dapat dibedakan antara jaringan tiang, jaringan bunga karang, tulang daun, serta stomata (mulut daun). Daun paku tumbuh dari percabangan tulang daun yang disebut  frond, dan keseluruhan daun dalam satu tangkai daun disebut  pinna.


Jika diperhatikan pada permukaan bagian daun (frond) terdapat bentuk berupa titik-titik hitam yang disebut sorus, dalam  sorus terdapat kumpulan sporangia yang merupakan tempat atau wadah dari spora. Gambar dibawah ini menunjukkan sporangia yang tergabung dalam struktur sorus (jamak sori).


Tidak semua daun paku memiliki sorus (sori), daun paku yang memiliki sorus merupakan daun fertil yang disebut daun  sporofil, daun paku yang tidak memiliksorus disebut daun steril. Daun ini banyak mengandung klorofil dan banyakdimanfaatkan untuk proses fotosintesis. Daun ini disebut daun tropofil. Ditinjau dari fungsinya , daun tumbuhan paku dibedakan atas:


    1. Tropofil Merupakan daun yang khusus untuk fotosintesis.
    2. Sporofil

Daun ini berfungsi untuk menghasilkan spora. Tetapi daun ini juga dapat melakukan fotosintesis, sehingga disebut pula sebagai troposporofil.  Adapun struktur sorus adalah bagian luar dari sorus berbentuk selaput tipis yang disebut  indusium. Bagian dalam  sorus terdapat kumpulan sporangium yang didalamnya berisi ribuan spora.


Jika daun sporofil (daun fertil) diletakkan di atas permukaan kertas polos, maka  bentuk  spora  akan  terlihat seperti  serbuk bedak berwarna hitam, coklat, kemerahan, kuning atau hijau tergantung jenis tumbuhan pakunya. Masing-masing spora akan tumbuh menjadi paku dewasa melalui proses yang kompleks.


Baca Juga Artikel Yang Mungkin Berhubungan : Jaringan Hewan : Jenis, Fungsi, Letak, Gambar Dan Contohnya


Klasifikasi Tumbuhan Paku

Tumbuhan paku dibagi menjadi 4 kelas, yaitu:

  1. Paku Purba (Psilophytinae)
  2. Paku Kawat (Lycopodiinae)
  3. Paku Ekor Kuda (Equisetinae)
  4. Paku Sejati (Filicinae)

  • Paku Purba (Psilophytinae)

Gambar Tumbuhan Paku Purba (Psilophytinae)Paku purba merupakan salah satu jenis tumbuhan paku yang hampir punah. Tumbuhan ini hidup di zaman purba dan sekarang ditemukan dalam bentuk fosil. Daunnya kecil, terkadang tidak berdaun. Species yang masih ada adalah Psilotum.

  • Paku Kawat (Lycopodiinae)

Gambar Tumbuhan Paku Kawat (Lycopodiinae)
Paku kawat memiliki ciri-ciri: berdaun kecil dengan susunan spiral; batang seperti kawat; sporangium muncul di ketiak daun dan berkumpul membentuk strobilus (kerucut), umumnya hidup di darat.

 

  • Paku Ekor Kuda (Equisetinae)

Gambar Tumbuhan Paku Ekor Kuda (Equisetinae)

Ciri-ciri tumbuhan ini adalah berdaun tunggal dengan ukuran kecil dan tersusun spiral, batang berwarna hijau dan beruas-ruas. Sporangium terletak di dalam strobilus (kerucut).


  • Paku Sejati (Filicinae)

Gambar Tumbuhan Paku Sejati (Filicinae)

Tumbuhan ini sering kita sebut dengan pakis.

 Ciri-cirinya adalah;

  • daun berukuran besar,
  • daun muda menggulung
  • sporangium terdapat pada sporofil (daun penghasil spora).

Berdasarkan tempat hidupnya, paku sejati dikelompokan menjadi;

  1. Tumbuhan paku yang hidup di tanah seperti pada lereng pegunungan. Contoh: paku tiang (Alsophilla glauca), suplir (Adiantum cuneatum) dan pakis (Nephrolepis sp.)
  2. Tumbuhan paku yang tumbuh di perairan. Contoh: semanggi (Marsilea crenata) dan paku air (Azolla pinnata).
  3. Tumbuhan paku yang menempel pada tumbuhan lain/epifit. Contoh: paku tanduk rusa (Platycerium bifurcatum) dan paku sarang burung (Asplenium nidus)

Habitat Tumbuhan Paku

Habitatnya di darat, terutama pada lapisan bawah tanah didataran rendah, tepi pantai, lereng gunung, 350 meter diatas permukaan laut terutama di daerah lembab, dan ada juga yang bersifat epifit (menempel) pada tumbuhan lain.

Tumbuhan paku merupakan tumbuhan fotoautotrof. Tumbuhan paku ada yang hidup mengapung di air ( misalnya Azolla pinnata dan Marsilea crenata). Namun, pada umumnya tumbuhan paku adalah tumbuhan terestrial (tumbuhan darat).


Faktor-faktor yang Mempengaruhi Pertumbuhan Tumbuhan Paku :

  • kadar air dalam tanah
  • kadar air dalam udara
  • Kandungan hara mineral dalam tanah
  • kadar cahaya untuk fotosintesis
  • Suhu yang optimal
  • Perlindungan dari angin
  • perlindungan dari cahaya yang terlalu kuat

Tidak semua faktor tersebut berpengaruh, tapi tergantung pada jenis tumbuhan pakunya.  Survive tidaknya suatu tumbuhan paku di suatu areal tergantung dari ketahanan gametofitnya, apakah akan berkembang secara alami di lingkungannya atau tidak.


Seperti tanaman tingkat tinggi, tumbuhan paku tumbuh lingkungannya masing-masing (biasanya tempat lembab). beberapa paku dapat bertahan hidup di daerah yang ekstrim seperti lingkungan kering dan panas. Beberapa jenis paku dapat tumbuh di daerah gurun Tumbuhan paku meletakkan dirinya tepat sesuai dengan  nitchenya, tanah yang lembab, udara yang lembab, intensitas cahaya dan sebagainya.


Jarang tumbuhan paku hidup diluar nitchenya. Jika anda ingin menumbuh kembangkan paku, maka anda harus menciptakan lingkungan yang sesuai sehingga tumbuhan paku tumbuh dan berkembang dengan optimal.


Reproduksi Tumbuhan Paku

Reproduksi tumbuhan ini dapat secara aseksual (vegetatif), yakni dengan stolon yang menghasilkan gemma (tunas). Gemma adalah anakan pada tulang daun atau kaki daun yang mengandung spora.


Reproduksi secara seksual (generatif) melalui pembentukan sel kelamin jantan dan betina oleh alat–alat kelamin (gametogonium). Gametogonium jantan (anteredium) menghasilkan spermatozoid dan gametogonium betina menghasilkan sel telur (ovum).seperti halnya tumbuhan lumut, tumbuhan paku mengalami metagenesis (pergiliran keturunan).


Baca Juga Artikel Yang Mungkin Berhubungan : Pengertian Jaringan Epitel


  1. Metagenesis paku homospora
  2. Metagenesis Paku Heterospora dan Paku Peralihan

Pada metagenesis tumbuhan paku, baik pada paku homospora, paku heterospora, ataupun paku peralihan, pada prinsipnya sama. Ketika ada spora yang jatuh di tempat yang cocok, spora tadi akan berkembang menjadi protalium yang merupakan generasi penghasil gamet atau biasa disebut sebagai generasi gametofit, yang akan segera membentuk anteredium yang akan menghasilkan spermatozoid dan arkegonium yang akan menghasilkan ovum.


Ketika spermatozoid dan ovum bertemu, akan terbentuk zigot yang diploid yang akan segera berkembang menjadi tumbuhan paku. Tumbuhan paku yang kita lihat sehari-hari merupakan generasi sporofit karena mampu membentuk sporangium yang akan menghasilkan spora untuk perkembangbiakan.


Fase sporofit pada metagenesis tumbuhan paku memiliki sifat lebih dominan daripada fase gametofitnya. Apabila kita amati daun tumbuhan paku penghasil spora (sporofil), di sana akan kita jumpai organ-organ khusus pembentuk spora. Spora dihasilkan dan dibentuk dalam suatu wadah yang disebut sebagai sporangium. Biasanya sporangium pada tumbuhan paku terkumpul pada permukaan bawah daun.


Hubungan Kekerabatan Beberapa Spesies Tumbuhan Paku Familia

Menurut Raford dalam Jurnal Ilmiah PROGRESSIF, Vol.7 No.19, April 2010, Hubungan kekerabatan pada tumbuhan dapat dinyatakan dengan metode fenetik maupun filogenetik. Metode fenetik didasarkan pada kesamaan karakter secara fenotip (morfologi, anatomi, embriologi, fitokimia), sedangkan metode filogenetik lebih didasarkan pada nilai evolusi dari masing-masing karakter.


Salah satu familia tumbuhan paku yang memiliki anggota paling besar di alam adalah Polypodiaceae, yaitu sekitar 170 genera dan 7000 spesies. Para ahli taksonomi menyatakan bahwa secara filogenetik familia Polypodiaceae merupakan kumpulan paku-pakuan yang berbeda-beda.


Familia tersebut mempunyai kesamaan pada annulus yang tidak lengkap dan tangkai sporangiumnya yang panjang. Tumbuhan paku familia Polypodiaceae merupakan kelompok polyphyletic, yaitu merupakan sekelompok paku-pakuan dengan anggota yang mempunyai jalur keturunan yang berbeda-beda (Lawrence, 1964). Tumbuhan paku merupakan tumbuhan berpembuluh yang paling primitive daripada tanaman berpembuluh lain.


Hasil pengamatan pada morfologi sporofit menunjukkan bahwa perbedaan karakter terlihat pada habitus, penampakan rimpang, tipe ental, bentuk daun, tepi daun, , susunan dan letak daun serta susunan tulang daun. Habitus dari masing-masing spesies familia Polypodiaceae yang diamatai mempunyai habitus rata-rata teresterial dan sebagian epifit.


Karakter morfologi gametofit terdapat perbedaan yang jelas yaitu pada spora dan protalium. Bentuk spora dari masing-masing spesies meliputi bentuk membulat (ovatus), elips (elipticus), seperti ginjal (renniformis) dan segi tiga (triangularis).


Ornamen spora dari masing-masing spesies meliputi retiformis foveatus, bergranula (granulosus), colliculatus. Protalium dari masing-masing spesies secara umum memiliki bentuk yang sama yaitu cordata, tetapi terdapat variasi yaitu ada yang memiliki bentuk cordata memanjang dan ada pula yang mempunyai bentuk cordata melebar.


Baca Juga Artikel Yang Mungkin Berhubungan :Jaringan Ikat : Pengertian, Materi Lengkap, Fungsi, Komponen Dan Jenisnya


Perbedaan juga terdapat pada tepi protalium, yaitu ada yang rata dan bergelombang. Alat tambahan pada protalium juga terdapat perbedaan yaitu ada yang berupa trikoma, papilla, sel khas dan ada pula yang tidak memiliki alat tambahan.


Papila maupun trikoma merupakan derivat dari epidermis atau penonjolan keluar pada permukaan epidermis. Struktur gametofit yang telah diamati menunjukkan perbedaan karakter pada bentuk spora, ornament spora, bentuk protalium, tepi protalium dan alat tambahan pada protalium. Antara spesies tumbuhan paku dalam satu familia Polypodiaceae mempunyai perbedaan hubungan kekerabatan satu dengan yang lain.


Sesuai dengan pendapat Raford dalam Jurnal Ilmiah PROGRESSIF, Vol.7 No.19, April 2010, kedekatan hubungan kekerabatan tersebut dapat diketahui dengan banyaknya persamaan karakter atau ciri yang dimiliki.


Hasil dari fenogram tersebut juga dapat diketahui bahwa spesies yang mempunyai banyak persamaan karakter atau ciri maka mempunyai kekerabatan dengan koefisien kesamaan yang lebih besar, sehingga hubungan kekerabatannya lebih dekat. Spesies yang mempunyai sedikit persamaan karakter atau ciri mempunyai nilai koefisien kesamaan yang lebih kecil sehingga hubungan kekerabatannya relatif jauh.


Hasil deskripsi terhadap lima spesies tumbuhan paku familia Polypodiaceae yang diamati memperlihatkan adanya perbedaan morfologi sporofit pada habitus, rimpang, ental, bentuk daun, tepi daun dan susunan daun.


Begitu pula pada karakter morfologi gametofit terdapat perbedaan pada bentuk dan ornament spora, bentuk protalium, tepi protalium serta jenis alat tambahan protalium.


Morfologi protalium meliputi bentuk cordata memanjang dan cordata melebar. Bentuk cordata memanjang terdapat pada spesies Dryopteris concolor dan Pityrogramma calomelanos. Sedangkan bentuk cordata melebar terdapat pada spesies Adiantum caudatum, Aspleniumnidus, Nephrolepis falcate.


Baca Juga Artikel Yang Mungkin Berhubungan :  Jaringan Kolenkim Dan Sklerenkim


Manfaat tumbuhan paku

  1. Sebagai tanaman hiasan :- Platycerium nidus (paku tanduk rusa)- Asplenium nidus (paku sarang burung)- Adiantum cuneatum (suplir)- Selaginella wildenowii (paku rane)
  2. Sebagai bahan penghasil obat-obatan :- Asipidium filix-mas- Dryopteris filix-mas- Lycopodium clavatum
  3. Sebagai tanaman sayuran :- Marsilea crenata (semanggi)- Salvinia natans (paku sampan = kiambang)
  4. Sebagai pupuk hijau dalam pertanian :- Azolla pinnata >> bersimbiosis dengan anabaena azollae (gangang biru)
  5. Sebagai pelindung tanaman di persemaian :- Gleichenia linearis
  6. Sebagai sumber bahan baku pembentukan batu bara :- Tumbuhan paku yang sudah mati pada zaman purba.

Baca Juga Artikel Yang Mungkin Berhubungan : Jaringan Tumbuhan : Pengertian, Ciri, Dan Macam Serta Fungsinya Lengkap


Tabel Perbedaan Tumbuhan Paku dan Lumut

Berikut ialah perbedaan dari tumbuhan paku dan lumt jika dilihat dari segi Klasifikasi , Struktur tubuh , Reproduksi dll 

Faktor PembandingLumutPaku
KlasifikasiLumut daun (Bryophyta)Lumut hati (Hepatophyta)

Lumut tanduk (Anthocerotophyta)

PsilophytaLycophyta

Sphenopyta , Pterophyta

ContohSphagnum fimbriatumNarchantia polymorpha

Aerobryopsis longissima

Azolla pinnataMarsilea crenata

Adiantum cuneatum

Struktur tubuh

  • Akar
  • Batang
  • Daun
RizoidKecil (pada Bryophyta saja) , tidak ada berkas pengangkut

Tipis ,selapis sel, dan berklorofil

Akar serabut berupa rizomaAda berkas pengangkut tipe kosentris

Ada diferensiasi : mikrofil dan makrofil , tropofil dan sporofil

Reproduksi

  • Vegetatif
  • Generatif
SporaFertilisasiSporaFertilisasi
Metagenesis

  • Sporofit
  • Gametofit
SporogoniumTumbuhan lumutTumbuhan pakuProtalium
PerananTumbuhan obat dan pupukTumbuhan obat, pupuk , sayuran dan tanaman hias

Ukuran dan bentuk tubuh Tumbuhan Paku

Tumbuhan paku memiliki ukuran yang bervariasi dari yang tingginya sekitar 2 cm, misalnya pada tumbuhan paku yang hidup mengapung di air, sampai tumbuhan paku yang hidup di darat yang tingginya mencapai 5 m misalnya paku tiang (Sphaeropteris). Tumbuhan paku purba yang telah menjadi fosil diperkirakan ada yang mencapai tinggi 15 m. Bentuk tumbuhan paku yang hidup saat ini bervariasi, ada yang berbentuk lembaran, perdu atau pohon, dan ada yang seperti tanduk rusa.


Tumbuhan paku terdiri dari dua generasi, yaitu generasi sporofit dan generasi gametofit. Generasi sporofit dan generasi gametofit ini tumbuh bergantian dalam siklus tumbuahan paku. Generasi sporofit adalah tumbuhan yang menghasilkan spora sedangkan generasi gametofit adalah tumbuhan yang menghasilkan sel gamet (sel kelamin). Pada tumbuhan paku, sporofit berukuran lebih besar dan generasi hidupnya lebih lama dibandingkan generasi gametofit. Oleh karena itu, generasi sporofit tumbuhan paku disebut generasi dominan. Generasi sporofit inilah yang umumnya kita lihat sebagai tumbuhan paku.


Contoh Tumbuhan Paku

  1. Tanaman suplir atau semanggi
  2. paku air (Azolla pinnata)
  3. paku tiang (Alsophilla glauca),
  4. suplir (Adiantum cuneatum) dan
  5. pakis (Nephrolepis sp.)
  6. paku tanduk rusa (Platycerium bifurcatum) dan
  7. paku sarang burung (Asplenium nidus)