Tumbuhan
paku (Pteridophyta) adalah divisi dari kingdom Plantae yang anggotanya memiliki
akar, batang, dan daun sejati, serta memiliki pembuluh pengangkut. 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
ini benar-benar telah berupa kormus, jadi telah jelas adanya akar, batang dan
daun. Ada yang hidup sebagai saprofit dan ada pula sebagi epifit. Paku menyukai
tempat lembab (higrofit), tumbuhnya mulai dari pantai (paku laut) sampai sekitar
kawah-kawah (paku kawah).
Tumbuhan
paku tersebar di seluruh bagian dunia, kecuali daerah bersalju abadi dan daerah
kering (gurun). Total spesies yang diketahui hampir 10.000 (diperkirakan 3000
di antaranya tumbuh di Indonesia), sebagian besar tumbuh di daerah tropika basah yang
lembap. Tumbuhan ini cenderung menyukai kondisi air yang melimpah karena salah
satu tahap hidupnya tergantung dari keberadaan air, yaitu sebagai tempat media
bergerak sel sperma menuju sel telur.
Tumbuhan paku pernah merajai hutan-hutan dunia di Zaman Karbo sehingga zaman itu dikenal sebagai masa keemasan tumbuhan paku.
Tumbuhan
paku merupakan salah satu kelompok tumbuhan tertua. Ciri-ciri tumbuhan paku diantaranya
adalah:
- Akar, batang dan daun memiliki
berkas pembuluh angkut berupa xilem dan floem.
- Dapat ditemukan di air, di
tempat lembab, menempel pada tumbuhan lain sebagai epifit atau di
sisa-sisa tumbuhan lain/sampah-sampah sebagai saprofit.
- 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.
- Mengalami pergiliran keturunan (metagenesis).
Tumbuhan paku yang kita lihat sehari-hari disebut generasi sporofit.
- 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.
- Tidak berbunga.
- Umumnya memiliki rizom
(batang yang terdapat di dalam tanah).
a)
Morfologi
(Ukuran Dan Bentuk Tubuh )
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.
b)
Struktur dan fungsi tubuh tumbuhan paku
generasi sporofit
Tumbuhan paku sporofit pada umumnya memiliki akar,
batang, dan daun sejati. Namun, ada beberapa jenis yang tidak memiliki akar dan
daun sejati. Batang tumbuhan paku ada yang tumbuh di bawah tanah disebut rizom
dan ada yang tumbuh di atas permukaan tanah. Batang yang tumbuh di atas tanah
ada yang bercabang menggarpu dan ada yang lurus tidak bercabang. Tumbuhan paku
yang tidak memilki akar sejati memilki akar berupa rizoid yang terdapat pada
rizom atau pangkal batang. Tumbuhan paku ada yang berdaun kecil (mikrofil) dan
ada yang berdaun besar (makrofil). Tumbuhan paku yang berdaun kecil, daunnya
berupa sisik. Daun tumbuhan paku memiliki klorofil untuk fotosintesis. Klorofil
tumbuhan paku yang tak berdaun atau berdaun kecil terdapat pada batang.
Tumbuhan paku sporofit memiliki sporangium yang
menghasilkan spora. Pada jenis tumbuhan paku sporofit yang tidak berdaun,
sporangiumnya terletak di sepanjang batang. Pada tumbuhan paku yang berdaun,
sporangiumnya terletak pada daun yang fertil (sporofil). Daun yang tidak
mengandung sporangium disebut daun steril (tropofil). Sporofil ada yang berupa
helaian dan ada yang berbentuk strobilus. Strobilus adalah gabungan beberapa
sporofil yang membentuk struktur seperti kerucut pada ujung cabang. Pada
sporofil yang berbentuk helaian, sporangium berkelompok membentuk sorus. Sorus
dilindungi oleh suatu selaput yang disebut indisium. Sebagian besar tumbuhan
paku memiliki pembuluh pengangkut berupa floem dan xilem. Floem adalah pembuluh
pengangkut nutrien organik hasil fotosintesis. Xilem adalah pembuluh pengangkut
senyawa anorganik berupa air dan mineral dari akar ke seluruh bagian tumbuhan.
Spora yang menghasilkan sporofit akan tumbuh membentuk struktur gametofit
berbentuk hati yang disebut protalus atau protaliaum.
c)
Struktur dan fungsi tubuh tumbuhan paku
generasi gametofit
Gametofit tumbuhan paku hanya berukuran beberapa
milimeter. Sebagian besar tumbuhan paku memiliki gametofit berbentuk hati yang
disebut protalus. Protalus berupa lembaran, memiliki rizoid pada bagian
bawahnya, serta memiliki klorofil untuk fotosintesis. Protalus hidup
bebas tanpa bergantung pada sporofit untuk kebutuhan nutrisinya. Gametofit
jenis tumbuhan paku tertentu tidak memilki klorofil sehingga tidak dapat
berfotosintesis. Makanan tumbuhan paku tanpa klorofil diperoleh dengan cara
bersimbiosis dengan jamur.
Gametofit memilki alat reproduksi seksual. Alat
reproduksi jantan adalah anteridium. Anteridium menghasilkan spermatozoid
berflagelum. Alat reproduksi betina adalah arkegonium. Arkegonium menghasilkan
ovum. Gametofit tumbuhan paku jenis tertentu memiliki dua jenis alat reproduksi
pada satu individu. Gametofit dengan dua jenis alat reproduksi disebut
gametofit biseksual. Gametofit yang hanya memiliki anteridium saja atau
arkegonium saja disebut disebut gametofit uniseksual. Gametofit biseksual dihasilkan
oleh paku heterospora (paku yang menghasilkan dua jenis spora yang berbeda).
d)
Cara Hidup dan Habitat Tumbuhan Paku
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).
e)
Reproduksi
Tumbuhan paku berkembang biak secara aseksual dan
seksual. Reproduksi aseksual dan seksual pada tumbuhan paku terjadi seperti
pada lumut. Reproduksi tumbuhan paku menunjukkan adanya pergiliran antara
generasi gametofit dan generasi sporofit (metagenesis). Pada tumbuhan paku,
generasi sporofit merupakan generasi yang dominan dalam daur hidupnya.
Generasi gametofit dihasilkan oleh reproduksi aseksual
dengan spora. Spora dihasilkan oleh pembelahan sel induk spora yang terjadi di
dalam sporangium. Sporangium terdapat pada sporofit (sporogonium) yang terletak
di daun atau di batang. Spora haploid (n) yang dihasilkan diterbangkan oleh
angin dan jika sampai di tempat yang sesuai akan tumbuh menjadi protalus dan
selanjutnya menjadi gametofit yang haploid (n).
Gametofit memiliki dua jenis alat reproduksi, yaitu
anteridium dan arkegonium, atau satu jenis alat reproduksi, yaitu anteridium
saja atau arkegonium saja. Arkegonium menghasilkan satu ovum yang haploid (n).
Anteridium menghasilkan banyak spermatozoid berflagelum yang haploid (n).
Spermatozoid bergerak dengan perantara air menuju ovum pada arkegonium. Spermatozoid
kemudian membuahi ovum. Pembuahan ovum oleh spermatozoid di arkegonium
menghasilkan zigot yang diploid (2n). Zigot membelah dan tumbuh menjadi embrio
(2n). Embrio tumbuh menjadi sporofit yang diploid (2n).
f) Klasifikasi Tumbuhan Paku
Tumbuhan
paku dibagi menjadi 4 kelas, yaitu:
- Paku Purba (Psilophytinae)
- Paku Kawat (Lycopodiinae)
- Paku Ekor Kuda (Equisetinae)
- Paku Sejati (Filicinae)
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)
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 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)
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)
Tumbuhan
ini sering kita sebut dengan pakis. Ciri-cirinya adalah daun berukuran besar,
daun muda menggulung dan sporangium terdapat pada sporofil (daun penghasil
spora).
Berdasarkan tempat hidupnya, paku sejati dikelompokkan menjadi:
Berdasarkan tempat hidupnya, paku sejati dikelompokkan menjadi:
- Tumbuhan paku yang hidup di
tanah seperti pada lereng pegunungan. Contoh: paku tiang (Alsophilla
glauca), suplir (Adiantum cuneatum) dan pakis (Nephrolepis sp.)
- Tumbuhan paku yang tumbuh di
perairan. Contoh: semanggi (Marsilea crenata) dan paku air (Azolla
pinnata).
- Tumbuhan paku yang menempel
pada tumbuhan lain/epifit. Contoh: paku tanduk rusa (Platycerium
bifurcatum) dan paku sarang burung (Asplenium nidus).
g)
Berdasarkan jenis spora yang
dihasilkan, tumbuhan paku dibedakan menjadi tiga, yaitu :
- Paku
Homospora,
Paku Homospora yaitu jenis tumbuhan paku yang
menghasilkan satu jenis spora yang sama besar. Contohnya adalah paku kawat (Lycopodium)
- Paku
Heterospora
Paku heterospora merupakan jenis tumbuhan paku yang
menghasilkan dua jenis spora yang berbeda ukuran. Spora yang besar disebut
makrospora (gamet betina) sedangkan spora yang kecil disebut mikrospora (gamet
jantan). Contohnya adalah paku rane (Selaginella) dan Semanggi (Marsilea).
- Paku
Peralihan
Paku peralihan merupakan jenis tumbuhan paku yang
menghasilkan spora dengan bentuk dan ukuran yang sama, serta diketahui gamet
jantan dan betinanya. Contoh tumbuhan paku peralihan adalah paku ekor kuda (Equisetum).
h)
Manfaat Tumbuhan Paku
Beberapa jenis tumbuhan paku dapat diamanfaatkan bagi
kepentingan manusia. Jenis tumbuhan paku yang dapat dimanfaatkan yaitu semanggi
(Marsilea crenata) dimakan sebagai sayur, paku rane (Selaginella
plana) sebagai obat untuk menyembuhkan luka, Paku sawah (Azolla pinnata)
sebagai pupuk hijau tanaman padi di sawah, suplir (Adiantum cuneatum)
dan paku rusa (Platycerium bifurcatum) sebagai tanaman hias.