Kompetensi Guru Mata Pelajaran : 1.8. Memahami lingkup dan kedalaman biologi sekolah
Indikator Esensial : 1.8.15 Mengidentifikasi perbedaan Angiospermae dan Gymnospermae
A. Gymnosperma
Istilah Gymnosperma berasal dari kata Yunani, gymnos berarti telanjang dan sperma berarti biji. Gymnosperma merupakan tumbuhan yang serbuk sarinya
langsung jatuh pada bakal biji biji yang belum terbuahi bukan kepala putik seperti pada tumbuhan bunga dan bijinya telanjang yaitu tidak tertutup dalam buah. Jadi,
batasan Gymnosperma adalah semua tumbuhan dengan biji tanpa buah. Sebagai contoh, Gymnosperma termasuk Ginkgo, Cycad, Conifer dan anggota Gnetofit yaitu
Ephedra dan Gnetum.
Gymnosperma dicirikan dengan tumbuhan yang biasanya membentuk pohon berkayu atau perdu, tetapi beberapa jenis mirip liana. Sebagian besar Gymnosperma,
tidak ada pembuluh pada xilemnya dengan perkecualian pada gnetophyt. Dalam anggapan ini, Gymnosperma mirip tumbuhan vaskuler tidak berbiji dan Angioperma
primitif.
Mengingat Gymnosperma yang hidup secara relatif kecil sekitar 720 jenis dalam 65 marga, tumbuhan ini sangat beranekaragam dalam struktur reproduksinya dan
tipe daun. Strobili mikrosporangia mungkin tersusun secara longgar dengan ribuan mikrosporangia, terkumpul menjadi untaian banyak atau seperti bunga. Tipe daun
berkisar dari tunggal, helaian pipih sampai bentu jarum, daun majemuk mirp ental dan sangat tereduksi seperti daun Equisetum.
Gymnosperma, mirip dengan Angiosperma pada ciri tidak dibutuhkannya air oleh sperma untuk berenang mencapai sel telur. Hanya Cycad dan pohon Ginkgo yang
mempunyai sperma berflagel, tetapi tumbuhan ini dan tumbuhan biji lainnya harus diserbuki melalui angin, hewan atau air. Ini berarti gerakan gamet jantan dan gamet
betina dalam tumbuhan berbiji diandalkan pada pengangkutan di udara bukan pada pengangkutan air akibatnya sebagian besar Gymnosperma menghasilkan serbuk sari
dalam jumlah yang banyak. Sebagai contoh, tiap pohon pinus menghasilkan 1-2 juta serbuk sari. Demikian pula hutan Conifer di Swedia yang besar sekali, pada setiap
musim semi dapat menghasilkan 75000 ton serbuk sari.
Perbedaan sangat mencolok di antara Gymnosperma dengan tumbuhan lain meliputi serbuk sari dan biji dan organ yang mengandungnya. Ciri-ciri ini sering
berbeda secara signifikan dengan organ yang diperbandingkan dari tumbuhan berbunga.
Serbuk sari Gymnosperma Walaupun serbuk sari berkembang dengan
reduksi gametofit jantan. Serbuk sari Gymnosperma masih tetap memakai sisa vegetatif dari talus gametofit. Sisa ini biasanya terdiri dari 1 atau 2 sel disebut sel
protalium yang melebur sebelum fertilisasi. Perkecualian termasuk Gnetum dan beberapa Pinofit yang serbuk sari mirip dengan angiosperma tidak mempunyai sel
protalus.
Serbuk sari Gymnosperma juga tampak mengandung sisa anteredia nenek moyang. Sel generatif membelah membentuk sel tangkai dan sel badan yang
menghasilkan sperma. Sel badan terutama anteredium bersel tunggal. Segera sebelum fertilisasi, sel badan membelah membentuk 2 sperma. Di antara
272
MODUL PLPG 2014 | PENDALAMAN MATERI BIOLOGI
Gymnosperma, kecuali tipe perkembangan gametofit betina terjadi pada Gnetum dan Welwitschia, yang sel generatifnya langsung menjadi sel sperma. Pembentukan sel
sperma secara langsung dari sel generatif juga merupakan ciri Angiosperma.
Biji Gymnosperma Sebagian besar biji Gymnosperma yang masak terdiri dari
lapisan integumen, gametofit betina multiseluler dan satu embrio atau lebih. Perkembangan bakal biji dimulai ketika sel tunggal dalam megasporangium
mengalami miosis, membentuk tetrad megaspora haploid yang linier. Tiga spora biasanya melebur dan sisanya yaitu megaspora fungsional mengalami pembelahan
mitosis yang tidak segera diikuti sitokinesis. Pada Gnetum, walaupun semua inti megaspora membelah berulang kali, satu spora berkembang seperti pada
perkembangan kantong embrio tetrasporik lilium. Hasilnya berupa tahap senositik yang disebut gametofit betina berinti bebas.
Inti bebas dapat berjumlah paling sedikit 256 pada jenis Ephedra hingga paling banyak 8000 pada jenis Ginkgo, yang sangat lebih banyak daripada gametofit betina
Angiosperma yaitu hanya 8-16 inti bebas. Dinding sel selanjutnya terbentuk di sekitar masing-masing inti, setelah dua atau lebih hingga 200 arkegonia berkembang pada
bagian mikropil ujung dari bakal biji. Jika masak, tiap arkegonium mengandung satu sel telur dan semua sel telur bisa difertilisasi. Arkegonium tidak ada pada beberapa
anggota gnetofit.
Gambar 1.8.15.1. Siklus hidup Gymnospermae
MODUL PLPG 2014 | PENDALAMAN MATERI BIOLOGI
273
Embrio berjumlah banyak terdapat pada satu biji, yang kadang-kadang terjadi pada beberapa divisi Gymnosperma. Terbentuknya embrio ini dapat melalui dua
cara. Cara yang kurang umum disebut poliembrioni sederhana, terjadi ketika dua atau lebih zigot tumbuh menjadi embrio. Cara yang lebih umum yaitu embrio yang
banyak berasal dari embrio tunggal terdiferensiasi menjadi lebih dari satu embrio. Mekanisme ini disebut dengan poliembrioni sigaran dan menghasilkan embrio klonal.
Tahap awal perkembangan embrio pada Gymnosperma dicirikan dengan pembelahan inti bebas dari inti zigot kecuali mungkin pada beberapa gnetofti.
Embrio berinti bebas terdiri dari sebanyak empat inti pada pinus dan 256 inti pada Cycad. Gametofit jadi seluler, sel dekat mikropil ujung embrio memanjang menjadi sel
suspensor pada semua divisi kecuali Ginkgophyta.
Penyebaran Gymnospermae terbatas jika dibandingkan Angiosperma karena, bijinya telanjang, tidak dilindungi karpel; tidak dapat diperbanyak secara vegetatif
seperti Angiospermae secara stek, cangkok; secara ekonomi, kurang kegunaannya bagi manusia; xilem tidak punya vessel trakea, floem tidak punya sel pengiring;
