Asal Mula Tumbuhan Vaskuler

Evo l u si Tu m b u h a n Evo l u si d a n Si st em a t i k a Ma h l u k h i d u p 35

B. Asal Mula Tumbuhan Vaskuler

Perkembangan evolusi tumbuhan vaskuler dimulai sejak kira-kira 475 juta tahun yang lalu, yang terbagi menjadi beberapa periode evolusi . Periode pertama evolusi, yaitu selama masa Ordovisian, zaman Palaeozoikum, sekitar 475 juta tahun yang silam, asal mula tumbuhan diduga berasal dari nenek moyang akuatik. Adaptasi terhadap kehidupan darat terrestrial dibuktikan oleh adanya sporopolenin dan gametangia berlapis yang melindungi gamet dan embrio. Adaptasi ini terjadi pada bryofita yang merupakan tumbuhan darat pertama. Bryofita atau tumbuhan lumut ini berkembang menjadi berbagai variasi dalam kelompoknya. Jaringan pembuluh yang terdiri atas sel-sel membentuk pembuluh untuk mengangkut air dan zat hara ke seluruh tubuh tumbuhan. Evolusi bryofita merupakan evolusi yang relatif dini dalam sejarah tumbuhan. Oleh karena sebagian besar bryofita tidak memiliki jaringan pembuluh maka bryofita disebut sebagai tumbuhan yang “non vaskuler” atau tumbuhan “tidak berpembuluh”. Namun ada sebagian kecil bryofita yang memiliki jaringan pembuluh pengangkutan air. Dengan demikian pengelompokan bryofita sebagai tumbuhan non vaskuler tidak seluruhnya benar Periode kedua evolusi tumbuhan ditandai oleh diversifikasi tumbuhan vaskuler tumbuhan berpembuluh selama masa Devon sekitar 400 juta tahun silam. Tumbuhan vaskuler awal ini merupakan tumbuhan tak berbiji, misalnya pada jenis paku-pakuan serta kelompok tumbuhan tak berbiji lainnya. Periode ketiga evolusi tumbuhan dimulai dengan kemunculan biji, yaitu struktur yang melindungi embrio dari kekeringan dan ancaman perubahan lingkungan. Kemunculan tumbuhan biji ini mempercepat perluasan kolonisasi tumbuhan di daratan. Biji tumbuhan terdiri atas embrio dan cadangan makanan yang terlingdung oleh suatu penutup. Tumbuhan vaskuler berbiji muncul kira- kira 360 juta tahun yang lalu dengan kemunculan Gymnospermae Bhs. Yunani: Gymnos= ‘terbuka’ atau ‘telanjang’; sperma= benih atau biji. Gymnospermae Evo l u si Tu m b u h a n Evo l u si d a n Si st em a t i k a Ma h l u k h i d u p 36 terdiri atas Konifer dengan berbagai variasi jenisnya. Konifer dan Paku-pakuan mendominasi kehidupan di hutan belantara selama lebih dari 200 juta tahun. Periode keempat dalam evolusi tumbuhan terjadi pada masa Kreta, zaman Mesozoikum sekitar 130 juta tahun yang lalu. Periode ini ditandai dengan kemunculan tumbuhan berbunga yang memiliki struktur reproduksi yang agak rumit di mana biji dilindungi oleh ruangan yang disebut ovarium. Karena biji terlindung sedemikian rupa maka kelompok ini disebut Tumbuhan berbiji tertutup atau Angiospermae Bhs. Yunani: Angion= “wadah”; spermae= benih atau biji Betapapun juga telah lama diyakini bahwa tumbuhan tumbuhan berevolusi dari alga hijau, yaitu protista fotosintetik yang hidup di air. Kelompok alga hijau berkembang sangat pesat sehingga keanekaragamannya juga tinggi. Kini banyak bukti yang mengarahkan kekerabatan jenis alga hijau yang termasuk karofita dengan tumbuhan karena adanya 1 Kesamaan DNA kloroplas alga hijau karofita dengan tumbuhan 2 Kesamaan biokimiawi, yaitu komponen selulosa penyusun dinding sel dan komposisi enzim peroksisom pada alga dan tumbuhan 3 Kemiripan dalam mekanisme mitosis dan sitokinesis, yaitu adanya organel- organel mikrotubul, mikrofilamen aktin dan vesikula pada prose pembelahan sel. 4 Kemiripan dalam ultra struktur sperma 5 Adanya hubungan kekerabatan genetik berdasarkan kesamaan gen dan RNA. Karofita yang diwakili oleh ganggang karangan Characeae menunjukkan bahwa karofita dan tumbuhan memiliki nenek moyang yang sama. Karofita modern umumnya hidup di perairan dangkal, sementara karofita primitif diduga juga telah hidup di air dangkal yang mudah terancam kekeringan. Seleksi alam terjadi sehingga alga ini bertahan hidup di laut dangkal. Perlindungan terhadap embrio yang berkembang di dalam gametangia merupakan cara adaptasi terhadap Evo l u si Tu m b u h a n Evo l u si d a n Si st em a t i k a Ma h l u k h i d u p 37 kekeringan, dan ternyata cara ini berguna pada saat mereka hidup di darat. Pada masa ordovisian terjadi akumulasi adaptasi sehingga organisme tersebut dapat hidup di darat. JUTAAN TAHUN 500 400 300 200 100 0 PALEOZOIKUM MESOZOIKUM KENOZOIKUM contoh T U M B U H A N Karofita Alga hijau Chara Bryofita Lumut Tumbuhan vaskuler tak berbiji Paku Gimnospermae Cycas Angiospermae Tumb. bunga Gb. 2.3. Evolusi Tumbuhan Adaptasi dari: Campbell, 2003 Berdasarkan Gb. 2.3 di atas, Bryofita merupakan tumbuhan “darat” awal yang berevolusi dari jenis yang hidup di air. Adaptasi ini belum sempurna, sehingga bryofita memerlukan tempat hidup yang lembab. Bryofita Bhs Yunani+ “lumut” menunjukkan adaptasi penting dengan kehidupan darat yaitu adanya arkegonium gametangium betina dan anteridium gametangium jantan. Arkegonium menghasilkan satu sel telur ovum, anteridium menghasilkan sperma berflagela. Sel telur dibuahi di dalam arkegonium dan kemudian berkembang menjadi zigot. Zigot kemudian berkembang menjadi embrio di dalam selubung pelindung organ betina. Sekalipun embrio telah terlindung sedemikian rupa, namun bryofita belum sepenuhnya terbebas dari kehidupan air. Untuk bereproduksi, sperma berflagela ciri kehidupan air masih tetap memerlukan air untuk dapat membuahi sel telur. Bryofita juga tidak memiliki jaringan ‘lignin’ dan tidak memiliki jaringan vaskuler, sehingga air dari lingkungan berdifusu dan diserap oleh sel. Tinggi tumbuhan lumut umumnya 1-2 cm, namun ada yang mencapai 20 cm. Evo l u si Tu m b u h a n Evo l u si d a n Si st em a t i k a Ma h l u k h i d u p 38 Bryofita terdiri atas 3 divisi, yaitu : 1 Divisi Lumut Daun Divisi Bryofita Lumut daun merupakan bryofita yang sangat dikenal, tumbuhan lumut ini hidup berkelompok seperti hamparan yang lunak yang bersifat menyerap air. Masing-masing tumbuhan memiliki rhizoid rhiza= akar;- oid= mirip sebagai alat untuk melekat pada substrat. Lumut daun mempunyai bagian yang mirip akar, mirip daun dan mirip batang. Bagian “akar”, “batang”, dan “daun” ini memang berbeda strukturnya dengan akar, batang, dan daun sejati pada tumbuhan tinggi. Namun bagian “daun”-nya dapat menyelenggarakan fotosintesis. Lumut daun berukuran kecil pendek, meski demikian, hamparan Sphagnum lumut gambut yang sangat tebal dapat menutupi kira-kira 3 permukaan bumi kita. Sphagnum yang mati di tanah yang basah menyimpan karbon organik yang tak mudah diuraikan oleh mikroba. 2 Divisi Lumut hati Divisi Hepatofita Lumut hati banyak tumbuh di hutan tropika yang sarat dengan keanekaragaman Disebut lumut hati karena tubuhnya terdiri dari beberapa lobus yang mengingatkan kita pada lobus hati. Siklus hidupnya mirip dengan lumut daun yaitu memiliki fase seksual dan aseksual. Secara aseksual dengan membentuk gemmae yang terdapat di dalam”mangkuk” dan kemudian akan terpental ke luar dari mangkuk oleh tetesan air hujan. 3 Divisi Lumut tanduk Anthoserofita Lumut ini disebut lumut tanduk karena sporofitnya membentuk kapsul yang memanjang mirip tanduk. Berdasarkan penelitian asam nukleat diperoleh bukti bahwa lumut tanduk merupakan kelompok bryofita yang paling dekat kekerabatannya dengan tumbuhan vaskuler Ketiga divisi bryofita tersebut telah berhasil hidup di darat dan beradaptasi selama lebih dari 450 juta tahun. Bahkan diyakini bahwa pada 50 juta tahun Evo l u si Tu m b u h a n Evo l u si d a n Si st em a t i k a Ma h l u k h i d u p 39 pertama sejak lahirnya komunitas darat, lumut merupakan satu-satunya tumbuhan yang mendominasi daratan

C. Evolusi Tumbuhan Vaskuler