Tumbuhan Biji Terbuka Dan Biji Tertutup

Tumbuhan berbiji menurut klasifikasi yang diterima secara luas termasuk dalam filum Pteropsida. Filum ini tidak hanya meliputi pembawa biji tetapi juga termasuk paku yang sebenarnya tidak berbiji.

Ciri-Ciri Umum

1. Struktur perkembangbiakan yang khas adalah biji yang dihasilkan oleh bunga atau runjung. Setiap biji mengandung bakal tumbuhan, yaitu embrio yang terbentuk oleh suatu proses reproduksi seksual. Sesudah bertunas, embrio ini tumbuh menjadi tumbuhan dewasa.

2. Sperma atau sel kelamin jantan menuju ke sel telur atau sel kelamin betina melalui tabung serbuk sari yang hanya terdapat pada tumbuhan berbiji.

3. Tumbuhan biji mempunyai jaringan pembuluh yang rumit. Jaringan ini merupakan saluran menghantar untuk mengangkut air, mineral, makanan dan bahan-bahan lain.

4. Tumbuhan berbiji memiliki pigmen hijau (klorofil) untuk melakukan fotosintesis (proses dasar pembuatan makanan pada tumbuhan). Hanya beberapa spesies tumbuhan berbiji yang tidak mempunyai klorofil, sehingga hidup secara parasit. Tumbuhan berbiji tidak berklorofil mendapatkan makanan dari jaringan tumbuhan lain.

Ada pula yang tumbuhan berbiji yang bersifat sporofit yang mendapatkan makanan dari bahan-bahan organik yang membusuk di tanah, tunggul pohon yang mati dan dari sumber-sumber yang serupa.

Sebutan lain untuk tumbuhan berbij, antara lain :

- Anthophyta (tumbuhan berbunga).

- Phanerogamae (tumbuhan yang perkawinannya terlihat).

- Embriophyta sifonogama (tumbuhan yang berlembaga dan perkawinannya melalui pembuluh).

Tumbuhan berbiji memiliki embrio berkutub dua (bipolar), satu kutub tumbuh lalu membentuk batang dan daun, sedangkan kutub lain membentuk akar. Tumbuhan biji merupakan satu divisi yang dibedakan menjadi dua subdivisi, yaitu tumbuhan berbiji terbuka (gymnospermae) dan tumbuhan berbiji tertutup (angiospermae).

Tumbuhan Biji Terbuka (Gymnospermae)

Ciri-Ciri Tumbuhan Biji Terbuka :

- Tumbuhan yang berupa semak atau pohon yang batangnya keras dan berkayu.

- Berakar tunggang dan memiliki batang yang bercabang-cabang.

- Berdaun kaku, tebal dan sempit, jarang mempunyai daun yang pipih dan lebar.

- Tulang daun tidak bervariasi.

- Memiliki biji yang tidak tertutup oleh bakal buah.

- Belum memiliki bunga yang sesungguhnya.

- Bakal biji terbuka dan terdapat pada badan mirip makrosporofil atau megasporofil pada tumbuhan paku heterospora dan disebut daun buah, seperti pada pakis haji (Cycas rumphii).

- Tidak memiliki mahkota bunga dan bunga sejati.

- Serbuk sari terdapat pada badan yang dapat disamakan dengan mikrosporofil pada tumbuhan paku heterospora.

- Umumnya, penyerbukan menggunakan bantuan angin (anemogami).

Keterangan :

- Tumbuhan paku heterospora adalah tumbuhan paku yang menghasilkan dua jenis spora berlainan, yaitu mikrospora (jantan) dan makrospora (betina). Makrospora disebut juga megaspora. Mikrospora berukuran lebih kecil daripada makrospora.

- Mikrosporofil adalah daun yang mengandung mikrosporangium yang menghasilkan gamet jantan berupa benang sari (mikrospora). Mikrosporangium adalah tempat terjadinya mikrosporogenesis (pembentukan mikrospora). Pada bunga, proses mikrosporogenesis terjadi pada kotak sari, ruangan dalam kepala sari.

- Makrosporofil adalah daun yang mengandung makrosporangium yang menghasilkan gamet betina berupa putik. Makrosporangium juga berfungsi untuk menyediakan makanan dan air. Makrosporangium adalah tempat terjadinya megasporogenesis (pembentukan makrospora/bakal biji). Pada bunga, proses megasporogenesis terjadi pada bakal buah, bagian dasar dari putik.

Pada tumbuhan jenis ini, duan buah dan daun yang menghasilkan serbuk sari masing-masing terkumpul dalam runjung (strobilus) yang berbentuk kerucut. Runjung yang tersusun atas daun-daun buah disebut runjung betina, sedangkan yang tersusun atas badan-badan penghasil serbuk sari disebut runjung jantan.

Tumbuhan jenis ini memiliki satu pembuluh kayu yang terletak beraturan, sehingga menyebabkan daun pohon yang berbentuk pipih dan lebar mempunyai susunan yang serupa dengan daun tumbuhan biji pada umumnya.

Penampang melintang daun yang berbentuk jarum membentuk setengah lingkaran. Struktur daun yang seperti itu, serta adanya lapisan kulit mati yang tebal pada batangnya, memungkinkan konifer (tumbuhan runjung) dapat hidup baik di daerah beriklim dingin tanpa perlu menggugurkan daunnya, sehingga tampak hijau sepanjang tahun.

Tumbuhan biji terbuka yang biasanya bereproduksi dengan biji, jarang bereproduksi vegetatif secara alami. Reproduksi vegetatif untuk tumbuhan biji terbuka banyak dilakukan secara buatan, yaitu dengan menggunakan zat tumbuh.

Daur hidup tumbuhan biji terbuka memiliki persamaan dengan tumbuhan paku heterospora, yaitu dengan pembentukan heterospora berupa makrospora dan mikrospora. Baik mikrospora maupun makrospora akan memasuki masa protalium (metagenesis) untuk menghasilkan makrogametofit (gametofit betina) dan mikrogametofit (gametofit jantan).

Pada makrospora terdapat struktur mikrofil dan kantung serbuk sari yang disebut pollen chamber. Keduanya berperan sebagai organ reproduksi betina menggantikan fungsi bunga. Serbuk sari yang dilepas akan berubah menjadi sperma. Saat proses penyerbukan pada bunga, serbuk sari akan melekat pada makrospora (bakal biji). Kemudian sperma akan bergerak menuju ke sel telur melalui buluh serbuk sari.

Setelah itu akan terjadi pembuahan yang menghasilkan zigot. Zigot akan berkembang menjadi embrio dan biji. Jika biji yang jatuh pada tempat yang sesuai, biji tersebut akan berkembang dan membentuk tumbuhan baru.

Spesies-spesies tumbuhan biji terbuka ada yang dimanfaatkan sebagai penghasil bahan-bahan yang penting untuk industri kertas dan korek api, yaitu Pinus, Gnetum gnemon (melinjo) dan Agathis (damar). Tumbuhan pinus juga dapat digunakan sebagai bahan penghasil minyak cat.

Ginkgo biloba dapa digunakan sebagai bahan pembuat obat-obatan dan kosmetik. Selain itu banyak pula spesies tumbuhan berbiji terbuka yang dijadikan sebagai tanaman hias, seperti Araucaria, Thuja dan Cupressus.

Tumbuhan berbiji terbuka memiliki empat kelas, yaitu :

a. Cycadales

Kelas ini memiliki batang berkayu, kuat dan tidak bercabang. Selain itu, kelas ini memiliki daun menyirip yang tumbuh langsung pada batang dan berguguran meninggalkan mahkota daun di bagian atas ketika sudah tua. Mahkota daun berwarna hijau berukuran besar, bertekstur kaku dan keras.

Umumnya, tumbuhan kelas ini hanya memiliki satu strobilus saja (jantan/betina). Jenis tumbuhan kelas ini dapat tumbuh di pasir, batuan, tanah yang miskin oksigen dan berawa. Contoh tumbuhan yang termasuk kelas ini adalah pakis haji.

b. Ginkgoales

Kelas ini memiliki daun berbentuk kipas, tumbuh dari ujung batang atau cabang dan tidak mudah berguguran. Kelas ini merupakan tumbuhan tipe peluruh (menggugurkan). Kelas ini tidak berbuah atau berbunga. Biji dilindungi oleh salut biji (arillus) yang merupakan jaringan lunak. Contoh tumbuhan yang termasuk kelas ini adalah ginkgo biloba yang berasal dari dataran Cina.

Berikut sekilas tentang salut biji

Salut biji merupakan jaringan penebalan atau biasa disebut cangkang biji. Umumnya, tumbuhan runjung memiliki salut biji. Contoh tumbuhan yang memiliki salut biji, antara lain manggis, delima, rambutan, kelengkeng, leci dan pala.

c. Coniferales

Kelas ini memiliki dua strobilus berbentuk kerucut yang berlainan jenis, yaitu jantan dan betina. Daun tumbuhan kelas ini selalu berwarna hijau sepanjang tahun. Contoh tumbuhan yang termasuk kelas ini adalah pinus dan damar.

d. Gnetales

Tumbuhan yang termasuk kelas ini merupakan jenis tumbuhan memanjat. Namun, adapula yang berbentuk pohon. Kelas ini memiliki daun berbentuk oval dan urat daun yang menyirip. Strobilus kelas ini tidak berbentuk kerucut dan dapat disebut sebagai bunga. Contoh tumbuhan yang termasuk kelas ini adalah melinjo.

Tumbuhan Biji Tertutup (Angiospermae)

Golongan tumbuhan biji tertutup dianggap sebagai golongan tumbuhan dengan tingkat perkembangan tertinggi. Golongan ini mendominasi permukaan bumi.

Ciri-Ciri Tumbuhan Biji Tertutup :

- Akar dapat berbentuk tunggang maupun serabut.

- Batang dapat berkambium maupun tidak berkambium. Selain itu, batang dapat bercabang maupun tidak bercabang.

- Berdaun tunggal dan majemuk. Bentuk daun pipih, lebar dengan susunan tulang yang beraneka ragam. Daun tunggal adalah daun yang hanya memiliki satu daun setiap tangkai. Daun majemuk adalah daun yang memiliki dua atau lebih anak daun setiap tangkai.

- Bakal biji atau biji tidak tampak karena terbungkus oleh daun buah, yaitu putik.

- Selisih waktu yang relatif pendek antara penyerbukan dan pembuahan.

- Mengalami pembuahan ganda.

- Memiliki tiga jaringan yang sama pada akar, batang dan daun. Ketiga jaringan tersebut adalah jaringan dermal, jaringan pembuluh (xilem dan floem) dan jaringan dasar. Xilem yang diperkuat oleh serat dengan dinding sel yang tebal.

Pada tumbuhan primer, jaringan dermal berupa jaringan epidermis. Pada tumbuhan sekunder, jaringan dermal berupa jaringan periderm. Jaringan periderm merupakan jaringan sekunder pengganti jaringan epidermis.

- Mempunyai bunga yang sempurna karena telah memiliki kepala putik (stigma), tangkai putik (stylus), benang sari (stamen), tangkai sari (filamen), sumbu bunga (axis), tangkai bunga (pedicel), bakal buah (ovarium), bakal biji (ovulum), kelenjar nektar, artikulasi (bagian yang terletak di atas tangkai bunga dan di bawah sumbu bunga), serbuk sari (pollen), kepala sari (anther), mahkota bunga (corolla) dan kelopak bunga (calyx).

Berikut sekilas tentang kelenjar nektar

Kelenjar nektar menghasilkan nektar (cairan kaya akan gula) yang dapat memikat hewan penyerbuk, seperti lebah. Dapat dikatakan bahwa nektar adalah makanan hewan penyerbuk. Hewan penyerbuk dapat membantu proses penyerbukan.

Tumbuhan biji tertutup meliputi tumbuhan yang kecil merayap di tanah, liana (merambat, memanjat atau menggantung), semak dan perdu (memiliki ketinggian kurang dari 6 meter), hingga pohon-pohon yang besar.

Tumbuhan biji tertutup terbagi menjadi dua kelas, yaitu dikotil (Dicotyledoneae atau Dicotylae) dan monokotil (Monocotyledoneae atau Monocotylae).

Berikut ini tabel perbedaan antara tumbuhan dikotil dan tumbuhan monokotil :

	Dikotil	Monokotil
Akar	Akar tunggang.	Akar serabut.
Batang dan akar	Mempunyai kambium, sehingga dapat membesar. Umumnya, memiliki batang yang keras dan bercabang.	Tidak mempunyai kambium, sehingga tidak dapat membesar. Karena tidak mempunyai kambium, tumbuhan monokotil tidak berkayu, berukuran cukup kecil dan tidak bercabang
Daun	Susunan tulang daun menyirip (ibu tulang daun bercabang ke kiri dan ke kanan) dan menjari. Susunan tulang daun menjari berupa beberapa tulang daun bercabang dan bermuara pada ujung tangkai.	Susunan tulang daun sejajar dan melengkung.
Bunga	Jumlah bagian bunga umumnya 2, 4, 5 atau kelipatannya.	Jumlah bagian bunga umumnya 3 atau kelipatannya.
Biji	Saat berkecambah membelah dua memperlihatkan dua daun lembaga.	Saat berkecambah tetap utuh atau tidak membelah. Umumnya memiliki biji yang tunggal.
Ujung akar lembaga	Tidak mempunyai sarung pelindung.	Mempunyai sarung pelindung yang disebut koleoriza.
Ujung pucuk lembaga	Tidak mempunyai sarung pelindung.	Mempunyai sarung pelindung yang disebut koleoptil.
Xilem dan Floem	Tersusun menyebar	Tersusun melingkar

Sistem reproduksi tumbuhan biji tertutup dapat secara generatif maupun vegetatif. Reproduksi generatif melalui biji, sedangkan reproduksi vegetatif dapat dilakukan secara alami maupun buatan.

Mikrospora memiliki tiga inti, yaitu inti sel generatif 1, inti sel generatif 2 dan inti sel vegetatif.

Perkembangan gametofit betina terjadi karena pembelahan pada inti kandung lembaga primer yang terjadi di dalam makrospora atau bakal biji. Inti kandung lembaga primer akan membelah sebanyak tiga kali, hingga menghasilkan 8 inti sel. Peristiwa ini disebut kariokinesis.

Delapan inti sel yang terbentuk, antara lain :

- Tiga inti yang terdiri dari satu sel telur yang haploid dan dua sel sinergid yang haploid (sel pengapit sel telur pada sisi kanan dan kiri) terdapat di daerah mikrofil.

- Tiga inti di daerah kalaza (putih telur). Tiga inti ini disebut antipoda. Antipoda berfungsi sebagai inti cadangan yang terletak pada kutub yang berlawanan dengan ovum.

- Dua inti inti kandung lembaga sekunder yang diploid.

Gametofit jantan terbentuk di dalam kantong sari. Gametofit jantan akan mengalami proses gametogenesis. Selama proses tersebut berlangsung, inti serbuk sari akan menghasilkan inti sel generatif dan inti sel vegetatif. Inti sel generatif akan membelah secara mitosis dan menghasilkan dua sel sperma atau dapat disebut dengan inti sel generatif 1 dan inti sel generatif 2.

Dalam makrospora, inti sel generatif 1 yang haploid (n) akan membuahi sel telur yang haploid (n), hingga terbentuklah zigot yang diploid (2n). Setelah terbentuk zigot, sel sinergid dan antipoda akan menghilang. Zigot akan berkembang menjadi embrio.

Inti sel generatif 2 yang haploid (n) akan membuahi inti kandung lembaga sekunder yang diploid (2n), hingga menghasilkan endosperma yang triploid (3n). Endosperma berfungsi sebagai cadangan makanan untuk embrio saat masa pertumbuhan. Peristiwa ini disebut pembuahan ganda.

Tumbuhan monokotil terbagi menjadi tujuh suku, yaitu :

a. Suku Poaceae, contoh padi (Oryza sativa) dan jagung (Zea mays).

b. Suku Cyperaceae, contoh rumput teki (Cyperus rotundus).

c. Suku Palmae, contoh kelapa (Cocos nucifera).

d. Suku Musaceae, contoh pisang (Musa paradisiaca).

e. Suku Zingiberaceae, contoh jahe (Zingiber officinale).

f. Suku Orchidaceae, contoh anggrek merpati (Dendrobium crumenatum).

g. Suku Liliaceae, contoh lidah buaya (Aloe vera) dan bawang putih (Allium sativum).

Tumbuhan dikotil terbagi menjadi

a. Suku Annonaceae, contoh sirsak (Annona muricata).

b. Suku Asteraceae, contoh bunga matahari (Helianthus annus).

c. Suku Cucurbitaceae, contoh mentimun (Cucumis sativum).

d. Suku Euphorbiaceae, contoh daun merah (Euphorbia sp.).

e. Suku Mimosaceae, contoh putri malu (Mimosa pudica).

f. Suku Myrtaceae, contoh kapas (Gossypium hirsutum).

g. Suku Piperaceae, contoh lada (Piper nigrum).

h. Suku Papilionaceae, contoh kacang hijau (Phaseolus radiatus) dan kacang tanah (Arachis hypogaea).

i. Suku Solanaceae, contoh kentang (Solanum tuberosum), cabai (Capsicum frustecens) dan tomat (Solanum lycopersicum).

Berikut ini tabel spesies tumbuhan biji tertutup berdasarkan kandungannya yang dibutuhkan manusia :

Kebutuhan Manusia	Sumber
Karbohidrat	padi (Oryza sativa), jagung (Zea mays), gandum (Triticum sativum), kentang (Solanum tuberosum), ketela pohon (Manihot utilissima), tebu (Saccharum officinarum), bit gula (Beta saccharifera) dan lain-lain.
Protein	Kedelai (Glycine max), kacang hijau (Phaseolus radiatus) dan lain-lain.
Lemak	Kelapa (Cocos nucifera), kelapa sawit (Elaeis guineensis), kacang tanah (Arachis hypogaea), wijen (Sesasum indicum) dan lain-lain.
Vitamin dan mineral dari sayur-sayuran	Kubis (Brassica oleracea), tomat (Solanum lycopersicum), buncis (Phaseolus vulgaris), kapri (Pisum sativum) dan lain-lain.
Vitamin dan mineral dari buah-buahan	Pepaya (Carica papaya), mangga (Mangifera indica), jambu biji dan jenis jambu lainnya (Psidium dan Eugenia sp.), jenis-jenis jeruk (Citrus sp.) dan lain-lain.
Bahan sandang	Kapas (Gossypium sp.), rami (Boehmeria sp.) dan lain-lain.
Bahan obat-obatan	Kina (Chinchona sp.), minyak kayu putih (Melalueca dan Eucalyptus), jahe (Zingiber officinale), lempuyang (Zingiber sp.) dan lain-lain.
Bahan bangunan	Jati (Tectona grandis), sana keling (Dalbergia latifolia), mahoni (Swetenia mahagoni), meranti (Shorea sp.) jeunjing (Albizzia sp.) dan lain-lain.

Spesies tumbuhan biji tertutup lainnya, yaitu :

- Kopi (Coffea sp.)

- Teh (Camellia sp.)

- Cokelat (Theobroma cacao)

- Tembakau (Nicotiana tabacum)