Ciri-Ciri dari Tumbuhan Paku, Klasifikasi Tumbuhan Paku (Pteridophyta), Struktur Tubuh Tumbuhan Paku, Metagenesis Tumbuhan Paku, Peranan Tumbuhan Paku bagi Kesehatan dan Kehidupan Manusia

A.    Berikut Ciri-Ciri dari Tumbuhan Paku ini

1. Hidupnya di segala tempat terutama di tempat-tempat yang lembab di tempat kering dan terbuka, di air
2. Berbeda dengan tumbuhan lumut, tumbuhan paku sudah memiliki akar, batang, dan daun sejati. Oleh karena itu, tumbuhan paku termasuk kormophyta berspora
3. Baik pada akar, batang, dan daun, secara anatomi sudah memiliki berkas pembuluh angkut, yaitu xilem yang
4. berfungsi mengangkut air dan garam mineral dari akar menuju daun untuk proses fotosintesis, dan floem yang berfungsi mengedarkan hasil fotosintesis ke seluruh bagian tubuh tumbuhan
5. Habitat tumbuhan paku ada yang di darat dan ada pula yang di perairan serta ada yang hidupnya menempe
6. Pada waktu masih muda, biasanya daun tumbuhan paku menggulung dan bersisik
7. Tumbuhan paku dalam hidupnya dapat bereproduksi secara aseksual dengan pembentukan gemmae dan reproduksi seksual dengan peleburan gamet jantan dan gamet betina
8. Dalam siklus hidup (metagenesis) terdapat fase sporofit, yaitu tumbuhan paku sendiri
9. Fase sporofit pada metagenesis tumbuhan paku memiliki sifat lebih dominan daripada fase gametofitnya
10. Memiliki klorofil sehingga cara hidupnya hidupnya fotoautotrof

B.     Klasifikasi Tumbuhan Paku (Pteridophyta)

Terdapat sekitar 20.000 spesies tumbuhan paku yang sudah dikenali dan diklasifikasikan. Klasifikasi tumbuhan paku dapat dilakukan berdasarkan, antara lain sebagai berikut.

• Ada atau tidak adanya daun, serta bentuk dan susunan daunnya.
• Susunan sporangium, jenis, bentuk, dan ukuran sporanya.
• Bentuk, susunan anatomi tubuh, dan lain-lain.

Tumbuhan paku (Pteridophyta) diklasifikasikan menjadi empat subdivisi, yaitu Psilopsida (paku purba), Lycopsida (paku kawat), Sphenopsida atau Equisetopsida (paku ekor kuda), dan Pteropsida (paku sejati).

1. Psilopsida (Paku Purba)

Psilopsida (Yunani, psilos = telanjang) merupakan tumbuhan paku purba (primitif) yang sebagian besar anggotanya sudah punah dan ditemukan sebagai fosil. Tumbuhan ini diduga hidup pada periode antara zaman Silurian dan Devonian. Hanya beberapa spesies yang masih hidup di bumi saat ini, misalnya Psilotum nudum.

Ciri-cirinya :

Hidup pada zaman purba. Tingginya 30 cm – 1 m. Tidak memiliki akar, batang, dan daun sejati. Memiliki rizom yang dikelilingi rizoid.

Namun ada beberapa pengecualian terhadap paku-paku purba yang telah memiliki daun.
Ciri-cirinya sebagai berikut :

1.      Daunnya berukuran kecil dan seperti sisik.

2.      Batangnya bercabang, berklorofil, dan sudah memiliki pembuluh    pengangkut   untuk mengangkut air  dan garam  mineral.

3.      Sporangium dibentuk di ketiak ruas batang.

4.      Gametofit tersusun dari sel-sel yang tidak berklorofil.

Paku purba memiliki struktur tubuh yang relatif masih sangat sederhana, dengan tinggi sekitar 30 cm – 1 m. Sporofit (2n) pada umumnya tidak memiliki daun dan akar sejati, tetapi memiliki.

rizom yang dikelilingi rizoid. Pada paku purba yang memiliki daun, ukuran daun kecil (mikrofil) dan berbentuk seperti sisik. Batang bercabang-cabang dikotomus, berklorofil, dan sudah memiliki sistem vaskuler (pembuluh) untuk mengangkut air serta garam mineral. Sporangium dibentuk di ketiak ruas batang. Sporangium menghasilkan satu jenis spora dengan bentuk dan ukuran yang sama (homospora). Gametofit (n) tersusun dari sel-sel yang tidak berklorofil sehingga zat organik didapatkan dan simbiosis dengan jamur.

Jenis paku yang termasuk Psilopsida, antara lain Rhynia (paku tidak berdaun) yang telah memfosil. Psilopsida yang saat ini masih hidup di bumi, yaitu Tmesipteris, ditemukan tumbuh di kepulauan Pasifik. Sementara Psilotum tumbuh di daerah tropis dan subtropis.

2. Lycopsida (Paku Kawat)

Lycopsida (paku kawat/paku rambut) disebut juga club moss (lumut gada) atau ground pine (pinus tanah), tetapi sebenarnya bukan merupakan lumut atau pinus. Lycopsida diduga sudah ada di bumi pada masa Devonian, dan tumbuh melimpah selama masa Karboniferus. Lycopsida yang hidup pada masa tersebut kini telah menjadi fosil atau endapan batubara. Pada masa Karboniferus, Lycopsida berukuran tubuh besar (sekitar 3 m) hidup di rawa rawa selama jutaan tahun, tetapi punah ketika rawa-rawa tersebut mulai mengering. Sementara Lycopsida yang berukuran kecil dapat bertahan hidup hingga sekarang. Lycopsida banyak tumbuh di hutan-hutan daerah tropis, tumbuh di tanah atau epifit di kulit pohon, tetapi tidak bersifat parasit.

Ciri-ciri paku kawat :

·         Hidup pada zaman purba.

·         Paku kawat saat ini sudah menjadi fosil atau endapan batubara.

·         Saat zaman purba, paku kawat rata-rata berukuran 3 m dan hidup di rawa-rawa.

·         Paku kawat punah saat rawa-rawa tersebut kering

·         Paku kawat yang berukuran kecil masih bisa bertahan hidup sampai sekarang dan hidup di hutan-hutan tropis, di tanah atau epifit di kulit pohon, tetapi tidak bersifat parasit.

·         Sporofit tersusun dari sel-sel yang mengandung klorofil dan memiliki daun seperti rambut atau sisik.

·         Batang berbentuk seperti kawat.

·         Gametofit berukuran kecil dan tidak berklorofil.

·         Makanan diperoleh dari hasil bersimbiosis dengan jamur.

Bagian tubuh Lycopsida yang mudah dilihat merupakan generasi sporofitnya (2n). Sporofit tersusun dari sel-sel yang mengandung klorofil dan memiliki daun berbentuk seperti rambut atau sisik yang tersusun rapat pada batang. Batang berbentuk seperti kawat. Pada ujung cabang-cabang batang terdapat sporofil dengan struktur berbentuk gada (strobilus) yang mengandung sporangium. Sporangium menghasilkan spora. Lycopsida ada yang menghasilkan satu jenis spora (homospora), misalnya Lycopodium sp., ada pula yang menghasilkan dua jenis spora (heterospora), misalnya Selaginella sp.

Gametofit (n) berukuran kecil dan tidak berklorofil sehingga zat organik diperoleh dengan cara bersimbiosis dengan jamur. Gametofit ada yang menghasilkan dua jenis alat kelamin (biseksual), misalnya Lycopodium sp., ada pula yang menghasilkan satu jenis alat kelamin (uniseksual) misalnya Selaginella sp.

3. Sphenopsida atau Equisetopsida (Paku Ekor Kuda)

Sphenopsida disebut paku ekor kuda (horsetail) karena memiliki percabangan batang yang khas berbentuk ulir atau lingkaran sehingga menyerupai ekor kuda. Paku ekor kuda sering tumbuh di tempat berpasir. Sporofitnya berdaun kecil (mikrofil) atau berbentuk sisik, warnanya agak transparan dan tersusun melingkar pada batang. Batang Sphenopsida berongga dan beruas-ruas. Batang tampak keras karena tersusun oleh sel-sel dengan dinding sel mengandung silika (sehingga dikenal juga sebagai scouring rushes atau ampelas, yang dapat digunakan sebagai bahan penggosok). Batang memiliki rizom. Pada ujung beberapa batang terdapat strobilus yang di dalamnya terdapat sporangia. Sporangium menghasilkan spora yang bentuk dan ukurannya sama, tetapi ada yang berjenis jantan maupun betina, sehingga paku ekor kuda disebut sebagai paku peralihan.

Ciri-ciri :

1.      Memiliki percabangan batang yang khas berbentuk ulir atau lingkaran sehingga menyerupai ekor kuda.

2.      Tumbuh di tempat berpasir.

3.      Sporoitnya berdaun kecil atau berbentuk sisik warnanya transparan dan tersusun melingkar pada batang.

4.      Batang berongga dan beruas-ruas

5.      Menghasilkan spora demean bentuk dan ukuran yang sama, tetapi jenusnya berbeda.

6.      Gametofitnya berukuran kecil dan mengandung klorofil.

7.      Berasal dari genus Equisetum.

8.      Pada saat zaman purba, tinggi sphenopsida tingginya mencapai 15 m.

9.      Namun ada beberapa diantara Shenopsida yang masih bisa hidup sampai sekarang.

Gametofit paku ekor kuda berukuran kecil (hanya beberapa milimeter) dan mengandung klorofil sehingga dapat berfotosintesis. Gametofit ada yang menghasilkan alat kelamin jantan (anteridium), ada pula yang menghasilkan alat kelamin betina (arkegonium). Gametofit jantan tumbuh dan spora jantan, sedangkan gametofit betina tumbuh dari spora betina.

Sphenopsida tumbuh melimpah pada masa Karboniferus, dengan ukuran yang besar dan tingginya mencapai 15 m. Sphenopsida merupakan pembentuk endapan batubara. Sphenopsida yang dapat bertahan hidup di bumi hingga saat ini hanya sekitar 25 spesies. Pada umumnya, Sphenopsida berasal dari genus Equisetum (sekitar 15 spesies), dengan ukuran tubuh (tinggi) rata-rata 1 m, tetapi ada pula yang mencapai 4,5 m. Sphenopsida tumbuh di tepian sungai yang lembap dan daerah subtropis belahan bumi utara. Contoh Sphenopsida antara lain Equisetum ramosissimum, Equisetum arvense dan Calamites (sudah punah).

4. Pteropsida (Paku Sejati)

 Pteropsida (paku sejati) atau pakis merupakan kelompok tumbuhan paku yang sering kita temukan di berbagai habitat, terutama di tempat yang lembap. Pteropsida hidup di tanah, di air, atau epifit di pohon. Pteropsida yang hidup di hutan hujan tropis sangat beraneka ragam jenisnya, namun Pteropsida juga ditemukan di daerah beriklim sedang (subtropis).

Sporofit Pteropsida memiliki akar, batang, dan daun. Ukuran batang bervariasi; ada yang kecil dan ada pula yang besar seperti pohon. Batangnya berada di bawah permukaan tanah (rizom).

Daun Pteropsida berukuran lebih besar dibanding kelompok tumbuhan paku lainnya. Pada umumnya daun berbentuk lembaran, berukuran besar (makrofil), dan majemuk (terbagi menjadi beberapa lembaran), dengan tulang daun bercabang-cabang. Daun yang masih muda menggulung (circinate). Pteropsida memiliki sporofil (daun yang menghasilkan spora) dan tropofil (daun untuk fotosintesis dan tidak mengandung spora). Pada sporofil terdapat sporangium yang terkumpul di dalam sorus di bawah permukaan daun. Pada Pteropsida yang hidup di air, sporangium terkumpul alam sporokarp.

Gametofit Pteropsida memiliki klorofil, dengan ukuran yang bervariasi (disebut juga protalium). Gametofit bersifat biseksual atau uniseksual.

Terdapat sekitar 12.000 spesies Pteropsida, antara lain Adiantum fimbriatum, Asplenium nidus, dan Marsilea crenata.

C.    Struktur Tubuh Tumbuhan Paku

Batang tumbuhan paku sudah memiliki pembuluh pengangkut berupa xilem dan floem yang bertipe konsentris (xilem dikelilingi floem). Akarnya berupa akar tongkat yang disebut rizom. Berdasarkan ukurannya, daunnya terdiri atas daun kecil (mikrofil) dan daun besar (makrofil). Berdasarkan fungsinya, daunnya terdiri atas daun yang khusus untuk fotosintesis (tropofil) dan daun yang dapat menghasilkan spora (sporofil).

Bagian tubuh Psilotum nudum

Sporofil memiliki kotak spora yang disebut sporangium, biasanya terletak di bagian bawah daun. Sporangium merupakan suatu badan yang menghasilkan spora. Sporangium-sporangium terkumpul dalam suatu kotak yang disebut sorus. Kumpulan sorus disebut sori. Sorus dilindungi oleh pembungkus yang disebut indusium.

Kumpulan sorus (sori).

Sporangium terdiri atas sporangiofor, annulus, operkulum, dan peristom. Sporangiofor adalah tangkai sporangium. Annulus merupakan sederet sel mati yang mengelilingi sporangium. Dinding sel annulus tebal, kecuali yang menghadap keluar. Annulus berfungsi untuk mengeluarkan spora dengan menekan sporangium. Operkulum adalah tutup kotak spora. Peristom adalah gigi pengunci yang melingkari operkulum.

Sporangium paku

D.     Metagenesis Tumbuhan Paku

Metagenesis (pergiliran keturunan) pada tumbuhan paku merupakan bagian dari mekanisme reproduksi tumbuhan ini.  Reproduksi generatif tumbuhan paku dilakukan melalui peleburan spermatozoid dan ovum. Reproduksi vegetatifnya dengan membentuk spora. Reproduksi generatif dan reproduksi vegetatif berlangsung secara bergantian melalui suatu pergiliran keturunan yang disebut metagenesis. Berikut skema metagenesis pada tumbuhan paku homospora, heterospora, dan peralihan. Berikut adalah bagan metagenesis tumbuhan paku.

Bagan 1: Skema metagenesis pada tumbuhan paku homospora

 Bagan 2: Skema metagenesis pada tumbuhan paku heterospora

Bagan 3: Bagan metagenesis paku peralihan

Selain menggunakan spora, beberapa jenis tumbuhan paku bereproduksi vegetatif dengan beberapa cara berikut.
a. Umbi batang, misal Marsilea crenata.
b. Tunas pada tepi daun atau kuncup tunas, misal Asplenium buldiferum.
c. Tunas pada ujung daun, misal Asplenium pentifidum.
d. Tunas akar, misal Ophioglosum sp.
e. Fragmentasi, misal Dryopteris rigida.

E.     Peranan Tumbuhan Paku bagi Kesehatan dan Kehidupan Manusia

Tumbuhan paku merupakan sebuah tumbuhan parasit yang tumbuh dan sering kita jumpai di daerah sekitar tempat tinggal, khususnya tempat yang lembab. Tumbuhan ini sering disebut-sebut sebagai tumbuhan pengganggu atau tumbuhan parasit. Banyak orang yang bahkan membenci kehadiran tanaman yang satu ini. Tak sedikit pula yang menganggap tak layaknya sebagai sampah yang kadang melihatnya pun sudah merasa menyebalkan, ingin rasanya segera mencabut dan membuang ke sampah.

Namun di balik dari sifat tumbuhan paku yang parasit tersebut terdapat segudang manfaat yang berguna bagi kesehatan dan kehidupan manusia. Tumbuhan ini malah dijadikan sebagai bahan baku pembuatan obat-obatan, sebagai tanaman hias dan masih banyak lagi manfaat bagi manusia.

Berikut adalah beberapa dantaranya :

1. Sebagai bahan baku pembuatan obat-obatan.

Beberapa jenis tumbuhan paku dimanfaatkan manusia sebagai bahan baku dalam membuat obat-obatan. Jenis-jenis tumbuhan paku tersebut diantaranya adalah :

- Lycopodium clavatum

- Aspidium sp

- Dryopteris filix-mas

2. Sebagai sayur-mayur yang sehat

Beberapa jenis tumbuhan paku seperti Marsilea crenata (semanggi) dan Salvinia natans (paku sampan  atau kiambang) dapat dimanfaatkan sebagai sayuran yang memiliki nutrisi yang baik untuk tubuh. Bisa dimakan langsung sebagai lalap atau pun dimasak sebagai sayur lodeh.

3. Sebagai Pupuk Hijau

Tumbuhan paku juga dapat kita manfaatkan untuk membuat pupuk hijau. Beberapa jenis tumbuhan paku yang dipakai untuk membuat pupuk ini diantaranya adalah Azolla pinnata yang bersimbiosis dengan anabaena azollae (gangang biru). Pupuk dari tumbuhan paku ini bisa menyuburkan tanaman sebagai alternatif pengganti pupuk kimia.

4. Sebagai tanaman hias

Selain beberapa manfaat di atas, tumbuhan paku bisa juga dimanfaatkan sebagai sebuah tanaman hias. Rumah anda bisa terlihat indah oleh tumbuhan paku jenis ini. Berikut adalah jenis tumbuhan paku yang dimanfaatkan sebagai tanaman hias.

• Platycerium nidus (paku tanduk rusa)
• Asplenium nidus (paku sarang burung)
• Adiantum cuneatum (suplir)
• Selaginella wildenowii (paku rane)