Gymnosperma adalah genus tanaman berbunga Amerika Utara dalam keluarga daisy. Satu-satunya spesies yang diketahui adalah Gymnosperma glutinosum, asli Meksiko, Guatemala, dan Amerika Serikat bagian barat daya (Arizona, New Mexico, Texas). Spesies ini kadang-kadang dikenal dengan nama umum gumhead.
Gymnosperma adalah tanaman vaskular yang menghasilkan biji dalam kerucut. Contohnya termasuk tumbuhan runjung seperti pohon cemara dan pohon cemara. Siklus hidup gymnosperma memiliki generasi sporofit yang dominan. Baik gametofit dan sporofit baru generasi berikutnya berkembang di tanaman induk sporofit. Gambar di bawah ini adalah diagram siklus hidup gymnosperma.
Kerucut terbentuk pada tanaman sporofit yang matang. Di dalam kerucut jantan, spora laki-laki berkembang menjadi gametofit jantan. Setiap gametofit jantan terdiri dari beberapa sel yang tertutup dalam butir serbuk sari. Di dalam kerucut betina, spora wanita berkembang menjadi gametofita betina. Setiap gametofit betina menghasilkan telur di dalam ovula.
Penyerbukan terjadi ketika serbuk sari dipindahkan dari kerucut pria ke wanita. Jika sperma kemudian melakukan perjalanan dari serbuk sari ke sel telur sehingga pembuahan dapat terjadi, hasil zigot diploid. Zigot berkembang menjadi embrio dalam biji, yang terbentuk dari ovula di dalam kerucut betina. Jika benih berkecambah, ia dapat tumbuh menjadi pohon sporophyte matang, yang mengulang siklusnya.
Ringkasan
- Dalam gymnospermae, generasi gametofit terjadi dalam kerucut, yang terbentuk pada tanaman sporofit yang matang.
- Setiap gametofit jantan hanyalah beberapa sel di dalam sebutir serbuk sari. Setiap gametofit betina menghasilkan telur di dalam ovula.
- Penyerbukan harus terjadi agar pemupukan bisa terjadi. Zigot berkembang menjadi embrio di dalam biji, dari mana generasi sporofit berikutnya tumbuh.
Reproduksi Gymnosperma
Organ reproduksi pada gymnospermae disebut konus atau strobilus. Tumbuhan berbiji terbuka tidak memiliki bunga, sporofil terpisah-pisah atau membentuk srobilus jantan dan betina. Makrosporofil dan makrosporangium yang tampak menempel pada strobilus betina. Letak makrosporofil dan mikrosporofil terpisah. Sel kelamin jantan berupa spermatozoid yang masih bergerak aktif. Di dalam strobilus jantan terdapat banyak anteridium yang mengandung sel-sel induk butir serbuk. Sel-sel tersebut bermeiosis dari setiap sel induk terbentuk 4 butir serbuk yang bersayap. Pada strobilus betina terdapat banyak arkegonium. Pada tiap-tiap arkegonium terdapat satu sel induk lembaga yang bermeiosis sehingga terbentuk 4 sel yang haploid. Tiga mati, dan satu sel hidup sebagai sel telur. Arkegonium ini bermuara pada satu ruang arkegonium.
Pada Gymnospermae sering terjadi poliembrioni, walaupun hanya ada satu embrio yang terus berkembang karena adanya pembelahan beberapa arkegonia. Air sudah tidak digunakan sebagai media fertilisasi karena adanya pembentukan buluh serbuk pada serbuk sari yang berkecambah.
Pada Coniferophyta dan Gnetophyta spermanya tidak mempunyai flagel, sehingga buluh serbuk menghantarkannya langsung ke mulut arkegonia. Serta pada Cycas dan Gingko fertilisasinya merupakan bentuk antara kondisi pada paku-pakuan dan tumbuhan tanpa biji lainnya, yaitu spermanya mampu berenang bebas dan bentuk pada tumbuhan berbiji yaitu spermanya tidak mampu bergerak bebas.
Gametofi jantan umumnya bersifat haustorial, yaitu menyerap makanan dari ovulum ketika tumbuh, walaupun dibutuhkan buluh serbuk tetapi tidak langsung masuk ke arkegonium. Buluh serbuk tersebut tumbuh dan menetap di dalam nuselus selama berbulan-bulan sebelum menuju gametofit betina. Setelah sampai di mulut gametofit betina, buluh serbuk robek dan melepaskan sel sperma yang berflagel banyak. Sperma tersebut kemudian menuju ke arkegonium dan membuahi telur. Dengan adanya buluh sperma tersebut maka tumbuhan berbiji tidak ada lagi yang bergantung pada ketersediaan air pada fertilisasinya.
Ciri-ciri Gymnospermae:
- Bakal biji tidak terlindungi oleh daun buah.
- Pada umumnya perdu atau pohon, tidak ada yang berupa herba. Batang dan akar berkambium sehingga dapat tumbuh membesar. Akar dan batang tersebut selalu mengadakan pertumbuhan menebal sekunder. Berkas pembuluh pengangkutan kolateral terbuka. Xilem pada gymnospermae hanya terdiri atas trakeid saja sedangkan floemnya tanpa sel-sel pengiring.
- Mempunyai akar, batang, dan daun sejati.
- Bentuk perakaran tunggang.
- Daun sempit, tebal dan kaku.
- Tulang daun tidak beraneka ragam.
- Tidak memiliki bunga sejati.
- Alat kelamin terpisah, serbuk sari terdapat dalam strobilus jantan dan sel telur terdapat dalam strobilus betina.
- Struktur perkembangbiakan yang khas adalah biji yang dihasilkan bunga ataupun runjung. Setiap biji mengandung bakal tumbuhan , yaitu embrio yang terbentuk oleh suatu proses reproduksi seksual. Sesudah bertunas embrio ini tumbuh menjadi tumbuhan dewasa.
- Sperma atau sel kelamin jantan menuju kesel telur atau sel kelamin betina melalui tabung serbuk sari hanya terdapat pada tumbuhan berbiji.
- Tumbuhan biji mempunyai jaringan pembuluh yang rumit. Jaringan ini merupakan saluran menghantar untuk mengangkut air, mineral, makanan dan bahan – bahan lain.
- Tumbuhan berbiji terbuka memiliki pigmen hijau (klorofil) yang penting untuk fotosintesis yaitu suatu proses dasar pembuatan makanan pada tumbuhan.
- Gymnospermae memiliki batang yang tegak lurus dan bercabang-cabang. Daunnya jarang yang berdaun lebar, jarang yang bersifat majemuk, dan system pertulangan daunnya tidak banyak ragamnya. Hal ini sangat berbeda dengan karakteristik daun yang terdapat pada angiospermae yang sistem pertulangannya beraneka ragam.