Pteridophyta adalah tanaman vaskular yang dibedakan menjadi akar, batang, dan daun. Daun mereka disebut daun. Pakis mengandung batang penuh. Mereka dapat tumbuh hingga 30 meter panjang sementara daun mereka tumbuh sekitar 4,5 meter panjangnya.
Banyak pakis di hutan hujan epik adalah epifit yang tumbuh di batang pohon lain. Pteridophyta sederhana terdiri dari vena tunggal, tidak bercabang sedangkan paku-pakuan sejati terdiri dari sistem vaskular yang sangat khusus di mana celah khas terjadi antara xilem dan floem.
Pteridophyta adalah kelompok tanaman darat yang paling beragam setelah tanaman berbunga. Mereka adalah kelompok tanaman relatif terdekat dengan tanaman biji, yaitu angiosperma dan konifer.
Sporofit pteridofita paling menonjol. Baik sporofit dan gametofit adalah autotrof. Gametofit bersifat multiseluler dan mikroskopis. Gametofit mengembangkan kedua archegonia yang menghasilkan sel telur dan antheridia yang menghasilkan sel sperma di dalam tanaman yang sama.
Oleh karena itu, Pteridophyta adalah tanaman berkelamin tunggal. Pemupukan gamet menghasilkan zigot yang berkembang menjadi sporofit. Pteridophyta tidak terdiri dari bunga atau biji.
Mereka bereproduksi melalui spora. Kebanyakan Pteridophyta bersifat homosporous sementara beberapa dari mereka menghasilkan mikrospora dan megaspora. Mikrospora menghasilkan mikrogametofit sedangkan megaspora menghasilkan megagametofit.
Klasifikasi Pteridophyta
Lycopodiopsida (lycophytes) dan Polypodiopsida (ferns) adalah dua subdivisi pteridophyta. Lycophytes terdiri dari clubmosses, spikemos, dan quillworts. Pakis terdiri dari pakis ekor kuda, pakis kerbau, pakis anggur, pakis marattioid dan pakis leptosporangiate.
Reproduksi Pteridophyta
Reproduksi tumbuhan paku terbagi dalam 2 (dua) fase yaitu: fase vegetatif dan generatif. Reproduksi tumbuhan paku secara vegetatif dengan rhizoma dan membentuk spora. Secara generatif dengan pembentukan gamet. Tumbuhan paku mengalami pergiliran keturunan ( metagenesis) yaitu pergiliran keturunan antara generasi sporofit (penghasil spora) dengan generasi gametofit (penghasil gamet) proses metagenesis tumbuhan paku sebagai berikut:
• Fase sporofit
1. Spora di hasilkan dari kotak spora yang di sebut sporangium
2. Sporangium berkumpul dalam satu badan yang disebut dengan sorus yang terdapat daun sporofit
3. Spora keluar dari sporangium dan bila jatuh di tempat yang cocok akan terjadi pembuahan dan berbentuk zigot
4. Zigot akan berkembang menjadi sporofit dan berkembang menjadi sporofit dewasa.
• Fase gametofit
1. Pada generasi gametofit, protarium membentuk anteridium sebagai alat kelamin jantan dan menghasilkan spermatozoa sedangkan arkegonium sebagai alat kelamin betina yang menghasilkan ovum.
2. Hasil peleburan antara sperma dan ovum menghasilkan zigot yang kemudian tumbuh menjadi tumbuhan paku baru memiliki akar, batang dan daun.
STRUKTUR DAN CIRI-CIRI PTERIDOPHYTA (TUMBUHAN PAKU)
• Organisme multiseluler dan ekariotik(selnya memiliki membran inti).
• Memiliki akar, batang, daun sejati dan berspora sehingga disebut kormophyta spora.
• Akarnya berbentuk seperti serabut dan terdapat kaliptra (tudung akar) pada ujungnya. Jaringan akar tumbuhan paku tersusun atas epidermis, korteks dan silinder pusat.
• Batangnya juga tersusun atas jaringan epidermis, korteks dan silinder pusat. Pada silinder pusat terdapat berkas vaskuler (pembuluh angkut) berperan penting dalam siklus kehidupannya.
• Daunnya tersusun atas jaringan epidermis, mesofil dan pembuluh angkut.
• Tumbuhan paku dapat bereproduksi secara seksual dan aseksual dalam suatu siklus yang berkelanjutan (metagenesis).
• Tidak menghasilkan biji.
• Sebagian besar spesiesnya hidup di daerah tropika basah.
Berdasarkan kelasnya, tumbuhan paku dapat dibagi menjadi 4 kelompok utama, yaitu :
1. Psilophyta (Paku Purba/Paku Telanjang)
Pteridophyta kelas psilophyta belum memiliki daun dan akar yang sejati, tetapi memiliki batang yang sudah ada berkas pengangkutnya. Batangnya bercabang dan mempunyai sporangium di ujungnya. Biasanya mereka berhabitat di air dangkal. Dindingselnya terdiri dari beberapa lapis sel yang tersusun sebagai tetrade. Diameter batangnya sekitar 1 cm. Bagian-bagian yang melebar bukanlah daun, melainkan mulut kulit yang tidak fertil dan berfungsi untuk asimilasi sehingga dianggap sebagai bentuk purbakala dari daun. Pada bagian batang terdapat sebuah struktur yang disebut mikrofil. Mikrofil ini berbentuk sisik, tidak bertulang, dan tersusung jarang-jarang dalam garis spiral.
2. Equisetophyta/Sphenophyta (Paku ekor kuda)
Tumbuhan paku kelas ini merupakan tumbuhan paku yang memiliki batang mirip dengan bentuk ekor kuda. Daunnya mirip kawan dan tersusun dalam satu lingkaran. Berikut adalah beberapa ciri utama Equisetophyta/sphenophyta :
• Mempunyai daun menyerupai sisik dengan susunan berkarang.
• Batang beruas-ruas dengan sporangium yang tersusun dalam stobilus dan bentuknya menyerupai ekor kuda.
• Mempunyai semacam rimpang yang merayap dengan cabang berdiri tegak.
• Perkembanganbiakkan aseksualnya dengan spora, sedangkan seksualnya dengan membentuk anteredium dan arkegonium.
• Sporofilnya sering ditemukan berbentuk perisai dengan sejumlah sporangium pada sisi bawah.
3. Lycophyta (Paku Kawat/Paku Rambat)
Lycophyta merupakan tumbuhan paku dengan berkas pengangkut sederhana dan mempunyai akar membentuk percabangan menggarpu. Pada tubuh tumbuhan ini juga ditemukan daun yang berbentuk seperti rambut atau jarum. Sporofilnya berbentuk segitiga sama sisi, mempunyai rangkaian, mempunyai sporangium yang agak pipih. Letak sporangium adalah pada sisi atas daun, dekat dengan pangkalnya.
4. Filicinae/Pterophyta (Paku Sejati)
Filicinae merupakan kelompok tumbuhan paku yang tingkatannya lebih tinggi dari sebelumnya. Kelas ini sudah memiliki akar, batang dan daun sejati secara keseluruhan. Daunnya berukuran besar sehingga disebut megafil. Batangnya dapat tumbuh di atas atau di bawah tanah. Ciri khas dari filicinae adalah daunnya yang mudah menggulung dengan sporus yang biasanya ditemukan di bagian permukaan daun.
MANFAAT PTERIDOPHYTA (TUMBUHAN PAKU)
Karena jenisnya yang banyak dan mudah ditemukan, tumbuhan paku sering dimanfaatkan oleh manusia dalam berbagai bidang, diantaranya adalah:
1. Sayuran
Tumbuhan paku yang biasanya dimanfaatkan sebagai sayuran antara lain Marsilea Crenata (Semanggi) dan Pteridium Aquilinum (Paku Garuda).
2. Tanaman Hias
Beberapa spesies yang dijadikan tanaman hias antara lain Adiantum Cuneatum (Suplir), Asplenium Nidus (Paku sarang burung) dan Platycerium Biforme (Paku Simbar Menjangan).
3. Obat-Obatan
Contoh tumbuhan paku yang digunakan sebagai obat adalah Equisetum (paku ekor kuda) sebagai obat diuretik dan Selaginella sebagai obat luka.
4. Bahan Bangunan
Tumbuhan paku yang banyak dimanfaatkan untuk pembuatan tiang bangunan adalah Alsophila Glauca.
5. Alat Penggosok/Pembersih
Equisetum sp (Paku ekor kuda) juga banyak dimanfaatkan sebagai alat penggosok atau ampelas.
6. Pupuk Hijau
Tumbuhan paku yang banyak dimanfaatkan sebagai pupuk hijau adalah Azolla Pinnata (bersimbiosis dengan Anabaena Azolle) yang mampu mengikat gas Nitrogen bebas.
Karakteristik Tumbuhan Paku
Memiliki 4 struktur penting, yaitu lapisan pelindung sel (jaket steril) yang terdapat disekeliling organ reproduksi, embrio multiseluler yang terdapat dalam arkegonium, kutikula pada bagian luar , dan yang paling penting adalah sistem transport internal yang mengangkut air dan zat makanan dari dalam tanah. Sistem transport ini sama baiknya seperti pengorganisasian transport air dan zat makanan pada tumbuhan tingkat tinggi.
Struktur Tubuh Tumbuhan Paku
• Akar
Bersifat seperti akar serabut, ujungnya dilindungi kaliptra yang terdiri atas sel – sel yang dapat dibedakan dengan sel – sel akarnya sendiri.
• Batang
Pada sebagian jenis tumbuhan paku tidak tampak karena terdapat di dalam tanah berupa rimbang, mungkin menjalar atau sedikit tegak. Jika muncul di atas permukaan tanah, batangnya sangat pendek sekitar 0,5 m. akan tetapi ada batang beberapa jenis tumbuhan paku seperti paku pohon /paku tiang yang panjangnya mencapai 5 m dan kadang – kadang bercabang misalnya: Alsophilla dan Cyathea.
• Daun
Daun selalu melingkar dan menggulung pada usia muda. berdasarkan bentuk ukuran dan susunanya, daun paku dibedakan antara epidermis, daging daun, dan tulang daun.
o Mikrofil
Daun ini berbentuk kecil – kecil seperti rambut atau sisik, tidak bertangkai dan tidak bertulang daun, belum memperlihatkan diferensiasi sel, dan tidak dapat dibedakan antara epidermis, daging daun dan tulang daun.
o Makrofil
Merupakan daun yang bentuknya besar, bertangkai dan bertulang daun, serta bercabang – cabang. Sel – sel penyusunnya telah memperlihatkan diferensiasi, yaitu dapat dibedakan antara jaringan tiang, jaringan bunga karang, tulang daun, serta stomata (mulut daun). Daun paku tumbuh dari percabangan tulang daun yang disebut frond, dan keseluruhan daun dalam satu tangkai daun disebut pinna.
Faktor-faktor yang Mempengaruhi Pertumbuhan Tumbuhan Paku :
• kadar air dalam tanah
• kadar air dalam udara
• Kandungan hara mineral dalam tanah
• kadar cahaya untuk fotosintesis
• Suhu yang optimal
• Perlindungan dari angin
• perlindungan dari cahaya yang terlalu kuat
Ukuran dan bentuk tubuh Tumbuhan Paku
Tumbuhan paku memiliki ukuran yang bervariasi dari yang tingginya sekitar 2 cm, misalnya pada tumbuhan paku yang hidup mengapung di air, sampai tumbuhan paku yang hidup di darat yang tingginya mencapai 5 m misalnya paku tiang (Sphaeropteris). Tumbuhan paku purba yang telah menjadi fosil diperkirakan ada yang mencapai tinggi 15 m. Bentuk tumbuhan paku yang hidup saat ini bervariasi, ada yang berbentuk lembaran, perdu atau pohon, dan ada yang seperti tanduk rusa.
Tumbuhan paku terdiri dari dua generasi, yaitu generasi sporofit dan generasi gametofit. Generasi sporofit dan generasi gametofit ini tumbuh bergantian dalam siklus tumbuahan paku. Generasi sporofit adalah tumbuhan yang menghasilkan spora sedangkan generasi gametofit adalah tumbuhan yang menghasilkan sel gamet (sel kelamin). Pada tumbuhan paku, sporofit berukuran lebih besar dan generasi hidupnya lebih lama dibandingkan generasi gametofit. Oleh karena itu, generasi sporofit tumbuhan paku disebut generasi dominan. Generasi sporofit inilah yang umumnya kita lihat sebagai tumbuhan paku.
Contoh Tumbuhan Paku
1. Tanaman suplir atau semanggi
2. paku air (Azolla pinnata)
3. paku tiang (Alsophilla glauca),
4. suplir (Adiantum cuneatum) dan
5. pakis (Nephrolepis sp.)
6. paku tanduk rusa (Platycerium bifurcatum) dan
7. paku sarang burung (Asplenium nidus)
