Tumbuhan Biji Terbuka (Gymnospermae)

Tumbuhan biji terbuka (Gymnospermae) adalah kelompok parafiletik yang terdiri dari empat filum/divisi, yaitu: konifer (Coniferophyta), sikas (Cycadophyta), ginkgo (Ginkgophyta), dan Gnetophyta. Istilah "Gymnospermae" berasal dari bahasa Yunani (γυμνός gymnos, "telanjang" and σπέρμα sperma, "biji"), hal ini disebabkan karena bakal biji (ovulum) tumbuhan ini tidak memiliki lapisan luar (terbuka). Keadaan biji "telanjang" ini berbeda dengan ovulum pada tumbuhan biji tertutup (Angiospermae), yang tertutup oleh ovarium. Gymnospermae ini bukanlah takson resmi yang memiliki peringkat, tetapi merupakan kelompok untuk menyebutkan tumbuhan yang berbiji terbuka. ^[1]

Ciri-Ciri Tumbuhan Biji Terbuka (Gymnospermae)

Tumbuhan biji terbuka tidak memiliki bunga. Gametofitnya terdapat pada bagian yang berbentuk kerucut/runjung (cone) yang disebut strobilus. Ovulum pada Gymnospermae tidak dibungkus oleh ovarium. Hal ini sangat berbeda pada Angiospermae yang ovulumnya dibungkus oleh ovarium. Selanjutnya pada Angiospermae, ovulum berkembang menjadi biji dan ovarium berkembang menjadi buah. Pada tumbuhan berbiji terbuka, biji pada strobilus tidak terbungkus oleh daun buah, sehingga nampak dari luar.

Ciri-ciri Gymnospermae yang lain sama seperti tumbuhan biji (Spermatophyta) pada umumnya yang telah dijelaskan pada bab evolusi, yaitu: ^[2][3][4]

• Fase sporofit yang dominan dan reduksi pada gametofit.
• Heterospora: megasporangium menghasilkan megaspora yang berkembang menjadi gametofit betina, dan mikrosporangium menghasilkan mikrospora yang berkembang menjadi gametofit jantan.
• Tidak memerlukan sumber air eksternal untuk fertilisasi, karena serbuk sari disebarkan melalui udara atau dibawa oleh serangga.

Klasifikasi Tumbuhan Biji Terbuka (Gymnospermae)

Dari 12 filum/divisi tumbuhan hijau, empat diantaranya merupakan kelompok tumbuhan berbiji terbuka, yaitu: ^[2][3][4]

1. Divisi Cycadophyta
2. Divisi Ginkgophyta
3. Divisi Coniferophyta
4. Divisi Gnetophyta

Belum jelas bagaimana empat divisi ini terkait antara satu dengan yang lainnya.

Divisi Cycadophyta

Sebanyak 300 spesies sikas yang hidup memiliki runjung besar dan daun seperti daun palem (palem adalah tumbuhan biji tertutup). Sporanya heterospora dan spermanya berflagel (motil), tidak seperti kebanyakan tumbuhan biji. Ini mengindikasikan bahwa sikas merupakan keturunan dari nenek moyang tumbuhan berpembuluh tanpa biji (yang memiliki sperma motil). Sikas melimpah pada masa Mesozoik yang dikenal sebagai masa sikas dan juga masa dinosaurus. Mungkin pada masa itu dinosaurus menggunakan biji sikas sebagai sumber makanan. Saat ini sikas berada dalam bahaya karena mereka tumbuh dengan sangat lambat, juga karena perusakan habitat oleh ulah manusia. ^[5]

Divisi Ginkgophyta

Divisi ini hanya berisi satu jenis spesies, yaitu Ginkgo biloba. Lalu kemana spesies lainnya? Spesies yang lain sudah punah dan hanya menyisakan Ginkgo biloba ini. Ginkgo memiliki spora yang heterospora, serta memiliki sperma berflagel seperti sikas. Ini adalah pohon hias populer di kota-kota karena mentolerir polusi udara dengan baik. Tetapi, pihak penata kota hanya akan menanam Gingko yang menghasilkan serbuk sari, bukan yang menghasilkan biji. Biji Gingko menyerupai buah plum kecil dengan bungkus luar yang "berdaging" dan berbau busuk. Konon ekstrak pohon Gingko dapat memperlancar peredaran darah. ^[6]

Divisi Coniferophyta

Divisi ini merupakan divisi terbesar dari Gymnospermae. Divisi ini memiliki anggota kira-kira delapan family, 68 genus, dan 630 spesies hidup. Konifer merupakan tumbuhan yang heterospora, spora non-motil sehingga untuk mencapai bakal biji harus melalui buluh serbuk sari (pollen tube). Hampir semua jenis konifer memiliki runjung keras (berkayu), tetapi beberapa juga ada yang lunak (berdaging). Daun kebanyakan berduri atau bersisik. Anggota konifer banyak yang merupakan pohon besar, seperti Sequoiadendron giganteum dan Pinus longaeva. Pohon pinus juga sering digunakan untuk menggambarkan reproduksi tumbuhan berbiji terbuka.

Siklus hidup tumbuhan pinus: ^[7]

1. Untuk membuahi ovum, runjung jantan mengeluarkan serbuk sari yang dibawa oleh angin pada runjung betina. Runjung jantan maupun betina dapat ditemukan dalam satu tumbuhan yang sama.
2. Serbuk sari jatuh pada mulut ovulum (penyerbukan), lalu sperma menuju ovum melalui buluh serbuk sari untuk melakukan fertilisasi (pembuahan).
3. Bakal biji yang telah dibuahi (zigot) bertumbuh menjadi embrio.
4. Integumen mengeras untuk membentuk kulit biji yang melindungi embrio.
5. Biji yang matang jatuh ke tanah.
6. Biji berkecambah dan tumbuh menjadi tumbuhan dewasa.
7. Ketika tumbuhan sudah dewasa, runjung kembali diproduksi dan siklus dimulai kembali.

Divisi Gnetophyta

Divisi ini memiliki tiga genus yang sangat berbeda, yaitu Gnetum, Ephedra, dan Welwitschia. Ketiga genus ini dikelompokkan bersama-sama berdasarkan data molekuler. Sama seperti konifer, Gnetophyta heterospora dan memiliki sperma yang non-motil. Akan tetapi, Gnetophyta merupakan satu-satunya kelompok tumbuhan berbiji terbuka yang memiliki elemen pembuluh (vessel element) pada xilem. Jenis sel xilem ini biasa ditemukan pada tumbuhan biji tertutup (Angiospermae), yang membedakan "kayu lunak" Gymnospermae dengan "kayu keras" Angiospermae. Tumbuhan melinjo (Gnetum gnemon) merupakan salah satu contoh anggota kelompok ini yang sangat berguna untuk membuat aneka masakan dan emping. ^[8]