Botani Tingkat Rendah

PTERIDOPHYTA

Rumput Kawat (Lycopodium cernuum L.)

A. Tujuan

            Untuk mengidentifikasi dan mengklasifikasi tumbuhan tingkat rendah.

B. Dasar Teori

            Tumbuhan paku (atau paku-pakuan) adalah sekelompok tumbuhan yang telah memiliki sistem pembuluh sejati (kormus) tetapi tidak menghasilkan biji untuk reproduksinya. Alih-alih biji, kelompok tumbuhan ini masih menggunakan spora sebagai alat perbanyakan generatifnya, sama seperti lumut dan fungi.

Tumbuhan paku tersebar di seluruh bagian dunia, kecuali daerah bersalju abadi dan daerah kering (gurun). Total spesies yang diketahui hampir 10.000 (diperkirakan 3000 di antaranya tumbuh di Indonesia), sebagian besar tumbuh di daerah tropika basah yang lembab. Tumbuhan ini cenderung menyukai kondisi air yang melimpah karena salah satu tahap hidupnya tergantung dari keberadaan air, yaitu sebagai tempat media bergerak sel sperma menuju sel telur. Tumbuhan paku pernah merajai hutan-hutan dunia di Zaman Karbon sehingga zaman itu dikenal sebagai masa keemasan tumbuhan paku. Serasah hutan tumbuhan pada zaman ini yang memfosil dan mengalami mineralisasi sekarang ditambang orang sebagai batu bara.

Tumbuhan paku merupakan tumbuhan berkormus dan berpembuluh yang paling sederhana. Terdapat lapisan pelindung sel (jaket steril) di sekeliling organ reproduksi, sistem transpor internal, hidup di tempat yang lembap. Akar serabut berupa rizoma, ujung akar dilindungi kaliptra. Sel-sel akar membentuk epidermis, korteks, dan silinder pusat (terdapat xilem dan fleom).

Tumbuhan ini benar-benar telah berupa kormus, jadi telah jelas adanya akar, batang dan daun. Ada yang hidup sebagai saprofit dan ada pula sebagi epifit. Paku menyukai tempat lembab (higrofit), tumbuhnya mulai dari pantai (paku laut) sampai sekitar kawah-kawah (paku kawah).

Batang tumbuhan paku tidak tampak karena terdapat di dalam tanah berupa rimpang, sangat pendek, ada juga yang dapat mencapai 5 meter seperti pada paku pohon atau paku tiang. Daun ketika masih muda melingkar dan menggulung. Beradasarkan bentuk dan ukurandan susunannya daun tumbuhan paku dibedakan menjadi mikrofil dan makrofil. Mikrofil bentuk kecil atau bersisik, tidak bertangkai, tidak bertulang daun, belum memperlihatkan diferensiasi sel. Makrofil daun besar, bertangkai, bertulang daun, bercabang-cabang, sel telah terdiferensiasi. Berdasarkan fungsinya daun tumbuhan paku dibedakan menjadi tropofil dan sporofil. Tropofil merupakan daun yang khusus untuk asimilasi atau fotosintesis. Sporofil berfungsi untuk menghasilkan spora.

Spora tumbuhan paku dibentuk dalam kotak spora (sporangium). Kumpulan sporangium disebut sorus. Sorus muda sering dilindungi oleh selaput yang disebut indusium. Berdasarkan macam spora yang dihasilkan tumbuhan paku dibedakan menjadi tiga yaitu paku homospora (isospora), paku heterospora dan paku peralihan. Paku homospora menghasilkan satu jenis spora (ex Lycopodium/paku kawat). Paku heterospora menghasilkan dua jenis spora yang berlainan yaitu megaspora (ukuran besar) dan mikrospora (ukuran kecil) (ex Marsilea/semanggi dan Selaginella/paku rane). Paku peralihan merupakan peralihan antara homospora dan heterospora menghasilkan spora pbentuk dan ukurannya sama tetapi berbeda jenis kelamin (ex Equisetum debile/paku ekor kuda).

Berdasarkan spora yang dihasilkan dikenal 3 jenis tumbuhan paku, yaitu:

1. Paku Homosfor atau Isospor >> menghasilkan satu jenis spora saja, misalnya paku kawat (Lycopodium clavatum).
2. Paku Heterospor >> menghasilkan dua jenis spora yaitu: mikrospora (jantan) dan makrospora (betina), misalnya paku rane (Selaginella wildenowii) dan semanggi (Marsilea crenata).
3. Paku Peralihan >> menghasilkan spora yang bentuk dan ukurannya sama (isospora) tetapi sebagian jantan dan sebagian betina (heterospora), misalnya paku ekor kuda (Equisetum debile)

Akar tumbuhan paku berupa akar serabut. Pada akar paku, xilem terdapat di tengah dikelilingi floem membentuk berkas pembuluh angkut yang konsentris.

Batangnya jarang tumbuh tegak di atas tanah, kecuali pada paku tiang (Alsopila sp. dan Cyathea sp.). Batang tersebut kebanyakan berupa akar tongkat (Rhizoma). Tipe berkas pembuluh angkut batang sama dengan akar, yaitu tipe konsentris.

Tumbuhan paku bereproduksi secara aseksual (vegetatif) dengan stolon yang menghasilkan gemma (tunas). Gemma adalah anakan pada tulang daun atau kaki daun yang mengandung spora. Reproduksi seksual (generatif) melalui pembentukan sel kelamin jantan/spermatozoid (gametangium jantan/anteridium) dan sel kelamin betina/ovum (gametangium betina/arkegonium). Seperti pada lumut tumbuhan paku juga mengalami pergiliran keturunan/metagenesis. Metagenesis tersebut dibedakan antara paku homospora dan heterospora.

Tumbuhan paku dibedakan menjadi empat kelompok yaitu Psilotophyta, Lycophyta, Sphenophyta, dan Pterophyta. Psilotophyta mempunyai dua genera (ex Psilotum sp). Psilotum sp tersebar luas di daerah tropik dan subtropik, mempunyai ranting dikotom, tidak memiliki akar dan daun, pengganti akar berupa rizoma diselubungi rambut-rambut yang dikenal rizoid.

Lycophyta contohnya Lycopodium sp dan Selaginella sp. Lycopodium sp sporanya dalam sporofit daun khusus untuk reproduksi dan dapat bertahan dalam tanah selama 9 tahun, dapat menghasilkan spora tunggal yang berkembang menjadi gametofit biseksual (memiliki baik organ jantan dan betina), jenis homospora. Selaginella sp merupakan tanaman heterospora, menghasilkan dua jenis spora (megaspora/gamet betina dan mikrospora/gamet jantan).

Sphenophyta sering disebut paku ekor kuda, bersifat homospora, mempunyai akar; batang; daun sejati, batangnya keras karena dinding sel mengandung silika. Contohnya Equisetum debile (paku ekor kuda).

Pterophyta (paku sejati) umumnya tumbuh di darat pada daerah tropis dan subtropis. Daunnya besar, daun muda menggulung. Sporangium terdapat pada sporofil (daun penghasil spora). Contohnya: Adiantum cuncatum (paku suplir untuk hiasan), Marsilea crenata (semanggi untuk sayuran), Asplenium nidus (paku sarang burung), Pletycerium bifurcatum (paku tanduk rusa).

Macam-macam daun pada tumbuhan paku adalah:

1.      Berdasarkan ukurannya

a.       Mikrofil

Berasal dari kata mikro yang berarti kecil dan folium yang berarti daun, jadi daun ini memiliki ukuran yang kecil dan jaringan-jaringan di dalamnya belum terdiferensiasi secara jelas.

b.      Makrofil

Berasal dari kata makro yang artinya besar dan folium yang berarti daun, jadi daun ini memiliki ukuran yang besar dan sudah terdiferensiasi. Di sini sudah bisa didapatkan jaringan epidermis serta daging daun yang terdiri atas jaringan spons dan jaringan bunga karang.

2.      Berdasarkan fungsinya

a.       Tropofil

Merupakan daun yang hanya berguna untuk fotosintesis. Pada daun ini, tidak dihasilkan spora yang merupakan alat perkembangbiakan tumbuhan paku.

b.      Sporofil

Merupakan jenis daun pada tumbuhan paku yang selain dapat digunakan untuk fotosintesis juga dapat menghasilkan spora. Spora tumbuhan paku terletak dalam sorus yang merupakan kumpulan dari kotak spora (sporangium). Berdasarkan jenis-jenis spora yang dihasilkan, dikenal tumbuhan paku homospora, paku peralihan, dan paku heterospora.

c.       Paku homospora

Merupakan jenis paku yang hanya menghasilkan spora jantan atau spora betina saja. Contohnya adalah Lycopodium atau paku kawat.

d.      Paku peralihan

Merupakan jenis paku yang dapat menghasilkan dua macam spora, yaitu spora jantan dan spora betina. Namun, spora-spora yang dihasilkan tersebut memiliki bentuk dan ukuran yang sama. Contohnya adalah Equisetum debile.

e.       Paku Heterospora

Merupakan jenis paku yang dapat menghasilkan spora dengan jenis dan ukuran yang berbeda, yaitu spora jantan dan spora betina. Spora jantan memiliki ukuran yang lebih kecil, atau biasa disebut sebagai mikrospora dan spora betina memiliki ukuran yang lebih besar, atau biasa disebut sebagai makrospora. Contohnya adalah Marsilea crenata (semanggi) dan Selaginella widenowii.

SPESIES-SPESIES PAKU

1.      Sebagai tanaman hiasan :
- Platycerium nidus (paku tanduk rusa)
- Asplenium nidus (paku sarang burung)
- Adiantum cuneatum (suplir)
- Selaginella wildenowii (paku rane)

2.      Sebagai bahan penghasil obat-obatan :
- Asipidium filix-mas
- Lycopodium clavatum

3.      Sebagai sayuran :
- Marsilea crenata (semanggi)
- Salvinia natans (paku sampan = kiambang)

4.      Sebagai pupuk hijau :
- Azolla pinnata >> bersimbiosis dengan anabaena azollae (gangang
biru)

5.      Sebagai pelindugn tanaman di persemaian :
- Gleichenia linearis

Klasifikasi Pterydophyta

Tumbuhan paku dapat diklasifikasikan menjadi 4 kelas, yaitu:

1.      Psilophytinae
Contohnya adalah Psilotum nodum. Anggota kelas ini banyak yang telah punah.

2.       Equisetinae
Contohnya adalah Equisetum debile atau paku ekor kuda.

3.      Lycopodinae
Contohnya adalah Lycopodium atau paku kawat dan Marsilea crenata (semanggi).

4.      Filicinae
Contohnya adalah paku pakis.

C. Alat dan Bahan

1.      Alat

a.       Pisau

b.      Toples

c.       Plastic

d.      Kresek

e.       Kamera

2.      Bahan

a.       Tumbuhan tingkat rendah

           

D. Prosedur Kerja

1.      Menuju ke lokasi pengambilan specimen yang telah ditentukan oleh dosen pembimbing secara berkelompok.

2.      Diamati setiap specimen yang berhubungan dengan tumbuhan tingkat rendah.

3.      Diambil gambar specimen yang ditemukan pada tempat melekatnya atau substrat dengan kamera digital yang telah disiapkan.

4.      Diambil spesimen yang melekat pada substrat dengan hati-hati, digunakan alat seperti pisau atau cutter agar akarnya tidak rusak dan ikut tercabut.

5.      Dimasukkan specimen seperti jamur, lumut dan tumbuhan paku ke dalam kantong plastik.

6.      Pengidentifikasian

a.       Dikumpulkan semua specimen yang ditemukan.

b.      Dibuka referensi dari buku/atlas/gambar tumbuhan paku, lumut, dan jamur, kemudian mencocokkan dengan specimen yang ditemukan untuk mengidentifikasi nama. Spesimen yang telah teridentifikasi nama spesiesnya, kemudian segera disusun klasifikasinya.

E. Hasil Pengamatan

Klasifikasi
Kingdom         :           Plantae (Tumbuhan)

Subkingdom    :           Tracheobionta (Tumbuhan berpembuluh)

Divisi               :           Lycopodiophyta

Kelas               :           Lycopodiopsida

Ordo                :           Lycopodiales

Famili              :           Lycopodiaceae

Genus              :           Lycopodium

Spesies            :           Lycopodium cernuum L.

F. Pembahasan

            Rumput kawat atau Lycopodium cernuum L. ini termasuk tumbuhan terna dan menahun. Tumbuhnya melata atau tegak dengan tinggi antara 30cm hingga 50cm. Batangnya bulat dan liat. Batang yang menempel di tunas tumbuh akar berwarna putih. Daunnya tunggal dan kaku, berupa sisik yang tumbuh dari ujung tunas. Panjang daun 2mm sampai 3mm berwarna hijau. Kotak spora berbentuk bulat telur dan ujungnya runcing, terdapat di ujung batang atau cabang dengan panjang 3mm sampai 5mm. Akarnya berbentuk serabut dan kaku, berwarna coklat kemerahan dengan ujung akar berwarna putih.

            Rumput kawat merupakan tumbuhan paku yang dapat ditemukan tumbuh di tebing-tebing atau di semak-semak yang basah, pada ketinggian 1000m hingga 2000m di atas permukaan laut. Rumput kawat mempunyai kasiat sebagai obat penurun tekanan darah dengan seluruh bagian tanaman rumput kawat segar sebanyak 60 gram, dicuci direbus dengan 400 ml air sampai mendidih selarna 15 menit, disaring, selelah dingin diminum 2 kali sehari pagi dan sore.

            Lycopodium adalah salah satu genus dari tumbuhan famili Lycopodiaceae. Di Indonesia genus Lycopodium dikenal sebagai tumbuhan paku kawat. Tumbuhan dalam genus ini telah banyak digunakan sebagai obat tradisional, misalnya untuk obat luka memar, keseleo, bengkak, dan keracunan organofosfat.

Genus ini mengandung senyawa alkaloid dengan sistem cincin yang unik serta mempunyai aspek biogenetik dan biologi yang menarik. Senyawa alkaloid dari genus Lycopodium yang dikenal sebagai alkaloid likopodium merupakan alkaloid dengan tipe kuinolizin, piridin, dan a-piridon. Berdasarkan strukturnya, alkaloid dari Lycopodium dibagi dalam 4 kelompok senyawa, yaitu likopodin, likodin, fawcetimin dan kelompok lain-lain.

Beberapa penelitian telah menunjukkan bahwa alkaloid likopodium berpotensi sebagai obat untuk penyakit Alzheimer's dan myasthenia gravis. Walaupun demikian, penelitian mengenai alkaloid likopodium dari genus Lycopodium yang tumbuh di Indonesia masih belum banyak dilakukan. Pada penelitian ini, spesies Lycopodium clavatum dan Lycopodium cernuum dipilih untuk mewakili penelitian dalam mempelajari kandungan likopodium alkaloid dari Lycopodium Indonesia.

Dari spesies Lycopodium clavatum telah diisolasi senyawa likopodin dan senyawa L20 yang keduanya termasuk dalam kelompok likopodin. Senyawa likopodin merupakan senyawa yang umum ditemukan dalam genus Lycopodium. Senyawa ini sebelumnya telah diisolasi dari L. lopecuroides, L. alpinum, L. annottinum, L. carolinum. Sedangkan senyawa L20 sebelumnya telah ditemukan dari spesies L. clavatum var. borbonicum. Sementara itu, dari spesies Lycopodium cernuum telah diperoleh dua senyawa murni yang belum ditentukan strukturnya. Isolasi alkaloid likopodium diperoleh dari ekstrak metanol masing-masing spesies dengan menggunakan berbagai jenis kromatografi. Sedangkan karakterisasi senyawa hasil isolasi dilakukan dengan spektroskopi 1H-NMR.

Klasifikasi
Kingdom         :           Plantae (Tumbuhan)

Subkingdom    :           Tracheobionta (Tumbuhan berpembuluh)

Divisi               :           Lycopodiophyta

Kelas               :           Lycopodiopsida

Ordo                :           Lycopodiales

Famili              :           Lycopodiaceae

Genus              :           Lycopodium

Spesies            :           Lycopodium cernuum L.

G. Kesimpulan

            Dari hasil pengamatan yang telah dilakukan dapat disimpulkan bahwa :

1.      Lycopodium cernuum L. ini termasuk tumbuhan terna dan menahun.

2.      Tumbuh di tebing-tebing atau di semak-semak yang basah, pada ketinggian 1000m hingga 2000m di atas permukaan laut.

3.      Lycopodium adalah salah satu genus dari tumbuhan famili Lycopodiaceae.

4.      Kotak spora berbentuk bulat telur dan ujungnya runcing, terdapat di ujung batang atau cabang dengan panjang 3mm sampai 5mm.

5.      Batangnya bulat dan liat serta daunnya tunggal dan kaku, berupa sisik yang tumbuh dari ujung tunas.

DAFTAR PUSTAKA

http://bebas.ui.ac.id/v12/sponsor/Sponsor-Pendamping/Praweda/Biologi/0014%20Bio%201-3c.htm

http://id.wikipedia.org/wiki/Tumbuhan_paku

http://materi-pelajaran.blogspot.com/2008/03/tumbuhan-paku-pterydophyta.html

http://www.docstoc.com/docs/24815482/Tumbuhan-paku

http://www.docstoc.com/docs/69399231/Kingdom-Plantae

http://www.plantamor.com/index.php?plant=800

http://www.sentra-edukasi.com/2010/04/pterydophyta-tumbuhan-paku.html