Gymnospermae: Pengertian, Ciri, dan Contoh

Dalam Ilmu Biologi, tumbuhan dikelompokkan ke dalam berbagai kelompok sesuai dengan jenis dan ciri-cirinya. Pengelompokan tumbuhan bertujuan untuk mempermudah dalam mengenali, membandingkan, serta mempelajari tentang berbagai tumbuhan yang ada di dunia.

Dari pengelompokan ini dapat diketahui bukan hanya ciri-cirinya, tetapi juga berbagai kandungan dan manfaatnya bagi kehidupan manusia. Misalnya, dengan diketahuinya berbagai tumbuhan yang bisa digunakan untuk obat-obatan, ataupun untuk makanan yang mengandung nilai gizi yang tinggi, dan berbagai manfaat lainnya.

Di antara pengelompokan tumbuhan, ada tumbuhan berbiji dan tumbuhan tak berbiji. Tumbuhan berbiji sendiri dibagi lagi menjadi 2 kelompok, yaitu tumbuhan berbiji terbuka (Gymnospermae) dan tumbuhan berbiji tertutup (Angiospermae). 

Pembahasan ini akan menjelaskan tentang gymnospermae.

Apa Itu Gymnospermae

Gymnospermae berasal dari dua kata dalam Bahasa Yunani, yaitu Gymnos yang berarti telanjang dan Sperma yang artinya biji atau benih. Jadi gymnospermae adalah tumbuhan  yang memiliki biji telanjang alias terbuka. Kelompok tumbuhan gymnospermae memiliki biji yang tidak ditutupi oleh buah atau bakal buah. Biji pada tumbuhan gymnospermae terletak di antara daun-daun strobilus atau yang disebut runjung.

Tumbuhan gymnospermae telah tumbuh di Bumi sejak 410-360 juta tahun yang lalu, era ketika Dinosaurus pun belum ada. Berbagai jenis tumbuhan gymnospermae yang hidup saat itu, kini kebanyakan telah mengalami kepunahan dan tertimbun di perut bumi serta membentuk batu bara. Beberapa jenis masih ada hingga saat ini.

Gymnospermae meskipun memiliki biji, namun tumbuhannya tidak menghasilkan bunga atau buah. Banyak terdapat pada bioma yang ada di hutan yang beriklim sedang dan hutan boreal.

Biasanya spesies-spesies tumbuhan gymnospermae mampu untuk mentolerir kondisi lembab maupun kering. Sekarang ini terdapat lebih dari seribu spesies gymnospermae yang masing-masing termasuk ke dalam empat divisi utama, yaitu Coniferophyta, Cycadophyta, Ginkgophyta, dan Gnetophyta. 

Ciri-Ciri Gymnospermae

Tumbuhan yang termasuk gymnospermae memiliki ciri-ciri yang khusus. Hal ini memudahkan untuk mengenalinya. Berikut ciri-ciri dari tumbuhan gymnospermae:

1. Bakal biji tidak tertutup oleh daun buah.
2. Pada umumnya tumbuhan berupa  perdu atau pohon, tidak terdapat yang berupa herba. 
3. Batang serta akarnya memiliki kambium yang membuatnya dapat tumbuh semakin besar. Akar dan batang tersebut selalu mengalami pertumbuhan menebal sekunder. 
4. Jaringan pengangkut atau berkas pada pembuluh pengangkutan kolateralnya terbuka, tidak memiliki pembuluh kayu. Xilem pada gymnospermae terdiri atas trakeid saja sedangkan floemnya tidak memiliki sel-sel pengiring seperti yang ada pada tumbuhan lainnya, tetapi fungsi sel-sel pengiring floem pada gymospermae digantikan oleh sel albumin.
5. Memiliki akar, batang, dan daun sejati.
6. Tumbuhan memiliki akar tunggang.
7. Bentuk daunnya sempit, tebal dan kaku, dan ada pula yang berbentuk jarum.
8. Tulang daun biasanya menggarpu atau berbentuk rusuk.
9. Tumbuhan tidak memiliki bunga sejati.
10. Alat kelamin pada tumbuhan gymnospermae terpisah antara alat kelamin jantan dan alat kelamin betina, serbuk sari terdapat dalam strobilus jantan dan sel telur terdapat dalam strobilus betina.
11. Struktur perkembangbiakan yang menjadi ciri khasnya adalah biji yang dihasilkan dari bunga non sejatinya ataupun runjung. Setiap biji mengandung bakal tumbuhan, yakni embrio yang pembentukannya terjadi oleh proses reproduksi seksual. Setelah bertunas embrio ini akan tumbuh menjadi tumbuhan dewasa.
12. Dalam proses pembuahanya sperma atau sel kelamin jantan menuju ke sel telur atau sel kelamin betina melalui tabung serbuk sari.
13. Tumbuhan biji terbuka mempunyai jaringan pembuluh yang cukup rumit. Jaringan ini merupakan saluran penghantar untuk mengangkut air, mineral, makanan dan bahan – bahan lainnya.
14. Tumbuhan berbiji terbuka memiliki pigmen hijau daun (klorofil) yang penting dalam proses fotosintesis, yang merupakan proses dasar pembuatan makanan pada tumbuhan.
15. Gymnospermae memiliki batang yang tumbuh tegak lurus dan sebagian memiliki cabang-cabang yang banyak. Namun ada pula yang tidak bercabang.
16. Perbedaannya dengan angiospermae adalah daunnya jarang yang berupa daun lebar, serta jarang yang bersifat majemuk, dan sistem pertulangan pada daunnya tidak beragam. 

Klasifikasi Gymnospermae

Taksonomi merupakan sebuah studi atau ilmu pengetahuan untuk mengelompokan suatu hal berdasarkan hal tertentu. Dalam ilmu biologi taksonomi adalah ilmu untuk pengelompokan makhluk hidup. 

Berdasarkan klasifikasi taksonomi, gymnospermae masuk ke dalam kingdom plantae (Tumbuhan). Kingdom plantae dibedakan menjadi dua subdivisi yaitu tumbuhan berbiji terbuka (Gymnospermae) dan tumbuhan berbiji tertutup (Angiospermae), sebagaimana yang sudah dijelaskan di atas. Gymnospermae dibagi lagi menjadi beberapa kelas, yaitu:

1. Kelas Cycadinae (Cycadophyta)

Tumbuhan pada kelas cycadinae memiliki kemiripan dengan tumbuhan palem pada penampakannya. Hanya saja alat reproduksinya berbentuk seperti strobilus dan berbiji terbuka. Tumbuhan cycadinae dapat ditemukan tumbuh dengan mudah di wilayah Amerika Selatan, Australia, Jepang bagian selatan, China bagian barat, Madagaskar, dan India.

Cycadinae dapat tumbuh berupa pohon maupun semak dengan pertumbuhan yang lambat, sebab kelas tumbuhan ini menggugurkan daunnya. Organ reproduksinya terpisah terpisah antara jantan dan betina dalam satu individu, atau disebut jenis tumbuhan yang dioecious. Jika diperhatikan dari letaknya betina pada kelas cycadinae berada di atas batang pohon.

Ciri-ciri lainnya dari tumbuhan cycadinae seperti memiliki pembuluh serta sering disebut daun bersisik. Contoh tumbuhan yang termasuk kelas cycadinae adalah Cycas Rumphii yang kita kenal sebagai Pakis Haji, atau Akar Bunga Karang yang banyak dimanfaatkan sebagai tanaman hias.

Kesimpulan dari iri-ciri dari tumbuhan cycadinae adalah sebagai berikut:

• Penampakan tumbuhan menyerupai pohon palem/kelapa. 
• Bentuk batangnya tegak lurus seperti tiang. 
• Daunnya berupa daun majemuk menyirip dengan tersusun berjejal pada ujung batang. 
• Biasanya merupakan tumbuhan berumah satu atau sel kelamin jantan dan betina terdapat dalam satu individu dengan sporofil tersusun dalam strobilus jantan dan strobilus betina.

2. Kelas Konifer (Coniferinae / Coniferophyta) 

Tumbuhan gymnospermae pada kelas konifer memiliki alat reproduksi jantan dan betina yang terpisah. Tumbuhan pada kelas ini memiliki daun berbentuk jarum, sehingga sering disebut dengan tumbuhan atau pohon jarum. Tumbuhan kelas konifer beberapa berbentuk pohon, dan sebagian lainnya berupa perdu. 

Perkembangbiakan pada tanaman dengan kelas konifer ialah dengan runjung dan berumah satu. Runjung jantannya memiliki ukurang yang lebih kecil dibandingkan dengan bagian runjung betina. runjung jantan mempunyai sisik yang menghasilkan serbuk sari yang bentuk sisiknya kecil, sedangkan runjung betina memiliki bentuk sisik yang lebih besar, agak berkayu sehingga menghasilkan sisik yang lebih banyak.

Tumbuhan pada kelas ini dapat tumbuh dengan kondisi iklim tropis dengan daerah yang ketinggiannya cukup tinggi, juga pada daerah dingin dengan iklim yang sedang. Contoh tumbuhan yang termasuk pada kelas konifer diantaranya Pinus (Pinus merkusii), Cemara (Araucaria sp), dan Damar (Agathis alba).

Berikut adalah kesimpulan ciri-ciri tumbuhan kelas konifer:

• Memiliki batang dengan kayu besar. 
• Daunnya berbentuk seperti jarum. 
• Ada yang berumah satu dan ada juga tumbuhan yang berumah dua. 
• Strobilus betina akan lebih besar dibandingkan dengan strobilus jantan. 
• Letak strobilus berada di ketiak daun atau ujung batang dengan bentuk seperti kerucut. Oleh karena itu sering juga disebut sebagai tumbuhan berkerucut.

3. Kelas Ginkgoinae (Ginkgophyta)

Salah satu tumbuhan yang termasuk ke dalam kelas ginkgoinae adalah Ginkgo Biloba, tumbuhan yang berasal dari China. Ginkgo Biloba merupakan tumbuhan yang berupa pohon besar dengan ketinggian pohon bisa mencapai lebih dari 30 meter.

Daunnya menyerupai kipas karena memiliki berbentuk lebar dengan tangkai yang panjang. Tulang daunnya berbentuk seperti garpu. Tumbuhan pada kelas ginkgoinae merupakan tumbuhan berumah dua, yang artinya alat kelamin jantan dan betina tidak berada dalam satu pohon.

Biji pada tumbuhan pada kelas ini memiliki kulit biji yang keras, warnanya kuning, mempunyai ukuran kira-kira sebesar kelereng, dengan aroma yang tidak enak. Bijinya memiliki kulit luar yang keras, didalamnya terdapat daging yang biasanya dimanfaatkan sebagai obat asma, untuk mengatur tekanan darah, dan bisa juga dijadikan suplemen yang dapat meningkatkan daya ingat.

Adapun kesimpulan dari ciri-ciri dari tumbuhan kelas ginkgoinae adalah:

• Termasuk tumbuhan berumah dua. 
• Termasuk pohon meranggas, yaitu pohon yang akan merontokkan daunya pada musim kering/panas/kemarau dan daunnya akan tumbuh kembali pada musim semi/hujan.
• Bentuk daunnya lebar seperti kipas dengan tulang daun menyerupai garpu yang menonjol.

4. Kelas Gnetinae (Gnetophyta)

Tumbuhan yang termasuk kelas gnetinae memiliki strobilus jantang yang tersusun secara majemuk, dengan daunnya yang berhadapan. Seluruh pembuluhnya berada pada kayu sekunder, tidak terdapat pada saluran resin.

Contoh tumbuhan yang termasuk pada kelas ini adalah Gnetum Gnemon atau yang kita kenal dengan Melinjo atau Tangkil. Merupakan tumbuhan berumah satu, atau alat kelaminnya berada pada satu pohon yang sama, tetapi letak bunga jantan dan bunga betinanya terpisah.

Bentuk bijinya bulat telur dengan kulit biji yang akan berubah menjadi warna merah setelah masak. Biasanya bagian daun muda, bunga dan biji melinjo dimanfaatkan untuk sayur. Selain itu daging biji dapat dimanfaatkan untuk membuat kerupuk emping melinjo. Sedangkan kulit kayunya dapat digunakan sebagai bahan untuk membuat kertas Grameds.

Dari penjelasan di atas dapat disimpulkan bahwa ciri-ciri tumbuhan kelas Gnetinae adalah:

• Merupakan tumbuhan yang berumah dua. 
• Tumbuhan ada yang memiliki cabang banyak dan ada juga tumbuhan yang tidak bercabang. 
• Tulang daun berbentuk menyirip. 
• Bunga pada tumbuhan tersusun berkarang.

Siklus Reproduksi Gymnospermae

Tumbuhan gymnospermae sama halnya dengan tumbuhan atau makhluk hidup lain, yaitu melakukan reproduksi untuk tujuan perbanyakan dirinya. Organ reproduksi pada tumbuhan gymnospermae disebut dengan konus atau strobilus.

Tumbuhan berbiji terbuka tidak memiliki bunga sejati, tetapi memiliki sporofil yang terpisah dengan terbentuknya strobilus jantan dan strobilus betina. Tumbuhan biji terbuka menghasilkan heterospora yang disebut mikrospora dan megaspora.

Nantinya mikrospora ini akan berkembang dan menjadi mikrogametofit atau gametofit jantan yang akan berisi serbuk sari. Sedangkan megaspora akan berkembang menjadi megagametofit atau gametofit betina. Dalam bakal biji atau megaspora  terdapat struktur yang disebut liang biji atau mikrofil serta kantung serbuk sari yang berfungsi untuk menggantikan fungsi bunga yang merupakan organ reproduksi betina.

Terjadinya penyerbukan pada tumbuhan berbiji terbuka dengan cara anemogami, yaitu penyerbukan dengan bantuan angin. Prosesnya serbuk sari jatuh langsung pada bakal biji. Proses antara penyerbukan hingga pembuahan memiliki selang waktu yang relatif panjang. 

Proses pembuahan yang terjadi pada tumbuhan gymnospermae disebut sebagai pembuahan tunggal, yang artinya tiap satu inti sperma akan membuahi satu sel telur. Mikrofil akan terlepas ke udara bebas.

Contoh Tumbuhan Gymnospermae

Tumbuhan yang termasuk sebagai tumbuhan gymnospermae memiliki spesies yang banyak, serta tersebar di berbagai wilayah, termasuk di Indonesia.

Beberapa contoh tumbuhan berbiji terbuka dapat ditemukan dalam industri kertas, obat, makanan, serta tanaman hias. Sehingga tumbuhan ini cukup familiar bagi kita, sebab pemanfaatannya yang digunakan dalam kehidupan manusia. 

Berikut beberapa contoh yang termasuk tumbuhan gymnospermae:

1. Cemara

Cemara merupakan tumbuhan berupa pohon yang biasa dimanfaatkan untuk bahan bangunan. Beberapa jenis cemara diantaranya:

• Cemara kipas, merupakan cemara dari genus Thuja dan keluarga Cupressaceae dapat dimanfaatkan sebagai obat penyakit rematik, psoriasis dan cystitis. Kayunya biasa digunakan untuk pagar. Tumbuhan ini kini banyak digunakan untuk tanaman hias.
• Cemara pinsil, merupakan jenis cemara yang berasal dari wilayah Mediterania dan termasuk dalam keluarga Cupressaceae. Memiliki ciri yang sangat unik, yaitu memiliki kayu yang berbau harum, sehingga beberapa pintu Gereja dibangun dengan kayu pohon cemara jenis ini.

2. Pinus

Pinus memiliki nama latin Pinus Merkusii atau Casuarina Equisetifolia atau Pinus Longaeva merupakan pohon yang menghasilkan getah yang dapat digunakan untuk kehidupan sehari-hari. Jenis Pinus Merkusii banyak juga terdapat di Indonesia.

Olahan getah pinus dapat digunakan dalam industri sabun, cat, dan parfum. Dari pohon strobilus pinus biasa digunakan untuk hiasan dan souvenir. Kayunya sebagai bahan bangunan, batang korek api, dan kertas. Kulitnya dibakar dan hasil abunya untuk pupuk organik dengan kandungan kalium yang tinggi.

3. Pakis Haji

Pakis Haji yang memiliki nama latin Cycas Rumphii merupakan tumbuhan dari keluarga paku-pakuan. Dapat dimanfaatkan sebagai obat infeksi dan mencegah osteoporosis. Biasanya digunakan sebagai tanaman hias di halaman rumah.

4. Zamia Furfuracea

Zamia Furfuracea adalah nama latin tumbuhan Zamia. Merupakan tanaman yang sering ditanam sebagai tanaman hias. Biasanya tumbuh pada kondisi dengan cuaca panas, tetapi membutuhkan asupan air untuk menunjang pertumbuhannya. Saat ini telah menjadi tumbuhan langka, karena perawatannya tidak mudah, sangat membutuhkan ketelitian dan kesabaran.

5. Damar 

Pohon yang memiliki nama latin Agathis Dammara merupakan pohon penghasil getah. Tumbuhan ini hidup di Sulawesi, Jawa, Maluku, dan sebagian di Sumatera. Memiliki diameter pohon yang besar, mencapai 1 meter.

Getahnya biasa dimanfaatkan untuk industri kaca, plastik, cat, dan tekstil. Kayunya untuk bahan bangunan. Selain itu Damar juga dapat digunakan untuk obat HIV, penyakit sakit gigi, luka bakar dan gangguan pada telinga.