Tumbuhan Berbiji Terbuka (Gymnospermae)

      Tumbuhan berbiji ( Spermatophyta ) adalah tumbuhan yang mempunyai bagian yang di sebut biji. Pada dasarnya tumbuhan biji itu dicirikan dengan adanya bunga sehingga sering disebut dengan tumbuhan berbunga (Anthopyta). Biji dihasilkan oleh bunga setelah terjadi peristiwa penyerbukan dan pembuahan. Dengan kata lain, biji dapat dihasilkan merupakan alat pembiakan secara seksual (generatif). Selain itu, ada juga pembiakan secara aseksual (vegetatif).

      Tumbuhan berbiji di kelompokkan menjadi dua, yaitu tumbuhan berbiji terbuka (Gymnospermae) dan tumbuhan biji tertutup (Angiospermae). Pada tumbuhan biji terbuka, biji tidak tertutup dengan daging buah atau daun buah (karpelum). Misalnya, pada cemara, pinus, dan damar. Sementara itu, pada tumbuhan berbiji tertutup, biji di tutupi oleh daging buah atau daun buah. Misalnya, pada mangga, durian, dan jeruk. Dalam tumbuhan berbiji banyak sekali ordo ataupuun famili dari tiap divisi. Hal ini membuktikan bahwa tumbuhan berbiji merupakan tumbuhan yang dapat dikatakan tumbuhan yang memiliki bagian yang sangat banyak.

      Gymnospermae adalah tumbuhan yang memiliki biji terbuka.tumbuhan berbiji terbuka merupakan kelompok tumbuhan berbiji yang bijinya tidak terlindung dalam bakal buah (ovarium). Secara harfiah Gymnospermae berarti gym = telanjang dan spermae = tumbuhan yang menghasilkan biji. Pada tumbuhan berbunga (Angiospermae atau Magnoliphyta), biji atau bakal biji selalu terlindungi penuh oleh bakal buah sehingga tidak terlihat dari luar. Pada Gymnospermae, biji nampak  langsung atau terletak di antara daun-daun penyusun  strobilus atau runjung.

D. CIRI-CIRI

Gymnospermae memiliki ciri-ciri sebagai berikut:

1. Bakal biji tidak terlindungi oleh daun buah.

2. 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.

3. Mempunyai akar, batang, dan daun sejati.

4. Bentuk perakaran tunggang.

5. Daun sempit, tebal dan kaku.

6. Tulang daun tidak beraneka ragam.

7.  Tidak memiliki bunga sejati.

8. Alat kelamin terpisah, serbuk sari terdapat dalam strobilus jantan dan sel telur terdapat dalam strobilus betina.

9. 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.

10. Sperma atau sel kelamin jantan menuju kesel telur atau sel kelamin betina melalui tabung serbuk sari hanya terdapat pada tumbuhan berbiji.

11. Tumbuhan biji mempunyai jaringan pembuluh yang rumit. Jaringan ini merupakan saluran menghantar untuk mengangkut air, mineral, makanan dan bahan – bahan lain.

12. Tumbuhan berbiji terbuka memiliki pigmen hijau (klorofil) yang penting untuk fotosintesis yaitu suatu proses dasar pembuatan makanan pada tumbuhan.

13. 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.

E. REPRODUKSI

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.

Proses Penyerbukan dan Pembuahan

Penyerbukan yang terjadi pada tumbuhan berbiji terbuka selalu dengan cara anemogami (penyerbukan dengan bantuan angin). Serbuk sari jatuh langsung pada bakal biji. Selang waktu antara penyerbukan sampai pembuahan relatif panjang. Pembuahan yang terjadi pada gymnospermae disebut pembuahan tunggal (setiap inti generatif melebur dengan inti sel telur). Mikropil terdedah ke udara bebas. Pembuahan pada gymnospermae disebut pembuahan tunggal, karena tiap-tiap inti sperma membuahi satu sel telur.

	Strobilus jantan Þ serbuk sari Þ jatuh pada tetes penyerbukan (ujung putik) Þ buluh serbuk Þ membelah Þ inti tabung dan inti spermatogen Þ inti spermatogen Þ membelah Þ dua inti sperma Þ membuahi sel telur di dalam ruang arkegonium Þ zigot Þ lembaga di dalam biji Þ tumbuhan baru.