Mengapa fase sporofit lebih dominan dari fase gametofit

Elo tau kan kalau tumbuhan paku dan lumut itu termasuk dalam tumbuhan peralihan? Nah, hal tersebut ada hubungannya dengan proses reproduksinya yang bisa terjadi dengan cara haploid dan diploid atau bisa dikenal dengan haplodiplontik. Caranya dengan metagenesis tumbuhan paku dan lumut yang akan dijelaskan di artikel ini.

Tantangan bagi tanaman yang berada di darat adalah mengalami kekeringan dan UV berlebih. Nah, ketika suatu tanaman berada pada keadaan tersebut, maka fase diploidnya akan lebih dominan dibandingkan dengan fase haploidnya.

Loh, apa yang dimaksud dengan haploid dan diploid?

Jadi gini, makhluk hidup terdiri dari berbagai sel yang di dalamnya terdapat nukleus atau inti sel. Di dalam inti sel ada yang namanya kromosom. Bentuk kromosom kan kurang lebih seperti ini ya.

Mengapa fase sporofit lebih dominan dari fase gametofit
Kromosom (Dok. Nara Getarchive)

Nah, kromosom pada gambar di atas selalu berpasang-pasangan, iya kan? Artinya, kromosom itu diploid. Jadi, apa yang dimaksud dengan diploid? Kalau kita artikan masing-masing,  “di” artinya dua dan “ploid” artinya set. Sehingga, pengertian diploid (2n) adalah sebutan untuk sel atau individu dengan dua set genom.

Artinya, haploid (n) itu yang selnya nggak berpasangan alias satu set aja. Jelas ya sampai sini mengenai pengertian haploid dan diploid? Perbedaan haploid dan diploid juga udah jelas ya? Intinya kalau yang selnya berpasangan itu bernama diploid, sedangkan yang selnya hanya satu atau udah terpisah bernama haploid.

Baca Juga: Substansi Genetika dan Istilahnya – Materi Biologi Kelas 12

Oke, kita udah punya tabungan istilah mengenai haploid dan diploid. Sekarang balik lagi ke skema tumbuhan di darat dan di perairan. Perhatikan skema di bawah ini!

Mengapa fase sporofit lebih dominan dari fase gametofit
Skema plantae di darat dan perairan (Arsip Zenius)

Elo lihat urutan nomor pada gambar di atas. Nomor 1 merupakan tumbuhan yang berada di perairan, 2 untuk tumbuhan peralihan (paku dan lumut), dan 3 untuk tumbuhan terestrial. Untuk tumbuhan yang hidup di perairan contohnya ada alga. Mereka akan melakukan fertilisasi eksternal. Sedangkan, untuk tumbuhan yang di darat atau terestrial akan melakukan fertilisasi internal.

Lalu, apa hubungannya dengan poin yang akan kita bahas kali ini tentang metagenesis?

Dalam biologi, kita mengenal metagenesis sebagai pergiliran keturunan atau pergantian generasi. Ada pergantian fase seksual (gametofit) dan aseksual (sporofit) dalam siklus hidup suatu organisme. Jadi, setiap generasi bisa berbeda tergantung dengan kebutuhannya saat itu.

Untuk tumbuhan yang hidup di perairan, fase dominannya adalah gametofit atau secara seksual. Dari namanya aja “gamet” yang merupakan sel kelamin dan “fito” yang artinya tumbuhan. Sedangkan, untuk tumbuhan terestrial fase dominan terjadi dengan sporofit, yaitu “sporo” dari kata spora dan “fito” tumbuhan, jadi dilakukan secara aseksual.

Elo ingat-ingat aja bahwa semakin ke darat, maka tumbuhan akan mengalami fase sporofit. Nah, antara tumbuhan perairan dan daratan, ada yang namanya tumbuhan peralihan (di antaranya), yaitu tumbuhan paku dan lumut. Sehingga, tumbuhan paku dan lumut akan mengalami fase gametofit dan sporofit yang seimbang, sehingga ada yang namanya metagenesis.

Baca Juga: Berkenalan Dengan Tumbuhan Paku (Pteridophyta)

Meskipun kedua tumbuhan ini sama-sama melakukan metagenesis, tapi keduanya memiliki perbedaan selama prosesnya. Apa aja sih perbedaan metagenesis lumut dan paku?

  1. Pada tumbuhan lumut, proses gametofitnya lebih lama dan dominan dibandingkan dengan sporofit. Gametofitnyalah yang akan mendukung kehidupan sporofit.
  2. Sebaliknya, pada tumbuhan paku, proses sporofit lebih dominan daripada gametofit. Jadi, gametofit hanya untuk mendukung kehidupan awal bagi sporofit.
  3. Tumbuhan paku merupakan hasil pertemuan dua sel kelamin dari tumbuhan itu sendiri. Sedangkan pada tumbuhan lumut merupakan hasil perkembangan spora secara pembelahan meiosis.
  4. Tumbuhan paku menghasilkan spora dalam bentuk dan ukuran yang berbeda (mikrospora dan makrospora). Sedangkan lumut nggak menghasilkan spora yang berbeda.
  5. Spora dari tumbuhan paku akan bergerak hogroskopik hingga kotak spora pecah dan menyebar dengan bantuan angin. Sedangkan lumut akan berkembang secara aseksual dengan membentuk tunas dan fragmen talus.

Skema metagenesis lumut dan paku bisa elo lihat pada gambar di bawah ini.

Mengapa fase sporofit lebih dominan dari fase gametofit
Skema metagenesis paku dan lumut (Arsip Zenius)

Jadi, ada pergerakan dari tumbuhan akuatik (perairan) ke tumbuhan terestrial, yaitu dominan fase gametofit menjadi sporofit.

Buat elo yang mau tau lebih detail penjelasan dari skema di atas bisa langsung meluncur ke video belajar Zenius dengan klik banner di bawah ini ya.

Mengapa fase sporofit lebih dominan dari fase gametofit

Gimana, udah paham kan sama uraian di atas? Untuk menguji sejauh mana pemahaman elo setelah membaca uraian di atas, gue ada beberapa contoh soal dan pembahasan yang bisa dijadikan sebagai referensi.

Contoh Soal 1

Pada metagenesis tumbuhan, yang menghasilkan sel sperma dan ovum adalah ….

a. Sporofit

b. Gametofit

c. Sporofit dan gametofit bersamaan

d. Sporofit dan gametofit bergantian

e. Tidak ada jawaban yang benar

Jawab: b. Gametofit

Pembahasan: Dari namanya aja udah jelas ya, kalau “gamet” itu sel kelamin dan “fito” atau “phyto” artinya tumbuhan. Gametofit ini menghasilkan pollen dan ovula yang setara dengan sperma dan ovum pada hewan.

Contoh Soal 2

Berikut ini merupakan pernyataan yang salah terkait perbandingan antara gamet dan spora, yaitu ….

a. Spora dihasilkan oleh sporofit, sedangkan gamet dihasilkan oleh gametofit

b. Spora bersifat multiseluler, sedangkan gamet bersifat uniseluler

c. Gamet memiliki dua bentuk sel yang berbeda, sedangkan spora nggak

d. Baik spora dan gamet sama-sama bersifat haploid

e. Gamet dan spora dihasilkan pada fase metagenesis yang berbeda

Jawab: b. Spora bersifat multiseluler, sedangkan gamet bersifat uniseluler

Pembahasan: Baik spora dan gamet sama-sama merupakan sel tunggal reproduktif yang digunakan untuk berkembangbiak. Bedanya, pada spora nggak ada jenis kelamin atau bentuk yang berbeda. Jadi, bisa dibilang bahwa spora itu relatif sama semua.

*****

Gimana nih, sampai sini udah paham kan tentang metagenesis tumbuhan paku dan lumut? Buat yang lebih menyukai belajar dengan nonton video, elo bisa mengakses materi ini di video belajar Zenius menggunakan akun yang sudah didaftarkan di website dan aplikasi Zenius sebelumnya, ya!

Baca Juga: Karakteristik Bioma Beserta Jenis dan Contohnya – Materi Biologi Kelas 10

Fase Metagenesis Tumbuhan Paku (Sporofit, Gametofit) – tumbuhan paku merupakan tumbuhan sporophyta yaitu tumbuhan yang berkembangbiak dengan spora (aseksual). Namun sebenarnya dalam siklus hidup tumbuhan paku tidak hanya terjadi secara aseksual. Fase seksual (fase perkawinan) yang meilbatkan sel gamet jantan dan betina juga terjadi pada tumbuhan paku. Pergiliran keturunan dari fase seksual dan fase aseksual ini disebut dengan metagenesis. Hampir serupa dengan tumbuhan lumut, pada tumbuhan paku akan terbentuk individu – individu yang berbeda pada tiap – tiap fase reproduksinya. Berikut uraiiannya.

Fase sporofit tumbuhan paku terjadi pada tumbuhan paku dewasa yang sering kita lihat. Tumbuhan paku berkembang dari embrio hasil fertilisasi. Tumbuhan paku bersifat diploid (2n). Spora – spora ini terbentuk melalui pembelahan meisois sehingga spora yang dihasilkan bersifat haploid (n). Spora tumbuhan paku dilindungi oleh kotak spora (sporangium), sementara indusium merupakan kotak yang berisi banyak sporangium. Spora – spora ini terletak di permukaan bawah daun. Tidak semua daun tumbuhan paku memiliki spora. Sporofil ialah daun tumbuhan paku yang berfungsi mengandung spora di bawah permukaan daunnya. Sementara tropofil ialah daun yang berfungsi untuk berfotosintesis. Sporotropofil ialah daun yang berfungsi untuk fotosintesis dan mengandung spora di bawah permukaan daunnya.

Perkembangan dan pertumbuhan tumbuhan paku diawali dari proses reproduksi seksual yang melibatkan peleburan sel gamet jantan (sperma) dan sel gamet betina (ovum). Adalah protalium yang berperan sebagai penghasil sel gamet (gametofit). Setelah pembuahan, zigot diploid akan membelah secara mitosis membentuk embrio dan kemudian bekembang menjadi tumbuhan paku yang bersifat diploid (2n). Tumbuhan paku telah memiliki akar sejati berupa akar serabut, batang, dan daun. Pada umumnya daun tumbuhan paku merupakan daun majemuk, dan ciri khas yang paling mencolok pada daun tumbuhan paku ialah akan menggulung ketika masih muda. Di organ daun inilah akan terbentuk spora – spora yang menjadi alat perkembangbiakan aseksual tumbuhan paku.

Fase sporofit merupakan fase yang dominan pada tumbuhan paku. Spora yang dihasilkan oleh tumbuhan paku sangat beragam, hal ini didasarkan pada jenis dari tumbuhan paku. Tumbuhan paku homospora (contoh paku kawat) ialah tumbuhan paku yang menghasilkan spora yang sama dalam hal ukuran dan jenisnya. Sementara tumbuhan paku heterospora (contoh paku rene) menghasilkan spora yang berbeda ukuran dan jenisnya. Spora yang jatuh ditempat yang lembab (habitat tumbuhan paku) akan berkembang menjadi protalium yang akan menghasilkan sel gamet dan bersifat haploid (n).

[sc:ads]

Fase gametofit pada tumbuhan paku diperankan oleh protalium. Fase ini merupakan fase seksual pada tumbuhan paku dan berlangsung sangat singkat. Protalium bersifat haploid karena berkembang melalui pembelahan mitosis dari spora. Protalium akan menghasilkan sel gamet jantan dan betina. Pada tumbuhan paku heterospora, akan menghasilkan mikrospora yaitu spora yang berukuran kecil dan akan menjadi protalium jantan yang menghasilkan sel sperma melalui pembentukan anteridium. Sementara makrospora merupakan spora yang berukuran besar dan akan berkembang menjadi protalium betina yang akan menghasilkan sel ovum melalui arkegonium. Sementara pada tumbuhan paku homospora, protalium akan menghasilkan sel sperma dan sel ovum.

Spora yang jatuh ditempat yang lembab berkembang menjadi protalium yang berbentuk seperti tumbuhan talus. Protalium memiliki masa hidup yang sangat singkat dan berukuran kecil, sehingga kita hampir tidak pernah melihat bentuk dari protalium tumbuhan paku. Seperti yang telah diuraikan, protalium akan membentuk sel gamet untuk reproduksi seksual. Hasil dari pembuahan sel gamet akan menghasilkan zigot diploid (2n) yang akan berkembang menjadi tumbuhan paku (2n). Dan selanjutnya tumbuhan paku akan berkembang menjadi tumbuhan sporofit.

Secara singkat metagenesis tumbuhan paku dapat digambarkan dalam siklus sebagai berikut.

Mengapa fase sporofit lebih dominan dari fase gametofit