Tumbuhan Lumut (Bryophyta) dan Jenis-Jenisnya

Tumbuhan Lumut (Bryophyta)

Lumut termasuk tumbuhan kormofita (berkormus), karena ada sebagian lumut yang memiliki batang dan daun sejati, namun tidak memiliki akar sejati. Dikatakan berbatang dan berdaun sejati karena strukturnya (secara anatomi) mirip dengan batang dan daun tumbuhan berbiji. Sedangkan akarnya masih berbentuk rizoid (akar semu). Karena itu ada sebagian ahli yang masih memasukkan lumut ke dalam Thallophyta. Namun ada pula yang memasukkan tumbuhan lumut sebagai tumbuhan peralihan dari Thallophyta ke Kormofita.

Akar lumut (rizoid) merupakan seeretan sel-sel parenkim yang tidak memiliki berkas pengangkut seperti pada paku-pakuan dan tumbuhan berbiji. Rizoid berfungsi untuk melekat pada substrat dan mengangkut air dan zat-zat hara ke seluruh bagian tubuh.

Adapun beberapa ciri lumut secara umum antara lain ;

1.        Dapat berfotosintesis, merupakan tumbuhan yang eukariotik dan multiseluler

2.      Tidak memiliki akar, batang, dan daun sejati (talus)

3.       Struktur tubuhnya masih sederhana sehingga tidak memiliki berkas pembuluh angkut (xylem dan floem)

4.      Lumut umumnya merupakan tumbuhan kecil, biasanya hanya beberapa mm sampai beberapa cm saja.

5.      Ukuran tinggi tubuh ± 20 cm.

6.      Mengalami pergiliran keturunan (dari gametofit ke sporofit) disebut metagenesis

7.      Reproduksi secara generatif dan vegetatif (spora)

8.      Habitatnya di berbagai tempat, yang hidup pada daun-daun disebut sebagai epifit (organisme yang hidup menempel pada tumbuhan lain). Jika pada hutan banyak pohon epifit maka hutan demikian disebut hutan lumut

9.      Tumbuhan lumut berwarna hijau karena mempunyai plastida yang menghasilkan klorofil a dan b sehingga lumut bersifat autotrof

10.   Tumbuhan lumut merupakan bentuk peralihan antara tumbuhan bertalus (talofita) dengan tumbuhan berkormus (kormofita). Karena tumbuhan lumut belum memiliki akar sejati

11.     Lumutmelekat dengan perantaraan rhizoid (akar semu). Rizoid berbentuk seperti benang /rambut untuk melekat pada tempat tumbuhnya dan menyerap air dan garam-garam mineral

12.    Dinding sel lumut terdiri dari selulosa

13.    Spora lumut tumbuh dan berkembang menjadi protonema (filament yang berwarna hijau)

14.   Kromosom tumbuhan lumut bersifat haploid

15.    Batang dan daun tegak pada lumut memiliki susunan yang berbeda

16.   Lapisan lumut yang tebal dipermukaan batang dapat membantu menangkap dan menyimpan air serta menjaga kelembaban hutan

Reproduksi Lumut

Pada lumut terjadi reproduksi secara vegetatif (aseksual) dan generatif (seksual). Berikut di bawah ini penjelasan mengenai kedua jenis reproduksi tersebut.

1)      Reproduksi vegetatif

Dalam kegiatan reproduksi ini, spora dihasilkan oleh pembelahan yang terjadi dalam sporangium lumut sporofit (sporogonium). Spora yang dihasilkan sporofit adalah spora haploid yang kemudian tumbuh menjadi protonema, kemudian tumbuh menjadi gametofit haploid (n).

Perkembangbiakan secara vegetatif dapat terjadi dengan banyak cara, antara lain :

1.        Membentuk tunas pada pangkal batang dan selanjutnya tunas terlepas dan berkembang menjadi individu baru,

2.      Membentuk stolon,

3.       Batang lumut yang bercabang-cabang mati, lalu cabangnya tumbuh dan berkembang menjadi individu baru,

4.      Protonema primer membentuk individu baru,

5.      Protonema putus-putus menjadi banyak protonema, dan

6.      Membentuk kuncup

2)     Reproduksi generatif

Terjadi dengan adanya penyatuan gamet jantan (spermatozoid) dan gamet betina (ovum). Spermatozoid bergerak dengan perantara air menuju ovum pada arkegonium. Spermatozoid kemudian bertemu dan membuahi ovum (fertilisasi). Pembuahan menghasilkan zigot yang diploid. Zigot membelah menjadi embrio yang kemudian tumbuh menjadi sporofit yang diploid (2n).

Tabel perbedaan sporofit dan gametofit

Generasi gametofit	Generasi sporofit
Fase haploid	Fase diploid
Terdiri dari spora yang membentuk tubuh multiseluler yang terbentuk dari zigot	Terdiri dari struktur hijau, organ kelamin dan gamet
Menghasilkan gamet melalui mitosis	Menghasilkan spora melalui mitosis
Hidup bebas	Tergantung pada gametofit
Fasenya dominan	Fasenya pendek

Di dalam proses terjadinya reproduksi pada lumut, reproduksi vegetatif dan generatif berlangsung secara bergantian melalui suatu pergiliran keturunan yang disebut metagenesis. Reproduksi vegetatifnya dengan spora haploid yang dibentuk dalam sporofit, sedangkan reproduksi generatifnya dengan membentuk gamet – gamet, baik gamet jantan maupun gamet betina yang dibentuk dalam gametofit.

Adapun dua macam gametangium, yaitu sebagai berikut:

1.        Arkegonium adalah gametangium betina yang bentuknya seperti botol dengan bagian lebar yang disebut perut, bagian yang sempit disebut leher.

2.      Anteredium adalah gametangium jantan yang berbentuk bulat seperti gada. Dinding anteredium terdiri dari selapis sel yang mandul dan didalamnya terdapat sejumlah sel induk spermatozoid.

            Berikut di bawah ini adalah tabel perbedaan anteridium dan arkegonium

Berdasarkan	Anteridium	Arkegonium
Fungsi	Organ jantan	Organ betina
Bentuk	Berbentuk seperti tongkat	Berbentuk seperti botol
Lapisan Pelindung	Tidak memiliki lapisan pelindung	Memiliki sel-sel pelindung yang melindungi sel telur yang terbentuk di dalamnya
Jumlah gamet	Menghasilkan sejumlah gamet jantan berflagela (sel sperma)	Menghasilkan satu gamet betina berukuran besar (sel telur)
Kegiatan gamet	Gamet jantan dilepaskan dari anteridium	Gamet betina melekat pada arkegonium

Jika anteredium dan arkegonium berada dalam satu individu, tumbuhan lumut disebut berumah satu (monoesis) dan jika dalam satu individu hanya terdapat anteredium atau arkegonium saja disebut berumah dua (diesis).

Pada lumut hati, reproduksi secara vegetatif (aseksual) juga dapat dilakukan dengan pembentukan gemmae cup (piala tunas) dan fragmentasi (pemutusan sebagian tubuhnya). Sementara reproduksi generatif terjadi melalui fertilisasi ovum oleh spermatozoid yang menghasilkan zigot. Zigot tersebut akan tumbuh menjadi sporofit. Sporofit berumur pendek; sekitar 3 – 6 bulan.

          Daur Hidup Lumut

Gambar di atas merupakan skema metagenesis dimana lumut mengalami pergiliran keturunan (metagenesis) antara generasi gametofit yang berkromosom haploid (n) dengan generasi sporofit yang berkromosom diploid (2n). Bentuk gametofit lebih sering kita temukan karena gametofit lebih dominan dan memiliki masa hidup yang lebih lama daripada bentuk sporofit. Metagenesis pada siklus hidup lumut daun dapat digambarkan sebagai berikut.

1.        Spora berkromosom haploid (n) yang jatuh di habitat yang cocok akan berkecambah, sel-selnya membelah secara mitosis, dan tumbuh menjadi protonema yang haploid (n).

2.      Protonema akan tumbuh menjadi gametofit (tumbuhan lumut) jantan dan betina yang haploid (n).

3.       Tumbuhan lumut yang sudah dewasa akan membentuk alat kelamin jantan (anteridium) dan alat kelamin betina (arkegonium).

4.      Anteridium menghasilkan spermatozoid berflagel yang berkromosom haploid (n). Arkegonium menghasilkan ovum yang berkromosom haploid (n). Ovum memproduksi zat gula dan protein yang merangsang pergerakan spermatozoid menuju ovum. Pergerakan spermatozoid disebut kemotaksis.

5.      Fertilisasi ovum oleh spermatozoid menghasilkan zigot yang berkromosom diploid (2n).

6.      Zigot mengalami pembelahan secara mitosis dan tumbuh menjadi embrio (2n).

7.      Embrio tumbuh menjadi sporofit yang diploid (2n).

8.      Sporofit akan membentuk sporogonium (2n) yang memiliki kotak spora (sporangium).

9.      Di dalam kotak spora terdapat sel induk spora diploid (2n) yang akan membelah secara meiosis dan menghasilkan spora-spora yang haploid (n).

Berikut di bawah ini adalalah jenis – jenis lumut yang ada di muka bumi yang dapat bereproduksi dan menjadi salah satu objek pengamatan biologi antara lain;

1.       Lumut daun (Bryopsida)

Ø  Struktur tubuh lumut daun

Ø  Habitat/tempat hidup lumut daun

Lumut daun dapat tumbuh di tanah-tanah gundul yang secara periodik mengalami kekeringan, di atas pasir bergerak, di antara rumput-rumput, di atas batu cadas, batang pohon, di rawa-rawa, dan sedikit yang terdapat di dalam air.

Ø  Karakteristik/ciri – ciri lumut daun

-         Akarnya belum berupa akar, masih berupa rhizoid

-         Fase dominannya adalah fase gametofit

-         Spora terdiri 2 lapisan, yaitu endospora dan eksospora, habitatnya pada tempat lembab

-         Sporofitnya terdiri dari bagian seta, apofisis, vaginula, kolumela, dan kaliptra.

-         Sporofit pada umumnya lebih kecil, berumur pendek, dan hidup tergantung pada gametofit

-         Reproduksi vegetatif dengan spora, generatif dengan arkegonium yang menghasilkan ovum dan anteridium yang menghasilkan spermatozoid

Ø  Contoh lumut daun

-         Andreaea petrophila

-         A. rupestris

-         Sphagnum fimbriatum

-         S. squarrosum

-         S. acutifolium

-         Polytrichum commune

-         Hypnodendron reinwardtii

-         Mniodendron divaricatum

-         Pogonatum cirrhatum

-         Georgia pellucida

Ø  Manfaat lumut daun

-         Dapat mengurangi efek rumah kaca

-         Membantu proses terbentuknya tanah gambut

-         Bisa menjadi bahan bakar dan pupuk

Ø  Reproduksi dan siklus hidup lumut daun

Reproduksi vegetatif berlangsung dengan pembebasan spora dari kapsul, sebagai hasil dari pembelahan sel induk spora secara meiosis yang menghasilkan empat spora atau tetraspora. Jika sporogonium (sporofit) telah masak, kaliptra dan operkulumnya lepas dan jatuh. Jika udara disekitarnya kering, gigi-gigi peristom akan menggulung keluar sehingga spora dapat keluar, dan akan diterbangkan oleh angin. Jika spora jatuh ditempat yang sesuai, spora akan tumbuh menjadi protonema yang berbentuk seperti benang.

Siklus hidup lumut mengalami pergantian antara generasi haploid dengan diploid. Sporofit pada umumnya lebih kecil, berumur pendek dan hidup tergantung pada gametofit.

2.      Lumut hati (Hepaticopsida)

Ø  Struktur tubuh lumut hati

Ø  Habitat/tempat hidup lumut hati

Menempel di bebatuan, tanah, atau dinding tua yang lembap

Ø  Karakteristik/ciri – ciri lumut hati

-         Tubuhnya berupa talus, berakar rhizoid

-         Ditemukan di tempat-tempat lembap

-         Gametofitnya membentuk anteredium dan arkegonium yang berbentuk seperti payung

-         Berkembangbiak secara generatif (oogami) dan secara vegetatif (fragmentasi, tunas, kuncup eram)

-         Tidak memiliki jaringan meristematik, sehingga sporofit pertumbuhannya terbatas

Ø  Contoh lumut hati

-         Haplomitrium sp.

-         Marchantia polymorpha

-         Monoclea forsterii

-         Sphaerocarpos texanus

-         Riccardia chamaedryfolia

-         Pellia endivifolia

-         Scapania nemorosa

-         Jungermannia sp.

Ø  Manfaat lumut hati

-         Menahan erosi

-         Obat-obatan = Marchantia polymorpha (obat radang hati)

Ø  Reproduksi dan siklus hidup lumut hati

Siklus hidup lumut ini mirip dengan lumut daun yaitu dengan fase haploid dan diploid. Di dalam spongaria terdapat sel yang berbentuk gulungan disebut elatera. Elatera akan terlepas saat kapsul terbuka, sehingga membantu memencarkan spora. Lumut ini juga dapat melakukan reproduksi dengan cara vegetatif dengan sel yang disebut gemma, yang merupakan struktur seperti mangkok dipermukaan gametofit.

3.      Lumut tanduk (Anthocerotopsida)

Ø  Struktur tubuh lumut tanduk

Ø  Habitat/tempat hidup lumut tanduk

Lumut tanduk sering dijumpai hidup di tepi danau, sungai atau di sepanjang selokan.

Ø  Karakteristik/ciri – ciri lumut tanduk

-         Bangsa ini hanya memuat beberapa marga yang dimasukkan dalam satu golongan saja, yaitu suku

-         Gametofit mempunyai talus berbentuk cakram dengan tepi bertoreh

-         Sel-selnya hanya mempunyai satu kloroplas hanya mempunyai satu kloroplas dengan satu pirenoid besar

-         Pada sisi bawah talus terdapat stoma denga 2 sel penutup berbentuk ginjal.

-         Sel-sel yang menyusun kaki sporogonium berbentuk sebagai rhizoid, melekat pada talus gametofitnya

-         Sporogonium tidak bertangkai, mempunyai bentuk seperti tanduk

-         Berdasarkan analisis asam nukleat, ternyata lumut ini berkerabatan paling dekat dengan tumbuhan berpembuluh (vaskuler) dibanding dari kelas lain pada tumbuhan lumut

-         Tubuhnya mirip lumut hati, tetapi berbeda pada sporofitnya. Sporofit pada lumut ini membentuk kapsul memanjang yang tumbuh seperti tanduk

-         Habitatnya di daerah yang mempunyai kelembaban tinggi

-         Arkespora juga menghasilkan sel-sel mandul yang disebut elatera

-         Keunikan lumut tanduk dibandingkan lumut lain yaitu masaknya kapsul spora pada sporogonium tidak bersamaan, melainkan dimulai dari atas dan berturut-turut sampai bagian bawah

-         Dinding sporogonium mempunyai stoma dengan dua sel penutup

-         Anthocerotales terdiri dari satu suku, yaitu Anthocerotaceae

Ø  Contoh lumut tanduk

-         Phaeoceros laevis

-         Anthoceros fusiformis

-         Notothylas valvata

Ø  Manfaat lumut tanduk

-         Membantu tanaman lain untuk berkembang

-         Mampu membersihkan pulusi udara

-         Sebagai hortikultura

-         Penangkal hama dan serangga

-         Pendeteksi mineral dalam tanah

-         Penyubur tanah

Ø  Reproduksi dan siklus hidup lumut tanduk

Secara generatif, dengan membentuk anteridium dan arkegonium. Anteridium dan arkegonium terkumpul pada suatu lekukan pada sisi atas talus. Zigot mula-mula membelah menjadi dua sel dengan satu dinding pisah melintang. Sel diatas terus membelah yang merupakan sporogonium yang diikuti oleh sel bagian bawah yang membelah terus menerus membentuk kaki yang berfungsi sebagai alat penghisap. Bila sporogenium masak maka akan pecah seperti buah polongan, dan menghasilkan jaringan yang terdiri dari beberapa deretan sel-sel mandul yang dinamakan kolumela. Sel-sel mandul ini diselubungi oleh sel jaringan yang kemudian menghasilkan spora, yang disebut arkespora.