Tumbuhan: Definisi, Evolusi, Taksonomi

Tumbuhan adalah salah satu bentuk kehidupan tertua di Bumi. Baik itu tanaman indoor, tanaman di taman rumah Anda, tanaman asli daerah Anda atau tanaman tropis, mereka menggunakan pigmen klorofil untuk menangkap energi matahari untuk membuat makanan.

Dari enam kerajaan mengklasifikasikan semua organisme dalam taksonomi, tanaman, seperti yang Anda duga, di Kingdom Plantae. Tumbuhan merupakan salah satu penghasil oksigen utama di atmosfer.

Tumbuhan adalah organisme eukariotik multiseluler yang tumbuh dari embrio. Tumbuhan menggunakan pigmen hijau klorofil untuk menangkap sinar matahari. Pada gilirannya, tanaman menggunakan energi matahari untuk membuat gula, pati, dan karbohidrat lainnya sebagai makanan.

Mereka juga menggunakan energi ini untuk tujuan metabolisme lainnya. Tanaman dianggap are fotoautotrof, karena mereka bisa membuat makanan sendiri.

Salah satu ciri khas tumbuhan adalah tidak dapat bergerak seperti hewan dan bakteri. Karena mereka ketidakmampuan untuk pindah dari lokasi mereka saat ini, tanaman tidak dapat pindah dalam keadaan sulit.

Inilah sebabnya mengapa perawatan tanaman sulit dan tergantung pada orang untuk mendapatkan jumlah cahaya (sinar matahari penuh, cahaya sedang, dll), tingkat air dan kondisi lingkungan lainnya yang tepat untuk tanaman untuk berkembang. Sifat menetap mereka membuat tanaman perlu mengembangkan adaptasi untuk mengatasi lingkungan sekitarnya.

Tumbuhan memiliki batas yang kaku pada selnya, yang disebut a dinding sel. Di dalam sel ada pusat besar vakuola dan plasmodesmata. Plasmodesmata adalah lubang kecil di mana air dan nutrisi dapat memusatkan sel melalui difusi.

Fitur sel tumbuhan lainnya termasuk a include inti, mitokondria dan lainnya organel. Dinding sel terbuat dari selulosa, yang keduanya relatif kaku namun memiliki beberapa fleksibilitas.

Tumbuhan ada di seluruh dunia, kecuali bagian laut yang dalam, gurun yang sangat gersang, dan bagian Kutub Utara.

Tumbuhan dunia termasuk tanpa biji tumbuhan tidak berpembuluh, tanpa biji tumbuhan berpembuluh dan tumbuhan berbiji.

Tumbuhan adalah makhluk hidup dan merupakan anggota Kingdom Plantae. Mereka diklasifikasikan berdasarkan apakah mereka mengedarkan cairan ke tanaman non-vaskular atau vaskular.

Tumbuhan berpembuluh mengandung sistem peredaran darah, menggunakan struktur yang disebut xilem untuk membawa nutrisi dan air ke seluruh tanaman. Di tumbuhan tidak berpembuluh, jenis struktur ini tidak ada. Inilah sebabnya mengapa tanaman non-vaskular membutuhkan sumber kelembaban yang mudah diakses untuk bertahan hidup.

Tumbuhan bereproduksi secara berbeda dari organisme lain juga, menggunakan pergantian generasi. Tumbuhan diploid atau sporofit memulai perkembangannya di tanaman haploid atau gametofit tahap. Ukuran bentuk yang berbeda ini merupakan salah satu ciri yang membantu membedakan tumbuhan tidak berpembuluh dan tumbuhan berpembuluh.

Tumbuhan tidak berpembuluh atau lumut termasuk lumut, lumut hati dan lumut tanduk. Tumbuhan tidak berpembuluh tidak memiliki bunga atau biji; sebaliknya, mereka bereproduksi melalui spora. Pada lumut, bagian sporofit tanaman kecil, dan gametofit adalah bagian tanaman yang dominan.

Tanaman non-vaskular cenderung tumbuh rendah dan tidak memiliki sistem akar yang benar. Tanaman non-vaskular tumbuh di sepanjang tanah, menutupi batu dan substrat lainnya.

Tumbuhan darat telah mengembangkan adaptasi yang berbeda untuk prevalensi atau kekurangan air di sekitarnya. Dalam kasus tanaman non-vaskular, kecenderungan untuk mengering bisa menjadi pelindung. Ini disebut toleransi pengeringan. Lumut dan lumut hati dapat pulih dari kekeringan dalam waktu singkat.

Berbeda dengan tumbuhan tidak berpembuluh, tumbuhan berpembuluh mengandung xilem dan floem, struktur yang digunakan untuk mengangkut cairan dan nutrisi ke seluruh tubuh tanaman. Tumbuhan berpembuluh disebut juga tracheophyta.

Tumbuhan berpembuluh juga menghasilkan biji dan bunga, meskipun beberapa dari mereka juga menghasilkan spora. Itu pteridophyta memiliki sporofit yang kemudian menjadi tumbuhan mandiri.

spermatofit adalah tumbuhan berbiji. Mereka membuat sebagian besar tanaman. Ini ditandai dengan memiliki bentuk gametofit kecil.

Tumbuhan berpembuluh memiliki metode sendiri untuk menyimpan air dan menangani kehilangan air. Tanaman sukulen, misalnya, memiliki jaringan yang membengkak dan menyimpan air di lingkungan yang gersang. Contoh sukulen termasuk tanaman kaktus dan agave.

Tumbuhan vaskular juga telah mengadaptasi bahan kimia dan struktur seperti duri untuk mencegah organisme lain memakannya.

Tanaman vaskular selanjutnya dapat dikategorikan menurut prevalensi benih. Tumbuhan berpembuluh tanpa biji termasuk paku-pakuan dan ekor kuda. Tanaman tanpa biji lebih menyukai lokasi lembab dan berkembang biak melalui spora, mirip dengan tanaman non-vaskular.

Tumbuhan berpembuluh berbiji dibagi lagi menjadi tumbuhan runjung (gymnospermae) dan tanaman berbunga atau berbuah. tumbuhan runjung memiliki biji telanjang di kerucut dan tidak menghasilkan buah atau bunga. Tumbuhan runjung termasuk pinus, cemara, cedar dan ginkgo.

Tumbuhan berbiji yang memiliki bunga atau buah yang menutupi bijinya disebut angiospermae. Saat ini, angiospermae mendominasi dunia tumbuhan.

Contoh tanaman vaskular termasuk rumput, pohon, pakis dan tanaman apa pun dengan bunga.

Tumbuhan berevolusi dari waktu ke waktu untuk memasukkan karakteristik fisik yang lebih maju, metode reproduksi, biji dan bunga. Mereka yang mempelajari evolusi tumbuhan disebut paleobotani.

Ganggang hijau memacu evolusi tanaman. Organisme ganggang hijau tidak memiliki kutikula lilin atau dinding sel seperti tanaman yang lebih maju.

Charophyta, yang dikenal dengan nama umum ganggang hijau, juga berbeda dari tanaman yang lebih maju karena memiliki mekanisme pembelahan sel yang berbeda. Mereka juga hidup terutama di air. Difusi melayani ganggang dengan baik untuk pengiriman nutrisi. (Ganggang yang bersel tunggal tidak dianggap tumbuhan.)

Diperkirakan bahwa perpindahan dari air ke darat membutuhkan cara untuk mengatasi kekeringan. Ini berarti mampu menyebarkan spora ke udara, menemukan cara untuk tetap tegak dan menempel pada substrat, dan menciptakan metode untuk menangkap sinar matahari untuk membuat makanan. Memiliki akses ke lebih banyak sinar matahari dengan berada di darat terbukti menguntungkan.

Masalah lain yang harus dihadapi tanaman adalah kurangnya daya apung saat berada di luar air. Ini membutuhkan batang dan struktur lain untuk mengangkat tanaman. Adaptasi pelindung untuk menghadapi radiasi ultraviolet juga harus dikembangkan.

Adaptasi utama tanaman darat, atau embriofit, termasuk pergantian generasi, sporangium (untuk pembentukan spora), antheridium (penghasil sel haploid) dan meristem apikal untuk pucuk dan akar. Perubahan generasi memerlukan tanaman yang memiliki tahap haploid dan diploid dalam siklus hidupnya.

Tanaman tanpa biji menggunakan antheridium jantan untuk melepaskan sperma. Mereka berenang ke archegonia betina untuk membuahi sel telur. Pada tumbuhan biji, serbuk sari mengambil peran reproduksi.

Tumbuhan non-vaskular telah mengurangi tahap sporofit. Pada tumbuhan vaskular, bagaimanapun, tahap gametofit lazim.

Adaptasi lain juga muncul. Misalnya, tanaman berbiji tidak membutuhkan air sebanyak tanaman tanpa biji yang lebih primitif. Meristem apikal mengandung ujung yang menampung sel-sel yang membelah dengan cepat untuk menambah panjangnya. Ini berarti pucuk dapat menjangkau lebih banyak sinar matahari dengan lebih baik, dan akar dapat mengakses nutrisi dan air di tanah dengan lebih baik.

Adaptasi lain, kutikula lilin pada daun tanaman, membantu mencegah hilangnya air. Stomata, atau pori-pori, dikembangkan untuk memungkinkan gas dan air masuk dan keluar dari pabrik.

Era Paleozoikum menandai munculnya tumbuhan. Era ini digambarkan ke dalam periode waktu geologi Kambrium, Ordovisium, Silur, Devon, Karbon, dan Permian.

Tumbuhan darat telah ada sejak Zaman Ordovisium, hampir 500 juta tahun yang lalu. Catatan fosil mengungkapkan kutikula, spora, dan sel-sel tumbuhan darat pertama itu. Tanaman modern tiba sekitar Periode Silur Akhir.

Lumut hati dianggap sebagai contoh paling awal dari tanaman darat. Ini sebagian karena fakta bahwa mereka adalah satu-satunya tanaman darat tanpa stomata.

Tanaman mengembangkan perlindungan embrio sebelum struktur vaskular. Pergeseran besar tumbuhan menjadi vaskular segera diikuti oleh perkembangan biji dan bunga.

Periode Devonian (kira-kira 410 juta tahun yang lalu) menandai susunan luas tanaman vaskular yang lebih menyerupai lanskap modern. Banyak lumut awal hidup di dataran lumpur basah.

Berada di darat memberi tanaman akses yang lebih baik ke karbon dioksida. Meningkatnya vegetasi Devonian menyebabkan oksigen atmosfer yang lebih besar. Ini membantu munculnya hewan di lanskap, yang membutuhkan oksigen untuk bernapas.

Selama waktu ini, beberapa tanaman masuk hubungan simbiosis dengan jamur. Ini membantu akar tanaman.

Pada Zaman Silur, telah terjadi pergeseran batang dan cabang pada tumbuhan. Ini memungkinkan tanaman tumbuh lebih tinggi untuk mencapai lebih banyak cahaya. Pada gilirannya, batang yang lebih tinggi membutuhkan struktur yang lebih kaku sampai batang akhirnya berkembang.

Tumbuhan vaskular awal dari masanya adalah Cooksonia. Tumbuhan ini tidak memiliki daun, tetapi memiliki kantung spora di ujung batang.

Periode ini telah menghasilkan bukti perkembangan yang signifikan dari catatan fosilnya. Beberapa tanaman vaskular awal lainnya termasuk Zosterophyllophyta (pendahulu clubmoss) dan Rhyniophyta (pendahulu dari Trimerophytophyta dan tumbuhan berdaun lainnya).

Mereka kemungkinan tidak memiliki akar dan daun sejati, dan lebih mirip dengan lumut. Sementara sebagian besar tanaman ini tumbuh rendah, trimerophyta terkadang tumbuh setinggi satu meter.

Paku-pakuan, ekor kuda, tumbuhan berbiji dan pepohonan mulai diutamakan selama Zaman Karbon, sekitar 300 juta tahun yang lalu. Ekor kuda (bencana) bahkan mencapai ketinggian beberapa meter.

Delta dan rawa tropis dari Zaman Karbon menjadi tuan rumah bagi tanaman dan hutan baru. Hutan rawa ini membusuk dan akhirnya terbentuk menjadi petak-petak deposit batubara di seluruh dunia.

Tanaman berbiji paling awal, atau gymnospermae, dikembangkan selama Karbon juga. Tumbuhan runjung, pakis pohon (Psaronius) dan pakis biji (Neuropteris) tumbuh di hutan batu bara pada era ini. Serangga besar dan amfibi tumbuh subur di antara hutan-hutan baru ini.

Begitu hewan tiba di darat, tumbuhan memiliki predator. Adaptasi lebih lanjut oleh tanaman dikembangkan untuk perlindungan diri. Tumbuhan mengembangkan molekul organik kompleks yang membuatnya terasa tidak enak bagi hewan; beberapa bahkan membuat tanaman beracun. Sebaliknya, tanaman lain berevolusi bersama dengan hewan yang membantu mereka menyerbuki atau menyebarkan buah dan biji mereka.

Awal Zaman Kapur (sekitar 130 juta tahun yang lalu) melihat munculnya tumbuhan runjung, sikas dan tanaman serupa, pakis pohon dan pakis kecil. Periode Cretaceous dan Jurassic menyaksikan dominasi gymnospermae tersebut. Angiospermae pertama, atau tanaman berbunga, muncul selama Kapur. Salah satu contohnya adalah Silvianthemum suecicum (jenis saxifrage kuno).

Begitu tanaman berbunga menguasai lanskap prasejarah, mereka dengan cepat menjadi tanaman paling sukses. Mereka terdiversifikasi dengan cepat dari daerah tropis dan menyebar ke seluruh dunia oleh Paleogen, periode waktu yang mencakup Periode Tersier awal (sekitar 50 juta tahun yang lalu). Saat ini, 250.000 dari 300.000 spesies tumbuhan adalah angiospermae.

Selama Palaeogen, banyak spesies baru muncul, seperti bakau, magnolia dan hibbertia. Pada saat ini, jumlah burung dan mamalia telah meningkat secara substansial. Pada titik ini, tanaman dunia sangat mirip dengan tanaman era modern.

Gnetophytes adalah gymnospermae besar terakhir yang tiba. Selama Neogen, atau bagian terakhir dari Periode Tersier, rumput muncul. Akhirnya daerah berhutan berubah seiring dengan iklim, dan daerah sabana mulai muncul.