ANGIOSPERMA: CIRI, KLASIFIKASI, KITARAN HIDUP - BIOLOGI - 2026

The angiosperma adalah kumpulan yang paling banyak, pelbagai dan berjaya tumbuh-tumbuhan yang mendiami planet ini. Mereka dikenal sebagai tanaman berbunga, kerana ciri yang paling khas adalah bunga.

Istilah angiosperma berasal dari kata Yunani "angion" yang bermaksud wadah, dan dari kata "sperma", yang bermaksud biji. Oleh itu, nama angiosperma bermaksud bekas biji.

Bidang tulip (Sumber: John O'Neill, melalui Wikimedia Commons)

Fungsi utama bunga di tanaman ini adalah menghasilkan buah dan biji; benih boleh dihasilkan melalui pendebungaan sendiri, pendebungaan silang, atau oleh peristiwa bukan seksual seperti apomixis.

Angiosperma adalah kumpulan monofletik tumbuhan vaskular dan dianggap sebagai kumpulan saudara kepada gymnosperma. Perbezaan utama antara angiosperma dan gymnosperma adalah bahawa ovula tertutup di ovari, yang kemudian akan menjadi buah.

Angiosperma tumbuh dan mendominasi hampir semua kawasan di planet ini, kecuali hutan konifer. Terdapat angiosperma yang disesuaikan dengan habitat darat, akuatik dan epifit, dengan wilayah tropis di Amerika Selatan menjadi yang terkaya di spesies ini. Kaktus adalah angiosperma yang disesuaikan untuk tumbuh di kawasan yang sangat kering.

Bunga angiosperma berkait rapat dengan pendebunga, dan dianggap berkembang secara selari (co-evolved). Penyerbuk telah memodelkan penyesuaian tanaman ke liputan ovula.

Di dalam kumpulan tanaman angiosperma, terdapat bentuk tanaman yang paling berubah-ubah, dengan perwakilan yang sangat kecil, seperti duckweed, yang berukuran 1 mm, dan pohon raksasa seperti Eucalyptus, yang dapat mengukur ketinggian hingga 100m.

Dalam kumpulan ini terdapat sebilangan besar spesies tumbuhan yang mempunyai kepentingan ekonomi bagi manusia, di mana jagung, gandum, kopi, koko, kentang menonjol, antara banyak tanaman lain yang menjadi asas dalam diet manusia.

Angiosperma membiak secara seksual selepas persenyawaan berganda yang menghasilkan embrio dan endosperma.

Angiosperma diwakili oleh lebih dari 300.000 spesies yang berbeza, kira-kira diklasifikasikan menjadi 450 keluarga, dan tanaman berbunga inilah yang telah menguasai Bumi selama lebih dari 100 juta tahun.

ciri-ciri

Angiosperma, sebahagian besarnya, tumbuh-tumbuhan hidup bebas, namun terdapat beberapa spesies parasit dan saprofit. Sebilangan angiosperma adalah lianas yang naik ke puncak hutan hujan tropika, sementara yang lain adalah epifit yang tumbuh di dalam lapisan arboreal hutan.

-The bunga angiosperma terdiri daripada tiga sepusar: perianth , androesium dan Ginoesium .

-The perianth distrukturkan daripada daun pucuk diubahsuai yang mewujudkan kelopak dan daun mahkota. Kelopak umumnya berwarna hijau dan fotosintetik, terdiri dari sepal berbentuk daun. Corolla biasanya berwarna, mencolok, wangi dan terdiri dari kelopak individu atau gabungan.

-The androesium terdiri daripada set stamen dan stamen ini adalah pembawa debunga di mana gametophytes lelaki (microgametophytes) didapati. Stamen adalah organ pembiakan lelaki dari bunga.

-The Ginoesium terdiri daripada set carpels yang membentuk satu atau lebih pistil. Di dalam karel terdapat ovari atau mega-sporangia, di mana gametofit betina (macrogametophyte) dijumpai. Carpels mewakili organ pembiakan bunga wanita.

Bunga dalam angiosperma adalah biseksual dalam sebilangan besar spesies, iaitu gametofit jantan dan betina dijumpai tidak hanya pada tanaman yang sama, tetapi juga pada struktur yang sama.

Sebilangan besar spesies angiosperma mempunyai kapal sebagai sel pengalir air dan mineral, namun, beberapa kumpulan angiosperma basal memiliki trakeid sebagai sel pengalir.

Asal dan evolusi

Angiosperma muncul di Cretaceous Bawah kira-kira 125 juta tahun yang lalu, mencapai tahap pengkhususan tinggi di Middle Cretaceous. Fosil tumbuhan dari Kapur Bawah berkongsi ciri-ciri dengan kumpulan yang ada dan dikenali sekarang.

Nenek moyang angiosperma yang paling baru tetap menjadi misteri. Hipotesis yang paling banyak diterima adalah bahawa mereka berasal dari anggota kumpulan Pteridiosperma yang telah pupus, yang dikenali sebagai tumbuhan dengan biji dan daun seperti pakis.

Hipotesis asal angiosperma didasarkan pada fakta bahawa Pteridiosperma mempunyai struktur pembiakan lelaki yang serupa dengan anther, sementara struktur wanita adalah struktur yang setara dengan karel.

Angiosperma pertama

Di antara yang dianggap sebagai angiosperma paling awal adalah tanaman fosil dari genus Archaefructus, bertarikh 130 juta tahun yang lalu. Ini adalah tumbuhan akuatik yang berkaitan dengan Magnoliaceae kerana menyajikan bunga tanpa perianth, dengan karpet terletak di benang sari.

Bunga-bunga Archaefructus diklasifikasikan oleh ahli botani sebagai bunga yang sangat kuno, pendahulu angiosperma bunga semasa, namun, beberapa ahli botani menganggap bunga itu tidak biasa, mirip dengan yang diamati pada beberapa angiosperma semasa.

Ahli botani cladist dan paleobotanists percaya bahawa perlu untuk menemui dan menerangkan lebih banyak fosil dengan teknik baru untuk menjelaskan dan menyelesaikan misteri asal angiosperma yang mencabar. Analisis evolusi dalam angiosperma didasarkan pada sifat utama seperti simetri, sifat bunga, palinologi, dan ukuran genom.

Sifat genetik tumbuhan adalah kompleks dan ini telah membatasi pemahaman evolusi mereka. Walau bagaimanapun, analisis molekul mengklasifikasikan spesies Magnoliides clade sebagai kumpulan angiosperma yang paling leluhur.

Bunga nenek moyang angiosperma telah diciptakan semula dengan watak biseksual, simetri radial, dengan dua atau lebih pusaran, perianth yang terpisah dengan tepal yang tidak dibezakan, androecium dengan tiga stamen tebal yang sedikit terpisah dan gynoecium dengan lima karpal spiral individu.

Bunga angiosperma semasa (eudicotyledons), mempunyai bunga siklik yang disusun oleh pusar khusus, bergantian kelopak dan corolla. Filamen stamina dari androecium tipis dengan anther yang berbeza dan gynoecium dengan karpet, gaya dan stigma yang lebih rendah.

Biji serbuk sari angiosperma adalah watak yang telah berkembang memiliki tiga atau lebih bukaan (tricolpates), seperti yang diperhatikan pada eudicotyledons, sementara di gimnosperma dan biji-bijian debunga Archaefructus dengan satu bukaan (monosulcate) diperhatikan.

Pengelasan angiosperma

Klasifikasi angiosperma pertama dibuat oleh Linnaeus berdasarkan Sistem Seksual tumbuhan pada tahun 1735, dia menggunakan watak bunga untuk membezakan antara kumpulan phanerogram.

Tumbuhan kini dikelaskan mengikut sistem APG (Angiosperm Phylogeny Group). Sistem ini dicadangkan oleh sekumpulan banyak penyelidik yang mencadangkan klasifikasi yang merangkumi semua maklumat yang tersedia mengenai keluarga tanaman yang diketahui.

Sistem APG membina pemisahan keluarga berdasarkan gen kloroplas dan gen yang memberi kod untuk ribosom, kerana gen ini dalam organel mempunyai kadar mutasi yang lebih perlahan. Banyak watak morfologi juga digunakan, seperti morfologi debunga.

Sistem klasifikasi APG pertama diterbitkan pada tahun 1998. Pada masa ini sistem APG berada dalam edisi keempat, yang diterbitkan pada tahun 2016 di Journal Botanical. APG IV mengiktiraf 64 pesanan dan 416 keluarga berbeza berbanding 40 pesanan dan 457 keluarga yang dikenali oleh APG I.

Klasifikasi angiosperma baru-baru ini mempunyai kumpulan "ANITA" (Amborellaceae, Nymphaeales, Illiciaceae, Trimeniaceae dan Austrobaileyaceae), sebagai yang paling basal, kemudian mengangkat clade Magnoliidae, kemudian monocots, dan akhirnya dicot dan eudikot.

Kitaran hidup angiosperma

Seperti semua spermatofit, angiosperma mempunyai pergantian generasi. Gametofit berkembang sepenuhnya dalam struktur pembiakan sporofit, ini menjadi kitaran hidup heterosporik.

Gambar rajah kitaran hidup Angiosperm (Sumber: Angiosperm_life_cycle_diagram.svg: LadyofHats Mariana Ruizderivative Work: Tinymonty via Wikimedia Commons)

Microgametophyte atau gametophyte lelaki

Kitaran dimulakan dengan stamen yang menghasilkan debunga atau microgametophytes. Setiap stamen mempunyai anter yang mengandungi empat mikrosporangia atau kantung debunga, di dalam setiap kantung debunga sel induk mengalami meiosis dan menghasilkan empat mikrospora haploid.

Mikrospora tumbuh dan berkembang untuk menghasilkan butir serbuk sari yang belum matang, terdiri dari sel tiub debunga dan sel generatif yang akan menghasilkan dua sel sperma. Mikrospora berkembang untuk melengkapkan dinding luaran (exin) dan dinding dalaman (usus).

Untuk menyelesaikan pengembangan butiran debunga, ia mesti mencapai stigma bunga yang dapat diterima, apabila terdapat percambahan tiub debunga.

Megagametophyte atau Gametophyte wanita

Perkembangan megagametophyte berlaku dalam mega-sporangia, yang merupakan bahagian ovula, yang terdapat di dalam ovari. Ovari boleh mengandungi satu atau lebih ovula, masing-masing terdiri dari megasporangium atau nucelle yang ditutupi oleh integumen.

Integumen bertemu pada pembukaan gaya atau micropyle, bukaan ini adalah di mana tiub debunga menembusi bunga.

Dalam setiap megasporangium, megasporophyte bertindak sebagai sel induk bagi spora mega dan menjalani meiosis, membentuk empat megaspora haploid. Tiga dari megaspora ini hancur atau merosot dan megaspori terjauh dari mikropyle bertahan, yang akan menjadi megagametophyte.

Dalam kebanyakan angiosperma, megagametophyte yang berkembang menghasilkan lapan inti. Empat teras dikumpulkan di hujung bawah dan atas. Seterusnya, dua nukleus berhijrah ke pusat. Inti ini dikenali sebagai inti kutub.

Selebihnya tiga nukleus di hujungnya membentuk sel individu dan dua nuklear polar membentuk sel binucleated tunggal. Sel yang paling jauh dari mikropyle akan menimbulkan sel telur, yang akan diapit oleh dua sel berumur pendek yang disebut sinergis.

Ahli sinergi akan mengambil bahagian dalam proses persenyawaan dengan membentuk hujung kantung embrio. Tiga sel lain yang terletak di hujung yang berlawanan disebut antipod dan akan berfungsi sebagai tisu pemakanan untuk sel telur.

Megametofit, juga disebut kantung embrio, terdiri dari lapan inti terpisah dalam tujuh sel yang berbeza. Di dalam kantung embrio adalah tempat embrio yang telah disenyawakan akan berkembang.

Pembajaan

Setelah stigma menerima serbuk sari, ion kalsium di permukaan ini merangsang percambahan tiub debunga untuk jangka masa antara beberapa jam hingga beberapa hari. Ini berkembang melalui kain transmisi gaya menjadi salah satu sinergi.

Berada di dalam sinergi, tabung debunga mengusir dua sel sperma yang masuk ke dalamnya, dan begitu di sana mereka menghasilkan persenyawaan berganda.

Salah satu sel sperma bergerak ke sinergis dan menyuburkan sel telur yang berdekatan, sehingga menimbulkan zigot yang menjadi embrio. Sel sperma kedua bergabung dengan sel yang mengandungi dua inti kutub, yang setelah menjalani mitosis, membentuk jaringan nutrisi yang dikenal sebagai endosperma.

Setelah proses persenyawaan selesai, proses pematangan benih akan berterusan. Apabila benih bercambah, tumbuh dan matang, ia akan menghasilkan sporofit diploid atau poliploid matang, kata sporofit, apabila mengembangkan bunganya, ia akan memulakan kitaran semula.

Contoh spesies angiosperma

Seperti disebutkan sebelumnya, angiosperma mengelompokkan semua tanaman berbunga yang kita kenal. Oleh itu, memilih spesies teladan dalam subdivisi tanaman ini boleh menjadi tugas yang tidak remeh.

Dari sudut antroposentrik, pelbagai spesies angiosperma mempunyai kepentingan komersial yang besar, kerana ia merupakan sumber makanan utama manusia. Banyak spesies genus Triticum sangat penting untuk pengeluaran tepung yang boleh dimakan di seluruh dunia.

Zea mays adalah contoh yang baik dari spesies lain yang boleh dimakan yang sangat penting dalam budaya, sejarah dan gastronomi sebahagian besar negara-negara Amerika Tengah dan Selatan.

Coffea arabica adalah tanaman yang mempunyai kepentingan komersial yang besar di dunia, kerana biji-bijiannya digunakan untuk pengeluaran kopi, kawasan yang sangat penting dari segi ekonomi dan gastronomi.

Dengan cara yang sama Thebroma cacao adalah spesies tanaman berbunga lain yang sangat digemari oleh lelaki dan mempunyai pelbagai kegunaan. Semua buah dan kacang dihasilkan oleh pokok yang spesiesnya tergolong dalam kumpulan tanaman berbunga atau angiosperma.

Mawar, bunga tulip, bunga matahari dan bunga aster adalah contoh tumbuhan yang baik dengan minat komersial dan budaya di banyak negara di lima benua bumi.

Rujukan

1. Chase, MW, Christenhusz, MJM, Fay, MF, Byng, JW, Judd, WS, Soltis, DE, … & Stevens, PF (2016). Kemas kini klasifikasi Angiosperm Phylogeny Group untuk pesanan dan keluarga tumbuhan berbunga: APG IV. Botanical Journal of the Linnean Society, 181 (1), 1-20.
2. Lindorf, H., De Parisca, L., & Rodríguez, P. (1985). Pengelasan, struktur dan pembiakan botani.
3. Luis, E., Eguiarte, LE, Castillo, A., & Souza, V. (2003). Evolusi Molekul dan Genomik Angiosperma. Interciencia, 28 (3), 141–147.
4. Raven, PH, Evert, RF, & Eichhorn, SE (2005). Biologi tumbuhan. Macmillan. Agiosperma Hlm (333-345)
5. Simpson, MG (2010). Sistematik tanaman. Akhbar akademik. Evolusi Tanaman Berbunga. Hlm (121-136).
6. Soltis, DE, Bell, CD, Kim, S., & Soltis, PS (2008). Asal dan Evolusi Awal Angiosperma. NY Acad. Sci., 1133, 3–25.