Semua Gymnospermae adalah heterostrop,
artinya mempunyai dua macam spora, yaitu mikrospora dan megaspore. Mikrospora
atau polen menghasilkan gametofit jantan, sedang megaspore yang tunggal
menghasilkan gametofit betina, dan pada gametofit ini terbentuk arkegonia.
Kedua macam spora yang dihasilkan di dalam sporangia yang terdapat pada
sporofil yang tersusun spiral pada aksis strobili.
Sporofit yang menghasilkan mikrosporofil
dengan mikrospongia disebut mikrosporangiat atau strobilus jantan (staminate
cones), sedangkan yang menghasilkan megasprofil dengan ovulum (bersama
mengasporangia) disebut mengasporangiat atau strobili betina (pistillate
cones). Mokrospora dan megaspore bersifat haploid, dan berkembang sebagai
sebagai hasil pembel;ahan miosis sel induk spora. Ukuran dan letak strobili pada tanaman bervarasi.
Ovum
telanjang dihasilkan pada megsprofil yang biasanya tersusun spiral pada aksis
sentral. Ovulum terdiri dari masa sel yang parenkimatis yang disebut nuselus
atau megasaporangium. Nukleus ini melindungi sel induk mengaspora yang diploid.
Pada gymnospermae hanya terdapat satu integument yang
terdiri dari 3 lapisan sel yaitu:
1). Sarkotesta : Lapisam luar yang merupakan lapisan
berdaging.
2). Skierotesta: Lapisan tengah yang terdiri dari sel-sel
batu (sel berdinding tebal).
3). Sarkotesta dalam : Susunanya sama seperti lapisan
terluar.
Mikropora atau butir polen adalah haploid,
bentuk, ukran, serta ornamentasi dindingnya bervariasi. Gametofit jntan
endosporik pertumbuhannya sebagian didalam mikrosporangium dan sebagian didalam
ruang serbuk sari pada ovulum.
Pada golongan Cycadophyta mukrogametofit
mempunyai sel protalus jantan yang akan menghasilkan sel steril yang besar atau
sel tangkaiyang diikuti oleh sel tubuh (sel spermatogen). Sel tubuh membelah
menjadi 2 sel gamet yang berflagel banyak.
Polinasi pada Gymnoispermae dilakukan oleh angin, dan
mengantarkan gametofit yang endosporik pada mikrofil. Pada Coniferae dan
Gymnospermae yang lain polen yang endosporik langsung mengadakan kontak dengan
nuselus. Sperma kemudian berenang menuju keleher arkegonium dan salah satu dari
sperma mengadakan fusi dengan telur membentuk zigot yang diploid. Fase awal perkembangan embrio ditandai dengan adanya
priode inti bebas kemusdian mengalami diferensiasi. Embrio bersifat endoskopik
poliembrioni merupakan keadaanm yang umum terjadi pada Gymnospermae.
PERBANDINGHAN
ALAT-ALAT REPRODUKSI PADA ANGIOSPERMAE, GYMNOSPERMAE, PAKU FDAN LUMUT
a.
Angiospermae
Pada
Angiospermae, waktu tumbuhan berbunga dihasilkan mikrospora dan megaspore.
Mikropora berkembang menjadi gametofit jantan yang memancar sebagai serbuk
sari, sedangkan maegaspora berkembang menjadi gametofit betina yang merupakan
kantung embrio yang tetap berada dalam ovarium, dan merupakan bagian dari bakal
biji.
b.
Gymnospermae
Gymnospermae
merupakan tumbuhan yang berbiji dimana spermae bakal biji tidak dilindungi oleh
dinding ovarium sehingga dikatakan tumbuhan berbiji terbuka. Megaspora tetap
erada dalam bakal biji, megasporangium dilindungi oleh beberapa integument,
kecuali pada bagian ujung memiliki lubang kecil disebut mikrofil.
c.
Tumbuhan Paku
Tumbuhan
paku dapat bersifat heterospor atau homosapor. Gametotif dan sporofit
hidup bebas. Alatreproduksi mungkimn terdapat pada satu talus yang
sama(homothallic) atau terdapat pada talus yang berbeda (heterotallic). Alat
kelamin berupa anteridium da arkegonium. Tumbuhan paku tidak berkembang secara
seksual atau aseksual tetapi dengan spora.
d. Tumbuhan Lumut
Perbedaan yang mencolok antara tumbuhan
paku dengan lumut yaitu pada lumut fase gametotif hidup lebih lama, sedang
safrofit hidup menumpang pada gametofit. Sporofit berupa kapsu;l spora, dengan
tangkai panjang atau pendek, tan[pa daun atau cabang. Gametofit pada lumut ada
yang berdaun (lumut daun) dan berupa tallus yang pipih (lumut hati)
danperkembangbiakan dapat secara seksual atau aseksual.
Alat reproduksinya terdiri atas alat reproduksi jantan yaitu
serbuk sari yang nantinya akan menghasilkan gamet jantan. Sedangkan vsel telur yang merupakan gamet betina terdapat
didalam bakal biji.
1.a.
Sporogenesis dan mikrogametogenesis
1.
Mikrosporogenesis dan mikrogametogenesis
a).
Mikrosporogenesis
Benang
sari terdiri dari kepala sari (antera) dan tangkai Sari (filamon). Kepala sari
merupakan organ yang sangat penting karena di dalamnya terdapat mikrosporangia.
Yang merupakan tempat berkembangnya gametofit jantan. Pada umumnya suatu antera
trdiri dari 2 ruang sari (teka) dan masing-masing memiliki dua ruang lokuli.
Lokuli berisi mikrospora disebut sporangium.
Pada awal
kepala sari muda didalam lokulomentum (yaitu dibawa epidermis) tersusun dari
jarigan prenkimatis yang homogeny. Sebelum sel-sel induyk mikrospora menjadi
mikrospora maka sel-sel ini akan mengalami pembelahan meosis. Pada pembelahan
meosis I menghasilkan dua sel, dan [ada pembelahan ini terjadi reduksi jumlah
kromosom yaitu terdiri dari 2n kromosom menjadi n kromosom untuk masing-masing
sel yang dihasilkan yaiut butir polen.
b).
Mikrogametogenesis
Mikrospora
merupakan awal perkembangan gametofit jantan. Selama Gametogenesis inti serbuk
sari membelah menghasilkan inti vegetative dan inti generative, yang tidak sama
besar. Sel vegetative lebih besar dari sel generative. Inti sel generative
membelah secara mitosis dan menghaslkan 2 sel sperma.
Setelah
pembelahan mitosis sel vegeratif melanjutkan pertumbuhan, organel sel bertambah
jumlah dan ukurannya, Vakuola makin lama menghilang. Sel generative bentuknya
speris, setelah lepas dari dinding sel.
a).
Megasporogenesis
Beberapa
tumbuhan Angiospermae mempunyaimegasporofil (daun buah) yang berkembang ke
dalam suatu pistilium. Pistilium biasanya mengalami diferensiasi menjadi tiga
bagian, Yaitu :
b).
Megagametogenesis
Organisasi
kantong embrio yang dewasa terdiri atas 7 sel, yaitu sel sentral yang besar
dengan dua inti kutub, di bagian mikropil 2 sel sinergid dan satu sel telur
serta di bagian khalaza 3 sel antipoda. Perkembangan kantong embrio dimulai
dengan memanjangnya inti megaspore yang berfungsi.
1.b.
Penyerbukan (poinasi)
Penyerbukan
adalah jatuhnya serbuk sari ke kepala putik untuk tumbuhan biji tertutup, atau
jatuhnya serbuk sari langsung pada bakal biji untuk tumbuhan biji terbuka.
Sedangkan pembuahan adalah terjadinya persatuan atau peleburan inti sel telur
dengan inti sel sperma didalam kantung lembaga.
1.c.
Pembuahan
Pada
Angiospermae gametofit betina terletak jauh disebelah dalam ruang ovarium, dan
jauh dari stigma. Pada Angiospermae butir polen tertimbun pada stigma. Sel-sel
stigma mengeluarkan cairan yang seperti lendir disebut eksulat. Pada umumnya
hanya ada satu tabung polen pada butiran polen yang disebut monosifonous.
Setelah tabung polen tumbuh, tabung polen tersebut akan
melalui papilla stigma dan menembus jaringan stillus. Stillus
dibagi menjadi 3 tipe yaitu :
Setelah tabung polen sampai pada bagian
atas ovarium kemudian masuk kedalam gametofit betina. Berdasarkan cara masuknya
tabung polen kedalam ovulum ada 3 macam pembuahan yaitu :
a).
Porogami : Tabung polen masuk melalui mikropil
b).
Khalasogami : Bulu masuk melalui Khalaza
c). Mesogami
: Bulu masuk melalui funikulus
1.d.
Embriogenesis
Telur
yang sudah dibuahi disebut zigot, ini merupakan sel tunggal yang bersifat
diploid. Pembelahan zigot yang pertama [ada kebanyakan Angiospermae adalah
dengan dinding melintang, sehingga menghasilkan proembrio 2 sel. Dari proembrio
sel ini :
a). Sel
bagian atas disebut sel terminal (sel apikal), merupakan sel yang jauh dari
mikrofil.
b). Sel bagian bwah disebut sel bawah, merupakan sel yang
letaknya dekat dengan mikropil.
Pembelahan zigot dengan dinding tegak lurus atau miring
adalah jarang. Perkembangan awal proembrio pada monokotil dan dikotil adalah
sams sampai stadium aktant (8 sel).