Tanaman

Tumbuhan adalah salah satu dari enam kelompok besar (kerajaan) makhluk hidup. Mereka adalah eukariota autotrofik, yang berarti mereka memiliki sel yang kompleks, dan membuat makanan sendiri. Biasanya mereka tidak bisa bergerak (tidak termasuk pertumbuhan).

Tumbuhan mencakup jenis-jenis yang sudah dikenal seperti pohon, herba, semak-semak, rerumputan, tanaman merambat, pakis, lumut, dan ganggang hijau. Studi ilmiah tentang tumbuhan, yang dikenal sebagai botani, telah mengidentifikasi sekitar 350.000 spesies tumbuhan yang masih ada (hidup). Jamur dan ganggang non-hijau tidak diklasifikasikan sebagai tumbuhan.

Sebagian besar tumbuhan tumbuh di tanah, dengan batang di udara dan akar di bawah permukaan. Beberapa mengapung di atas air. Bagian akar menyerap air dan beberapa nutrisi yang dibutuhkan tanaman untuk hidup dan tumbuh. Ini memanjat batang dan mencapai daun. Penguapan air dari pori-pori di daun menarik air melalui tanaman. Ini disebut transpirasi.

Tumbuhan membutuhkan sinar matahari, karbondioksida, mineral dan air untuk membuat makanan melalui fotosintesis. Zat hijau pada tumbuhan yang disebut klorofil memerangkap energi dari Matahari yang dibutuhkan untuk membuat makanan. Klorofil sebagian besar ditemukan di daun, di dalam plastid, yang berada di dalam sel daun. Daun dapat dianggap sebagai pabrik makanan. Daun tanaman bervariasi dalam bentuk dan ukuran, tetapi daun selalu merupakan organ tanaman yang paling cocok untuk menangkap energi matahari. Setelah makanan dibuat di dalam daun, makanan tersebut diangkut ke bagian lain dari tanaman seperti batang dan akar.

Kata "menanam" juga bisa berarti tindakan menaruh sesuatu di dalam tanah. Contohnya, petani menanam benih di ladang.

Fotosintesis adalah proses yang dilakukan oleh daun pada tanaman. Daun adalah satu-satunya bagian tanaman yang dapat melakukan proses ini (karena mereka beradaptasi). Anda bisa membuat prosesnya lebih cepat dengan menambahkan lebih banyak CO2, cahaya dan klorofil.

Daun hijau dan bunga kuning dari tanaman bakung

Jenis-jenis tanaman

Ganggang hijau:

Tumbuhan darat (embriofit)

Tumbuhan non-vaskular (Bryophytes):

Lumut hati
Lumut
Lumut tanduk
† Horneophytopsida

Tumbuhan vaskular (trakeofit)

Lycopodiophyta-clubmosses
Pteridophyta: tumbuhan paku

Pteridopsida: pakis-pakis yang khas
Sphenopsida: ekor kuda
Marattiopsida: kelompok pakis yang berbeda
Psilotopsida: kelompok saudara dari semua pakis lainnya

† Rhyniophyta-rhyniophytes
† Zosterophyllophyta-zosterophylls
† Trimerofitofita-trimerofita
† Progymnospermophyta
Tumbuhan berbiji (spermatofit)

† Pteridospermatophyta: pakis biji
Pinophyta: tumbuhan runjung
Cycadophyta: sikad-sikad
Ginkgophyta: pohon ginkgo
Gnetophyta: kelompok saudara dari Angiospermae
Magnoliophyta atau Angiospermae (tumbuhan berbunga)

Dikotil
Monokotil

† Nematofit

Pabrik makanan tanaman

Setidaknya beberapa sel tumbuhan mengandung organel fotosintetik (plastid) yang memungkinkan mereka membuat makanan untuk diri mereka sendiri. Dengan sinar matahari, air, dan karbon dioksida, plastid membuat gula, molekul dasar yang dibutuhkan oleh tanaman. Oksigen bebas (O₂ ) diproduksi sebagai produk sampingan fotosintesis.

Kemudian, di dalam sitoplasma sel, gula dapat diubah menjadi asam amino untuk protein, nukleotida untuk DNA dan RNA, dan karbohidrat seperti pati. Proses ini membutuhkan mineral tertentu: nitrogen, kalium, fosfor, besi dan magnesium.

Nutrisi tanaman

Nutrisi tanaman adalah studi tentang unsur-unsur kimia yang diperlukan untuk pertumbuhan tanaman.

Makronutrien:

N = Nitrogen (Karbohidrat)
P = Fosfor (ATP dan siklus energi)
K = Kalium (pengaturan air)
Ca = Kalsium (pengangkutan nutrisi lainnya)
Mg = Magnesium (enzim)
S = Sulfur (beberapa asam amino)
Si = Silikon (dinding sel)

Mikronutrien (elemen jejak) meliputi:

Cl = Klorin (osmosis dan keseimbangan ion)
Fe = Zat besi (fotosintesis dan ko-faktor enzim)
B = Boron (transportasi gula dan pembelahan sel)
Mn = Mangan (membangun kloroplas)
Na = Natrium (beragam)
Zn = Seng (banyak enzim)
Cu = Tembaga (fotosintesis)
Ni= Nikel (enzim)
Mo = Molybdenum (ko-faktor enzim)

Kloroplas yang terlihat dalam sel Plagiomnium affine

Akar

Akar tanaman memiliki dua fungsi utama. Pertama, akar menjangkarkan tanaman ke tanah. Kedua, akar menyerap air dan berbagai unsur hara yang terlarut dalam air dari dalam tanah. Tumbuhan menggunakan air untuk membuat makanan. Air juga memberikan dukungan bagi tanaman. Tanaman yang kekurangan air menjadi sangat lemas dan batangnya tidak dapat menopang daunnya. Tumbuhan yang berspesialisasi di daerah gurun disebut xerofit atau freatofit, tergantung pada jenis pertumbuhan akarnya.

Air diangkut dari akar ke seluruh tanaman melalui pembuluh khusus di dalam tanaman. Ketika air mencapai daun, sebagian menguap ke udara. Banyak tanaman membutuhkan bantuan jamur untuk membuat akarnya bekerja dengan baik. Simbiosis tanaman/jamur ini disebut mikoriza. Bakteri Rhizobia dalam bintil akar membantu beberapa tanaman mendapatkan nitrogen.

Reproduksi tanaman berbunga

Bunga dan penyerbukan

Bunga adalah organ reproduksi hanya dari tumbuhan berbunga (Angiospermae). Kelopak bunga sering berwarna cerah dan beraroma untuk menarik serangga dan penyerbuk lainnya. Benang sari adalah bagian jantan dari tanaman. Benang sari terdiri atas filamen (tangkai) yang memegang kepala sari, yang menghasilkan serbuk sari. Serbuk sari diperlukan bagi tanaman untuk menghasilkan biji. Karpel adalah bagian betina dari bunga. Bagian atas karpel berisi kepala putik. Gaya adalah leher karpel. Ovarium adalah bagian yang membengkak di bagian bawah karpel. Ovarium menghasilkan biji. Sepal adalah daun yang melindungi bunga sebagai kuncup.

Proses dimana serbuk sari dipindahkan dari satu bunga ke bunga lainnya disebut penyerbukan. Perpindahan ini bisa terjadi dalam berbagai cara. Serangga seperti lebah tertarik pada bunga yang cerah dan beraroma. Ketika lebah masuk ke dalam bunga untuk mengumpulkan nektar, serbuk sari yang runcing akan menempel pada kaki belakang mereka. Kepala putik yang lengket pada bunga lain menangkap serbuk sari ketika lebah mendarat atau terbang di dekatnya.

Beberapa bunga menggunakan angin untuk membawa serbuk sari. Benang sari mereka yang menjuntai menghasilkan banyak serbuk sari yang cukup ringan untuk dibawa oleh angin. Bunganya biasanya kecil dan tidak terlalu berwarna. Stigma bunga-bunga ini berbulu dan menggantung di luar bunga untuk menangkap serbuk sari saat jatuh.

Wisatawan benih

Tumbuhan menghasilkan banyak spora atau biji. Tumbuhan rendah seperti lumut dan pakis menghasilkan spora. Tumbuhan berbiji adalah Gymnospermae dan Angiospermae. Jika semua biji jatuh ke tanah di samping tanaman, maka area tersebut akan menjadi penuh sesak. Mungkin tidak ada cukup air dan mineral untuk semua biji. Biji biasanya memiliki beberapa cara untuk sampai ke tempat baru. Beberapa biji bisa disebarkan oleh angin atau air. Biji di dalam buah yang berair akan tersebar setelah dimakan. Kadang-kadang, biji menempel pada hewan dan tersebar dengan cara itu.

Fosil

Pertanyaan tentang fosil tumbuhan paling awal tergantung pada apa yang dimaksud dengan kata "tumbuhan".

Jika yang dimaksud tumbuhan adalah fototrof yang menggunakan klorofil, maka sianobakteri dalam stromatolit adalah fosil pertama, 3.450 juta tahun yang lalu (mya) pada eon Archaean. Ketepatan yang luar biasa ini dimungkinkan karena fosil-fosil tersebut terjepit di antara aliran lava yang dapat ditanggali secara tepat dari kristal zirkon yang tertanam.
Jika yang dimaksud dengan tumbuhan adalah semua jenis ganggang, maka ganggang merah yang paling awal diketahui hidup 1,6 miliar tahun yang lalu. Fosil-fosilnya baru-baru ini ditemukan di India.
Jika yang dimaksud tumbuhan adalah tumbuhan hijau, Viridiplantae, maka fosil pertama adalah ganggang hijau. Ini mungkin adalah posisi mayoritas di antara ahli botani profesional. Ada bukti yang meyakinkan untuk monophylyly dari ganggang hijau charophyte dan embryophytes. Masih ada dua pilihan:

Acritarchs (sekelompok mikrofosil berdinding organik) mungkin merupakan kista reproduksi ganggang hijau. Jika demikian, mereka hadir di era Neoproterozoikum, 1000 mya.
Jika tidak, ada peningkatan besar dalam ganggang planktonik sekitar 540 mya pada periode Kambrium.

Jika yang dimaksud tumbuhan adalah tumbuhan darat, fosil pertama ada di Silurian.

Pada Silurian, fosil seluruh tanaman diawetkan, termasuk lycophyte Baragwanathia. Dari Devonian, fosil-fosil rhyniophytes yang terperinci telah ditemukan. Fosil-fosil awal tumbuhan purba ini menunjukkan sel-sel individu di dalam jaringan tumbuhan. Periode Devonian juga menyaksikan evolusi pohon pertama dalam catatan fosil, Wattezia. Pohon mirip pakis ini memiliki batang dengan pelepah, dan menghasilkan spora.

Batu bara merupakan sumber utama fosil tumbuhan Palaeozoikum, dengan banyak kelompok tumbuhan yang ada pada masa ini. Tumpukan sisa-sisa tambang batu bara adalah tempat terbaik untuk mengumpulkannya; batu bara itu sendiri adalah sisa-sisa fosil tumbuhan, meskipun detail struktural fosil tumbuhan jarang terlihat pada batu bara. Di Hutan Fosil di Victoria Park di Glasgow, tunggul-tunggul pohon Lepidodendron ditemukan dalam posisi pertumbuhan aslinya.

Pohon filogenetik tumbuhan, menunjukkan clade utama dan kelompok tradisional. Kelompok monofiletik berwarna hitam dan paraphyletics berwarna biru. Diagram menurut asal-usul simbiogenetik sel tumbuhan, dan filogeni alga, bryophytes, tumbuhan vaskular, dan tumbuhan berbunga.

Halaman terkait

Pertanyaan dan Jawaban

T: Apa itu tumbuhan?

J: Tumbuhan adalah salah satu dari lima kelompok besar (kerajaan) makhluk hidup. Mereka adalah eukariota autotrofik, yang berarti mereka memiliki sel yang kompleks, dan membuat makanan mereka sendiri. Biasanya mereka tidak bisa bergerak (tidak termasuk pertumbuhan). Tumbuhan mencakup jenis-jenis yang sudah dikenal seperti pohon, herba, semak-semak, rumput, tanaman merambat, pakis, lumut, dan ganggang hijau.

T: Berapa banyak spesies tumbuhan yang telah diidentifikasi?

J: Studi ilmiah tentang tumbuhan telah mengidentifikasi sekitar 350.000 spesies tumbuhan yang masih ada (hidup).

T: Di mana sebagian besar tumbuhan tumbuh?

J: Sebagian besar tumbuhan tumbuh di tanah dengan batang di udara dan akar di bawah permukaan. Sebagian lagi mengapung di atas air.

T: Apa yang dibutuhkan tumbuhan untuk hidup dan tumbuh?

J: Tumbuhan membutuhkan sinar matahari, karbon dioksida, mineral dan air untuk membuat makanan melalui fotosintesis.

T: Apa itu klorofil?

J: Klorofil adalah zat hijau yang ditemukan pada tanaman yang memerangkap energi dari Matahari yang dibutuhkan untuk membuat makanan. Sebagian besar ditemukan pada daun di dalam plastid yang berada di dalam sel daun.

T: Apa yang dimaksud dengan transpirasi?

J: Transpirasi adalah ketika penguapan air dari pori-pori di daun menarik air melalui tanaman.

T: Apa arti "tanaman" selain jenis organisme hidup?

J: "Tanaman" juga bisa berarti tindakan menaruh sesuatu di dalam tanah seperti petani menanam benih di ladang.