Tumbuhan Lumut (Artikel Lengkap)

Follow @HediSasrawan

Tumbuhan lumut atau bryophyta adalah klasifikasi informal yang terdiri dari tiga divisi tumbuhan non-vaskuler yaitu lumut hati, lumut tanduk, dan lumut daun. Ukurannya terbatas dan lebih memilih habitat lembab meskipun lumut dapat bertahan hidup di lingkungan yang lebih kering. Terdapat sekitar 20.000 spesies bryophyta.

Bryophyta memiliki sistem reproduksi tertutup (gametangia dan sporangia), tetapi tidak menghasilkan bunga atau biji. Tumbuhan lumut bereproduksi melalui spora. Bryophyta dianggap sebagai parafiletik dan bukan monofiletik, meskipun beberapa penelitian menghasilkan hasil yang bertentangan. Meskipun demikian, istilah ini tetap digunakan sebagai klasifikasi informal. Istilah bryophyte berasal dari bahasa Yunani βρύον (bryon) yang berarti “lumut pohon, hijau tiram” dan φυτόν (phyton) yang berarti “tanaman”.

1. Ciri-Ciri Tumbuhan Lumut

Selengkapnya: 16 Ciri-Ciri Tumbuhan Lumut (Bryophyta)

Ciri-ciri bryophyta adalah sebagai berikut:

1. Siklus hidup didominasi oleh fase gametofit.
2. Berukuran kecil, kebanyakan tidak sampai 1-2 cm. Meskipun ada yang sampai 20 cm.
3. Sporofit tidak bercabang.
4. Tidak memiliki jaringan pembuluh vaskuler sejati yang mengandung lignin. Meskipun beberapa diantaranya memiliki jaringan khusus untuk mengangkut air.

2. Habitat Tumbuhan Lumut

Bryophyta ada di berbagai habitat. Ia dapat ditemukan tumbuh di berbagai suhu (arktik yang dingin sampai gurun yang panas), ketinggian (permukaan laut sampai pegunungan alpen), dan kelembaban (gurun yang kering sampai hutan hujan yang basah). Bryophyta dapat tumbuh di tempat yang tidak bisa melakukan vaskularisasi tanaman karena ia tidak bergantung pada akar untuk mengambil nutrisi dari tanah. Tumbuhan lumut dapat bertahan hidup di bebatuan dan tanah tandus.

3. Siklus Hidup Tumbuhan Lumut

Siklus hidup tumbuhan lumut. Gametofit (haploid) ditunjukkan di area berwarna hijau (kanan), sedangkan sporofit (diploid) berwarna ungu muda (kiri).

Seperti semua tanaman darat, bryophyta memiliki siklus hidup dengan pergantian generasi. Dalam setiap siklus, gametofit haploid masing-masing selnya mengandung sejumlah kromosom tidak berpasangan, bergantian dengan sporofit diploid yang selnya mengandung dua pasang kromosom yang berpasangan. Gametofit menghasilkan sel sperma dan sel telur haploid yang berfusi membentuk zigot diploid yang tumbuh menjadi sporofit. Sporofit menghasilkan spora haploid oleh meiosis. Spora akan beterbangan dibawa angin yang nantinya akan tumbuh menjadi gametofit.

Bryophyta adalah tumbuhan dominan gametofit, yang berarti generasi tumbuhan yang paling menonjol dan berumur panjang adalah gametofit haploid. Sporofit diploid hanya muncul sesekali. Sporofit selalu tidak bercabang dan menghasilkan sporangium tunggal (kapsul produksi spora).

Lumut hati, lumut daun, dan lumut tanduk menghabiskan sebagian besar hidup mereka sebagai gametofit. Gametangia (organ penghasil gamet), arkegoium, dan anteridium diproduksi di gametofit, kadang-kadang di ujung tunas, di ketiak daun, atau tersembunyi di bawah thalli.

Sel telur yang dibuahi menjadi zigot berkembang menjadi embrio sporofit di dalam arkegonium. Sporofit yang matang tetap melekat pada gametofit yang terdiri dari tangkai yang disebut seta dan satu sporangium atau kapsul. Di dalam sporangium, spora haploid diproduksi oleh proses meiosis. Kemudian spora tersebar yang lebih disebabkan karena angin. Jika spora mendarat di lingkungan yang sesuai, spora berkembang menjadi gametofit baru.

4. Klasifikasi dan Filogeni Tumbuhan Lumut

Secara tradisional, semua tanaman darat tanpa jaringan vaskuler diklasifikasikan dalam kelompok taksonomi tunggal, sering kali dalam divisi atau filum. Baru-baru ini, penelitian filogenetik mempertanyakan apakah bryophyta membentuk kelompok monofiletik sehingga dengan demikian apakah mereka harus membentuk takson tunggal. Meskipun sebuah studi tahun 2005 mendukung pandangan tradisional bahwa bryophyta membentuk kelompok monofiletik, pada tahun 2010 konsensus luas telah muncul bahwa bryophyta secara keseluruhan merupakan parafiletik, meskipun masing-masing dari tiga kelompok yang masih ada adalah monofiletik.

Tiga klade bryophyta (yang dapat diperlakukan sebagai divisi) adalah lumut hati (marchantiophyta), lumut daun (bryophyta), dan lumut tanduk (anthocerotophyta). Tumbuhan vaskuler atau trakeofit (tracherophyta) membentuk klade keempat. Berdasarkan analisis, lumut tanduk adalah saudara dati tanaman vaskuler dan lumut hati adalah saudara dari semua tanaman darat lainnya termasuk lumut tanduk dan lumut daun.

Studi filogenetik terus menghasilkan hasil yang bertentangan. Khususnya yang didasarkan pada urutan gen yang menunjukkan bryophyta merupakan parafiletik, sedangkan berdasarkan pada terjemahan asam amino dari gen yang sama menunjukkan mereka monofiletik. Sebuah studi tahun 2014 menyimpulkan bahwa bias komposisi bertanggung jawab atas perbedaan ini dan bahwa bryophyta adalah monofiletik. Masalah ini tetap tidak terpecahkan.

4.1 Pandangan Parafiletik

Ketika tanaman yang sudah punah diperhitungkan, gambaran sedikit berubah. Beberapa tanaman darat yang sudah punah seperti horneophyta bukanlah bryophyta, tetapi juga bukan tumbuhan vaskuler karena tidak memiliki jaringan angkut sejati. Perbedaan yang berbeda diperlukan. Dalam bryophyta, sporofit adalah struktur bercabang sederhana dengan organ pembentuk spora tunggal (sporangium). Di semua tanaman darat lainnya, sporofit bercabang dan membawa banyak sporangia. Telah diperdebatkan bahwa kontras antara bryophyta dan tanaman lainnya karena banyak lumut telah memiliki pembuluh angkut yang berkembang dengan baik. Kontras yang ditampilkan dalam diagram di bawah sedikit berbeda:

4.2 Pandangan Lain

Sebuah alternatif filogeni berdasarkan asam amino (bukan gen), menunjukkan bryophyta sebagai kelompok monofiletik.

Jika filogeni ini terbukti benar, maka sporofit kompleks dari tanaman vaskuler yang masih hidup mungkin telah berevolusi secara independen dari sporofit sederhana yang tidak bercabang di byrophyta. Penelitian lain menunjukkan kelompok monofiletik yang terdiri dari lumut hati dan lumut daun, dengan lumut tanduk menjadi saudara bagi tanaman vaskuler.

5. Evolusi Tumbuhan Lumut

Antara 510-630 juta tahun yang lalu, tanaman darat berevolusi dari tanaman air, khususnya ganggang hijau. Studi filogenetik molekuler menyimpulkan bahwa bryophyta adalah garis keturunan paling awal yang menyimpang dari tanaman darat yang masih ada hingga saat ini. Bryophyta memberi wawasan migrasi tanaman dari lingkungan perairan ke daratan. Sejumlah fitur fisik menghubungkan bryophyta dengan tanaman darat dan tanaman air.

5.1 Kemiripan Tumbuhan Lumut dengan Tumbuhan Darat

Adaptasi berbeda yang diamati pada byrophyta telah memungkinkan tanaman mengkolonisasi lingkungan darat bumi. Untuk mencegah jaringan tanaman mengering di lingkungan darat, kutikula lilin yang menutupi jaringan lunak tanaman memberikan perlindungan dari kekeringan. Perkembangan gametangia memberikan perlindungan lebih lanjut khusus untuk gamet. Bryophyta juga memiliki perkembangan embrio yang merupakan adaptasi signifikan yang terlihat pada tanaman darat. Sementara itu, bryophyta tidak memiliki jaringan pembuluh angkut yang benar-benar tervaskularisasi. Tumbuhan lumut memiliki organ yang memiliki fungsi spesifik, mirip dengan fungsi daun dan batang pada tanaman darat tingkat lebih tinggi.

5.2 Kemiripan Tumbuhan Lumut dengan Tumbuhan Air

Bryophyta juga menunjukkan hubungan dengan leluhurnya yaitu tumbuhan akuatik. Mereka berbagi berbagai fitur dengan nenek moyang ganggang hijau mereka. Ganggang hijau dan bryophyta memiliki klorofil a dan b dengan struktur kloroplas serupa. Bryophyta bergantung pada air untuk reproduksi dan kelangsungan hidup. Lapisan tipis air di permukaan tanaman diperlukan untuk memungkinkan pergerakan sel sperma antar gametofit dan fertilisasi sel telur.

6. Perbandingan Morfologi Tumbuhan Lumut

Berikut adalah ringkasan perbandingan morfologi gametofit dari tiga kelompok bryophyta:

	Lumut Hati	Lumut Daun	Lumut Tanduk
Struktur	Thallus atau foliose	Foliose	Thallus
Simetri	Dorsiventral atau radial	Radial	Dorsiventral
Rizoid	Uniseluler	Pluriseluler	Uniseluler
Kloroplas/sel	Banyak	Banyak	Satu
Protonema	Berkurang	Ada	Tidak ada
Gametangia (anteridium dan arkegonium)	Superficial	Superficial	Dalam

Sedangkan berikut adalah ringkasan perbandingan morfologi sporofit dari tiga kelompok bryophyta:

	Lumut Hati	Lumut Daun	Lumut Tanduk
Stomata	Tidak ada	Ada	Ada
Struktur	Kecil, tanpa klorofil	Besar, dengan klorofil	Besar, dengan klorofil
Ketahanan	Tidak tahan	Tahan	Tahan
Pertumbuhan	Terbatas	Terbatas	Berkelanjutan
Seta	Ada	Ada	Tidak ada
Bentuk kapsul	Sederhana	Terdiferensiasi	Memanjang
Pematangan spora	Simultan	Simultan	Bertahap
Penyebaran spora	Elater	Gigi peristome	Pseudo-elater
Columella	Tidak ada	Ada	Ada
Dehisensi	Memanjang atau tidak beraturan	Melintang	Memanjang

7. Manfaat Tumbuhan Lumut

7.1 Manfaat Tumbuhan Lumut bagi Lingkungan

1. Pengkondisian tanah. Bryophyta membantu meningkatkan retensi air dan ruang udara di dalam tanah.
2. Bioindikator. Bryophyta digunakan dalam studi polusi untuk menunjukkan polusi tanah seperti keberadaan logam berat, polusi udara, dan radiasi UV-B.
3. Kebun lumut. Kebun di Jepang dirancang dengan lumut untuk menciptakan suasana yang lebih suci dan damai.
4. Pestisida. Beberapa bryophyta menghasilkan pestisida alami. Seperti lumut hati Plagiochila yang menghasilkan zat kimia yang beracun bagi tikus. Bryophyta lain menghasilkan bahan kimia yang melindunginya agar tidak dimakan siput. Ketika Phythium sphagnum ditaburkan di tanah tempat biji berkecambah, ia akan menghambat pertumbuhan jamur yang dapat membunuh kecambah muda.

7.2 Manfaat Tumbuhan Lumut bagi Dunia Komersil

1. Bahan bakar.
2. Pengemasan. Sifat antibiotik dan tahan air bryophyta membuatnya berguna untuk dijadikan bahan baku kemasan sayuran, bunga, dan ubi-ubian.
3. Penutup luka. Sifat antibiotiknya juga menjadikannya berguna untuk menutup luka saat Perang Dunia I.