1. Asal-usul Evolusi Tumbuhan | Para ahli paleobotani yang mencari asal-usul evolusi tumbuhan telah
lama berdebat tentang apa yang menyusun bukti fosil tertua dari tumbuhan darat. Pada tahun 1970-an,
para peneliti menemukan spora fosil yang berasal dari periode Ordovisium, berumur lebih dari 475 juta
tahun. Walaupun spora fosil mirip dengan spora tumbuhan yang masih ada, mereka juga memiliki
beberapa perbedaan yang mencolok. Misalnya, spora tumbuhan masa kini biasanya disebarkan sebagai
butiran tunggal, namun spora fosil berfusi bersama ke dalam kelompok yang terdiri dari dua atau empat
butir. Perbedaan ini memunculkan kemungkinan bahwa spora fosil bukan dihasilkan oleh tumbuhan,
namun oleh beberapa alga kerabatnya yang sudah punah. Lebih lanjut, fragmen jaringan tubuh
tumbuhan tertua yang sudah diketahui ternyata lebih muda 50 juta tahun daripada spora-spora yang
membingungkan itu.
Pada tahun 2003, para saintis dari Inggris dan Oman, negara di Timur Tengah, menyingkapkan sedikit
misteri ini ketika mereka mengekstraksi spora dari bebatuan berumur 475 juta tahun dari Oman. Tidak
seperti spora-spora ini tertanam dalam materi kutikula tumbuhan yang mirip dengan jaringan pembawa
spora pada tumbuhan yang masih ada saat ini. Setelah mengungkapkan fragmen-fragmen kecil dari
jaringan lain yang jelas-jelas dimiliki oleh tumbuhan, para saintis menyimpulkan bahwa spora-spora dari
Oman memprepresentasikan tumbuhan fosil, bukan alga.
Dari zaman apapun tepatnya tumbuhan darat pertama berasal, spesies-spesies nenek moyang itu
memunculkantumbuhan darat masa kini yang sangat beraneka ragam. Salah satu cara untuk
membedakan tumbuhan adalah dengan mengetahui apakah mereka memiliki sistem jaringan vaskular
yang ekstensif, sel-sel yang bergabung menjadi tabung-tabung yang mentranspor air dan nutrien ke
seluruh tubuh tumbuhan. Kebanyakan tumbuhan memiliki sistem jaringan vaskular yang kompleks
sehingga disebut tumbuhan vaskular. Tumbuhan yang tidak memiliki sistem transpor yang ekstensif,
lumut hati, lumut tanduk, dan lumut daun yang disebut tumbuhan nonvaskular, walaupn beberapa
lumut daun memiliki jaringan vaskular yang sederhana. Tumbuhan nonvaskular seringkali disebut secara
informal sebagai briofit dari kata Yunani Bryon, lumut, dan phyton, tumbuhan.
Walaupun istilah briofit umum digunakan untuk merujuk semua tumbuhan nonvaskular, debat terus
berlanjut tentang hubungan antara lumut hati, lumut tanduk, dan lumut daun dan antara lumut-lumut
tersebut dengan tumbuhan vaskular. Sementara beberapa penelitian molekular telah menyimpulkan
bahwa briofit tidak membentuk kelompok monofiletik, beberapa analisis terbaru terhadap sekuens
2. asam amino dalam kloroplas menyatakan bahwa briofit memang membentuk satu klad. Terlepas
apakah briofit adalah monofiletik atau bukan, mereka memiliki sejumlah ciri turunan yang sama dengan
tumbuhan vaskular, seperti embrio multiselular dan meristem apikal, meskipun tidak memiliki banyak
inovasi seperti tumbuhan vaskular, misalnya akar dan daun sejati.
Tumbuhan vaskular, yang membentuk sebuah klad yang mencakup sekitar 93% dari semua spesies
tumbuhan, dapat dikategorikan lebih lanjut menjadi klad-klad yang lebih kecil. Dua dari klad-klad ini
adalah likofit atau (lumut gada dan kerabatnya) dan pterofit (pakir dan kerabatnya). Tumbuhan pada
masing-masing klad ini tidak memiliki biji, alasan mengapa kedua klad tersebut secara kolektif sering
disebut sebagai tumbuhan vaskular tak berbiji. Akan tetapi, tumbuhan tak berbiji adalah kelompok
parafiletik, bukan monofiletik. Kelompok-kelompok seperti tumbuhan vaskular tak berbiji terkadang
disebut grad, sekumpulan organisme yang memiliki kesamaan tingkat organisasi atau adaptasi biologis.
Walaupun grad dapat bersifat informatif dengan mengelompokkan organisme-organisme berdasarkan
ciri-ciri biologis yang penting, mereka bisa menyesatkan dalam hal-hal yang lain. Pterofit, misalnya,
memiliki nenek moyang bersama yang lebih muda dengan tumbuhan berbiji dibandingkan dengan
likofit. Akibatnya, kita akan menduga pterofit dan tumbuhan berbiji memiliki ciri-ciri kunci yang sama
yang tidak ditemukan pada likofit dan memang demikian. Klad ketiga dari tumbuhan vaskular terdiri dari
tumbuhan berbiji, yang mewakili mayoritas spesies tumbuhan yang masih ada. Biji adalah embrio yang
dikemas dengan persediaan nutrien di dalam selubung pelindung. Tumbuhan berbiji dapat dibagi
menjadi dua kelompok, gimnosperma dan angiosperma, berdasarkan ketiadaan atau keberadaan ruang-
ruang tertutup tempat biji mengalami pematangan. Gimnosperma dari kata yunani gymnos yaitu
telanang dan sperm yaitu biji. Dikelompokkan sebagai tumbuhan berbiji telanjang karena biji-bijinya
tidak tertutup didalam ruang. Spesies gimnospermae yang masih ada, yang paling akrab dengan kita di
antaranya adalah konifera barangkali membentuk satu klad. Angiosperma (dari kata Yunani angion
berarti wadah) adalah klad besar yang terdiri atas semua tumbuhan berbunga. Biji angiosperma
berkembang di dalam ruangan yang disebut ovarioum yang berasal di dalam ruangan yang disebut
ovarium, yang berasal di dalam bunga dan matang menjadi buah. Hampir 90% spesies tumbuhan yang
masih ada merupakan angiosperma.
Kemudian berfokus hanya pada hubungan di antara garis-garis keturunan yang masih ada. Para ahli
paleobotani juga telah menemukan fosil-fosil yang berasal dari garis-garis keturunan tumbuhan yang
sudah punah. Banyak diantara fosil-fosil ini mengungkapkan tahap-tahap intermediet dalam
kemunculan kelompok-kelompok tumbuhan yang berbeda-beda di Bumi saat ini.
Biologi Edisi Kedelapan Jilid 2, Campbell dkk..
Munculnya sel fotosintetik tampaknya mengubah kondisi bumi yang semula tanpa oksigen menjadi
beroksigen, terbentuknya lapisan izon, dan kemudian menimbulkan perubahan pada prokariotik
yang anaerob. Salah satu akibatnya adalah sel prokariotik melakukan simbiosis sehingga muncullah
3. sel yang memilki inti yang disebut sebagai sel eukariotik. Eukariotik berevolusi selama jutaan tahun
sehingga terbentuklah keanekaragaman protista,yaitu eukariot awal. Perkembangan protista
menjadi beberapa kelompok yang mempunyai ciri khas menyebabkan perkembangan sel eukariot
uniselular,multiselular, hingga sel makroselular. Oleh karena itu sistem klasifikasi juga berkembang
seiring dengan kemajuan secara molekuler. Dari sistem 5 kingdom menjadi 8 kingdom, dan
kemudian muncul calon-calon kindom baru, sehingga terbentuklah sistem 3 domain.Salah satu
kindom tersebut adalah Plantae yang terdiri dari Alga Hijau dan Tumbuhan.
Studi evolusi tumbuhan didasarkan pada kesamaan bukti dan pada umumnya memiliki keterbatasan
yang secara umum hampur sama dengan studi evolusi pada hewan, yaitu adanya kenyataan berikut
ini:
1. Tumbuhan tinggi tidak dapat berpindah tempat sehingga kecil kemungkinan terjadinyafosilisasi
apabila tumbuh ditempat yang tidak memungkinkan terjadinya proses fosilisasi.
2. Tumbuhan cenderung menggugurkan bagian- bagiannya,seperti daun, batang, bunga, dan biji.
Jadi daun dan polen yang mengalami fosilisasi mungkin dapat dinyatakan sebagai spesiesyang
berbeda,karena sepintas lalu tidak tampak adanya hubungan organik satu sama lain.Meski pada
kenyataannya berasal dari tumbuhan yang sama.
Walaupun mengenai evolusi tumbuhan tidak ada bukti fosil secara langsung, tetapi diduga dimulai
pada periode Pra Kambrium sebelum era Paleozoic, saat laut bertemu daratan alga hijau telah
mengembangkan ciri-ciri yang memungkinkan bertahan hidup dalam periode kekeringan yang
sebentar-sebentar.
Periode Cambrian
4. Fosil Yuknessia yaitu Makroalgae berdaun tipis seperti daun palem hijau menyerupai rumput laut
modern
Periode Ordovician
Munculnya tumbuhan darat pertama seperti Bryophyta
Periode Silurian
5. Munculnya tumbuhan vaskular pertama yaitu Cooksonia sp
Pada akhir Silurian, keturunan yang mampu hidup ditanah gersang telah muncul dan mulai
menempati lingkungan yang baru, kelompok itu yang disebut sebagai tumbuhan dengan syarat,
yaitu:
1. Mengandung klorofil a dan b
2. Kekurangan daya gerak/ daya berpindah tempat dengan cara pengkerutan serabutnya
3. Mempunyai tubuh yang tersusun dari banyak sel yang berlainan untuk membentuk jaringan dan
organ
4. Mempunyai organ seks yang tersusun dari banyak sel tambahan
5. Menghasilkan keturunan yang disebut embrio yang berkembang sebagian dan dilindungi serta
diberi makan untuk masa tertentu dalam tubuh induknya
Dengan syarat tersebut, Ernest Haeckel menempatkan ALGA (kecuali Cyanophyta) ke dalam dunia Protista,
karena Alga tidak mempunyai persyaratan 4 dan 5.
Periode Devonian
Tumbuhan berkembang dengan cepat dan mengarah pada dominasi tumbuhan pakis
Periode Carboniferus
• Munculnya Calamites sp.
o Tumbuhan pada periode ini menggunakan spora sebagai alat reproduksi dilingkungan
yang lembap
6. Akhir periode ini ditemukan Lycopoda raksasa yang dinamakan Lepidodendron
Periode Permian
• Tumbuhan yang dominan adalah paku-pakuan
• Awal periode ini ditemukan banyak Autunia dan Marattia ( paku ) serta Walchia ( conifer )
Fossil Autunia
Marattia ( paku)
• Munculnya tumbuhan conifer dan ginkgo
7. • Akhir periode ini, Lepidodendron dan Sigillaria jarang ditemukan
Gambaran Mengenai Evolusi Tumbuhan
Latar belakang
evolusi berarti perubahan sifat-sifat yang diwariskan dalam suatu populasi organismedari satu
generasi ke generasi berikutnya. Sifat-sifat yang menjadi dasar dari evolusi dibawa oleh gen yang
diwariskan pada keturunan suatu makhluk hidup. Sifat baru dapat diperoleh dari perubahan gen oleh
mutasi, transfer gen antar populasi, seperti dalam migrasi, atau antar spesies seperti yang terjadi pada
bakteria, serta kombinasi gen melalui reproduksi seksual.
Munculnya sel fotosintetik tampaknya mengubah kondisi bumi yang semula tanpa oksigen menjadi
beroksigen, terbentuknya lapisan izon, dan kemudian menimbulkan perubahan pada prokariotik yang
anaerob.
Salah satu akibatnya adalah sel prokariotik melakukan simbiosis sehingga muncullah sel yang memilki
inti yang disebut sebagai sel eukariotik. Eukariotik berevolusi selama jutaan tahun sehingga terbentuklah
keanekaragaman protista,yaitu eukariot awal.
Ahli botani membagi dunia Tumbuhan ke dalam 2 devisi yaitu Bryophyta dan Tracheophyta.
1. Devisi Bryophyta
• Bryophyta merupakan moyang tumbuhan berpembuluh, merupakan bentuk peralihan dari Algae
dan tumbuhan berpembuluh dengan alasan:
• Strukturnya sederhana
8. • Tidak mempunyai jaringan pembuluh
• Hidup di tempat basah
• Tetapi berdasar catatan fosil, hal tersebut tidak benar, karena tidak ada fosil Bryophyta ditemukan
dalam batuan yang terbentuk sebelum periode Devon, padahal tumbuhan berpembuluh sudah ada
sejak Silur
2. Devisi Tracheophyta
Meskipun anatomi tumbuhan yang pertama tidak diketahui benar, fosil-fosil yang terawal menunjukkan
bahwa organisme Tracheophyta telah mengembangkan sistem pembuluh untuk pengengkutan air dan
makanan ke seluruh tumbuhan
• Menjelang akhir periode Devon muncul 4 kelompok yang berbeda, masing-masing telah
meninggalkan beberapa keturunan sampai sekarang, yaitu kelompok subdevisi Psilophyta, Lycophyta,
Spenophyta dan Pterophyta.
• Keturunannya yang hidup berjumlah ± 260.000 spesies
a. Sub Devisi Psilopsida
·Psilopsida tidak memepunyai akar dan daun (batang di bawah tanah berupa rhizoma dan rimpang) dan
batang tegak di atas tanah, masing-masing mempunyai xilem dan floem
·Empat species yang hidup di masa kini mirip Psilopsida fosil
·Contoh: Psilopsida purba, hanya mempunyai 1 macam spora Psilotum nodum, merupakan Psilopsida
sejati
b. Subdevisi Lycopsida
• Lycopsida merupakan lumut gada
• 1000 spesies Lycopsida sekarang masih ada
• Genus Selaginella dan Lycopodium umum terdapat di Amerika utara
• Lycopodium biasa disebut pinus tanah
• Fosil species bisa mencapai tinggi 3 meter, yang hidup selama periode Missisipi dan Pensylvania dan
sisa-sisanya membantu pembentukan endapan batubara
• Sebagian besar batubara yang ada di dunia terbentuk pada periode tersebut, maka periode Missisipi
dan Pensylvania disebut sebagai periode Karbon
Periode Devonian
9. Tumbuhan berkembang dengan cepat dan mengarah pada dominasi tumbuhan pakis
Periode Carboniferus
· Munculnya Calamites sp.
o Tumbuhan pada periode ini menggunakan spora sebagai alat reproduksi dilingkungan yang lembap
Akhir periode ini ditemukan Lycopoda raksasa yang dinamakan Lepidodendron
Periode Permian
· Tumbuhan yang dominan adalah paku-pakuan
· Awal periode ini ditemukan banyak Autunia dan Marattia ( paku ) serta Walchia ( conifer )
Fossil Autunia
Marattia ( paku)
· ya tumbuhan conifer dan ginkgo
· Akhir periode ini, Lepidodendron dan Sigillaria jarang ditemukan
Gambaran Mengenai Evolusi Tumbuhan
a) GYMNOSPERMAE
• Gymnospermae awal hidup selama periode Mississipi dan Pensylvania, bersama dengan
tumbuhan paku Lycopsida dan sphenopsida, turut berperan dalam pembentukan batubara. Akhir
periode Misissipi muncul Konifer ,Konifer merupakan Gymnospermae tertua dan terbesar
b) ANGIOSPERMAE
Angiospermae muncul pada endapan Jura, akhir era Mesozoic menjadi Tumbuhan dominan, ± 250.000
spesies ditemukan hidup dan sekarang ± 34.000 species dijumpai masih
10. Tumbuhan berkembang dengan cepat dan mengarah pada dominasi tumbuhan pakis
Periode Carboniferus
· Munculnya Calamites sp.
o Tumbuhan pada periode ini menggunakan spora sebagai alat reproduksi dilingkungan yang lembap
Akhir periode ini ditemukan Lycopoda raksasa yang dinamakan Lepidodendron
Periode Permian
· Tumbuhan yang dominan adalah paku-pakuan
· Awal periode ini ditemukan banyak Autunia dan Marattia ( paku ) serta Walchia ( conifer )
Fossil Autunia
Marattia ( paku)
· ya tumbuhan conifer dan ginkgo
· Akhir periode ini, Lepidodendron dan Sigillaria jarang ditemukan
Gambaran Mengenai Evolusi Tumbuhan
a) GYMNOSPERMAE
• Gymnospermae awal hidup selama periode Mississipi dan Pensylvania, bersama dengan
tumbuhan paku Lycopsida dan sphenopsida, turut berperan dalam pembentukan batubara. Akhir
periode Misissipi muncul Konifer ,Konifer merupakan Gymnospermae tertua dan terbesar
b) ANGIOSPERMAE
Angiospermae muncul pada endapan Jura, akhir era Mesozoic menjadi Tumbuhan dominan, ± 250.000
spesies ditemukan hidup dan sekarang ± 34.000 species dijumpai masih
