unit pelajaran 6 - alam tumbuhan peringkat rendah dan adaptasi 1- lumut(1)
Post on 29-Oct-2015
285 Views
Preview:
TRANSCRIPT
B i o d i v e r s i t i d a n A d a p t a s i 1
UNIT PELAJARAN 6
ALAM TUMBUHAN TIDAK BERBIJI - BAHAGIAN I
HASIL PEMBELAJARAN
Di akhir unit ini, anda diharapkan dapat:
1. Mengetahui pengelasan tumbuhan peringkat rendah – lumut.
2. Mengetahui adaptasi lumut.
3. Mengetahui kaitan antara lumut terhadap persekitaran.
PENGENALAN
umut adalah tumbuhan kecil yang sering didapati tumbuh di tempat teduh di atas
permukaan batu, kulit pokok atau tanah yang lembab serta berair. Ia selalu
dilupakan oleh manusia. Jika tumbuhan ini tumbuh di dalam bilik air, ia dibuang.
Tetapi sedarkah kita bahawa lumut ini amat penting kepada kita. Selain daripada
mengindahkan lanskap batuan sungai, ia berkebolehan menampung air melebihi kapasiti
beratnya.
Mari kita selidiki Rajah 6.1. Terdapat tiga jenis lumut utama iaitu lumut jati (moss),
lumut hati (liverwort) dan lumut tanduk (hornwort). Dapatkah anda membezakan
mereka? Bagaimanakah lumut tersebut dikelaskan?
Lumut jati Lumut hati Lumut tanduk
Rajah 6.1
Tuliskan perbandingan ciri-ciri yang anda dapat perhatikan menggunakan Rajah 6.1.
Selamat mencuba.
L
B i o d i v e r s i t i d a n A d a p t a s i 1
ISI KANDUNGAN
Ciri umum lumut
dakah anda pernah terfikir bahawa lumut yang kecil ini mempunyai ciri-ciri unik yang
membolehkannya hidup di kawasan berair? Mengapa tumbuhan ini hidup
berkelompok dalam keadaan sesak? Bagaimana ia menyebar dan membiak?
Secara umum, ciri utama lumut ialah bersaiz kecil, 1 hingga 10 sm tinggi, lembut,
tanpa tisu vaskular, hidup berkelompok dan boleh berfotosintesis. Mari kita pelajari dengan
lebih mendalam tentang ciri lumut ini.
a. Saiz
Ciri yang paling jelas yang boleh diperhatikan pada lumut adalah saiznya yang kecil. Di
kawasan negara utara dan selatan hemisfera, kawasan sejuk atau pergunungan, lumut
boleh mencapai saiz sehingga 10 cm tinggi, manakala di kawasan tropika atau kawasan
yang lebih panas, lumut hanyalah setinggi 1 cm atau kurang.
Saiz yang kecil ini membolehkan lumut sentiasa dalam keadaan basah. Air diperlukan
semasa pembiakan lumut. Banjir yang setinggi 1 ke 2 cm memadai untuk membantu
pembiakan.
b. Morfologi talus
Lumut tidak mempunyai daun, akar dan batang sebenar. Struktur lumut dikenali sebagai
talus. Talus lumut adalah haploid, iaitu mempunyai hanya satu set kromosom (n). Fungsi
setiap bahagian talus:
“Daun” berfungsi dalam fotosintesis dan juga menarik air.
“Akar” atau rizoid mencengkam substrat tanah.
“Batang” atau seta berfungsi untuk menyokong organ pembiakan.
Pertumbuhan lumut amat perlahan. Lumut mempunyai klorofil a dan b, dan juga sperma
yang boleh berenang, sama seperti alga hijau. Bahan simpanan lumut terdiri daripada kanji
dan dinding sel terdiri daripada selulosa, juga sama seperti tumbuhan.
Lumut tidak mempunyai berkas vaskular dan tisu berlignin. Dengan sebab itu, lumut tumbuh
rendah agar boleh menyerap air secara resapan kapilari pada permukaan talus berdaun.
Terdapat juga lumut yang mempunyai gentian tengah (midrib) yang bertindak seperti xilem
dan floem.
Lumut memperolehi air dan nutrien daripada air hujan, habuk atau bahan yang terlarut dalam
air hujan. Rizoid menyerap sedikit air sahaja. Fungsi utamanya ialah memegang lumut
kepada substrat tanah. Kebanyakan air diserap melalui permukaan talus.
Organ pembiakan lumut terletak pada talus. Organ pembiakan jantan atau anteridium
berbentuk seperti balang bermulut (flask) yang mengarah ke atas, manakala organ
pembiakan betina atau arkegonium terletak di bahagian bawah talus (Rajah 6.2).
A
B i o d i v e r s i t i d a n A d a p t a s i 1
(a) (b)
Rajah 6.2 Organ pembiakan (a) betina, arkegonium dan (b) jantan, anteridium
c. Pembiakan
Lumut membiak secara pembiakan aseks dan seks.
Pembiakan aseks
Terdapat dua jenis pembiakan aseks iaitu:
1. Fragmentasi atau penyerpihan talus
2. Penghasilan gemma bagi lumut hati.
Pembiakan seks
Dua jenis organ pembiakan terdapat pada lumut iaitu arkegonium dan anteridium.
Arkegonium adalah organ pembiakan betina, manakala anteridium adalah organ
pembiakan jantan. Kedua-dua organ adalah haploid (n). Persenyawaan gamet
jantan dan betina menghasilkan sporangium yang diploid (2n) yang kemudiannya
menjalani meiosis untuk menghasilkan spora haploid (n). Spora bercambah
membentuk protonema yang haploid (n) yang kemudiannya berkembang menjadi
talus.
d. Selangan generasi dan kitar hidup
Talus lumut adalah haploid, manakala sporangium adalah diploid. Talus lumut haploid
dikenali sebagai generasi gametofit, manakala sporangium yang diploid dikenali sebagai
generasi sporofit.
Generasi sporofit bergantung hidup kepada generasi gametofit. Sumber air, mineral dan
hasil fotosintesis dialirkan ke generasi sporofit. Bahagian sporangium generasi sporofit
menjalani meiosis untuk menghasilkan spora haploid.
Dalam lumut generasi gametofit merupakan generasi yang panjang jangka masanya, atau
dengan kata lain generasi ini yang mendominasi kitar hidup lumut.
B i o d i v e r s i t i d a n A d a p t a s i 1
Pengelasan lumut
ada asasnya lumut dikelaskan sebagai tumbuhan kerana ianya memiliki ciri-ciri
tumbuhan. Walau bagaimanapun, lumut telah diletakkan di bawah divisinya sendiri
yang dikenali sebagai Briofita (Bryophyta).
Rajah 6.2 menunjukkan kedudukan lumut dalam filogeni. Ia dikatakan sebagai perantaraan
di antara tumbuhan bervaskular dan alga hijau, Charophyte. Lumut merupakan tumbuhan
daratan yang masih bergantung kepada air untuk terus hidup, menyebar dan membiak.
Rajah 6.3 Kedudukan lumut dalam pohon filogeni
Lumut dibahagikan kepada tiga kumpulan utama iaitu:
Lumut jati (True mosses)
Lumut hati (Liverworts)
Lumut tanduk (Hornworts)
Menurut kajian filogeni, lumut tanduklah yang paling maju berbanding kumpulan lumut yang
lain. Kita akan membincangkan kesemua kumpulan lumut ini secara lebih terperinci selepas
ini.
Lumut jati
ebanyakan lumut yang tumbuh di tepi longkang, di bawah pokok dan di tempat
lembab serta teduh adalah lumut jati. Lumut ini mempunyai talus berdaun dan
kapsul di hujung. Lebih kurang 12,000 spesies lumut jati telah dikenali.
P
K
B i o d i v e r s i t i d a n A d a p t a s i 1
Lumut jati mempunyai beberapa ciri yang membezakannya daripada lumut lain. Ciri-ciri yang
membezakan lumut jati dengan lumut lain adalah:
Gametofit atau bahagian bertalus daun kebanyakan lumut jati adalah bersimetri radial
(Jika dilihat dari atas. Lihat Rajah 6.4).
Rizoidnya multisel dan tiada kloroplas.
Spora bercambah kepada protonema (bebenang pertama). Protonema berkembang
dengan membentuk cabang. Gametofit tumbuh pada protonema ini. Oleh kerana
spora haploid, protonema juga adalah haploid. Gametofit yang tumbuh daripada
protonema turut haploid.
Gametofitnya sentiasa berdaun. Daun tidak berlobus, disusun secara spiral. Daun
mempunyai urat tengah yang terdiri daripada sebaris sel tebal. Daun tanpa stomata,
sel mesofil maupun, petiol.
Arkegonium dan anteridium pada hujung talus gametofit yang membentuk struktur
seperti mahkota. Filamen penyerap dikenali sebagai parafisis berada di antara organ
pembiakan.
Sporofit terdiri daripada seta dan kapsul. Dalam kapsul ini spora terbentuk. Kapsul
dilindungi kaliptera. Apabila spora telah matang, kaliptera akan tertanggal.
Perubahan kelembapan menyebabkan operkulum terbuka mendedahkan gigi
peristom yang berfungsi untuk melontar keluar spora. Terdapat dua lapisan peristom.
Gametofit lumut jati
Gametofit lumut jati merupakan generasi yang dominan. Ia tumbuh pada protonema yang
berupa bebenang hijau menyerupai protonema alga. Protonema ini berasal daripada spora
yang bercambah. Selain itu, gametofit berdaun turut boleh menyerpih menghasilkan
protonema baru secara aseks.
Sesetengah lumut jati mempunyai tisu penyalur dalam gametofit. Dua tisu iaitu leptoid dan
hidroid. Leptoid menyerupai sel tapis floem, manakala hidroid menyerupai xilem. Leptoid
berfungsi mengangkut hasil fotosintesis, manakala hidroid mengangkut air. Hidroid tidak
mempunyai lignin, maka ia hanya sedikit sahaja menyokong tumbuhan ini.
Kebanyakan lumut jati adalah uniseks dan dioesius. Organ pembiakan jantan, anteridium
berada pada gametofit yang berasingan daripada organ pembiakan betina, arkegonium.
Arkegonium mengandungi satu sel telur di dalam jaket steril. Parafisis yang banyak
menyerap dan menyimpan air untuk memudahkan sperma berenang ke sel telur. Anteridium
mengandungi banyak sel sperma berflagela. Titisan air memecahkan anteridium lalu
membebaskan sperma matang.
B i o d i v e r s i t i d a n A d a p t a s i 1
Rajah 6.4 Kitar hidup lumut jati. Adaptasi dari Encyclopaedia Britannica (2011)
Sporofit lumut jati
Generasi sporofit (Rajah 6.5) hanya muncul selepas sel telur dalam arkegonium
disenyawakan oleh sperma. Sporofit terdiri daripada seta dan kapsul. Oleh kerana generasi
sporofit berasal daripada persenyawaan sel telur dan sperma, dan ia adalah diploid. Untuk
menghasilkan spora haploid, meiosis berlaku dalam kapsul.
Rajah 6.5 Sporofit lumut jati. Pada awalnya kapsul dilindungi kaliptera. Apabila spora dan
kapsul matang, kaliptera tercabut mendedahkan kapsul kepada perubahan kelembapan.
Operkulum terbuka mendedahkan dua baris peristom yang melontar keluar spora.
B i o d i v e r s i t i d a n A d a p t a s i 1
Lumut hati
i atas tanah, lumut ini kelihatan hijau kelabu. Talus lumut ini tebal dan bercabang
dua atau dikotomus. Talus mempunyai garis tengah. Garis ini bercabang apabila
talus bercabang. Di hujung garis ini terdapat struktur pembiakan jantan atau betina.
Tumbuhan jantan dan betina pada tumbuhan berbeza. Di bawah talus iaitu
mengikut garis, terdaat sebaris rizoid.
Lumut ini berbeza daripada lumut lain kerana:
Mempunyai talus bercabang dedua atau cabang dikotamus.
Kebanyakan jenis tidak berdaun. Bazzania merupakan spesies lumut hati berdaun.
Bahagian atas talus mempunyai kloroplas.
Rizoid unisel
Sporofitnya kecil dengan tangkai pendek serta tergantung pada sporangiofor.
Sporangiofor jantan atau anteridiofor berbentuk payung leper, manakala sporangiofor
betina atau arkegoniofor berbentuk payung melengkung ke bawah.
Gametofit lumut hati
Gametofit lumut hati juga merupakan generasi yang dominan. Tiada protonema. Lumut ini
tumbuh berkembang terus daripada spora bercambah. Selain itu, gametofit turut boleh
menyerpih menghasilkan tumbuhan baru atau melalui tisu gemma secara aseks.
Terdapat dua bentuk talus iaitu berdaun dan bertalus. Contoh talus berdaun terdapat pada
Bazzania. Talus berdaun dalam lumut hati berbeza dari lumut jati dari susunan daunnya
simetri bilateral. Talus gametofit bebentuk riben dan leper terdapat pada lumut hati
Marchantia (Rajah 6.6). Ia merupakan spesies yang paling banyak dikaji. Marchantia
mempunyai talus bercabang dikotamus serta berliang seperti stomata. Talusnya dilindungi
oleh kutin.
Marchantia mempunyai mangkuk gemma yang mengandungi tisu gemma yang boleh
bercambah apabila terlerai keluar. Titisan hujan yang jatuh ke dalam gemma boleh
memercik keluar gemma.
Kebanyakan lumut hati adalah uniseks dan dioesius. Organ pembiakan jantan, anteridium
terdapat dalam anteridiofor iaitu struktur seperti payung leper, manakala organ pembiakan
betina, arkegonium terdapat dalam arkegoniofor iaitu struktur seperti payung. Arkegonium
mengandungi beberapa sel telur di dalam jaket steril di bawah struktur payung. Anteridium
mengandungi banyak sel sperma berflagela. Anteridium mengeluarkan sperma matang
melalui atas struktur payung.
Sporofit lumut hati
Generasi sporofit lumut hati terbentuk selepas persenyawaan sel telur pada arkegoniofor.
Sporofit tidak mempunyai stomata atau liang pengudaraan. Ia dilitupi kaliptera. Semasa
matang sporofit ini berwarna kuning tergantung pada payung arkegoniofor (Rajah 6.7). Anda
D
B i o d i v e r s i t i d a n A d a p t a s i 1
boleh bayangkan mereka seperti buah kelapa yang tergantung kepada daun palmanya.
Keseluruhan hidup generasi sporofit ini bergantung sepenuhnya kepada gametofit.
Rajah 6.6 Kitar hidup lumut hati Marchantia
Rajah 6.7 Sporofit bergantung hidup sepenuhnya kepada gametofit. Sporofit matang
berwarna kuning melekat pada arkegoniofor.
Spora dikelilingi oleh elater higroskopik. Apabila spora terbebas elater melenting lalu
melontar spora jauh daripada induk.
Elater higroskopik menggunakan perubahan kepada filem air untuk melentingkan
spora. Apakah yang akan berlaku kepada elater ini sekiranya kelembapan terlalu
tinggi?
B i o d i v e r s i t i d a n A d a p t a s i 1
Lumut tanduk
umpulan lumut yang paling kecil di dalam briofit. Lumut ini sukar diperolehi. Ia
mempunyai talus dengan sporofit seperti tanduk. Lebih kurang 100 spesies lumut
tanduk dalam 6 genus telah dikenali.
Lumut tanduk dikatakan paling maju kerana mempunyai sel meristem pada pangkal sporofit
yang membahagi menghasilkan spora secara berterusan.
Ciri-ciri lumut ini adalah:
Sporofitnya berbentuk tanduk.
Setiap sel yang berfotosintesis hanya mempunyai satu kloroplas.
Makanan simpanan dalam bentuk pirenoid, sama seperti alga hijau dan tumbuhan
bervaskular, Isoetes sp..
Bahagian dalam sebelah bawah generasi sporofit mengandungi meristem interkalari.
Meristem ini menghasilkan spora secara berterusan.
Arkegonium terbenam dalam talus.
Talus gametofit mempunyai struktur seperti stomata yang mana tidak ditemui dalam
lumut lain.
Liang-liang pada gametofit diisi oleh lendir.
Gametofit lumut tanduk
Talus gametofit leper dan mudah. Rizoid di bahagian bawah talus melekatkan lumut ini
kepada substrat. Gametofit adalah haploid sama seperti lumut lain. Lumut ini membiak
secara seks dan aseks melalui penyerpihan.
Kebanyakan lumut tanduk adalah uniseks. Anteridium terbenam di bahagian dorsal atau
sebelah atas gametofit, manakala arkegonium sebaris di bahagian ventral (bawah)
gametofit.
Liang berlendir pada talus sering didiami oleh sianobakteria Nostoc yang boleh mengikat
nitrogen. Kedua-dua lumut dan sianobakteria hidup secara bersimbiosis, di mana lumut
mendapat bekalan nitrogen terikat, manakala sianobakteria mendapat perlindungan.
Sporofit lumut tanduk
Struktur sporofit membezakan lumut ini daripada lumut lain. Sporofit terbentuk apabila sel
telur dalam arkegonium disenyawakan. Seta tidak ditemui dalam lumut ini. Sporofit boleh
berfotosintesis dan tidak bergantung hidup sepenuhnya kepada gametofit.
Sel spora terbentuk dengan banyaknya daripada sel-sel sporogenus di sepanjang paksi
tengah struktur tanduk sporofit. Sel sporogenus adalah diploid. Sel ini membesar dan
membahagi secara meiosis menghasilkan tetrad haploid yang kemudiannya membeza
kepada spora (Rajah 6.8).
Pembahagian sel meristem kepada sporogenus bermula daripada kaki. Ini bermakna sel
yang paling hampir ke kaki adalah yang paling muda. Sel spora di bahagian hujung sporofit
K
B i o d i v e r s i t i d a n A d a p t a s i 1
merupakan sel yang paling matang. Apabila spora matang, bahagian hujung sporofit
membelah untuk membebaskan spora. Sporofit akan terus hidup selagi ada spora terbentuk.
Terdapat ahli botani yang mencadangkan lumut tanduk sebagai sekutu paku pakis kerana
sporofit boleh hidup tanpa bergantung sepenuhnya kepada gametofit.
Rajah 6.8 Lumut tanduk, Anthoceros. Pada gametofit terdapat kedua-dua arkegonium dan
anteridium. Persenyawaan sel telur dan sperma menghasilkan sporofit. Sporofit mempunyai
kaki dan sel meristem yang sentiasa menghasilkan sel sporogenus. Perkembangan spora
adalah berperingkat dalam sporofit.
Rajah 6.8 menunjukkan bahagian menghampiri meristem, sel adalah diploid. Lebih kurang di
bahagian tengah, sel sporogenus berkembang kepada sel induk spora yang kemudiannya
menjalani meiosis menghasilkan tetrad yang haploid. Tetrad spora ini akan berkembang
menjadi spora. Spora yang matang dibebaskan melalui hujung sporofit yang merekah dan
terbelah. Spora dilempar keluar oleh elater palsu. Proses penghasilan spora berlaku
sepanjang hayat sporofit. Malah, sporofit tidak bergantung sepenuhnya kepada gametofit
kerana ia mempunyai kloroplas dan stomata untuk fotosintesis. Spora matang bercambah
protonema yang kemudiannya berkembang menjadi gametofit.
Jadual 6.1 Perbandingan lumut jati, lumut hati dan lumut tanduk
Ciri-ciri Lumut jati Lumut hati Lumut tanduk
Gametofit
1. Bentuk talus
Berdaun. Simetri
radial. Sel berbentuk
intan memudah air
meresap secara
kapilari
Berdaun atau
bertalus dikotomi.
Simetri bilateral.
Berkutikel
Bertalus. Liang pada
talus dipenuhi lendir
yang didiami Nostoc
B i o d i v e r s i t i d a n A d a p t a s i 1
2. Liang seperti
stomata
3. Leptoid dan
hidroid
4. Kedudukan organ
pembiakan
Sporofit
1. Bentuk sporofit
2. Kebergantungan
hidup pada
gametofit
3. mekanisma spora
dibebaskan
Ada
Ada
Pada hujung apeks
gametofit
Seta dan kapsul
Sepenuhnya
Gigi peristom
Ada
Tiada
Pada sporangiofor
Kapsul di bawah
arkegoniofor
Sepenuhnya
Elater
Ada pada gametofit
dan sporofit
Tiada
Terbenam dalam
talus
Tanduk
Separuh
Sporofit terpecah di
hujung
Berdasarkan Jadual 6.1, perihalkan adaptasi lumut terhadap persekitarannya.
__________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
Tahukah anda bahawa lumut terdapat juga di padang pasir. Fikirkan. Selamat
mencari jawapan.
B i o d i v e r s i t i d a n A d a p t a s i 1
RINGKASAN
1. Lumut merupakan tumbuhan peringkat rendah yang menghasilkan spora.
2. Ketinggian lumut boleh mencapai 10 cm. Dengan hidup berkelompok serta rapat,
lumut yang kecil ini dapat menampung air sehingga 15 kali jisimnya.
3. Ia dibahagikan kepada tiga jenis utama iaitu lumut jati (moss), lumut hati (liverwort)
dan lumut tanduk (hornwort).
4. Lumut tidak mempunyai sistem vaskular, sebaliknya menggunakan talusnya untuk
menyerap air pada permukaan.
5. Dalam lumut, generasi gametofit mendominasi kitar hidup.
6. Generasi sporofit bergantung hidup sepenuhnya kepada gametofit dari segi
keperluan air, makanan dan mineral.
7. Pembiakan lumut bergantung kepada air. Sperma yang dihasilkan dalam anteridium
berenang ke arah sel telur dalam arkegonium. Persenyawaan menghasilkan zigot
yang berkembang menjadi sporofit (2n).
8. Sporofit terdiri daripada kaki, leher dan jaket steril yang membungkus sporangium.
9. Spora terhasil selepas sel induk spora dalam sporangium membahagi secara
meiosis. Lumut tanduk menghasilkan spora secara berperingkat, manakala lumut jati
dan lumut hati, spora dihasilkan secara serentak.
B i o d i v e r s i t i d a n A d a p t a s i 1
PETA KONSEP
Fahami Peta Konsep di bawah
.
KATA KUNCI
1. Talus
2. Selangan generasi
3. Gametofit
4. Sporofit
5. Arkegonium
6. Anteridium
7. Arkegoniofor
8. Anteridiofor
9. Protonema
10. Fragmentasi
11. Gemma
LUMUT
Lumut jati Lumut hati Lumut tanduk
Ciri umum dan adaptasi untuk
mendapat air dan membiak
Hidup berkelompok
padat
Pengelasan
Kecil dan rendah Sperma boleh
berenang
B i o d i v e r s i t i d a n A d a p t a s i 1
PENILAIAN KENDIRI
1. Terangkan kitar hidup lumut.
2. Huraikan bagaimana tumbuhan lumut mendapat air.
3. Jelaskan pembiakan aseks lumut.
RUJUKAN
Berg, L. 2008. Introductory Botany: Plants, People, and the Environment. Belmont: CA:
Thomson Brooks/Cole.
Moore, R., Clark, W.D., & Vodopich, D.S. (1998). Botany. 2nd ed. Boston, Massachusetts:
McGraw Hill.
top related