PRODI AGROTEKNOLOGI
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS TIDAR
Siklus hidup seluruh tumbuhan menunjukkan suatu pergiliran generasi
•Generasi gametofit suatu individu multiseluler dengan sel-sel
haploid.
•Generasi sporofit suatu organisme multiseluler dengan sel-sel
diploid.
Gametofit menghasilkan gamet haploid yang menyatu membentuk
zigot. Zigot berkembang menjadi sporofit diploid. Pembelahan meiosis
pada sporofit selanjutnya menghasilkan spora haploid yang membelah
secara mitosis menghasilkan generasi gametofit berikutnya.
Dalam siklus hidup semua tumbuhan yang hidup saat ini,
sporofit dan gametofit adalah heteromorfik artinya sporofit dan
gametofit berbeda dalam hal morfologi atau bentuknya. Generasi
gametofit dan sporofit berbeda pada beberapa kelompok tumbuhan
Gamet pada Bryophyta berkembang di dalam gametangia.
- Gametangium jantan dikenal sebagai anteridium menghasilkan
Sperma
- Setiap gametangium betina atau arkegonium menghasilkan satu telur
(ovum). Sel telur tersebut dibuahi dalam arkegonium dan zigot
berkembang menjadi suatu embrio.
Gametofit haploid merupakan generasi dominan pada lumut
dan bryophyta lainnya.
Sporofit umumnya lebih kecil dan hidupnya lebih pendek dan
bergantung pada gametofit untuk memperoleh air dan zat hara.
Sporofit diploid menghasilkan spora haploid melalui pembelahan
meiosis dalam suatu struktur yang disebut sporangium.
Spora yang sangat kecil terlindungi oleh sporopollenin yang
menyebar dan berkembang menjadi gametofit baru.
lumut tersebar ke habitat yang menguntungkan seperti tanah yang lembab atau pada
kulit pohon lumut akan mengalami perkecambahan dan tumbuh menjadi
gametofit.
Perkecambahan spora lumut menghasilkan karakteristik yang khas yaitu massa yang
berwarna hijau, bercabang, dan filamen dengan selapis sel yang disebut protonema
(plural : protonemata).
Protonema memiliki area permukaan luas yang meningkatkan penyerapan air dan
mineral. Pada kondisi yang menguntungkan, protonema menghasilkan satu atau
lebih tunas.
Masing-masing tunas akan membentuk gamet dan menghasilkan struktur yang
disebut gametofor. Protonema bersama dengan satu atau lebih gametofor akan
membentuk tubuh gametofit lumut.
Gametofit lumut umumnya membentuk karpet yang menyelubungi
permukaan tanah. Gametofit memiliki rizoid yang panjang, berupa sel
tubuler tunggal (pada lumut hati dan lumut tanduk). Tidak seperti akar
pada tumbuhan vascular, rizoid tidak tersusun dari jaringan. Rizoid
juga tidak memiliki peran utama dalam penyerapan air dan mineral.
Bentuk gametofit tanaman lumut berupa protonema
Bentuk sporofit berupa sporogonium.
A patch of moss showing both gametophytes (the low, leaf-like forms) and sporophytes
(the tall, stalk-like forms)
division Bryophyta
class Takakiopsida
class Sphagnopsida
class Andreaeopsida
class Andreaeobryopsida
class Oedipodiopsida
class Polytrichopsida
class Tetraphidopsida
class Bryopsida
Habitat
•gametophytes lumut bersifat autotrofik cukup sinar matahari untuk
fotosintesis.
•Toleransi naungan bervariasi menurut spesies, sama seperti pada tanaman yang
lebih tinggi.
•lumut tumbuh terutama di daerah yang lembab dan teduh, seperti hutan dan tepi
sungai
•tumbuh pada kondisi iklim sejuk basah
•beberapa spesies disesuaikan dengan daerah kering dan musiman seperti batu
alpine atau bukit pasir yang stabil.
Dense moss colonies in a cool coastal
forest
Moss with sporophytes on brick
A closeup of moss on a rock
Young sporophytes of the
common moss Tortula
muralis (wall screw-moss)
Retaining wall covered
in moss A small clump of moss.
The moss garden at the Bloedel
Reserve, Bainbridge Island,
Washington State
•Pilihan substrat bervariasi menurut spesies.
•Spesies lumut dapat digolongkan sebagai tumbuh di: batuan, tanah mineral
yang terpapar, tanah yang terganggu, tanah asam, tanah berkapur, tebing
merembes dan daerah sekitar air terjun, sungai kecil, tanah subur yang teduh,
kayu yang jatuh, tunggul terbakar, batang pohon, batang pohon bagian atas ,
dan cabang pohon atau di rawa.
•lumut sering tumbuh di pohon sebagai epifit, mereka tidak pernah parasit di
pohon.
•Contohnya adalah Rhytidiadelphus squarrosus, gulma kebun;
•Bryum argenteum, lumut trotoar kosmopolitan,
•Ceratodon purpureus, lumut atap merah.
•Beberapa spesies sepenuhnya berair, seperti Fontinalis antipyretica, lumut air
biasa;
•Sphagnum menghuni rawa,
•Lumut akuatik atau semi-air dapat sangat melebihi rentang normal panjang
yang terlihat pada lumut terestrial. Individu tanaman 20-30 cm (8-12 in) atau
lebih lama umum ditemukan pada spesies Sphagnum.
Inhibiting moss growth
Moss can be a troublesome weed in containerized nursery operations and
greenhouses.
[36]
Vigorous moss growth can inhibit seedling emergence and
penetration of water and fertilizer to the plant roots.
Moss growth can be inhibited by a number of methods:
•Decreasing availability of water through drainage.
•Increasing direct sunlight.
•Increasing number and resources available for competitive plants like grasses.
•Increasing the soil pH with the application of lime.
•Heavy traffic or manually disturbing the moss bed with a rake Application of
chemicals such as ferrous sulfate (e.g. in lawns) or bleach (e.g. on solid surfaces).
•In containerized nursery operations, coarse mineral materials such as sand, gravel,
and rock chips are used as a fast-draining top dressing in plant containers to
discourage moss growth.
Kegunaan
Tradisional
Masyarakat pra-industri memanfaatkan lumut yang tumbuh di daerah mereka.
Laplander, suku Amerika Utara, dan orang sirkumpolar lainnya menggunakan lumut
untuk tempat tidur dan pakaian.
lumut kering digunakan di beberapa negara Nordik dan Rusia sebagai isolator antara kayu
gelondong di kabin kayu,
suku di Amerika Serikat bagian timur laut dan Kanada tenggara menggunakan lumut
untuk mengisi celah di rumah-rumah panjang kayu.
Orang-orang Circumpolar dan alpine telah menggunakan lumut untuk isolasi pada sepatu
bot dan sarung tangan
Ötzi si Iceman memiliki sepatu bot berlumuran lumut.
Lumut yang dibutuhkan untuk menyerap cairan, telah membuat penggunaannya praktis
baik untuk keperluan medis maupun kuliner.
Komersial
pada perdagangan bunga dan hiasan rumah.
Membusuknya lumut di genus Sphagnum sebagai komponen utama gambut, yang
"ditambang" untuk digunakan sebagai bahan bakar, sebagai aditif tanah hortikultura, dan
dalam produksi wiski Scotch.
Lumut sphagnum, umumnya spesies cristatum dan subnitens, dipanen saat masih tumbuh
dan dikeringkan untuk digunakan di pembibitan dan hortikultura sebagai media tanam
tanaman. Praktik pemanenan lumut gambut secara berkelanjutan dan dikelola.
Pemanenan lumut lumut umumnya dianggap menyebabkan kerusakan lingkungan yang
signifikan karena gambut hilang dengan atau tidak ada kemungkinan pemulihan.
Beberapa lumut sphagnum dapat menyerap hingga 20 kali beratnya sendiri dalam air.
Dalam Perang Dunia I, lumut Sphagnum digunakan sebagai dressing pertolongan pertama
pada luka tentara, karena lumut ini mengatakan untuk menyerap cairan tiga kali lebih cepat
dari kapas, menyimpan cairan dengan lebih baik, mendistribusikan cairan dengan lebih baik
ke seluruh tubuh mereka sendiri, dan lebih dingin, lebih lembut, dan lebih lembut.
Lumut memiliki sifat antibakteri ringan.
Penduduk asli Amerika adalah salah satu masyarakat yang menggunakan
Sphagnum untuk popok dan serbet, yang masih dilakukan di Kanada.
Di pedesaan Inggris, Fontinalis antipyretica secara tradisional digunakan untuk
memadamkan api karena dapat ditemukan dalam jumlah besar di sungai yang
bergerak lambat dan lumut menyimpan sejumlah besar air yang membantu
memadamkan api. Penggunaan historis ini tercermin dalam nama Latin / Yunani
yang spesifik, perkiraan artinya adalah "melawan api".
Di Finlandia, lumut gambut telah digunakan untuk membuat roti selama
kelaparan.
Di Meksiko, lumut digunakan sebagai hiasan natal.
Bioreaktor lumut mengolah lumut Physcomitrella
Paten Physcomitrella semakin banyak digunakan dalam bioteknologi. Contoh
yang menonjol adalah identifikasi gen lumut yang berimplikasi pada perbaikan
tanaman atau kesehatan manusia dan produksi biofarmasi kompleks yang aman
di bioreaktor lumut, yang dikembangkan oleh Ralf Reski dan rekan kerjanya.
Moss bioreactor cultivating
the moss Physcomitrella patens
Hubungan Moss-cyanobacteria
Di hutan boreal, beberapa spesies lumut berperan penting dalam menyediakan
nitrogen bagi ekosistem karena hubungannya dengan nitrogen cyanobacteria.
Cyanobacteria berasosiasi dengan lumut dan menerima tempat berlindung
sebagai pengganti penyediaan nitrogen tetap.
Lumut melepaskan nitrogen tetap, bersama dengan nutrisi lainnya, ke dalam
tanah "pada saat terjadi gangguan seperti pengeringan-rewetting dan kejadian
kebakaran," membuatnya tersedia di seluruh ekosistem.
Banyak spesies lumut meningkatkan jumlahnya pada daerah setempat
melalui berbagai metode reproduksi aseksual.
Sebagai contoh, beberapa lumut melakukan reproduksi aseksual
melalui pembentukan tubuh induk, plantlet kecil, yang melepaskan
diri induk dan tumbuh menjadi tanaman baru yang secara genetik
identik dengan induknya.
Bryophyta memiliki tiga divisi yaitu
•lumut daun (moss)
•lumut hati (liverwort)
•lumut tanduk (hornwort).
perbedaan antara Lumut dan Paku-pakuan:
1.Pada lumut akarnya masih rhizoid ,
sedang pada tumbuhan paku akarnya serabut
2.Pada lumut tubuhnya belum terdapat berkas pengangkut xilem dan
floem , sedangkan di paku sudah mempunyai xilem dan floem
sehingga lumut tergolong Non tracheophyta sedang pada tumbuhan
paku tergolong Tracheophyta.
pada lumut daun tidak dijumpai spora sedang dipaku terlihat ada
sporanya ( sporofil) , pada daun paku ketika masih muda menggulung
3.Alat pengatur keluarnya spora di lumut berupa gigi peristome
sedangkan di paku berupa anullus
4.Pada lumut spora yang setelah dormancy setelah jatuh ditempat
yang lembab akan berkecambah menjadi Protonema yang akan
menjadi tumbuhan lumut jika ia ingin menghasilkan gamet ,
sedang tumbuhan paku sporanya akan tumbuh menjadi Prothalium
yang mampu menghasilkan gamet berupa anteridium dan archegonium.
Bryophytes play a remarkable role in maintaining ecosystems because they provide an
important buffer system for other plants. As bryophytes do not have seeds or flowers
hence they are placed under cryptogams. These plants are less known to most people
due to the small size consequently less biomass made these plants neglected for wide
use.
6
They are found everywhere in the world from desert to ice cold polar region
except seas. From the ancient times, bryophytes were used in packing, plugging as
well as in decoration.
Bryophyte are used as indicator species, erosion control, bioindicators of heavy metals in
air pollution, aquatic bioindicators, radioactivity indicators, as material for seed beds, fuel,
medicines and food sources, pesticides, nitrogen fixation, moss gardening, treatment of
waste, construction, clothing, furnishing, packing, genetic engineering and for soil
conditioning and culturing.
7,8
The active constituents of bryophytes are widely used as
antibacterial, antifungal, cytotoxic, antitumor and insecticidal
9,10
also in medicinal and
agricultural areas.
7,
The phytochemistry finding of bryophytes exhibit a greater range of biologically active
compounds such as carbohydrates, lipid, protein, steroids, polyphenols, terpenoids, organic
acids, sugar alcohols, fatty acids, aliphatic compounds, acetogenins, phenylquinones, and
aromatic and phenolic substances which show significant bioactivities
Medicinal properties
4.1. Ethno-medicinal properties
An ancient method of determining the medicinal properties of plants is the concept of
Paracelsus “doctrine of signatures” which deals with resemblence of plant body parts to
shape and structure of organ in the human or animal body for which it is remedial. As per
above philosophy, liverworts (e.g. Marchantia polymorpha) used to cure hepatic
disorders.
14
Similarly, Polytrichum commune bears hairy calyptra and called hair cup moss.
The expressed oil from this moss was used by the women's of ancient time on their
hair.
8
Bryophytes adequately used in traditional Chinese medicinal system. Different ethnic
groups of different parts of the world used these tiny plants to cure various ailments in
their daily lives. The people of Gaddi tribes of Himachal Pradesh, India used Plagiochasma
appendiculatum for treating skin diseases.
15
The thalloid Targionia hypophylla used by
Irular tribe of the Attappady valleys of Kerala state to cure skin diseases due to resembles
of thallus of this liverwort to the rough surface of the diseased part. Due to long-stemmed
and hair-like thallus of Frullania ericoides this liverwort is applied for hair-related afflictions
by tribal people of South India.
16
More information about ethno-medicinal uses of
bryophytes is summarized in Table 1.
Sporofit kecil
- Seta (tangkai)
pendek
- Kapsul berbentuk
oval atau bulat
Sporofit Marchantia (Campbell et al. 2011)
Lumut Tanduk
- Sporofit mampu tumbuh dengan
ketinggian diatas 5 cm
- Tidak memiliki seta dan hanya
terdiri sporangium
- Sporangium mengeluarkan spora
mulai dari ujung tanduk
- Gametofit biasanya memiliki
diameter 1-2 cm, kebanyakan
tumbuh secara horizontal dan
beberapa sporofit menempel
Spesies lumut hati Anthoceros (Campbell et al. 2011)
Lumut Daun
Gametofit lumut dengan kisaran ketinggian kurang dari 1
mm sampai 2 m, kebanyakan spesies memiliki ketinggian kurang
dari 15 cm. Sporofit lumut daun biasanya memanjang dan dapat
terlihat oleh mata telanjang dengan ketinggian berkisar 20 cm.
pada waktu masih muda berwarna hijau dan bersifat fotosintetik
dan berwarna coklat kemerahan ketika siap melepaskan spora.
Polytrichum commune (Campbell et al. 2011)
B. Generasi sporofit
Meskipun sporofit lumut biasanya hijau dan bersifat fotosintetik
pasa saat muda, tetapi tidak mampu hidup sendiri.
Mereka tetap menempel pada gametofit induknya untuk menyerap
gula, asam amino, mineral dan air.
Lumut memiliki sporofit yang sangat kecil dari semua kelompok
tumbuhan, sporofit berukuran besar hanya pada tumbuhan vaskular.
Sporofit lumut biasanya terdiri dari kaki, seta dan sporangium.
Kaki tertanam dalam arkegonium dan menyerap nutrien dari
gametofit. Seta (plural : setae) atau batang (stalk) yang menyalurkan
material ke sporangium yang juga disebut kapsul berperan dalam
menghasilkan spora melalui meiosis. Satu kapsul dapat
menghasilkan 50 juta spora.
Kebanyakan lumut, seta menjadi panjang, meningkatkan
penyebaran spora melalui kapsul. Biasanya bagian atas kapsul
memiliki cincin yang saling terpaut dan memiliki struktur seperti
gigi yang disebut peristom. Struktur gigi ini membuka
pada waktu kondisi mengalami kekeringan dan menutup kembali
pada saat kondisi lembab.
Sporofit lumut daun dan lumut tanduk biasanya lebih besar
dan jauh lebih kompleks dibanding lumut hati. Sporofit lumut
daun dan lumut tanduk juga memiliki pori yang terspesialisasi
yang disebut stomata (tunggal : stoma) yang juga ditemukan pada
semua tumbuhan vaskular. Pori ini mendukung proses fotosintesis
melalui pertukaran CO2 dan O2 dari luar dan dari dalam sporofit.
Stomata juga merupakan jalan utama bagi penguapan air dari
sporofit. Pada kondisi panas dan kering, stomata menutup dan
meminimalisi kehilangan air.