Para ahli sitematika telah melakukan kajian dan penelitian untuk mencari hubungan kekerabatan kingdom Plantae (tumbuhan) dengan kingdom lainnya. Berikut adalah hasil penelitian tersebut yang terdiri atas adaptasi secara struktural, kimiawi dan reproduksi tumbuhan.

a.        Tumbuhan kemungkinan berevolusi dari  alga  hijau  yang  disebut karofita

Selama beberapa dekade, para ahli telah mengakui bahwa alga hijau (karofita) adalah protista fotosintetik yang paling dekat kekerabatannya dengan tumbuhan. Dengan membandingkan ultrastruktur sel, biokimia, dan informasi hereditas (DNA dan RNA serta produk proteinnya), para peneliti telah menemukan homologi antara tumbuhan dan karofita, di antaranya:

1)        Kloroplas yang homolog.

Alga hijau memiliki klorofil b dan beta karoten seperti halnya dengan tumbuhan. Kloroplas alga hijau juga mirip dengan kloroplas tumbuhan dalam hal terdapatnya membran tilakoid yang menumpuk sebagai grana. Ketika para ahli sistematika molekuler membandingkan DNA kloroplas dari berbagai macam alga hijau dengan DNA kloroplas pada tumbuhan, kesamaan yang paling dekat terdapat antara karofita dan tumbuhan.

2)        Kemiripan Biokimiawi.

Selulosa adalah komponen struktural dinding sel pada sebagian besar alga hijau, suatu karakteristik yang juga dimiliki oleh tumbuhan. Diantara alga hijau, karofita adalah yang paling mirip dengan tumbuhan dalam komposisi dinding sel, yaitu selulosanya menyusun 20-26 % dari total bahan pembentuk dinding sel, baik pada karofita maupun pada tumbuhan. Karofita juga merupakan satu-satunya alga yang memiliki peroksisom yang komposisi enzimnya sama dengan peroksisom pada tumbuhan

3)        Kemiripan dalam mekanisme mitosis dan sitokinesis.

Selama pembelahan sel pada tumbuhan dan karofita, seluruh selubung nukleus menyebar selama akhir profase, dan gelondong mitosis tetap bertahan sampai sitokinesis dimulai. Pada beberapa karofita, seperti tumbuhan, sitokenesis melibatkan kerjasama dengan mikrotubul, mikrofilamen aktin, dan vesikula dalam pembelahan suatu lempengan sel.

4)        Kemiripan dalam ultrastruktur sperma.

Dalam rincian ultrastruktur sperma, karofita lebih mirip dengan tumbuhan tertentu daripada dengan alga hijau lainnya.

5)        Hubungan genetik.

Para ahli sistematika molekuler telah meneliti gen nukleus tertentu dan RNA ribosom pada karofita dan tumbuhan. Hasil penelitian tersebut sesuai dengan bukti-bukti lainnya yang menempatkan karofita sebgai kerabat terdekat tumbuhan.

b.        Pergiliran generasi pada tumbuhan diawali dari pembelahan meiosis yang tertunda

Pergiliran generasi tidak terjadi pada karofita modern, akan tetapi kita dapat menemukan petunjuk pada beberapa alga tersebut, diantaranya pada anggota genus Coleochaete. Thallus (badan) Coleochaete adalah haploid. Cara reproduksi seksualnya sangat tidak umum dibandingkan dengan cara reproduksi seksual pada alga lainnya. Sebagaian besar alga melepaskan gametnya ke dalam air di sekelilingnya, dimana fertilisasi berlangsung. Perbedaannya, induk thallus Coleochaete mempertahankan sel telurnya, dan setelah fertilisasi terjadi, zigot masih tetap menempel pada induknya. Sel-sel non reproduktif pada thallus tersebut tumbuh di  sekitar masing-masing zigot. Kemungkinan karena diberi makan oleh sel-sel di sekitarnya. Zigot yang tumbuh tersebut kemudian membelah secara meiosis, melepaskan spora haploid yang berkembang menjadi individu baru.

Perhatikan bahwa tahapan diploid satu-satunya dalam siklus hidup Coleochaete adalah zigot; pergiliran generasi diploid multiselular dan generasi haploid multiselular tidak terjadi. Tetapi bayangkanlah nenek moyang tumbuhan yang pembelahan meiosisnya tertunda sampai setelah zigot pertama membelah secara mitosis untuk meningkatkan jumlah sel-sel diploid yang menempel pada induk haploidnya. Sikulus hidup seperti ini sesuai dengan definisi pergiliran generasi. Pada kasus ini, sporofita yang belum sempurna (kumpulan sel-sel diploid) akan bergantung pada gametofit (induk haploid). Jika sel-sel khusus gametofit membentuk lapisan pelindung di sekitar sporofit yang sangat kecil tersebut, maka nenek  moyang  hipotetis  seperti  itu  dapat  dikualifiaksikan sebagai  embriofita primitif.

Apakah keuntungan menunda pembelahan meiosis dan membentuk kumpulan sel-sel diploid? Jika zigot mengalami pembelahan meiosis secara langsung, maka setiap fertilisasi hanya menghasilkan beberapa spora haploid. Akan tetapi pembelahan mitosis pada zigot untuk membentuk suatu sporofita akan memperbanyak produk seksual, dengan pembelahan meiosis yang menyebabkan banyak sel diploid menghasilkan banyak spora haploid. Ini merupakan adapatasi yang penting untuk memaksimumkan hasil reproduksi seksual pada lingkungan dimana kondisi kekurangan air menurunkan peluang dari sperma yang berenang untuk membuahi telur.

c.        Adaptasi pada air yang dangkal merupakan pra-adaptasi tumbuhan untuk kehidupan di daratan

Banyak spesies karofita modern ditemukan di perairan yang dangkal di sekitar ujung kolam dan danau. Sejumlah karofita kuno yang hidup di sekitar daratan, kemungkinan telah menempati habitat di  air dangkal yang dapat mengalami kekeringan. Seleksi alam akan lebih memilih individu alga yang dapat bertahan hidup melewati periode ketika alga tidak berada di bawah permukaan air. Perlindungan pada gamet-gamet dan embrio yang sedang berkembang di dalam organ yang terlindungi (gametangia) pada induknya merupakan salah satu contoh adaptasi dengan kehidupan di air dangkal yang akan terbukti ternyata berguna juga di daratan. Contoh lainnya adalah resistensi yang ditambahkan oleh sporollenin pada spora. 

sumber: modul belajar mandiri pppk ipa biologi , Pembelajaran 2. Keanekaragaman Makhluk Hidup dan Ekologi, Kemdikbud

Baca Juga

Bagikan Artikel