Ciri Umum Tumbuhan Paku

Tumbuhan paku adalah sekelompok tumbuhan dengan sistem pembuluh sejati (Tracheophyta) tetapi tidak pernah menghasilkan biji untuk reproduksi seksualnya. Tumbuhan paku melepaskan spora sebagai alat penyebarluasan dan perbanyakannya. Tumbuhan paku merupakan tumbuhan dengan tingkatan lebih tinggi dari lumut karena memiliki akar, daun, dan batang sejati. Tumbuhan jenis ini dapat ditemukan di daerah tropik dan subtropik, dari dataran rendah hingga dataran tinggi, kecuali daerah bersalju abadi dan lautan. Tumbuhan ini cenderung menyukai daerah yang lembab dengan ketersediaan air yang melimpah karena air dapat membantu pergerakan sel sperma menuju sel telur.

Tumbuhan paku merupakan organisme fotoautotrof atau dapat membuat makanan sendiri dengan cara melakukan fotosintesis. Tumbuhan paku dapat tumbuh di tempat yang lembab atau higrofit, di air atau hidrofit, permukaan batu, tanah, dan menempel atau epifit di kulit pohon. Contoh Tumbuhan paku yang hidup di air adalah Azolla pinnata dan salvinia natans. Contoh tumbuhan paku menempel di pohon adalah Platycerium bifurcatum (paku tanduk rusa) dan Asplenium nidus (paku sarang burung). Contoh jenis tumbuhan paku yang tumbuh di tanah adalah Adiantum cuneatum (suplir) dan Alsophila glauca (paku tiang). Tumbuhan paku akan tumbuh subuh didaerah hutan hujan tropis. Secara umum tumbuhan paku memiliki ciri-ciri sebagai berikut:

1. Tumbuhan paku sudah memiliki akar, batang, dan daun sejati. Oleh karena itu, tumbuhan paku termasuk kormophyta berspora.
2. Baik pada akar, batang, dan daun, secara anatomi sudah memiliki berkas pembuluh angkut, yaitu xilem yang berfungsi mengangkut air dan garam mineral dari akar menuju daun untuk proses fotosintesis, dan floem yang berfungsi mengedarkan hasil fotosintesis ke seluruh bagian tubuh tumbuhan.
3. Habitat tumbuhan paku ada yang di darat dan ada pula yang di perairan serta ada yang hidupnya menempel.
4. Pada waktu masih muda, biasanya daun tumbuhan paku menggulung dan bersisik.
5. Tumbuhan paku dalam hidupnya dapat bereproduksi secara aseksual dengan pembentukan gemmae dan reproduksi seksual dengan peleburan gamet jantan dan gamet betina.
6. Dalam siklus hidup (metagenesis) terdapat fase sporofit, yaitu tumbuhan paku sendiri.
7. Fase sporofit pada metagenesis tumbuhan paku memiliki sifat lebih dominan daripada fase gametofitnya.
8. Memiliki klorofil sehingga cara hidupnya hidupnya fotoautotrof.

Daun tumbuhan paku juga tersusun atas jaringan epidermis, mesofil, dan pembuluh angkut. Berdasarkan ukuran dan fungsi daunnya tumbuhan paku dibedakan menjadi dua kelompok yang antara lain sebagai berikut

a. Berdasarkan ukurannya

1. Mikrofil. Berasal dari kata mikro yang berarti kecil dan folium yang berarti daun, jadi daun ini memiliki ukuran yang kecil dan jaringan-jaringan di dalamnya belum terdiferensiasi secara jelas.
2. Makrofil. Berasal dari kata makro yang artinya besar dan folium yang berarti daun, jadi daun ini memiliki ukuran yang besar dan sudah terdiferensiasi. Di sini sudah bisa didapatkan jaringan epidermis serta daging daun yang terdiri atas jaringan spons dan jaringan bunga karang.

b. Berdasarkan fungsinya

1. Tropofil. Merupakan daun yang hanya berguna untuk fotosintesis. Pada daun ini, tidak dihasilkan spora yang merupakan alat perkembangbiakan tumbuhan paku.
2. Sporofil. Merupakan jenis daun pada tumbuhan paku yang selain dapat digunakan untuk fotosintesis juga dapat menghasilkan spora. Spora tumbuhan paku terletak dalam sorus yang merupakan kumpulan dari kotak spora (sporangium).

Berdasarkan jenis-jenis spora yang dihasilkan, dikenal tumbuhan paku homospora, paku peralihan, dan paku heterospora.

1. Paku homospora. Merupakan jenis paku yang hanya menghasilkan spora jantan atau spora betina saja. Contohnya adalah Lycopodium atau paku kawat.
2. Paku peralihan. Merupakan jenis paku yang dapat menghasilkan dua macam spora, yaitu spora jantan dan spora betina. Namun, spora-spora yang dihasilkan tersebut memiliki bentuk dan ukuran yang sama. Contohnya adalah Equisetum debile.
3. Paku Heterospora. Merupakan jenis paku yang dapat menghasilkan spora dengan jenis dan ukuran yang berbeda, yaitu spora jantan dan spora betina. Spora jantan memiliki ukuran yang lebih kecil, atau biasa disebut sebagai mikrospora dan spora betina memiliki ukuran yang lebih besar, atau biasa disebut sebagai makrospora. Contohnya adalah Marsilea crenata (semanggi) dan Selaginella widenowii.

Klasifikasi Pterydophyta

Tumbuhan paku (Pteridophyta) diklasifikasikan menjadi empat subdivisi, yaitu Psilophyta (paku purba), Lycophyta (paku kawat), Equisetophyta/ Sphenophyta (paku ekor kuda), dan Filicinae/Pterophyta (paku sejati).

1. Psilophyta. Tumbuhan paku kelas ini belum memiliki daun dan akar, namun batangnya sudah memiliki berkas pengangkut, bercabang-cabang dengan sporangium diujungnya. Sporofil mengandung satu jenis spora, dikenal dengan istilah homospora. Contohnya, Rhynia Major dan Psylotum sp.
2. Equisetophyta/ Sphenophyta disebut paku ekor kuda (horsetail) karena memiliki percabangan batang yang khas berbentuk ulir atau lingkaran sehingga menyerupai ekor kuda. Paku ekor kuda sering tumbuh di tempat berpasir. Contohnya adalah Equisetum debile atau paku ekor kuda.
3. Lycopodinae. Kelas Lycophyta, tumbuhan paku berdaun kecil, batang seperti kawat, sporangium terkumpul dalam strobilus dan muncul pada ujung ketiak. Contohnya, Lycopodium sp (paku rane), Lycopodium clavatum (paku kawat), Selaginella sp, dan  marsilea crenata (semanggi).
4. Filicinae/Pterophyta (paku sejati) atau pakis merupakan kelompok tumbuhan paku yang sering kita temukan di berbagai habitat, terutama di tempat yang lembap. Filicinae/Pterophyta hidup di tanah, di air, atau epifit di pohon. Tumbuhan paku kelas ini sudah lebih tinggi tingkatannya dibanding kelas sebelumnya. Kelas Pterophyta sudah memiliki akar, batang, dan daun sejati. Contohnya adalah paku pakis, Asplenium nidus (paku sarang burung), Salvinia natans (paku sampan), Adiantum farleyense (ekor merak), dan lainnya.

Metagenesis atau Pergiliran Keturunan Paku

Pada metagenesis tumbuhan paku, baik pada paku homospora, paku heterospora, ataupun paku peralihan, pada prinsipnya sama. Ketika ada spora yang jatuh di tempat yang cocok, spora tadi akan berkembang menjadi protalium yang merupakan generasi penghasil gamet atau biasa disebut sebagai generasi gametofit, yang akan segera membentuk anteredium yang akan menghasilkan spermatozoid dan arkegonium yang akan menghasilkan ovum.

Ketika spermatozoid dan ovum bertemu, akan terbentuk zigot yang diploid yang akan segera berkembang menjadi tumbuhan paku. Tumbuhan paku yang kita lihat sehari-hari merupakan generasi sporofit karena mampu membentuk sporangium yang akan menghasilkan spora untuk perkembangbiakan. Fase sporofit pada metagenesis tumbuhan paku memiliki sifat lebih dominan daripada fase gametofitnya. Metagenesis tumbuhan paku Heterospora dan homospora dapat digambarkan dengan skema seperti di bawah ini.

Manfaat Tumbuhan Paku

Tumbuhan paku memiliki banyak manfaat yang berperan dalam kehidupan manusia. Peranan tersebut ada yang menguntungkan ada juga yang merugikan karena tumbuhan paku dianggap sebagai gulma. Dalam kehidupan sehari-hari, tumbuhan paku antara lain bermanfaat.

1. Sebagai tanaman hias, misalnya Adiantum cuneatum (suplir), Asplenium nidus (paku sarang burung) dan Platycerium biforme (paku simbar menjangan).
2. Sebagai tanaman obat, misalnya rimpang dari Aspidium filixmas (Dryopteris) yang mampu mengobati cacingan. Equisetum (paku ekor kuda) yang mempunyai fungsi diuretik. Diuretik adalah melancarkan pengeluaran urine dan Selaginella (obat luka). 
3. Sebagai salah satu bahan dalam membuat karangan bunga, seperti Lycopodium cernum
4. Sebagai pupuk hijau. seperti Azolla pinnata bersimbiosis dengan ganggang biru Anabaena azollae yang mampu mengikat gas nitrogen (N2) bebas. 
5. Sebagai sayuran, contohnya adalah Marsilea crenata (semanggi) dan dan Pteridium aquilinum (paku garuda)