Tumbuhan paku, atau yang secara ilmiah dikenal sebagai anggota Divisio Pteridophyta, merupakan kelompok tumbuhan yang memiliki peran penting dalam ekosistem dan sejarah evolusi tumbuhan di Bumi. Berbeda dengan tumbuhan berbiji, tumbuhan paku bereproduksi menggunakan spora dan belum menghasilkan bunga maupun biji sejati. Memahami ciri-ciri spesifiknya sangat penting untuk dapat mengidentifikasi kelompok tumbuhan ini dengan tepat.
Salah satu ciri paling menonjol dari tumbuhan paku adalah telah memiliki organ tubuh yang jelas dan terdeferensiasi dengan baik. Tubuh tumbuhan paku terdiri dari tiga bagian utama: akar sejati, batang sejati, dan daun sejati.
Akar tumbuhan paku umumnya merupakan akar serabut (adventif) yang berfungsi menyerap air dan nutrisi dari tanah. Sementara itu, batangnya seringkali berada di bawah tanah dan dikenal sebagai rimpang (rizoma). Rimpang ini berfungsi sebagai tempat penyimpanan cadangan makanan serta tempat tumbuhnya akar dan daun.
Daun pada tumbuhan paku memiliki peran ganda. Daun yang berfungsi untuk fotosintesis disebut trofofil. Sedangkan daun yang mengandung struktur penghasil spora disebut sporofil. Pada banyak spesies, daun muda tumbuhan paku menunjukkan bentuk menggulung yang khas, yang dikenal sebagai "biro kuil" atau fiddlehead. Proses membuka gulungan ini merupakan adaptasi unik dari kelompok ini.
Ciri pembeda utama tumbuhan paku dari Angiospermae (tumbuhan berbunga) dan Gymnospermae (tumbuhan berbiji) adalah cara reproduksinya. Tumbuhan paku tidak menghasilkan bunga, buah, atau biji. Mereka bereproduksi secara aseksual menggunakan spora.
Spora ini dihasilkan pada bagian sporofil. Kumpulan spora seringkali terlihat sebagai bintik-bintik kecil berwarna cokelat atau hitam yang tersusun rapi pada bagian bawah daun, yang disebut sorus (jamak: sori). Sorus ini bisa tersusun soliter atau bergerombol tergantung jenis paku tersebut. Ketika spora matang, ia akan dilepaskan ke udara dan jika jatuh di tempat yang lembap dan sesuai, spora akan berkecambah menjadi protalus.
Tumbuhan paku menunjukkan pergiliran keturunan antara generasi sporofit (diploid) dan gametofit (haploid). Ini adalah ciri khas dari kelompok tumbuhan berpembuluh yang belum berbiji.
Fertilisasi (peleburan sel sperma dan sel telur) hanya dapat terjadi jika terdapat air (seperti embun atau percikan air hujan), yang memungkinkan spermatozoid berenang menuju sel telur. Setelah fertilisasi, terbentuk zigot yang kemudian tumbuh menjadi sporofit baru.
Tumbuhan paku termasuk dalam kelompok Tracheophyta (tumbuhan berpembuluh). Ini berarti mereka telah memiliki jaringan xilem (untuk mengangkut air dan mineral) dan floem (untuk mengangkut hasil fotosintesis). Keberadaan sistem pembuluh ini memungkinkan tumbuhan paku untuk tumbuh lebih tinggi dibandingkan dengan lumut.
Meskipun sudah memiliki sistem pembuluh, ketergantungan mereka pada air untuk proses fertilisasi membuat sebagian besar tumbuhan paku menyukai lingkungan yang lembap dan teduh. Anda sering menemukan mereka tumbuh di hutan tropis, tepi sungai, atau menempel pada pohon lain sebagai epifit.
Ilustrasi sederhana dari bentuk daun tumbuhan paku (sporofil) yang menunjukkan adanya sorus sebagai struktur penghasil spora.
Secara ringkas, ciri-ciri utama tumbuhan paku yang membedakannya dari kelompok tumbuhan lain adalah: memiliki akar, batang, dan daun sejati; bereproduksi menggunakan spora yang dihasilkan di dalam sorus; serta mengalami pergiliran keturunan antara fase sporofit dan gametofit. Selain itu, mereka memiliki sistem pembuluh angkut, namun tetap membutuhkan air untuk proses pembuahan.
Pteridophyta tetap menjadi jembatan evolusioner penting antara tumbuhan non-vaskular (seperti lumut) dan tumbuhan vaskular yang bereproduksi dengan biji.