Terdapat berbagai macam ikan laut dan ikan air tawar, sapi, harimau, gajah, anoa, tapir, berbagai macam burung, aneka ragam kupu-kupu dan berbagai jenis hewan lain. Indonesia juga memiliki berbagai jenis tumbuhan yang asli dari Indonesia dan tumbuhan dari wilayah lain yang dapat tumbuh di Indonesia, misalnya anggrek, melati dan lain sebagainya. Agar keberadaan hewan dan tumbuhan tetap lestari dan tidak punah diperlukan kemampuan untuk melakukan reproduksi, mampu beradaptasi dan lolos dari seleksi alam.
A. Reproduksi pada Tumbuhan
Pada bab ini akan dipelajari berbagai ma cam cara reproduksi kelompok besar tumbuhan, yaitu tumbuhan berbiji ter tutup (Angiospermae), tum buhan berbiji terbuka (Gym nospermae), tumbuhan paku (Pteridophyta) dan Lumut (Bryo phyta).
1. Reproduksi Tumbuhan Angiospermae
Tumbuhan Angiospermae atau tum buhan biji tertutup adalah tumbuhan yang memiliki ciri bakal biji berada dalam bakal buah (ovarium). Bakal buah adalah bagian putik yang membesar yang tersusun oleh daun buah (karpel). Bakal buah selanjutnya akan berkembang menjadi buah dan bakal biji berkembang menjadi biji. Tumbuhan biji tertutup sangat penting bagi kehidupan manusia maupun hewan, karena tumbuhan inilah yang menyediakan hampir semua bahan makanan yang berasal dari tumbuhan. Tumbuhan Angiospermae mengalami reproduksi aseksual dan reproduksi seksual.
Reproduksi Aseksual pada Tumbuhan Angiospermae
Cara reproduksi tumbuhan dengan menggunakan bagian tumbuhan disebut reproduksi secara vegetatif. Reproduksi tumbuhan secara vegetatif disebut juga reproduksi aseksual karena tumbuhan dapat menghasilkan individu baru tanpa me libatkan proses fertilisasi (proses peleburan inti sel sperma de ngan inti sel telur sehingga membentuk zigot). Tumbuhan dapat melakukan reproduksi aseksual karena tumbuhan memiliki sel-sel yang memiliki kemampuan untuk berkembang menjadi berbagai jenis sel penyusun jaringan dan organ tumbuhan yang disebut sel meristem. Keturunan yang dihasilkan dari reproduksi aseksual memiliki sifat atau karakter yang sama dengan sifat induk.
Berikut ini adalah berbagai macam kegiatan yang dapat dilakukan manusia untuk membantu reproduksi tanaman.
a. Cangkok
Cangkok dapat dilakukan dengan mengelupas kulit suatu tangkai tanaman berkayu, kemudian dibalut dengan ta nah dan dibungkus dengan sabut kelapa atau plastik, sehingga tumbuh akar. Apabila bagian kulit yang terkelupas telah tumbuh akar, maka tangkai da pat dipotong dan ditanam di tanah. Tanaman yang dihasilkan dari cangkok memiliki sifat seperti induk dan cepat berbuah. Namun demikian, perakaran tanaman ini kurang kuat. Cang kok dapat dilakukan pada tanaman berkayu seperti mangga, rambutan, kelengkeng dan jeruk.
b. Merunduk
Merunduk dapat dilakukan dengan membenamkan tangkai tanaman ke tanah, sehingga bagian yang tertanam dalam tanah tumbuh akar. Apabila sudah tumbuh akar maka tanaman dapat dipisahkan dari induk. Merunduk dapat dilakukan pada tanaman yang memiliki cabang batang yang panjang dan lentur, misalnya bunga Alamanda.
c. Menyambung (enten)
Cara reproduksi menyambung (enten) adalah dengan memotong suatu batang tanaman lalu disambung dengan batang tanaman lain yang sejenis yang berbeda sifat. Pada satu pohon tanaman hasil enten dapat menghasilkan dua atau lebih buah atau bunga dengan sifat yang berbeda, misalnya tanaman te rong hijau disambung dengan terong ungu, maka dalam satu tanaman dapat menghasilkan terong hijau dan terong ungu. Tanaman bunga kertas (Bougainvillea) adalah salah tanaman yang sering disambung agar dalam satu tanaman terdapat beberapa warna bunga, misalnya pada suatu cabang batang tanaman bunga kertas yang berwarna merah disambung dengan potongan cabang batang tanaman bunga kertas berwarna ungu dan pada cabang lain disambung dengan cabang batang yang memiliki bunga berwana putih. Dengan demikian, akan dihasilkan tanaman bunga kertas yang memiliki bunga beraneka warna dalam satu tanaman.
d. Menempel (okulasi)
Cara reproduksi menempel (okulasi) dapat dilakukan dengan menempelkan mata tunas yang ada pada kulit tanaman pada batang tanaman lain yang sejenis. Teknik okulasi atau menempel sering digunakan oleh petani untuk mendapatkan tanaman “unggul” dari 2 atau lebih tanaman yang se jenis. Misalnya untuk menghasilkan buah jeruk dengan sifat unggul. Misalnya jenis pohon jeruk batang kuat tetapi jeruknya kecil dan masam dan jenis pohon jeruk yang pohonnya tidak terlalu kuat tetapi jeruknya besar dan manis. Mata tunas pohon jeruk dengan hasil buah besar dan manis ditempelkan pada batang pohon jeruk yang batangnya kuat. Oleh karena itu, akan dapat dihasilkan pohon jeruk yang berbatang kuat dengan buah yang besar dan manis. Pohon jeruk yang masih muda tetapi mampu menghasilkan buah dalam jumlah banyak dan rasa yang manis dapat dihasilkan melalui teknik okulasi.
e. Setek
Setek adalah cara reproduksi vegetatif dengan memotong (memisahkan dari induk) suatu bagian tanaman dan kemudian ditanam untuk menghasilkan individu baru, misalnya untuk menanam ketela pohon atau bunga mawar dapat menggunakan batangnya atau disebut setek batang. Tanaman cocor bebek dapat diperbanyak dengan menggunakan setek daun. Tanaman sukun dapat diperbanyak dengan menggunakan setek akar. Petani juga menggunakan teknik setek untuk menanam tebu, rumput gajah untuk pakan ternak, dan pohon seruni.
Reproduksi Seksual pada Tumbuhan Angiospermae
a. Penyerbukan (Polinasi)
Sel kelamin jantan pada bunga terdapat pada buluh serbuk sari. Serbuk sari dihasilkan dalam kepala sari. Lebah dan hewan lain tertarik pada bunga karena warna dari mahkota bunga dan madu yang dihasilkan oleh bunga. Terdapat hubungan yang saling menguntungkan antara lebah atau hewan lain dengan bunga. Lebah dan hewan lain ternyata dapat membantu bunga untuk melakukan penyerbukan. Pada tumbuhan, proses fertilisasi atau pembuahan diawali dengan peristiwa polinasi atau penyerbukan.
b. Pembuahan (Fertilisasi)
Serbuk sari memiliki inti vegetatif dan inti generatif. Setelah serbuk sari melekat pada kepala putik (stigma) yang sesuai (berasal dari tumbuhan yang sejenis), maka serbuk sari akan menyerap air dan berkecambah membentuk buluh serbuk sari. Buluh serbuk sari tumbuh dan bergerak menuju bakal buah melalui tangkai putik. Inti sel di dalam buluh serbuk sari akan membelah menjadi dua. Dua inti sel generatif tersebut akan berkembang menjadi dua inti sel sperma. Satu inti vegetatif di dalam serbuk sari berperan menjadi penuntun gerak tumbuh buluh serbuk sari ke bakal biji. Satu inti sel sperma membuahi inti sel telur (ovum) membentuk zigot (calon individu baru), dan satu inti sel sperma yang lain membuahi inti kandung lembaga sekunder membentuk endosperma atau cadangan makanan. Pada proses ini terjadi dua kali pembuahan maka disebut dengan pembuahan ganda.
c. Penyebaranan Biji
Pernahkah kamu menemukan tumbuhan yang tempat tumbuh induknya berjauhan dengan tempat tumbuh anaknya? Mengapa demikian? Tumbuhan tersebut ternyata melakukan penyebaran biji. Setelah terjadi pembuahan, bakal biji akan berkembang menjadi biji. Pada Angiospermae biji diselubungi oleh buah yang telah berkembang dari bakal buah (ovarium). Buah juga dapat membantu dalam penyebaran biji. Penyebaran biji yang jauh dari induk akan meningkatkan peluang biji untuk tumbuh dan berkembang dengan baik menjadi individu baru. Hal ini dikarenakan biji yang tumbuh pada suatu area yang dekat dengan induk, akan berkompetisi dengan induk untuk mendapatkan cahaya, air, dan nutrisi. Proses penyebaran biji dapat terjadi secara alami atau dengan bantuan manusia. Lakukan kegiatan berikut agar kamu tahu macam-macam perantara dalam proses penyebaran biji.
d. Perkecambahan
Pernahkah kamu mengamati biji jagung dan biji kedelai yang dijual atau disimpan? Mengapa biji tersebut tidak tumbuh menjadi tum buhan baru dan tetap menjadi biji? Biji yang masih belum tumbuh me rupakan biji yang berada pada keadaan dormansi biji. Dormansi yaitu peristiwa dimana biji mengalami masa istirahat. Berakhirnya masa dormansi biji adalah ketika biji mulai tumbuh menjadi tumbuhan baru yang disebut dengan tahapan perkecambahan. Lamanya masa dormansi biji setiap jenis tumbuhan berbeda-beda. Masa dormansi biji dapat diakhiri dengan memberi perlakuan yang berbeda-beda. Namun perkecambahan berbagai macam biji dipengaruhi oleh faktor yang hampir sama.
2. Reproduksi Tumbuhan Gymnospermae
Tumbuhan Gymnospermae tidak memiliki bunga seperti halnya tumbuhan Angiospermae. Namun, tumbuhan Gymnospermae memiliki alat reproduksi seksual (generatif) yang disebut strobilus atau runjung. Pada tumbuhan pinus dan melinjo terdapat dua jenis strobilus dalam satu pohon yaitu strobilus jantan dan strobilus betina. Pada tumbuhan pakis haji strobilus jantan dan betina terpisah atau tidak berada dalam satu pohon. Pada strobilus jantan terdapat sporangia (ruang-ruang spora). Sel-sel di dalam sporangia akan mengalami meiosis dan menghasilkan mikrospora. Mikrospora akan berkembang membentuk serbuk sari. Serbuk sari yang dihasilkan oleh tumbuhan pinus adalah serbuk sari yang bersayap. Pada stobilus betina terdapat banyak megasporofil. Tiap megasporofil mengandung dua bakal biji. Tiap bakal biji mengandung megasporangium. Sel dalam megasporangium akan mengalami meiosis dan menghasilkan megaspora. Inti megaspora akan mengalami mitosis membentuk sel telur.
3. Reproduksi Tumbuhan Paku
Pada tumbuhan pakis dan juga tumbuhan paku lain tidak berkembangbiak dengan menggunakan bunga tetapi menggunakan spora. Namun demikian, tumbuhan paku juga tetap dapat menghasilkan sel kelamin dalam reproduksinya. Dengan demikian, tumbuhan paku dapat mengalami repoduksi secara aseksual maupun seksual.
Reproduksi aseksual pada tumbuhan paku dilakukan dengan rhizoma. Rhizoma dapat tumbuh ke segala arah dan membentuk koloni tumbuhan paku yang baru. Rhizoma adalah batang yang tumbuh di dalam tanah.
4. Reproduksi Tumbuhan Lumut
Tumbuhan Angiospermae, Gymnospermae, dan tumbuhan paku kita jumpai pada tahap sporofit. Tumbuhan rumput yang kita jumpai berada pada tahap gametofit.
Tumbuhan lumut mengalami reproduksi aseksual melalui kuncup atau gemmae dan melakukan fragmentasi. Fragmentasi terjadi ketika tumbuhan lumut melepaskan sebagian tubuhnya untuk menjadi individu baru.
B. Reproduksi pada Hewan
Banyak hewan yang jumlahnya semakin berkurang seperti kurakura, orang utan, badak, harimau, gajah, burung elang, dan burung cendrawasih. Tentu kita berharap agar hewan-hewan tersebut tetap les tari bukan? Pada bagian sebelumnya kamu telah belajar tentang beberapa cara reproduksi yang terjadi pada tumbuhan. Pada bagian ini kamu akan mempelajari cara hewan melakukan reproduksi sehingga keberadaannya di bumi tetap lestari. Setiap hewan memiliki cara reproduksi yang berbeda-beda. Secara umum cara reproduksi hewan dibagi menjadi dua, yaitu aseksual dan seksual.
1. Reproduksi Aseksual Pada Hewan
Hewan dapat melakukan reproduksi aseksual seperti halnya tumbuhan, yaitu dengan menggunakan bagian tubuhnya. Berikut ini beberapa reproduksi hewan secara aseksual.
a. Membentuk Tunas
Reproduksi aseksual dengan cara membentuk tunas untuk menghasilkan keturunan. Contoh hewan yang melakukan reproduksi dengan cara ini antara lain Hydra sp., Porifera, dan Coelenterata.
b. Fragmentasi
Planaria merupakan salah satu contoh hewan yang melakukan fragmentasi. Reproduksi dengan cara ini terjadi melalui dua tahap. Tahap pertama adalah fragmentasi, yaitu pematahan atau pemotongan tubuh induk menjadi dua bagian atau lebih. Selanjutnya terjadi tahap regenerasi, yaitu setiap potongan tubuh induk tersebut membentuk bagian tubuh lain yang tidak ada pada bagian tersebut. Pada akhirnya, setiap potongan tubuh tersebut akan membentuk individu baru dengan bagian tubuh yang lengkap seperti induknya.
c. Partenogenesis
Partenogenesis secara alami dapat terjadi pada hewan seperti lebah, semut, tawon, kutu daun, dan kutu air. Pada hewan tertentu, misalnya lebah, ovum yang dibuahi akan tumbuh dan berkembang menjadi lebah betina, sedangkan yang tidak dibuahi akan tumbuh menjadi lebah jantan. Lebah betina bersifat steril dan memiliki tugas sebagai pekerja dalam kawanan lebah. Lebah jantan bersifat fertil. Lebah jantan mampu menghasilkan sel kelamin yang digunakan untuk membuahi sel telur yang dihasilkan oleh lebah ratu. Lebah ratu adalah lebah yang menghasilkan telur-telur yang menjadi lebah betina dan lebah jantan.
Selain lebah, kutu daun dan kutu air juga dapat bereproduksi dengan cara partenogenesis. Kutu daun betina dan kutu air betina dapat terus menerus bertelur. Te lur yang dihasilkan akan berkembang dan menetas menjadi kutu betina tanpa didahului proses fertilisasi. Meski demikian fertilisasi tetap diperlukan untuk menghasilkan individu baru setelah beberapa ge nerasi kutu mengalami partenogenesis.
2. Reproduksi Seksual pada Hewan
Sebagian besar hewan bereproduksi secara seksual. Reproduksi seksual terjadi melalui proses perkawinan antara hewan jantan dan hewan betina. Melalui proses ini akan terjadi proses fertilisasi, yaitu proses peleburan inti sel sperma dan inti sel telur. Proses fertilisasi ini akan meng hasilkan zigot. Selanjutnya, zigot akan berkembang menjadi em brio (calon anak) dan pada tahap selanjutnya embrio akan berkembang menjadi individu baru.
a. Hewan Vivipar
Hewan vivipar disebut juga hewan beranak. Hewan ini memiliki embrio yang berkembang di dalam rahim induk betinanya dan akan dilahirkan pada saat umurnya sudah mencukupi. Embrio akan memperoleh nutrisi melalui perantara plasenta.
b. Hewan Ovipar
Hewan ovipar disebut juga dengan hewan bertelur. Hewan ini embrionya berkembang di dalam telur. Telur hewan ini akan dikeluarkan dari dalam tubuh induk betina dan akan dilindungi oleh cangkang.
Hewan tertentu, misalnya penyu, ikan, dan katak, menghasilkan puluhan hingga ratusan telur setiap kali bertelur. Akan banyak dihasilkan individu baru jika telur yang dihasilkan dibuahi ataupun berhasil bertahan hidup. Tidak semua telur yang dihasilkan oleh ikan dan katak yang telah mengalami pembuahan dapat menetas menjadi individu baru. Tidak semua telur penyu yang menetas dapat bertahan hidup sampai dewasa, karena adanya predator, ombak, dan arus laut yang harus dihadapi oleh penyu yang baru saja menetas. Meskipun dapat dihasilkan puluhan bahkan ratusan individu baru dalam sekali reproduksi, kita juga tetap harus menjaga kelestarian ikan, katak, dan terutama penyu agar tetap lestari.
c. Ovovivipar
Hewan ovovivipar disebut juga hewan bertelur dan beranak. Embrio hewan yang tergolong ovovivipar sebenarnya berkembang di dalam telur, tetapi embrio tidak dikeluarkan dalam bentuk telur seperti pada hewan ovipar. Telur tetap berada di dalam tubuh induk betina. Setelah umur embrio cukup untuk dilahirkan, telur akan menetas di dalam tubuh induk dan kemudian anaknya dilahirkan. Contoh dari hewan ovovivipar antara lain kadal dan sebagian jenis ular.
Referensi:
Indonesia. (2015). Kementerian Pendidikan dan Kebudayaan. Ilmu Pengetahuan Alam. Jakarta: Kementerian Pendidikan dan Kebudayaan.
