MATERI PEMBEAJARAN DARING KD 3.2 SISTEM REPRODUKSI TUMBUHAN DAN HEWAN I. SISTEM REPRODUKSI PADA TUMBUHAN. Reproduksi pada tumbuhan berlangsung melalui 2 cara yaitu vegetatif dan generatif. Namun, tidak semua tumbuhan dapat melakukan reproduksi vegetatif. Ada tumbuhan yang hanya bereproduksi secara generatif saja. Reproduksi vegetatif pada tumbuhan sering disebut juga propagasi vegetatif. Propagasi vegetatif dapat terjadi secara alami maupun dengan bantuan manusia. A. Perkembangbiakan Tumbuhan berbiji tertutup (Angiospermae) Tumbuhan berbiji tertutup (Angiospermae) berasal dari kata angio yang berarti bunga dan spermae yang artinya tumbuhan berbiji. Angiospermae disebut tumbuhan berbiji tertutup, karena bijinya selalu diselubungi daun buah yang disebut sebagai bakal buah. Bakal buah dan bagian-bagian lain pada bunga nantinya akan tumbuh menjadi buah dan bakal biji. 1. Ciri-ciri Tumbuhan Angiospermae a. Bakal bijinya berada di dalam megasporofil yang termodifikasi menjadi daun buah (karpel). b. Daun dan buah berdaging tebal. c. Daun buah berfungsi melindungi biji agar tidak kekeringan pada saat mengalami dormansi (masa istirahat). d. Tubuh terdiri dari akar, batang, daun dan bunga. e. Bunga terdiri dari kelopak, mahkota, benang sari, dan putik. f. Akarnya ada yang serabut dan ada pula yang tunggang. g. Batang ada yang berkambium dan ada juga yang tidak memiliki kambium. h. Memiliki pembuluh xilem yang diperkuat oleh serat dengan dinding sel tebal dan berlignin. i. Mempunyai beberapa tipe daun, antara lain, lurus, menyirip dan menjari. j. Mengalami pembuahan ganda. 2. Organ Reproduksi Tumbuhan Angiospermae Ciri-ciri utama Angiospermae lainnya adalah adanya bunga, yang merupakan struktur reproduksi seksual khas dari tumbuhan tersebut. Pada bagian bunga inilah terletak bakal buah dan bakal biji Gambar Bunga Lengkap Berikut ini adalah bagian-bagian lengkap bunga. a. Mahkota Bunga Mahkota bunga (Corolla) adalah salah satu perhiasan bunga selain kelopaknya. Mahkota bunga terdiri dari helaian-helaian yang berukuran relatif besar dan berwarna mencolok yang disebut sebagai petal. Warna yang mencolok tersebut bertujuan untuk memikat serangga penyerbuk agar hinggap dan menghisap nektar untuk membantu penyerbukan. b. Kelopak Bunga Kelopak bunga juga menjadi salah satu perhiasan bunga. Kelopak bunga pada umumnya berwarna hijau dan berbentuk menyerupai daun. Fungsi mahkota bunga pada tumbuhan angiospermae adalah untuk melindungi mahkota bunga pada saat masih kuncup. c. Putik Putik (Carpel) adalah alat reproduksi betina pada bunga dan berperan dalam menghasilkan bakal biji. Pada putik terdapat ovarium, tangkai, dan stigma. Kepala putik (stigma) bersifat lengket dan berfungsi menangkap serbuk sari kemudian menyalurkannya ke tangkai putik (style) untuk masuk ke ovarium. d. Benang Sari Benang sari (stamen) adalah alat kelamin jantan pada bunga. Bagian ini tersusun atas sebuah batang yang disebut tangkai sari (filament) dan sebuah kantong, yaitu kepala sari (anther) tempat serbuk sari dihasilkan. e. Tangkai Bunga Tangkai bunga merupakan bagian yang menghubungkan antara bunga dengan batang tanaman. 3. Perkembangbiakan Vegetatif Alami pada Tumbuhan Angiospermae Perkembangbiakan vegetatif alami adalah perkembangbiakan vegetatif pada tumbuhan tanpa campur tangan manusia. Perkembangbiakan vegetatif alami terbagi menjadi 5 macam, yaitu rizoma, stolon, umbi lapis, umbi batang, dan kuncup adventif daun. a. Rizoma Rizoma adalah batang tumbuhan yang ada di bawah permukaan tanah dan dapat menghasilkan tunas serta akar baru dari ruas-ruasnya. tumbuhan yang Beberapa contoh berepropduksi menggunakan rizoma antara lain yaitu jahe, kunyit, lengkuas, dan temulawak. b. Stolon Stolon adalah batang tumbuhan yang menjalar di atas permukaan tanah dan di ruasruasnya akan muncul tunas-tunas yang dapat menjadi tanaman baru. Beberapa contoh tumbuhan yang bereproduksi menggunakan stolon atau geragih antara lain stroberi, rumput teki, pegagang, eceng gondok, dan rumput grinting Cynodon dactylon. c. Umbi lapis Umbi lapis merupakan modifikasi batang dan daun. Umbi lapis memperlihatkan susunan berlapis-lapis yang terdiri atas daun yang menebal, lunak dan berdaging, dan batang yang berupa bagian kecil pada bagian bawah umbi lapis yang disebut dengan cakram. Beberapa contoh umbi lapis antara lain yaitu bawah merah, bawang putih, bawang bombay, bunga bakung, dan bunga tulip. d. Umbi batang Umbi batang adalah batang tumbuhan yang mengalami perubahan bentuk dan ukuran (pembengkakan) di dalam tanah dan berisi cadangan makanan sebagai akibat perubahan fungsinya. tumbuhan yang Beberapa contoh berkembangbiak menggunakan umbi batang antara lain yaitu kentang, dahlia, dan topinambur. e. Kuncup adventif Kuncup adventif daun adalah tunas yang muncul dan tumbuh pada daun. Contoh tumbuhan yang berkembangbiak dengan kuncup adventif daun adalah cocor bebek dan wijaya kusuma. 4. Perkembangbiakan Vegetatif Buatan pada Tumbuhan Angiospermae Perkembangbiakan vegetatif buatan adalah perkembangbiakan vegetatif pada tumbuhan dengan bantuan manusia. Perkembangbiakan vegetatif buatan terbagi menjadi 5 macam, yaitu mencangkok, merunduk, menyambung (enten), menempel (okulasi), setek. a. Mencangkok Mencangkok adalah suatu cara perkembangbiakan vegetatif buatan pada tanaman dengan membiarkan suatu bagian tanaman menumbuhkan akar sewaktu bagian tersebut masih tersambung dengan tanaman induknya. Cara mencangkok adalah dengan mengelupas kulit suatu tangkai tanaman berkayu, kemudian dibalut dengan tanah dan dibungkus dengan sabut kelapa atau plastik, sehingga tumbuh akar. Apabila bagian kulit yang terkelupas telah tumbuh akar, maka tangkai dapat dipotong dan ditanam di tanah. Tanaman yang dihasilkan dari mencangkok memiliki sifat yang sama seperti induknya dan cepat berbuah. Akan tetapi, tanaman hasil mencangkok memiliki perakaran yang kurang kuat. Contoh tanaman yang dapat dicangkok antara lain mangga, rambutan, kelengkeng, jeruk, jambu, dan durian. b. Merunduk Merunduk adalah suatu cara perkembangbiakan vegetatif buatan yang dilakukan pada tumbuhan bercabang panjang dengan membenamkan tangkai tanaman ke tanah, sehingga bagian yang tertanam dalam tanah tumbuh akar. Apabila sudah tumbuh akar maka tanaman dapat dipisahkan dari induknya. Contoh tanaman yang dapat dikembangbiakkan dengan cara merunduk adalah tanaman yang memiliki cabang batang yang penjang dan lentur, seperti alamanda, sirih, apel, melati, stroberi, dan arbei. c. Menyambung atau enten Menyambung atau enten adalah suatu cara perkembangbiakan vegetatif buatan yang dilakukan dengan memotong suatu batang tanaman lalu disambung dengan batang tanaman lain yang sejenis dengan sifat berbeda. Nantinya, pada satu pohon tanaman hasil enten dapat menghasilkan dua atau lebih bunga atau buah dengan sifat yang berbeda. Contoh menyambung: Tanaman terong hijau disambung dengan terong ungu, maka dalam satu tanaman dapat menghasilkan terong hijau dan terong ungu. d. Menempel atau okulasi Menempel atau okulasi adalah satu cara perkembangbiakan vegetatif buatan yang dilakukan dengan cara menempelkan sepotong kulit pohon yang bermata tunas dari batang atas pada suatu irisan dari kulit pohon lain dari batang bawah sehingga tumbuh bersatu menjadi tanaman yang baru. Contohnya okulasi: Mata tunas pohon jeruk dengan hasil buah besar dan manis ditempelkan pada batang pohon jeruk batang kuat tetapi jeruknya kecil dan masam. Maka akan didapatkan pohon jeruk berbatang kuat dengan buah yang besar dan manis. e. Setek Setek adalah suatu cara perkembangbiakan vegetatif buatan yang dilakukan dengan menggunakan potongan tubuh tanaman (akar, batang, daun) yang memiliki sifat totipotensi di mana satu sel dapat membelah menjadi sel lain. Contoh tanaman yang dapat dikembangbiakkan dengan cara setek antara lain, yaitu ketela pohon atau singkong, bunga mawar, cocor bebek, sukun, tebu, rumput gajah, dan pohon seruni. 5. Perkembangbiakan Generatif pada Tumbuhan Angiospermae Perkembangan khusus untuk tumbuhan Spermatophyta melalui dua peristiwa pentng, yaitu penyerbukan dan pembuaha. Penyerbukan adalah sampainya serbuk sari di kepala putik untuk tumbuhan Gymnospermae. Berdasarkan asal serbuk sari, penyerbukan dapat dibedakan menjadi beberapa macam, perhatikan tabel berikut ini! Jenis penyerbukan Asal serbuk sari Autogami (penyerbukan sendiri) Dari satu bunga yang sama Geitonogami (penyerbukan tetangga) Dari bunga lain dalam satu pohon Alogami (penyerbukan silang) Dari bunga pohon lain yang masih satu spesies Bastar Dari bunga lain yang berasal dari varietas lain a. Angin (Anemogami) Anemogami adalah sampainya serbuk sari ke kepala putik dengan bantuan angin. Anemogami dapat terjadi pada rumput-rumputan. Ciri-ciri bunga yang penyerbukannya secara anemogami adalah sebagai berikut: 1) bunga tidak berwarna cerah, biasanya hijau, dan tidak terdapat kelopak bunga 2) bunga tidak berbau 3) tidak memiliki kelenjar madu 4) benang sari bertangkai panjang dan berjumbai di luar bunga 5) putik melekat di tengah 6) serbuk sari sangat banyak, kecil seperti bubuk, kering, ringan, dan permukaannya halus 7) struktur bunga sederhana 8) putik berbentuk spiral atau pensil sehingga membentuk permukaan yang lebih besar untuk memudahkan menangkap serbuk sari. b. Entomogami Entomogami adalah penyerbukan dengan perantara serangga. Entomogami biasanya terjadi pada tumbuhan yang menghasilkan madu dan serbuk sari. Contoh hewannya, antara lain kupu-kupu, lalat, kumbang, dan lebah. Saat mengisap madu, tubuh serangga tertempel serbuk sari, dan jika serangga beralih ke bunga lain atau menyentuh kepala kepala putik tersebut sehingga terjadilah penyerbukan. Ciri-ciri bunga yang diserbuki oleh serangga adalah sebagai berikut: 1) mahkota dan benang sari berwarna cerah 2) memiliki kelenjar madu 3) benang sari di dalam bunga 4) anthera (kepala sari) bersatu di bagian dasar atau belakangnya 5) serbuk sari hanya sedikit, besar seperti tepung, berat, lengket, dan kadang-kadang permukaannya berukir 6) putik lengket dan kecil 7) struktur bunga termodifikasi untuk tempat mendarat dan makan bagi serangga 8) bunga berbau harum c. Kelelawar (Kripterogami) Kripterogami adalah penyerbukan dengan bantuan kelelawar. Bunga yang dipolinasi oleh kelelawar biasanya mekar di malam hari, berukuran besar, berwarna cerah, dan letaknya tidaknya tersembunyi. d. Manusia (Antropogami) Antropogami adalah penyerbukan yang sengaja dilakukan oleh manusia, misalnya penyerbukan pada bunga tumbuhan vanili dan beberapa jenis anggrek. Penyerbukan dengan perantara manusia biasanya dilakukan karena bunga tersebut tidak dapat menyerbuk sendiri atau karena manusia ingin melakukan persilangan buatan untuk mencari varietas-varietas baru. 6. Pembuahan pada Angiospermae Organ reproduksi Angiospermae adalah bunga. Bunga terdiri atas kelopak (calyx), mahkota (corolla), benang sari (stamen), dan putik (pistillum). Yang berfungsi sebagai alat kelamin betina adalah putik. Benang sari terdiri atas kepala sari (anthera) dan tangkai sari (filament). Gamet jantan (serbuk sari) dibentuk dalam kepala sari. Di dalam kepala sari terdapat ruang-ruang serbuk sari yang jumlahnya tergantung spesiesnya. Di tiap ruang serbuk sari terdapat sejumlah mikrosporofit yang bersifat diploid. Mikrosporosit-mikrosporosit membelah secara meiosis menjadi 4 mikrospora. Tiap mikrospora lalu berkembang menjadi mikrospora dewasa atau serbuk sari (pollen). Tiap serbuk sari mengandung 1 inti generatif dan 1 ssel tabung yang siap untuk membuahi. Putik terdiri atas kepala putik (stigma), tangkai putik (stilus), dan ovarium yang berisi ovulum (bakal biji). Kepala putik berfungsi sebagai tempat melekatnya serbuk sari, tangkai putik berfungsi sebagai tempat lewatnya buluh serbuk, dan ovarium adalah tempat pembentukan gamet betina atau sel induk megaspora (kandung lembaga). Sel tersebut membelah secara meiosis membentuk 4 sel, tetapi hanya satu yang bertahan menjadi megaspore. Inti sel megaspora ini kemudian membelah menjadi dua, dan tiap-tiap inti membelah menjadi dua, dan tiap-tiap inti membelah lagi dua kali berturut-turut dan akhirnya menjadi delapan inti. Selanjutnya, tiga inti menempatkan diri di bagian dinding dan disebut antipoda dan satu inti menuju ketengah; tiga inti lainnya menempatkan diri pada daerah dekat mikrofil dan satu inti menuju ketengah. Dua dari tiga inti di dekat mikrofil tersebut yang berada di tepi dinamakan sinergid (sel pengiring) dan yang di tengah adalah sel telur (ovum). Adapun inti-inti yang menuju ke tengah kemudian melebur menjadi inti yang diploid (2n) dan dinamakan inti kandung lembaga sekunder (inti sel polar). Pembuahan pada Angiospermae diawali oleh peristiwa penyerbukan, yaitu sampainya serbuk sari pada kepala putik. Melekatnya serbuk sari karena adanya zat perekat yang dihasilkan oleh kepala putik. Serbuk sari tumbuh menjadi buluh serbuk sari yang kemudian dengan gerak kemotropi bergerak ke bakal biji di dalam bakal buah. Pada saat serbuk sari tumbuh menjadi buluh serbuk sari, dinding luarnya (eksin) pencah dan dinding dalamnya (intin) larut lalu tumbuh memanjang. Di dalam buluh serbuk sari, sel generatif membelah secara mitosis membentuk 2 sperma (gamet jantan), sedangkan inti vegeratif tidak membelah. Buluh serbuk sari yang jumlahnya banyak menuju ke bakal bji (kandung lembaga). Setelah sampai pada mikrofil, inti vegetatif berdegenerasi kemudian lenyap. Inti generatif (sperma) masuk dan terjadilah pembuaha. Salah satu sperma membuahai sel telur (ovum) yang kemudian tumbuh menjadi embrio, dan satu sperma yang lain membuahi inti kandung lembaga sekunder yang kemudian menjadi endosperma. Endosperma berfungsi sebagai cadangan makanan bagi embrio. Dengan demikian, terjadilah dua macam pembuahan, oleh sebab itu dinamakan pembuahan ganda. Selang waktu antara terjadinya peristiwa penyerbukan sampai pembuahan relative singkat. Pada peristiwa pembuahan, jika inti generatif masuk melalui mikrofil dinamakan porogami, dan jika tidak melalui mikrofil disebut aporogami. Bilamana melalui kalaza disebut kalazogami. Menurut asal terbentuknya, embrio dapat terjadi secara amfimiksis dan apomiksis. Amfimiksis adalah terbentuknya embrio melalui peleburan sperma dan ovum, sedangkan apomiksis adalah terbentuknya embrio tanpa melalui peleburan sperma dan ovum. Apomiksis dapat terjadi karena adanya peristiwa berikut ini. a. Partenogenesis; merupakan pembentukan embrio dari sel tanpa di buahi oleh spermatozoid. b. Apogami; merupakan pembentukan embrio dari bagian-bagian lain dari kandung lembaga tanpa perkawinan, misalnya antipoda atau sinergid. c. Embrio adventif; merupakan pembentukan embrio dari sel selain kandung lembaga, misalnya dari sel-sel nuselus. Peristiwa apomiksis menyebabkan poliembroni, yaitu terdapat lebih dari satuembrio dalam biji, misalnya kita jumpai pada jeruk (Citrus sp), mangga ( Mangifera indica), dan duku (Lansium domesticum). 7. Penyebaran Biji Tumbuhan Angiospermae Setelah terjadi pembuahan, bakal biji tumbuhan Angiospermae akan berkembang menjadi biji. Penyebaran biji Angiospermae yang jauh dari induknya akan meningkatkan peluang biji tersebut tumbuh dan berkembang menjadi individu baru di beberapa tempat. Proses penyebaran biji tumbuhan dapat terjadi secara alami atau dengan batuan hewan dan manusia. Berikut adalah jenis-Jenis penyebaran biji tumbuhan Angiospermae dan cirinya. a. Anemokori Anemokori adalah proses penyebaran biji dengan bantuan angin (anemo = angin). Ciri tumbuhan yang penyebarannya dengan cara ini adalah bijinya kecil, ringan, dan bersayap. Contohnya penyebaran biji bunga Dandelion. Biji bunga Dandelion ringan dan kecil, sehingga tidak terlalu dipengaruhi oleh gaya gravitasi bumi. Keberadaan sayap pada biji membantu biji mudah terbawa angin. Arah gerak biji mengikuti arah gerak angin. b. Hidrokori Proses penyebaran biji dengan bantuan air disebut hidrokori (hidro = air). Ciri tumbuhan yang penyebarannya dengan cara ini adalah hidupnya di dekat daerah perairan, misalnya di pantai atau pun tumbuhan yang hidup di air. Contohnya adalah pohon kelapa dan bakau. Biji kelapa tergolong biji tumbuhan yang berukuran besar, dapat mencapai ukuran diameter 15 cm. Biji kelapa diselubungi oleh buah yang terdiri atas tempurung kelapa, sabut kelapa, dan kulit kelapa. Meskipun berukuran besar, buah dan biji kelapa dapat mengapung di air dan dapat mengalir mengikuti arus air. Kelapa dapat mengapung di air karena sabut buah kelapa memiliki banyak rongga udara. Pada saat berada di air, sabut kelapa memiliki prinsip kerja seperti pelampung, sehingga kelapa dapat terapung. c. Antropokori Proses penyebaran biji dengan bantuan manusia disebut antropokori (antro=manusia). Proses penyebaran dengan cara ini dapat terjadi secara sengaja atau pun tidak sengaja. Penyebaran biji yang secara tidak sengaja dilakukan oleh manusia sengaja apabila biji tumbuhan tersebut memiliki struktur yang mudah melekat pada pakaian. Sebagai contohnya adalah rumput. Penyebaran biji dengan sengaja sering dilakukan manusia terutama pada bidang pertanian, yaitu ketika menanam padi, jagung, dan tanaman lain. d. Zookori Proses penyebaran biji dengan bantuan hewan disebut zookori (zoo = hewan). Penyebaran ini dibagi menjadi empat, yaitu entomokori, kiropterokori, ornitokori, dan mammokori. 1) Entomokori Entomokori adalah penyebaran biji dengan perantara serangga. Contohnya adalah wijen dan tembakau. 2) Kiropterokori Kiroptekori adalah penyebaran biji dengan perantara kelelawar. Contohnya adalah jambu biji dan pepaya. 3) Ornitokori Ornitokori adalah penyebaran biji dengan perantara burung. Tumbuhan yang penyebarannya dengan cara ini adalah tumbuhan yang buahnya menjadi makanan burung, tetapi bijinya tidak dapat tercerna. Biji tersebut akan keluar dari tubuh burung bersamaan dengan kotoran burung. Contohnya adalah beringin dan benalu. 4) Mamokori Mamokori adalah penyebaran biji dengan perantara mamalia. Contohnya adalah hewan luwak yang membantu dalam proses penyebaran biji kopi. 8. Perkembangan Hidup Tumguhan Angiospermae Siklus hidup tumbuhan Angiospermae dimulai ketika inti sel kelamin jantan dan sel kelamin betina bersatu membentuk zigot, selanjutnya tumbuh dan berkembang menjadi tumbuhan Angiospermae dewasa. Selama hidupnya, tumbuhan Angiospermae melalui dua tahapan generasi, yaitu generasi gametofit dan generasi sporofit. Dalam siklus hidup tumbuhan Angiospermae, generasi gametofit bergiliran dengan generasi sporofit, sehingga dikatakan bahwa tumbuhan Angiospermae mengalami pergiliran generasi atau metagenesis. a. Generasi Gametofit Generasi gametofit adalah generasi penghasil gamet yang berupa sel soermatozoa dan sel telur atau (gamet jantan dan gamet betina) yang disebut juga dengan generasi haploid (n). Generasi gametofit dimulai ketika serbuk sari menempel pada kepala putik dan membentuk buluh serbuk sari kemudian menghasilkan dua inti sperma yang haploid, dua inti sperma yang haploid inilah yang disebut gamet jantan. Pada bagian pangkal putik adalah ovarium atau bakal buah. Di dalam bakal buah terdapat bakal biji. Di dalam bakal biji terdapat kantung lembaga yang tersusun atas 7 sel dan 8 inti yang haploid, yaitu 3 sel antipoda, 2 sel sinergid, 1 sel tlur, 1 sel kantung lembaga sekunder. Masing-masing sel mempunyai satu inti haploid kecuali sel kantung lembaga sekunder yang mempunyai 2 inti haploid. Kantung lembaga inilah yang disebut dengan gametofit betina. b. Generasi Sporofit Generasi sporofit atau generasi diploid (2n) adalah generasi penghasil spora. Spora pada tumbuhan Angiospermae akan berkembang menjadi serbuk sari. Peleburan sel telur dan sperma mengakibatkan bakal biji berkembang menjadi biji. Hasil peleburan bersifat diploid (2n). Biji akan tumbuh menjadi tumbuhan baru. Tumbuhan baru akan memiliki akar, batang, daun, dan pada suatu saat terbentuk bunga. Tumbuhan Angiospermae dewasa bersifat diploid dan dikenal dengan generasi sporofit (penghasil spora). B. Perkembangbiakan Tumbuhan berbiji terbuka (Gymnospermae) Tumbuhan berbiji terbuka (Gymnospermae) adalah kelompok tumbuhan yang bijinya tidak tertutup kulit buah. Gymnospermae berasal dari bahasa Yunani, gymnos yang artinya telanjang dan spermae yang berarti biji. Pada tumbuhan berbiji tertutup (Angiospermae), biji atau bakal biji selalu terlindungi oleh bakal buah (ovarium), sehingga tidak akan tampak dari luar. Sedangkan pada Gymnospermae, biji akan langsung terlihat atau tampak diantara daundaun penyusun strobilus (runjung). 1. Ciri-ciri Tumbuhan Berbiji Terbuka (Gymnospermae) a. b. c. d. e. f. g. h. i. j. Bakal biji tidak terlindungi oleh daun buah. Berakar tunggang. Berdaun tebal, sempit, kaku seperti jarum. Batang tidak bercabang, berkayu, tumbuh tegak ke atas. Akar mengandung kambium dan memiliki kaliptra. Berkas pembuluh angkut belum berfungsi sepenuhnya baik, karena masih berupa tracheid. Batang mempunyai kambium dan floeterma (sarung tepung) yaitu endodermis yang mengandung zat tepung. Alat kelamin terpisah, serbuk sari terdapat dalam strobilus jantan dan sel telur terdapat dalam strobilus betina. Pembuahan tunggal, antara penyerbukan dan pembuahan memiliki selang waktu panjang. Pada umumnya perdu atau pohon, tidak ada yang berupa herba. Contoh dari tumbuhan berbiji terbuka (Gymnospermae) adalah sebagai berikut. 2. Organ Reproduksi Tumbuhan Berbiji Terbuka (Gymnospermae) Tumbuhan berbiji terbuka (Gymnospermae) tidak memiliki bunga seperti tumbuhan Angiospermae. Akan tetapi, tumbuhan Gymnospermae memiliki alat reproduksi seksual yang disebut strobilus atau runjung. Strobilus merupakan kumpulan sporofil, yaitu bagian daun yang berfungsi menghasilkan spora serta sebagai tempat berlangsungnya fotosintesis. Pada tumbuhan pinus dan melinjo, terdapat dua jenis strobilus dalam satu pohon, yaitu stobilus jantan dan strobilus betina. Sedangkan pada pakis haji, strobilus jantan dan strobilus betina terpisah atau tidak berada dalam satu pohon. Di dalam strobilus jantan, terdapat ruang-ruang spora atau mikrosporangia. Pada mikrosporangia, sel-sel akan membelah secara meiosis dan menghasilkan spora jantan (mikrospora). Mikrospora selanjutnya berkembang membentuk serbuk sari. Pada strobilus betina, tersusun atas banyak megasporofil (daun penghasil megaspora). Masing-masing megasporofil mengandung dua bakal biji dan tiap bakal biji mengandung kotak spora (megasporangium). Sel-sel dalam megasporangium akan mengalami pembelahan meiosis dan menghasilkan spora betina (megaspora). Inti megaspora kemudian akan membelah secara mitosis membentuk sel telur. a. Sistem Reproduksi Tumbuhan Berbiji Terbuka (Gymnospermae) Reproduksi tumbuhan Gymnospermae diawali dengan proses penyerbukan dan dilanjutkan dengan pembuahan tunggal (tiap inti sperma membuahi satu sel telur). Penyerbukan yang terjadi pada tumbuhan berbiji terbuka selalu dilakukan dengan anomogani (penyerbukan yang dibantu oleh angin), dimana serbuk sari akan langsung jatuh pada bakal biji. Gamet jantan akan membelah untuk menghasilkan serbuk sari bersel empat yang akan dilepaskan ke udara. Sementara itu, sel telur juga terbentuk pada strobilus betina. Sel telur ini berasal dari pembelahan megaspora. Setelah serbuk sari menempel pada strobilus betina, maka terjadi perkecambahan serbuk sari. Serbuk sari selanjutnya membentuk buluh (tabung serbuk sari) dengan membawa inti sperma menuju sel telur. Proses tersebut membutuhkan waktu hingga satu tahun lamanya. Kemudian inti sperma akan bersatu dan melebur dengan sel telur sehingga terbentuklah zigot. Zigot berkembang menjadi embrio dengan mengambil nutrisi dari endosperma. Pada saat itu, terbentuk struktur tambahan berupa sayap tipis pada biji. Selang satu tahun kemudian, kerucut betina akan melepaskan bijinya satu persatu dengan bantuan angin. Biji-biji yang bersayap tersebut akan terbang ke segala arah dan jika biji sampai pada lingkungan yang sesuai, akan terjadi perkecambahan biji untuk membentuk tumbuhan baru. Tumbuhan Gymnospermae juga dapat bereproduksi secara aseksual. Tumbuhan Gymnospermae yang dapat bereproduksi secara aseksual, misalnya tumbuhan pakis haji dan pinus. Tumbuhan pakis haji dapat reproduksi dengan menggunakan tunas yang disebut bulbil. Tumbuhan pinus dapat berkembangbiak dengan menggunakan tunas akar. Siklus Hidup Gymnospermae 3. Perkembangbiakan Tumbuhan Paku Tumbuhan paku merupakan tumbuhan tertua yang sudah ada sejak zaman Karbon dan Devon. Artinya tumbuhan paku telah ada sejak 300-350 juta tahun yang lalu. Fosil tumbuhan paku menghasilkan sumber batu bara yang ada di bumi. Tumbuhan paku ini dapat kita jumpai di mana-mana (Kosmopolitan), umumnya tumbuhan paku berupa rerumputan dan menyukai tempat yang lembap dan basah, tumbuhan paku merupakan tumbuhan yang memiliki pringkat paling bawah di hutan-hutan subtropis dan tropis. Mulai dari dataran rendah sampai ke dataran tunggi gunung, bahkan ada juga yang hidup di air, Namun sebagian besar hidup di darat, di tanah atau ada sebagian yang menempel pada tumbuhan lain (epifit). Tumbuhan paku disebut sebagai Tracheophyta berspora yaitu kelompok tumbuhtumbuhan yang berpembuluh dan berkembang biak baik dengan spora, Struktur tubuh yang mudah di bagi seperti : Daun, Batang, Akar dapat dibedakan dengan jelas. Tumbuhan paku (Pteridophyta) merupakan kelompok tumbuhan yang tidak berbiji, sudah memiliki jaringan pembuluh, dan sudah mempunyai batang, daun, serta akar sederhana. Tumbuhan paku mengalami pergiliran keturunan (metagenesis) seperti lumut. Metagenesis adalah pergiliran keturunan yang melibatkan dua fase sekaligus, yaitu fase sporofit dan fase gametofit. a. Pergiliran keturunan paku Awal mula tumbuhan paku berasal dari spora kemudian membentuk protalus atau protalium (gametofit yang berjumlah banyak. Tahap selanjutnya ada akan dibagi menjadi dua yaitu arkegonium yang nantinya akan menjadi sel telur. Dan anteridium yang nantinya akan menjadi spermatozoid. Sel telur dan spermatozoid akan membentuk beberapa zigot dalam jumlah banyak. Setelah menjadi zigot tahap selanjutnya adalah tumbuhan paku (sporofit) dalam jumlah banyak. Setelah sporofit maka akan membentuk sporangium dalam jumlah banyak juga. Tahap terakhir adalah spora. Skema metagenesis tumbuhan paku akan berputar siklusnya seperti di atas. b. Sistem Reproduksi Tumbuhan Paku (Pteridophyta) Fase sporofit adalah ketika tumbuhan paku menghasilkan spora, sedangkan fase gametofit adalah pada saat tumbuhan paku menghasil gamet (sel kelamin). Fase gametofit tumbuhan paku bersifat haploid (n), sedangkan fase sporofit tumbuhan paku bersifat diploid (2n). Protalium akan menghasilkan anteridium (organ reproduksi jantan) yang menghasilkan sperma, juga menghasilkan arkegonium (organ reproduksi betina) yang menghasilkan ovum atau sel telur. Tumbuhan paku yang dapat kita amati berada dalam tahap sporofit, karena dapat menghasilkan spora. Jika kadar air pada kotak spora berkurang, kotak spora akan sobek dan mengeluarkan spora yang ada di dalamnya. Spora tersebar dan selanjutnya tumbuh menjadi protalium, jika lingkungannya sesuai untuk tumbuh. Protalium menempel pada permukaan menggunakan rhizoid. Protalium berwarna hijau dan mempunyai klorofil, sehingga dapat melakukan fotosintesis untuk berkembang. Tahap gametofit dimulai ketika protalium tumbuh. Protalium akan berkembang dan menghasilkan anteridium dan arkegonium. Anteridium menghasilkan spora berflagel (berekor) dan arkegonium akan menghasilkan sel telur. Anteridium dan arkegonium pada umumnya terdapat pada satu protalium. Kadar air yang tinggi membantu sperma untuk bertemu dengan ovum, sehingga terjadi pembuahan dan menghasilkan zigot. Fertilisasi terjadi jika sperma yang dihasilkan oleh anteridium sampai pada sel telur yang dihasilkan oleh arkegonium. Meskipun memiliki flagel, sperma tumbuhan paku memerlukan air untuk pergerakannya. Zigot yang tumbuh dan berkembang akan memulai tahap sporofit baru. 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. c. Tumbuhan Paku Homospora dan Heterospora Berdasarkan jenis sporanya, tumbuhan paku dibedakan menjadi tumbuhan paku homospora dan tumbuhan paku heterospora. Tumbuhan paku homospora menghasilkan satu jenis spora yang tumbuh menjadi protalium dan dalam satu protalium itu dihasilkan sperma dan ovum. Pada paku homospora, sperma dan ovum dihasilkan pada satu protalium yang sama. Sedangkan tumbuhan paku heterospora akan menghasilkan dua jenis spora, megaspora, dan mikrospora. Megaspora tumbuh menjadi protalium betina yang menghasilkan ovum, dan mikrospora tumbuh menjadi protalium betina yang menghasilkan sperma. Pada tumbuhan paku heterospora, sperma dan ovum dihasilkan oleh protalium yang terpisah. Demikian ulasan mengenai organ dan sistem reproduksi tumbuhan paku (Pteridophyta). 4. Perkembangbiakan Tumbuhan lumut (Bryophyta) Tumbuhan lumut (Bryophyta) merupakan tumbuhan terestrial atau hidup di daratan. Lumut dapat dengan mudah ditemukan pada tempat lembab dan teduh. Bentuk tubuh lumut ada yang berupa lembaran dan ada juga yang mirip tumbuhan kecil. Akar sederhana pada lumut disebut rizoid. Rizoid tersebut berfungsi untuk menyerap air dan garam mineral, serta untuk melekat pada habitatnya. Tumbuhan lumut hanya tumbuh memanjang dan tidak tumbuh membesar. Lumut merupakan kelompok tumbuhan yang masih sederhana, karena belum memiliki akar, batang, dan daun yang sejati Gametofit adalah bentuk tumbuhan lumut yang tapak hijau, berbentuk lembaran, dan membentuk alat kelamin yang menghasilkan gamet. Sel kelamin jantan dihasilkan oleh sel jantan yang disebut anteridium dan sel kelamin betina dihasilkan oleh sel kelamin betina yang disebut arkegonium. Lumut yang memiliki dua alat kelamin (anteridium dan arkegonium) disebut berumah satu (monoesis) atau homotalus. Sedangkan lumut yang hanya memiliki satu jenis alat kelamin disebut berumah dua (diesis) atau heterotalus. Secara umum lumut dikelompokkan menjadi tiga, yaitu lumut hati, lumut tanduk, dan lumut daun. a. Sistem Reproduksi Tumbuhan Lumut Di dalam siklus hidupnya, lumut akan mengalami pergiliran keturunan (metagenesis) antara generasi gametofit yang berkromosom haploid (n) dengan generasi sporofit yang berkromosom diploid (2n). Tumbuhan Angiospermae, Gymnospermae, dan tumbuhan paku dapat dijumpai pada tahap sporofit. Akan tetapi, tumbuhan lumut yang sering kita jumpai berada pada tahap gametofit. Reproduksi seksual (generatif) tumbuhan lumut dimulai ketika spora berkecambah menghasilkan protonema. Protonema kemudian tumbuh menjadi tumbuhan lumut. Dari ujung batang berkembang organ reproduksi betina (arkegonium) dan organ reproduksi jantan (anteridium). Arkegonium menghasilkan sel telur atau ovum, sedangkan anteridium menghasilkan sperma yang berflagela dua. Sperma kemudian berenang untuk membuahi sel telur. Pembuahan akan dapat berlangsung dengan baik apabila lingkungannya basah dan berair. Hasil pembuahan tersebut membentuk zigot. Zigot selanjutnya tumbuh menjadi sporofit yang bersifat haploid (n). Pada saat sporofit masak (umur 3 – 6 bulan) akan membentuk tangkai panjang (seta). Ujung seta berupa kapsul yang disebut dengan sporogonium. Di dalam sporogonium terdapat spora. Ketika spora telah masak, kapsul pelindungnya akan pecah, sehingga spora dapat dibebaskan. Spora yang dibebaskan tersebut akan berkecambah dan memulai siklus hidup lumut kembali. Tumbuhan lumut mengalami reproduksi aseksual (vegetatif) melalui kuncup atau gemmae dan melakukan fragmentasi. Fragmentasi terjadi ketika tumbuhan lumut melepaskan sebagian tubuhnya untuk menjadi individu baru. 5. Teknologi Perkembangbiakan pada Tumbuhan a. Hidroponik Hidroponik merupakan cara penanaman tumbuhan dengan menggunakan larutan nutrisi dan mineral dalam air dan tanpa menggunakan tanah. Tanaman darat khususnya sayuran seperti paprika, tomat, timun, terong, dan selada dapat ditanam secara langsung dalam wadah yang berisi nutrisi atau dengan ditambah medium yang tak larut dalam air, misalnya kerikil, arang, sekam, spons, serbuk kayu, dan lain sebagainya. Ilmuwan menemukan bahwa tumbuhan menyerap nutrisi yang penting dalam bentuk ion-ion yang terlarut dalam air. b. Vertikultur Vertikultur merupakan metode budidaya tanaman dengan cara membuat instalasi secara bertingkat (vertikal) dengan tujuan untuk meningkatkan jumlah tanaman. Teknik budidaya ini merupakan konsep penghijauan yang cocok untuk daerah perkotaan dan lahan terbatas. c. Kultur Jaringan Kultur jaringan adalah suatu metode perbanyakan tumbuhan dengan cara mengambil suatu bagian dari tanaman, seperti sel atau sekelompok sel, jaringan, atau organ. Bagian tanaman yang telah diambil selanjutnya ditumbuhkan dalam kondisi steril pada medium yang mengandung nutrisi dan zat pengatur tumbuh (hormon). Bagian tanaman akan dapat memperbanyak diri dan berkembang menjadi tanaman yang memiliki organ lengkap yaitu akar, batang, dan daun. B. Perkembangbiakan pada Hewan Seperti halnya manusia dan tumbuhan, hewan sebagai salah satu makhluk hidup juga akan melakukan perkembangbiakan. Perkembangbiakan pada hewan bertujuan untuk memperbanyak keturunan dan juga melestarikannya. Secara umum, perkembangbiakan pada hewan dibedakan menjadi dua, yaitu perkembangbiakan generatif dan perkembangbiakan vegetatif. 1. Perkembangbiakan Aseksual pada Hewan Perkembangbiakan vegetatif pada hewan merupakan perkembangbiakan untuk menghasilkan individu baru yang tidak disertai dengan proses pembuahan (peleburan sel kelamin jantan dan sel kelamin betina). Perkembangbiakan vegetatif banyak dilakukan oleh hewan tingkat rendah. Perkembangbiakan vegetatif pada hewan dibedakan menjadi tiga jenis, yaitu pertunasan, fragmentasi, dan membelah diri. a. Pertunasan Pertunasan merupakan cara perkembangbiakan hewan yang dilakukan dengan membentuk tunas pada tubuhnya. Organisme baru yang terbentuk merupakan hasil kloning dari induknya sendiri dan secara genetik memiliki susunan gen yang sama dengan organisme induk. Hewan yang berkembang biak dengan cara pertunasan adalah hydra, porifera, dan coelenterata. 1) Hydra Hydra merupakan hewan pemangsa yang hidup di air tawar bersuhu tropis. Hydra termasuk hewan mikroskopis, sehingga hanya dapat dilihat menggunakan mikroskop. Tubuh hydra berbentuk tabung dengan panjang tubuh sekitar 10 milimeter. Pada saat ada gangguan, tubuh hydra akan berkontraksi sehingga membentuk gumpalan kecil. Perkembangbiakan hydra dimulai dengan munculnya tunas kecil pada hydra dewasa. Tunas kecil tersebut akan bertumbuh dan berkembang menjadi organisme baru yang melekat pada hydra dewasa sebagai induknya. Setelah tunas yang menempel pada induknya tersebut dianggap sudah dewasa dan mampu menangkap makanannya sendiri, maka tunas akan melepaskan diri untuk menjadi organisme baru. Pada umumnya, tunas hydra yang baru berukuran 3/5 kali ukuran induknya. 2) Porifera Porifera atau spons adalah hewan multiseluler seperti hydra. Pada umumnya, porifera merupakan species hewan air yang hidup di laut dengan kedalaman delapan ribu meter dan tidak pernah berpindah-pindah. Hewan ini disebut porifera karena memiliki banyak pori pada tubuhnya, sehingga dapat dilewati oleh air. Air yang masuk ke dalam tubuh porifera akan dikeluarkan bersama limbah melalui oskulum yang ada pada bagian tubuh atas hewan tersebut. Porifera tidak memiliki jaringan tubuh, organ, dan tidak memiliki kesimetrisan tubuh. Perkembangbiakan pada porifera dilakukan dengan membentuk sebuah kuncup dalam koloni. Kuncup tersebut akan muncul dari pangkal kaki hewan ini. Kuncup akan semakin membesar sehingga jika terjadi beberapa kuncup, maka akan terbentuklah sebuah koloni. Selain itu, potongan tubuhnya yang telah lepas akan sangat mudah tumbuh dan berkembang menjadi porifera yang baru. 3) Coelenterata Coelenterata berasal dari kata coelom dan enteron. Kata coelom mempunyai arti berongga dan enteron yang berarti perut. Hewan ini juga dapat diartikan sebagai hewan perut berongga, dan rongga tersebut disebut sebagai rongga gastrovasculer. Pada dasarnya, cara berkembangbiak coelenterata hampir sama saja dengan porifera, yaitu secara aseksual dengan membentuk tunas atau kuncup yang melekat pada hewan induknya sehingga tumbuh membesar menjadi individu yang baru. b. Fragmentasi Fragmentasi adalah cara berkembang biak pada hewan dengan teknik memutuskan bagian tubuhnya atau memotong tubuhnya untuk membentuk organisme baru. Contoh hewan yang melakukan fragmentasi adalah cacing pipih dan cacing pita. 1) Cacing Pipih Habitat dari cacing pipih adalah di laut, danau, dan juga sungai. Cacing pipih termasuk dalam kelompok hewan platyhelminthes, sehingga sangat sensitif terhadap cahaya. Hewan ini dapat berkembang biak dengan cara aseksual dan seksual. Secara aseksual, cacing pipih berkembang biak dengan cara pembelahan tubuh. Akan tetapi, setiap hasil dari pembelahan akan meregenerasi bagian yang telah hilang. Sedangkan secara seksual dapat dilakukan dengan cara kawin silang, meskipun hermafrodit. hewan ini bersifat 2) Cacing pita Cacing pita merupakan cacing berukuran sangat kecil, sehingga berisko dapat masuk ke dalam tubuh manusia. Pada saat manusia mengkonsumsi makanan atau minuman yang mengandung telur cacing Taenia solium (cacing pita babi), maka dapat menyebabkan cacing pita masuk ke dalam tubuhnya dan berkembang. Di dalam tubuh manusia, cacing pita sangat diuntungkan, karena mengambil sari-sari makanan pada tubuh manusia. Manusia selanjutnya menjadi pihak yang dirugikan, karena sari-sari makanan yang seharusnya digunakan untuk metabolisme menjadi berkurang diserap oleh cacing pita tersebut. Telur cacing pita yang masuk ke sistem pencernaan juga dapat menyebabkan infeksi usus. Lebih berbahaya lagi jika saat telur cacing pita berhasil keluar dari saluran pencernaan, telur cacing pita dapat memasuki organ lain dan menyebabkan infeksi. c. Membelah diri Hewan yang berkembangbiak dengan cara membelah diri akan membagi tubuhnya menjadi dua bagian yang sama. Perkembangbiakan dengan membelah diri dilakukan oleh hewan bersel satu. Perkembangbiakan dengan cara membelah diri diawali inti sel hewan bersel satu akan membelah diri menjadi dua bagian. Pembelahan dua bagian diikuti dengan pembelahan cairan dan dinding sel yang akan menghasilkan organisme baru. Contoh hewan yang berkembangbiak dengan cara membelah diri adalah amoeba, protozoa, dan paramecium. 1) Amoeba Amoeba merupakan kelompok protista yang bergerak dengan pseudopodia (kaki semu). Amoeba hidup di darat dan dapat juga ditemukan di air. Amoeba dapat hidup di luar tubuh organisme lain atau dapat juga hidup di dalam tubuh organisme lain. Amoeba berkembang biak dengan cara membelah diri, sehingga dapat berkembangbiak secara cepat. Karena kecepatannya dalam berkembangbiak inilah, sehingga organisme ini mampu bertahan hidup diberbagai jenis inangnya. 2) Protozoa Kata “protozoa” berasal dari bahasa Yunani, yaitu protos yang artinya pertama dan zoon yang berarti hewan. Hewan ini bersifat mikroskopis dan hanya dapat dilihat menggunakan mikroskop. Protozoa dapat dibedakan dari jamur karena dapat bergerak aktif dan tidak memiliki dinding sel. Protozoa juga berbeda dengan alga, karena protozoa tidak berklorofil. Hewan ini juga dapat berkembangbiak dengan cepat karena kemampuannya dalam membelah diri. 3) Paramecium Paramecium merupakan protista yang memiliki kemiripan dengan hewan, dimana hewan ini mempunyai dua inti sekaligus dalam satu selnya. Inti besar (makronulkeus) digunakan untuk mengawasi kegiatan metabolisme dan regenerasi, serta inti sel (mikronukleus) digunakan untuk mengendalikan kegiatan reproduksi. Paramecium bereproduksi secara aseksual (membelah diri dengan cara transversal), dan seksual (secara konjugasi). Paramecium bergerak dengan menggetarkan silianya. Hal ini akan terlihat jika menggunakan mikroskop. Mereka menangkap makanan dengan cara menggetarkan silianya, maka terjadi aliran air keluar dan masuk mulut sel. 2. Perkembangbiakan Seksual pada Hewan Perkembangbiakan 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 menghasilkan zigot. Selanjutnya, zigot akan berkembang menjadi embrio (calon anak) dan pada tahap selanjutnya embrio akan berkembang menjadi individu baru. Proses fertilisasi dapat terjadi melalui dua cara, yaitu fertilisasi internal dan fertilisasi eksternal. Fertilisasi internal terjadi apabila proses peleburan antara inti sel telur dan inti sel sperma terjadi di dalam tubuh induk betina. Contoh hewan yang melakukan fertilisasi secara internal antara lain: sapi, ayam, kura-kura, dan buaya. Fertilisasi eksternal terjadi apabila proses peleburan antara sel telur dan sel sperma terjadi di luar tubuh induk betina. Fertilisasi dengan cara ini biasanya terjadi pada hewan yang hidupnya di lingkungan perairan, misalnya ikan. Perkembangbiakan generatif atau seksual pada hewan dapat dibedakan menjadi tiga macam, yaitu Ovipar (bertelur), Vivipar (melahirkan), dan Ovovivipar (bertelur dan melahirkan). Masing-masing perkembangbiakan tersebut memiliki ciri yang membedakan satu dengan lainnya. Berikut ini penjelasan dari masing-masing perkembangbiakan generatif tersebut. a. Ovipar (Bertelur) Ovipar adalah perkembangbiakan pada hewan yang dilakukan dengan cara bertelur. Ovipar sendiri berasal dari kata “ovum” yang berarti telur. Setelah bertelur, maka induk akan mengerami telur tersebut dalam beberapa waktu sampai telur menetas. Jadi, pertumbuhan dan perkembangan embrio hewan ovipar terjadi di luar tubuh induknya. Embrio hewan ovipar akan dilindungi dengan cangkang telur. Telur yang dikeluarkan oleh hewan ovipar dilengkapi dengan kuning telur atau yolk. Fungsi dari kuning telur tersebut adalah dijadikan sebagai cadangan makanan untuk embrio yang tumbuh di dalam telur tersebut. Embrio yang tumbuh sempurna akan menetas dan keluar dari cangkang telur menjadi individu baru yang sejenis. Contoh dari kelompok hewan yang termasuk kelompol ovipar adalah ayam, bebek, penyu, ikan, katak. Ciri umum dari hewan ovipar, sebagai berikut. Tidak mengalami masa mengandung Tidak memiliki kelenjar susu Tidak menyusui anaknya Tubuh ditumbuhi penuh bulu Tidak memiliki daun telinga Berikut ini proses perkembangbiakan yang terjadi pada hewan bertelur. Pertemuan sel kelamin jantan dan betina akan membentuk embrio di dalam cangkang telur. Embrio akan tumbuh berada di luar induknya, akan tetapi berada di dalam cangkang telur. Embrio yang ada di dalam cangkang telur memperoleh makanan dari kuning telur yang ada di dalam telur tersebut. Embrio akan terus tumbuh dan berkembang menjadi individu baru. Embrio yang tumbuh di dalam cangkang telur akan membentuk tubuhnya sama dengan indukannya. Embrio yang ditetaskan tidak memiliki daun telinga seperti hewan vivipar. Janin yang dikeluarkan oleh hewan ovipar juga tidak memiliki kelenjar susu sehingga individu baru tersebut akan sama dengan induknya yang tidak bisa menyusui anaknya. b. Vivipar (Beranak) Vivipar (melahirkan) adalah perkembangbiakan pada hewan yang dilakukan dengan cara melahirkan atau beranak. Pada umumnya perkembangbiakan jenis ini banyak dilakukan oleh hewan mamalia atau hewan menyusui. Hewan yang berkembangbiak secara vivipar, pertama kali akan melakukan proses fertilisasi (pembuahan). Fertilisasi adalah peristiwa peleburan sel kelamin jantan dan sel kelamin betina. Hasil pembuahan tersebut akan membentuk zigot yang kemudian berkembang menjadi embrio. Embrio selanjutnya akan mengalami penyempurnaan bentuk fisik di dalam rahim induk dalam bentuk janin, sampai pada saatnya dilahirkan. Pertumbuhan janin pada hewan vivipar cenderung lambat, berbeda dengan pertumbuhan janin hewan ovipar. Beberapa contoh hewan yang berkembangbiak dengan cara vivipar (melahirkan) adalah Sapi, Kucing, Paus, Kelinci, Kuda, Harimau, Gajah, dan Badak. Ciri-ciri hewan yang berkembangbiak dengan cara vivipar (melahirkan) adalah sebagai berikut. Menyusui anaknya (mamalia). Mempunyai daun telinga. Tubuhnya ditutupi dengan bulu atau rambut. Induk mengandung keturunannya selama beberapa waktu. Mempunyai kelenjar susu. Proses perkembangbiakan dengan cara melahirkan adalah sebagai berikut. Sel kelamin jantan (sperma) membuahi sel telur (ovum) yang ada di induk betina menjadi zigot. Zigot akan berkembang menjadi embiro yang akan berubah menjadi bakal janain jewan di dalam rahim induk betina. Selama di dalam rahim (masa mengandung), janin akan mendapatkan makanan dari induk betinanya. Apa yang dimakan induk betina, juga akan dimakan oleh janin yang ada di dalam kandungan yang disalurkan melalui plasenta. Setelah lahir,anak hewan akan memiliki sifat yang sama dengan induknya, termasuk bentuk tubuhnya yang dilengkapi dengan alat indra. Induk hewan vivipar akan menyusui anak yang dilahirkannya selama beberapa bulan sampai anakhewan tersebut dapat hidup secara mandiri. c. Ovovivipar (bertelur beranak) Ovovivipar merupakan perkembangbiakan secara kawin yang dilakukan dengan cara bertelur sekaligus melahirkan. Tahapannya adalah embrio berkembang dalam telur di tubuh induknya sampai menetas, kemudian hewan baru akan keluar dari tubuh induknya. Hewan yang berkembang biak secara ovovivipar tidak memiliki ciri-ciri khusus. Perbedaan hewan ovovivipar dengan hewan lain hanyalah pada bentuk perkembangbiakannya, yaitu dari proses pembuahan hingga melahirkan. Secara fisik, hewan ovovivipar memiliki ciri-ciri seperti hewan ovipar. Contoh hewan yang termasuk kedalam kelompok ovovivipar adalah ular, kadal, bunglon, iguana, kuda laut. Ciri-ciri hewan ovovivipar sebagai berikut. Telur menetas di dalam tubuh induknya Anak hewan dikeluarkan dengan cara melahirkan Cadangan makanan embrio berasal dari dalam telur Proses perkembangbiakan pada hewan ovovivipar sebagai berikut. Terjadi pembuahan (fertilisas) yang ditandai dengan pertemuan sel kelamin jantan (sperma) dan sel kelamin betina (ovum). Pembuahan yang dilakukan sel kelamin jantan terhadap sel kelamin betina akan menghasilkan embrio yang berkembang di dalam tubuh induk betina. Embrio akan tumbuh dan berkembang di dalam cangkang telur. Makanan yang diperlukan oleh bakal janin ada pada kuning telur, tidak dari induk betina. Saat tiba waktunya untuk dilahirkan, telur tersebut akan menetas. Setelah telur tersebut menetas, anak hewan tersebut akan keluar dari tubuh induknya dan menjadi individu baru. 3. Perkembangan Hidup Hewan Setiap hewan memiliki tahap perkembangan hidup yang dimulai dari perkembangan embrio, proses kelahiran, perkembangan menuju kedewasaan, berkembang biak, dan mengalami kematian. Pada beberapa jenis hewan, telur akan berkembang menjadi hewan muda yang memiliki struktur dan fungsi organ mirip dengan hewan dewasa (imago). Selama berkembang menuju kedewasaan, hewan muda tidak mengalami banyak perubahan pada struktur dan fungsi organ tubuh. Selama berkembang, hewan muda hanya mengalami pertambahan ukuran sehingga menjadi lebih besar. Perkembangan hewan tersebut disebut dengan perkembangan langsung. Pada jenis hewan yang lain, hewan muda memiliki struktur dan fungsi organ tubuh yang berbeda dengan hewan dewasa. Hewan muda tersebut kemudian berkembang melalui tahap tertentu sehingga memiliki struktur dan fungsi organ tubuh yang sama dengan hewan dewasa. Perkembangan hewan yang demikian disebut dengan metamorfosis. Beberapa jenis hewan, siklus hidupnya ada yang mengalami metamorfosis dan ada pula yang mengalami metagenesis. a. Metamorfosis Metamorfosis adalah peristiwa perubahan bentuk tubuh secara bertahap yang dimulai dari larva sampai dengan dewasa. Metamorfosis dapat terjadi pada serangga dan juga amfibi. Beberapa hewan serangga dan amfibi mempunyai bentuk fisik yang berbeda saat mereka muda hingga akhirnya menjadi hewan dewasa. Berdasarkan tahapannya, metamorfosis dibedakan menjadi dua, yaitu metamorfosis sempurna dan tidak sempurna. 1) Metamorfosis Sempurna Metamorfosis sempurna (Holometabola) adalah proses pertumbuhan pada hewan yang terjadi dengan ditandai perubahan bentuk ketika muda hingga akhirnya menjadi dewasa Fase yang terjadi, yaitu telur, larva, pupa, dan imago (dewasa). Contoh hewan yang mengalami metamorfosis sempurna adalah katak, kupu-kupu, nyamuk, dan lalat. Pertumbuhan dan perkembangan katak diawali sejak terbentuk zigot. Zigot kemudian berkembang menjadi embrio. Sekitar satu minggu kemudian, terbentuklah larva yang sering disebut sebagai kecebong atau berudu. Pada awalnya kecebong bernapas dengan tiga insang luar, akan tetapi kemudian berganti menjadi insang dalam. Beberapa waktu kemudian akan terbentuk tutup insang dan kaki belakang. Setelah berumur tiga bulan, berudu mengalami metamorfosis yang ditandai dengan terbentuknya paru-paru dan empat kaki, hilangnya insang dari ekor, lalu menjadi katak. 2) Metamorfosis tidak sempurna Metamorfosis tidak sempurna (Hemimetabola) merupakan proses pertumbuhan dan perkembangan hewan hanya pada organ tertentu saja yang terjadi perubahan secara fisiologis. Fase yang terjadi adalah telur, nimfa dan imago (hewan dewasa). Karena hewan yang melalui metamorfosis tidak sempurna ini tidak melalui fase pupa maka bentuk tubuhnya sejak menetas pun tidak jauh berbeda dengan tubuh ketika dewasa. Meskipun hewan hewan tersebut mengalami metamorfosis yang sama, tapi jangka waktu setiap fase yang dilalui berbeda beda. Ada yang ketika menjadi telur hanya beberapa hari, ada juga yang sampai berminggu minggu. Hewan yang mengalami metamorfosis tidak sempurna antara lain adalah belalang, jangkrik, kecoa, dan tengeret (serangga berbunyi keras). Ciri-ciri Metamorfosis Tidak Sempurna Perubahan bentuk tubuh antara fase nimfa dan fase imago tidak mencolok, hanya terdapat sedikit perbedaan. Tidak mengalami fase pupa/kepompong. contoh fase metamorfosis tidak sempurna pada belalang b. Metagenesis Metagenesis adalah pergiliran keturunan yang melibatkan dua fase sekaligus, yaitu fase generatif (seksual) dan fase generatif (aseksual). Fase generatif melalui pembuahan (peleburan sel kelamin jantan dan sel kelamin betina) dan fase generatif melalui pembentukan spora. Hewan yang mengalami metagenesis akan menjalani dua fase kehidupan, yaitu fase kehidupan yang bereproduksi secara generatif, dan fase kehidupan yang bereproduksi secara vegetatif. Metagenesis pada hewan dapat terjadi pada Ubur-ubur (Aurelia). Di dalam siklus hidupnya, ubur-ubur mengalami dua pergiliran keturunan, yaitu fase polip yang menetap di dasar perairan dan fase medusa yang dapat berenang dengan bebas. Polip pada ubur-ubur merupakan generasi vegetatif yang berkembang biak secara aseksual dengan cara membentuk kuncup. Medusa merupakan generasi generatif yang berkembangbiak secara seksual melalui peleburan sel kelamin (gamet) jantan dengan betina. 4. Teknologi Perkembangbiakan pada Hewan Teknologi reproduksi pada hewan adalah upaya manusia untuk mengembangbiakkan hewan di luar perkembangbiakan alaminya, dengan harapan bisa mengatasi masalah dalam perkembangbiakan. Berikut ini adalah beberapa teknologi reproduksi pada hewan. a. Inseminasi Buatan Kawin suntik atau dikenal dengan istilah inseminasi buatan (IB) adalah proses memasukkan cairan sperma (semen) dari sapi jantan yang unggul ke dalam saluran reproduksi sapi betina dengan bantuan manusia. Inseminasi buatan ini dilakukan dengan cara memasukkan sperma (semen) yang telah dibekukan dengan menggunakan alat seperti suntikan. Inseminasi buatan memiliki beberapa manfaat, antara lain efisiensi waktu, efisiensi biaya, dan juga memperbaiki kualitas anakan sapi. Perbaikan kualitas misalnya sebagai penghasil daging yang berkualitas (sapi potong). Sebagai contoh, untuk menghasilkan anakan sapi dengan kualitas daging yang baik dan berjumlah banyak, diambil sel-sel sperma dari sapi Brahman dari India untuk diinseminasikan pada sapi betina lokal. b. Perkawinan Silang Perkawinan silang atau hibridisasi adalah mengawinkan dua jenis hewan yang berbeda varietasnya dan memiliki sifat-sifat unggul. Keuntungan dari teknologi perkawinan silang adalah dapat menghasilkan individu baru dengan kualitas yang lebih baik, menghemat biaya, mempercepat produksi, dan memperpanjang usia. c. Kloning Kloning merupakan proses menghasilkan individu-individu dari jenis yang sama yang identik, berasal dari induk yang sama, memiliki jumlah anggota gen yang sama. karena diambil dari inti somatis induknya. Konsep kloning berdasarkan prinsip tentang setiap sel pada perencanaan hidup memiliki kemampuan menjadi individu baru. contoh proses kloning yang dilakukan pada domba
