BAB 2 Sistem Perkembangbiakan Tumbuhan dan Hewan A. Perkembangbiakan pada Tumbuhan PERKEMBANGBIAKAN VEGETATIF PADA TUMBUHAN Tentunya kita sudah tahu apabila kalau tumbuhan berkembang biak dengan cara vegetatif atau generatif. Perkembangan tumbuhan dengan cara vegetatif dibagi menjadi dua, yaitu vegetatif alami dan vegetatif buatan. Ada banyak cara tumbuhan untuk berkembang biak dengan vegetatif alami, seperti akar tinggal (Rhizoma), spora, umbi lapis, umbi akar, umbi batang, geragih (stolon), tunas, dan tunas adventif. VEGETATIF ALAMI a. Akar Tinggal Batang yang tumbuh menjalar dalam tanah atau biasa disebut dengan akar tinggal, akar rimpang, atau akar tongkat. Conton tumbuhan yang berkembangbiak dengan cara ini adalah lengkuas, jahe, kunyit, dan temulawa b. Spora Spora adalah inti sel yang berubah fungsi menjadi alat perkembiakan. Contoh tumbuhan yang berkembangbiak dengan cara ini adalah tanaman paku. Pada tanaman paku, spora dibentuk pada daun. Spora terletak pada kotak spora (sporangium) yang berkumpul di dalam sorus yang merupakan kumpulan kotak spora. Sorus terletak di tepi bawah daun yang berupa seperti bintik-bintik kecokelatan. Saat sporangium pecah, maka spora akan keluar dan jatuh pada tempat yang cocok. Barulah akhirnya tumbuh tanaman paku yang baru. c. Umbi Lapis Umbi lapis adalah daun yang berlapis-lapis dan tebal sehingga membentuk seperti batangnya. Pada bagian dasar tumbuh akar serabut. Di antara lapisan-lapisan umbi lapis, terdapat bakal tunas. Jika umbi lapis ditanam, bakal tunas akan tumbuh menjadi tunas, dan tumbuh jadi tanaman baru.
d. Umbi Batang Umbi batang adalah batang yang tumbuh di dalam tanah dan digunakan untuk menyimpan cadangan makanan dan membentuk umbi. Jika umbi ditanam, tunas bisa tumbuh dan membentuk tumbuhan baru. Contoh tumbuhan yang berkembangbiak dengan cara ini adalah kentang dan ubi jalar. e. Umbi Akar Akar pada tanaman yang berkembangbiak dengan umbi akar beralih fungsi menyimpan cadangan makanan. Perkembangbiakan jenis tanaman ini melalui tunas yang tumbuh dari bekas batangnya. Sehingga, untuk mendapatkan individu baru dari tanaman ini hanya perlu menanam bagian tubuh tumbuhan berupa batang. Contohnya adalah wortel, bengkoang, singkong, dan bunga dahlia. f. Geragih Geragih adalah banyak yang tumbuh dan menjalar di permukaan tanah. Tumbuhan baru akan tumbuh pada bukubukunya dan tidak tergantung pada induknya. Contohnya adalah pohon stroberi, pegagan, dan rumput teki. g. Tunas Tunas adalah bagian tumbuhan yang baru muncul dari kecambah atau kuncup yang berada di atas permukaan tanah. Tunas bisa terdiri dari batang, daun muda, calon bunga, atau calon buah. Contohnya adalah pohon tebu, pisang, dan bambu. h. Tunas adventif Tunas adventif adalah tunas liar yang tumbuh di luar bagian batang. Biasanya ia tumbuh di tepi daun. Contohnya adalah tumbuhan cocor bebek.
VEGETATIF BUATAN a. Mencangkok Perkembangbiakan vegetatif buatan dengan cangkok adalah menumbuhkan akar tumbuh dari batang tanaman yang dicangkok. Lewat akar tumbuh dari batang tanaman itu kita bisa mendapatkan tanaman baru. Sifat dari tumbuhan yang dihasilkan akan sama dengan induk. Keuntungan melakukan pencangkokan adalah: 1) Lebih cepat dalam menghasilkan tanaman baru.Mencangkok dapat dilakukan tanpa menunggu pertumbuhan bunga, penyerbukan bunga, tumbuhnya biji dan pembenihan. Mencangkok hanya perlu memotong atau menyayat kulit pada cabang tanaman. Sehingga metode ini jauh lebih cepat dari perkembangbiakan alami secara kawin (generatif). 2) Menghasilkan tanaman baru yang seragam sifatnya. Mencangkok adalah perkembang biakan vegetatif (tak kawin) sehingga tanaman anakan yang dihasilkan memiliki sifat dan materi genetik sama persis dengan tanaman induk. Ini karena tidak ada penggabungan materi genetik dari dua individu seperti pada perkembangbiakan kawin (generatif). Karena sifat yang sama dengan induknya, metode ini bisa digunakan untuk menghasilkan anakan dari varietas unggul dalam jumlah banyak, misalnya untuk menghasilkan tanaman dengan ukuran buah dan rasa buah yang seragam. 3) Dapat menghasilkan tanaman baru dalam jumlah banyak. Karena porses mencangkok yang cepat, kita dapat menggukan metode ini untuk menghasilkan banyak bibit tanaman baru dalam waktu yang cepat. Kekurangan melakukan pencangkokan adalah 1) Tidak ada keragaman genetik baru. Tanaman anakan yang dihasilkan akan sama persis karena merupakan klone dari induk. Kita tidak bisa mengembangkan varietas baru dengan cara mencangkok. 2) Tidak bisa melakukan persilangan dua jenis tanaman. Kita tidak bisa menyilangkan dua varietas berbeda, sehingga tanaman hibrida jenis baru tidak bisa dihasilkan dengan metode vegetatif buatan. 3) Tanaman yang dihasilkan rawan terkena wabah penyakit. Karena materi genetik tanaman anakan hasil mencangkot sama persis, bila ada satu tanaman terkena penyakit maka tanaman lain juga beresiko terekna penyakit yang sama. Contoh tumbuhan yang bisa dicangkok adalah tumbuhan berbuah yang memiliki kambium dan ranting yang lurus seperti jambu air, Mangga, alpukat, sawo, rambutan, dan lain-lain.
2. Setek / stek Stek adalah metode perbanyakan tanaman dengan menggunakan potongan tubuh tanaman (akar, daun, batang). Metode ini termasuk perkembangbiakan dengan cara vegetatif yang berarti tanpa melakukan perkawinan. Cara seperti ini lebih mudah jika dibandingkan dengan cara perkembangbiakan vegetatif yang lain. Beberapa jenis tumbuhan memiliki kondisi tersendiri dalam mempercepat propagasi stek. Intensitas cahaya yang tinggi dapat membuat potongan setek membentuk akar lebih cepat, tetapi temperatur harus dijaga karena dapat menyebabkan stres. Jenis Metode Stek Tanaman Metode stek ini memiliki beberapa jenis, diantaranya sebagai berikut: 1. Stek Batang Stek batang adalah cara yang umum digunakan. Tanaman yang biasa dilakukan stek batang ialah potongan batang tumbuhannya memiliki ruas-ruas atau mata yang kemudian dapat tumbuh tunas baru. Batang yang akan distek harus yang sudah tua sehingga tunas baru dapat tumbuh dibagian ruasruasnya. Batang tanaman yang sudah dipotong itu hendaknya ditanam pada tanah yang gembur dan cukup lembab agar lebih mudah untuk tumbuh. Sirih, Jambu Air dan Ketela Pohon adalah contoh tanaman yang dapat dilakukan stek batang. Stek batang terdapat 4 jenis yaitu berkayu keras (hardwood) setengah keras (semi harwood), kayu lunak (softwood) dan golongan herba (herbaceous). Berikut penjelasannya: Stek Batang Kayu Keras (Hardwood) Metode ini adalah jenis stek yang mudah dilakukan karena tidak banyak perlakuan khusus. Bahan yang digunakan sebaiknya diambil dari cabang yang sedang dalam kondisi dorman. Jenis tanaman yang biasa menggunakan metode ini adalah tanaman anggur. Stek Batang Berkayu Setengah Keras (Semi Hardwood) Pada umumnya metode ini digunakan untuk tanaman yang mempunyai daun yang lebar. Contoh penggunaan stek ini biasanya untuk jenis tanaman hias serta tanaman buah. Stek Batang Berkayu Lunak (Softwood) Metode ini digunakan untuk menyetek tanaman yang memiliki kandungan air atau sekulen yang banyak. Biasanya tanaman jenis ini memiliki pertumbuhan akar yang cepat. Stek Tanaman Herba (Herbaceous)
Jenis tanaman yang biasanya menggunakan metode ini adalah tanaman bunga krisan dan kaktus pagar. Untuk media steknya menggunakan tanaman yang mempunyai kandungan air atau sekulen yang banyak serta lunak. 2. Stek Daun Metode ini adalah cara perkembangbiakan dengan cara menanam daun tanaman yang sudah cukup tua yang akan tumbuh tunas baru. Jenis tanaman yang umum distek adalah tanaman hias seperti, sri rejeki, cocor bebek dan begonia serta bunga biru (sain folia). Bagian daun yang bisa dipakai untuk bahan stek ialah berupa helaian daun atau helaian daun berserta tangkai daunnya. Akar dan batang kemudian akan tumbuh pada bagian daun yang terpotong. Sedangkan bagian daun tersebut tidak berkembang menjadi tanaman yang baru. 3. Stek Akar Umumnya metode ini dilakukan dengan cara disemai sejajar dengan permukaan tanah atau sedikit masuk kedalam tanah (media tanam). Contoh tanaman yang bisa di stek akar adalah tanaman apel, sukun, strawberi dan beberapa jenis tanaman hias. 3. Menempel / Okulasi Menempel atau dikenal juga dengan sebutan okulasi adalah cara menghasilkan tanaman baru dengan menempelkan tunas muda pada ranting atau batang tanaman induk. Tujuan dari okulasi adalah menggabungkan dua sifat tanaman yang berbeda dari dua jenis tanaman. Contoh jeruk nipis, kakao, belimbing, alpukat, dan lain-lain. 4. Mengenten Mengenten adalah metode perkembangbiakan tak kawin (vegetatif) buatan, dimana dua jenis tanaman yang berbeda digabungkan, dengan bagian bawah (akar dan pokok batang) berasal satu tanaman. Mengenten bermanfaat mengabungkan sifat unggul dari dua jenis tanaman yang berbeda. Misalnya ada varietas mangga yang memiliki akar kuat dan dalam
namun buahnya tidak manis, sementara varietas lain memiliki akar yan tidak kuat namun buah manis. Dengan mengenten, kita akan dapat menggabungkan kedua sifat ini, dengan bagian bawah bibit diambil dari varietas berakar kuat, sementara bagian atas diambil dari varietas berbuah manis. Mengenten dapat mengabungkan dua tanaman yang berbeda spesies. Misalnya, kita dapat mengenten dengan bagian bawah dari kentang, sementara bagian atas diambil dari tomat. Hasilnya adalah tanaman yang menghasilkan umbi kentang dan buah tomat. Tomat (Solanum lycopersicum) dan kentang (Solanum tuberosum) dapat digabungkan meski berbeda spesies, karena keduanya berasal dari genus sama (Solanum) sehingga berkerabat dekat dan memiliki kesamaan struktur tanaman. Mengenten dilakukan dengan memotong tunas tanaman dalam bentuk V, sehingga bagian atas dan bawah dapat diabungkan. Sambungan ini kemudian ditutup dan diikat. Bagian atas biasanya dipotong daunnya, dan disisakan seidkit, untuk mengurangi penguapan dan mempercepat pertumbuhan tunas. Simak video berikut https://youtu.be/3rkJILcMHeg
B. Perkembangbiakan pada Hewan Secara umum, perkembangbiakan pada hewan dibedakan menjadi dua, yaitu perkembangbiakan generatif dan perkembangbiakan vegetatif/ Aseksual. 1. Perkembangbiakan Aseksual pada Hewan Perkembangbiakan vegetatif/ Aseksual 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 hewan ini bersifat hermafrodit. 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 Sebagian besar hewan bereproduksi secara seksual. Reproduksi seksual terjadi melalui proses perkawinan antara hewan jantan dan hewan betina. Berikut ini uraian
materi Sistem Reproduksi Tumbuhan dan Hewan pada submateri 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 menghasilkan zigot. Selanjutnya, zigot akan berkembang menjadi embrio (calon anak) dan pada tahap selanjutnya embrio akan berkembang menjadi individu baru 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 hewan betina. Fertilisasi dengan cara ini biasanya terjadi pada hewan yang hidupnya di lingkungan perairan, misalnya ikan. Reproduksi seksual pada hewan akan menghasilkan telur, anak, serta ada pula hewan yang bertelur dan beranak. Berdasarkan cara perkembangan dan kelahiran embrionya hewan yang bereproduksi secara seksual dibagi menjadi tiga jenis, sebagai berikut. 1. Hewan Vivipar Kucing, kelinci, kerbau, gajah, badak, sapi, kerbau, anoa, babi, banteng, dan kambing adalah beberapa hewan yang tergolong 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. Hewan yang baru dilahirkan memerlukan nutrisi. Sayangnya karena pencernaan bayi hewan belum kuat maka diperlukan makanan yang mudah dicerna. Pada hewan mamalia, induk hewan tidak perlu mencari makanan tambahan untuk anaknya. Tuhan Yang Maha Kuasa melengkapi tubuh mamalia dengan kelenjar mammae yang dapat menghasilkan susu Susu mengandung laktosa yang dapat dicerna oleh perut bayi hewan dengan mudah untuk menghasilkan nutrisi dan energi yang diperlukan. 2. Hewan Ovipar Contoh dari hewan ovipar antara lain cicak, katak, ikan, ayam, burung, itik, dan lain sebagainya. 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 atau pun 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.