Gambar Mencangkok (Materi BAB II)

reproduksi pada tumbuhan dan hewan

REPRODUKSI PADA HEWAN DAN TUMBUHAN

1.  Reproduksi Aseksual/Vegetatif

          Reproduksi aseksual/vegetatif merupakan cara reproduksi (perbanyakan diri) tanpa melewati proses peleburan dua gamet. Artinya, satu induk tumbuhan dapat memperbanyak diri menghasilkan keturunan yang memiliki sifat identik dengan induk. Reproduksi vegetatif dapat terjadi secara alami dan buatan (artifisial).

a.Reproduksi Vegetatif Alami

          Reproduksi vegetatif alami merupakan cara perbanyakan yang dilakukan tumbuhan tanpa melibatkan bantuan manusia. Berikut ini beberapa bagian tumbuhan yang berperan dalam reproduksi vegetatif alami.
• Rhizoma
Rhizoma (rimpang, akar tinggal) merupakan batang yang tumbuh menjalar secara horizontal di dalam tanah menyerupai akar. Contohnya kunyit, temulawak, jahe, lengkuas, alang-alang, dan lain-lain.
• Stolon
Stolon (geragih) merupakan batang yang tumbuh menjalar di atas tanah. Jika batang tersebut tertimbun tanah, bagian buku-buku (ruas) stolon akan tumbuh menjadi individu baru. Contohnya arbei (stroberi), dan daun kaki kuda (Centela asiatica).
• Umbi Lapis
Umbi lapis (bulbus) merupakan batang berukuran pendek di dalam tanah yang dikelilingi oleh berlapis-lapis daun tebal. Tunas umbi lapis tumbuh ke arah sampingdari bagian tubuh induk, biasanya dinamakan siung. Jika siung dipisahkan dari induknya, siung tersebut akan tumbuh menjadi tumbuhan baru. Contohnya bawang merah (Allium cepa).
• Tunas
Tunas merupakan bagian yang memiliki bakal tunas yang dapat tumbuh menjadi tunas dan individu baru. Perkembangan tunas menjadi individu baru dipengaruhi oleh lingkungan (kelembapan, suhu, pH, dan cadangan makanan). Contohnya bamboo dan kelapa.
• Umbi Batang
Umbi batang merupakan batang yang membengkak di dalam tanah dan mengandung cadangan makanan. Pada umbi batang terdapat mata (kuncup) sehingga pada saat ditanam dapat tumbuh membentuk tunas dan akar baru. Contohnya ubi jalar dan kentang.
• Kuncup Adventif Daun
Daun merupakan organ utama tumbuhan. Pada beberapa tumbuhan tertentu, daun berfungsi sebagai alat reproduksi. Pada daun demikian terutama bagian pinggirnya terdapat jaringan meristem yang dapat tumbuh membentuk tunas dan akar (individu baru). Contohnya cocor bebek.

b.Reproduksi Vegetatif Buatan

             Reproduksi vegetatif buatan merupakan cara perbanyakan tumbuhan yang sengaja dilakukan oleh manusia. Cara perbanyakan ini dapat dilakukan dalam waktu relatif lebih singkat dibandingkan dengan secara alami. Beberapa usaha perbanyakan yang tergolong pada reproduksi vegetatif buatan adalah

• Mencangkok
Mencangkok merupakan usaha perbanyakan yang bertujuan untuk mendapatkan keturunan yang sama seperti induknya dan cepat berbuah. 

 Contoh tanaman yang bisa dicangkok Mangifera indica (mangga), Citrus sp.(jeruk), Psidium sp. (jambu), Tamarindus indica (asam), Manilkara sp. (sawo), dan Nephelium lappaceum (rambutan).

• Menempel (Okulasi)
Menempel merupakan usaha perbanyakan yang bertujuan untuk mendapatkan keturunan yang memiliki sifat berbeda dalam satu pohon. Misalkan tanaman yang satu memiliki akar yang kuat, tahan penyakit, tapi bunganya kurang baik, sedangkan tanaman yang lain (biasanya berbeda dalam varietas) memiliki bunga yang baik, tetapi akarnya kurang baik. Tumbuhan yang kedua ini dapat ditenpelkan pada tumbuhan yang pertama (tumbuhan dasar). Contohnya mawar (Rosa sp.), terung-terungan (Solanaceae), jeruk, mangga, dll.

• Menyambung
Menyambung merupakan usaha perbanyakan yang dilakukan dengan cara menyambung dua batang tanaman yang masih tergolong satu spesies, satu genus, atau satu famili. Dalam menyambung kita memindahkan ujung ranting, ujung batang, atau ujung cabang secara keseluruhan (tanaman atas) kepada tanaman dasar. Kemudian pada tempat sambungan tersebut diikat dengan tali. Contohnya Hevea braziliensis (karet), dan pohon buah-buahan.

• Menyetek
Setek merupakan usaha perbanyakan yang paling banyak dikenal dalam masyarakat. Menyetek dilakukan dengn cara menanam potongan batang tanaman. Setek dengan kekuatannya sendiri akan menumbuhkan akar dan daun sehingga berkembang menjadi individu baru. Perbanyakan dengan setek meliputi setek batang, setek daun, setek akar, setek pucuk, dan setek umbi.
Contoh tanaman yang dapat disetek misalnya Manihot sp. (ketela pohon), Pluchea indica (beluntas), Manihot utilissima (ubi kayu), Dahlia variabilis (dahlia), Kalanchoe pinnata (cocor bebek), Saccharum officinarum (tebu),dll.

• Merunduk
Merunduk merupakan usaha perbanyakan yang dilakukan dengan cara merundukkan (melengkungkan) cabang tanaman, kemudian ditimbun dengan tanah. Sementara itu, ujung cabang dibiarkan muncul di permukaan tanah. Bagian tanaman yang dirundukkan (ditimbun) terlebih dahulu harus dikupas. Pada bagian yang ditimbun tersebut akan tumbuh akar dan tunas. Contohnya pada tanaman Alamanda (Alamanda cathartica), tebu (Saccharum officinarum), dll.

• Kultur Jaringan

Kultur jaringan merupakan usaha tanaman dengan memanfaatkan sifat totipotensi tanaman. Totipotensi dalah kemampuan beberapa sel tanaman yang masih dalam proses pertumbuhan untuk membentuk individu tanaman dalam proses kultur jaringan. Melalui kultur jaringan dapat diperoleh bibit tanaman dengan jumlah yang banyak dalam waktu yang bersamaan.
Kultur jaringan biasa dilakukan di tempat yang steril, seperti laboratorium khusus kultur jaringan. Selin itu, alat, bahan, dan pelaku kultur jaringan juga harus dalam keadaan steril. Alat dan bahan dapat disterilkan dengan menggunakan autoklaf selama 15 menit pada suhuC. Sementara itu, pelaku terutama bagian tangan harus disemprot dengan alcohol sebelum bekerja.
Jaringan yang akan dikultur dapat berupa irisan yang sangat tipis dari ujung akar, tunas, dan daun muda tanaman. Kemudian irisan tipis tersebut ditumbuhkan pada suatu medium dengan cukup nutrisi. Untuk memacu proses pembelahan sel, para peneliti biasanya memberikan hormone pertumbuhan (misalnya auksin). Sel-sel harus dapat membelah dan tumbuh dalam media tumbuh membentuk embrio dan tunas hingga menjadi individu baru yang sama dengan induknya. Contoh tanaman yang telah dikembangbiakan melalui kultur jaringan antara lain anggrek dan wortel.

2.Reproduksi Seksual/Generatif
Reproduksi seksual/generatif merupakan cara reproduksi yang melibatkan proses peleburan gamet jantan dan gamet betina. Proses peleburan dua gamet induk ini biasa disebut pembuahan. Reproduksi generatif terjadi pada tumbuhan berbiji , baik gimnospermae (berbiji terbuka) maupun angiospermae (berbiji tertutup).

1.Alat Reproduksi Tumbuhan

Alat reproduksi pada kebanyakan tumbuhan berbiji adalah bunga. Bunga umumnya terdiri atas kelopak, mahkota, benang sari, dan putik. Kelopak dan mahkota merupakan perhiasan bunga, sedangkan benang sari dan putik merupakan alat kelamin bunga. Bunga yang memiliki keempat bagian bunga tersebut disebut bunga lengkap.
Benang sari/stamen merupakan alat kelamin jantan. Benang sari terdiri atas kepala sari (antena) dan tangkai sari (filamen). Benang sari menghasilkan gamet jantan (serbuk sari;polen). Gamet jantan terletak di dalam kantong sari yang merupakan bagian dari kepala sari.
Putik/pistil merupakan alat kelamin betina. Putik terdiri atas 3 bagian, yaitu kepala putik (stigma), tangkai putik (stilus), dan bakal buah (ovula). Dalam bakal buah terdapatbakal biji yang di dalamnya mengandung gamet betina(sel telur; ovum).

2.Penyerbukan

Penyerbukan atau polinasi merupakan proses awal sebelum terjadinya pembuahan. Pada angiospermae, penyerbukan adalah proses melekatnya serbuk sari di kepala putik, sedangkan pada gimnospermae, penyerbukan adalah peristiwa melekatnya serbuk sari pada bakal biji.

Macam-macam penyerbukan

Macam penyerbukan dapat dibedakan berdasarkan asal serbuk sari dan faktor yang membantu proses penyerbukan.

1.Penyerbukan berdasarkan asal serbuk sari
Serbuk sari dapat berasal dari beberapa sumber. Berdasarkan asal serbuk sari dapat dibedakan menjadi beberapa macam, yaitu :

A. Otogami/penyerbukan sendiri
Otogami merupakan proses penyerbukan oleh serbuk sari yang berasal dari bunga yang sama (satu bunga). Pada saat terjadi otogami, dapat saja terjadi beberapa gangguan yang menghalangi pertemuan antara serbuk sari dan putik. 

 B. Geitonogami/penyerbukan tetangga

Geitonogami merupakan proses penyerbukan oleh serbuk sari yang berasal dari bunga lain , tetapi masih dalam satu individu.

C. Alogami/penyerbukan silang

Alogami atau xenogami merupakan proses penyerbukan oleh serbuk sari yang berasal dari individu lain , namun masih dalam satu jenis.

D. Bastar/hibridogami
Bastar merupakan proses penyerbukan oleh serbuk sari yang berasal dari bunga tumbuhan beda jenis.

2. Penyerbukan berdasarkan faktor yang membantu
Penyerbukan ini dapat dibedakan menjadi beberapa macam, yaitu:

• Anemogami
Anemogami merupakan proses penyerbukan dengan bantuan angin.
Ciri-cirinya, yaitu:
• Serbuk sari banyak, ringan, kecil, kering, dan permukaannya halus.
• Kepala sari mudah bergoyang.
• Tidak mempunyai perhiasan/mahkota bunga (jika ada berukuran kecil).
• Kepala putik besar.
• Letak serbuk sari bergantungan/bertangkai panjang.
• Bunga tidak berbau.
• Tidak mempunyai kelenjar madu.
• Putik melekat di tengah, berbentuk spiral sehingga membentuk permukaan yang lebih besar untuk memudahkan menangkap serbuk sari.
• Bunga tidak berwarna cerah dan biasanya hijau.
Contohnya Gramineae (rumput), Oryza sativa (padi), Saccharum officinarum (tebu),dan Imperata Cylindrica (alang-alang).

• Hidrogami

Hidrogami merupakan proses penyerbukan dengan bantuan air. Jenis penyerbukan ini biasanya terjadi pada tumbuhan yang hidup di air. Misalnya hidrila (Hydrilla verticilata).

• Zodiogami

Zoidiogami merupakan proses penyerbukan dengan bantuan hewan.
Berdasarkan nama hewannya, tipe penyerbukan ini dapat dibedakan menjadi beberapa macam, yaitu:
– Entomogami, yaitu penyerbukan dengan bantuan serangga. Saat mengisap madu, tubuh serangga tertempel serbuk sari, dan jika serangga berpindah ke bunga lain atau menyentuh kepala putik bunga yang sama, serbuk sari akan tertinggal di kepala putik tersebut sehingga terjadi penyerbukan.
Ciri-cirinya:
– Bunga berbau khas.
– Mahkota bunga berwarna menarik/mencolok.
– Mempunyai kelenjar madu.
– Benang sari di dalam bunga.
– Kepala sari bersatu di bagian dasar atau belakangnya.
– Serbuk sari sedikit, besar, seperti tepung, berat, lengket.
– Putik lengket dan kecil.

– Ornitogami, yaitu penyerbukan dengan bantuan burung.
Biasanya bunga mengandung madu dan air, serta mengandung unsur warna merah karena burung peka terhadap warna ini.

Reproduksi Pada Hewan

a.    Reproduksi Aseksual (Vegetatif)

Reproduksi yang terjadi tanpa proses peleburan sel gamet. Individu baru muncul dari bagian tubuh induk. Beberapa hewan melakukan reproduksi aseksual, karena bagian dari siklus hidupnya, dan beberapa karena pengaruh lingkungan yang ekstreme. Sifat individu yang terbentuk dari reproduksi aseksual adalah 100% mirip dengan induk. Oleh karena itu, terdapat sedikit variasi genetik yang ditemukan pada individu hasil reproduksi ini. Macam-macam reproduksi aseksual:

1.    Tunas (Budding)

-Pemisahan individu baru dari tubuh induk. Individu ini terbentuk dari tonjolan pada bagian tubuh induk. Seperti karakteristik dari pertunasan pada umumnya, individu akan tumbuh disekitar posisi induk, sehingga akan terbentuk koloni dari hewan tersebut. Pertunasan biasanya terjadi pada hewan yang sesil (menempel di dasar perairan).

- Contoh: porifera, Hydra,  dan karang terumbu.

2.    Fragmentasi

-Terbentuknya individu baru dari potongan-potongan tubuh induk. Hewan yang mampu melakukan fragmentasi memilki daya regenerasi yang tinggi, sehingga tiap potongan dapat tumbuh menjadi individu baru. 

-Contoh: spons, cacing pipih, dan hewan invertebrata lainnya.

3.    Membelah Diri 

=Memisahnya tubuh induk menjadi dua individu yang sama besar.

 

b.    Reproduksi Seksual (Generatif)

Reproduksi atau perkembangbiakan secara generatif melibatkan peleburan (fertilisasi) dua macam sel gamet, sperma (gamet jantan) dan ovum (gamet betina). Individu yang terbentuk akan mewarisi kedua sifat induk yang akan memunculkan sifat yang menonjol. Kombinasi genetik pada reproduksi seksual meningkatkan variasi genetik pada tingkat spesies. Reproduksi seksual menghasilkan individu baru yang tidak sama persis dengan induk. Berdasarkan tempat bertemunya sel gamet, reproduksi dibedakan menjadi;
1.    Fertilisasi Internal

Peleburan sel gamet jantan dan sel gamet betina terjadi di dalam tubuh hewan betina. Pada mekanisme ini hewan akan dilengkapi dengan alat kopulasi. Alat kopulasi ini akan membantu menghantarkan pertemuan sel gamet.Hewan jantan melepaskan berjuta-juta sel gamet melalui alat kopulasi ke dalam alat reproduksi betina. Kemudian sel-sel sperma ini akan “berlari” mencari keberadaan ovum, hanya satu sperma yang dapat membuahi satu telur. Berdasarkan cara perkembangan embrio dibedakan menjadi:

•    Bertelur (OVIPAR)

-Embrio akan berkembang di luar tubuh induk dengan struktur yang bercangkang. Telur embrio akan dikeluarkan dari tubuh induk. Cangkang ini tersusun atas zat kapur yang melindungi telur embrio dari kehilangan air. Berkembang diluar tubuh tidak mennghalangi perkembangan embrio. Telur embrio telah dilengkapi dengan kantung kuning (yolksacs) yang merupakan nutrisi untuk menyuplai perkembangan embrio selama di dalam cangkang. Hewan memiliki waktu yang bervariasi dalam perkembangan embrionya, hal ini dapat ditujukan dengan ukuran telurnya. Semakin besar ukuran telur maka kantung kuning semakin besar, artinya perkembangan embrio semakin lama. Dibutuhkan panas dalam proses pertumbuhan embrio di dalam cangkang, oleh karena itu, induk akan melakukan suatu cara untuk menghangatkan anaknya di dalam telur. 

-Beberapa induk mengerami telurnya (ayam, burung, unggas lainnya) dan beberapa menguburnya di dalam pasir atau tumpukan serah-serah daun (penyu, ular, dll). Beberapa induk akan menunggu sampai anaknya menetas, dan ada yang meninggalkan anaknya. 

•    Melahirkan (VIVIPAR)

-Embrio berkembang di dalam tubuh induk betina (rahim). Embrio akan mendapat suplai makanan dari pembuluh darah induk melalui hubungan plasenta. Embrio akan berkembang di dalam rahim induk betina dalam masa mengandung yang waktunya sangat bervariasi pada tiap-tiap hewan. 
-Contoh: sebagian besar mamalia, termasuk manusia.

•    Bertelur melahirkan (OVOVIVIPAR)

-Suatu kombinasi antara bertelur dengan melahirkan. Pada perkembangan ini, embrio disimpan dalam telur tak bercangkang di dalam tubuh. Telur-telur ini dilengkapi dengan kantung kuning untuk menyuplai perkembangan embrio. Sampai waktu yang ditentukan, telur-telur ini pecah di dalam tubuh induk betina, dan keluar dari tubuh betina. 
-Contoh: beberapa reptil (kadal, dll).

Teknologi Reproduksi

A. Pembastaran (Perkawinan Silang/Hibridisasi)

Hasil Hibridisasi

B. Inseminasi Buatan (Kawin Suntik)

Inseminasi Buatan

C. Kultur Jaringan

Kultur Jaringan

Reproduksi perempuan

Apa saja organ yang terlibat dalam sistem reproduksi wanita?

1. Ovarium

Ovarium, atau indung telur, berada di sisi kanan dan kiri rongga panggul yang bersebelahan dengan bagian rahim atas. Ovarium bertanggung jawab untuk memproduksi hormon seks wanita seperti estrogen, progesteron dan ovum yang biasa disebut sel telur.

2. Tuba falopi

Tuba falopi memiliki bentuk seperti saluran bercorong yang masing-masing membentang dari ujung kanan dan kiri pada rahim atas ke ujung ovarium. Tuba falopi bertanggung jawab untuk mengangkut ovum yang dilepaskan dan membawanya ke dalam infundibulum untuk dipindahkan ke rahim.

3. Rahim (uterus)

Rahim (uterus) adalah tempat di mana embrio ditanamkan dan kemudian tumbuh. Bagian ini menyelimuti dan mendukung janin yang sedang berkembang. Selain itu, rahim menyokong embrio selama tahap perkembangan awal. Otot-otot dinding rahim berkontraksi selama persalinan untuk mendorong janin melewati jalan lahir.

4. Vagina

Yang selama ini Anda bisa amati dari luar dengan mata telanjang  bukanlah vagina, melainkan vulva. Di vulva terdapat bukaan vagina. Vagina itu sendiri sebenarnya terletak dalam tubuh di belakang kandung kemih, lebih rendah dari rahim. Salah satu fungsi vagina adalah sebagai jalan keluar darah saat menstruasi dan jalur lahir bayi saat persalinan. Tanggung jawab utamanya adalah sebagai “terowongan” bagi sperma berenang menuju rahim dan tuba falopi untuk pembuahan.

5. Vulva

Vulva adalah tampak luar dari anatomi vagina yang terdiri dari labia majora, labia minora, bukaan saluran kemih untuk buang air kecil, dan klitoris. Fungsinya adalah untuk melindungi vagina. Vulva juga merupakan bagian sensitif pada tubuh wanita yang mudah dirangsang dan menghasilkan kenikmatan seksual.

Sistem reproduksi pada manusia

Alat Reproduksi Laki-Laki

Mari kita mulai dengan mempelajari alat reproduksi pada laki-laki!

Perhatikan gambar berikut!

Gambar 1. Alat reproduksi laki-laki

Berdasarkan gambar,kamu dapat mengamati bahwa alat reproduksi laki-laki terdiri atas alat kelamin luar dan alat kelamin dalam.

A. Alat kelamin dalam 

1. Testis
2. Saluran Kelamin
3. Kelenjar kelamin
         
1. Testis

Testis atau buah zakar berjumlah sepasang, berada diluar rongga tubuh dilindungi oleh skrotum( kantung zakar ). Fungsinya untuk menghasilkan sperma dan hormon testosteron. Di dalam testis terdapat pembuluh-pembuluh halus yang disebut tubulus seminiferus.

2. Saluran Kelamin

Sperma yang dihasilkan oleh testis akan keluar melalui saluran kelamin yang terdiri atas:
a. Epididimis:

    setiap testis mempunyai satu epididimis, merupakan saluran yang keluar dari testis dan tempat

    menyimpan sperma sementara (3 minggu).
b. Vas deferens:

    saluran lanjutan epididimis,merupakan saluran lurus yang ujungnya berakhir di dalam kelenjar

    prostat. Fungsi vas deferens adalah untuk mengangkut sperma dari epididimis menuju kantung

    sperma ( vesikula seminalis ).

c. Saluran Ejakulasi :

   saluran pendek yang menghubungkan kantung semen dengan uretra. Saluran ejakulasi mampu

   menyemprotkan sperma hingga masuk ke uretra dan selanjutnya diejakulasikan keluar.
d. Uretra :

    merupakan saluran yang terdapat didalam penis dan berfungsi mengeluarkan sperma dan urine. 

3. Kelenjar Kelamin

Selain testis( gonad ) dan saluran kelamin, terdapat pula kelenjar kelamin yang terdiri atas:
a. Vesikula seminalis:
   Merupakan kantong semen (mani) yang dindingnya menghasilkan cairan lendir yang mengandung

   fruktosa, asam askorbat dan asam amino sebagai makanan dan pelindung sperma sebelum

   membuahi ovum.
b. Kelenjar prostat:
    Menghasilkan cairan basa berwarna putih susu.
   Cairan ini berfungsi untuk menetralkan sifat asam pada saluran vas deferens dan cairan pada

   vagina sehingga sperma dapat bergerak dengan aktif
c. Kelenjar cowperi (bulbouretralis):
   Penghasil cairan pelicin

B. Alat Kelamin LuarAlat kelamin luar pada laki-laki terdiri atas penis dan skrotum.

PenisMerupakan organ kopulasi, berada di luar rongga tubuh. Fungsinya untuk   menyalurkan sperma ke dalam alat reproduksi perempuan. Didalam penis terdapat uretra yang dikelilingi oleh jaringan erektil dengan banyak rongga dan banyak mengandung pembuluh darah. Bila rongga ini penuh terisi oleh darah maka penis akan tegang dan mengembang, disebut ereksi.

SkrortumMerupakan kantung yang didalamnya terdapat testis.

Saat masa pubertas, testis mulai menghasilkan sperma. Kemudian sperma akan ditampung dalam epididimis dan selanjutnya diangkut melalui vas deferens menuju vesikula seminalis. Vesikula seminalis menghasilkan cairan yang penting untuk makanan dan pergerakan sperma. Campuran sperma dengan cairan ini disebut semen.Kantung semen dihubungkan oleh saluran ejakulasi dengan uretra. Semen meninggalkan tubuh melalui uretra. Namun demikian antara semen dengan urin tidak akan bercampur, karena otot yang berada di belakang kandung kemih berkontraksi untuk mencegah urin keluar saat sperma dikeluarkan dari tubuh.