Perkembangbiakan Generatif Adalah Berkembang Biak Secara Seksual, Ini Penjelasannya

Dilansir dari jurnal milik Zhong Wu Wang et al., yang berjudul “What drives the shift between sexual and clonal reproduction of Caragana stenophylla along a climatic aridity gradient?”  disebutkan bahwa bagi sebagian besar organisme, reproduksi seksual atau perkembangbiakan generatif sering dianggap penting untuk adaptasi evolusioner dengan menghasilkan keturunan yang bervariasi secara genetik. Keuntungan reproduksi seksual antara lain meningkatkan keragaman keturunan, mengurangi beban mutasi, meningkatkan potensi adaptif terhadap variasi dan gangguan lingkungan serta potensi penyebaran benih yang lebih besar dibandingkan dengan ramet. Meskipun demikian, reproduksi seksual seringkali membutuhkan lebih banyak energi.

Jumlah keturunan yang dihasilkan secara seksual atau generatif ini juga mungkin dibatasi oleh ketersediaan pasangan. Oleh karena itu, reproduksi seksual atau perkembangbiakan generatif adalah reproduksi yang sering diakui sebagai strategi reproduksi yang lebih mahal yang memiliki keuntungan evolusioner.

Kelompok besar tumbuhan dibagi menjadi tumbuhan berbiji  (Spermatophyta), tumbuhan paku (Pteridophyta), dan lumut (Bryophyta). Sementara itu, pada tumbuhan berbiji (Spermatophyta) dibagi menjadi tumbuhan berbiji tertutup (Angiospermae) dan tumbuhan berbiji terbuka (Gymnospermae). Berikut dilansir dari buku Ilmu Pengetahuan Alam SMP/MTs Kelas IX Semester 1 Edisi Revisi 2018 oleh Siti Zubaidah dkk tentang perkembangbiakan generatif pada tumbuhan.

1. Perkembangbiakan Generatif pada Tumbuhan Angiospermae

Yang berperan dalam perkembangbiakan generatif adalah terutama sel sperma dan sel telur yang kemudian mengalami fertilisasi sehingga menyebabkan terbentuknya embrio yang tersimpan dalam biji. Biji ini yang nantinya akan berkembang menjadi tumbuhan atau individu baru. Karena sifat individu yang dihasilkan merupakan perpaduan dari kedua induknya, maka tidak heran jika perkembangbiakan generatif adalah perkembangbiakan yang menghasilkan individu yang bervariasi.

a. Penyerbukan (Polinasi)

Apakah kamu pernah melihat bagaimana lebah yang mendatangi bunga? Ya, ini karena lebah dan bunga memiliki hubungan yang saling menguntungkan. Lebah akan membantu bungan untuk melakukan penyerbukan. Pada tumbuhan, peristiwa fertilisasi diawali dengan penyerbukan atau polinasi.

Serbuk sari biasanya akan menempel pada kaki lebah dan ketika lebah berpindah ke bunga lain, serbuk sari tersebut akan melekat kepada kepala putik. Proses menempelnya serbuk sari pada kepala putik inilah yang disebut dengan penyerbukan. Ini berarti penyerbukan tersebut memerlukan perantara. Macam-macam penyerbukan berdasarkan jenis perantaranya adalah sebagai berikut :

1) Anemogami, yaitu penyerbukan yang dibantu oleh angin. Biasanya pada tanaman dengan bunga yang kecil, jumlahnya banyak dan ringan serta tidak menghasilkan nektar atau bau. Ini misalnya pada tanaman padi atau jagung.

2) Entomogami, yaitu penyerbukan yang terjadi karena bantuan serangga. Ini biasanya terjadi pada tanaman dengan bunga yang menarik dan memiliki serbuk sari yang lengket, seperti bunga matahari.

3) Ornitogami, yaitu penyerbukan yang dibantu oleh burung (seperti kolibri). Ini biasa terjadi pada tanaman dengan bunga yang berukuran besar, berawana cerah, tidak berbau dan menghasilkan cukup banyak nektar, misalnya, bunga cangkring atau dadap.

4) Kiropterogami, yaitu penyerbukan yang dibantu oleh kelelawar. Ini misalnya pada tanaman kaktus.

5) Antropogami, yaitu penyerbukan yang dibantu oleh manusia. Ini bisa terjadi pada tanaman memiliki bunga yang berumah dua,misalnya anggrek, vanili dan salak.

Selanjutnya, berdasarkan asal serbuk sarinya, penyerbukan dibagi menjadi :

1) Penyerbukan sendiri (autogami), yaitu jika serbuk sari yang menempel pada putik bunga itu sendiri.

2) Penyerbukan tetangga (geitonogami), yaitu jika serbuk sari yang menempel pada putik berasal dari bunga lain pada tumbuhan yang sama.

3) Penyerbukan silang (allogami/xenogami), yaitu jika serbuk sari yang menempel pada kepala putik berasal dari bunga tumbuhan lain dan tumbuhan yang masih tergolong jenis yang sama.

4) Penyerbukan bastar (hibridogami), yaitu jika serbuk sari yang menempel pada kepala putik berasal dari bunga pada tumbuha lain yang berbeda jenis atau minimal memiliki satu perbedaan sifat.

b. Pembuahan (Fertilisasi)

Inti generatif adalah inti yang dimiliki oleh serbuk sari bersama dengan inti vegetatif. Setelah serbuk sari melekat pada kepala putik (stigma) yang sesuai (berasal dari tumbuhan yang sejenis), serbuk sari akan menyerap air dan berkecambah membentuk buluh serbuk sari. Buluh serbuk sari tersebut kemudian akan tumbuh dan bergerak menuju bakal buah melalui tangkai putik. Inti sel generatif yang ada di dalam buluh serbuk sari akan membelah menjadi dua.

Dua inti sel generatif inilah yang akan berkembang menjadi dua inti sel sperma. Sementara itu, satu inti vegetatif di dalam serbuk sari berperan menjadi penuntun gerak tumbuh buluh serbuk sari ke bakal biji. Satu inti sel sperma akan membuahi inti sel telur (ovum) membentuk zigot dan satu inti sel sperma yang lain akan membuahi inti kandung lembaga sekunder untuk menghasilkna endosperma atau cadangan makanan. Terjadi dua kali pembuahan atau pembuahan ganda pada proses ini.

c. Penyebaran Biji

Pada Angiospermae biji diselimuti oleh buah yang telah berkembang dari bakal buah (ovarium). Buah ini bisa membantu dalam penyebaran biji.

Semakin jauh penyebaran biji dari induk akan meningkatkan peluang biji dapat tumbuh dan berkembang dengan baik. Ini karena biji yang tumbuh pada suatu wilayah yang dekat dengan induk akan bersaing dengan induk untuk mendapatkan cahaya, air dan nutrisi. Proses penyebaran biji dapat terjadi secara alami atau dengan bantuan manusia. Sementara itu, berbagai cara penyebaran biji adalah sebagai berikut :

1) Anemokri, yaitu penyebaran biji yang dibantu oleh angin, misalnya biji bunga dandelion. Biji bungannya kecil, ringan dan bersayap.

2) Hidrokori, yaitu proses penyebaran biji yang dibantu dengan air, misalnya pohon kelapa dan bakau. Bijinya berukuran besar, tetapi dapat mengapung di air.

3) Zookori, yaitu proses penyebaran biji yang dibantu oleh hewan. Penyebaran ini termasuk, entomokori (perantara serangga, mislanya wijen dan tembakau), kiropteroki (perantara kelelawar, misalnya jambu biji), ornitokori (perantara burung, seperti beringin dan benalu) serta mammokori (perantara mamalia, seperti pada penyebaran biji kopi).

4) Antropokori, yaitu penyebaran biji dengan bantuan manusia. Ini misalnya pada rumput, padi dan jagung.

d. Perkecambahan

Dormansi merupakan peristiwa pada saat biji mengalami masa istirahat. Berakhirnya masa dormansi biji ditandai ketika biji mulai tumbuh menjadi tumbuhan baru yang disebut dengan tahapan perkecambahan. Setiap jenis tumbuhan mengalami masa dormasi yang tidak sama. Masa dormansi biji juga bisa diakhiri dengan memberikan perlakuan yang berbeda-beda.

2. Perkembangbiakan Generatif pada Tumbuhan Gymnospermae

Gymnospermae adalah sebutan untuk tumbuhan yang bijinya tidak tertutup kulit buah atau berbiji terbuka.Tumbuhan Gymnospermae tidak memiliki bunga. Strobilus atau ranjung adalah alat perkembangbiakan generatif tumbuhan Gymnospermae. Pada tumbuhan pinus dan melinjo terdapat dua jenis strobilus dalam satu pohon yaitu strobilus jantan dan strobilus betina. Sementara itu, pada tumbuhan pakis haji strobilus jantan dan betina terpisah atau tidak berada dalam satu pohon. Strobilus jantan memiliki mikrosporangia (ruang-ruang spora).

Di dalam sporangia,  sel-sel akan membelah secara meiosis dan menghasilkan mikrospora (spora jantan). Mikrospora ini kemudian akan  berkembang membentuk serbuk sari. Serbuk sari pada tumbuhan pinus memiliki sayap. Strobilus betina terdiri dari banyak megasporofil (daun penghasil megaspora). Setiap megasporofil memiliki dua bakal biji dan setiap bakal biji mengandung megasporangium (kotak spora). Sel dalam megasporangium ini nantinya akan membelah secara meiosis dan menghasilkan megaspora (spora betina). Inti megaspora akan mengalami mitosis membentuk sel telur.

Sementara itu, penyerbukan pada Gymnospermae akan terjadi jika serbuk sari menempel pada lubang bakal biji. Serbuk sari akan tertangkap oleh cairan yang ada di dalam di lubang bakal biji. Jika cairan menguap maka serbuk sari akan dapat masuk ke bakal biji dan terjadilah peristiwa fertilisasi. Ini contohnya pada melinjo, pakis haji dan pinus. 

3. Perkembangbiakan Generatif pada Tumbuhan Paku

Tumbuhan paku adalah tumbuhan yang dapat berkembang biak secara vegetatif atau generatif. Perkembangbiakan generatif adalah perkembangbiakan secara seksual yang diawali dengan fertilisasi. Pada tumbuhan paku, fertilisasi atau pembuahan akan terjadi jika sperma yang dihasilkan oleh anteridium sampai pada sel telur yang dihasilkan oleh arkegonium dan akan diperoleh zigot. Zigot yang tumbuh dan berkembang akan menjadi tumbuhan paku yang baru.

4. Perkembangbiakan Generatif pada Tumbuhan Lumut

Tumbuhan lumut yang biasa kamu temui merupakan kondisi dimana tumbuhan tersebut bisa menghasilkan sel kelamin. Satu individu lumut mempunyai  anteridium yang bisa menghasilkan sel sperma dan arkegonium yang dapat menghasilkan ovum.

Pembuahan terjadi jika sel sperma sampai pada ovum yang terdapat pada arkegonium dengan bantuan air. Lalu, zigot akan tumbuh dan menjadi tumbuhan lumut yang bisa menghasilkan spora. Selanjutnya, apabila spora yang dihasilkan jatuh pada tempat yang sesuai untuk tumbuh dan berkembang, maka akan tumbuh menjadi protonema. Protonema in kemudian akan tumbuh menjadi tumbuhan lumut yang bisa menghasilkan sel kelamin.

Perkembangbiakan generatif adalah perkembangan yang terjadi secara seksual. Perlu diketahui bahwa sebagian besar hewan berkembang biak secara seksual atau generatif. Perkembangbiakan generatif juga terjadi melalui peristiwa perkawinan antara hewan jantan dan betina.

Pada dasarnya, melalui proses ini akan terjadi proses yang disebut dengan fertilisasi atau pembuahan, yaitu proses peleburan inti sel sperma dan inti sel telur. Proses fertilisasi akan membentuk zigot yang selanjutnya akan berkembang menjadi embrio (calon anak) dan berkembang menjadi individu baru.

Fertilisasi sendiri pada hewan dapat dibagi dua, yaitu fertilisasi internal (peleburan inti sel dalam tubuh induk betina) dan fertilisasi eksternal (peleburan sel sperma dan sel telur di luar tubuh induk betina). Berdasarkan cara perkembangan dan kelahiran embrionya ini, hewan berkembang biak secara generatif atau seksual dapat dibagi menjadi :

1. Vivipar

Hewan vivipar merupakan hewan yang dikenal sebagai hewan melahirkan. Hewan yang tergolong sebagai hewan vivipar mempunyai embrio yang berkembang di dalam rahim induk betinanya serta nantinya akan dilahirkan pada saat sudah cukup usianya. Embrio pada hewan ini akan menerima nutrisi dari induk melalui perantara plasenta. Contoh hewan vivipar, seperti gajah, sapi, badak, paus, kerbau, anoa, kambing, banteng, bison dsb.

2. Ovipar

Sementara vivipar adalah sebutan untuk hewan yang melahirkan, ovipar adalah sebutan bagi hewan yang berkembang biak dengan cara bertelur. Hewan ovipar adalah hewan yang embrionya berkembang di dalam telur. Dalam studi milik Wei Go et al., tahun 2019 dalam National Library of Medicine disebutkan bahwa oviparitas (bertelur) adalah pola reproduksi di mana betina bertelur yang terus berkembang secara mandiri dari induknya (dikeluarkan dari tubuh induk betina) hingga menetas. Contoh hewan ovipar seperti, ikan mujair, katak, ayam, itik, burung elang dsb.

3. Ovovivipar

Hewan ovovivipar juga dikenal dengan kelompok hewan yang bertelur dan melahirkan. Kenyataanya, embrio hewan yang tergolong ovovivipar memang berkembang di dalam telur, tetapi embrio tidak dikeluarkan dalam bentuk telur seperti hewan ovipar. Telur tetap ada di dalam tubuh induk betina. Setelah embrio sudah cukup usia untuk dilahirkan, telur akan menetas di dalam tubuh induk dan kemudian anaknya dilahirkan. Contoh hewan ovovivipar antara lain kadal dan sebagian jenis ular.

Reporter magang : Friska Nur Cahyani