Evolusi dan Perkembangbiakan

 

image

Ngengat Biston betularia Berwarna Gelap dan Cerah

Seleksi alam adalah proses di alam. Misalnya perubahan lingkungan. Persaingan antarorganisme dan proses makan dimakan akan menentukan organisme mana yang dapat bertahan hidup atau tidak dapat bertahan hidup di alam.

Saat revolusi industri sedang terjadi di Inggris, mesin-mesin pabrik menghasilkan jelaga atau asap mengandung karbon hitam yang membuat dinding-dinding bangunan gelap diliputi jelaga. Pada saat itu, terdapat populasi ngengat Biston betularia di kota-kota besar Inggris. Ngengat ini memiliki variasi pada warna sayapnya, yaitu gelap dan cerah. Ngengat yang berwarna gelap dan menempel pada dinding bangunan menjadi tersamarkan dari pemangsa. Sedangkan ngengat bersayap cerah lebih mudah dilihat oleh pemangsa. Akibatnya, populasi ngengat bersayap cerah menurun karena kondisi ini. Peristiwa inilah yang kemudian memunculkan teori seleksi alam, yaitu organisme yang berhasil lolos dari seleksi alam akan mampu bertahan hidup. Sebaliknya, organisme yang tidak berhasiI lolos dari seleksi alam akan punah.

Di Kepulauan Galapagos juga terdapat contoh adanya seleksi alam yang lain. Kaktus yang hidup di pulau yang tidak dihuni kura-kura tumbuh rendah dengan duri-duri lunak. Adapun kaktus yang hidup di pulau yang dihuni kura-kura tumbuh seperti pohon dengan batang tebal dan tinggi serta dilindungi oleh duri yang keras dan kaku.

Seleksi alam dan evolusi (perubahan makhluk hidup selama berabad-abad karena proses perkawinan dan persilangan) ini pernah memunculkan sebuah teori yang dikemukakan oleh Charles Darwin dan Jean Baptiste Lamarck pada abad ke 19. Saat ini teori tersebut sudah tidak berlaku seiring dengan perkembangan teknologi biologi dan kedokteran. Namun, ada baiknya kita memahami proses perkembangan teori tersebut.

1. Jean Baptiste Lamarck (1744 -1829)

Lamarck mengatakan bahwa evolusi diakibatkan perubahan sifat yang diwariskan. Menurut Lamarck, makhluk hidup selalu menyesuaikan diri dengan lingkungannya. Penyesuaian tersebut akhirnya akan menyebabkan makhluk hidup tersebut mengalami perubahan (baik secara morfologis, fisiologis maupun tingkah laku). Perubahan inilah yang kemudian akan diwariskan pada keturunannya. Akibatnya, generasi berikutnya akan mendapatkan akumulasi perubahan yang diperoleh dari nenek moyangnya.

Teori Lamarck biasa dicontohkan dengan jerapah. Menurutnya, nenek moyang jerapah semua berleher pendek. Tetapi karena kebiasaan menjulurkan leher untuk menjangkau dedaunan muda yang letaknya tinggi di ujung batang, maka lama-kelamaan lehernya mengalami pemanjangan. Pemanjangan leher inilah yang kemudian diwariskan pada keturunannya, sehingga kini kita melihat jerapah berleher panjang.

2. Charles Darwin (1809 – 1882)

Darwin mengatakan bahwa evolusi diakibatkan mekanisme seleksi alam dan adaptasi. Menurutnya, adanya perkawinan akan memunculkan keragaman anggota populasi. Kemudian seleksi alam akan bekerja terhadap keragaman tersebut. Varian yang tidak sesuai dengan kondisi lingkungan akhirnya akan mengalami kepunahan. Sebaliknya, varian yang bisa bertahan hidup akan terus hidup beradaptasi dan melestarikan generasinya. Mekanisme seleksi alam dan adaptasi ini pada akhirnya akan memunculkan spesies-spesies baru.

Teori Darwin jika dimodelkan dengan jerapah seperti Lamarck akan menjadi seperti berikut ini; Asalanya anggota populasi jerapah ada yang berleher panjang dan ada yang berleher pendek. Kondisi lingkungan sabana (padang rumput luas dengan perdu dan pepohonan tinggi beranting banyak) memaksa populasi ini untuk memakan dedaunan yang berada di ujung ranting. Tempat yang tinggi membuat jerapah yang berleher panjang bertahan hidup dan mewariskan sifat unggulnya pada keturunannya. Sedangkan jerapah berleher pendek punah karena kalah bersaing dengan jerapah berleher panjang.

image

Perbandingan Teori Lamarck (Atas) dan Teori Darwin (Bawah) dalam Menjelaskan Seleksi Alam dan Evolusi

C. PERKEMBANGBIAKAN

Organisme yang mempunyai tingkat reproduksi tinggi memiliki kemungkinan lebih besar untuk mempertahankan kelangsungan hidupnya apabila dibandingkan dengan organisme yang mempunyai tingkat reproduksi rendah. Reproduksi merupakan ciri makhluk hidup yang bertujuan melestarikan jenisnya agar tidak punah. Terdapat dua macam reproduksi, yaitu reproduksi vegetatif (aseksual atau tidak kawin) dan reproduksi generatif ( seksual atau kawin ).

1. Reproduksi pada Tumbuhan

a. Tumbuhan Tidak Berpembuluh (Thalophyta)

i. Reproduksi Ganggang (Alga)

a) Reproduksi vegetatif pada alga, antara lain dengan membentuk zoospora, fragmentasi dan membelah diri.

§ Secara fragmentasi, yaitu pemotongan bagian tubuh menjadi beberapa bagian. Setiap potongan tubuh tersebut dapat berkembang menjadi organisme baru, misalnya pada Spirogyra.

§ Dengan membentuk zoospora ( spora kembar) berupa sel reproduksi aseksual yang memiliki flagel (bulu cambuk), misalnya pada Chlorococcum.

§ Dengan membelah diri, misalnya pada Navicula.

b) Reproduksi generatif, antara lain dengan membentuk sel kelamin dan konjugasi.

§ Dengan pembentukan gamet (sel kelamin), yaitu sel telur (ovum) oleh oogonium dan sperma oleh anteridium, misalnya pada Ulva dan Oedogonium.

§ Konjugasi adalah reproduksi generatif pada organisme yang tidak diketahui jenis kelaminnya. Untuk membedakan jenis kelamin ditandai dengan (+) dan (-). Konjugasi diawali dengan plasmogami (persatuan plasma) dilanjutkan dengan kariogomi (persatuan inti sel). Reproduksi secara konjugasi terjadi pada Spirogyra.

 

image image

(a) Oedogonium dan ulva (selada laut) dan (b) alga yang melakukan konjugasi untuk berkembangbiak

b. Tumbuhan Berpembuluh (Kormofita)

1) Reproduksi Tumbuhan Paku

Pada tumbuhan paku terjadi metagenesis (pergiliran keturunan antara generatif dengan vegetatif). Tumbuhan paku merupakan generasi sporofit yang menghasilkan spora. Daun paku dibedakan menjadi dua macam, yaitu sporofil dan tropofil. Sporofil adalah daun yang bersifat fertil (subur) mampu menghasilkan spora, sedangkan tropofil adalah daun yang bersifat infertil (mandul) sehingga tidak dapat menghasilkan spora.

2) Reproduksi Tumbuhan Berbiji

a) Reproduksi Vegetatif

Reproduksi vegetatif tumbuhan berbiji dibedakan menjadi dua macam, yaitu reproduksi vegetatif alami dan reproduksi vegetatif buatan. sedangkan reproduksi vegetatif buatan adalah reproduksi aseksual dengan bantuan manusia.

Reproduksi Vegetatif Alami

Reproduksi vegetatif alami adalah reproduksi vegetatif yang terjadi secara alami tanpa bantuan manusia.

Contoh reproduksi vegetatif alami antara lain:

§ Rhizoma

image image

Rhizoma pada Jahe

Rhizoma (akar rimpang) adalah akar yang tumbuh mendatar dan terletak di bawah permukaan tanah. Bentuk rhizoma mirip seperti akar, tetapi berbuku-buku (beruas-ruas) seperti batang dan pada ujungnya terdapat kuncup. Setiap buku terdapat daun yang berubah bentuk menjadi sisik dan di setiap ketiak sisik terdapat tunas. Jika tunas di ujung rhizoma dan ketiak tumbuh menjadi tanaman baru, tanaman itu akan tetap bergabung dengan tanaman induknya sehingga membentuk rumpun. Rhizoma terdapat pada tanaman kunyit, temu lawak, lengkuas, dan sansiviera.

§ Geragih (Stolon)

image

Stolon pada Tanaman Arbei

Geragih (stolon) adalah batang yang tumbuh menjalar di atas atau di bawah permukaan tanah. Pada geragih terdapat buku-buku dengan tunas-tunas yang dapat tumbuh menjadi organisme baru. Di bagian bawah tunas, dapat tumbuh akar-akar serabut baru. Kuncup bagian ujung umumnya menyentuh tanah. Setelah jauh dari induknya, ujung geragih akan membelok ke atas dan tumbuh menjadi tanaman baru. Contoh geragih terdapat pada pegagan, arbei (geragih tumbuh menjalar di atas tanah), serta dan rumput teki (geragih tunbuh di bawah permukaan tanah).

§ Tunas Adventif

image image

Tunas Adventif pada Cocor Bebek

Tunas adventif adalah tunas yang tumbuh bukan pada ujung batang ataupun ketiak daun. Tumbuhan berkembang biak dengan tunas adventif adalah cocor bebek, kesemek, dan sukun.

§ Umbi Lapis

image image

Umbi Lapis pada Bawang Merah

Umbi lapis adalah tunas yang mengalami modifikasi, terdiri atas batang yang sangat pendek dan dibungkus oleh daun-daun yang berdaging, serta menyerupai sisik. Tumbuhan yang berkembang biak dengan umbi lapis adalah bawang merah, bawang putih, dan bakung.

 

§ Umbi Batang

Umbi batang adalah batang yang tumbuh di dalam tanah, ujungnya menggembung membentuk umbi. Bagian ini befungsi sebagai tempat menyimpan cadangan makanan, terutama zat tepung. Tumbuhan yang berkembang biak dengan umbi batang adalah kentang dan gembili. Umbi batang juga dapat sebagai alat perkembangbiakan secara vegetatif karena pada umbi batang tumbuh mata tunas yang dapat tumbuh menjadi tanaman baru.

ii. Vegetatif Buatan

Perkembangbiakan dengan cara vegetatif buatan sering dilakukan dalam rangka pembudidayaan tanaman. Misalnya mencangkok, merunduk, dan menyambung.

a. Reproduksi Generatif

Reproduksi generatif adalah reproduksi yang melibatkan meleburnya (fertilisasi) dua sel kelamin (jantan dan betina).

i. Penyerbukan

Pada tumbuhan, sebelum terjadi proses pembuahan, terjadi proses penyerbukan (polinasi). Pada tumbuhan biji tertutup (Angiospermae), penyerbukan adalah peristiwa melekatnya serbuk sari di kepala putik. Pada tumbuhan biji tertutup (Gymnospermae) penyerbukan adalah melekatnya serbuk sari langsung pada bakal biji.

ii. Proses Pembuahan (Fertilisasi)

Fertilisasi adalah proses meleburnya inti sperma dan sel telur. Fertilisasi terdiri dari 2 macam pembuahan yaitu:

§ Pembuahan Tunggal

Terjadi pada tumbuhan Gymnospermae.

Sel telur + sel sperma ? embrio (2n)

§ Pembuahan ganda.

o Sel telur + sel sperma 1 ? embrio (2n)

o Inti kandung lembaga sekunder (2n) + inti sperma 2 ? endosperm (3n)

Merupakan pembuahan yang melibatkan 2 pembuahan yaitu:

Endosperma berfungsi sebagai cadangan makanan. Karena dalam satu ruang arkegonium terjadi pembuahan dua kali, maka dinamakan pembuahan ganda.

(a) Berdasarkan letak alat kelamin jantan dan betinanya, tumbuhan dibedakan menjadi dua jenis, yaitu:

o Tumbuhan berumah satu adalah tumbuhan yang memiliki alat kelamin jantan dan betina dalam satu tumbuhan. baik pada satu bunga ataupun pada bunga yang berbeda. Contoh tumbuhan berumah satu adalah kacang-kacangan, jambu-jambuan, dan terung-terungan.

o Tumbuhan berumah dua adalah tumbuhan yang memiliki alat kelamin jantan dan betina dalam tumbuhan yang berbeda. Contoh tumbuhan berumah dua adalah salak dan pakis haji.

(b) Berdasarkan faktor penyebab sampainya serbuk sari di kepala putik, penyerbukan dapat dibedakan sebagai berikut:

o Anemogami adalah penyerbukan dengan bantuan angin. Ciri-ciri tumbuhan yang penyerbukannya dibantu oleh angin: bunga berukuran kecil, mahkota bunga berukuran kecil atau tidak mempunyai mahkota, warna mahkota bunga tidak berwarna, tidak mempunyai kelenjar madu, tangkai bunga panjang, letak bunga jauh di atas daun, serbuk sari kecil, sangat banyak, dan ringan, benang sari bergantungan, serbuk sari berhamburan jika digoyang, kepala putik besar dan berbulu, tangkai putik terjulur keluar dari bunga sehingga mudah menangkap serbuk sari. Anemogami terjadi pada rumput-rumputan (Graminiae), padi, dan jagung.

o Hidrogami adalah penyerbukan dengan bantuan air. Hidrogami terjadi pada Hydrilla sp, eceng gondok, dan teratai. Penyerbukan dengan bantuan air akan terjadi jika tubuh tanaman terendam dalam air.

o Zoidiogami adalah penyerbukan dengan bantuan hewan. Tumbuhan yang penyerbukannya dibantu oleh hewan memiliki ciri-ciri: bunga besar, warna mahkota bunga mencolok dengan aroma khas, memiliki kelenjar madu, serbuk sari bersifat lengket (mudah melekat). Zoidiogami dapat terjadi pada jambu, mangga, jeruk, dan pepaya. Zoidiogami dapat dibedakan berdasarkan jenis hewan yang membantu penyerbukan. Misalnya:

· Entomogami : penyerbukan dengan bantuan serangga, antara lain lalat, kumbang, dan lebah.

· Malakogami : penyerbukan dengan bantuan siput/bekicot.

· Kiropterogami : penyerbukan dengan bantuan kelelawar.

· Ornitogami : penyerbukan dengan bantuan burung.

o Antropogami adalah penyerbukan dengan bantuan manusia. Hal ini terjadi karena tidak ada perantara yang membantu penyerbukan. Penyerbukan ini terjadi pada tanaman vanili dan beberapa jenis anggrek. Penyerbukan ini dilakukan untuk mendapatkan jenis bibit baru yang unggul.

(c) Berdasarkan asal serbuk sari yang jatuh ke kepala putik. Penyerbukan dapat dibedakan sebagai berikut:

o penyerbukan sendiri (autogami), serbuk sari yang melekat ke kepala putik berasal dari benang sari bunga itu sendiri. Jika terjadinya penyerbukan pada saat bunga masih kuncup, disebut kleistogami.

o Penyerbukan tetangga (geitonogami), serbuk sari yang melekat ke kepala putik berasal dari benang sari bunga lain dalam satu tanaman.

o Penyerbukan silang (allogami), serbuk sari yang melekat ke kepala putik berasal dari benang sari bunga tanaman lain yang termasuk satu jenis (spesies).

4) Penyerbukan bastar, serbuk sari yang melekat ke kepala putik berasal dari benang sari bunga tanaman lain yang sejenis, tetapi berbeda varietas. Misalnya bunga mangga manalagi diserbuki bunga mangga golek.

2. Reproduksi pada Hewan

a. Reproduksi Avertebrata

a) Reproduksi Vegetatif

a) Membelah Diri
Reproduksi dengan cara membelah diri hanya terjadi pada protozoa (hewan bersel satu), misalnya Amoeba, Paramaecium, dan Euglena.

Proses pembelahan diawali dengan proses pembelahan inti sel menjadi dua, kemudian diikuti pembelahan sitoplasma menjadi dua bagian yang masing-masing menyelubungi masing-masing nukleus tersebut. Selanjutnya, bagian tengah sitoplasma menyempit dan diikuti pemisahan yang membentuk dua individu. Pada saat keadaan lingkungan kurang menguntungkan, Amoeba akan melindungi diri dengan membentuk kista yang berdinding sangat kuat.

Di dalam kista tersebut, Amoeba membelah diri berulang-ulang menghasilkan banyak individu baru dengan ukuran yang lebih kecil. Ketika kondisi lingkungan membaik, dinding kista akan pecah dan individu-individu baru akan keluar, tumbuh dan berkembang menjadi Amoeba dewasa.

b) Fragmentasi
Fragmentasi adalah perkembangbiakan dengan memotong bagian tubuh, kemudian potongan tubuh tersebut tumbuh menjadi individu baru. Hewan yang melakukan reproduksi secara fragmentasi adalah cacing Planaria. Cacing Planaria mempunyai daya regenerasi yang sangat tinggi. Seekor cacing Planaria yang dipotong menjadi dua bagian, masing-masing potongan akan tumbuh dan berkembang menjadi dua ekor cacing Planaria.

image image

Fragmentasi pada Cacing Planaria

c) Pembentukan Tunas

image

Tunas pada Hydra sp

Tunas adalah cara perkembangbiakan di mana individu baru merupakan bagian tubuh dari induk yang terlepas kemudian tumbuh. contoh Hewan yang berkembang biak dengan membentuk tunas ialah Hydra sp. Individu baru Hydra terbentuk dari bagian tubuh Hydra dewasa. Setelah cukup besar, tunas akan melepaskan diri dari tubuh induknya. Hewan lain yang melakukan reproduksi dengan tunas misalnya ubur-ubur, hewan karang, dan anemon laut.

d) Sporulasi

image image

Sporozoa (Plasmodium sp) Penyebab Penyakit Malaria

Sporulasi adalah proses pembelahan berganda (pembelahan multipel) yang menghasilkan spora. Hewan yang melakukan reproduksi dengan sporulasi adalah Plasmodium sp. Plamodium adalah protozoa bersel satu yang dikenal sebagai penyebab penyakit malaria. Dalam siklus hidupnya, plasmodium mengalami dua fase, yaitu fase generatif dan fase vegetatif. Fase generatif berlangsung di dalam tubuh nyamuk Anopheles betina, sedangkan fase vegetatif berlangsung di dalam tubuh penderita penyakit malaria.

2) Reproduksi Generatif

a) Protozoa
Pada Protozoa (hewan bersel satu), reproduksi generatif terjadi dengan konjugasi, yaitu perkawinan antara dua individu sejenis yang tidak diketahui jenis kelaminnya. Anggota Protozoa yang melakukan konjugasi, antara lain Paramecium caudatum.

b) Porifera
Porifera (hewan berpori) merupakan hewan bersel banyak hidup melekat di dasar perairan dan bersifat hermafrodit. Meskipun mempunyai dua macam alat reproduksi, Porifera tidak dapat melakukan reproduksi sendiri. Dengan kata iain, untuk melakukan reproduksi tetap diperlukan dua individu. Proses reproduksi generatif Porifera adalah sebagai berikut:

  • · Ovum Porifera yang sudah masak dibuahi sperma individu lain yang sejenis. Dari pembuahan ini, terbentuklah     larva berflagela (berbulu cambuk).
  • · Larva berflagela tersebut keluar dari tubuh induknya melalui suatu lubang yang disebut oskulum dan berenang menjauh.
  • · Larva yang sangat kecil yang disebut planula itu akan menempel pada suatu dasar perairan untuk tumbuh dan berkembang menjadi Porifera dewasa.

c) Coelenterata

Coelenterata berasal dari kata koilos yang berarti rongga tubuh
dan enteron yang berarti usus. Jadi Coelenteron artinya rongga yang
berfungsi sebagai usus, sering juga disebut Cnidaria. Anggota Coelenterata (hewan berongga) yang dapat melakukan reproduksi secara generatif adalah Hydra sp. Hydra bersifat hermaprodit. Testis (alat kelamin jantan) hydra berbentuk kerucut dan terletak pada kulit luar. Sedangkan alat kelamin betina berupa bulatan menggelembung. Berbeda dengan porifera, ovum Hydra dapat dibuahi oleh sperma yang dihasilkan oleh individu yang sama. Jadi, pada Hydra dapat terjadi pembuahan sendiri. Meskipun demikian, pembuahan sendiri jarang terjadi karena waktu masak ovum dan sperma tidak bersamaan.

 

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s