Reproduksi Seksual: 3 Tahapan Siklus Reproduksi Seksual

Peristiwa ini dapat dikelompokkan menjadi tiga tahap: Pra-pembuahan, pembuahan, dan pasca-pembuahan.

1. Acara Pra-Pembuahan:

Peristiwa reproduksi seksual ini terjadi sebelum peleburan (fertilisasi) gamet jantan dan betina.

Sumber Gambar : obgyn.med.umich.edu/sites/obgyn.med.umich.edu/files/pregnantbelly_crop-1024×787.jpg

Peristiwa tersebut adalah gametogenesis dan transfer gamet.

(i) Gametogenesis (Gk. gametos = gamet, genesis = produksi):

Proses pembentukan dua jenis gamet jantan dan betina disebut gametogenesis ­. Gamet adalah sel haploid. Pada beberapa alga, kedua gamet tersebut sangat mirip dalam penampilan sehingga disebut homogamet (isogamet; Gambar 1.29), misalnya Cladophora, Ulothrix. Oleh karena itu, tidak mungkin membedakannya menjadi gamet jantan dan betina.

Namun, di sebagian besar organisme yang bereproduksi secara seksual, gamet terdiri dari dua jenis morfologi yang ­berbeda sehingga mereka dikenal sebagai heterogamet (anisogamet), misalnya Fucus (ganggang coklat), manusia. Dalam organisme ini gamet jantan disebut antherozoid atau sperma dan gamet betina dikenal sebagai telur atau ovum (Gambar 1.29 SM).

Pembelahan Sel selama Pembentukan Gamet:

Gamet adalah haploid apakah struktur atau sel yang memproduksinya haploid atau diploid. Struktur yang dibentuk oleh peleburan gamet selalu diploid. Itu karena meiosis yang terjadi dalam kehidupan semua organisme yang bereproduksi secara seksual. Sel penghasil gamet yang mengalami meiosis disebut meiosit (sel induk gamet). Yang terakhir adalah diploid. Berdasarkan tahap di mana meiosis terjadi, meiosis terdiri dari tiga jenis.

(a) Meiosis Zigotik:

Meiosis terjadi pada organisme haploid penghasil zigot. Jadi zigot berfungsi sebagai meiosit. Contoh: Chlamydomonas dan Ulothrix.

(b) Meiosis Sporik:

Meiosis terjadi di dalam sporangia. Meiosit terjadi di dalam sporangia yang menghasilkan spora haploid. Pada perkecambahan spora haploid (meiospora) menghasilkan badan haploid yang disebut gametofit. Gamet diproduksi dalam gametofit melalui mitosis. Contoh ­: sebagian besar tumbuhan.

(c) Meiosis Gamet:

Sel-sel germinal bersifat diploid dan bertindak sebagai meiosit, yang melakukan ­dergo meiosis untuk menghasilkan gamet haploid. Contoh: sebagian besar hewan. Jadi meiosit memiliki jumlah kromosom diploid (2N) dan gamet mengandung jumlah kromosom haploid (N).

Jumlah kromosom pada meiosit (diploid, 2N) dan gamet (haploid, N) dari beberapa organisme.

(ii) Transfer Gamet:

Setelah pembentukan gamet jantan dan betina, mereka harus disatukan untuk pembuahan. Di sebagian besar organisme gamet jantan motil dan gamet betina non-motil. Namun, ada beberapa jamur dan ganggang yang kedua jenis gametnya dapat bergerak (Gambar 1.30).

Sebuah media dibutuhkan melalui mana gamet jantan bergerak. Dalam alga, bryophyta, dan pteriodophyta, air berfungsi sebagai media tempat berlangsungnya transfer gamet. Karena beberapa gamet jantan gagal mencapai gamet betina, maka dihasilkan gamet jantan dalam jumlah besar, yaitu beberapa ribu kali lebih banyak dari gamet betina.

Pada tanaman berbunga, serbuk sari membawa gamet jantan yang diproduksi dalam jumlah besar. Butir serbuk sari dipindahkan ke kepala putik organ betina (karpel) melalui proses penyerbukan. Transfer serbuk sari dari antera ke kepala putik disebut penyerbukan.

Penyerbukan ada dua macam yaitu penyerbukan sendiri dan penyerbukan silang. Penyerbukan sendiri adalah transfer serbuk sari dari antera bunga ke kepala putik bunga yang sama atau kepala putik bunga lain dari tanaman yang sama atau tanaman yang serupa secara genetik. Penyerbukan silang adalah transfer serbuk sari dari antera satu bunga ke kepala putik bunga yang berbeda secara genetik dari tanaman lain dari spesies yang sama.

Pada hewan berkelamin tunggal, gamet jantan dan betina terbentuk pada individu yang berbeda, oleh karena itu organisme harus mengembangkan mekanisme khusus untuk transfer gamet. Banyak hewan memiliki organ persetubuhan untuk mentransfer gamet jantan. Transfer gamet dan penyatuan gamet sangat penting untuk pembuahan dalam reproduksi seksual.

2. Pemupukan:

Pembuahan adalah peleburan sempurna dan permanen dari dua gamet dari induk yang berbeda atau dari induk yang sama untuk membentuk zigot diploid. Proses ini juga disebut syngamy. Meskipun istilah syngamy dan fertilisasi sering digunakan secara bergantian. Jika singami tidak terjadi, tidak akan ada variasi pada keturunannya.

Dimana pembuahan terjadi?

Pemupukan terjadi baik di media luar (air) atau di dalam tubuh organisme. Jadi ada dua jenis fusi gamet yaitu fertilisasi eksternal dan fertilisasi internal.

(i) Fertilisasi Eksternal:

Ketika pembuahan terjadi di luar tubuh organisme ­, fusi gamet jenis ini disebut pembuahan eksternal atau sinergi eksternal. Media eksternal seperti air diperlukan untuk pemupukan jenis ini. Jadi di sebagian besar organisme akuatik seperti mayoritas ganggang, ikan dan amfibi, terjadi pembuahan eksternal.

Organisme yang menunjukkan pembuahan eksternal menghasilkan sejumlah besar gamet dalam air untuk meningkatkan kemungkinan pembuahan. Ini terjadi pada ikan bertulang dan katak di mana sejumlah besar keturunan dihasilkan. Kerugian utama dari jenis pembuahan ini adalah bahwa keturunannya tidak terlindungi dari pemangsa dan kelangsungan hidup mereka terancam hingga dewasa.

(ii) Fertilisasi Internal:

Ketika sel telur terbentuk di dalam tubuh betina di mana ia menyatu dengan gamet jantan, prosesnya disebut fertilisasi internal atau syngamy internal. Banyak organisme terestrial yang termasuk jamur, hewan tingkat tinggi seperti reptil, burung dan mamalia dan mayoritas bryophyta, pteridophyta, gymnospermae, dan angiospermae adalah contoh di mana terjadi pembuahan internal.

Di sini gamet jantan bergerak dan harus mencapai sel telur untuk menyatu dengannya. Jumlah sperma yang dihasilkan sangat banyak namun terjadi pengurangan jumlah sel telur yang dihasilkan. Namun, pada tanaman berbiji, gamet jantan non-motil dibawa ke gamet betina melalui tabung polen.

3. Acara Pasca Pemupukan:

Peristiwa reproduksi seksual setelah pembuahan (pembentukan zigot) disebut peristiwa pasca pembuahan. Peristiwa ini dapat dijelaskan dalam dua judul: zigot dan embriogenesis.

(i) Zigot:

Setelah pembuahan, zigot diploid terbentuk di semua organisme yang bereproduksi secara seksual. Pada pembuahan eksternal, zigot terbentuk di media eksternal (biasanya air) sedangkan pada pembuahan internal, zigot terbentuk di dalam tubuh organisme. Perkembangan lebih lanjut dari zigot tergantung pada jenis siklus hidup organisme dan kondisi lingkungan.

(a) Pada banyak jamur dan ganggang, zigot mengembangkan dinding tebal dan membentuk spora yang disebut zigospora. Zygospore mengalami masa istirahat. Itu berkecambah selama musim tanam berikutnya. Zigospora mengalami meiosis untuk menghasilkan individu haploid. Ini memimpin siklus hidup haploid.

(b) Pada kebanyakan hewan, zigot tidak beristirahat. Ini membelah dengan mitosis pertama membentuk embrio diploid dan kemudian individu yang juga diploid. Ini memimpin siklus hidup diplontik.

(c) Pada sebagian besar tumbuhan, zigot pertama-tama membentuk embrio dan kemudian menjadi sporofit diploid. Sporofit memiliki sporangia di mana meiosis terjadi untuk membentuk spora haploid. Yang terakhir menghasilkan gametofit haploid. Gamet diproduksi di gametofit. Ini memimpin siklus hidup diplohaplontik.

(ii) Embriogenesis:

Proses perkembangan embrio dari zigot disebut embriogenesis. Selama embriogenesis, zigot mengalami pembelahan sel mitosis dan diferensiasi sel. Pembelahan sel meningkatkan jumlah sel dalam embrio yang sedang berkembang sementara diferensiasi sel membantu membentuk jaringan dan organ khusus untuk membentuk suatu organisme.

(i) Berdasarkan perkembangan zigot, hewan dikelompokkan menjadi ovipar, vivipar dan ovovivipar. Hewan ovipar seperti reptil dan burung bertelur. Telur mereka yang telah dibuahi ditutupi oleh cangkang keras berkapur dan diletakkan di tempat yang aman di lingkungan. Setelah masa inkubasi, yang muda menetas. Pada hewan vivipar seperti mayoritas mamalia termasuk manusia, zigot berkembang menjadi anak muda di dalam tubuh individu betina.

Setelah pertumbuhan tertentu, yang muda dilahirkan oleh individu betina. Karena perawatan dan perlindungan yang tepat, peluang kelangsungan hidup anak muda lebih besar pada individu vivipar. Pada hewan ovovivipar, betina mempertahankan telur di dalam tubuhnya setelah pembuahan dan membiarkan perkembangan embrio di dalam tubuh tanpa memberikan nutrisi tambahan pada embrio yang sedang berkembang karena plasenta tidak ada. Namun, hewan betina melahirkan yang muda. Contoh hewan ovovivipar adalah hiu dan ular derik.

(ii) Pada tumbuhan berbunga, zigot terbentuk di dalam bakal biji organ kelamin betina. Setelah pembuahan, sepal, kelopak, dan benang sari bunga menjadi pudar dan rontok. Sepal tetap menempel di Hibiscus. Namun, pistal tetap melekat pada tanaman.

Pembentukan Benih dan Buah:

Pembuahan ganda pada angiospermae menghasilkan dua struktur − zigot diploid (=oospora) dan sel endosperma primer triploid. Zigot membentuk embrio. Sel endosperma primer triploid memunculkan jaringan nutrisi yang disebut en ­dosperm. Endosperma menyediakan makanan untuk embrio yang sedang tumbuh. Ovula yang telah dibuahi menjadi matang dan berubah menjadi biji. Dinding ovarium membentuk pericarp (dinding buah). Ovarium yang matang dengan pericarp dan biji disebut buah. Pericarp melindungi benih muda. Setelah menyebar benih berkecambah untuk membentuk tanaman baru.

Pemeliharaan Jumlah Kromosom:

Unit reproduksi dalam reproduksi seksual adalah gamet jantan dan betina yang masing-masing diproduksi oleh testis dan ovarium. Gamet bersifat haploid dengan hanya kromosom N. Akibatnya zigot yang dihasilkan dari peleburan dua gamet haploid tersebut menjadi diploid dengan kromosom 2N. Keturunan yang berkembang dari zigot juga diploid.