Organisme hidup perlu bereproduksi untuk mempertahankan spesies mereka. Beberapa spesies bereproduksi secara seksual dan menggabungkan DNA mereka untuk menghasilkan organisme baru. Reproduksi seksual membutuhkan sel telur dan sperma yang bergabung untuk menciptakan organisme baru yang memiliki kombinasi gen dari kedua orang tuanya. Organisme dapat berinteraksi satu sama lain untuk mencapai tujuan ini, atau sel telur dan sperma dapat melakukan perjalanan melalui organisme lain atau angin atau arus air. Keturunan ini, meskipun mengandung sifat genetik dari masing-masing orang tuanya, secara genetik unik. Proses ini menghasilkan keragaman dalam populasi, yang meningkatkan kemungkinan bertahan hidup di lingkungan yang berubah.
Organisme lain bereproduksi secara aseksual dan menghasilkan keturunan sepenuhnya dengan sendirinya. Tanpa organisme lain yang terlibat, semua keturunan secara genetik identik dengan induknya. Metode reproduksi ini umum di antara organisme bersel tunggal dan tanaman serta hewan dengan organisasi sederhana. Itu cenderung terjadi lebih cepat daripada reproduksi seksual, memungkinkan spesies ini tumbuh lebih cepat. Sejak awal, anak dapat hidup mandiri, tidak membutuhkan apa pun dari induknya.
TL;DR (Terlalu Panjang; Tidak Dibaca)
Reproduksi aseksual menghasilkan keturunan dengan gen yang identik dengan induknya. Ini dapat terjadi melalui pembelahan, partenogenesis atau apomiksis.
Beberapa spesies mampu melakukan reproduksi seksual atau aseksual. Organisme paling sederhana tidak memiliki organ seks, jadi reproduksi aseksual adalah suatu keharusan. Spesies lain, seperti karang, dapat bereproduksi secara seksual atau aseksual, tergantung pada kondisinya. Meskipun jarang terjadi, beberapa spesies mengejutkan para ilmuwan dengan beradaptasi dengan reproduksi aseksual, terkadang di mana spesies atau bahkan organisme individu telah bereproduksi secara seksual di masa lalu. Ini paling umum pada spesies di penangkaran dan pada spesies di mana tidak ada pejantan yang hadir untuk memajukan spesies tersebut, tetapi juga terlihat pada hiu dan ular di alam liar di mana populasinya mencakup jantan dan betina dari spesies tersebut.
Reproduksi aseksual paling sering terjadi pada organisme tingkat rendah, seperti organisme bersel tunggal dan multiseluler yang berfungsi sebagai produsen primer dan sekunder dalam suatu ekosistem. Ini bermanfaat karena memungkinkan organisme ini bereproduksi bahkan ketika tidak ada pasangan yang cocok untuk mereka, memungkinkan mereka dengan cepat menghasilkan keturunan dalam jumlah besar dengan susunan genetik yang sama.
Tentu saja, dalam beberapa kasus, populasi besar dengan susunan genetik yang sama mungkin merugikan karena membatasi kemampuan spesies untuk beradaptasi dengan perubahan kondisi. Selain itu, setiap mutasi akan hadir pada semua individu. Jika satu organisme secara genetik rentan terhadap penyakit, semua keturunannya juga akan demikian, sehingga seluruh populasi dapat dengan cepat dihilangkan.
Suatu Organisme Membagi Dirinya Sendiri
Ada beberapa cara suatu organisme dapat menghasilkan keturunan dengan membelah langsung dari induknya. Hal ini dapat terjadi ketika sel-sel induk membelah melalui proses pembelahan, ketika keturunan melekat pada induknya melalui pertunasan atau ketika sebagian induk dipisahkan dari induknya dan kemudian menumbuhkan bagian yang hilang atau bagian-bagian tersebut menjadi satu kesatuan. organisme terpisah.
Fisi Adalah Pembagian Sederhana
Fisi adalah metode reproduksi aseksual yang terlihat pada bentuk kehidupan yang paling sederhana, seperti amuba, dan cenderung terjadi lebih cepat. Pada beberapa spesies, pembelahan sel dapat terjadi secepat setiap 20 menit. Semua sel eukariotik yang tidak menghasilkan gamet (telur dan sperma) bereproduksi menggunakan mitosis. Dalam proses ini, dua sel anak identik berkembang dan terpisah menjadi dua organisme berbeda.
Dalam proses pembelahan biner, sebuah sel membelah menjadi dua dan terpisah sehingga masing-masing setengahnya menjadi organisme baru yang mandiri. Pada bentuknya yang paling sederhana, pembelahan terjadi ketika kromosom direplikasi dan sel mengembang untuk menampung kedua kromosom. Sel kemudian memanjang dan mencubit ke dalam di tengah saat kedua kromosom bergerak menjauh sebelum memisahkan dan menghasilkan dua sel yang identik. Akibatnya, organisme pertama menjadi dua organisme dengan ukuran yang sama tanpa merusak sel induk.
Pada organisme lain, seperti ganggang, dan beberapa kelompok bakteri, sel induk membelah berkali-kali dan terpisah menjadi banyak keturunan yang identik. Dengan menggunakan fisi berganda, mereka menumbuhkan dan mereplikasi DNA seluler berkali-kali, dengan cepat menghasilkan lusinan atau bahkan ratusan sel yang lebih kecil yang disebut baeosit sebelum akhirnya merobek dan melepaskan organisme baru yang kemudian mampu hidup mandiri.
Tunas Jangka Pendek
Tunas juga melibatkan divisi. Keturunan bertunas dan tumbuh sambil melekat pada induknya sampai cukup dewasa untuk bertahan hidup sendiri. Setelah pemisahan, organisme induk tetap tidak berubah dari keadaan aslinya. Meskipun mampu bertahan hidup terlepas dari induknya, organisme baru ini berukuran lebih kecil pada awalnya tetapi terus tumbuh dan menjadi dewasa.
Beberapa tanaman bereproduksi dengan cara ini, termasuk yang tumbuh dari umbi atau umbi, umbi, rimpang atau tanaman dengan stolon (umumnya dikenal sebagai pelari) yang membentuk akar adventif yang muncul terpisah dari akar primer dan menjadi tanaman baru. Tumbuhan lain menumbuhkan tunas kecil di daunnya yang, bila dipisahkan dari tumbuhan (atau bila menyentuh tanah), mampu tumbuh secara mandiri. Beginilah cara beberapa tanaman, seperti daffodil, “menaturalisasi” atau menyebar dengan sendirinya.
Tanaman stroberi memiliki pelari, batang yang mengakar sendiri dan membuat tanaman baru. Bawang putih memiliki umbi yang menyerupai umbi tulip atau daffodil, yang dapat membelah dan terpisah untuk membuat tanaman baru. Jahe dan beberapa bunga seperti iris membentuk rimpang yang berfungsi sebagai dasar tanaman baru. Pada beberapa spesies, seperti kaktus tertentu, keturunannya tetap melekat pada induknya tetapi membentuk koloni sendiri.
Tunas kurang umum di dunia hewan, tetapi terlihat pada beberapa organisme seperti ragi dan kehidupan laut tetap seperti hydra, yang mengembangkan polip yang putus untuk membentuk organisme baru. Beberapa spons dan karang juga bereproduksi secara aseksual. Setelah mencapai ukuran tertentu, beberapa spesies membentuk polip dan membelah membentuk koloni baru. Dalam kasus lain, mereka bereproduksi secara seksual, dengan melepaskan sperma atau sel telur yang membuahi di dalam air dan terbawa untuk tumbuh di lokasi lain.
Berpisah Sendiri
Fragmentasi atau regenerasi terjadi ketika induk atau organisme “kehilangan†bagian tubuh dan kemudian menumbuhkan kembali apa yang hilang dan menjadi keseluruhan baru. Ini biasa terjadi pada banyak cacing, bulu babi, spons, dan bintang laut. Di kerajaan tumbuhan, fragmentasi terjadi pada jamur, lumut, dan alga dan bakteri fotosintetik.
Sebuah studi baru-baru ini mengungkap detail tentang proses reproduksi planarian air tawar, yang lebih dikenal sebagai cacing pipih. Cacing pipih adalah organisme pemalu yang hanya bereproduksi dalam gelap dan tidak terganggu, sehingga para ilmuwan perlu menggunakan rekaman video terus menerus untuk menentukan bagaimana proses itu terjadi. Mereka menemukan bahwa reproduksi aseksual pada cacing pipih terjadi dengan cara yang dapat diprediksi, kira-kira sebulan sekali. Prosesnya memiliki tiga tahap: pembentukan pinggang, denyut dan pecahnya. Selama langkah pertama, pembentukan pinggang, titik lemah dibuat sehingga denyut nadi menyebabkan organisme pecah atau pecah pada titik lemah tersebut. Setelah cacing dipisahkan menjadi dua bagian, kedua bagian menumbuhkan kembali bagian yang hilang, menggunakan sel punca yang telah didistribusikan di antara kedua bagian tersebut.
Meskipun proses ini sering terjadi secara alami, reproduksi buatan pa
da tumbuhan juga dimungkinkan. Ini dilakukan melalui pencangkokan, pelapisan atau pembuatan akar secara artifisial dengan menempatkan stek dalam air untuk jangka waktu tertentu. Bergantian, kultur jaringan dapat diambil dan dimanipulasi di laboratorium untuk membuat tanaman baru.
Berubah Dengan Kondisi
Beberapa spesies menggunakan lebih dari satu metode reproduksi. Beberapa umbi-umbian, seperti kentang, dapat bereproduksi baik melalui tunas atau ketika bagian tanaman terpisah (dalam hal ini, “mata”) dan ditanam kembali, melalui fragmentasi. Jamur juga bereproduksi melalui tunas dan fragmentasi, di mana spora aseksual diproduksi dan dilepaskan dari tanaman induk. Dalam beberapa kasus, mutasi genetik atau kondisi lingkungan tertentu dapat menyebabkan spesies yang biasanya bereproduksi secara seksual beradaptasi dengan reproduksi aseksual.
Keturunan Dari Telur Yang Tidak Dibuahi
Dalam beberapa kasus, reproduksi aseksual dapat terjadi pada organisme dengan organ seksual. Dalam kasus ini, telur berkembang tanpa pembuahan. Partenogenesis adalah proses dimana sel telur yang tidak dibuahi berkembang menjadi organisme baru. Keturunan ini pasti memiliki gen yang sama dengan induknya.
Partenogenesis, juga dikenal sebagai “kelahiran perawan” paling sering terjadi pada tanaman. Meskipun jarang pada hewan, telah didokumentasikan pada burung, hiu, pari dan reptil squamate seperti ular dan kadal. Dalam proses ini, sel telur berkembang tanpa pembuahan. Invertebrata seperti kutu air, kutu daun, serangga batang, beberapa semut, tawon, dan lebah bereproduksi dengan cara ini. Adalah umum pada lebah madu di mana telur yang tidak dibuahi menghasilkan drone yang jantan haploid; jika sel telur dibuahi, ia menghasilkan pekerja atau ratu betina. Vertebrata tertentu juga telah bereproduksi melalui partenogenesis; hal ini sebagian besar terlihat di kebun binatang pada spesies tertentu seperti komodo, dan pada beberapa hiu ketika betina diisolasi dari jantan.
Ada dua jenis: partenogenesis obligat dan fakultatif. Spesies partenogenesis wajib tidak mampu bereproduksi secara seksual sementara partenogenesis fakultatif terjadi ketika spesies yang biasanya bereproduksi secara seksual malah bereproduksi secara aseksual.
Partenogenesis obligat jarang terjadi pada tumbuhan. Dalam kerajaan hewan, ini paling sering terlihat pada kadal dan umumnya hanya di antara semua populasi betina. Itu juga telah terlihat pada satu spesies ular: ular buta Brahmana. Partenogenesis fakultatif awalnya ditemukan pada ayam dan kalkun tertentu pada tahun 1950-an dan baru-baru ini didokumentasikan pada ular dan kadal varanid. Itu juga terlihat pada ikan bertulang dan beberapa spesies hiu dan pari. Dalam banyak kasus, hal ini diduga terjadi karena mutasi dan mungkin terkait dengan faktor lingkungan.
Biasanya terlihat pada beberapa phasmid dan lalat capung, partenogenesis fakultatif jarang terjadi pada mamalia dan telah lama dianggap hanya terjadi di penangkaran, dan hanya pada populasi di mana betina memiliki akses terbatas ke pejantan. Namun, sebuah studi ular tahun 2012 menunjukkan bahwa reproduksi partenogenetik tidak terbatas pada rasio jenis kelamin yang tidak proporsional di mana terdapat kekurangan pejantan. Faktanya, jumlah laki-laki dan perempuan dalam penelitian ini berada pada atau mendekati angka genap. Data, yang menunjukkan bahwa susunan genetik keturunannya identik dengan induknya, memberikan bukti bahwa “kelahiran perawan” ini juga terjadi di antara populasi ular di mana keberadaan ular jantan biasa terjadi. Penelitian juga menunjukkan bahwa hal ini terjadi dengan frekuensi yang lebih banyak dari yang diperkirakan sebelumnya, hingga 5 persen dari populasi ular yang diteliti.
Reproduksi Aseksual: Kloning Alami pada Tumbuhan
Apomixis, reproduksi aseksual pada tanaman melalui biji, adalah cara kloning alami yang memungkinkan embrio tanaman tumbuh dari telur yang tidak dibuahi. Apomixis terjadi secara alami di sejumlah rumput tropis dan subtropis, anggrek, tanaman jeruk, dan spesies tanaman liar seperti bit, stroberi, dan mangga. Lebih dari 300 spesies dan lebih dari 35 famili tumbuhan bereproduksi melalui apomixis.
Para ilmuwan telah bekerja untuk mengembangkan tanaman apomiktik dengan harapan menghasilkan tanaman dengan kualitas dan hasil yang konsisten serta lebih toleran terhadap kondisi cuaca, dan lebih tahan penyakit dan serangga. Ini juga akan memungkinkan produksi spesies hibrida yang menguntungkan yang dianggap terlalu sulit atau mahal untuk ditanam dengan menggunakan metode tradisional. Para ilmuwan percaya bahwa teknologi apomixis akan mengurangi biaya dan waktu pemuliaan tanaman serta menghindari komplikasi yang terkait dengan reproduksi seksual dan perbanyakan vegetatif.
Chris Hackett/gambar Tetra/GettyImages
