FRAGMENTASI (BIOLOGI): PADA HEWAN, TUMBUHAN DAN CONTOH - BIOLOGI - 2025

The fragmentasi adalah jenis reproduksi aseksual di pecah spontan organisme terjadi dalam dua atau lebih fragmen. Masing-masing fragmen ini memiliki kemampuan untuk meregenerasi satu individu secara lengkap, sehingga meningkatkan jumlah klon dalam suatu populasi.

Meskipun jenis reproduksi ini telah diamati pada bakteri kolonial dan pada organisme multiseluler hewan dan tumbuhan, ia tetap menjadi fokus kontroversial di dunia sains, karena banyak peneliti berpendapat tentang relevansi evolusioner dari metode reproduksi ini.

Foto bintang laut biru (Linckia laevigata) (Sumber: Frédéric Ducarme via Wikimedia Commons)

Beberapa penulis menganggap bahwa mode fragmentasi di alam mencakup pembelahan biner pada bakteri dan fragmentasi kolektif serta produksi propagul uniseluler pada organisme multisel.

Apapun pandangan proses ini, fragmentasi adalah jenis reproduksi aseksual yang dapat terjadi "dengan sengaja" atau yang dapat dimediasi oleh tekanan lingkungan, serta intervensi antropologis.

Jenis reproduksi ini tidak didahului oleh peristiwa pembelahan meiosis, yaitu tidak melibatkan syngamy atau fusi gametik, namun demikian fragmen yang dihasilkan dapat meregenerasi individu baru yang identik dengan individu yang telah terfragmentasi.

Ukuran dan jumlah fragmen yang dapat dihasilkan organisme melalui fragmentasi sangat bervariasi, begitu juga dengan ukuran keturunannya. Salah satu perbedaan antara fragmentasi dan jenis reproduksi aseksual lainnya adalah bahwa ia tidak memerlukan investasi energi, jika tidak fisi atau tunas, misalnya.

Fragmentasi pada hewan

Fragmentasi telah digambarkan sebagai strategi reproduksi untuk banyak hewan invertebrata, termasuk cacing pipih (cacing pipih), annelida (cacing tanah), beberapa echinodermata (bintang laut), dan cnidaria (karang dan anemon).

Cacing tanah juga berkembang biak dengan fragmentasi (Sumber: Fir0002, via Wikimedia Commons)

Biasanya, pembagian salah satu invertebrata ini menjadi satu atau lebih fragmen berakhir dengan regenerasi "bagian yang hilang" di masing-masing. Ilustrasi ini memperlihatkan bintang laut yang telah terfragmentasi:

Fragmentasi vs. Regenerasi

Bintang laut dapat terfragmentasi, tetapi fragmentasi berbeda dengan regenerasi. Proses fragmentasi sering dikacaukan dengan proses regenerasi, dan contoh yang jelas dari hal ini berkaitan dengan bintang laut, yang merupakan sejenis echinodermata.

Seperti banyak organisme lain, bintang laut dapat meregenerasi lengannya dalam waktu singkat ketika kehilangannya karena berbagai keadaan (biotik atau abiotik). Sayangnya, banyak teks umum menggambarkan proses ini sebagai peristiwa fragmentasi, sebuah fakta yang belum tentu benar.

Ketika sebuah bintang laut terfragmentasi memang benar ia dapat meregenerasi bagian-bagian yang hilang tersebut, namun pada kenyataannya pecahan yang hilang tersebut mati sebelum kembali membentuk tubuh hewan tersebut.

Hanya bintang laut yang termasuk dalam genus Lickia, seperti bintang laut biru Lickia laevigata, yang dapat meregenerasi individu baru dari bagian yang dihasilkan dari proses fragmentasi yang tidak disengaja, baik yang berasal dari alam maupun tidak.

Pada tumbuhan

Tanaman juga dapat berkembang biak secara vegetatif melalui fragmentasi dan mungkin merupakan contoh paling relevan dari reproduksi aseksual yang dibantu secara antropologis atau, yang sama, diarahkan oleh intervensi manusia.

Banyak organisme tumbuhan dapat berkembang biak secara klonal dengan memecah beberapa bagian tubuh mereka menjadi "bagian" yang dapat memunculkan individu baru yang secara genetik identik dengan induknya.

Salah satu sifat tumbuhan yang mendukung proses ini adalah kemampuan beberapa selnya untuk "memulai kembali" genomnya, melakukan de-diferensiasi, dan membelah untuk memunculkan garis sel baru yang akan berdiferensiasi menjadi organ dan jaringan spesifik klon baru.

Contoh paling umum dari teknik hortikultura untuk perbanyakan tanaman yang mengandalkan kapasitas reproduksi aseksual dengan fragmentasi meliputi penggunaan "stek" atau "stek", serta perbanyakan melalui bagian-bagian struktur cadangan seperti umbi dan umbi.

Di lingkungan alam, banyak pakis, pohon, semak dan tanaman non-kayu abadi lainnya dapat berkembang biak dengan fragmentasi rimpang yang telah mengembangkan tunas baru.

Bagaimana fragmentasi terjadi pada tumbuhan?

Ketika suatu tumbuhan berkembang biak dengan cara fragmentasi, baik alami maupun buatan (yang disebabkan oleh manusia), di setiap fragmen terdapat pertumbuhan dan diferensiasi akar adventif (yang berada di tempat berbeda dari tempat seharusnya).

Produksi akar ini memungkinkan perlekatan tanaman baru dalam formasi ke substrat, dari mana ia memperoleh hidrasi dan nutrisi mineral. Kemudian dari fragmen yang “berakar” muncul tunas baru, dengan meristem apikal, cabang dan bilah daunnya (tergantung kasusnya).

Contoh spesifik spesies yang berkembang biak dengan fragmentasi

Sebuah karang

Jenis karang Palythoa caribaeorum yang termasuk dalam filum Cnidaria, kelas Anthozoa dan ordo Zoantharia, merupakan contoh yang baik dari hewan invertebrata yang berkembang biak secara fragmentasi.

Dalam sebuah penelitian yang dilakukan di dua wilayah pantai Brazil, Acosta et al. (2001) menunjukkan bahwa reproduksi dengan fragmentasi pada spesies ini tidak bergantung pada sinyal internal atau rangsangan, melainkan pada sejumlah besar faktor eksogen.

Menurut sifatnya, penulis ini mengklasifikasikan faktor-faktor seperti "biotik" dan "abiotik". Biotik adalah biotik yang menyebabkan isolasi fragmen jaringan melalui luka, seringkali terkait dengan kasus kematian parsial dari koloni.

Sebaliknya, faktor abiotik eksogen berkaitan dengan fragmentasi fisik yang mengakibatkan "pemecahan" individu menjadi satu atau lebih fragmen karena kekuatan fisik seperti badai, arus, gelombang, atau pasang yang kuat. Kekuatan ini juga dapat mencakup beberapa yang disebabkan oleh intervensi manusia, seperti penahan, manipulasi oleh penyelam, dll.

Sebuah tanaman

Plectranthus scutellarioides, yang populer dengan sebutan "coleus", adalah tumbuhan Magnoliophyta yang termasuk dalam famili Lamiaceae. Ini ditandai dengan berbagai variasi warnanya dan sangat dicari dalam desain taman.

Tanaman ini biasanya diperbanyak dengan "stek" atau "potongan" batang atau daunnya, dari mana individu baru diperoleh. Munculnya akar adventif dan "pertumbuhan kembali" tanaman ini relatif cepat, dan dapat diamati dalam beberapa hari.

Referensi

1. Acosta, A., Sammarco, PW, & Duarte, LF (2001). Reproduksi aseksual dalam zoanthid dengan fragmentasi: peran faktor eksogen. Buletin Ilmu Kelautan, 68 (3), 363-381.
2. Brusca, RC, & Brusca, GJ (2003). Invertebrata (No. QL 362. B78 2003). Basingstoke.
3. Egger, B. (2008). Regenerasi: Bermanfaat, tetapi berpotensi berisiko. Penelitian Cacat Lahir Bagian C: Embrio Hari Ini: Ulasan, 84 (4), 257-264.
4. Hickman, CP, Roberts, LS, & Larson, A. (1997). Prinsip-prinsip zoologi yang terintegrasi. Edisi ke-10. Boston: WCB.
5. Highsmith, RC (1982). Reproduksi dengan fragmentasi di karang. Seri kemajuan ekologi laut. Oldendorf, 7 (2), 207-226.
6. Pichugin, Y., Peña, J., Rainey, PB, & Traulsen, A. (2017). Mode fragmentasi dan evolusi siklus kehidupan. Biologi komputasi PLoS, 13 (11), e1005860.
7. Solomon, EP, Berg, LR, & Martin, DW (2011). Biology (edisi ke-9). Brooks / Cole, Cengage Belajar: USA.