REPRODUKSI ASEKSUAL: CIRI DAN TIPE - BIOLOGI - 2025

The reproduksi aseksual didefinisikan sebagai perkalian dari yang mampu individu menyebabkan benih tanpa pembuahan. Oleh karena itu, organisme anak terdiri dari klon induk.

Anak-anak yang dihasilkan oleh peristiwa reproduksi aseksual diasumsikan sebagai salinan identik dari orang tua mereka. Bagaimanapun, harus diingat bahwa salinan materi genetik dapat berubah-ubah yang disebut "mutasi".

Sumber: pixabay.com

Reproduksi aseksual dominan pada organisme bersel tunggal, seperti bakteri dan protista. Dalam kebanyakan kasus, satu sel induk menghasilkan dua sel anak, dalam peristiwa yang disebut pembelahan biner.

Meskipun hewan biasanya dikaitkan dengan reproduksi seksual dan tumbuhan dengan reproduksi aseksual, ini adalah hubungan yang salah dan dalam kedua garis keturunan kita menemukan dua model dasar reproduksi.

Ada mekanisme berbeda yang digunakan organisme untuk bereproduksi secara aseksual. Pada hewan, tipe utamanya adalah fragmentasi, tunas, dan partenogenesis.

Dalam kasus tumbuhan, reproduksi aseksual dicirikan dengan sangat bervariasi, karena organisme ini menikmati plastisitas yang tinggi. Mereka dapat berkembang biak, dengan stek, rimpang, stek dan bahkan dengan bagian daun dan akar.

Reproduksi aseksual memiliki sejumlah keunggulan. Ini cepat dan efisien, memungkinkan kolonisasi lingkungan dalam waktu yang relatif singkat. Selain itu, Anda tidak perlu menghabiskan waktu dan energi untuk memperebutkan pasangan seksual atau tarian pacaran yang rumit dan rumit.

Namun, kelemahan utamanya adalah kurangnya variabilitas genetik, yang merupakan kondisi sine qua non untuk mekanisme yang bertanggung jawab atas evolusi biologis untuk bertindak.

Minimnya variabilitas suatu spesies dapat menyebabkan kepunahannya jika dihadapkan pada kondisi yang tidak menguntungkan, baik itu hama maupun iklim yang ekstrim. Oleh karena itu, reproduksi aseksual dipahami sebagai adaptasi alternatif sebagai respons terhadap kondisi yang menuntut populasi yang seragam.

Karakteristik umum

Reproduksi seksual terjadi ketika seseorang menghasilkan organisme baru dari struktur somatik. Keturunan secara genetik identik dengan induk di semua aspek genom, kecuali di daerah yang telah mengalami mutasi somatik.

Istilah yang berbeda digunakan untuk merujuk pada produksi individu baru yang dimulai dari jaringan atau sel somatik. Dalam literatur, reproduksi seksual identik dengan reproduksi klonal.

Untuk hewan istilah reproduksi agammetik biasanya digunakan, sedangkan pada tumbuhan umum digunakan istilah reproduksi vegetatif.

Sejumlah besar organisme bereproduksi sepanjang hidup mereka melalui reproduksi seksual. Bergantung pada kelompok dan kondisi lingkungan, organisme dapat bereproduksi secara eksklusif secara aseksual atau bergantian dengan peristiwa reproduksi seksual.

Reproduksi aseksual pada hewan (jenis)

Pada hewan, keturunan dapat berasal dari induk tunggal melalui pembelahan mitosis (reproduksi aseksual) atau dapat terjadi melalui pembuahan dua gamet dari dua individu yang berbeda (reproduksi seksual).

Berbagai kelompok hewan dapat bereproduksi secara aseksual, terutama kelompok invertebrata. Jenis reproduksi aseksual terpenting pada hewan adalah sebagai berikut:

Hal berkuntum

Tunas terdiri dari pembentukan tonjolan atau pelepasan dari individu induk. Struktur ini dinamakan kuning telur dan akan memunculkan organisme baru.

Proses ini terjadi pada cnidaria tertentu (ubur-ubur dan sejenisnya) dan tunicata di mana keturunannya dapat dihasilkan oleh tonjolan pada tubuh induknya. Individu dapat tumbuh dan menjadi mandiri atau menjadi terikat pada induknya untuk membentuk koloni.

Ada koloni cnidaria, karang berbatu yang terkenal, yang dapat memanjang lebih dari satu meter. Struktur ini terdiri dari individu-individu yang dibentuk oleh peristiwa-peristiwa pemula, yang gemmulesnya tetap terhubung. Hydra dikenal karena kemampuannya untuk bereproduksi secara aseksual dengan tunas.

Dalam kasus porifera (spons), tunas adalah cara yang cukup umum untuk berkembang biak. Spons dapat membentuk gemmules untuk bertahan saat kondisi lingkungan yang tidak menguntungkan. Namun, spons juga menunjukkan reproduksi seksual.

Fragmentasi

Hewan dapat membelah tubuh mereka dalam proses fragmentasi, di mana sepotong dapat melahirkan individu baru. Proses ini disertai dengan regenerasi, di mana sel-sel dari bagian induk semula membelah untuk menghasilkan tubuh yang utuh.

Fenomena ini terjadi pada berbagai garis keturunan invertebrata, seperti spons, cnidaria, annelida, polychaetes, dan tunicata.

Proses regenerasi sendiri tidak boleh disamakan dengan peristiwa reproduksi aseksual. Misalnya, spons jika salah satu lengannya hilang, dapat meregenerasi lengan baru. Namun, ini tidak berarti reproduksi karena tidak menyebabkan peningkatan jumlah individu.

Pada bintang laut dari genus Linckia, ada kemungkinan individu baru berasal dari lengan. Dengan demikian, suatu organisme dengan lima lengan dapat memunculkan lima individu baru.

Planarians (Turbellarians) adalah organisme vermiform dengan kemampuan bereproduksi secara seksual dan aseksual. Pengalaman umum di laboratorium biologi adalah memecah planarian untuk mengamati bagaimana organisme baru beregenerasi dari setiap bagian.

Partenogenesis pada invertebrata

Pada beberapa kelompok invertebrata, seperti serangga dan krustasea, sel telur mampu mengembangkan individu yang lengkap, tanpa perlu dibuahi oleh sperma. Fenomena ini disebut partenogenesis dan tersebar luas pada hewan.

Contoh paling jelas adalah Hymenopteran, khususnya lebah. Serangga ini dapat memunculkan jantan, disebut drone, melalui partenogenesis. Sebagai individu yang berasal dari telur yang tidak dibuahi, mereka adalah haploid (mereka hanya memiliki setengah dari beban genetik).

Kutu daun - kelompok serangga lain - dapat memunculkan individu baru melalui proses partenogenesis atau reproduksi seksual.

Di krustasea Daphnia betina menghasilkan berbagai jenis telur tergantung pada kondisi lingkungan. Telur dapat dibuahi dan berkembang menjadi individu diploid atau berkembang melalui partenogenesis. Kasus pertama dikaitkan dengan kondisi lingkungan yang tidak menguntungkan, sedangkan partenogenesis terjadi di lingkungan yang sejahtera

Di laboratorium, partenogenesis dapat diinduksi dengan penggunaan bahan kimia atau rangsangan fisik. Pada echinodermata dan amfibi tertentu, proses ini telah berhasil dilakukan dan disebut partenogenesis eksperimental. Dengan cara yang sama, ada bakteri dari genus Wolbachia yang mampu menginduksi proses tersebut.

Partenogenesis pada vertebrata

Fenomena partenogenesis meluas ke garis keturunan vertebrata. Dalam berbagai genera ikan, amfibi, dan reptilia, bentuk yang lebih kompleks dari proses ini terjadi, yang melibatkan duplikasi set kromosom, yang mengarah ke zigot diploid tanpa partisipasi gamet jantan.

Sekitar 15 spesies kadal dikenal karena kemampuannya yang unik untuk berkembang biak melalui partenogenesis.

Meskipun reptil ini tidak secara langsung membutuhkan pasangan untuk hamil (pada kenyataannya, spesies ini kekurangan jantan), mereka membutuhkan rangsangan seksual dari kopulasi palsu dan sesi pacaran dengan individu lain.

Androgenesis dan Ginogenesis

Dalam proses androgenesis, inti dari oosit mengalami degenerasi dan digantikan oleh inti dari ayah melalui fusi inti dari dua sperma. Walaupun terjadi pada beberapa spesies hewan, seperti serangga tongkat misalnya, hal tersebut tidak dianggap sebagai proses yang umum di kerajaan tersebut.

Di sisi lain, ginogenesis terdiri dari produksi organisme baru oleh oosit diploid (sel kelamin wanita) yang tidak mengalami pembelahan materi genetiknya melalui meiosis.

Ingatlah bahwa sel kelamin kita hanya memiliki setengah dari kromosom dan ketika pembuahan terjadi jumlah kromosom dipulihkan.

Agar ginogenesis terjadi, diperlukan stimulasi dari sperma pria. Produk keturunan ginogenesis adalah betina yang identik dengan induknya. Jalur ini juga dikenal sebagai pseudogami.

Reproduksi aseksual pada tumbuhan (jenis)

Pada tumbuhan ada spektrum yang luas dari cara reproduksi. Mereka adalah organisme yang sangat plastis dan tidak jarang ditemukan tanaman yang dapat bereproduksi secara seksual dan aseksual.

Namun, banyak spesies ditemukan lebih menyukai jalur reproduksi aseksual, meskipun nenek moyang mereka melakukannya secara seksual.

Dalam kasus reproduksi aseksual, tumbuhan dapat menghasilkan keturunan dengan cara yang berbeda, mulai dari perkembangan sel telur yang tidak dibuahi hingga mendapatkan organisme lengkap melalui fragmen induknya.

Seperti dalam kasus hewan, reproduksi seksual terjadi melalui peristiwa pembelahan sel melalui mitosis, yang menghasilkan sel yang identik. Di bawah ini kami akan membahas jenis reproduksi vegetatif yang paling relevan:

Stolons

Beberapa tanaman mampu berkembang biak pada batang ramping dan memanjang yang berasal dari permukaan tanah. Struktur ini dikenal sebagai stolon dan menghasilkan akar dengan interval jarak tertentu. Akar dapat menghasilkan batang tegak yang akhirnya berkembang menjadi individu yang mandiri.

Contoh yang menonjol adalah spesies stroberi atau stroberi (Fragaria ananassa) yang mampu menghasilkan berbagai struktur, termasuk daun, akar, dan batang dari setiap simpul stolon.

Rimpang

Baik dalam kasus stolon dan rimpang, tunas ketiak tanaman dapat menghasilkan tunas khusus untuk reproduksi aseksual. Tanaman induk merupakan sumber cadangan untuk tunas.

Rimpang adalah batang yang tumbuh tanpa batas waktu yang tumbuh di bawah tanah - atau di atasnya - secara horizontal. Seperti stolon, mereka menghasilkan akar adventif, yang akan menghasilkan tanaman baru yang identik dengan induknya.

Jenis reproduksi vegetatif ini penting dalam kelompok rerumputan (di mana rimpang mengarah pada pembentukan tunas yang memunculkan batang dengan daun dan bunga), tanaman keras hias, padang rumput, alang-alang dan bambu.

Stek

Stek adalah potongan batang darimana tanaman baru berasal. Agar peristiwa ini terjadi, batang harus dikubur di dalam tanah untuk menghindari pengeringan dan dapat diobati dengan hormon yang merangsang pertumbuhan akar adventif.

Dalam kasus lain, batang dimasukkan ke dalam air untuk merangsang pembentukan akar. Setelah dipindahkan ke lingkungan yang sesuai, individu baru dapat berkembang.

Cangkok

Tanaman dapat berkembang biak dengan memasukkan kuncup ke dalam celah yang telah dibuat sebelumnya di batang tanaman berkayu yang memiliki akar.

Jika prosedur berhasil, lukanya ditutup, dan batangnya masih hidup. Dalam bahasa sehari-hari dikatakan bahwa tanaman "tertangkap".

Daun dan akar

Ada beberapa spesies yang daunnya dapat digunakan sebagai struktur reproduksi vegetatif. Spesies yang populer dengan sebutan "tanaman bersalin" (Kalanchoe daigremontiana) ini dapat menghasilkan tanaman yang terlepas dari jaringan meristematik yang terletak di tepi daunnya.

Tanaman kecil ini tumbuh menempel pada daun, hingga cukup dewasa untuk berpisah dari induknya. Ketika tanaman anak jatuh ke tanah, ia akan berakar.

Pada ceri, apel dan raspberry, reproduksi dapat terjadi melalui akar. Struktur bawah tanah ini menghasilkan tunas yang mampu menghasilkan individu baru.

Ada kasus ekstrim seperti dandelion. Jika seseorang mencoba mencabut tanaman dari tanah dan memecah akarnya, setiap bagian dapat menghasilkan tanaman baru.

Sporulasi

Sporulasi terjadi pada berbagai organisme tumbuhan, termasuk lumut dan pakis. Prosesnya terdiri dari pembentukan sejumlah besar spora yang mampu bertahan dalam kondisi lingkungan yang merugikan.

Spora adalah elemen kecil yang mudah tersebar, baik oleh hewan atau angin. Ketika mereka mencapai zona yang menguntungkan, spora berkembang pada individu yang sama dengan yang menghasilkannya.

Benih

Benih adalah akumulasi sel, khas lumut dan pakis, tetapi juga ditemukan pada tumbuhan tingkat tinggi tertentu seperti umbi dan rerumputan. Struktur ini berasal dari thallus, dan merupakan tunas kecil dengan kemampuan untuk menyebar.

Partenogenesis dan apomixis

Dalam botani, istilah ini juga sering digunakan dalam istilah partenogenesis. Meskipun digunakan dalam arti yang lebih sempit untuk menggambarkan peristiwa "apomiksis gametofit". Dalam hal ini, sporofit (benih) diproduksi oleh sel ovula yang tidak mengalami reduksi.

Apoksimisis terdapat pada sekitar 400 spesies angiospermae, sedangkan tumbuhan lain dapat melakukannya secara fakultatif. Dengan demikian, partenogenesis hanya menjelaskan sebagian dari reproduksi aseksual pada tumbuhan. Oleh karena itu, disarankan untuk menghindari penggunaan istilah tanaman.

Beberapa penulis (lihat De Meeûs et al. 2007) cenderung membagi apomiksis dari reproduksi vegetatif. Selain itu, mereka mengklasifikasikan apomiksis sebagai gametofit yang telah dijelaskan, dan berasal dari sporofit, tempat embrio berkembang dari sel inti atau jaringan somatik ovarium lainnya yang tidak mengalami fase gametofit.

Keuntungan reproduksi aseksual pada tumbuhan

Secara umum, reproduksi aseksual memungkinkan tanaman berkembang biak dalam salinan identik yang beradaptasi dengan baik dengan lingkungan tertentu.

Selain itu, reproduksi aseksual dalam perak merupakan mekanisme yang cepat dan efisien. Untuk alasan ini, ini digunakan sebagai strategi ketika organisme berada di daerah yang lingkungannya tidak sesuai untuk reproduksi benih.

Misalnya, tanaman yang terletak di lingkungan kering di Patagonia, seperti korion, berkembang biak dengan cara ini, menempati area tanah yang luas.

Di sisi lain, petani telah memanfaatkan jenis perbanyakan ini secara maksimal. Mereka dapat memilih varietas dan memperbanyaknya secara aseksual untuk mendapatkan klon. Dengan demikian, mereka akan memperoleh keseragaman genetik dan memungkinkan mereka mempertahankan beberapa karakteristik yang diinginkan.

Reproduksi aseksual pada mikroorganisme (jenis)

Reproduksi aseksual sangat umum terjadi pada organisme bersel tunggal. Dalam garis keturunan prokariotik, misalnya bakteri, yang paling menonjol adalah pembelahan biner, tunas, fragmentasi dan pembelahan ganda. Di sisi lain, dalam organisme eukariotik uniseluler terdapat pembelahan dan sporulasi biner.

Pembelahan biner pada bakteri

Pembelahan biner adalah proses pembelahan materi genetik, diikuti dengan pembelahan interior sel yang adil untuk mendapatkan dua organisme yang identik dengan induk dan identik satu sama lain.

Pembelahan biner dimulai ketika bakteri berada di lingkungan yang cukup nutrisi dan lingkungan yang kondusif untuk reproduksi. Sel kemudian mengalami sedikit pemanjangan.

Nanti, replikasi materi genetik dimulai. Pada bakteri, DNA diatur pada kromosom melingkar dan tidak dibatasi oleh membran, seperti nukleus yang mencolok dan khas pada eukariota.

Dalam periode pembelahan materi genetik didistribusikan ke sisi berlawanan dari sel yang membelah. Pada titik ini, sintesis polisakarida yang membentuk dinding bakteri dimulai, kemudian pembentukan septum di tengah terjadi, dan sel akhirnya terpisah sempurna.

Dalam beberapa kasus, bakteri dapat mulai membelah dan menggandakan materi genetiknya. Namun, sel tidak pernah terpisah. Contohnya adalah cluster cocci, seperti diplococci.

Pembelahan biner pada eukariota

Pada eukariota uniseluler, seperti Trypanosoma misalnya, jenis reproduksi serupa terjadi: satu sel memunculkan dua sel anak dengan ukuran yang sama.

Karena adanya inti sel yang sebenarnya, proses ini menjadi lebih kompleks dan rumit. Proses mitosis harus terjadi agar nukleus membelah, diikuti oleh sitokinesis, yang terdiri dari pembelahan sitoplasma.

Fisi ganda

Meskipun pembelahan biner adalah modalitas reproduktif yang paling umum, beberapa spesies, seperti Bdellovibrio ¸, mampu mengalami pembelahan ganda. Hasil dari proses ini adalah beberapa sel anak, dan bukan lagi dua, seperti yang disebutkan dalam pembelahan biner.

Hal berkuntum

Ini adalah proses yang mirip dengan yang disebutkan untuk hewan, tetapi diekstrapolasi menjadi satu sel. Tunas bakteri dimulai dengan tunas kecil yang berbeda dari sel induk. Tonjolan ini mengalami proses pertumbuhan hingga berangsur-angsur terpisah dari bakteri pembentuknya.

Hasil tunas dalam distribusi materi yang terkandung dalam sel tidak merata.

Fragmentasi

Umumnya, bakteri dari jenis berserabut (misalnya Nicardia sp.) Dapat berkembang biak melalui jalur ini. Sel-sel filamen terpisah dan mulai tumbuh sebagai sel baru.

Sporulasi

Sporulasi terdiri dari produksi struktur yang disebut spora. Ini adalah struktur yang sangat tahan yang terdiri dari sel.

Proses ini terkait dengan kondisi lingkungan yang mengelilingi organisme, umumnya ketika kondisi ini menjadi tidak menguntungkan karena kurangnya nutrisi atau iklim yang ekstrim, sporulasi dipicu.

Perbedaan antara reproduksi seksual dan aseksual

Pada individu yang bereproduksi secara aseksual, keturunannya terdiri dari salinan yang hampir identik dari orang tua mereka, yaitu klon. Genom dari satu-satunya induk disalin oleh pembelahan sel mitosis, di mana DNA disalin dan ditransmisikan dalam bagian yang sama ke dua sel anak.

Sebaliknya, agar reproduksi seksual terjadi, dua individu lawan jenis harus berpartisipasi, kecuali hermafrodit.

Masing-masing orang tua akan membawa gamet atau sel kelamin yang dihasilkan oleh peristiwa meiosis. Keturunannya terdiri dari kombinasi unik antara kedua orang tuanya. Dengan kata lain, ada variasi genetik yang luar biasa.

Untuk memahami tingginya variasi dalam reproduksi seksual, kita harus fokus pada kromosom selama pembelahan. Struktur ini mampu bertukar fragmen satu sama lain, menghasilkan kombinasi unik. Oleh karena itu, ketika kita mengamati saudara kandung dari orang tua yang sama, mereka tidak identik satu sama lain.

Keuntungan reproduksi aseksual versus seksual

Reproduksi aseksual memiliki beberapa keunggulan dibandingkan reproduksi seksual. Pertama, tidak ada waktu dan energi yang terbuang dalam tarian pacaran yang kompleks atau pertarungan untuk betina khas beberapa spesies, karena hanya satu orang tua yang dibutuhkan.

Kedua, banyak individu yang bereproduksi secara seksual mengeluarkan banyak energi dalam produksi gamet yang tidak pernah dibuahi. Ini memungkinkan Anda untuk menjajah lingkungan baru dengan cepat dan efisien tanpa perlu mencari jodoh.

Secara teoritis, model reproduksi aseksual yang disebutkan di atas memberikan lebih banyak keuntungan - dibandingkan seksual - bagi individu yang hidup di lingkungan stabil, karena mereka dapat melanggengkan genotipe mereka secara tepat.

Referensi

1. Campbell, NA (2001). Biologi: Konsep dan hubungan. Pendidikan Pearson.
2. Curtis, H., & Schnek, A. (2006). Undangan ke Biologi. Panamerican Medical Ed.
3. De Meeûs, T., Prugnolle, F., & Agnew, P. (2007). Reproduksi aseksual: genetika dan aspek evolusi. Ilmu Kehidupan Seluler dan Molekuler, 64 (11), 1355-1372.
4. Engelkirk, PG, Duben-Engelkirk, JL, & Burton, GRW (2011). Mikrobiologi Burton untuk ilmu kesehatan. Lippincott Williams & Wilkins.
5. Patil, U., Kulkarni, JS, & Chincholkar, SB (2008). Yayasan dalam Mikrobiologi. Nirali Prakashan, Pune.
6. Raven, PH, Evert, RF, & Eichhorn, SE (1992). Biologi Tumbuhan (Vol.2). Saya terbalik.
7. Tabata, J., Ichiki, RT, Tanaka, H., & Kageyama, D. (2016). Reproduksi Seksual versus Aseksual: Hasil Berbeda dalam Kelimpahan Relatif Mealybugs Partenogenetik setelah Kolonisasi Terbaru. PLoS ONE, 11 (6), e0156587.
8. Yuan, Z. (2018). Konversi Energi Mikroba. Walter de Gruyter GmbH & Co KG.