Sistem Perkembangbiakan Tumbuhan

Sistem Perkembangbiakan Tumbuhan

Tahukah kamu bahwa ribuan ikan di laut ditangkap­ dan ratusan ton sayuran dipanen tiap hari untuk di­ konsumsi? Pernahkah kamu berpikir bahwa­ apabila sumber daya alam hayati terus menerus digunakan dapat mengalami kepunahan? Bagaimana agar sum­ ber daya alam berupa hewan dan tumbuhan tidak punah? Hewan dan tumbuhan merupakan sumber daya­ alam terbarukan yang dapat terus dilestarikan melalui upaya perkembangbiakan. Perkembangbiakan hewan dan tumbuhan dapat dilakukan melalui dua cara yaitu perkembangbiakan seksual dan asek­ sual. Supaya kamu dapat memahami lebih lanjut tentang perkembangbiakan hewan dan tumbuhan, ayo semangat mempelajari bab ini!

Mahabesar Tuhan Yang Maha Esa yang telah menciptakan berbagai jenis makhluk hidup seperti tumbuhan dan hewan di Indonesia ini, sehingga kita merasakan indahnya kekayaan alam negara kita. Di negara kita, terdapat beragam jenis hewan dan tumbuhan. Apa saja jenis hewan yang ada di Indonesia? Apa saja jenis tumbuhan yang ada di Indonesia?

Di Indonesia terdapat berbagai jenis hewan misalnya sapi, harimau, gajah, anoa, tapir, berbagai macam burung, dan aneka ragam kupu-kupu. Indonesia juga memiliki berbagai jenis tumbuhan yang asli dari Indonesia dan tumbuhan dari wilayah lain yang dapat tumbuh di Indonesia, misalnya bunga kertas, anggrek, melati, bunga bangkai, cengkih, pala, dan lain sebagainya. Perhatikan Gambar 2.1!

Agar keberadaan hewan dan tumbuhan tetap lestari dan tidak punah diperlukan kemampuan untuk melakukan perkembangbiakan. Apa saja macam perkembangbiakan yang kamu ketahui? Ayo, lebih bersemangat belajar supaya kamu lebih paham dan lebih mencintai makhluk hidup di sekitarmu!

A.  Perkembangbiakan pada Tumbuhan

Pernahkah kamu mengamati­ tumbuhan yang bera­da di sekitar rumah atau sekolahmu? Tahukah kamu bagaimana tumbuhan yang berada di sekitarmu­ menjadi bertambah banyak?­ Bagaimana tumbuhan tersebut berkembang biak atau bereproduksi? Pada bab ini akan dipelajari berbagai macam­ cara perkembangbiakan kelompok besar tumbuhan, yaitu tumbuhan berbiji (Spermatophyta), tumbuhan paku (Pteridophyta), dan lumut (Bryophyta). Pembahasan pada tumbuhan berbiji (Spermatophyta) dibagi menjadi tumbuhan berbiji tertutup­ (Angiospermae) dan tumbuhan­ berbiji terbuka ( Gymnospermae). Penasaran bu­kan dengan penjelasan dan contoh setiap golongan tumbuhan? Ayo, kita pelajari pembahasan­nya dengan saksama!

B.  Perkembangbiakan pada Tumbuhan Angiospermae

Pernahkah kamu melihat tanaman mangga, rambutan, kelapa, padi, dan jagung? Tanaman tersebut merupakan contoh dari­ kelompok tumbuhan Angiospermae. Apa yang dimaksud tumbuhan Angiospermae? Tumbuhan Angiospermae atau tumbuhan­ biji tertutup adalah tumbuhan yang memiliki ciri bakal biji berada dalam bakal buah (ovarium). Bakal buah adalah bagian putik yang membesar yang tersusun oleh daun buah (karpel). Bakal buah selanjutnya akan berkembang menjadi buah dan bakal biji berkembang menjadi biji.

Tumbuhan biji tertutup sangat penting bagi kehidupan manusia maupun hewan, karena tumbuhan inilah yang menyediakan hampir semua bahan makanan yang berasal dari tumbuhan. Tumbuhan Angiospermae mengalami perkembangbiakan vegetatif dan perkembangbiakan generatif.

a.    Perkembangbiakan Vegetatif pada Tumbuhan Angiospermae

Tahukah kamu apa saja organ tumbuhan yang terlibat da­lam proses perkembangbiakan vegetatif? Coba kamu ingat lagi, organ tumbuhan apa yang terlibat dalam perkembangbiakan tanaman singkong, stroberi, dan bawang merah? Jika kesulitan, kamu dapat mengamati langsung tanaman tersebut di lingkungan sekitarmu. Lakukanlah aktivitas berikut bersama temanmu agar lebih memahami materi perkembangbiakan vegetatif pada tumbuhan!

Kita sudah sama-sama mengetahui bahwa tumbuhan mengalami perkembangbiakan vegetatif, apakah kamu menemukan bahwa beberapa tumbuhan dapat berkembang biak dengan menggunakan bagian tubuh tumbuhan yang berbeda? Jika kamu cermati, tumbuhan dapat berkembang biak dengan menggunakan bagian tumbuhan seperti akar, batang, ataupun daun. Cara perkembangbiakan tumbuhan dengan menggunakan bagian tumbuhan disebut perkembangbiakan secara vegetatif. Perkembangbiakan tumbuhan secara vegetatif dapat menghasilkan individu baru tanpa me­libatkan proses fertilisasi (proses peleburan inti sel sperma de­ngan inti sel telur sehingga membentuk zigot).

Tumbuhan dapat melakukan perkembangbiakan vegetatif karena tumbuhan memiliki sel-sel yang memiliki kemampuan untuk berkembang menjadi berbagai jenis sel penyusun jaringan dan organ tumbuhan yang disebut sel meristem. Keturunan yang dihasilkan dari perkembangbiakan vegetatif memiliki sifat atau karakter yang sama dengan sifat induk.

1)    Perkembangbiakan Vegetatif Alami

Berdasarkan hal di atas tentang perkembangbiakan vegetatif tumbuhan, kamu telah mengenal dan mengetahui perkembangbiakan vegetatif pada tumbuhan bukan? Kamu juga menemukan bahwa tumbuhan dapat berkembang biak dengan bantuan manusia dan ada pula tumbuhan yang dapat berkembang biak tanpa bantuan manusia (secara alami). Cermati lagi tumbuhan apa saja yang dapat berkembang biak tanpa bantuan manusia­ atau berkembang biak secara alami!

Tumbuhan yang dapat berkembang biak dengan bagian tubuhnya tanpa bantuan manusia inilah yang disebut dengan perkembangbiakan vegetatif alami. Berikut ini adalah berbagai macam cara perkembangbiakan vegetatif alami.

a)    Rhizoma

Perhatikan Gambar 2.2! Masih ingatkah kamu dengan ciri-ciri batang? Pada batang terdapat ruas dan buku. Pada buku inilah tempat tumbuhnya tunas yang akan berkembang menjadi tumbuhan baru. Beberapa tumbuhan berkembang biak dengan tunas pada batang yang ada di dalam tanah. Batang yang ada di dalam tanah disebut rhizoma. Beberapa contoh tumbuhan yang perkembangbiakannya dengan rhizoma adalah jahe, kunyit, lengkuas, dan temu lawak.

b)   Stolon

Pernahkah kamu mengamati rumput di lapangan? Pada rumput dan beberapa tanaman lain, misalnya stroberi dan pegagan terdapat batang yang menjalar di atas tanah. Batang tumbuhan yang menjalar di atas tanah disebut stolon (geragih). Tunas dapat tumbuh pada buku dari stolon. Saat tunas­ terpisah dari tanaman induk, tunas sudah mampu tumbuh menjadi individu baru. Perhatikan Gambar 2.3!

c)    Umbi Lapis

Tahukah kamu apa yang dimaksud dengan umbi lapis? Umbi lapis terdapat pada bawang merah (Gambar 2.4). Coba perhatikan lapisan-lapisan yang terdapat pada bawang merah. Dinamakan umbi lapis karena memperlihatkan susunan berlapis-lapis yang terdiri atas daun yang menebal, lunak, dan berdaging serta batang yang berupa bagian kecil pada bagian bawah umbi lapis yang disebut dengan cakram. Dengan demikian, dapat dikatakan bahwa umbi lapis (bulbus) merupakan modifikasi batang dan daun.

Pada tumbuhan yang berkembang biak dengan umbi lapis, terdapat kuncup samping. Kuncup samping yang tumbuh biasanya merupakan umbi lapis kecil-kecil, berkelompok­ di sekitar umbi induknya. Bagian ini dinamakan siung atau anak umbi lapis. Jika siung tersebut dipisahkan dari induknya, maka akan menghasilkan tumbuhan baru.

d)   Umbi Batang

Pernahkah kamu mengamati sebuah kentang? Perhatikan Gambar 2.5! Jika kamu amati dengan saksama, pada permukaan kentang, mungkin kamu akan dapat melihat mata tunas (kuncup). Pada kondisi yang sesuai untuk pertumbuhannya dari mata tunas ini akan terbentuk tunas dan menghasilkan tumbuhan baru.

Kentang merupakan salah satu contoh tumbuhan yang mengalami penggembungan pada batang di dalam tanah dan berisi cadangan makanan. Batang yang demikian disebut dengan umbi batang. Umbi batang selain berfungsi untuk menyimpan cadangan makanan juga berfungsi untuk perkembangbiakan. Tanaman ubi jalar juga dapat berkembang biak dengan menggunakan umbi batang.

e)    Kuncup Adventif Daun

Bagaimana daun dapat menghasilkan­ individu baru? Tahukah kamu bahwa pada bagian tepi daun terdapat sel yang selalu membelah (sel meristem)? Pada bagian daun yang demikian dapat­ membentuk kuncup. Kuncup merupakan­ calon tunas yang terdiri atas calon batang beserta calon daun. Kuncup yang terdapat pada tepi daun disebut kuncup adventif daun atau tunas liar pada tepi daun. Contoh tumbuhan yang berkembang biak dengan kuncup adventif daun adalah cocor bebek. Perhatikan Gambar 2.6!

f)    Perkembangbiakan Vegetatif Buatan

Pernahkah kamu mendengar tentang pohon jeruk yang ma­sih muda, tetapi mampu menghasilkan buah dalam jumlah banyak­ dan rasa yang manis? Apakah jeruk jenis demikian ada secara alami di alam? Tahukah kamu bagaimana singkong atau ketela pohon ditanam di kebun yang luas? Perkembangbiakan vegetatif dapat terjadi secara alami di alam seperti yang telah dibahas sebelumnya. Perkembangbiakan vegetative juga dapat dilakukan dengan bantuan manusia. Bagaimana cara manusia membantu perkembangbiakan vegetatif tumbuhan?

Menurutmu apakah manusia dapat membantu perkembangbiakan tanaman yang lain, seperti pohon mawar, pohon mangga, atau tanaman jeruk? Berikut ini berbagai kegiatan yang dapat dilakukan manusia untuk membantu perkembangbiakan tanaman.

1)        Mencangkok

Cangkok dapat dilakukan dengan mengelupas kulit suatu batang tanaman berkayu, kemudian dibalut dengan ta­nah dan dibungkus dengan sabut kelapa atau plastik, sehingga tumbuh akar. Apabila bagian kulit yang terkelupas telah tumbuh akar, maka batang dapat­ dipotong dan ditanam di tanah. Tanaman yang dihasilkan dari cangkok memiliki sifat seperti induk dan cepat berbuah. Namun demikian, perakaran tanaman ini kurang kuat. Cangkok dapat dilakukan pada tanaman berkayu seperti mangga, rambutan, dan jeruk. Perhatikan Gambar 2.9!

2)        Merunduk

Merunduk dapat dilakukan dengan membenamkan tangkai tanaman ke tanah, sehingga bagian yang tertanam dalam tanah tumbuh akar. Jika akar telah tumbuh, tanaman dapat dipisahkan dari induk. Merunduk dapat dilakukan pada tanaman yang memiliki cabang batang yang panjang dan lentur, misalnya bunga Alamanda. Perhatikan Gambar 2.10!

3)        Setek

Setek adalah cara perkembangbiakan vegetatif dengan memotong (memisahkan dari induk) suatu bagian tanaman dan kemudian ditanam untuk menghasilkan individu baru, misalnya untuk menanam ketela pohon dapat menggunakan batangnya atau disebut setek batang. Perhatikan Gambar 2.11! Tanaman cocor bebek dapat diperbanyak dengan menggunakan setek daun. Tanaman sukun dapat diperbanyak dengan menggunakan setek akar. Petani juga menggunakan teknik setek untuk menanam tebu, rumput gajah untuk pakan ternak, dan pohon seruni.

Kamu telah mempelajari berbagai macam cara perkembangbiakan vegetatif buatan. Coba cari tahu manfaat dari perkembangbiakan vegetatif buatan bagi kehidupan manusia! Kamu dapat bertanya kepada orang tuamu, petani atau kamu juga dapat mencari jawabannya di buku perpustakaan, majalah, koran, artikel atau internet!

Pernahkah kamu mendengar istilah pemuliaan tanaman? Pemuliaan tanaman adalah suatu teknik yang digunakan untuk memperbaiki dan meningkatkan mutu suatu tanaman. Contoh teknik pemuliaan tanaman yaitu menyambung (mengenten) dan menempel (okulasi).

1)        Menyambung

Cara perkembangbiakan dengan cara menyambung (enten) adalah dengan memotong suatu batang tanaman lalu disambung dengan batang tanaman lain yang sejenis tetapi berbeda sifat. Perhatikan Gambar 2.12! Pada satu pohon tanaman hasil enten dapat menghasilkan dua atau lebih buah atau bunga dengan sifat yang berbeda, misalnya tanaman te­rong hijau disambung dengan terong ungu, maka dalam satu tanaman dapat menghasilkan terong hijau dan terong ungu. Tanaman Bougainvillea adalah salah satu tanaman yang sering disambung agar dalam satu tanaman terdapat beberapa warna bunga.Misalnya pada suatu cabang batang tanaman Bougainvillea  yang berwarna merah disambung dengan potongan cabang batang tanaman Bougainvillea berwarna ungu dan pada cabang lain disambung dengan cabang yang memiliki bunga berwarna putih. Dengan demikian, akan dihasilkan tanaman Bougainvillea yang memiliki bunga beraneka warna dalam satu tanaman.

2)        Menempel

Menempel (okulasi) dilakukan dengan menempelkan mata tunas yang ada pada kulit tanaman pada batang tanaman lain yang sejenis. Perhatikan Gambar 2.13! Teknik okulasi atau menempel sering digunakan oleh petani untuk mendapatkan tanaman unggul dari dua atau lebih tanaman yang sejenis.

Salah satu penerapan teknik okulasi ialah untuk menghasilkan buah jeruk dengan sifat unggul. Terdapat jenis pohon jeruk berbatang kuat, jeruknya berukuran kecil serta rasanya masam, dan terdapat pula jenis pohon jeruk yang batangnya tidak terlalu kuat tetapi jeruknya besar dan manis. Mata tunas pohon jeruk dengan hasil buah besar dan manis ditempelkan pada batang pohon jeruk yang berbatang kuat. Oleh karena itu, akan dihasilkan pohon jeruk yang berbatang kuat dengan buah yang besar dan manis. Pohon jeruk yang masih muda tetapi mampu menghasilkan buah dalam jumlah banyak dan rasa yang manis dapat dihasilkan melalui teknik okulasi.

g)   Perkembangbiakan Generatif pada Tumbuhan Angiospermae

Pada bagian sebelumnya telah dibahas tentang perkembangbiakan tumbuhan secara vegetatif. Organ tumbuhan seperti akar, batang, dan daun yang digunakan sebagai alat perkembangbiakan. Pada perkembangbiakan generatif, sel sperma dan sel telur mengalami fertilisasi, sehingga terbentuk embrio yang tersimpan dalam biji. Biji dapat tumbuh dan berkembang menjadi tumbuhan baru. Sifat dari keturunan (tumbuhan baru) dapat diperoleh dari gabungan sifat kedua induk. Hal ini yang menyebabkan sifat keturunan da­ri perkembangbiakan generatif bervariasi. Tahukah kamu di manakah letak sel kelamin pada tumbuhan? Bagian tumbuhan apa saja yang terlibat dalam proses perkembangbiakan? 

1)   Penyerbukan (Polinasi)

Coba kamu amati Gambar 2.16! Me­ngapa lebah atau hewan lain mendatangi­ bunga? Apa yang diambil lebah dari bunga? Apa manfaat keberadaan lebah bagi bunga? Lebah dan hewan lain tertarik pada bunga karena warna dari mahkota bunga dan madu yang dihasilkan oleh bunga. Terdapat hubungan yang saling menguntungkan antara lebah atau hewan lain dengan bunga. Lebah dan hewan lain ternyata dapat membantu bunga untuk melakukan penyerbukan. Pada tumbuhan, proses fertilisasi atau pembuahan diawali dengan peristiwa polinasi atau penyerbukan.

Pada Gambar 2.16, lebah membantu bunga dalam peristiwa penyerbukan. Serbuk sari melekat pada kaki lebah. Saat lebah berpindah, serbuk sari yang melekat pada kaki lebah dapat melekat pada­ kepala putik. Proses menempelnya serbuk sari ke kepala putik disebut penyerbukan (polinasi). Bagaimanakah terjadinya proses penyerbukan?

Apa sajakah perantara penyerbukan bunga yang berfungsi membantu terjadinya proses penyerbukan? Apakah semua bunga yang kamu­ amati proses penyerbukannya selalu dibantu perantara? Disebut apakah penyerbukan yang dibantu oleh lebah? Bacalah dengan saksama macam-macam penyerbukan berdasarkan jenis perantaranya berikut ini!

a)   Anemogami

Pernahkah kamu mengamati tanaman jagung atau padi? Tanaman jagung dan padi memiliki bunga yang kecil dan tangkai bunga yang mudah bergoyang bila tertiup angin. Tanaman dengan bunga yang berukuran kecil, jumlah bunga banyak dan ringan, serta tidak menghasilkan nektar atau bau merupakan beberapa ciri tanaman yang penyerbukannya dibantu oleh angin. Penyerbukan yang dibantu oleh angin disebut anemogami. Perhatikan Gambar 2.17!

b)   Entomogami

Bunga matahari memiliki warna yang menarik dan cerah yaitu kuning,­ dan menghasilkan nektar. Tahukah kamu­ apa fungsi ciri tersebut bagi bunga matahari? Ciri yang dimiliki bunga matahari dan bunga yang memiliki ciri serupa sangat menarik bagi serangga, seperti lebah, untuk hinggap dan menghisap nektar. Umumnya serbuk­ sari yang dihasilkan bunga tersebut lengket sehingga mudah melekat pada kaki se­rangga. Dengan demikian, serangga ikut memindahkan serbuk sari ke putik. Penyerbukan yang terjadi dengan bantuan serangga disebut entomogami. Perhatikan Gambar 2.18!

Nektar atau madu yang dihasilkan bunga mengandung berbagai karbohidrat, seperti sukrosa, fruktosa, dan glukosa, hingga mencapai 87%. Selain itu, nektar juga mengandung asam amino, asam organik, vitamin, senyawa aromatik, dan juga mineral. Serangga mencari madu sebagai sumber energi untuk disimpan sebagai cadangan makanan.

c)   Ornitogami

Ornitogami adalah penyerbukan yang dibantu oleh burung. Tanaman yang penyerbukannya dibantu oleh burung umumnya memiliki ukuran bunga yang besar, berwarna merah cerah, tidak berbau, menghasilkan nektar dalam jumlah cukup banyak, dan mahkota bunga berbentuk terompet, misalnya­ bunga cangkring atau dadap (Erythrina variegata). Ukuran bunga yang besar berguna untuk menahan berat dari burung. Namun, tidak semua jenis burung dapat membantu penyerbukan. Salah satu contoh burung yang dapat membantu penyerbukan adalah burung kolibri. Perhatikan Gambar 2.19!

d)   Kiropterogami

Kiropterogami adalah penyerbukan yang dibantu oleh kelelawar. Ciri-ciri bunga yang penyerbukannya dibantu oleh kelelawar ialah menghasilkan nektar, memiliki warna yang menarik, menghasilkan bau, dan mekar pada malam hari, misalnya tanaman kaktus. Perhatikan Gambar 2.20!

e)   Antropogami

Perhatikan Gambar 2.21! Tanaman anggrek merupakan jenis tanaman yang penyerbukannya dibantu oleh manusia. Tanaman yang penyerbukannya dibantu oleh manusia biasanya merupakan bunga yang berumah dua, artinya dalam satu pohon hanya terdapat bunga jantan atau bunga betina saja. Antropogami juga dapat dilakukan apabila serbuk sari suatu tanaman sulit untuk bertemu dengan putik, sehingga sulit untuk melakukan penyerbukan sendiri. Selain anggrek, tanaman yang penyerbukannya dibantu oleh manusia misalnya tanaman vanili dan salak.

Pada proses penyerbukan, serbuk sari dapat berasal dari bunga itu sendiri maupun dari bunga lain yang masih dalam satu spesies. Berdasarkan asal serbuk sarinya, penyerbukan dapat dibedakan menjadi beberapa macam.

Ø  Penyerbukan sendiri (autogami), yaitu jika serbuk sari yang menempel pada putik berasal dari bunga itu sendiri.

Ø  Penyerbukan tetangga (geitonogami), yaitu jika serbuk sari yang menempel pada putik berasal dari bunga lain pada tumbuhan itu juga.

Ø  Penyerbukan silang (allogami/xenogami), yaitu jika serbuk sari yang menempel pada kepala putik berasal dari bunga tum­buhan lain dan tumbuhan asal polen masih tergolong jenis yang sama.

Ø  Penyerbukan bastar (hibridogami), yaitu jika serbuk sari yang menempel pada kepala putik berasal dari bunga pada tum­buhan lain yang berbeda jenis atau setidaknya memiliki satu sifat beda.

2)   Pembuahan (Fertilisasi)

Tahukah kamu apa yang terjadi pada serbuk sari setelah proses penyerbukan? Serbuk sari memiliki inti vegetatif dan inti generatif. Setelah serbuk sari melekat pada kepala putik (stigma) yang sesuai (berasal dari tumbuhan yang sejenis), serbuk sari akan menyerap air dan berkecambah membentuk buluh serbuk sari. Buluh serbuk sari tumbuh dan bergerak menuju bakal buah melalui tangkai putik. Inti sel generatif di dalam buluh serbuk sari akan membelah menjadi dua. Dua inti sel generatif tersebut akan berkembang menjadi dua inti sel sperma. Satu inti vegetatif di dalam serbuk sari berperan menjadi penuntun gerak tumbuh buluh serbuk sari ke bakal biji. Satu inti sel sperma membuahi inti sel telur (ovum) membentuk zigot (calon individu baru), dan satu inti sel sperma yang lain membuahi inti kandung lembaga sekunder membentuk endosperma atau cadangan makanan. Pada proses ini terjadi dua kali pembuahan sehingga disebut dengan pembuahan ganda. Agar lebih jelas perhatikan Gambar 2.22!

Ketika serbuk sari yang tidak sesuai (tidak berasal dari tumbuhan yang sejenis) melekat pada kepala putik (stigma) maka serbuk sari tidak akan berkecambah membentuk buluh serbuk sari sehingga proses pembuahan atau fertilisasi tidak dapat terjadi. Bagaimana ini dapat terjadi? Ternyata serbuk sari yang berasal dari tumbuhan lain tidak dapat melekat dengan kuat pada kepala putik.

Tahukah kamu mengapa hal ini dapat terjadi? Cobalah ingat materi tarik menarik antara molekul, yaitu adhesi dan kohesi. Gaya tarik-menarik antara molekul yang berbeda atau adhesi pada serbuk sari dengan kepala putik pada tumbuhan yang berbeda jenis amat lemah, sehingga menyebabkan serbuk sari mudah lepas dari kepala putik. Selain itu, pada permukaan serbuk sari terdapat senyawa kimia berupa lipid (lemak) dan protein termasuk enzim. Senyawa kimia ini akan bereaksi dengan senyawa kimia pada kepala putik. Jika serbuk sari tidak cocok, maka reaksi kimia dalam serbuk sari terhambat. Akibatnya, serbuk sari tidak dapat berkecambah membentuk buluh serbuk sari.

Kamu telah mengetahui mekanisme penyerbukan dan pembuahan. Sel buluh serbuk akan tumbuh terus menuju bakal biji memberikan jalan bagi inti sel sperma untuk membuahi sel telur. Coba jelaskan bagaimana buluh serbuk ini dapat tumbuh dan bergerak menuju tempat sel ovum secara tepat? Kamu dapat mencari informasi dari buku, artikel, majalah, maupun internet! Petunjuk: kaitkan dengan bakal biji, sinyal kimia (protein dan asam aminobutirat), dan gerak kemotaksis.

3)   Penyebaran Biji

Pernahkah kamu menemukan tumbuhan yang tempat tumbuh induknya berjauhan dengan tempat tumbuh anaknya? Mengapa demikian? Tumbuhan tersebut ternyata melakukan penyebaran biji. Setelah terjadi pembuahan, bakal biji akan berkembang menjadi biji. Pada Angiospermae biji diselubungi oleh buah yang telah berkembang dari bakal buah (ovarium). Buah juga dapat membantu dalam penyebaran biji.

Penyebaran biji yang jauh dari induk akan meningkatkan peluang biji untuk tumbuh dan berkembang dengan baik menjadi individu baru. Hal ini karena biji yang tumbuh pada suatu area yang dekat dengan induk, akan berkompetisi dengan induk untuk mendapatkan cahaya, air, dan nutrisi. Proses penyebaran biji dapat terjadi secara alami atau dengan bantuan manusia. Lakukan aktivitas berikut agar kamu tahu macam-macam perantara dalam proses penyebaran biji.

Apa saja bahan perantara untuk menyebarkan biji yang berhasil kamu tahu? Terdapat banyak bahan perantara yang dapat membantu tanaman untuk menyebarkan biji. Berikut ini akan dibahas berbagai cara penyebaran biji dan istilah untuk masing-masing perantara.

a)   Anemokori

Proses penyebaran biji dengan bantuan angin disebut anemokori. Ciri tumbuhan yang penyebarannya dengan cara ini adalah bijinya kecil, ringan, dan bersayap. Contohnya adalah biji bunga Dandelion.

Biji yang ringan dan kecil tidak terlalu dipengaruhi oleh gaya gravitasi bumi­. Keberadaan sayap pada biji membantu biji mudah terbawa angin. Arah gerak biji mengikuti arah gerak angin. Perhatikan Gambar 2.23!

b)   Hidrokori

Proses penyebaran biji dengan bantuan air disebut hidrokori. Ciri tumbuhan yang penyebarannya dengan cara ini adalah hidupnya di dekat daerah perairan, misalnya di pantai ataupun tumbuhan yang hidup di air, contohnya adalah pohon kelapa dan bakau.

Biji kelapa tergolong biji tumbuhan yang berukuran besar, dapat mencapai ukuran diameter 15 cm. Biji kelapa diselubungi oleh buah yang terdiri atas tempurung kelapa, sabut kelapa, dan kulit kelapa. Meskipun berukuran besar, buah dan biji kelapa dapat mengapung di air dan dapat mengalir mengikuti arus air. Kelapa dapat mengapung di air karena sabut buah kelapa memiliki banyak rongga udara. Pada saat berada di air, sabut kelapa memiliki prinsip kerja seperti pelampung, sehingga kelapa dapat terapung. Perhatikan Gambar 2.24!

c)   Zookori

Proses penyebaran biji dengan bantuan hewan disebut dengan zookori. Penyebaran ini dibagi menjadi empat, yaitu entomokori, kiropterokori, ornitokori, dan mammokori.

1) Entomokori adalah penyebaran biji dengan perantara serangga. Contohnya adalah wijen dan tembakau.

2) Kiropterokori adalah penyebaran biji dengan perantara kelelawar. Contohnya adalah jambu biji dan pepaya.

3)   Ornitokori adalah penyebaran biji dengan perantara burung. Perhatikan Gambar 2.25! Tumbuhan yang penyebarannya dengan cara ini adalah tumbuhan yang buahnya menjadi makanan burung, tetapi bijinya tidak dapat tercerna. Biji tersebut akan keluar dari tubuh burung bersamaan dengan kotoran burung. Contohnya pada tumbuhan beringin dan benalu.

4) Mammokori adalah penyebaran biji dengan perantara mamalia. Contohnya adalah hewan luwak yang membantu dalam proses penyebaran biji kopi.

d)   Antropokori

Penyebaran biji dengan bantuan manusia disebut antropokori. Proses penyebaran dengan cara ini dapat terjadi secara sengaja ataupun tidak sengaja. Penyebaran biji yang secara tidak sengaja dilakukan oleh manusia apabila biji tumbuhan tersebut memiliki struktur yang mudah melekat pada pakaian. Sebagai contohnya­ adalah rumput. Perhatikan Gambar 2.26! Penyebaran biji dengan sengaja sering dilakukan manusia terutama pada bidang pertanian,­ yaitu ketika menanam padi, jagung, dan tanaman lain.

4)   Perkecambahan

Pernahkah kamu mengamati biji jagung dan biji kedelai yang dijual atau disimpan? Mengapa biji tersebut tidak tumbuh menjadi tumbuhan­ baru dan tetap menjadi biji? Biji yang masih belum tumbuh merupakan­ biji yang berada pada keadaan dormansi biji.

Dormansi adalah peristiwa pada saat biji mengalami masa istirahat. Berakhirnya masa dormansi biji adalah ketika biji mulai tumbuh menjadi tumbuhan baru yang disebut dengan tahapan perkecambahan. Lamanya masa dormansi biji setiap jenis tumbuhan berbeda-beda. Masa dormansi biji dapat diakhiri dengan memberi perlakuan yang berbeda-beda. Namun perkecambahan berbagai macam biji dipengaruhi oleh faktor yang hampir sama. Untuk mengetahui faktor-faktor yang memengaruhi perkecambahan ayo selesaikan aktivitas berikut.

C.  Perkembangan Hidup Tumbuhan Angiospermae

Tahukah kamu bahwa makhluk hidup mengalami suatu perkembangan? Tumbuhan mengalami perkembangan hidup yang dimulai ketika inti sel kelamin jantan dan betinanya bersatu membentuk zigot, selanjutnya tumbuh dan berkembang menjadi tumbuhan dewasa. Agar kamu lebih paham tentang materi ini, cobalah kerjakan aktivitas berikut!

Gambar 2.27Perkembangan Hidup Tumbuhan Angiospermae

Perkembangan hidup yang telah kita ketehaui adalah perkembangan hidup tumbuhan berbiji tertutup atau Angiospermae. Perkembangan hidup tumbuhan Angiospermae dimulai ketika terjadi penyerbukan yaitu jatuhnya serbuk sari ke kepala putik. Setelah serbuk sari melekat pada kepala putik (stigma) yang sesuai (berasal dari tumbuhan yang sejenis), serbuk sari akan menyerap air dan berkecambah membentuk buluh serbuk sari. Buluh serbuk sari tumbuh dan bergerak menuju bakal buah melalui tangkai putik.

Inti sel generatif di dalam buluh serbuk sari akan membelah menjadi dua. Dua inti sel generatif akan berkembang menjadi dua inti sel sperma. Satu inti sel vegetatif berperan menjadi penuntun gerak tumbuh buluh serbuk sari menuju bakal biji. Satu inti sel sperma membuahi inti sel telur (ovum) membentuk zigot (calon individu baru), dan satu inti sel sperma yang lain membuahi inti kandung lembaga sekunder membentuk endosperma atau cadangan makanan. Setelah terjadi pembuahan, bakal biji akan berkembang menjadi biji dan bakal buah berkembang menjadi buah sehingga menyelubungi biji. Biji nantinya akan menyebar dan apabila jatuh pada tempat yang sesuai akan berkecambah dan tumbuh menjadi tumbuhan baru. Tumbuhan baru akan tumbuh dan berkembang menghasilkan bunga dan mengalami penyerbukan hingga berulang perkembangan yang serupa.

1)        Perkembangbiakan Tumbuhan Gymnospermae

Pernahkah kamu makan emping melinjo? Bahan baku emping melinjo adalah biji tanaman melinjo. Tumbuhan melinjo memiliki biji yang tidak tertutup kulit buah. Tumbuhan yang bijinya tidak tertutup kulit buah atau berbiji terbuka disebut tumbuhan Gymnospermae. Pohon pinus, pohon ginkgo, dan pakis haji juga tergolong Gymnospermae. Perhatikan Gambar 2.28! Apakah bunga pada tumbuhan Gymnospermae sama dengan bunga pada tumbuhan Angiospermae?

Menurutmu bagaimana cara perkembangbiakan tanaman tersebut? Apakah tumbuhan Gymnospermae memiliki cara perkembangbiakan yang sama dengan tumbuhan Angiospermae?

Tumbuhan Gymnospermae tidak memiliki bunga seperti halnya tumbuhan Angiospermae. Namun, tumbuhan Gymnospermae memiliki alat perkembangbiakan generatif yang disebut strobilus atau runjung. Pada tumbuhan pinus dan melinjo terdapat dua jenis strobilus dalam satu pohon yaitu strobilus jantan dan strobilus betina (Gambar 2.29a). Pada tumbuhan pakis haji strobilus jantan dan betina terpisah atau tidak berada dalam satu pohon.

Strobilus jantan terdapat mikrosporangia (ruang-ruang spora). Di dalam sporangia sel-sel akan mengalami pembelahan meiosis dan menghasilkan mikrospora (spora jantan). Mikrospora akan berkembang membentuk serbuk sari. Serbuk sari pada tumbuhan pinus me miliki sayap. Strobilus betina tersusun dari banyak megasporofil (daun penghasil megaspora). Tiap megasporofil mengandung dua bakal biji. Tiap bakal biji mengandung megasporangium (kotak spora). Sel dalam megasporangium akan mengalami pembelahan meiosis dan meng­ hasilkan megaspora (spora betina). Inti megaspora akan mengalami mitosis membentuk sel telur.

Penyerbukan pada Gymnospermae terjadi jika serbuk sari menempel pada lubang bakal biji. Serbuk sari akan tertangkap oleh cairan yang terdapat di lubang bakal biji. Jika cairan menguap maka serbuk sari akan dapat masuk ke bakal biji dan terjadilah pembuahan.

Apakah tumbuhan Gymnospermae dapat berkembang biak secara vegetatif? Tumbuhan Gymnospermae yang dapat berkembang biak secara vegetatif misalnya tumbuhan pakis haji dan pinus. Tumbuhan pinus dapat berkembang biak dengan menggunakan tunas akar (Gambar 2.29b). Tumbuhan pakis haji dapat berkembang biak dengan menggunakan tunas yang disebut bulbil (Gambar 2.29c).

2)        Perkembangbiakan Tumbuhan Paku

Pernahkah kamu melihat tumbuhan paku? Coba perhatikan Gambar 2.30 berikut!

Pernahkah kamu menjumpai tumbuhan tersebut berbunga? Berupa apakah organ perkembangbiakan tumbuhan tersebut? Tumbuhan tersebut merupakan kelompok tumbuhan paku. Semua tumbuhan pa­ku tidak menghasilkan bunga. Lalu bagaimana tumbuhan paku berkembang biak?

Apakah kamu dapat mengidentifikasi semua bagian tumbuhan paku? Bagian apa saja yang berhasil kamu temukan? Tahukah kamu apa fungsi dari bagian tubuh tanaman paku yang kamu temukan? Tumbuhan pakis dan juga tumbuhan paku lain tidak berkembang biak dengan menggunakan bunga, tetapi menggunakan spora. Namun demikian, tumbuhan paku juga tetap dapat menghasilkan sel kelamin dalam perkembangbiakannya. Dengan demikian, tumbuhan paku dapat mengalami perkembangbiakan secara vegetatif maupun generatif. Kapankah perkembangbiakan generatif terjadi dan kapankah perkembangbiakan vegetatif terjadi? Tumbuhan paku yang dapat kita amati berada dalam tahap yang dapat menghasilkan spora.

Di manakah kamu dapat menemukan kotak spora pada tanaman paku? Jika kadar air pada kotak spora berkurang, kotak spora akan pecah dan mengeluarkan spora yang ada di dalamnya. Spora akan tersebar dan akan tumbuh menjadi protalium jika lingkungannya sesuai untuk tumbuh. Protalium akan berkembang dan menghasilkan anteridium dan arkegonium. Anteridium akan menghasilkan sperma berflagel (berekor) dan arkegonium menghasilkan sel telur. Perhatikan Gambar 2.31!

Fertilisasi terjadi jika sperma yang dihasilkan oleh anteridium sampai pada sel telur yang dihasilkan oleh arke­gonium sehingga akan dihasilkan zigot. Meskipun memiliki flagela, sperma tumbuhan paku memerlukan air untuk pergerakannya. Zigot yang tumbuh dan berkembang menjadi tumbuhan paku yang baru.

Perkembangbiakan vegetatif pada tumbuhan paku dilakukan dengan rhizoma. Rhizoma dapat tumbuh ke segala arah dan membentuk koloni tumbuhan paku yang baru. Rhizoma adalah batang yang tumbuh di dalam tanah. Cobalah mengingat lagi tanaman apa saja yang berkembang biak dengan menggunakan rhizoma!

3)        Perkembangbiakan Tumbuhan Lumut

Istilah lumut tentu sudah tidak asing lagi bagimu. Coba tebaklah, pada Gambar 2.32 manakah yang termasuk lumut?

Gambar 2.32 (a) menunjukkan kolam yang airnya berwarna hijau. Tahukah kamu apa yang menyebabkan kolam tersebut hijau? Kolam tersebut hijau bukanlah karena lumut, tetapi karena ganggang atau alga yang hidup di air.

Batu pada tepian kolam biasanya ditumbuhi tanaman hijau yang seolah-olah membentuk karpet. Tumbuhan hijau yang ada di atas batuan tersebut adalah lumut seperti terlihat pada Gambar 2.32 (b) dan Gambar 2.32 (c) merupakan tumbuhan lumut yang telah diperbesar. Lumut merupakan tumbuhan yang hidup di daerah yang lembap. Tumbuhan lumut dapat berkembang biak secara generatif dengan menghasilkan sel kelamin dan secara vegetatif dengan menggunakan spora. Agar dapat mengetahui lebih lanjut tentang perkembangbiakan tumbuhan lumut secara generatif dan vegetatif, coba perhatikan Gambar 2.33!

Tumbuhan lumut yang kita jumpai, pada umumnya berada pada tahap yang dapat menghasilkan sel kelamin. Pada satu individu lumut memiliki anteridium yang dapat menghasilkan sel sperma dan arkegonium yang dapat menghasilkan ovum. Fertilisasi terjadi jika sel sperma sampai pada ovum yang terdapat pada arkegonium dengan bantuan air. Zigot akan tumbuh dan menjadi tumbuhan lumut yang dapat menghasilkan spora. Apabila spora yang dihasilkan jatuh pada tempat yang sesuai untuk tumbuh dan berkembang, maka akan tumbuh menjadi protonema. Selanjutnya protonema tumbuh menjadi tumbuhan lumut yang dapat menghasilkan sel kelamin.

Lumut juga dapat mengalami perkembangbiakan vegetatif melalui kuncup atau gemmae dan melakukan fragmentasi. Fragmentasi terjadi ketika tumbuhan lumut melepaskan sebagian tubuhnya untuk menjadi individu baru.

Lumut merupakan kelompok tumbuhan yang masih sederhana, lumut belum memiliki akar, batang, dan daun yang sejati. Secara umum lumut dikelompokkan menjadi tiga, yaitu lumut hati, lumut tanduk, dan lumut daun.

Meskipun tumbuhan lumut memerlukan kondisi yang lembap untuk tumbuh dan berkembang biak, banyak jenis lumut yang dapat bertahan dalam kondisi yang kering dalam kurun waktu yang cukup lama. Mereka dapat tumbuh pada tanah yang tipis dan pada tanah dimana tumbuhan lain tidak dapat tumbuh. Spora dari lumut akan dibawa oleh angin. Spora akan tumbuh menjadi tumbuhan baru jika ada air dan beberapa komponen pendukung lain. Sering kali lumut merupakan tumbuhan yang pertama kali tumbuh pada lingkungan yang sudah rusak misalnya akibat aliran lava atau akibat kebakaran hutan. Oleh karena itu, lumut juga disebut organisme pionir atau tumbuhan perintis.

Sebagai tumbuhan pionir, lumut akan tumbuh dan mati membentuk nutrisi tanah. Proses ini bersamaan dengan pelapukan be­ batuan akibat panas dan angin (pelapukan fisika), serta zat kimia lain seperti zat asam atau oksigen (pelapukan kimia) yang akhirnya membentuk tanah, sehingga pada akhirnya tumbuhan lain dapat tumbuh pada daerah tersebut.

Tahukah kamu bahwa beberapa lumut juga dapat membantu menyimpan nitrogen dalam tanah dan menyimpan air. Beberapa juga dapat digunakan sebagai obat hepatitis, seperti kelompok lumut hati Marchantia polymorpha. Beberapa kelompok dari lumut daun seperti Sphagnum yang sudah lapuk dapat digunakan sebagai bahan bakar seperti batu bara.

a.    Hidropinik

Hidroponik merupakan cara penanaman tumbuhan dengan menggunakan larutan nutrisi dan mineral dalam air dan tanpa menggunakan tanah. Tanaman darat khususnya sayuran seperti paprika, tomat, timun, terong, dan selada dapat ditanam secara langsung dalam wadah yang berisi nutrisi atau dengan ditambah medium yang tak larut dalam air, misalnya kerikil, arang, sekam, spons, serbuk kayu, dan lain sebagainya. Ilmuwan menemukan bahwa tumbuhan menyerap nutrisi yang penting dalam bentuk ion-ion yang terlarut dalam air.

b.    Vertikultur

Vertikultur merupakan metode budidaya tanaman dengan cara membuat instalasi secara bertingkat (vertikal) dengan tujuan untuk meningkatkan jumlah tanaman. Teknik budidaya ini merupakan konsep penghijauan yang cocok untuk daerah perkotaan dan lahan terbatas.

c.    Kultur Jaringan

Kultur jaringan adalah suatu metode perbanyakan tumbuhan dengan cara mengambil suatu bagian dari tanaman, seperti sel atau sekelompok sel, jaringan, atau organ. Bagian tanaman yang telah diambil selanjutnya ditumbuhkan dalam kondisi steril pada medium yang mengandung nutrisi dan zat pengatur tumbuh (hormon). Bagian tanaman akan dapat memperbanyak diri dan berkembang menjadi tanaman yang memiliki organ lengkap yaitu akar, batang, dan daun.

Banyak jenis tumbuhan dapat dikembangbiakkan menggunakan metode ini. Namun, tiap-tiap tumbuhan memerlukan perlakuan khusus agar dapat tumbuh dan berkembang dengan baik.

Kamu telah mengetahui teknologi perkembangbiakan pada tumbuhan. Apa manfaat teknologi perkembangbiakan pada tumbuhan seperti vertikultur, hidroponik, dan kultur jaringan tumbuhan bagi manusia? Ayo cari tahu di buku yang terdapat pada perpustakaan ataupun di internet! Kamu dapat juga bertanya pada teman atau orang tuamu!

Ukuran biji anggrek sangat kecil, hampir menyerupai tepung. Kecilnya ukuran ini menyebabkan jumlah cadangan makanan dalam biji juga sangat sedikit, sehingga sangat sulit bagi biji anggrek untuk tumbuh. Biji anggrek dapat tumbuh jika kondisi lingkungan cukup lembap dan dibantu oleh jenis jamur tertentu yang dikenal dengan mikoriza. Rendahnya daya tumbuh biji anggrek inilah yang menyebabkan anggrek cukup langka. Para peneliti dan petani anggrek telah mengembangkan teknik perkembangbiakan anggrek dengan menggunakan kultur jaringan untuk mengatasi permasalahan perkembangbiakan pada anggrek. Tunas atau biji anggrek yang telah diambil kemudian ditanam pada medium agar-agar yang berisi nutrisi dan zat pengatur tumbuh. Biji anggrek dapat tumbuh lebih cepat dan lebih banyak melalui cara tersebut. Setelah proses penanaman, biji anggrek akan mengalami tahap pengakaran atau tumbuhnya akar. Tumbuhnya akar menandai bahwa proses kultur jaringan yang dilakukan mulai berjalan dengan baik. Selanjutnya, dilakukan pemisahan biji yang telah mengalami pengakaran atau yang disebut plantlet.

Plantlet akan tumbuh menjadi tanaman anggrek dengan struktur organ yang lengkap, yaitu akar, batang, dan daun. Jika telah memiliki struktur demikian, tanaman anggrek dapat dikeluarkan dari botol kultur dan ditanam pada media dalam pot. Perhatikan Gambar 2.39!

Tanaman anggrek terlebih dahulu harus ditempatkan pada ruangan atau disebut dengan proses aklimatisasi, yang bertujuan agar tanaman anggrek yang baru dapat mengenali kondisi di luar botol kultur. Jika akar tanaman anggrek telah tumbuh kuat, maka tanaman anggrek siap dipindahkan ke media tanam yang baru dan dapat ditanam di luar ruangan.

Indonesia merupakan ne­gara maritim, yaitu negara yang memiliki wilayah laut yang luas. Tahukah kamu, In­donesia memiliki luas perairan sebesar 3.257.483 km2? Wilayah laut Indonesia meng­hasilkan berbagai jenis kekayaan termasuk di dalam­nya berbagai jenis ikan, terumbu karang, mutiara, kepiting, dan masih banyak yang lainnya.

Kita wajib bersyukur ke­pada Tuhan Yang Maha Esa atas karunia-Nya pada Bangsa Indonesia berupa kekayaan laut yang sangat melimpah. Banyak masyarakat Indonesia terutama yang tinggal di daerah pesisir menggantungkan hi­dupnya dari hasil laut, misal­nya nelayan ikan. Setiap hari mereka pergi ke laut untuk mencari dan menangkap ikan. Ribuan ikan ditangkap setiap harinya. Pernahkah terpikir olehmu, mungkinkah ikan yang setiap hari ditangkap oleh nelayan akan habis? Bagaimana ikan dapat menjaga kelestarian jenisnya?

Banyak hewan yang jumlahnya semakin berkurang seperti penyu, orang utan, badak, harimau, gajah, burung elang, dan burung cenderawasih. Tentu kita berharap agar hewan-hewan tersebut tetap lestari bukan? Pada materi selanjutnya kita akan membahas tentang perkembangbiakan hewan.

Sumber : Buku IPA TERPADU Kelas 9 Semester 1 Kemdukbud