Sistem Reproduksi

Agar supaya makhluk hidup tidak punah, setiap makhluk hidup melakukan reproduksi atau perkembang biakan  dan reproduksi merupakan proses menghasilkan individu baru dari organisme sebelumnya.

A.     Reproduksi pada Tumbuhan

Reproduksi pada tumbuhan dapat berlangsung secara vegetatif (aseksual /tidak kawin), generatif (seksual=kawin), dan metagenesis (vegetatif dan generatif secara bergantian).

1.Reproduksi Vegetatif pada Tumbuhan

a. Reproduksi Vegetatif Alami

Reproduksi jenis ini tidak melibatkan campuran tangan manusia. Reproduksi vegetative alami meliputi pembentukan tunas, batang tebu, batang singkong , daun cocor bebek, laos.

1). Geragih atau Stolon

adalah batang yang menjalar di atas tanah. Di sepanjang stolon dapat tumbuh tunas adventisia (liar), dan masing-masing tunas ini dapat menjadi anakan tanaman. Contoh: pada rumput teki, rumput gajah dan strawberi.

Gambar 10.1, Reproduksi dengan Geragih atau Stolon

2). Rhizoma

adalah batang yang menjalar di bawah tanah, dapat berumbi untuk menyimpan makanan maupun tak berumbi. Ciri rizom adalah adanya daun yang mirip sisik, tunas, ruas dan antar ruas. Rizom terdapat pada bambu, dahlia, bunga iris, beberapa jenis rumput, kunyit, lengkuas, jahe dan kencur.

Gambar 10.2. Reproduksi dengan Rhizoma

3). Umbi Batang

Umbi batang atau tuber merupakan cadangan makanan yang disimpan dalam batang dan terletak didalam tanah. Jika umbi ini ditanam, dapat tumbuh tunas menjadi tanaman baru. Contoh tumbuhan yang berkembang biak dengan tuber adalah kentang dan singkong.

Gambar 10.3. Reproduksi dengan Umbi Batang

4). Umbi lapis

Umbi lapis adalah batang pendek yang berada di bawah tanah. Umbi lapis diselubungi oleh sisik-sisik yang mirip kertas. Contoh: tumbuhan lili, tulip dan bawang.

Gambar 10.4. Reproduksi dengan Umbi lapis

5). Tunas

Tunas ini membentuk numpun, misalnya: pohon pisang, pohon pinang dan pohon bambu.

Gambar 10.5. Reproduksi dengan Tunas

6). Tunas liar

Tunas liar terjadi pada tumbuhan yang daunnya memiliki bagian meristem yang dapat menyebabkan terbentuknya tunas-tunas baru di pinggir daun. Contoh: tunas cocor bebek (Kalanchoe pinnata) dan begonia.

Gambar 10.6. Reproduksi dengan Tunas liar

b. Reproduksi Vegetatif Buatan

Reproduksi jenis ini sengaja dilakukan manusia untuk memperoleh tanaman baru yang bersifatnya sama dengan induknya. Tumbuhan baru tersebut diambil dari tanaman induk yang telah tumbuh besar, sehingga tumbuhan baru itu akan cepat mengahasilkan dengan sifat yang sama dengan induknya. Berikut ini akan dijelaskan contoh-contoh perkembangan vegetative buatan.

a. Mencangkok

Mencangkok dilakukan pada tanaman dikotil dengan cara membuang sebagian kulit dan kabium secara melingkar pada cabang. Kemudian daerah lukanya dibalut oleh tanah atau media lain dan diikat serta dibiarkan sampai tumbuh akar.

Gambar 10.7. Mencangkok

b. Stek

Stek adalah memperbanyak dengan potongan-potongan batang, yang ditanam, lalu tumbuh menjadi tanaman baru. Potongan-potongan tersebut harus punya buku-buku. Banyak dilakukan terhadap ubi kayu, tebu, tanaman pagar, dan lain-lain.

Gambar 10.8. Stek

c. Merunduk

Cara ini dilakukan dengan merundukan cabang tanaman kebawah sehingga menyentuh permukaan tanah. Batang tersebut ditimbun dengan tanah terutama pada bagian yang memiliki ruas. Pada ruas tersebut akan tumbuh akara dan tunas.

Gambar 10.9. Merunduk

d. Menempel dan menyambung

Menempel (Okulasi) dan menyambung bertujuan mengambungkan sifat dua tanaman sejenis atau semarga. Prinsip opulasi adalah emnumbuhkan bagian tanaman pada tanaman lain. Biasanya, bagian yang ditemnpelkan adalah mata tunas. dalam menyambung adalah memindahkan ujung ranting atau pun ujung cabang suatu tanaman pada bagian ujung ranting tanaman lain. Kemudian, sambungan tersebut diikat.

Gambar 10.10. Menempel dan menyambung

e. Mengenten (menyambung/kopulasi)

Pada dasarnya menyambung sama dengan menempel. Cara ini banyak dilakukan pada singkong dan buah-buahan. Mula-mula biji disemaikan. Setelah tumbuh lalu disambung dengan ranting/cabang dari pohon sejenis yang buahnya baik. Kemiringan potongan ± 45°. Diameter batang atas harus sesuai dengan diameter batang bawah. Kedua sambungan itu diikat dengan kuat. Diusahakan agar tidak terjadi infeksi. Buah yang dihasilkannya akan sama dengan buah yang dihasilkan pohon asalnya.

Gambar 10.11. Mengenten (menyambung/kopulasi)

e. Kultur jaringan

Kemajuan ilmu hormon tumbuhan mendorong para ahli pertanian mengembangkan pola produksi vegetative melalui teknik kultur jaringan. Jaringan tersebut diambil dari daun, batang , akar, ataupun bagian tumbuhan lainya. Melalui teknik ini dapat menghasilkan tumbuhan yang sangat banyak dalam waktu singkat.

Gambar 10.12. Kultur jaringan

2. Reproduksi Generatif pada Tumbuhan

Reproduksi generatif adalah terjadinya individu baru yang didahului dengan peleburan dua sel gamet. Peristiwa ini disebut pembuahan. Pembuahan (fertilisasi) pada tumbuhan berbiji akan terjadi kalau didahului adanya proses penyerbukan (persarian/polenasi).

Penyerbukan adalah sampainya serbuk sari pada tempat tujuan. Pada tumbuhan Gymnospermae, tujuan serbuk sari adalah tetes penyerbukan, sedangkan pada tumbuhan Angiospermae, tujuan serbuk sari adalah kepala putik.

Gambar 10.12 Bagian bagian Bunga

Macam-macam penyerbukan

a. Berdasarkan penyebab sampainya serbuk sari pada tujuan

1). Anemogami: penyerbukan yang disebabkan oleh angin.

Ciri-ciri tumbuhan yang penyerbukannya dibantu oleh angin ialah:

–       bunganya tidak bermahkota

–       serbuk sarinya bergantungan kedudukannya

–       serbuk sarinya banyak dan ringan

–       kepala putiknya besar.

Contohnya: rumput, tebu, dan alang-alang.

2). Zoidiogami: penyerbukan yang dibantu oleh hewan.

Berdasarkan jenis hewannya dapat dibedakan lagi menjadi:

a). Entomogami:penyebabnya adalahserangga.Tumbuhan yang

penyerbukannya memerlukan bantuan serangga umumnya mempunyai ciri-ciri:

–   mahkota bunga berwarna mencolok

–   mengeluarkan bau yang khas

–   mempunyai kelenjar madu

b). Ornitogami: penyerbukan karena bantuan burung, terjadi pada tumbuhan yang bunganya mengandung madu atau air.

c). Kiropterogami: penyerbukan karena bantuan kelelawar, terjadi pada tumbuhan yang bunganya mekar pada malam hari.

d). Malakogami: penyerbukan karena bantuan siput, terjadi pada tumbuhan yang banyak dilekati siput.

3). Hidrogami: penyerbukan karena bantuan air. Ini pada umumnya terjadi pada tumbuhan yang hidup di dalam air, misalnya Hydrilla.

4). Antropogami: disebut juga penyerbukan buatan atau sengaja, yaitu penyerbukan karena bantuan manusia. Hal ini dilakukan oleh manusia karena tidak terdapatnya vektor yang dapat membantu penyerbukan. Contohnya, tumbuhan vanili.

b. Berdasarkan asal serbuk sari

1).  Autogami atau penyerbukan sendiri. Autogami dapat terjadi bila serbuk sari berasal dari bunga yang sama. Autogami sering terjadi pada saat bunga belum mekar disebut kleistogami.

2). Geitonogami atau penyerbukan tetangga, yaitu penyerbukan di mana serbuk sari berasal dari bunga yang berlainan tetapi masih dalam satu individu.

3).  Alogami atau penyerbukan silang, yaitu penyerbukan di mana serbuk sari berasal dari bunga individu lain tetapi masih dalam satu species/jenis.

4).  Bastar yaitu penyerbukan di mana serbuk sari dan putik berasal dari spesies lain.

Terjadinya penyerbukan belum memberi jaminan akan terjadinya pembuahan, karena buluh serbuk sari yang berasal dari serbuk sari dalam perkembangan selanjutnya belum tentu dapat mencapai sel telur, yang letaknya di dalam bakal buah jauh dari kepala putik.

Pada beberapa jenis tumbuhan penyerbukannya tidak mungkin terjadi secara autogami (penyerbukan mandiri). Hal ini antara lain disebabkan oleh:

a). Dioseus (berumah dua), artinya alat kelamin jantan dan alat kelamin betina terdapat pada individu yang berbeda. Misalnya: melinjo dan salak.

b). Dikogami, bila putik dan serbuk sari suatu bunga masaknya tidak bersamaan. Dikogami dapat dibedakan atas:

(1). Protandri, bila serbuk sari suatu bunga masak lebih dulu dari pada putiknya. Contohnya: bunga jagung, seledri, dan bawang Bombay.

(2). Protogini, bila putik suatu bunga masak lebih dulu dari serbuk sarinya. Contohnya: bunga kubis, bunga coklat, dan alpukat.

c). Herkogami, ialah bentuk bunga yang sedemikian rupa, sehingga serbuk sari dari bunga tersebut tidak dapat jatuh pada kepala putiknya, kecuali dengan bantuan manusia atau hewan. Contoh: Anggrek, Vanili, dan lain sebagainya.

d). Heterostili, ialah bunga yang mempunyai benang sari dan tangkai putik tidak sama panjang. Contoh: tumbuhan familia Rubiaceae (kopi, kina, kaca piring, dan lain sebagainya).

Pembuahan

Penyerbukan akan menghasilkan individu baru apabila diikuti oleh pembuahan, yaitu peleburan antara sel kelamin jantan dengan sel kelamin betina. Pada tumbuhan berbiji dikenal ada dua macam pembuahan, yaitu pembuahan tunggal pada Gymnospermae, dan pembuahan ganda pada Angiospermae.

1. Pembuahan tunggal

Terjadi pada tumbuhan Gymnospermae atau tumbuhan berbiji terbuka. Serbuk sari akan sampai pada tetes penyerbukan, kemudian dengan mengeringnya tetes penyerbukan, serbuk sari yang telah jatuh di dalamnya akan diserap masuk ke ruang serbuk sari melalui mikrofil. Serbuk sari ini sesungguhnya terdiri atas dua sel, yaitu sel generatif atau yang kecil dan sel vegetatif yang besar, hampir menyelubungi sel generatif. Serbuk sari ini kemudian tumbuh membentuk buluh serbuk sari, yang kemudian bergerak ke ruang arkegonium. Karena pembentukan buluh serbuk sari maka sel-sel yang terdapat di antara ruang serbuk sari dan ruang arkegonium terdesak ke samping akan terlarut. Sementara itu di dalam buluh ini sel generatif membelah menjadi dua dan menghasilkan sel dinding atau sel dislokator, dan sel spermatogen atau calon spermatozoid. Sel spermatogen kemudian membelah menjadi dua sel permatozoid. Setelah sampai di ruang arkegonium, sel vegetatif lenyap, dan kedua sel spermatozoid lepas ke dalam ruang arkegonium yang berisi cairan, sehingga spermatozoid dapat berenang di dalamnya. Pada ruang arkegonium terdapat sejumlah sel telur yang besar. Tiap sel telur bersatu dengan satu spermatozoid, sehingga pembuahan pada Gymnospermae selalu mengasilkan zigot yang kemudian tumbuh dan berkembang menjadi embrio. Pembuahan tunggal seperti ini misalnya terjadi pada pohon Pinus.

Gambar 10.13 Pembuahan tunggal

Pembuahan ganda

Terjadi pada tumbuhan Angiospermae atau tumbuhan berbiji tertutup.

1. Perkembangan serbuk sari

Serbuk sari yang jatuh di kepala putih terdiri atas satu sel dengan dua dinding pembungkus, yaitu: eksin (selaput luar) dan intin (selaput dalam). Eksin pecah, kemudian intin tumbuh memanjang membuat buluh serbuk sari. Buluh serbuk sari ini akan tumbuh menuju ke ruang bakal biji. Bersamaan dengan ini inti sel serbuk sari membelah menjadi 2, yang besar didepan adalah inti vegetatif sebagai penunjuk jalan, dan yang kecil di belakang adalah inti generatif. Inti generatif membelah lagi menjadi dua inti generatif atau spermatozoid, yaitu inti generatif 1 dan inti generatif 2.

2. Pembentukan sel telur

Bersamaan dengan perkembangan serbuk sari dalam buluh serbuk sari, di dalam ruang bakal biji sel induk megaspore (megasporosit /makrosporosit ) membelah secarameiosis menjadi 4 sel. Tiga di antaranya mati dan yang satu tumbuh menjadi sel megaspore /makrospora (inti kandung lembaga primer). Inti sel megaspora ini selanjutnya membelah mitosis 3x, sehingga terbentuklah 8 inti. Ke-8 inti tersebut kemudian masing-masing akan terbungkus membran sehingga menjadi sel yang terpisah. Karena itu sel-sel di dalam bakal biji sering disebut multigamet.

Langkah berikutnya, 8 sel tersebut membentuk formasi di dalam bakal biji. Tiga sel menempatkan diri di bagian atas bakal biji disebut antipoda. Yang di bagian bawah dekat mikrofil, 3 sel menempatkan diri berdekatan. Yang tengah adalah ovum, sedang mengapitnya sebelah kanan dan kiri adalah sinergid. Dua sel yang tersisa bergerak ke tengah bakal biji dan bersatu melebur membentuk inti kandung lembaga sekundersehingga menjadi sel yang diploid (2n).

Jika terjadi pembuahan inti generatif 1 membuahi ovum membentuk zigot, sedang inti generatif 2 membuahi inti kandung lembaga sekunder menghasilkan endosperm (3n) sebagai cadangan makanan untuk zigot. Inilah yang dinamakan pembuahan ganda. Sementara itu inti vegetatif akan mati setelah sampai di bakal biji.

–       inti generatif 1 (n) + ovum (n) —–> zigot (2n)

–       inti generatif 2 (n) + inti kandung lembaga sekunder (2n) —–> endosperm (3n)

Masuknya inti generatif ke dalam ruang bakal biji ada beberapa cara, yaitu:

1. Porogami : bila dalam pembuahan masuknya spermatozoid melalui mikrofil.
2. Aporogami : bila masuknya spermatozoid tidak melalui mikrofil. Bila

masuknya spermatozoid melalui kalaza, maka disebut kalazogami.

Embrio pada tumbuhan berbiji dapat terjadi karena:

1)     Amfiksis (amfmiksis), yaitu terjadinya embrio melalui peleburan antara ovum dan sel spermatozoid.

2)     Apomiksis,embrio terjadi bukan dari peleburan sel telur dengan sel spermatozoid. Apomiksis dapat terjadi karena:

(a). Partenogenesis, yaitu pembentukan embrio dari sel telur tanpa adanya pembuahan.

(b). Apogami, yaitu embrio yang terjadi dari bagian lain dari kandung lembaga tanpa adanya pembuahan, misalnya dari sinergid atau antipoda.

(c). Embrioni adventif, yaitu embrio yang terjadi dari selain kandung lembaga. Misalnya, dari sel nuselus.

Terjadinya amfimiksis dan apomiksis secara bersama-sama menyebabkan terdapatnya lebih dari satu embrio dalam satu biji. Peristiwa ini disebut poliembrioni. Poliembrioni sering dijumpai pada jeruk, mangga, nangka, dan sebagainya.

Gambar 10.13 Pembuahan Ganda

B.     Reproduksi pada Hewan

1.     Sistem Reproduksi Invertebrata

a. Reproduksi Aseksual Invertebrata

Reproduksi aseksual pada hewan lebih jarang terjadi daripada tumbuhan. Biasanya reproduksi aseksual merupakan suatu alternatif dan bukan pengganti dari reproduksi seksual.

1). Fisi

yaitu pembelahan sel pada sel induk dan hasilnya akan berkembang menjadi individu baru. Dibedakan menjadi 2 yaitu pembelahan biner,( Disebut pembelahan amitosis merupakan pembelahan sel yang tidak melalui urutan tahap-tahap tertentu. Pada pembelahan ini nukleus langsung membelah menjadi dua lalu didistribusikan pada sel anak tanpa didahului oleh pembentukan benang spindel, peleburan membran inti, penampakan kromosom, atau ciri lain. Contoh pembelahan ini terjadi pada bakteri,Amoeba, Paramecium dan pembelahan multiple pada Virus.

Gambar 10.14, Reproduksi Amuba

2). Fragmentasi

merupakan pemutusan bagian tubuh. Setelah tumbuh mencapai ukuran yang normal, Planaria secara spontan terbagi-bagi menjadi beberapa bagian. Setiap bagian berkembang menjadi dewasa dan proses tersebut akan terulang kembali.

Contohnya : Planaria, beberapa Echinodermata

Gambar 10.15, Reproduksi Planaria

3). Tunas  (budding).

Pertunasan merupakan proses terbentuknya tunas kecil (yang serupa dengan induknya) dari tubuh induk. Keturunan berkembang sebagai tunas pada badan induk.

Contoh: Hydra, Ubur-ubur, Porifera

Gambar 10.16, Reproduksi Hydra

Pertunasan juga dijumpai pada hewan parasit, contohnya cacing pita (Taenia solium). Daging babi yang kurang matang dapat mengandung sistiserkus termakan dari cacing pita, yang terdiri dari suatu kapsul yang mengandung skoleks. Bila sistiserkus termakan, getah lambung akan melarutkan dinding kapsul sehingga skoleks keluar dan melekatkan diri dengan alat penghisap dan kait, pada dinding usus. Skoleks kemudian membuat tunas-tunas (proglotid) pada ujung belakangnya. Tunas-tunas ini tetap terikat satu sama lain. Setelah dewasa proglotid mengembangkan alat kelamin. Proglotid yang paling tua akhirnya lepas dan keluar bersama kotoran. Namun, sebelum hal ini terjadi, rantai tersebut dapat mencapai panjang 6 meter dan mengandung lebih dari 1000 proglotid, dimana tiap proglotid merupakan individu yang dapat berdiri sendiri.

Gambar 10.17, Reproduksi cacing pita (Taenia solium)

4). Sporulasi

yaitu dengan dibentuknya spora pada sel induk dan akhirnya spora akan berkembang menjadi individu baru. Contohnya pada Plasmodium sp.

5). Partenogenesis

merupakan telur yang dihasilkan oleh hewan betina yang berkembang menjadi individu baru tanpa dibuahi, contohnya serangga.

6). Paedogenesis

yaitu terbentuknya individu baru langsung dari larva/nimpha. Contohnya pada Class Trematoda/cacing isap yaitu Fasciola hepatica dan Clonorchis sinensis.

b. Reproduksi Seksual invertebrata

Sebagian besar invertebrata melakukan reproduksi secara seksual. Reproduksi seksual dicirikan dengan penyatuan gamet (fertilisasi), yaitu sperma dan ovum. Fertilisasi pada invertebrata sering dijumpai pada cacing tanah yang bersifat hermafrodit (satu individu menghasilkan sperma dan ovum). Meskipun hermafrodit, cacing tanah tidak dapat melakukan fertilisasi sendiri, melainkan dengan pasangan cacing tanah lainnya.

2.   Sistem Reproduksi pada Hewan Tingkat Tinggi

Perkembangbiakan secara seksual pada hewan melibatkan alat reproduksi, sel kelamin/gamet jantan dan gamet betina, serta proses pembuahan atau fertilisasi. Pembuahan pada hewan ada dua jenis, yaitu pembuahan yang terjadi di dalam tubuh induk betina dan pembuahan yang terjadi di luar tubuh. Pembuahan di dalam tubuh induk betina disebut fertilisasi internal. Sedangkan pembuahan di luar tubuh induk betina disebut fertilisasi eksternal.

Pembuahan eksternal biasanya terjadi pada hewan yang hidup di dalam air, misalnya katak dan ikan. Jumlah sel telur dan sperma yang dihasilkan sangat banyak, sehingga dapat memperbesar peluang terjadinya pembuahan. Pembuahan eksternal dapat dibedakan menjadi dua tipe, yaitu tipe acak dan tipe sarang. Pada tipe acak, proses pelepasan sel telur dan sperma di lakukan di sembarang tempat. Sedangkan pada tipe sarang, ada tempat tertentu untuk melepaskan sperma dan sel telur, sehingga peluang terjadinya pembuahan lebih besar. Pada fertilisasi internal, pembuahan yang terjadi dalam tubuh induk betina. Jadi sperma dari induk jantan harus dimasukkan ke dalam tubuh betina melalui kopulasi.

Alat reproduksi menghasilkan sel kelamin. Sel kelamin jantan/sperma dihasilkan oleh testis, sedangkan sel kelamin betina (ovum/sel telur) dihasilkan oleh ovarium (indung telur). Proses pembentukan sel kelamin jantan dan betina disebut gametogenesis. Proses pembentukan sel kelamin jantan disebut spermatogenesis, sedangkan proses pembentukan sel kelamin betina disebut oogenesis.

Setelah terjadi pembuahan atau fertilisasi, akan terbentuk zigot yang kemudian berkembang menjadi embrio. Perkembangan dan kelahiran embrio dapat terjadi melalui tiga cara, yaitu vivipar, ovipar, dan ovovivipar.

a.     Vivipar (hewan beranak), yaitu hewan yang embrionya berkembang dan mendapat makanan di dalam uterus (rahim) induk betina. Contohnya adalah kerbau, sapi, gajah, dan harimau.
b.    Ovipar (hewan bertelur), yaitu hewan yang embrionya berkembang di dalam telur. Telur hewan ini dikeluarkan dari dalam tubuh dan dilindungi oleh cangkang. Embrio memperoleh makanan dari cadangan makanan yang terdapat di dalam telur. Beberapa hewan ovipar mengerami telurnya hingga menetas, misalnya ayam dan merpati. Namun banyak pula induk yang menimbun telur dengan pasir atau bahkan membiarkan begitu saja.
c.     Ovovivipar (hewan betelur dan beranak), yaitu hewan yang embrionya berkembang di dalam telur, tetapi telur tetap berada di dalam tubuh induk betina. Setelah cukup umur, telur akan pecah di dalam tubuh induk dan anaknya keluar. Contohnya adalah kadal dan ikan hiu. Anak itik menetas dari telur, itik termasuk hewan ovipar.

Berikut ini beberapa contoh reproduksi seksual pada hewan vertebrata :

1. Reproduksi pada Ikan

Pada umumnya ikan bertelur (ovipar) dan pembuahannya terjadi di luar tubuh induk betinanya. Alat kelamin jantan terdiri dari sepasang testis berwarna putih. Sperma dialirkan melalui saluran vas deferens yang bermuara di lubang urogenital. Lubang urogenital merupakan lubang yang dipakai untuk keluarnya urin dan sperma.

Alat kelamin betina terdiri dari sepasang ovarium. Ovarium menghasilkan sel telur. Sel telur dikeluarkan melewati oviduk dan kemudian dialirkan ke lubang urogenital.

Gambar 10.18, Reproduksi pada Ikan a jantan b betina

Setelah ikan betina mengeluarkan sel telur di tempat tertentu,  maka akan diikuti oleh ikan jantan dengan mengeluarkan sperma. terjadi pembuahan di dalam air (fertilisasi eksternal). Peristiwa ini terus berlangsung sampai ratusan ovum yang dibuahi melekat pada tumbuhan air atau pada celah-celah batu, telur telur yang telah dibuahi tampak seperti bulatan-bulatan kecil berwarna putih. telur-telur ini akan menetas dalam waktu 24 – 40 jam.

Anak ikan yang baru menetas akan mendapat makanan pertamanya dari sisa kuning telurnya, yang tampak seperti gumpalan di dalam perutnya yang masih jernih. Dari sedemikian banyaknya anak ikan, hanya beberapa saja yang dapat bertahan hidup.

2. Reproduksi pada Katak (Amphibia)

Katak termasuk hewan amfibi yang hidup di darat dan air. Katak bersifat ovipar atau bertelur. alat kelamin jantan terdiri dari sepasang testis yang berwarna putih kekuningan, pembuahan katak terjadi di luar tubuh. Pada saat kawin, katak jantan dan katak betina akan melakukan ampleksus, yaitu katak jantan akan menempel pada punggung katak betina dan menekan perut katak betina. Kemudian katak betina akan mengeluarkan ovum ke dalam air. Setiap ovum yang dikeluarkan diselaputi oleh selaput telur (membran vitelin). Sebelumnya, ovum katak yang telah matang dan berjumlah sepasang ditampung oleh suatu corong. Perjalanan ovum dilanjutkan melalui oviduk, dekat pangkal oviduk pada katak betina dewasa, terdapat saluran yang menggembung yang disebut kantung telur (uterus). Oviduk katak betina terpisah dengan ureter. Oviduk nya berkelok-kelok dan bermuara di kloaka.

Gambar 10.19, Reproduksi pada Katak (Amphibia) a jantan b betina

Segera setelah katak betina mengeluarkan ovum, katak jantan juga akan menyusul mengeluarkan sperma. Sperma dihasilkan oleh testis yang berjumlah sepasang dan disalurkan ke dalam vas deferens. Vas deferens katak jantan bersatu dengan ureter. Dari vas deferens sperma lalu bermura di kloaka. Setelah terjadi fertilisasi eksternal, ovum akan diselimuti cairan kental sehingga kelompok telur tersebut berbentuk gumpalan telur.

Gumpalan telur yang telah dibuahi kemudian berkembang menjadi berudu. Berudu awal yang keluar dari gumpalan telur bernapas dengan insang dan melekat pada tumbuhan air dengan alat hisap.

Makanannya berupa fitoplankton sehingga berudu tahap awal merupakan herbivora. Berudu awal kemudian berkembang dari herbivora menjadi karnivora atau insektivora (pemakan serangga). Bersamaan dengan itu mulai terbentuk lubang hidung dan paru-paru, serta celah-celah insang mulai tertutup. Selanjutnya celah insang digantikan dengan anggota gerak depan.

Setelah 3 bulan sejak terjadi fertilisasi, mulailah terjadi metamorfosis. Anggota gerak depan menjadi sempurna. Anak katak mulai berani mucul ke permukaan air, sehingga paru-parunya mulai berfungsi. Pada saat itu, anak katak bernapas dengan dua organ, yaitu insang dan paru-paru. Kelak fungsi insang berkurang dan menghilang, sedangkan ekor makin memendek hingga akhirnya lenyap. Pada saat itulah metamorfosis katak selesai.

1. Reproduksi Reptil (Reptilia)

Kelompok reptil seperti kadal, ular dan kura-kura merupakan hewan-hewan yang fertilisasinya terjadi di dalam tubuh (fertilisasi internal). Umumnya reptil bersifat ovipar, namun ada juga reptil yang bersifat ovovivipar, seperti ular garter dan kadal. Telur ular garter atau kadal akan menetas di dalam tubuh induk betinanya. Namun makanannya diperoleh dari cadangan makanan yang ada dalam telur. Reptil betina menghasilkan ovum di dalam ovarium. Ovum kemudian bergerak di sepanjang oviduk menuju kloaka. Reptil jantan menghasilkan sperma di dalam testis. Sperma bergerak di sepanjang saluran yang langsung berhubungan dengan testis, yaitu epididimis. Dari epididimis sperma bergerak menuju vas deferens dan berakhir di hemipenis. Hemipenis merupakan dua penis yang dihubungkan oleh satu testis yang dapat dibolak-balik seperti jari-jari pada sarung tangan karet. Pada saat kelompok hewan reptil mengadakan kopulasi, hanya satu hemipenis saja yang dimasukkan ke dalam saluran kelamin betina.

Ovum reptil betina yang telah dibuahi sperma akan melalui oviduk dan pada saat melalui oviduk, ovum yang telah dibuahi akan dikelilingi oleh cangkang yang tahan air. Hal ini akan mengatasi persoalan setelah telur diletakkan dalam lingkungan basah. Pada kebanyakan jenis reptil, telur ditanam dalam tempat yang hangat dan ditinggalkan oleh induknya. Dalam telur terdapat persediaan kuning telur yang berlimpah.

Hewan reptil seperti kadal, iguana laut, beberapa ular dan kura-kura serta berbagai jenis buaya melewatkan sebagian besar hidupnya di dalam air. Namun mereka akan kembali ke daratan ketika meletakkan telurnya.

Gambar 10.20, Reproduksi pada Reptil  a jantan b betina

1. Reproduksi Burung (Aves)

Kelompok burung merupakan hewan ovipar. Umumnya telur akan dierami hingga menetas. Embrio di dalam telur memerlukan suhu tertentu untuk pertumbuhan dan perkembangannya. Alat kelamin burung jantan terdiri dari sepasang testis. Sperma yang dihasilkan testis akan menuju vas deferens dan kloaka. Sedangkan alat kelamin betina pada burung terdiri dari ovarium kiri dan oviduk.

Saat kawin, kloaka jantan dan betina saling mendekat sehingga ketika sperma keluar dari kloaka jantan akan langsung masuk ke kloaka betina sehingga sel telur dapat dibuahi.

Gambar 10.21. Reproduksi pada Burung  a jantan b betina

Telur burung mempunyai struktur sebagai berikut :

a. Cangkang telur, terbuat dari zat kapur yang berpori untuk keluar masuknya udara. Di sebelah dalam cangkang terdapat dua buah membran yang pada salah satu ujungnya tidak saling melekat, sehingga terbentuk rongga udara.

b. Albumen (putih telur), berupa cairan kental berwarna putih bening yang berfungsi sebagai cadangan makanan dan melindungi embrio dari guncangan.

c. Kuning telur, terdapat di bagian tengah albumen. Pada kuning telur ini terdapat calon embrio. Agar kuning telur tetap pada posisinya, maka terdapat kalaza yang berfungsi menjaga posisi kuning telur.

Gambar 10.22. Penampang telur Aves

Pada saat telur dierami, embrio mulai tumbuh. Kuning telur dan putih telur diserap melalui pembuluh darah yang terbentuk mengelilingi kuning telur. Bagian-bagian yang berperan dalam mendukung pertumbuhan embrio adalah sebagai berikut.

Mamalia

Semua jenis mamalia, misalnya sapi, kambing dan marmut merupakan hewan vivipar (kecuali Platypus). Mamalia jantan dan betina memiliki alat kelamin luar, sehingga pembuahannya bersifat internal. Sebelum terjadi pembuahan internal, mamalia jantan mengawini mamalia betina dengan cara memasukkan alat kelamin jantan (penis) ke dalam liang alat kelamin betina (vagina).

Sistem Genitalia Jantan

1). Testis berjumlah sepasang, bentuknya bulat telur dan terletak di dalam skrotum, dibungkus dengan jaringan ikat fibrosa, tunika albugenia. Ukuran testis tergantung pada hewannya. Jika testis tidak turun ke skrotum disebut Cryptorchydism yang menyebabkan sterilitas. Lintasan antara rongga abdomen dan rongga skrotum disebut saluran inguinal.

2). Saluran reproduksi. Tubulus mesonefrus berkembang menjadi duktus eferen kemudian akan menuju epididimis. Epididimis terletak di sekeliling testis. Epididimis anterior (kaput epididimis) lalu kea rah posteriorkorpuus dan kauds yang berbatasan dengan duktus deferen. Duktus wolf menjadi epididimis, duktud deferen, dan vesikula seminalis.

Sistem Genitalia Betina.

1). Ovarium berjumlah sepasang, merupakan organ yang kompak, dan terletak di dalam rongga pelvis.

2). Saluran reproduksi

Pada monotremata oviduk uviduk hanya sebelah kiri yang berasal dari duktus Muller. Oviduk bagian posteriornya berdilatasi membentuk uterus yang mensekresikan bungkus telur. Oviduk menuju ke sinis urogenital dan bermuara di kloaka. Pada mamalia yang lain duktus Muller membentuk oviduk, uterus, dan vvagina. Bagian anterior oviduk (tuba falopi) membentuk infundibulum yang terbuka kearah rongga selom.

Ada 4 macam tipe uterus:

–     Dupleks; uterus kanan dan kiri terpisan dan bermuara secara terpisah ke vagina.

–     Bipartil; uterus kanan dan kiri bersatu yang bermuara ke vagina dengan satui lubang.

–     Bikornuat; bagian uterus kana dan kiri labih banyak yang bersatu bermuara ke vagina dengan satu lubang.

–     Simpleks; semua uterus bersatu sehingga hanya memiliki badan uterus.

–              

Gambar 10.20, Reproduksi pada Tikus   a jantan b betina

C.    Reproduksi Manusia

Alat Reproduksi pada pria maupun wanita pada dasarnya sama dengan alat reproduksi pada mamalia lain. Pria menghasilkan gamet jantan atau spermatozoa yang berukuran sangat kecil dan berbentuk menyerupai berudu, sedangkan wanita menghasilkan sel telur (ovum) yang dibentuk di dalam ovarium.

1.   Reproduksi Pria

a.     Hormon dan Spermatogenesis

Proses pembentukan dan pemasakan spermatozoa disebut spermatogenesis. Pada tubulus seminiferus testis terdapat sel-sel induk spermatozoa atau spermatogonium, sel Sertoli yang berfungsi memberi makan spermatozoa juga sel Leydig yang terdapat di antara tubulus seminiferus yang berfungsi menghasilkan testosteron.

Proses pembentukan spermatozoa dipengaruhi oleh kerja beberapa hormone:

yaitu testoteron, LH (Luteinizing Hormone), FSH (Follicle Stimulating Hormone), estrogen dan hormon pertumbuhan

1. Testoteron
   Testoteron disekresi oleh sel-sel Leydig yang terdapat di antara tubulus seminiferus. Hormon ini penting bagi tahap pembelahan sel-sel germinal untuk membentuk sperma, terutama pembelahan meiosis untuk membentuk spermatosit sekunder.
2. LH (Luteinizing Hormone) LH disekresi oleh kelenjar hipofisis anterior. LH berfungsi menstimulasi sel-sel Leydig untuk mensekresi testoteron
3. FSH (Follicle Stimulating Hormone) FSH juga disekresi oleh sel-sel kelenjar hipofisis anterior dan berfungsi menstimulasi sel-sel sertoli. Tanpa stimulasi ini, pengubahan spermatid menjadi sperma (spermiasi) tidak akan terjadi.
4. Estrogen
   Estrogen dibentuk oleh sel-sel sertoli ketika distimulasi oleh FSH. Sel-sel sertoli juga mensekresi suatu protein pengikat androgen yang mengikat testoteron dan estrogen serta membawa keduanya ke dalam cairan pada tubulus seminiferus. Kedua hormon ini tersedia untuk pematangan sperma.
5. Hormon Pertumbuhan Hormon pertumbuhan diperlukan untuk mengatur fungsi metabolisme testis. Hormon pertumbuhan secara khusus meningkatkan pembelahan awal pada spermatogenesis.

Proses Spermatogenesis :

Spermatogonium berkembang menjadi sel spermatosit primer. Sel spermatosit primer bermiosis menghasilkan spermatosit sekunder, spermatosit sekunder membelah lagi menghasilkan spermatid, spermatid berdiferensiasi menjadi spermatozoa masak. Bila spermatogenesis sudah selesai, maka ABP testosteron (Androgen Binding Protein Testosteron) tidak diperlukan lagi, sel sertoli akan menghasilkan hormon inhibin untuk memberi umpan balik kepada hipofisis agar menghentikan sekresi FSH dan LH.

Spermatozoa akan keluar melalui uretra bersama-sama dengan cairan yang dihasilkan oleh kelenjar vesikula seminalis, kelenjar prostat dan kelenjar cowper. Spermatozoa bersama cairan dari kelenjar-kelenjar tersebut dikenal sebagai semen atau air mani. Pada waktu ejakulasi, seorang laki-laki dapat mengeluarkan 300 – 400 juta sel spermatozoa.

Gambar 10.21. Proses Spermatogenesis

Gambar 10.22. Sel Sperma

b. Alat reproduksi pria

Organ reproduksi pria terdiri atas organ reproduksi dalam dan organ reproduksi luar.

1). Organ Reproduksi Dalam

terdiri atas testis, saluran pengeluaran dan kelenjar asesoris.

a). Testis (gonad jantan)

jumlah sepasang terdapat di bagian tubuh sebelah kiri dan kanan.berbentuk oval dan terletak didalam kantung pelir (skrotum) Testis kiri dan kanan dibatasi oleh suatu sekat yang terdiri dari serat jaringan ikat dan otot polos.
Bagian dalam testis tersusun atas salutan yang berkelok-kelok yang disebut Tubulus seminiferus. Di dalam tubulus terdapat 3 macam sel

(1). Sel Leydig sebagai penghasil hormon testosterone

(2). Sel Sertoli yang menghasilkan makanan bagi sperma

(3).Spermatogonium/ sel induk sperma sebagai calon sperma

b). EpididimisEpididimis

merupakan saluran berkelok-kelok di dalam skrotum yang keluar dari testis. Epididimis berjumlah sepasang di sebelah kanan dan kiri. Epididimis berfungsi sebagai tempat penyimpanan sementara sperma sampai sperma menjadi matang dan bergerak menuju vas deferens.

c). Vas deferens atau saluran sperma (duktus deferens)

merupakan saluran lurus yang mengarah ke atas dan merupakan lanjutan dari epididimis. Vas deferens tidak menempel pada testis dan ujung salurannya terdapat di dalam kelenjar prostat. Vas deferens berfungsi sebagai saluran tempat jalannya sperma dari epididimis menuju kantung semen atau kantung mani (vesikula seminalis).

d). Saluran ejakulasi

merupakan saluran pendek yang menghubungkan kantung semen dengan uretra. Saluran ini berfungsi untuk mengeluarkan sperma agar masuk ke dalam uretra.

e). Uretra

merupakan saluran akhir reproduksi yang terdapat di dalam penis. berfungsi sebagai saluran kelamin yang berasal dari kantung semen dan saluran untuk membuang urin dari kantung kemih.

f). Kelenjar Asesoris

Selama sperma melalui saluran pengeluaran, terjadi penambahan berbagai getah kelamin yang dihasilkan oleh kelenjar asesoris. Getah-getah ini berfungsi untuk mempertahankan kelangsungan hidup dan pergerakakan sperma. Kelenjar asesoris merupakan kelenjar kelamin yang terdiri dari vesikula seminalis, kelenjar prostat dan kelenjar Cowper.
(1). Vesikula seminalis kantung semen (kantung mani)

merupakan kelenjar berlekuk-lekuk yang terletak di belakang kantung kemih. Dinding vesikula seminalis menghasilkan zat makanan yang merupakan sumber makanan bagi sperma.

(2).  Kelenjar prostat

melingkari bagian atas uretra dan terletak di bagian bawah kantung kemih. Kelenjar prostat menghasilkan getah yang mengandung kolesterol, garam dan fosfolipid yang berperan untuk kelangsungan hidup sperma.

(3).  Kelenjar Cowper (kelenjar bulbouretra)

merupakan kelenjar yang salurannya langsung menuju uretra. Kelenjar Cowper menghasilkan getah yang bersifat alkali (basa).

2). Organ Reproduksi Luar

terdiri dari penis dan skrotum.

a). Penis

terdiri dari tiga rongga yang berisi jaringan spons. Dua rongga yang terletak di bagian atas berupa jaringan spons korpus kavernosa. Satu rongga lagi berada di bagian bawah yang berupa jaringan spons korpus spongiosum yang membungkus uretra. Uretra pada penis dikelilingi oleh jaringan erektil yang rongga-rongganya banyak mengandung pembuluh darah dan ujung-ujung saraf perasa. Bila ada suatu rangsangan, rongga tersebut akan terisi penuh oleh darah sehingga penis menjadi tegang dan mengembang (ereksi).

b). Skrotum(kantung pelir)

merupakan kantung yang di dalamnya berisi testis. Skrotum berjumlah sepasang, yaitu skrotum kanan dan skrotum kiri. Di antara skrotum kanan dan skrotum kiri dibatasi oleh sekat yang berupa jaringan ikat dan otot polos (otot dartos). Otot dartos berfungsi untuk menggerakan skrotum sehingga dapat mengerut dan mengendur. Di dalam skrotum juga tedapat serat-serat otot yang berasal dari penerusan otot lurik dinding perut yang disebut otot kremaster. Otot ini bertindak sebagai pengatur suhu lingkungan testis agar kondisinya stabil.

Proses pembentukan sperma (spermatogenesis) membutuhkan suhu yang stabil, yaitu beberapa derajat lebih rendah daripada suhu tubuh.

 Gambar 10.23. Alat kelamin pria

2. Reproduksi perempuan

Alat reproduksi pada perempuan terdiri atas sepasang ovarium (indung telur) yang terletak di rongga perut, saluran telur (oviduk/tuba Fallopii), uterus (rahim), vagina dan organ kelamin bagian luar. Ovarium merupakan kelenjar kelamin perempuan yang berfungsi untuk memproduksi ovum dan menyekresi hormon estrogen dan progesteron. Saluran telur berfungsi untuk menyalurkan ovum ke arah rahim dengan gerakan peristaltik dan dibantu oleh gerakan silia yang terdapat di dindingnya. Panjang saluran ini sekitar 12 cm dan ujungnya berbentuk corong. Uterus (rahim) berfungsi sebagai tempat berkembangnya embrio, dinding uterus tebal, panjang sekitar 7,5 cm, dan lebar sekitar 5 cm. Selama kehamilan uterus mampu mengembang sampai 500 kali.Vagina merupakan saluran yang terletak di bawah uterus sebagai tempat bagi penis pada saat kopulasi dan sebagai jalan bayi pada proses persalinan. Organ kelamin luar meliputi bagian-bagian sebagai berikut Klitoris (kelentit), yaitu struktur yang homolog dengan penis. Vulva, terdiri atas labium mayor (bibir besar) dan labium minor (bibir kecil). Lubang saluran kencing, merupakan saluran terluar uretra Lubang vagina, merupakan ujung terluar vagina Fundus, yaitu bagian lipat paha

Gambar 10.24. Alat kelamin wanita