BAB VI

BAB VI

Geografi dalam Kehidupan Makhluk Hidup

Biogeografi adalah ilmu yang mempelajari tentang penyebaran organisme di muka bumi. Organisme yang dipelajari mencakup organisme yang masih hidup dan organisme yang sudah punah.

Dalam biogeografi dipelajari bahwa penyebaran organisme dari suatu tempat ke tempat lainnya melintasi berbagai faktor penghalang. Faktor-faktor penghalang ini menjadi pengendali penyebaran organisme. Faktor penghalang yang utama adalah iklim dan topografi. Selain itu, faktor penghalang reproduksi dan endemisme menjadi pengendali penyebaran organisme.

Studi tentang penyebarn spesies menunjukkan, spesies-spesies  berasal dari suatu tempat, namun selanjutnya menyebar ke berbagai daerah. Organisme tersebut kemudian mengadakan diferensiasi menjadi subspesies baru dan spesies yang cocok terhadap daerah yang ditempatinya.

Akibat dari hal tersebut di atas maka di permukaan bumi ini terbentuk kelompok-kelompok hewan dan tumbuhan yang menempati daerah yang berbeda-beda. Luas daerah yang dapat ditempati tumbuhan maupun hewan, berkaitan dengan kesempatan dan kemampuan mengadakan penyebaran. Biogeografi mempelajari penyebaran hewan maupun tumbuhan di permukaan bumi. Ilmu yang mempelajari peyebaran hewan di permukaan bumi disebut zoogeografi.

Penyebaran hewan berdasarkan luas cakupannya dapat dibedakan menjadi cakupan geografis, cakupan geologis, dan cakupan ekologis. Cakupan geografis yaitu daerah penyebarannya meliputi daratan dan sistem perairan. Cakupan geologis, yaitu keadaan daratan dan lautan di masa lampau. Cakupan ekologis adalah daerah penyebarannya dengan kondisi lingkungan yang sesuai.

B.   Pembagian Wilayah Berdasarkan Iklim

Iklim adalah keadaan cuaca rata-rata, meliputi daerah yang luas dan waktunya lama (30 tahun). Ilmu yang mempelajari iklim disebut Klimatologi. Unsur-unsur iklim antara lain meliputi letak garis lintang, letak tinggi tempat, suhu udara, kelembaban udara, curah hujan, pengaruh arus laut, pengaruh topografi dan vegetasi. Iklim berdasarkan letak garis lintang disebut juga iklim matahari.

1.     Iklim Matahari

Iklim matahari disebut juga iklim garis lintang, karena didasarkan atas letak lintang suatu wilayah di permukaan bumi. Iklim ini dibedakan menjadi empat macam, yaitu :

a.    Iklim tropis, terletak antara 23½º LU – 23½º LS. Cirinya suhu udara selalu tinggi dan curah hujan juga tinggi.

b.    Iklim sub tropis, terletak antara 23½º – 40o baik di belahan bumi utara maupun belahan bumi selatan. Cirinya tekanan udara selalu tinggi dan kering. Oleh sebab itu pada wilayah ini banyak dijumpai gurun pasir dan savana.

c.    Iklim sedang, terletak antara 40o – 66½º baik di belahan bumi utara mapun belahan bumi selatan. Cirinya daerah ini memiliki empat musim, yaitu musim panas, gugur, dingin, dan semi.

d.    Iklim dingin atau kutub, terletak antara 66½º – 90º, baik di belahan bumi utara maupun belahan bumi selatan. Cirinya suhu udara sangat dingin.

          Berdasarkan klasifikasi ini Indonesia termasuk beriklim tropis, karena seluruh wilayah Indonesia berada di antara garis balik utara (23½º LU) dan garis balik selatan (23½º LS). Ingatkah kalian bahwa Indonesia berada 6º LU s/d 11º LS.

2.    Iklim Yunghuhn

Yunghuhn membuat klasifikasi iklim berdasarkan ketinggian tempat dan tanaman budidaya yang dapat tumbuh di daerah tersebut. Kita tahu bahwa semakin tinggi tempat maka suhu makin dingin. Oleh sebab itu tanaman budidaya yang dapat tumbuh akan berbeda-beda. Berikut pembagian iklim menurut Yunghuhn.

      Sejarah geologi

Kira-kira 200  juta tahun yang lalu, yaitu pada periode jurasik awal, benua-benua utama bersatu dalam superbenua (supercontinent) yang disebutPangaea. Hipotesis ini disampaikan seorang ilmuwan Jerman. Alfred Weneger pada tahun 1915. hipotesis ini disampaikan lewat bukunya yang berjudul Asal-usul Benua-benua dan Lautan.

Pada awal tahun 1960-an, bukti-bukti mengenai pergerakan/pergeseran benua (continental drift) berhasil ditemukan. Benua-benua yang tergabung dalam Pangea mulai memisah secara bertahap. Terbukanya laut Atlantik Selatan dimulai kira-kira 125-130 juta tahun lalu, sehingga Afrika dan Amerika  Selatan bersatu secara langsung. Namun, Amerika Selatan juga telah bergerak perlahan ke Amerika Barat dan keduanya dihubungkan tanah genting Panama. Ini terjadi kira-kira 3,6 juta tahun yang lalu. Saat “jembatan” Panama terbentuk secara sempurna, beberapa hewan dan tumbuhan dari Amerika Selatan termasuk Oposum dan Armadillo bermigrasi ke Amerika Barat.  Pada saat yang bersamaan beberapa hewn dan tumbuhan dari Amerika Barat seperti oak, hewan rusa, dan beruang bermigrasi ke Amerika Selatan. Jadi perubahan posisi baik dalam skala besar maupun kecil berpengaruh besar dalam pola distribusi organisme, seperti yang kita saksikan saat ini. Contoh lain adalah burung-burung yang tidak dapat terbang, misalnya ostriks, rhea, emu, kasuari dan kiwi terlihat memiliki divergensi percabangan sangat awal dalam perjalanan evolusi dari semua kelompok burung lainnya. Akibatnya terjadilah subspesies tadi.

Australia adalah contoh yang sesuai untuk mengetahui bagaimana gerakan benua-benua memengaruhi sifat dan distribusi organisme. Sampai kira-kira 53 juta tahun lalu, Australia dihubungkan dengan Antartika. Hewan khas Australi, yaitu mamalia berkantung (marsupialia), yang ada pula meski sedikit di Amerika Selatan, secara nyata terlihat sudah bergerak di antara kedua benua ini lewat Antartika.

          Penghambat Fisik

Faktor penghambat fisik disebut juga penghalang geografi atau barrier (isolasi geografi) seperti daratan (land barrier), perairan (water barrier), dan penggentingan daratan (isthmus). Contohnya adalah: gunung yang tinggi, padang pasir, sungai atau lautan membatasi penyebaran dan kompetisi dari suatu spesies. Contoh kasusnya adalah terjadinya subspesies burung finch di kepulauan Galapagos akibat isolasi geografis. Di kepulauan tersebut, Charles Darwin menemukan 14 spesies burung finch yang diduga berasal dari satu jenis burung finch dari Amerika Selatan. Perbedaan burung finch tersebut akibat keadaan lingkungan yang berbeda. Perbedaannya terletak pada ukuran dan bentuk paruhnya. Perbedaan ini ada hubungannya dengan jenis makanan.

Kita mengetahui bahwa makhluk hidup itu berkembangbiak, misalnya bagi makhluk yang hidup di daratan, air merupakan hambatan (water barrier) sedangkan sebaliknya bagi makhluk air, daratan merupakan hambatan (land barrier). Daratan yang sempit juga dapat menjadi hambatan, misalnya Costarica di Amerika Tengah merupakan hambatan berupa filter atau saringan Persebaran makhluk daratan Amerika Utara dan Amerika Selatan. Selat Panama merupakan filter makhluk hidup di Samudra Atlantik dan Pasifik. Sebaliknya, kepulauan dapat menjadi  jembatan penyebrangan antara Eurasia dan Australia.

Penyebaran hewan dari protozoa sampai mamalia sebagian terjadi secara dinamis. Penyebaran secara dinamis artinya hewan melakukan penyebaran oleh dirinya sendiri. Faktor luar yang mempengaruhi penyebaran hewan maupun tumbuhan dan biasanya menghambat dinamakan “barier” atau “sawar”. Sawar ini dapat dibedakan menjadi sawar fisik, sawar iklim, dan sawar biologis.

Sawar fisik air menjadi penghambat penyebaran hewan darat dan sebaliknya sawar fisik darat menjadi penghambat penyebaran hewan air. Misalnya katak tidak apat hidup pada air asin. Jadi salinitas merupakan penghambat bagi penyebaran hewan katak. Adapun luas benua menjadi hambatan bagi penyebaran hewan air.

Sawar iklim seperti temperatur rata-rata, musim, kelembapan, kuat lemahnya penyinaran serta lamanya peyinaran sinar matahari. Sedangkan sawar biologis adalah tidak adanya makanan, adanya predator, competitor, pesaing atau adanya penyakit. Penyebaran suatu jenis serangga dibatasi penyebarannya oleh jenis tanaman sebagai makanan, tempat berlindung, dan tempat untuk reproduksi. Pada kenyataannya, ketiga jenis sawar tersebut bekerja secara terpadu untuk mempengaruhi atau menghambat penyebaran suatu biota. Hal lain yang dapat menghambat penyebaran biota adalah rendahnya toleransi terhadap kondisi faktor lingkungan yang maksimum atau minimum. Hukum toleransi minimum Liebig yang menyatakan bahwa ketahanan makhluk hidup disebabkan oleh adanya faktor esensil tetapi berada dalam kondisi yang minimum dan individu tersebut memiliki daya toleransi yang rendah untuk dapat beradaptasi. Bintang laut hidup pada berbagai kadar garam tetapi bintang laut hanya dapat berkembangbiak pada air yang kadar garamnya sangat rendah.

Tiga faktor inilah yang menentukan adanya variabilitas biogeografi, namun tentunya ada faktor  lain yang menentukan variabilitas yaitu variasi genetic hasil perkawinan dan mutasi genetic.

BAB V

BAB V

BIOTEKNOLOGI

Reproduksi terbagi menjadi 2, yaitu reproduksi secara seksual dan reproduksi secara aseksual. Reproduksi secara seksual yaitu dilakukan melalui perkawinan yang melibatkan 2 individu, seperti yang terjadi pada manusia dan hewan. Sedangkan reproduksi secara aseksual tidak melibatkan individu lain, karena tidak melalui perkawinan. Misalnya yang terjadi pada bakteri atau amoeba. Ia membelah selnya sendiri untuk mempertahankan jenisnya. Kemudian terjadi pada kebanyakan tumbuhan. Mereka bereproduksi secara tidak kawin.

Masing – masing dari cara reproduksi tersebut memiliki kelebihan dan kekurangan. Kelebihan dari reproduksi secara seksual, yaitu adanya komunikasi dalam proses reproduksinya itu sendiri, adanya bantuan dari pasangan dalam membentuk keturunannya hingga mendidik anaknya berdua. Itu yang terjadi pada manusia. Tidak seperti halnya pada tumbuhan yang tidak bisa melakukan hal serupa. Adapun kelemahan dari reproduksi secara seksual, yaitu keterkaitan yang erat antara 2 individu yang hendak bereproduksi ini dengan calon keturunannya ( faktor genetik ). Biasanya kekurangan yang terdapat pada orangtua, dapat terjadi dan diturunkan kepada anaknya. Misalnya si ibu kondisinya sehat jasmani dan rohani, namun si ayah mempunyai satu penyakit atau misalnya cacat fisik. Ada kemungkinan kekurangan yang terdapat pada ayahnya ini menurun kepada anaknya. Menurut saya itulah kelemahannya. Kemudian pada reproduksi secara aseksual dapat kita simpulkan sebagai kebalikan dari reproduksi seksual

Reproduksi aseksual adalah proses reproduksi dimana keturunan timbul dari orang tua tunggal, dan mewarisi gen dari satu orang tua. Aseksual adalah reproduksi yang tidak melibatkan meiosis, ploidi pengurangan, atau fertilisasi. Sebuah definisi yang lebih ketat adalah agamogenesis yang adalah reproduksi tanpa fusi gamet. Reproduksi aseksual adalah bentuk reproduksi organisme bersel tunggal seperti archaea, bakteri, dan protista. Banyak tanaman dan jamur bereproduksi secara aseksual juga.

Sementara semua prokariota bereproduksi secara aseksual (tanpa pembentukan dan fusi gamet), mekanisme transfer gen lateral yang seperti konjugasi, transformasi, dan transduksi kadang-kadang disamakan dengan reproduksi seksual. Kurang lengkapnya reproduksi seksual relatif jarang terjadi di antara organisme multiseluler, terutama hewan.

Hal ini tidak sepenuhnya mengerti mengapa kemampuan untuk bereproduksi secara seksual begitu umum di antara mereka. Hipotesis saat ini menunjukkan bahwa reproduksi aseksual mungkin memiliki manfaat jangka pendek ketika pertumbuhan penduduk yang cepat adalah penting atau dalam lingkungan yang stabil, sedangkan reproduksi seksual menawarkan keuntungan bersih dengan generasi yang lebih cepat memungkinkan keragaman genetik, memungkinkan adaptasi terhadap perubahan lingkungan. Kendala perkembangan mungkin mendasari mengapa beberapa hewan telah melepaskan reproduksi seksual sepenuhnya dalam siklus hidup mereka.

Reproduksi aseksual misalnya Membelah diri, Tunas (Reproduksi), Reproduksi vegetatif, Fragmentasi, Sporogenesis, Partenogenesis, dan Apomiksis.

Perkembangbiakan seksual melibatkan penyatuan serbuk sari (jantan) dan sel telur (betina) untuk memproduksi biji. Sebuah biji tersusun atas tiga bagian yaitu kulit biji sebagai pelindung biji, endosperma sebagai cadangan makanan, dan embrio yang merupakan calon tanaman. Ketika biji telah dewasa dan berada pada lingkungan yang sesuai maka biji akan mulai berkecambah. Secara umum, terdapat dua tipe pembiakan secara seksual yaitu isogami dan heterogami

Isogami

Isogami adalah tipe perkembangbiakan dengan dua gamet yang dihasilkan oleh kedua tetua tidak berbeda satu sama lain atau sama secara morfologis sehingga dinamakan ‘’isogametes’’. Peleburan dua gamet yang terjadi dinamakan conjugation dan zigot yang dihasilkan dinamakan zygospore. Metode isogami dijumpai pada tanaman golongan rendah seperti Mucor sp.

Heterogami

Pada heterogami, gamet yang dihasilkan oleh kedua tetuanya berbeda secara morfologis sehingga dinamakan heterogametes. Tanaman yang menghasilkan dua gamet yang berbeda dinamakan heterogamous. Peleburan gamet jantan dan betina dinamakan fertilization. Heterogami dijumpai pada tanaman berbunga dan digolongkan menjadi apomiksis dan amphimiksis.

Bioteknologi adalah cabang ilmu yang mempelajari pemanfaatan makhluk hidup (bakteri, fungi, virus, dan lain-lain) maupun produk dari makhluk hidup (enzim, alkohol) dalam proses produksi untuk menghasilkan barang dan jasa. Dewasa ini, perkembangan bioteknologi tidak hanya didasari pada biologi semata, tetapi juga pada ilmu-ilmu terapan dan murni lain, seperti biokimia, komputer, biologi molekular, mikrobiologi, genetika, kimia, matematika, dan lain sebagainya. Dengan kata lain, bioteknologi adalah ilmu terapan yang menggabungkan berbagai cabang ilmu dalam proses produksi barang dan jasa.

Bioteknologi secara sederhana sudah dikenal oleh manusia sejak ribuan tahun yang lalu. Sebagai contoh, di bidang teknologi pangan adalah pembuatan bir, roti, maupun keju yang sudah dikenal sejak abad ke-19, pemuliaan tanaman untuk menghasilkan varietas-varietas baru di bidang pertanian, serta pemuliaan dan reproduksi hewan. Di bidang medis, penerapan bioteknologi pada masa lalu dibuktikan antara lain dengan penemuan vaksin, antibiotik, dan insulin walaupun masih dalam jumlah yang terbatas akibat proses fermentasi yang tidak sempurna. Perubahan signifikan terjadi setelah penemuan bioreaktor oleh Louis Pasteur. Dengan alat ini, produksi antibiotik maupun vaksin dapat dilakukan secara massal.

Pada masa ini, bioteknologi berkembang sangat pesat, terutama di negara negara maju. Kemajuan ini ditandai dengan ditemukannya berbagai macam teknologi semisal rekayasa genetika, kultur jaringan, DNA rekombinan, pengembangbiakan sel induk, kloning, dan lain-lain. Teknologi ini memungkinkan kita untuk memperoleh penyembuhan penyakit-penyakit genetik maupun kronis yang belum dapat disembuhkan, seperti kanker ataupun AIDS. Penelitian di bidang pengembangan sel induk juga memungkinkan para penderita stroke ataupun penyakit lain yang mengakibatkan kehilangan atau kerusakan pada jaringan tubuh dapat sembuh seperti sediakala. Di bidang pangan, dengan menggunakan teknologi rekayasa genetika, kultur jaringan dan DNA rekombinan, dapat dihasilkan tanaman dengan sifat dan produk unggul karena mengandung zat gizi yang lebih jika dibandingkan tanaman biasa, serta juga lebih tahan terhadap hama maupun tekanan lingkungan. Penerapan bioteknologi pada masa ini juga dapat dijumpai pada pelestarian lingkungan hidup dari polusi. Sebagai contoh, pada penguraian minyak bumi yang tertumpah ke laut oleh bakteri, dan penguraian zat-zat yang bersifat toksik (racun) di sungai atau laut dengan menggunakan bakteri jenis baru.

Kemajuan di bidang bioteknologi tak lepas dari berbagai kontroversi yang melingkupi perkembangan teknologinya. Sebagai contoh, teknologi kloning dan rekayasa genetika terhadap tanaman pangan mendapat kecaman dari bermacam-macam golongan. Bioteknologi secara umum berarti meningkatkan kualitas suatu organisme melalui aplikasi teknologi. Aplikasi teknologi tersebut dapat memodifikasi fungsi biologis suatu organisme dengan menambahkan gen dari organisme lain atau merekayasa gen pada organisme tersebut. Perubahan sifat Biologis melalui rekayasa genetika tersebut menyebabkan “lahirnya organisme baru” produk bioteknologi dengan sifat – sifat yang menguntungkan bagi manusia. Produk bioteknologi, antara lain:

• Jagung resisten hama serangga
• Kapas resisten hama serangga
• Pepaya resisten virus
• Enzim pemacu produksi susu pada sapi
• Padi mengandung vitamin A
• Pisang mengandung vaksin hepatitis

Kultur jaringan

Suatu metode untuk mengisolasi bagian dari tanaman seperti sekelompok sel atau jaringan yang ditumbuhkan dengan kondisi aseptik, sehingga bagian tanaman tersebut dapat memperbanyak diri tumbuh menjadi tanaman lengkap kembali.

Cara:
Dapat dilakukan melalui tiga cara, yaitu melalui perbanyakan tunas dari mata tunas apikal, melalui pembentukan tunas adventif, dan embriogenesis somatik, baik secara langsung maupun melalui tahap pembentukan kalus.Ada beberapa tipe jaringan yang digunakan sebagai eksplan dalam pengerjaan kultur jaringan.Pertama adalah jaringan muda yang belum mengalami diferensiasi dan masih aktif membelah (meristematik) sehingga memiliki kemampuan regenerasi yang tinggi. Jaringan tipe pertama ini biasa ditemukan pada tunas apikal, tunas aksiler, bagian tepi daun, ujung akar, maupun kambium batang. Tipe jaringan yang kedua adalah jaringan parenkima, yaitu jaringan penyusun tanaman muda yang sudah mengalami diferensiasi dan menjalankan fungsinya. Contoh jaringan tersebut adalah jaringan daun yang sudah berfotosintesis dan jaringan batang atau akar yang berfungsi sebagai tempat cadangan makanan.

Keuntungan:
1. Tidak tergantung musim.
2. Dapat diproduksi dalam jumlah banyak dengan cepat.
3. Bibit seragam dan bebas penyakit (menggunakan organ tertentu).
4. Pengangkutan bibit realtif murah.
5. Dalam proses pembibitan bebas hama, penyakit, dll.

Kerugian:
1. Mahal dan sulit.
2. Membutuhkan investasi tinggi untuk laboratorium, peralatan, dan perlengkapan.
3. Dibutuhkan SDM handal.
4. Kurang kokoh pada akar.

Kloning

proses menghasilkan individu-individu dari jenis yang sama (populasi) yang identik secara genetik. Kloning merupakan proses reproduksi aseksual yang biasa terjadi di alam dan dialami oleh banyak bakteria, serangga, atau tumbuhan. Dalam bioteknologi, kloning merujuk pada berbagai usaha-usaha yang dilakukan manusia untuk menghasilkan salinan berkas DNA atau gen, sel, atau organisme. Arti lain kloning digunakan pula di luar ilmu-ilmu hayati.

Cara: Cara pertama, kloning dilakukan dengan mengambil inti sel (nucleus of cells) pendonor yang kemudian ditanamkan ke dalam ovum lain yang nukleusnya telah dikosongkan. Cara kedua, kloning dilakukan dengan menggunakan inti sel (nucleus) itu sendiri, dari sel telur milik sendiri bukan dari pendonor. Cara ketiga, cloning dilakukan dengan menanamkan inti sel (nucleus) jantan ke dalam ovum wanita yang telah dikosongkan nukleusnya. Cara keempat, kloning dilakukan dengan cara pembuahan (fertilization) ovum oleh sperma yang dengan proses tertentu.

Keuntungan:
1. Menghasilkan hewan dengan memiliki ciri morfologi dan fisiologi yang sama.
2. Menghasilkan hewan dengan jumlah banyak dan waktu singkat.
3. Menghasilkan bibit unggul yang mempunyai nilai ekonomi tinggi.

Kerugian:
1. Mudah terserang penyakit.
2. Biayanya mahal
3. Menghentikan evolusi alamiah pada makhluk hidup.

Rekombinasi gen

proses pemutusan seunting bahan genetika (biasanya DNA, namun juga bisa RNA) yang kemudian diikuti oleh penggabungan dengan molekul DNA lainnya. Pada eukariota rekombinasi biasanya terjadi selama meiosis sebagai pindah silang kromosom antara kromosom yang berpasangan. Proses ini menyebabkan keturunan suatu makhluk hidup memiliki kombinasi gen yang berbeda dari orang tuanya, dan dapat menghasilkan alel kimerik yang baru

Cara:
Secara alami, rekombinasi gen terjadi saat pembelahan meiosis terjadi, yaitu ketika fase yang disebut sebagai “pindah silang” atau crossing over, pada profase. Pada fase itu, gen-gen dari pasangan kromosom homolog saling bertukaran. Seperti kita ketahui, manusia memiliki 2 set kromosom yang saling berpasangan, satu set kromosom yang membawa sifat-sifat ayah, dan satu set kromosom yang membawa sifat-sifat ibu. Pada pembelahan mitosis (perbanyakan sel), kedua set kromosom tersebut akan diperbanyak apa adanya, jadi tidak ada perubahan susunan gen. Namun, pada saat pembelahan meiosis, yaitu pada pembentukan sel gamet, pindah silang, sehingga satu set kromosom hasil dari pembelahan meiosis akan membawa kombinasi sifat ayah dan sifat ibu. Secara buatan, rekombinasi gen merupakan salah satu alat bioteknologi untuk membuat GMO ( Genetically Modified Organism), yaitu organisme yang telah dimodifikasi genetik nya. Para ahli telah berhasil menghilangkan, menambahkan, atau menukar gen-gen tertentu sehingga didapat sifat-sifat baru yang disukai. Umumnya organisme yang dimodifikasi adalah bakteri, karena struktur genetisnya lebih sederhana dibandingkan organisme yang lebih tinggi. Salah satu contoh yang paling populer adalah penyisipan gen pembuat insulin ke dalam genom bakteri Escherichia coli, sehingga bakteri tersebut dapat memproduksi hormon insulin untuk para penderita diabetes.

Keuntungan:
1. Keturunan suatu makhluk hidup memiliki kombinasi gen yang berbeda dari orang tuanya.
2. Mengijinkan organis me yang bereproduksi secara seksual menghindari Rachet Muller,

Kerugian:
1. Petani akan menderita kerugian karena penanam modal besar memperoleh tanaman transgenik kualitas unggul.
2. Pencemaran biologis akibat pelepasan organisme transgenik ke alam bebas.
3. Alergi yang disebabkan oleh makanan dari produk rekayasa genetika.

Kawin suntik

Inseminasi Buatan (IB) atau kawin suntik adalah suatu cara atau teknik untuk memasukkan mani (sperma atau semen) yang telah dicairkan dan telah diproses terlebih dahulu yang berasal dari ternak jantan ke dalam saluran alat kelamin betina dengan menggunakan metode dan alat khusus yang disebut ‘insemination gun’.

Cara: Dengan menyuntikkan sperma ke dalam ovum dengan cara tertentu.

Keuntungan:
1. Apabila identifikasi birahi (estrus) dan waktu pelaksanaan IB tidak tepat maka tidak akan terjadi terjadi kebuntingan.
2. Akan terjadi kesulitan kelahiran (distokia), apabila semen beku yang digunakan berasal dari pejantan dengan breed / turunan yang besar dan diinseminasikan pada sapi betina keturunan / breed kecil.
3. Bisa terjadi kawin sedarah (inbreeding) apabila menggunakan semen beku dari pejantan yang sama dalam jangka waktu yang lama.
4. Dapat menyebabkan menurunnya sifat-sifat genetik yang jelek apabila pejantan donor tidak dipantau sifat genetiknya dengan baik (tidak melalui suatu progeny test).

Kerugian:
1. Apabila identifikasi birahi (estrus) dan waktu pelaksanaan IB tidak tepat maka tidak akan terjadi terjadi kebuntingan;
2. Akan terjadi kesulitan kelahiran (distokia), apabila semen beku yang digunakan berasal dari pejantan dengan breed / turunan yang besar dan diinseminasikan pada sapi betina keturunan / breed kecil;
3. Bisa terjadi kawin sedarah (inbreeding) apabila menggunakan semen beku dari pejantan yang sama dalam jangka waktu yang lama;
4. Dapat menyebabkan menurunnya sifat-sifat genetik yang jelek apabila pejantan donor tidak dipantau sifat genetiknya dengan baik (tidak melalui suatu progeny test).

Hidroponik

berasal dari kata Yunani yaitu hydro yang berarti air dan ponos yang artinya daya. Jadi hidroponik berarti budidaya tanaman yang mamanfaatkan air dan tanpa menggunakan tanah sebagai media tanam atau soilles.

Cara:
Apabila semua bahan sudah siap, pertama-tama ambil kawat kasa nilon letakkan di dasar pot. Kemudian masukkan pecahan batu bata selapis, diatasnya diberi batu apung dan batu zeolit hingga sepertiga bagian dari pot yang digunakan. Setelah itu, ambil tanaman yang siap dipindahkan dari polybag ke pot, caranya bersihkan akar tanaman yang selama ini sudah tumbuh di polybag tersebut dengan cara melarutkan media tanamnya (tanah) kedalam air. Setelah akar-akarnya kelihatan bersih, kemudian kita amati kembali akar tersebut. Bila ditengarai ada akar yang rusak ataupun terlalu panjang (disesuaikan dengan besarnya tanaman maskot dan pot) sebaiknya dipotong. Demikian juga untuk daunnya, apabila terlalu rimbun perlu untuk dikurangi. Kemudian bibit ditanam dalam pot yang sudah terisi bahan sepertiga bagian dan lanjutkan penambahan media tanam hingga dua pertiga bagian pot.

Keuntungan

1. Tidak tergantung pada luas lahan.
2. Mencegah gulma.
3. Kualitas buah lebih baik.
4. Tidak tergantung musim.
5. Pemberian pupuk dpaat dihitung lebih cermat.
6. Terhindar dari penyakit yang berasal dari tanah.

Kerugian: Biayanya mahal.

Mutasi pada tumbuhan

Perubahan yang terjadi pada bahan genetik (DNA maupun RNA), baik pada taraf urutan gen (disebut mutasi titik) maupun pada taraf kromosom. Mutasi pada tingkat kromosomal biasanya disebut aberasi. Mutasi pada gen dapat mengarah pada munculnya alel baru dan menjadi dasar bagi kalangan pendukung evolusi mengenai munculnya variasi-variasi baru pada spesies.
Cara
Perubahan yang terjadi pada bahan genetik (DNA maupun RNA), baik pada taraf urutan gen (disebut mutasi titik) maupun pada taraf kromosom. Mutasi pada tingkat kromosomal biasanya disebut aberasi. Mutasi pada gen dapat mengarah pada munculnya alel baru dan menjadi dasar bagi kalangan pendukung evolusi mengenai munculnya variasi-variasi baru pada spesies.
Keuntungan
1. masa pertumbuhan pendek dan berumur pendek
2. cepat menghasilkan buah
3. tahan terhadap hama dan penyakit
4. produksi tinggi atau banyak
5. enak rasanya

Kerugian: Tidak dapat membentuk alat perkembangbiakkan.

Reproduksi Seksual ( Generatif )
Reproduksi biologis atau reproduksi seksual dalah suatu proses biologis penggunaan seks secara rutin dimana individu organisme baru diproduksi.
Reproduksi adalah cara dasar mempertahankan diri yang dilakukan oleh semua bentuk kehidupan; setiap individu organisme ada sebagai hasil dari suatu proses reproduksi oleh pendahulunya. Cara reproduksi secara umum dibagi menjadi dua jenis: seksual dan aseksual.
Dalam reproduksi aseksual, suatu individu dapat melakukan reproduksi tanpa keterlibatan individu lain dari spesies yang sama. Pembelahan sel bakteri menjadi dua sel anak adalah contoh dari reproduksi aseksual. Walaupun demikian, reproduksi aseksual tidak dibatasi kepada organisme bersel satu. Kebanyakan tumbuhan juga memiliki kemampuan untuk melakukan reproduksi aseksual.
Reproduksi seksual membutuhkan keterlibatan dua individu, biasanya dari jenis kelamin yang berbeda. Reproduksi manusia normal adalah contoh umum reproduksi seksual. Secara umum, organisme yang lebih kompleks melakukan reproduksi secara seksual, sedangkan organisme yang lebih sederhana, biasanya satu sel, bereproduksi secara aseksual.
Pada reproduksi seksual/generatif terjadi persatuan dua macam gamet dari dua individu yang berbeda jenis kelaminnya, sehingga terjadi percampuran materi genetik yang memungkinkan terbentuknya individu baru dengan sifat baru.
Pada organisme tingkat tinggi mempunyai dua macam gamet, gamet jantan atau spermatozoa dan gamet betina atau sel telur, kedua macam gamet tersebut dapat dibedakan baik dari bentuk, ukuran dan kelakuannya, kondisi gamet yang demikian disebut heterogamet.
Peleburan dua macam gamet tersebut disebut singami. Peristiwa singami didahului dengan peristiwa fertilisasi (pembuahan) yaitu pertemuan sperma dengan sel telur.
Pada organiseme sederhana tidak dapat dibedakan gamet jantan dan gamet betina karena keduanya sama, dan disebut isogamet. Bila salah satu lebih besar dari lainnya disebut anisogamet.
Reproduksi Aseksual ( Vegetatif )
Reproduksi Vegetatif adalah cara reproduksi makhluk hidup secara aseksual (tanpa adanya peleburan sel kelamin jantan dan betina). Reproduksi Vegetatif bisa terjadi secara alami maupun buatan.
Vegetatif Alami
Vegetatif Alami adalah reproduksi aseksual yang terjadi tanpa campur tangan pihak lain seperti manusia.
Pada tumbuhan
* Umbi batang. Contoh: ubi jalar, kentang
* Umbi lapis. Contoh: bawang merah, bawang putih
* Umbi akar. Contoh: wortel, singkong
* Geragih atau stolon. Contoh: arbei, stroberi
* Rizoma. Contoh: lengkuas, jahe
* Tunas. Contoh: kelapa
* Tunas adventif. Contoh: cocor bebek
Pada hewan
* Tunas. Contoh: Hydra, Ubur-ubur, Porifera
* Fragmentasi. Contoh: Planaria, mawar laut
* Membelah diri. Contoh: Amoeba
* Parthenogenesis. Contoh: serangga seperti lebah, kutu daun
Vegetatif Buatan
Vegetatif Buatan adalah reproduksi aseksual yang terjadi karena bantuan pihak lain seperti manusia.
* Stek
* Cangkok
* Okulasi
* Enten
* Merunduk
* Kloning
Individu baru (keturunannya) yang terbentuk mempunyai ciri dan sifat yang sama dengan induknya. Individu-individu sejenis yang terbentuk secara reproduksi aseksual dikatakan termasuk dalam satu klon, sehingga anggota dari satu klon mempunyai susunan genetik yang sama.
Reproduksi aseksual dapat dibagi atas lima jenis, yaitu :
1. Fisi
2. Pembentukan spora
3. Pembentukan tunas
4. Fragmentasi
5. Propagasi vegetatif
1. Fisi
Fisi terjadi pada organisme bersel satu. Pada proses fisi individu terbelah menjadi dua bagian yang sama.
Contoh :
– Pada pembelahan sel bakteri.
– Pada Plasmodum, reproduksi dengan fisi berganda, yaitu inti sel membelah berulang kali dan kemudian setiap anak inti dikelilingi sitoplasma. Proses ini disebut skizogoni, sel yang mengalami skizogoni disebut skizon.
2.
Pembentukan spora
Dibentuk di dalam tubuh induknya dengan cara pembelahan sel. Bila kondisi lingkungan baik, maka spora akan berkecambah dan tumbuh menjadi individu baru, spora dihasilkan oleh jamur, lumut, paku, sporozoa (salah satu kelas protozoa) dan kadang-kadang juga dihasilkan oleh bakteri.
3. Pembentukan tunas
Organisme tertentu dapat membentuk tunas, berupa tonjolan kecil yang akan berkembang dan kemudian mempunyai bentuk seperti induknya dengan ukuran kecil. Kemudian tunas ini akan lepas dari induknya dan dapat hidup sebagai individu baru. Pembentukan tunas merupakan ciri khas sel ragi dan Hydra (sejenis Coelenterata).
4. Fragmentasi
Kadang-kadang satu organisme patah menjadi dua bagian atau lebih, kemudian setiap bagian akan tumbuh menjadi individu baru yang sama seperti induknya. Peristiwa fragmentasi bergantung pada kemampuan regenerasi yaitu kemampuan memperbaiki jaringan atau organ yang telah hilang. Fragmentasi terjadi antara lain pada hewan spons (Porifera), cacing pipih, algae berbentuk benang.
5. Propagasi vegetatif
Istilah propagasi vegetatif diberikan untuk reproduksi vegetatif/tumbuhan berbiji. Pada proses propagasi bila bagian tubuh tanaman terpisah maka bagian tersebut akan berkembang menjadi satu/lebih tanaman baru. Propagasi vegetatif alamiah dapat terjadi dengan menggunakan organ-organ sebagai berikut :
a. Stolon
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.
b. Akar tinggal atau rizom
Rizom 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.
c. Tunas yang tumbuh di sekitar pangkal batang
Tunas ini membentuk numpun, misalnya: pohon pisang, pohon pinang dan pohon bambu.
d. 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.
e. 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.
f. Umbi batang
Umbi batang adalah batang yang tumbuh di bawah tanah, digunakan sebagai tempat penyimpanan cadangan makanan sehingga bentuknya membesar. Pada umbi terdapat mata tunas – mata tunas yang
akan berkembang menjadi tanaman baru.
Contoh: kentang dan Caladium.
Kita mengenal tiga jenis reproduski sel, yaitu Amitosis, Mitosis dan Meiosis (pembelahan reduksi). Amitosis adalah reproduksi sel di mana sel membelah diri secara langsung tanpa melalui tahap-tahap pembelahan sel. Pembelahan cara ini banyak dijumpai pada sel-sel yang bersifat prokariotik, misalnya pada bakteri, ganggang biru.
MITOSIS adalah cara reproduksi sel dimana sel membelah melalui tahap-tahap yang teratur, yaitu Profase Metafase-Anafase-Telofase. Antara tahap telofase ke tahap profase berikutnya terdapat masa istirahat sel yang dinarnakan Interfase (tahap ini tidak termasuk tahap pembelahan sel). Pada tahap interfase inti sel melakukan sintesis bahan-bahan inti.
PEMBELAHAN MITOSIS
Pembelahan mitosis menghasilkan sel anakan yang jumlah kromosomnya sama dengan jumlah kromosom sel induknya, pembelahan mitosis terjadi pada sel somatic (sel penyusun tubuh).
Sel – sel tersebut juga memiliki kemampuan yang berbeda – beda dalam melakukan pembelahannya, ada sel – sel yang mampu melakukan pembelahan secara cepat, ada yang lambat dan ada juga yang tidak mengalami pembelahan sama sekalisetelah melewati masa pertumbuhan tertentu, misalnya sel – sel germinatikum kulit mampu melakukan pembelahan yang sangat cepat untuk menggantikan sel – sel kulit yang rusak atau mati. Akan tetapi sel – sel yang ada pada organ hati melakukan pembelahan dalam waktu tahunan, atau sel – sel saraf pada jaringan saraf yang sama sekali tidak tidak mampu melakukan pembelahan setelah usia tertentu. Sementara itu beberapa jenis bakteri mampu melakukan pembelahan hanya dalam hitungan jam, sehingga haya dalam waktu beberapa jam saja dapat dihasilkan ribuan, bahkan jutaan sel bakteri. Sama dnegan bakteri, protozoa bersel tunggal mampu melakukan pembelahan hanya dalam waktu singkat, misalkan amoeba, paramecium, didinium, dan euglena.
Pada sel – sel organisme multiseluler, proses pembelahan sel memiliki tahap – tahap tertentu yang disebut siklus sel. Sel – sel tubuh yang aktif melakukan pembelahan memiliki siklus sel yang lengkap. Siklus sel tersebut dibedakan menjadi dua fase(tahap ) utama, yaitu interfase dan mitosis. Interfase terdiri atas 3 fase yaitu fase G, ( growth atau gap), fase S (synthesis), fase G2(growth atau Gap2).
Pembelahan mitosis dibedakan atas dua fase, yaitu kariokinesis dan sitokinesis, kariokinesis adalah proses pembagian materi inti yang terdiri dari beberapa fase, yaitu Profase, Metafase, dan Telofase. Sedangkan sitokinesis adalah proses pembagian sitoplasma kepada dua sel anak hasil pembelahan.
1. Kariokinesis
Kariokinesis selama mitosis menunjukkan cirri yang berbeda – beda pada tiap fasenya. Beberapa aspek yang dapat dipelajari selama proses pembagian materi inti berlangsung adalah berubah – ubah pada struktur kromosom,membran inti, mikro tubulus dan sentriol. Cirri dari tiap fase pada kariokinesis adalah:
a) Profase
Ø Benang – benang kromatin berubah menjadi kromosom. Kemudian setiap kromosom membelah menjadi kromatid dengan satu sentromer.
Ø Dinding inti (nucleus) dan anak inti (nucleolus) menghilang.
Ø Pasangan sentriol yang terdapat dalam sentrosom berpisah dan bergerak menuju kutub yang berlawanan.
Ø Serat – serat gelendong atau benang – benang spindle terbentuk diantara kedua kutub pembelahan.
b) Metafase
Ø Setiap kromosom yang terdiri dari sepasang kromatida menuju ketengah sel dan berkumpul pada bidang pembelahan (bidang ekuator), dan menggantung pada serat gelendong melalui sentromer atau kinetokor.
c) Anaphase
Ø Sentromer dari setiap kromosom membelah menjadi dua dengan masing – masing satu kromatida. Kemudian setiap kromatida berpisah dengan pasangannya dan menuju kekutub yang berlawanan. Pada akhir nanfase, semua kroatida sampai pada kutub masing – masing.
d) Telofase
Pada telofase terjadi peristiwa berikut:
1. Kromatida yang berada jpada kutub berubah menjasadi benang – benangkromatin kembali.
2. Terbentuk kembali dinding inti dan nucleolus membentuk dua inti baru.
3. Serat – serat gelendong menghilang.
4. Terjadi pembelahan sitoplasma (sitokenesis) menjadi dua bagian, dan terbentuk membrane sel pemisah ditengah bidang pembelahan. Akhirnya , terbentuk dua sel anak yang mempunyai jumlah kromosom yang sama dengan kromosom induknya.
Hasil mitosis:
1. Satu Sel induk yang diploid (2n) menjadi 2 sel anakan yang masing – masing diploid.
2.Jumlah kromosom sel anak sama dengan jumlah kromosom sel induknya.
2 Sitokinesis
Selama sitokinesis berlangsung, sitoplasma sel hewan dibagi menjadi dua melalui terbentuknya cincin kontraktil yang terbentuk oleh aktin dan miosin pada bagian tengah sel. Cincin kontraktil ini menyebabkan terbentuknya alur pembelahan yang akhirnya akan menghasilkan dua sel anak. Masing – masing sel anak yang terbentuk ini mengandung inti sel, beserta organel – organel selnya. Pada tumbuhan, sitokinesis ditandai dengan terbentuknya dinding pemisah ditengah – tengah sel. Tahap sitokinesis ini biasanya dimasukkan dalam tahap telofase.
Keterangan:
(a) Sitokinesis pada hewan
(b) Sitokinesis pada tumbuhan
Meiosis (Pembelahan Reduksi) adalah reproduksi sel melalui tahap-tahap pembelahan seperti pada mitosis, tetapi dalam prosesnya terjadi pengurangan (reduksi) jumlah kromosom.
Meiosis terbagi menjadi due tahap besar yaitu Meiosis I dan Meiosis II Baik meiosis I maupun meiosis II terbagi lagi menjadi tahap-tahap seperti pada mitosis. Secara lengkap pembagian tahap pada pembelahan reduksi adalah sebagai berikut :
Berbeda dengan pembelahan mitosis, pada pembelahan meiosis antara telofase I dengan profase II tidak terdapat fase istirahat (interface). Setelah selesai telofase II dan akan dilanjutkan ke profase I barulah terdapat fase istirahat atau interface.
sel gonad
Pada hewan dikenal adanya peristiwa meiosis dalam pembentukan gamet, yaitu Oogenesis dan Speatogenesis. Sedangkan pada tumbahan dikenal Makrosporogenesis (Megasporogenesis) dan Mikrosporogenesis.