Reproduksi hewan
Reproduksi hewan dapat dibedakan menjadi dua macam yaitu secara seksual dan aseksual. Perkembangbiakan aseksual terjadi tanpa peleburan sel kelamin jantan dan betina. Perkembangbiakan aseksual umumnya terjadi pada hewan tingkat rendah atau tidak bertulang bekakang (avertebrata) dan sebagian kecil vertebrata. Perkembangbiakan seksual terjadi pada hampir seluruh tingkatan hewan.[1] Perkembangbiakan tersebut melibatkan alat kelamin jantan dan alat betina dan ditandai oleh adanya peristiwa pembuahan (fertilisasi).
Perkembangbiakan seksual dapat terjadi karena hewan memiliki gamet atau sel reproduktif yang mengalami meiosis dan menghasilkan sel dengan setengah jumlah kromosom, yaitu spermatozoa pada jantan dan ovum pada betina.[2] Kedua sel tersebut dapat menyatu membentuk zigot untuk membentk individu baru.[3]
Zigot pada awalnya berkembang menjadi sel berbentuk bola dengan ruang kosong di dalamnya, yang disebut dengan blastula.[4] Blastula pada sebagian besar hewan mengalami differensiasi membentuk berbagai jenis sel.[5] Namun pada hewan spons, blastula mampu berenang untuk mencari tempat yang baik untuk tumbuh dan berdiferensiasi menjadi terumbu karang yang baru.[6]
Blastula lalu berkembang menjadi gastrula dengan ruang yang akan menjadi saluran pencernaan, dan lapisan ektoderma dan endoderma.[7] Pada hewan tingkat tinggi, mesoderma terbentuk di antara keduanya.[8] Lapisan-lapisan ini lalu berdiferensiasi membentuk jaringan dan organ tubuh.[9]
Sebagian besar serangga menetas dari telur. Pembuahan dan perkembangan janin terjadi di dalam telur yang tertutup cangkang. Kecuali telur arthropoda dan Schizophora, semua telur serangga tahan kekeringan, karena cangkang telur serangga memiliki lapisan serosa yang mensekresikan cuticle, senyawa yang kaya protein kitin untuk melindungi embrio dari kekeringan. Serangga yang tidak tahan kekeringan akan meletakkan telurnya di air atau tempat yang lembab.[10] Kecoa Blaptica dubia, aphid, dan lalat tsetse adalah ovovivipar; membentuk telur namun telurnya berkembang di dalam tubuh betina.[11] Spesies kecoa dari genus Diploptera bersifat vivipar, tidak membentuk telur dan berkembang di dalam tubuh betina.[12]:129, 131, 134–135 Beberapa serangga bersifat poliembryonik, di mana satu telur yang dibuahi dapat membelah menjadi banyak embryo.[12]:136–137
Variasi reproduktif terjadi seperti haplodiploid, polimorfisme, paedomorfisme, dimorfisme seksual, dan hermafroditisme.[12]:143 Pada serangga haplodiploid, jenis kelamin serangga ditentukan oleh jumlah kromosomnya.[13] Polimorfisme adalah kondisi di mana satu spesies dapat memiliki banyak bentuk dan penampilan. Dimorfisme seksual adalah kondisi di mana jantan dan betina dapat dibedakan dengan jelas dari penampilan luarnya.
Serangga yang mampu melakukan partenogenesis yaitu aphid, yang terjadi secara siklus di mana satu generasi bersifat partenogenesis namun generasi berikutnya tidak, dan seterusnya, atau partenogenesis terjadi setiap lebih dari satu generasi non-partenogenesis.[14][15]
Sebagian besar ikan bertelur setelah dibuahi oleh ikan jantan.[16] Sebagian ikan menelurkan beberapa sekaligus di satu lokasi, biasanya yang berbatu atau yang penuh dengan tumbuhan air, sementara yang lainnya menelurkan satu telur dan telur lainnya di tempat yang terpisah-pisah. Telur dapat bersifat tenggelam, menempel di substrat, atau mengambang sehingga mengikuti arus air.
Beberapa jenis ikan melakukan fertilisasi internal, yang lalu mengeluarkan telur atau melahirkan (vivipar maupun ovovivipar). Ikan guppy dan Poecilia diketahui merupakan ikan yang melahirkan. Pada ikan ovovivipar, telur disimpan di dalam tubuh betina hingga menetas. Pada kuda laut, telur disimpan di dalam tubuh jantan hingga telur menetas.[17] Beberapa jenis ikan bersifat hermafrodit di mana satu ikan dapat memiliki dua jenis kelamin dan mampu memproduksi telur dan sperma. Ikan yang bersifat hermafrodit dapat memiliki dua jenis kelamin secara bersamaan atau jenis kelaminnya berganti seiring dengan perkembangan. Hermafrodit yang melakukan pembuahan sendiri juga dapat tejadi pada beberapa spesies.[18] Ikan Poecilia formosa adalah ikan uniseks yang berkembang biak secara partenogenesis di mana telur berkembang langsung menjadi embryo tanpa dibuahi. Ikan ini bersetubuh dengan ikan dari spesies lain, namun sperma yang masuk tidak membuahi telur melainkan untuk menstimulasi pertumbuhan telur yang lalu berkembang menjadi embryo.[19]
Terdapat tiga jenis mamalia, yaitu monotremata, marsupial, dan plasental, dan semuanya terjadi melalui fertilisasi internal. Monotremata adalah mamalia yang bertelur. Mamalia marsupial melahirkan bayi yang belum berkembang baik; perkembangan utamanya terjadi di luar rahim. Pada mamalia plasental, bayi yang lahir merupakan individu dengan organ tubuh yang lengkap dan berfungsi kecuali organ seksual.
Mamalia betina hanya mengalami masa kesuburan pada periode tertentu saja yang terjadi dalam siklus. Sepanjang hidupnya, jarang sekali ada mamalia yang setia pada satu pasangan; hampir semuanya akan berganti-ganti pasangan.[20][21][22]
Beberapa jenis hewan juga mampu melakukan reproduksi aseksual[23] yang dapat terjadi secara parthenogenesis di mana telur dapat dibuahi tanpa melalui persetubuhan.[24] Hiu martil dan hiu Carcharhinus limbatus diketahui mampu melakukan partenogenesis.[25][26] Pada reptil, Boa constrictor mampu melakukan partenogenesis.[27]
Hewan dari filum Rotifera kelas Bdelloidea hanya memiliki satu kelamin sehingga semua perkembangbiakan terjadi secara aseksual. Keistimewaan dari bentuk reproduksi ini memungkinkan mereka mampu membentuk protein jenis baru yang membuat mereka bertahan dari dehidrasi.[28]
Penelitian genetika terhadap serangga dari genus Timema memperkirakan bahwa mereka pernah menjalankan partenogenesis eksklusif tanpa perkembangbiakan seksual selama satu juta tahun.[29]