Adaptasi Makhluk Hidup

 Adapatasi merupakan kemampuan organisme untuk menyesuaikan diri dengan lingkungannya. Makhluk hidup beradaptasi untuk mempertahankan kelangsungan hidupnya sehingga kelestariannya dapat terjamin.

    Manusia mempunyai kemampuan beradaptasi lebih baik daripasa makhluk hidup lainnya. FAktor-faktor yang mempengaruhi adaptasi makhluk hidup di darat antara lain: air, suhu, kelembapan udara, intensitas cahaya, dll. Faktor- faktor yang mempengaruhi adaptasi makhluk hidup di lingkungan air antara lain: kadar garam, kadar oksigen, kedalaman air, dan intensitas cahaya.

    Ada  3 macam proses adaptasi yang dilakukan oleh organisme untuk bertahan hidup sehingga kelangsungan hidupnya dapat lestari, yaitu adaptasi morfologi, adaptasi fisiologi, dan adaptasi tingkah laku.

Adaptasi Morfologi

    adalah penyesuaian bentuk-bentuk atau alat-alat tubuh makhluk hidup sesuai dengan lingkungannya. Perubahan bentuk atau organ tertentu pada adaptasi morfologi terjadi dalam waktu yang relatif lama. Adaptasi morfologi merupajan jenis adaptasi yang mudah diamati karena paling tampak jelas. Contoh adaptasi morfologi pada hewan adalah sebagai berikut:

   - Bentuk paruh burung sesuai dengan jenis makanannya 

   - Bentuk kaki burung sesuai dengan cara hidupnya

   - Tipe mulut serangga sesuai dengan cara hidupnya

   - Bentuk gigi pada omnivora, herbivora, karnivora, sesuai dengan jenis makanannya

   - warna bulu atau rambut sesuai dengan habitatnya

   Contoh adaptasi morfologi pada tumbuhan adalah sebagai berikut:

   - Xerofit merupakan tumbuhan yang hidup di lingkungan kering seperti gurun. Tumbuhan ini beradaptasi dengan lingkungan hidupnya yang kering dengan cara memiliki akar panjang, daun seperti duri, stomata sedikit dan tertutup bulu-bulu untuk mencegah penguapan, mempunyai jaringan penyimpanan di dalam batang, dan seluruh permukaan tubuh tertutup lilin. Contohnya kaktus dan bunga mentega

   - Hidrofit merupakan tumbuhan yang hidup di air. Tumbuhan hidrofit memiliki akar bercabang, pendek, tangkai daun berongga, dan stomata banyak terdapat di permukaan atas daun. Contohnya teratai dan eceng gondok.

   - Higrofit merupakan tumbuhan yang hidup di tempat yang lembap. Tumbuhan higrofit memiliki daun banyak, lebar dan tipis, banyak stomata dan sering melakukan gutasi. Contohnya keladi, tumbuhan paku, dan lumut.

Adaptasi fisiologi

    Adalah  kemampuan organisme untuk menyesuaiakan diri terhadap lingkungannya berdasarkan fungsi kerja alat-alat tubuh. Adaptasi fisiologi tidak mudah diamati seperti pada adaptasi morfologi. Contoh adaptasi fisiologi adalah sebagai berikut:

   - Osmoregulasi (pengaturan tekanan osmosis) pada ikan air tawar dan laut. Ikan air tawar memiliki kadar garam dalam tubuh lebih tinggi daripada lingkungannya. Karena itu, ikan air tawar beradaptasi dengan sedikit minum dan banyak mengeluarkan urin yang tidak pekat (hipotonik) agar kadar garam dalam tubuhnya menjadi sama dengan lingkungannya (isotonik). Ikan air laut memiliki kadar garam dalam tubuh lebih rendah daripada lingkungannya. Cara adaptasi ikan laut adalh dengan banyak minum dan sedikit mengeluarkan urin yang pekat (hipertonik).

   - Tubuh manusia yang hidup di dataran tinggi akan beradaptasi dengan lingkungannya dengan cara membentuk lebih banyak butir-butir darah merah dan hemoglobin. Hal ini terjadi karena tekanan udara di dataran tinggi lebih rendah daripada di dataran rendah sehingga hanya sedikit oksigen yang dapat masuk ke dalam tubuh kita. Untuk mendapatkan lebih banyak oksigen, tubuh kita memproduksi banyak butir darah merah.

   - Di dalam usus hewan herbivora terdapat enzim selulase yang dapat mengeluarkan selulosa.

Adaptasi tingkah laku

    Adalah kemampuan makhluk hidup untuk menyesuaikan diri terhadap lingkunangan didasarkan pada tingkah laku. Penyebab terjadinya adaptasi tingkah laku di darat terutama dipengaruhi oleh air. Contohnya adalah sebagai berikut:

   - Pohon jati menggugurkan daunnya di musim kemarau untuk mengurangi penguapan.

   - Keladi meneteskan air untuk mengurangi kelebihan air.

   - Rayap dewasa memakan kembali kulitnya yang terkelupas untuk mendapatkan kembali flagellata.

   - Rayap yang baru menetas menjilati dubur rayap dewasa untuk mendapatkan flagellata.

   - Paus secara periodik muncul ke permukaan air untuk bernapas. Paus muncul ke permukaan untuk menghirup udara sebanyak-banyaknya dan mengeluarkan udara.

   - Mimikri pada bunglon dan serangga

Reproduksi Pada Tumbuhan

Reproduksi Pada Tumbuhan

Tumbuhan Tidak Berpembuluh

Reproduksi Ganggang (Alga)

• Reproduksi vegetatif, antara lain dengan membentuk zoospora. fragmentasi. dan membelah diri.

1. Dengan membentuk .oospora ( spora keebara).berupa sel reproduksi aseksual yang memiliki flagel (bulu cambuk), misalnya pada Chlorococcum.
2. Secara Fragmentasi, yaitu pemotongan bagian tubuh menjadi beberapa bagian. setiap potongan tubuh dapat berkembang menjadi organisme baru, misalnya pada Spirogyra.
3. Dengan membelah diri, misalnya pada Navicula

• Reproduksi generatif, antara lain dengan konjusasi dan membentuk sel kelamin.

1. Konjugasi, yaitu reproduksi generatif pada organisme yang tidak diketahui jenis kelaminnya. Untuk membedakan jenis kelamin ditandai dengan (+) dan (-). Konjugasi diawali dengan plasmogonu (persatuan plasma) dilanjutkan dengan kariogomi (persatuan inti sel). Reproduksi secara konjugasi terjadi pada Spirogyra.
2. Dengan pembentukan gamet (sel kelamin). yaitu sel telur (ovum) oleh oogonium dan sperma oleh anteridium. misalnya pada Ulva dan Oedogonium.

Tumbuhan Berpembuluh

• Reproduksi Tumbuhan Paku

Pada tumbuhan paku terjadi metagenesis. Tumbuhan paku merupakan generasi sporofit yang menghasilkan spora. Daun paku dibedakan menjadi dua macam, yaitu sporofil dan tropofil. Sporofil adalah daun yang bersifat fertil (subur), dapat menghasilkan spora: sedangkan tropofil adalah daun yang bersifat infertil (mandul). tidak dapat menghasilkan spora.

• Reproduksi Tumbuhan Berbiji

Reproduksi Vegetatif

Reproduksi vegetatif pada tumbuhan berbiji dapat dibedakan menjadi dua macam. yaitu reproduksi vegetatif alami dan reproduksi vegetatif buatan. Reproduksi vegetatif alami adalah reproduksi vegetatjf yang terjadi secara alami (tanpa campur tangan manusia), sedangkan reproduksi vegetatif buatan adalah reproduksi vegetatif dengan bantuan manusia.

• Rhizoma

Rhizoma (akar rimpang) sebenarnya adalah akar yang tumbuh mendatar dan terletak di bawah permukaan tanah. Rhizoma berbentuk mirip akar, tetapi berbuku-buku (beruas-ruas) seperti batang dan pada ujungnya terdapat kuncup. Pada setiap buku terdapat daun yang berubah bentuk menjadi sisik dan di setiap ketiak sisik terdapat tunas. Jika tunas di ujung rhizoma dan ketiak tumbuh menjadi tanaman baru, tanaman tersebut tetap bergabung dengan tanaman induknya sehingga membentuk rumpun. Rhizoma antara lain
ditemukan pada tanaman lengkuas, kunyit, sansiviera, dan temu lawak.

• Geragih (Stolon)

Geragih (stolon) adalah batang yang tumbuh menjalar di atas atau di bawah permukaan tanah. pada geragih terdapat buku-buku dengan tunas-tunas yang dapat tumbuh menjadi organisme baru. Di bagian bawah tunas dapat tumbuh akar-akar serabut baru. Kuncup bagian ujung umumnya menyentuh ranah. Setelah jauh dari induknya, ujung geragih akan membelok ke atas dan tumbuh menjadi tanaman baru yang jauh dari induknya. Contoh tumbuhan yang berkembang biak dengan geragih adalah pegagan dan arbei (geragih tumbuh menjalar di atas tanah), serta rumput teki (geragih tunbuh di barvah permukaan tanah).

• Tunas Adventif

Tunas adventif adalah tunas yang tumbuh bukan pada ujung batang ataupun ketiak daun. Contoh tumbuhan yang me|akukan perkembangbiakan dengan tunas adventif adalah cocor bebek. kesemek, dan sukun.

• Umbi Lapis

Umbi lapis adalah tunas yang mengalami modifikasi' terdiri atas batang yang sangat pendek, dibungkus oleh daun-daun yang berdaging, dan menyerupai sisik. Contoh tumbuhan yang berkembang biak dengan umbi lapis adalah bawang merah, bawang putih, dan bakung.

• Umbi Batang

Umbi batang adalah batang yang tumbuh di dalam tanah, ujungnya menggembung membentuk umbi. Bagian ini merupakan tempat menyimpan cadangan makanan, terutama zat tepung. Contoh tumbuhan yang berkembang biak dengan umbi batang adalah kentang dan gembili. Umbi batang juga merupakan alat perkembangbiakan secara vegetatif. Pada umbi batang dapat tumbuh mata tunas, yang dapat tumbuh menjadi tanaman baru.

Reproduksi Generatif''

Penyerbukan

Pada tumbuhan, sebelum terjadi proses pembuahan (fertilisasi), terjadi proses penyerbukan/persarian (polinasi ). Pada tumbuhan biji tertutup (Angiospermae). Penyerbukan adalah peristiwa jatuhnya melekatnya serbuk sari di kepala putik. Pada tumbuhan biji tertutup (Gymnospermae) penyerbukan adalah melekatnya serbuk sari langsung pada bakal biji.

Tumbuhan berumah satu adalah tumbuhan yang memiliki alat kelamin jantan dan betina dalam satu tumbuhan. baik pada satu bunga ataupun pada bunga yang berbeda. Contoh tumbuhan berumah satu adalah kacang-kacangan, jambu-jambuan, dan terung-terungan.
Tumbuhan berumah dua adalah tumbuhan yang memiliki alat kelamin jantan dan betina dalam tumbuhan yang berbeda. Contoh tumbuhan berumah dua adalah salak dan pakis haji.
Berdasarkan faktor penyebab sampainya serbuk sari di kepala putik, penyerbukan dapat dibedakan sebagai berikut.

• Anemogami adalah penyerbukan dengan bantuan angin. Anemogami terjadi pada tumbuhan yang memiliki bunga dengan ciri-ciri: bunga berukuran kecil; tidak mempunyai mahkota bunga atau mahkota bunganya berukuran kecil, mahkota bunga tidak berrvarna menarik atau berwarna seperti daun; tidak mempunyai kelenjar madu; tangkai bunga panjang. bunga terletak jauh di atas daun; serbuk sari kecil, sangat banyak, dan ringan sehingga mudah diterbangkan angin; kedudukan benang sari bergantungan, serbuk sarinya berhamburan jika digoyang; kepala putik besar, berbulu, tangkai putik terjulur ke luar, kepala putik menyembul keluar dari bunga sehingga mudah menangkap serbuk sari. Anemogami clapat terjadi pada rumputrumputan, padi, dan jagung.
• Hidrogami adalah penyerbukan dengan bantuan air. Hidrogami dapat terjadi pada Hydrilla sp, eceng gondok, dan teratai. Penyerbukan dengan bantuan air akan terjadi jika tubuh tanarnan terendam dalam air.
• Zoidiogami adalah penyerbukan dengan bantuan hewan. Zoidiogami terjadi pada tumbuhan yang memiliki bunga dengan ciri-ciri: bunga berukuran besar; mahkota bunga berwarna mencolok dengan aroma khas; memiliki kelenjar madu; serbuk sari bersifat lengket (mudah melekat). Zoidiogami dapat terjadi pada jambu, mangga, jeruk, dan pepaya. Zoidiogami dibedakan berdasarkan jenis hewan yang membantu penyerbukan. Misalnya. Entomogami (penyerbukan dengan bantuan serangga, antara lain lalat, kumbang, dan lebah), malakogami (penyerbukan dengan bantuan siput/bekicot), dan kiropterogani (penyerbukan dengan bantuan kelelawar).

Penyerbukan dengan bantuan manusia (antropogami), sampainya serbuk sari ke kepala putik dengan bantuan manusia. Hal ini terjadi karena tidak ada perantara yang membantu penyerbukan. Penyerbukan ini dapat terjadi pada vanili dan beberapa jenis anggrek. Penyerbukan ini dilakukan untuk mendapatkan jenis bibit baru yang unggul. Berdasarkan asal serbuk sari yang jatuh ke kepala putik. penyerbukan dapat dibedakan sebagai berikut.

1. Penyerbukan sendiri (autogami), terjadi apabila serbuk sari yang jatuh ke kepala putik berasal dari benang sari bunga itu sendiri. Jika terjadinya penyerbukan pada saat bunga masih kuncup, disebut kleistogami.
2. Penyerbukan tetangga (geitonogami), terjadi apabila serbuk sari yang jatuh ke kepala putik berasal dari benang sari bunga lain dalam satu tanaman.
3. Penyerbukan silang (allogami), terjadi apabila serbuk sari yang jatuh ke kepala putik berasal dari benang sari bunga tanaman lain yang termasuk satu jenis (spesies).
4. Penyerbukan bastar, terjadi apabila serbuk sari yang jatuh ke kepala putik berasal dari benang sari bunga tanaman lain yang sejenis, tetapi berbeda varietas, misalnya bunga mangga manalagi diserbuki bunga mangga golek.

Bioteknologi

  Bioteknologi adalah cabang ilmu yang mempelajari pemanfaatan makhluk hidup maupun produk dari makhluk hidup dalam proses produksi untuk menghasilkan barang dan jasa yang bermanfaat bagi kepentingan manusia. Bioteknologi merupakan gabungan dari beberapa ilmu, di antaranya: biokimia, mikrobiologi, fisiologi, genetika, biologi molekular, dan kimia. Bioteknologi dapat digolongkan menjadi 2 macam yaitu, Bioteknologi Konvensional dan Bioteknologi Modern.

1. Bioteknologi Konvensional adalah bioteknologi yang memanfaatkan organisme dalam proses pembuatannya.   Contoh: pembuatan tempe, oncom, tape, keju, mentega, yoghurt, kecap, roti, tauco dll
2. Bioteknologi Modern adalah bioteknologi yang berusaha mengubah sifat mikroorganisme sehingga memiliki kemampuan sepert yang diinginkan. Contoh: kultur jaringan, inseminasi buatan, radiasi (penyinaran), hidroponik dan aeroponik, rekombinasi gen, organisme transgenik

Bioteknologi Konvensional

- Cara Pembuatan Tempe

    Kedelai dicuci, direndam semalam pada suhu kira-kira 25'C, dan keesokannya kulit kedelai dikupas serta air rendamannya dibuang. Biji kedelai kemudian direbus kira-kira selama 30 menit. Setelah didnginkan, biji biji kedelai diinokulasi dengan Rhyzopus oryzae. Kemudian, dibungkus dengan daun pisang atau kantong plastik dan diinkubasi selama dua hari. Setelah dua hari, terbentuklah tempe.

- Cara Pembuatan Roti

   Tepung terigu yang telah ditambahkan air, garam, dan gula diberi khamir Saccharomyces cerevisae. Kemudian, adonan roti didiamkan selama 1 jam. Selam 1 jam, khamir Saccharomyces cerevisae melakukan fermentasi alkohol yang menghasilkan etanol, karbondioksida, dan energi. Energi digunakan oleh khamir untuk tumbuh dan memperbanyak diri. Karbondioksida terperangkap didalam adonan dalam bentuk gelembung gas. Setelah 1 jam, adonan roti dipanggang dalam oven. Ketika dipanggang, panas oven menyebabkan gas mengembang dan ukurannya bertambah besar. Panas oven juga dapat menguapkan etanol dan membunuh khamir. Hasilnya, akan terbentuk roti yang berwarna kuning dan lembut.

- Cara Pembuatan Yoghurt

   Yoghurt merupakan produk susu yang mengalami fermentasi. Proses pembuatan yoghurt diawali dengan memanaskan susu pada suhu 90'C selama 15-30 menit. Tujuan dari pemanasan ini adalah untuk mematikan semua bakteri di dalam susu. Kemudian, susu didinginkan sampai 43'C dan dimasukkan bakteri lactobacillus bulgaricus dan streptococcus termophillus. Setelah itu, diinkubasikan selam 3 jam sampai PH 4-4,5. Pada masa inkubasi tersebut dihasilkan asam laktat yang membuat yoghurt berasa asam

Bioteknologi Modern

- Kultur Jaringan

  yaitu cara menumbuhkan jaringan tumbuhan di dalam media buatan di laboratorium. Tumbuhan yang di perbanyak dengan kultur jaringan karena mempunya sifat Tottipotensi artinya suatu jaringan dapat tumbuh  dan berkembang menjadi individu baru. Alasan penggunaan kultur jaringan adalah:                                       a. Dapat menghasilakn bibit tanaman baru dalam jumlah besar dalam waktu singkat dengan sifat dan 

      kualitas sama dengan induk.                                                                                                                 b. Menghasilkan bibit tanaman bebas penyakit

- Inseminasi Buatan

  adalah proses pembuahan dengan bantuan manusia. Caranya sperma yang diambil dari hewan jantan unggul dimasukkan ke dalam rahim hewan betina unggul. Contoh: sapi perah dan sapi madura

- Radiasi (Penyinaran)

  yaitu menggunakan gelombang elektromagnetik. Bertujuan untuk meningkatkan produksi pangan.

  Contoh:

  a. Mengawetkan makanan

  b. Menunda pematangan buah

  c. membuat mutan yaitu individu hasil mutasi

- Rekombinasi Gen

  adalah penggabungan gen yang berasal dari organisme berebeda sehingga memebentuk gen rekombian

  Contoh:

  a. Membuat insulin 

  b. Organisme transgenik

- Hidroponik

  adalah sistem pertanian modern tanpa menggunakan tanah. Media yang digunakan air, arang sekam, pasir, 

  batu apung, dan batu kali. Kenggulan hidroonik antara lain:

  a. Tidak tergantung pada tempat dan musim

  b. Mutu sayuran atau buah dihasilkan lebih baik

  c. Hemat pupuk

  d. Bebas hama dan penyakit

- Aeroponik

  adalah bercocok tanam dengan akar menggantung diudara  tanpa menempel apapun.

Bioteknologi memiliki beberapa jenis atau cabang ilmu yang beberapa diantaranya diasosikan dengan warna, yaitu:

Bir, salah satu produk bioteknologi putih konvensional.

• Bioteknologi merah (red biotechnology) adalah cabang ilmu bioteknologi yang mempelajari aplikasi bioeknologi di bidang medis. Cakupannya meliputi seluruh spektrum pengobatan manusia, mulai dari tahap preventif, diagnosis, dan pengobatan. Contoh penerapannya adalah pemanfaatan organisme untuk menghasilkan obat dan vaksin, penggunaan sel induk untuk pengobatan regeneratif, serta terapi gen untuk mengobati penyakit genetik dengan cara menyisipkan atau menggantikan gen abnomal dengan gen yang normal.
• Bioteknologi putih/abu-abu (white/gray biotechnology) adalah bioteknologi yang diaplikasikan dalam industri seperti pengembangan dan produksi senyawa baru serta pembuatan sumber energi terbarukan. Dengan memanipulasi mikroorganisme seperti bakteri dan khamir/ragi, enzim-enzim juga organisme-organisme yang lebih baik telah tercipta untuk memudahkan proses produksi dan pengolahan limbah industri. Pelindian (bleaching) minyak dan mineral dari tanah untuk meningkakan efisiensi pertambangan, dan pembuatan bir dengan khamir.
• Bioteknologi hijau (green biotechnology) mempelajari aplikasi bioteknologi di bidang pertanian dan peternakan. Di bidang pertanian, bioteknoogi telah berperan dalam menghasilkan tanaman tahan hama, bahan pangan dengan kandungan gizi lebih tinggi dan tanaman yang menghasilkan obat atau senyawa yang bermanfaat. Sementara itu, di bidang peternakan, binatang-binatang telah digunakan sebagai "bioreaktor" untuk menghasilkan produk penting contohnya kambing, sapi, domba, dan ayam telah digunakan sebagai penghasil antibodi-protein protektif yang membantu sel tubuh mengenali dan melawan senyawa asing (antigen).
• Bioteknologi biru (blue biotechnology) disebut juga bioteknologi akuatik/perairan yang mengendalikan proses-proses yang terjadi di lingkungan akuatik. Salah satu contoh yang paling tua adalah akuakultura, menumbuhkan ikan bersirip atau kerang-kerangan dalam kondisi terkontrol sebagai sumber makanan, (diperkirakan 30% ikan yang dikonsumsi di seluruh dunia dihasilkan oleh akuakultura). Perkembangan bioteknologi akuatik termasuk rekayasa genetika untuk menghasilkan tiram tahan penyakit dan vaksin untuk melawan virus yang menyerang salmon dan ikan yang lain. Contoh lainnya adalah salmon transgenik yang memiliki hormon pertumbuhan secara berlebihan sehingga menghasilkan tingkat pertumbuhan sangat tinggi dalam waktu singkat.