Pendahuluan
Memahami Bagian dan Fungsi Reproduksi Bunga memberi Anda keunggulan nyata di kebun dan ruang kelas. Sekitar 90% dari semua tumbuhan darat membuat bunga untuk menciptakan generasi berikutnya. Baik Anda menanam tomat di rumah atau belajar botani di sekolah, pengetahuan ini membantu Anda bekerja dengan tanaman, bukan sekadar menebak-nebak kebutuhannya.
Tumbuhan berbunga pertama kali muncul sekitar 140 hingga 160 juta tahun yang lalu dan sejak itu menyebar ke seluruh dunia. Saat ini ada lebih dari 350.000 spesies tumbuhan ini yang tumbuh di setiap jenis iklim yang bisa Anda bayangkan. Keberhasilan luar biasa ini bermuara pada satu hal utama: bunga sangat baik dalam membuat biji yang dapat berpindah dan tumbuh di tempat baru.
Saya menghabiskan bertahun-tahun membantu pekebun pemula mencari tahu mengapa tanaman mereka tidak berbuah. Sebagian besar penyebabnya adalah masalah anatomi bunga. Begitu Anda melihat cara kerja setiap bagian, Anda bisa menemukan masalah dan memperbaikinya dengan cepat sebelum kehilangan satu musim tanam penuh.
Bayangkan bunga sebagai pabrik kecil dengan departemen berbeda yang semuanya bekerja sama. Bagian luar melindungi seluruh operasi dari hujan dan hama. Kelopak yang cerah menarik lebah dan kupu-kupu. Ruang dalam kemudian menangani pembentukan biji begitu serbuk sari datang.
Panduan ini menguraikan setiap bagian sehingga Anda melihat bagaimana penyerbukan menghasilkan biji dan buah di kebun Anda. Anda akan mempelajari apa yang membuat bunga lengkap dan bagaimana bagian jantan dan betina melakukan tugasnya untuk menjaga kelangsungan tanaman dari generasi ke generasi.
Bagian Reproduksi Bunga Dijelaskan
Setiap bunga yang Anda lihat memiliki dua jenis utama bagian bunga yang bekerja sama untuk membuat biji. Bagian vegetatif melindungi dan menarik, sementara bagian reproduksi melakukan pekerjaan pembuatan biji yang sebenarnya. Bunga lengkap memiliki semua empat lingkaran yang tersusun melingkar dari luar ke dalam.
Ketika pertama kali mulai mengajar botani, saya memberitahu siswa saya untuk membayangkan lingkaran sebagai lapisan pertahanan dan produksi. Lapisan luar menjaga inti dalam yang halus tempat biji memulai kehidupannya. Setiap lingkaran memiliki tugas khusus yang membantu lingkaran di dalamnya berhasil.
Kelopak Luar (Lingkaran Terluar)
- Struktur: Kelopak luar terdiri dari sepal, yang biasanya merupakan struktur hijau seperti daun yang membentuk lapisan pelindung terluar kuncup bunga sebelum mekar.
- Fungsi: Sepal melindungi kuncup bunga yang sedang berkembang dari kerusakan fisik, serangga, dan kondisi lingkungan selama tahap pertumbuhan awal.
- Variasi: Beberapa tanaman memiliki sepal yang berubah menjadi berwarna setelah berbunga, sementara yang lain memiliki sepal yang gugur begitu bunga mekar.
- Identifikasi: Anda dapat mengenali sepal dari posisinya di dasar bunga, sering kali tetap melekat di bawah kelopak selama masa mekar.
Mahkota Bunga (Lingkaran Kedua)
- Struktur: Mahkota bunga terdiri dari kelopak, yang sering menjadi bagian paling berwarna dan menarik secara visual dari bunga yang memikat penyerbuk.
- Fungsi: Kelopak berfungsi terutama untuk menarik penyerbuk melalui warna, pola, aroma, dan terkadang tanda ultraviolet yang hanya terlihat oleh serangga.
- Variasi: Bentuk kelopak bervariasi dari tabung hingga pipih, dengan beberapa membentuk landasan pendaratan untuk serangga dan yang lain membentuk tabung sempit untuk penyerbuk tertentu.
- Identifikasi: Kelopak terletak di dalam sepal dan mengelilingi organ reproduksi, sering menampilkan warna cerah dan bentuk khas.
Androesium (Lingkaran Ketiga)
- Struktur: Androesium adalah istilah kolektif untuk semua benang sari dalam bunga, masing-masing terdiri dari tangkai sari yang berujung kepala sari penghasil serbuk sari.
- Fungsi: Lingkaran reproduksi jantan ini menghasilkan butir serbuk sari yang mengandung sel sperma yang diperlukan untuk pembuahan dan produksi biji.
- Variasi: Jumlah benang sari sangat bervariasi antar spesies, dari satu pada anggrek hingga ratusan pada beberapa magnolia dan mawar.
- Identifikasi: Cari tangkai tipis yang naik dari pusat bunga dengan struktur seperti kantung kecil di ujungnya yang melepaskan serbuk sari berbentuk bubuk.
Ginesium (Lingkaran Terdalam)
- Struktur: Ginesium berisi satu atau lebih putik, masing-masing dengan kepala putik lengket untuk menerima serbuk sari, tabung tangkai putik, dan bakal buah yang menyimpan bakal biji.
- Fungsi: Lingkaran reproduksi betina ini menerima serbuk sari, mengarahkan sperma ke sel telur, dan menampung bakal biji yang berkembang menjadi biji setelah pembuahan.
- Variasi: Beberapa bunga memiliki putik tunggal sementara yang lain memiliki beberapa putik yang menyatu atau tetap terpisah.
- Identifikasi: Putik biasanya terletak di pusat bunga, sering tampak sebagai kolom tengah dengan ujung lengket atau berbulu.
Kelopak luar dan mahkota bunga adalah bagian vegetatif yang pertama kali Anda perhatikan pada bunga mana pun. Mereka tidak menciptakan biji tetapi memastikan androesium dan ginesium dapat melakukan tugasnya dengan baik.
Bunga yang kehilangan satu atau lebih lingkaran disebut tidak lengkap. Banyak rumput dan pohon melewatkan kelopak dan sepal karena mereka menggunakan angin untuk penyerbukan. Anda akan melihat tanaman ini mengeluarkan lebih banyak energi untuk membuat serbuk sari daripada tampilan yang mencolok.
Struktur Reproduksi Jantan
Benang sari adalah struktur utama di antara bagian bunga jantan yang perlu Anda pelajari terlebih dahulu. Ia berada di lingkaran androesium dan melakukan semua pekerjaan membuat dan melepaskan serbuk sari. Saya memberitahu siswa saya bahwa benang sari bekerja seperti pabrik kecil yang mengirimkan materi genetik ke tanaman lain.
Setiap benang sari memiliki dua bagian utama yang bisa Anda lihat dengan mata telanjang. Kepala sari berada di atas dan bertindak sebagai pusat produksi butir serbuk sari. Tangkai sari di bawahnya menahan kepala sari tinggi di mana angin atau serangga dapat menjangkaunya dengan mudah.
Serbuk sari terlihat seperti debu bubuk halus di mata Anda, tetapi setiap butir adalah paket kecil yang kuat. Dinding luar melindungi sel sperma di dalamnya dari kekeringan atau kerusakan. Ketika serbuk sari mendarat di lebah, dinding ini menjaga sel tetap aman sampai lebah mengunjungi bunga lain.
Anda akan melihat bahwa bunga yang berbeda menyimpan kepala sarinya di tempat yang berbeda. Bunga lili mendorongnya ke atas pada tangkai sari panjang di mana angin sekecil apa pun dapat menggoyang serbuk sari lepas. Tomat menyembunyikan kepala sari di dalam tabung sehingga hanya lebah yang berdengung dapat menggetarkan serbuk sari keluar. Posisi kepala sari memiliki pengaruh langsung pada serangga mana yang dapat menggunakan bunga itu.
Struktur Reproduksi Betina
Putik berdiri di pusat bunga sebagai struktur utama di antara bagian bunga betina. Ia berada di lingkaran ginesium dan menangani semua langkah dari menangkap serbuk sari hingga menumbuhkan biji. Saya menggambarkan putik sebagai sistem tiga bagian yang bekerja seperti landasan pendaratan, poros elevator, dan kamar bayi.
Ketika Anda melihat putik, Anda dapat melihat tiga bagian yang bertumpuk satu sama lain. Kepala putik di ujung sering lengket atau berbulu untuk menangkap serbuk sari. Tangkai putik menghubungkan kepala putik ke bakal buah di bawah dan memberikan jalur bagi tabung serbuk sari untuk diikuti.
Bakal buah di dasar mengandung satu atau lebih bakal biji yang menyimpan sel telur yang menunggu sperma. Setelah pembuahan, bakal buah tumbuh menjadi buah yang Anda petik dari tanaman. Bakal biji di dalamnya menjadi biji yang dapat memulai tanaman baru.
Sekitar 70% tumbuhan berbunga menggunakan pola yang sama untuk membangun kantung embrionya. Ini disebut tipe Polygonum. Ia menciptakan tempat untuk sel telur dan tempat untuk makanan yang akan memberi makan tanaman bayi yang tumbuh di dalam biji.
Bunga Lengkap dan Sempurna
Ilmuwan tanaman menggunakan dua cara berbeda untuk mengelompokkan bunga. Anda perlu mengetahui keduanya jika ingin mencari tahu mengapa beberapa tanaman di kebun Anda membutuhkan pasangan dan yang lain baik-baik saja sendirian. Bunga lengkap memiliki keempat lingkaran, sementara bunga tidak lengkap kehilangan satu atau lebih bagian.
Sistem kedua melihat bagian reproduksi. Bunga sempurna memiliki benang sari dan putik dalam satu bunga yang sama. Bunga tidak sempurna hanya memiliki bagian jantan atau betina saja. Saya selalu mengingatkan siswa saya bahwa lengkap dan sempurna bukanlah hal yang sama.
Tanaman monoesious menyimpan bunga jantan dan betina pada individu yang sama. Tanaman labu Anda memiliki bunga jantan dan betina terpisah, tetapi Anda hanya perlu satu tanaman untuk mendapatkan buah. Tanaman dioesious menempatkan bunga jantan pada satu tanaman dan betina pada tanaman lain.
Hanya sekitar 5% tumbuhan berbunga yang dioesious. Jika Anda menanam kiwi atau holly, Anda memerlukan setidaknya satu tanaman jantan di dekat tanaman betina Anda atau Anda tidak akan pernah melihat buah. Pengetahuan ini menghemat waktu dan uang Anda di toko tanaman setiap musim semi.
Proses Penyerbukan dan Pembuahan
Tanaman Anda membutuhkan penyerbukan dan pembuahan untuk membuat biji. Penyerbukan seperti pengiriman surat di mana serbuk sari sampai ke kepala putik. Pembuahan adalah ketika sel sperma bertemu sel telur di dalam bakal buah.
Saya merasa kagum bahwa sekitar 90% tumbuhan berbunga mengandalkan hewan untuk memindahkan serbuk sari mereka. Lebah menangani sebagian besar pekerjaan, tetapi burung, kelelawar, dan bahkan beberapa mamalia juga membantu. Angin melakukan pekerjaan untuk rumput dan banyak pohon yang melewatkan kelopak mencolok.
Transfer Serbuk Sari (Penyerbukan)
- Prosesnya: Butir serbuk sari berpindah dari kepala sari satu bunga ke kepala putik bunga yang sama atau bunga lain melalui angin, air, atau penyerbuk hewan.
- Peran Penyerbuk: Sekitar 90% tumbuhan berbunga mengandalkan hewan untuk penyerbukan, dengan serangga menangani sekitar 80% penyerbukan tanaman pangan di seluruh dunia.
- Pengenalan: Permukaan kepala putik harus mengenali serbuk sari yang kompatibel agar perkecambahan terjadi, menolak serbuk sari dari spesies yang tidak kompatibel.
- Waktu: Penyerbukan yang berhasil bergantung pada waktu yang tepat ketika serbuk sari dan kepala putik sama-sama matang dan reseptif satu sama lain.
Perkecambahan Serbuk Sari dan Pertumbuhan Tabung
- Perkecambahan: Butir serbuk sari yang kompatibel menyerap kelembapan dari kepala putik dan mulai berkecambah dalam hitungan menit hingga jam setelah mendarat.
- Pembentukan Tabung: Butir serbuk sari menghasilkan tabung yang tumbuh ke bawah melalui jaringan tangkai putik menuju bakal buah, membawa dua sel sperma.
- Panduan Kimia: Peptida LURE yang disekresikan oleh sel-sel di bakal biji menarik tabung serbuk sari dari jarak 100-150 mikrometer.
- Kecepatan Pertumbuhan: Tabung serbuk sari dapat tumbuh cepat, dengan beberapa spesies menunjukkan kecepatan pertumbuhan beberapa sentimeter per jam.
Pembuahan Ganda (Unik pada Tumbuhan Berbunga)
- Latar Belakang: Nawaschin menemukan pembuahan ganda pada tahun 1898 dan tetap menjadi ciri utama angiospermae.
- Fusi Pertama: Satu sel sperma menyatu dengan sel telur untuk membentuk zigot, yang akan berkembang menjadi embrio tanaman.
- Fusi Kedua: Sel sperma lainnya menyatu dengan dua inti polar di sel tengah untuk membentuk endosperma triploid.
- Signifikansi: Proses ini penting untuk hasil panen tinggi karena menciptakan embrio dan jaringan endosperma bernutrisi secara bersamaan.
Perkembangan Biji dan Buah
- Pembentukan Biji: Setelah pembuahan, bakal biji berkembang menjadi biji yang mengandung embrio, endosperma, dan kulit biji pelindung.
- Perkembangan Buah: Dinding bakal buah berubah menjadi jaringan buah yang melindungi biji dan membantu penyebarannya ke lokasi baru.
- Sinyal Hormon: Pembuahan yang berhasil memicu perubahan hormon yang merangsang perkembangan buah dan pematangan biji.
- Jadwal Waktu: Tergantung spesiesnya, perkembangan biji dan buah dapat memakan waktu beberapa minggu hingga beberapa bulan setelah pembuahan.
Pembuahan ganda membedakan tumbuhan berbunga dari semua tumbuhan berbiji lain di Bumi. Nawaschin menemukan proses ini pada tahun 1898. Satu sperma membuat embrio sementara yang lain menciptakan endosperma yang memberi makan tanaman bayi di dalam biji Anda.
Tabung serbuk sari harus menemukan jalannya melalui tangkai putik untuk mencapai bakal biji. Bahan kimia khusus yang disebut peptida LURE mengarahkannya dari jarak 100 hingga 150 mikrometer. Sistem penargetan kecil ini menunjukkan betapa kompleksnya perkembangan biji selama jutaan tahun.
5 Mitos Umum
Semua bunga memiliki bagian reproduksi jantan dan betina, membuat setiap bunga mampu menyerbuk sendiri dan bereproduksi secara mandiri.
Banyak bunga tidak sempurna dengan hanya bagian jantan atau betina, dan sekitar 5% spesies tumbuhan berbunga memiliki tanaman jantan dan betina yang benar-benar terpisah yang disebut tanaman dioesious.
Kelopak adalah bagian terpenting dari reproduksi bunga karena berwarna-warni dan terlihat, menjadikannya organ reproduksi.
Kelopak adalah struktur pelengkap yang menarik penyerbuk tetapi bukan organ reproduksi. Benang sari dan putik adalah bagian reproduksi sebenarnya yang menghasilkan serbuk sari dan bakal biji.
Penyerbukan dan pembuahan adalah proses yang sama yang terjadi ketika lebah mengunjungi bunga dan mentransfer serbuk sari.
Penyerbukan hanyalah transfer serbuk sari ke kepala putik. Pembuahan terjadi kemudian ketika tabung serbuk sari tumbuh ke bakal biji dan sel sperma menyatu dengan sel telur.
Bunga hanya membutuhkan serangga untuk penyerbukan, dan tanpa lebah dan kupu-kupu, tanaman tidak dapat bereproduksi atau menghasilkan biji.
Meskipun sekitar 90% tumbuhan berbunga menggunakan penyerbuk hewan, banyak spesies mengandalkan penyerbukan angin atau air. Rumput, ek, dan konifer berhasil bereproduksi tanpa bantuan serangga.
Bakal buah dari bunga hanya menghasilkan biji setelah penyerbukan, dan bakal buah itu sendiri menghilang begitu biji mulai terbentuk.
Bakal buah berkembang menjadi buah setelah pembuahan, tidak menghilang tetapi bertransformasi. Dinding bakal buah menjadi daging buah atau lapisan pelindung di sekitar biji.
Kesimpulan
Anda sekarang tahu bagaimana bagian reproduksi bunga bekerja sama untuk membuat biji. Benang sari menangani sisi jantan dengan kepala sari dan tangkai sarinya. Putik mengurus tugas betina dengan kepala putik, tangkai putik, dan bakal buahnya. Bagian-bagian ini membantu tumbuhan berbunga menguasai 90% dari semua tumbuhan darat di Bumi.
Anda sekarang dapat membedakan bunga lengkap dari tidak lengkap dan sempurna dari tidak sempurna. Ini membantu Anda membuat pilihan cerdas di toko tanaman. Jika Anda menanam tanaman dioesious seperti kiwi, Anda sekarang tahu mengapa Anda membutuhkan tanaman jantan dan betina.
Pengetahuan anatomi bunga bermanfaat ketika tanaman Anda bermasalah. Jika labu Anda menghasilkan banyak bunga tetapi tidak pernah berbuah, periksa apakah lebah memindahkan serbuk sari antar bunga. Masalah penyerbukan menjadi jauh lebih mudah dikenali dan diperbaiki begitu Anda tahu apa yang harus dicari.
Pengetahuan ini juga membantu Anda mendukung penyerbuk di kebun Anda. Serangga-serangga ini membuat pembuahan dan pembentukan biji terjadi untuk Anda. Tanam campuran jenis bunga yang mekar pada waktu berbeda dan Anda akan membuat lebah senang sepanjang musim.
Sumber Eksternal
Pertanyaan yang Sering Diajukan
Apa saja bagian reproduksi bunga?
Bagian reproduksi meliputi benang sari (jantan) yang berisi kepala sari dan tangkai sari, serta putik (betina) yang berisi kepala putik, tangkai putik, dan bakal buah.
Apa itu bunga 'sempurna'?
Bunga sempurna mengandung organ reproduksi jantan (benang sari) dan betina (putik) dalam bunga yang sama.
Bagaimana bunga menghasilkan biji?
Bunga menghasilkan biji melalui penyerbukan yang diikuti pembuahan, di mana serbuk sari berpindah ke bakal biji dan sperma menyatu dengan sel telur.
Apa perbedaan antara penyerbukan dan pembuahan?
Penyerbukan adalah transfer serbuk sari dari kepala sari ke kepala putik, sedangkan pembuahan adalah penyatuan sel sperma dan sel telur di dalam bakal biji.
Bisakah bunga bereproduksi tanpa serangga?
Ya, bunga dapat bereproduksi melalui penyerbukan angin, penyerbukan air, penyerbukan sendiri, atau bahkan penyerbukan tangan oleh pekebun.
Mengapa beberapa buah berkembang tanpa biji?
Buah tanpa biji berkembang melalui partenokarpi, di mana buah terbentuk tanpa pembuahan, atau melalui teknik pemuliaan.
Apa itu pembuahan ganda?
Pembuahan ganda terjadi ketika dua sel sperma menyatu dengan sel telur dan sel tengah, menciptakan embrio dan endosperma.
Bagaimana tanaman mencegah penyerbukan sendiri?
Tanaman mencegah penyerbukan sendiri melalui mekanisme seperti bunga jantan dan betina terpisah, waktu pematangan berbeda, dan sistem ketidakcocokan sendiri.
Apa yang memicu perkembangan buah?
Perkembangan buah dipicu oleh pembuahan yang berhasil, yang mengirimkan sinyal hormon untuk mengubah bakal buah menjadi jaringan buah.
Mengapa struktur bunga penting untuk ekosistem?
Struktur bunga mendukung penyerbuk dengan nektar dan serbuk sari, mendorong reproduksi tanaman, dan menjaga keanekaragaman hayati dalam ekosistem.
