REPRODUKSI NEKTON
Reproduksi merupakan kemampuan individu menghasilkan keturunan sebagai upaya untuk melestarikan jenis atau kelompoknya. Meskipun tidak semua indoividu mampu menghasilkan keturunan, namun setidaknya reproduksi berlangsung pada sebagian besar individu yang hidup di permukaan bumi ini.
Seksualitas
Secara umum ikan dapat dibedakan atas dua jenis yaitu jantan dan betina (biseksual/dioecious) dimana sepanjang hidupnya memiliki jenis kelamin yang sama. Istilah lain untuk keadaan ini disebut gonokhoristik yang terdiri atas dua kelompok yaitu :
1. Kelompok yang tidak berdiferensiasi, artinya pada waktu juvenil, jaringan gonad belum dapat diidentifikasi apakah berkelamin jantan atau betina,
2. Kelompok yang berdiferensiasi, artinya sejak juvenil sudah tampak jenis kelaminnya apakah jantan atau betina.
Selain gonokhoristik, dikenal pula istilah hermafrodit yang artinya di dalam tubuh individu ditemukan dua jenis gonad (jantan dan betina). Bila kedua jenis gonad ini berkembang secara serentak dan mampu berfungsi, keduanya dapat matang bersamaan atau bergantian maka jenis hermafrodit ini disebut hermafrodit sinkroni. Contoh ikan yang bersifat seperti ini adalah Serranus cabrilla, Serranus subligerius dan Hepatus hepatus.
Ikan yang termasuk golongan ini adalah Sparrus auratus dan Pagellus centrodontus. Bila pada awalnya berkelamin jantan namun semakin tua akan berubah kelamin menjadi betina maka disebut sebagai hermafrodit protandri. Sedangkan hermafrodit protogini adalah istilah untuk individu yang pada awalnya berkelamin betina, namun semakin tua akan berubah menjadi kelamin jantan seperti dijumpai pada ikan belut, Fluta alba. .

Gambar 2. Fluta alba (belut)
Perbedaan seksualitas pada ikan dapat dilihat dari ciri-ciri seksualnya. Ciri seksual pada ikan terbagi atas ciri seksual primer dan ciri seksual sekunder. Ciri seksual primer adalah alat/organ yang berhubungan dengan proses reproduksi secara langsung. Ciri tersebut meliputi testes dan salurannya pada ikan jantan serta ovarium dan salurannya pada ikan betina. Ciri seksual primer sering memerlukan pembedahan untuk melihat perbedaannya. Hal ini membuat ciri seksual sekunder lebih berguna dalam membedakan jantan dan betina meskipun kadangkala juga tidak memberikan hasil yang nyata.
Ciri seksual sekunder terdiri atas dua jenis yaitu yang tidak mempunyai hubungan dengan kegiatan reproduksi secara keseluruhan, dan merupakan alat tambahan pada pemijahan. Bentuk tubuh ikan merupakan ciri seksual sekunder yang penting. Biasanya ikan betina lebih buncit dibandingkan ikan jantan, terutama ketika ikan tersebut telah matang atau mendekati saat pemijahan (spawning). Hal tersebut disebabkan karena produk seksual yang dikandungnya relatif besar. Pada saat puncak pemijahan, tampak pada banyak ikan jantan suatu benjolan yang timbul tepat sebelum musim pemijahan dan menghilang sesaat setelah pemijahan. Contoh kejadian seperti ini dapat dilihat pada ikan minnow (Osmerus). Ada juga ikan yang memiliki sirip ekor bagian bawah yang memanjang pada ikan jantan Xiphophorus helleri, sirip ekor yang membesar dijumpai pada ikan Catostomus commersoni. Contoh yang sangat ekstrim dijumpai pada ikan anglerfish (Ceratias) dimana ikan jantan jauh lebih kecil daripada ikan betinanya. Sebegitu kecilnya sehingga ukurannya lebih kecil daripada ovarium ikan betina yang matang.

Ciri seksual sekunder tambahan yang mencirikan ikan jantan pada beberapa spesies, dalam hal ini sirip anal berkembang menjadi alat kopulasi (intromittent). Gonopodium terdapat pada ikan Gambusia affinis, Lobistes reticulatus dan ikan-ikan famili Poeciliidae. Pada ikan Xenodexia, modifikasi sirip dada digunakan dalam perkawinan untuk memegang gonopodium pada kedudukannya sehingga memudahkan masuk ke dalam oviduct betina. Pada Chimaera jantan berkembang suatu organ clasper di bagian atas kepalanya yang dinamakan ovipositor yang berfungsi sebagai alat penyalur telur. Bentuk seperti ini dijumpai pada ikan Rhodeus amarus dan Carreproctus betina.

Gambar 3. Ovipositor pada ikan Rhodes amarus
Pewarnaan pada ikan sering juga digunakan sebagai pengenal seksualitas. Umumnya ikan jantan mempunyai warna yang lebih cemerlang daripada ikan betina. Pada ikan sunfish, Lepomis humilis, jantannya mempunyai bintik jingga yang lebih terang dan lebih banyak dibandingkan betinanya.

Strategi reproduksi yg berbeda ditemui pada ikan hiu. Mereka menghasilkan sedikit telur dan embrio yg besar. Hiu (Alopias) hanya dua embrio, hiu biru menghasilkan embrio hingga 54. Jika seperti ikan bertulang sejati yg melepaskan telurnya saja di air, akan bahaya bagi mereka yg sedikit telur. Strategi mereka adalah, telur besar, disimpan di induk betina (lama), anak yg dilahirkan atau ditetaskan berukuran besar (organ lengkap).


Perkembangan gamet jantan
Alat kelamin jantan meliputi kelenjar kelamin dan saluran-salurannya. Kelenjar kelamin jantan disebut testis. Pembungkus testikular yang mengelilingi testis, secara luas menghubungkan jaringan-jaringan testis, membentuk batasan-batasan lobular yang mengelilingi germinal epithelium. Spermatozoa dihasilkan dalam lobule yang dikelilingi sel-sel sertoli yang mempunyai fungsi nutritif.
Saluran sperma terdiri dari dua bagian. Bagian pertama berbatasan dengan testis, berguna untuk membuka lobule (juxta-testicular part) dan bagian lainnya adalah saluran sederhana yang menghubungkan bagian posterior testis ke genital papilla. Pada beberapa ikan, misalnya ikan salmon, tidak memiliki kantung seminal, tetapi pada bagian luar saluran sperma terdapat sel-sel yang berfungsi mengatur komposisi ion-ion cairan seminal dan mensekresi hormon.
Perkembangan Gamet Betina
Perkembangan gamet betina atau disebut juga oogenesis terjadi di dalam ovarium. Oogenesis diawali dengan perkembangbiakan oogonium beberapa kali melalui pembelahan mitosis, untuk memasuki tahap oosit primer. Selanjutnya terjadi pembelahan meiosis I, membentuk oosit sekunder dan polar body I melalui proses meiosis II oosit sekunder membelah menjadi oosit dan polar body II.
Oogenesis adalah proses kompleks yang secara keseluruhan merupakan pengumpulan kuning telur. Secara substansial, kuning telur terdiri atas tiga bentuk yaitu : kantung kuning telur (yolk vesicle), butiran kuning telur (yolk globule) dan tetesan minyak (oil droplet). Kantung kuning telur berisi glikoprotein dan pada perkembangan selanjutnya, menjadi kortikal alveoli. Butir-butir kuning telur terdiri atas lipoprotein, karbohidrat dan karoten. Oil droplet secara umum terdiri atas gliserol dan sejumlah kecil kolesterol.
Tahap-tahap perkembangan telur
Perkembangan telur ikan secara umum meliputi empat tahap, yaitu awal pertumbuhan, tahap pembentukan kantung kuning telur, tahap vitelogenesis dan tahap pematangan. Pertumbuhan awal adalah terjadinya pelepasan hormon gonadotropin yang dicirikan dengan bertambahnya ukuran nukleus dan jumlah nukleolus. Sejumlah besar dari RNA disimpan dalam sitoplasma sel telur sebagai bekal bagi embrio untuk menghasilkan protein dari dirinya sebagai cadangan.
Tahap pembentukan kantung telur dicirikan dengan terbentuknya kantung atau vesikel. Pada perkembangan telur selanjutnya, kantung kuning telur ini akan membentuk kortikal alveoli yang berisi butir-butir korteks. Tahap ini juga dicirikan dengan terbentuknya zona radiata, perkembangan ekstraseluler dan bakal korion.
Siklus Reproduksi
Tingkah laku reproduksi pada banyak hewan, termasuk ikan merupakan suatu siklus yang dapat dikatakan berkala dan teratur. Kegiatan reproduksi pada beberapa jenis ikan hanya terjadi sekali dalam hidupnya (big-bang spawner). Termasuk dalam golongan ini adalah ikan salmon (onchorhyncus), lamprey laut (Petromyzon marinus) dan sidat (Anguilla).
Kebanyakan ikan mempunyai siklus reproduksi tahunan. Sekali mereka memulainya maka hal itu akan berulang terus menerus sampai mati. Beberapa ikan malahan bisa bereproduksi lebih dari satu kali dalam satu tahun. Ikan seribu (Lebistes reticulatus) memijah kira-kira empat minggu sekali. Ikan mujair (Sarotherodon) dapat memijah 2-3 kali dalam satu tahun.
Pemijahan
Pada pemijahan ikan-ikan yang biseksual, persatuan sel telur dengan sperma bisa terjadi dengan dua cara. Cara pertama yaitu sel telur bersatu dengan sperma di luar tubuh induk (fertilisasi eksternal). fertilisasi eksternal ini dilakukan misalnya oleh ikan-ikan yang termasuk famili Cyprinidae, Anabantidae, dan Siluridae. Cara yang kedua yaitu sel telur bersatu dengan sperma di dalam tubuh induk (Fertilisasi internal). Cara ini dijumpai pada ikan-ikan subklas Elasmobranchii dan juga sebagian kecil golongan teleostei (misalnya Anablepidae dan Poeciliidae). Untuk fertilisasi internal, beberapa alat digunakan oleh ikan pada waktu melakukan kopulasi seperti gonopodium, myxopterygium dan tenaculum.
Jumlah telur yang dihasilkan oleh induk betina (fekunditas) umumnya jauh lebih banyak pada ikan-ikan yang melakukan fertilisasi eksternal dibandingkan dengan ikan-ikan yang melakukan fertilisasi internal. Hal ini merupakan adaptasi terhadap kecilnya peluang bertemunya sel telur dan sperma di luar tubuh.
Berdasarkan tempat embrio berkembang, terdapat tiga golongan ikan yaitu ovipar, vivipar dan ovovivipar. Golongan ovipar adalah golongan ikan yang mengeluarkan telur pada waktu pemijahan, sedangkan golongan vivipar dan ovovivipar adalah ikan-ikan yang melahirkan anak-anaknya. Pada golongan ovovivipar, sel telur cukup banyak mempunyai kuning telur untuk memenuhi kebutuhan anak ikan dan induk ikan bisa dikatakan hanya menyediakan tempat perlindungan. Pada golongan vivipar, kandungan telur sangat sedikit dan perkembangan embrio ditentukan oleh hubungannya dengan plasenta pada tahap awal untuk mencukupi kebutuhan makanannya. Anak ikan yang dilahirkan oleh golongan ikan vivipar, sudah hampir menyerupai induk dewasa.
Berdasarkan habitat tempat ikan memijah, ikan dapat dimasukkan ke dalam beberapa golongan. Golongan ikan phytophil memijah pada tanaman. Golongan ikan lithophil memijah pada dasar perairan yang berbatu-batu. Golongan psammophil memijah di pasir. Sedangkan golongan pelagophil memijah pada kolom air di perairan terbuka. Golongan ikan ostracophil memijah pada cangkang yang telah mati. .
Suhu mempengaruhi kecepatan seluruh proses perkembangan atau fraksi2 perkembangan. Suhu yg terlalu rendah atau terlalu tinggi akan merintangi perkembangan. Perubahan suhu yg ekstrim dpt menyebabkan kematian.
Kelarutan gas O2 yg optimum bervariasi, bergantung pd jenis ikan. Umumnya yg dpt diterima 4-12 ppm. Ikan-ikan yg memijah diair dingin dan mengalir memerlukan O2 yg lebih tinggi drpd ikan2 di air menggenang atau berarus lambat





















Hydrothermal Vents (Deep Oceanic hotsprings)

Hydrothermal Vents adalah retakkan di permukaan planet yang secara geothermal memanaskan perairan. Hydrothermal vents biasa ditemukan di dekat daerah yang aktif secara vukanis, area di mana lempeng tektonik bergerak.
Ditemukan di mid Ocean ridge (3000 meter) namun ada juga yang berada di laut dangkal,Rentang suhu 5-100oC,Pancaran asap hitam panas —> 250-400oC,Suhu sekitar vents à 8-35oC,Ekosistem hydrothermal vents memiliki produktivitas yang cukup tinggi oleh adanya aktivitas kemosintesis bakteri yang hidup bersimbiosis dengan cacing tabung Riftia pachyptila, Karbohidrat yang dihasilkan bakteri berfungsi bagi hewan agar dapat hidup di lingkungan yang ekstrim suhunya ,Kemosintesisyang dilakukan memanfaatkan H2S yang tersedia melimpah dari Vents dengan persamaan kimia:
CO2 + 2H2S —> (CH2O) + H2O + 2S

Hydrothermal vents biasa ditemukan di bumi karena bumi secara geologis cukup aktif dan perairan berada di atasnya. Di daratan, Hydrothermal vents dapat berupa fumarol, mata air panas, dan geyser. Di bawah laut, Hydrothermal vents biasa disebut Black Smokers.
Di sebagian besar laut dalam, area sekita Hydrothermal vents secara biologis sangatlah subur bagi kehidupan sekitarnya dan menjadi tuan rumah bagi berbagai makhluk hidup yang memanfaatkan bahan kimia terlarut dari lubang Hydrothermal Vents. Archaea kemosintesis membentuk dasar rantai makanan, mensupport berbagai organisme seperti cacing tabung raksasa, udang, dan kerang.
Hydrothermal Vents yang aktif dipercaya berada di satelit Jupiter Europa dan Hydrothermal Vents tua pernah berada di Mars.

Kondisi Fisik Hydrothermal Vents
Perairan yang mengelilingi Hydrothermal Vents biasanya adalah air laut. Massa yang keluar dari Hydrothermal Vents dapat memanaskan air laut hingga 400oC. Bandingkan dengan temperatur di laut dalam pada umumnya yang hanya mencapai 2oC. Tekanan yang tinggi pada kedalaman laut memperluas range temperatur secara signifikan pada kondisi air yang tetap cair sehingga air tidak menguap. Air pada kedalaman 3000 m dan temperatur 407oC menjadi supercritical dan keadaan air yang bergaram memdorong air mendekati titik kritisnya.
Beberapa Hydrothermal Vents mengandung timbunan mineral anhidrat. Tembaga sulfida, besi sulfida, dan seng sulfida. Tingginya kandungan mineral di sekitar Hydrothermal Vents menyebabkan berbagai eksploitasi di sekitarnya oleh berbagai perusahaan tambang.

Komunitas Biologi
Kehidupan, seperti yang diketahui banyak orang, dikendalikan oleh matahari. Tetapi makhluk laut dalam tidak mendapatkan sedikitpun cahaya matahari dan mereka bergantung pada energi dan nutrisi kimia dari Hydrothermal Vents. Sebelumnya ahli biologi kelautan memperkirakan bahwa makhluk laut dalam memanfaatkan nutrisi dari ‘hujan’ sisa-sisa makhluk hidup yang tidak dimanfaatkan makhluk hidup di atasnya. Hal ini membuat mereka tidak memiliki ketergantungan pada tanaman dan energi matahari. Beberapa makhluk hidup di sekitar Hydrothermal vents memang mengkonsumsi ‘hujan’ ini, tapi dengan sistem seperti ini, kehidupan yang terbentuk akan sangat miskin sekali. Tetapi pada kenyataannya, kepadatan makhluk hidup dasar laut di sekitar zona Hydrothermal Vents sangat tinggi, sekitar 10,000 hingga 100,000 lebih tinggi dari perkiraan awal.
Komunitas Hydrothermal Vents mampu mempertahankan kehidupan yang sangat beasr itu karena mereka bergantung pada bakteri kemosintesis sebagai makanan. Massa yang keluar dari Hydrothermal Vents mengandung banyak mineral terlarut dan mendukung populasi besar bakteri kemoautotrofik. Bakteri ini mengandalkan komponen sulfur, umumnya hidrogen sulfida, bahan kimia yang bersifat sangat beracun bagi sebagian besar makhluk hidup, untuk membentuk material organik melalui proses kemosintesis.
Ekosistem ini sangat independen terhadap ketergantungan terhadap matahari, seperti sebagian besar jenis kehidupan di bumi. Tetapi sesungguhnya sebagian makhluk hidup di ekosistem itu masih memanfaatkan oksigen yang diproduksi makhluk fotosintetik. Yang lainnya merupakan makhluk anaerobik, yang merupakan bentuk awal kehidupan di bumi.
Bakteri kemosintetik tumbuh membentuk lapisan tebal yang menarik perhatian makhluk amphipods dan copepods yang melahap bakteri secara langsung. Organisme yang lebih besar seperti siput, udang, kepiting, cacing tabung, ikan, dan gurita membentuk rantai makanan predasi. Jenis makhluk hidup yang dominan di sekitar Hydrothermal vents diantaranya adalah annelida, gastropoda, pogonophorans, crustacea, bivalvia, cacing vestimentiferan, dan udang tanpa mata yang membentuk kehidupan nonmicrobial.
Cacing tabung adalah bagian penting dari komunitas Hydrothermal Vents. Cacing tabung bersimbiosis dengan bakteri kemosintesis di dalam jaringan tubuhnya. Cacing tabung tidak memiliki mulut dan saluran pencernaan, ia hanya menyerap secara langsung nutrisi kimia dari perairan sekitarnya untuk memberi makan bakteri yang hidup di dalam jaringannya. Sebagai gantinya, bakteri memberikan material karbon untuk kehidupan cacing tabung. Makhluk unik lainnya yang ditemukan di sekitar Hydrothermal Vents adalah siput yang dilapisi sisik yang terbuat dari senyawa besi dan material organik, dan cacing Pompeii yang mampu bertahan di lingkungan bertemperatur 80oC.
Telah ditemukan lebih dari 300 species baru di sekitar Hydrothermal Vents dan sebagian dari mereka adalah saudara dari makhluk hidup yang bergantung pada matahari dan terpisah secara geografis dari Hydrothermal Vents.
Bahkan Hydrothermal Vents dipercaya merupakan asal muasal makhluk hidup yang ada di bumi. Hal itu disampaikan oleh GünterWächtershäuser dalam jurnal Proceedings of National Academy of Science. Ia berpendapat bahwa asam amino sederhana dapat terbentuk dari sintesis bahan-bahan kimia di sekitar Hydrothermal Vents dan dibawa pergi oleh aliran air menuju perairan yang lebih dingin di mana suhu yang lebih rendah dan kandungan mineral tanah liat dapat membentuk formasi peptida dan protosel. Ini adalah teori yang sangat menarik karena kandungan CH4 dan NH3 memang banyak terdapat di sekitar Hydrothermal Vents. Keterbatasan utama dari teori ini adalah tingginya temperatur di sekita Hydrothermal Vents yang mengganggu kestabilan molekul organik. Menurut penelitian, di dasar laut ada sekitar 300 jenis makhluk hidup yang digolongkan dalam kelompok hewan seperti udang buta, kepiting putih raksasa, dan berbagai jenis cacing (tubeworms). Tumbuhan tidak bisa hidup di dasar laut ini karena tidak ada cahaya Matahari untuk terjadinya proses fotosintesis. Hewan-hewan ini hidup di sekitar hydrothermal vent (tempat di dasar laut bagi lapisan magma memancar keluar) melalui proses chemosyntesis. Caranya adalah mikroba-mikroba kecil mengambil sulfur dari hidrogen sulfida yang memancar keluar dari hydrothermal vent. Sulfur kemudian dioksidasi dengan menggunakan oksigen dari air laut untuk menghasilkan energi yang selanjutnya digunakan untuk memproduksi gula, lemak, asam amino, dan nutrisi lainnya.
Mikroba-mikroba dan hewan-hewan di sekitarnya akan membentuk suatu rantai makanan yang menjamin kelangsungan hidup di sekitar hydrothermal vent ini. Dalam rantai makanan ini sejenis keong (gastropod snail) akan memakan mikroba atau bakteri-bakteri ini. Setelah kenyang, keong-keong itu pasrah sebagai mangsa udang-udang kecil. Udang-udang kecil pun senasib dengan keong tadi, menjadi mangsa makhluk yang lebih "berkuasa" dalam rantai makanan, yakni ikan-ikan pemangsa yang lebih besar. Yang masih jadi pertanyaan dari para peneliti ini adalah bagaimana makhluk-makhluk hidup ini bermunculan secara tiba-tiba ketika suatu hydrothermal vent terbentuk.