Bagikan:
Pemupukan sendiri pada hewan, tumbuhan dan contoh
itu pemupukan diri adalah penyatuan gamet jantan dan betina dari individu yang sama. Terjadi pada organisme yang merupakan hermafrodit - makhluk yang menggabungkan fungsi pria dan wanita dalam satu individu, baik secara berurutan atau bersamaan.
Ketika produksi gamet dari kedua jenis tumpang tindih dalam waktu (setidaknya dalam waktu), hermafrodit secara simultan. Modalitas ini menawarkan kemungkinan pembuahan sendiri.
Pada organisme multiseluler, terutama pada tumbuhan dan hewan, menjadi hermafrodit tampaknya merupakan fenomena yang tersebar luas.
Pemupukan sendiri adalah strategi optimal untuk lingkungan konstan dan dengan sedikit ketersediaan pasangan. Namun, itu membawa beberapa konsekuensi negatif, seperti depresi akibat kerabat.
Dalam fenomena ini, variabilitas genetik populasi berkurang, yang mengurangi kemampuannya untuk beradaptasi dengan perubahan lingkungan, ketahanan terhadap patogen atau herbivora. Aspek-aspek ini tampaknya penting untuk garis keturunan tanaman dan hewan.
Indeks
- 1 Pada tanaman
- 2 Pada hewan
- 3 Keuntungan dari pemupukan sendiri
- 4 Kekurangan pemupukan sendiri
- 5 Mekanisme yang mencegah pembuahan sendiri pada tanaman
- 6 Referensi
Pada tanaman
Pada tanaman, orang yang sama adalah "ayah dan ibu" benih mereka. Meskipun peran utama bunga - kemungkinan besar - untuk mempromosikan silang pemupukan, pemupukan diri dapat terjadi pada spesies hermafrodit.
Beberapa contoh tanaman di mana fenomena ini terjadi adalah kacang polong (organisme yang digunakan oleh Gregor Mendel untuk mengembangkan hukum dasar hereditas, di mana acara pemupukan sendiri sangat penting untuk diproses) dan beberapa legum.
Dalam kasus bunga kedelai, misalnya, bunga dapat dibuka untuk memungkinkan penyerbukan silang oleh serangga atau mereka dapat tetap tertutup dan diserbuki sendiri.
Pada hewan
Menurut Jarne et al. (2006), tidak termasuk serangga, sekitar sepertiga dari spesies hewan menyajikan fenomena hermafroditisme. Fakta ini telah memfasilitasi evolusi pemupukan diri pada banyak spesies hewan.
Distribusi tingkat pemupukan sendiri mirip dengan yang ada di tanaman, menunjukkan bahwa proses serupa telah beroperasi di kedua garis keturunan yang mendukung evolusi pemupukan sendiri.
Untuk Jarne et al. (2006), hermafroditisme jarang terjadi di tepi hewan yang lebih besar, terutama di arthropoda. Ini adalah fenomena umum di pinggiran yang lebih kecil, termasuk spons laut, ubur-ubur, cacing pipih, moluska, jarum suntik laut atau penyemprotan dan annelida laut..
Para penulis ini menemukan bahwa peristiwa fertilisasi diri terjadi pada taksa di mana gamet (baik jantan maupun betina) terjadi di satu lokasi atau kelenjar, seperti pada siput paru..
Ini juga dapat terjadi dalam situasi di mana gamet terjadi di tempat yang berbeda, atau ketika mereka dikeluarkan ke dalam air, seperti pada spesies laut..
Pada beberapa trematoda dan oligochaetes terjadi fertilisasi diri setelah sanggama pada individu yang sama.
Keuntungan pemupukan sendiri
Ada beberapa keuntungan pemupukan sendiri dalam jangka pendek. Pertama, gamet jantan dan betina berasal dari individu orang tua yang sama.
Oleh karena itu, organisme mendapat manfaat dari 50% penularan ekstra gen mereka - dibandingkan dengan hanya 50% dari kontribusi khas reproduksi seksual, karena 50% sisanya sesuai dengan kontribusi dari pasangan seksual..
Penyerbukan sendiri juga dapat dilakukan bila daerah yang mendiami spesies tersebut dicirikan oleh sejumlah kecil mitra potensial atau, dalam kasus tanaman, di daerah di mana terdapat sedikit ketersediaan penyerbuk..
Selain itu, pada spesies tanaman, penyerbukan sendiri akan menghasilkan penghematan energi, karena bunga tanaman ini mungkin kecil (mereka tidak lagi harus besar dan terlihat untuk menarik penyerbuk) dengan jumlah serbuk sari yang terbatas.
Dengan demikian, pemupukan sendiri memastikan reproduksi dan meningkatkan kolonisasi area. Hipotesis ekologis yang paling diterima untuk menjelaskan evolusi pemupukan diri terkait dengan jaminan reproduksi.
Kerugian dari pemupukan sendiri
Kerugian utama dari mementingkan diri sendiri adalah depresi oleh kerabat. Fenomena ini menyiratkan pengurangan kebugaran atau sikap biologis progeni konsekuen sehubungan dengan progeni silang.
Untuk alasan ini, ada spesies yang, walaupun mereka hermafrodit, memiliki mekanisme untuk menghindari pembuahan sendiri. Mekanisme utama akan dibahas di bagian selanjutnya.
Visi terkini tentang evolusi pemupukan diri melibatkan kekuatan ekologis dan evolusi. Dari perspektif Fisher, interaksi diasumsikan antara keuntungan yang jelas dari pemupukan diri dan depresi dengan kawin sedarah.
Model ini memprediksi pembentukan penyerbukan sendiri atau persilangan murni, sebagai hasil dari seleksi yang mengganggu (ketika mendukung ekstrem karakter), yang tidak mendukung peningkatan frekuensi varian menengah..
Dengan cara ini, model mengusulkan evolusi sistem ini sebagai interaksi manfaatnya terhadap kerugian.
Model-model ekologi, di sisi lain, mengusulkan tingkat menengah pemupukan sendiri.
Mekanisme yang mencegah pembuahan sendiri pada tanaman
Diketahui secara luas bahwa reproduksi seksual memberi keuntungan besar. Seks meningkatkan keragaman genetik keturunan, yang diterjemahkan menjadi probabilitas yang lebih besar bahwa penerusnya dapat menghadapi tantangan yang lebih besar, seperti perubahan lingkungan, organisme patogen, antara lain..
Sebaliknya, pemupukan sendiri terjadi pada tanaman dan hewan tanaman tertentu. Disarankan bahwa proses ini memastikan bahwa individu baru akan sepenuhnya berkembang, juga menjadi strategi yang layak - meskipun tergantung pada spesies dan kondisi lingkungan.
Telah ditemukan bahwa dalam berbagai angiospermae ada mekanisme yang mencegah pembuahan sendiri pada organisme hermafrodit, mempersulit dengan berbagai cara sehingga bunga dapat membuai sendiri.
Hambatan ini meningkatkan keragaman genetik populasi, karena mereka berusaha memastikan bahwa gamet jantan dan betina berasal dari orangtua yang berbeda.
Tumbuhan yang menyajikan bunga dengan benang sari dan karpel fungsional menghindari pemupukan diri dengan perbedaan waktu pematangan struktur. Modalitas lain adalah pengaturan struktural yang mencegah transfer serbuk sari.
Mekanisme yang paling umum adalah ketidakcocokan diri. Dalam hal ini, tanaman cenderung menolak serbuk sari mereka sendiri.
Referensi
- Jarne, P., & Auld, J. R. (2006). Hewan mencampurnya juga: distribusi pemupukan diri di antara hewan hermafrodit. Evolusi, 60(9), 1816-1824.
- Jiménez-Durán, K., & Cruz-García, F. (2011). Ketidakcocokan seksual, mekanisme genetik yang mencegah pemupukan diri dan berkontribusi terhadap keanekaragaman tanaman. Jurnal pemuliaan Meksiko, 34(1), 1-9.
- Lande, R., & Schemske, D. W. (1985). Evolusi pemupukan diri dan depresi perkawinan sedarah pada tanaman. I. model genetik. Evolusi, 39(1), 24-40.
- Schärer, L., Janicke, T., & Ramm, S.A. (2015). Konflik seksual dalam hermafrodit. Perspektif Cold Spring Harbor dalam biologi, 7(1), a017673.
- Slotte, T., Hazzouri, K.M., Ågren, J.A., Koenig, D., Maumus, F., Guo, Y. L., ... & Wang, W. (2013). Genom Capsella rubella dan konsekuensi genom dari evolusi sistem perkawinan yang cepat. Genetika alam, 45(7), 831.
- Wright, S. I., Kalisz, S., & Slotte, T. (2013). Konsekuensi evolusioner dari pemupukan diri pada tanaman. Prosiding. Ilmu biologi, 280(1760), 20130133.