Dormansi pada hewan dan tumbuhan (dengan contoh)



Istilahnya dormansi Ini mengacu pada serangkaian proses fisiologis yang biasanya berakhir dengan menghentikan metabolisme, pertumbuhan dan perkembangan selama periode waktu yang bervariasi. Fenomena ini disajikan oleh banyak spesies bakteri, jamur, protista, tumbuhan dan hewan, baik vertebrata dan invertebrata, meskipun untuk beberapa kelompok belum pernah dilaporkan.

Dormansi adalah mekanisme adaptasi dan bertahan hidup yang terjadi secara normal dalam menanggapi kondisi lingkungan yang ekstrim seperti, misalnya, perubahan musiman di mana individu dapat menghadapi suhu ekstrem, dehidrasi, banjir, kekurangan nutrisi, antara lain.

Semua organisme, baik sessile dan mereka yang memiliki kemampuan untuk bergerak bebas, menghadapi suatu titik dalam sejarah kehidupan mereka suatu kondisi terbatas untuk reproduksi, pertumbuhan atau kelangsungan hidup mereka. Beberapa merespon dengan fenomena populasi seperti migrasi, sementara yang lain memasuki keadaan tidak aktif.

Faktor-faktor yang memicu dimulainya proses ini, baik eksternal maupun internal, bervariasi dari satu spesies ke spesies lainnya, dan bahkan mungkin ada perbedaan penting antara individu-individu dari spesies yang sama yang terletak di wilayah yang secara geografis berbeda..

Di bawah ini, beberapa karakteristik dan contoh antara proses hewan dan tumbuhan.

Indeks

  • 1 Pada hewan
    • 1.1 Dormansi pada invertebrata
    • 1.2 Dormansi pada vertebrata
  • 2 Pada tanaman
    • 2.1 Dormansi di tunas
    • 2.2 Dormansi dalam biji
  • 3 Referensi

Pada hewan

Dormansi pada invertebrata

Dalam kelompok hewan ini, jenis dormansi bervariasi dari telur kecil hingga bentuk dewasa yang dimodifikasi. Ini diklasifikasikan sebagai ketenangan dan diapause, tergantung pada faktor-faktor yang terlibat dalam awal dan pemeliharaan ini.

Quiescence mengacu pada semua bentuk yang disebabkan oleh kondisi lingkungan yang merugikan. Mereka adalah bentuk diam, hibernasi, estivasi, anhidrobiosis (hidup tanpa air) dan cryptobiosis (kehidupan tersembunyi atau tersembunyi).

Diapause, daripada kondisi eksternal, dikelola oleh respons fisiologis internal, yang melekat pada masing-masing spesies dan individu.

Banyak spesies porfiri, cnidaria, cacing pipih, rotifera, nematoda, tardigrades, arthropoda, moluska, annelida, hemidasi dan chordata memiliki bentuk diam atau diapausal.

Beberapa spons menghasilkan permata tahan yang membantu memulihkan populasi penuh setelah kondisi yang menguntungkan dipulihkan. Spesies cnidaria tertentu menghasilkan tunas basal atau telur seks "tidak aktif" yang dapat bertahan dari minggu hingga bulan.

Serangga dapat memasuki diapause dalam tahap apa pun (telur, larva, kepompong atau orang dewasa), tergantung pada spesies dan habitat yang mereka tempati. Myriapods dapat tergulung di rumah kaca kecil di tanah dan menahan banjir sebagai organisme dewasa.

Di antara moluska juga telah diamati bahwa bivalvia dan prosobranch memasuki dormansi ketika menyegel cangkang mereka atau membuka cangkang mereka. Bivalvia dapat bertahan beberapa bulan terkubur dengan cara ini di sedimen.

Penting untuk menyebutkan bahwa dormansi jauh lebih umum pada spesies invertebrata darat, semi-terestrial atau air tawar daripada spesies laut, mungkin karena stabilitas relatif dari lingkungan ini sehubungan dengan yang terestrial..

Dormansi di vertebrata

Pada vertebrata, kasus dormansi yang paling terkenal adalah hibernasi pada mamalia seperti urid dan tikus, dan pada burung..

Namun, banyak penelitian baru-baru ini berfokus pada dormansi populasi sel tumor pada pasien kanker, yang terkait erat dengan perkembangan metastasis..

Seperti pada hewan dan tumbuhan lainnya, dormansi mamalia diberikan sebagai mekanisme adaptif untuk mengatasi periode permintaan energi yang tinggi tetapi ketersediaan energi yang sedikit di lingkungan..

Ini berkaitan dengan perubahan fisiologis, morfologis dan perilaku yang memungkinkan hewan untuk bertahan hidup dalam kondisi yang tidak menguntungkan.

Hibernasi

Awal musim hibernasi ditandai oleh "putaran" kelesuan yang lama di mana tingkat metabolisme semakin berkurang dan di mana suhu tubuh tetap hanya beberapa derajat di atas suhu lingkungan.

"Kelesuan" ini diselingi dengan saat-saat aktivitas metabolisme yang intens, yang meningkatkan suhu tubuh sebelum kembali ke kelesuan. Selama periode ini semua fungsi tubuh berkurang: detak jantung, pernapasan, fungsi ginjal, dll..

Perubahan musiman mempersiapkan hewan untuk hibernasi. Persiapan, pada tingkat fisiologis, mungkin dicapai dengan mengubah tingkat tunak dari banyak protein yang melayani fungsi spesifik untuk meningkatkan atau mengurangi kelimpahan beberapa mRNA dan protein yang bersesuaian..

Masuk dan keluarnya kelesuan lebih terkait dengan sakelar metabolisme yang reversibel dan cepat, yang bekerja lebih instan daripada perubahan dalam kontrol ekspresi gen, transkripsi, terjemahan atau stabilitas produk..

Pada tanaman

Kasus dormansi yang paling dikenal pada tanaman berhubungan dengan dormansi benih, umbi dan kuncup, yang merupakan karakteristik tanaman yang mengalami musim..

Tidak seperti dormansi pada hewan, tanaman memasuki dormansi menurut suhu, durasi penyinaran, kualitas cahaya, suhu selama periode terang dan gelap, kondisi gizi dan ketersediaan air. Ini dianggap sebagai properti "turun-temurun" karena juga ditentukan secara genetik.

Dormansi di tunas

Fenomena ini terjadi di banyak pohon dan termasuk kehilangan tahunan dan pembaruan daun. Dikatakan bahwa pohon tanpa daun selama musim dingin beristirahat atau dalam keadaan tidak aktif.

Kuncup terminal, yang dilindungi oleh katafil, adalah kuncup yang memberikan asal bagi daun dan primordia daun yang baru.

Tunas ini terbentuk sekitar dua bulan sebelum pertumbuhan aktif berhenti dan daunnya hilang. Tidak seperti hewan, dalam fotosintesis tumbuhan, pernapasan, transpirasi dan aktivitas fisiologis lainnya terus berlanjut sepanjang tahun, satu-satunya hal yang benar-benar berhenti adalah pertumbuhan.

Panjang gelombang cahaya (merah dan merah jauh) tampaknya memainkan peran yang sangat penting dalam pembentukan dan pecahnya dormansi dalam tunas, serta akumulasi hormon asam absisat (ABA).

Dormansi dalam biji

Dormansi dalam biji sangat umum pada tanaman liar, karena memberi mereka kemampuan untuk bertahan dari bencana alam, mengurangi persaingan antara individu dari spesies yang sama atau mencegah perkecambahan di musim yang salah.

Dalam biji proses ini dikendalikan oleh regulasi ekspresi gen, aktivitas enzimatik dan akumulasi regulator pertumbuhan, dengan peran mendasar ABA. Hormon ini terakumulasi dalam biji dan diyakini disintesis oleh endosperma dan embrio, bukan oleh tanaman yang menimbulkan benih..

Selama dormansi, benih tahan terhadap pengeringan dalam waktu lama. Telah ditentukan bahwa protein LATE-EMBRYOGENESIS ABUNDANT (LEA) tampaknya bertindak sebagai pelindung protein lain yang diperlukan selama periode pengeringan..

Di umbi juga ada dormansi. Meristem dari struktur ini berada dalam fase G1 dari siklus sel, sebelum sintesis DNA. Pelepasan penangkapan ini tergantung pada banyak kinase yang bergantung pada siklin dan target hilirnya.

ABA dan etilen diperlukan untuk permulaan dormansi dalam umbi, tetapi hanya AVA yang diperlukan untuk mempertahankan keadaan dorman. Dalam keadaan ini, umbi-umbian memiliki kadar auksin dan sitokinin yang rendah, yang dianggap berpartisipasi dalam pemecahan yang sama dan perkecambahan berikutnya..

Referensi

  1. Alsabti, E. A. K. (1979). Tumor Dormansi. Klinik Res Kanker J. Oncol., 95, 209-220.
  2. Azcón-Bieto, J., & Talón, M. (2008). Dasar-dasar fisiologi tanaman (2nd ed.). Madrid: Bukit McGraw Interamericana de España.
  3. Cáceres, C. (1997). Dormansi dalam invertebrata. Biologi Invertebrata, 116 (4), 371-383.
  4. Carey, H., Andrews, M., & Martin, S. (2003). Hibernasi mamalia: Respons Seluler dan Molekuler terhadap Metabolisme Depresi dan Suhu Rendah. Ulasan Fisiologis, 83 (4), 1153-1181.
  5. Finkelstein, R., Reeves, W., Ariizumi, T., & Steber, C. (2008). Aspek Molekuler dari Dormansi Benih. Tinjauan Tahunan Biologi Tumbuhan, 59 (1), 387-415.
  6. Koornneef, M., Bentsink, L., & Hilhorst, H. (2002). Dormansi dan perkecambahan biji. Opini Saat Ini di Biologi Tumbuhan, 5, 33-36.
  7. Perry, T. O. (1971). Dormansi pohon di musim dingin. Sains, 171 (3966), 29-36. https://doi.org/10.1126/science.171.3966.29
  8. Romero, I., Garrido, F., & Garcia-Lora, A.M. (2014). Metastasis dalam dormansi yang dimediasi kekebalan: Peluang baru untuk menargetkan kanker. Cancer Research, 74 (23), 6750-6757. https://doi.org/10.1158/0008-5472.CAN-14-2406
  9. Suttle, J. (2004). Peraturan Fisiologis Dormansi Umbi Kentang. Amer. J. dari Potato Res, 81, 253-262.
  10. Vegis, A. (1964). Dormansi di Pabrik Tinggi. Annu. Rev. Plant. Physiol., 15, 185-224.