Bagikan:
Karakteristik dan jenis reproduksi aseksual (hewan, tumbuhan, dan mikroorganisme)
itu reproduksi aseksual itu didefinisikan sebagai penggandaan individu yang mampu menghasilkan keturunan tanpa perlu pemupukan. Oleh karena itu, organisme anak terdiri dari klon induk.
Diasumsikan bahwa anak-anak yang lahir dari peristiwa reproduksi aseksual adalah salinan identik dari orang tua mereka. Namun, harus diingat bahwa salinan materi genetik dapat mengalami perubahan yang disebut "mutasi".
Reproduksi aseksual dominan pada organisme bersel tunggal, seperti bakteri dan protista. Dalam kebanyakan kasus, sel induk menimbulkan dua sel anak, dalam suatu peristiwa yang disebut pembelahan biner.
Meskipun hewan biasanya dikaitkan dengan reproduksi seksual dan tanaman dengan reproduksi aseksual, itu adalah hubungan yang salah dan pada kedua garis keturunan kita menemukan dua model dasar reproduksi..
Ada beberapa mekanisme berbeda dimana suatu organisme dapat bereproduksi secara aseksual. Pada hewan, jenis utamanya adalah fragmentasi, tunas dan partenogenesis.
Dalam hal tanaman, reproduksi aseksual ditandai dengan sangat bervariasi, karena organisme ini menikmati plastisitas yang hebat. Mereka dapat mereproduksi, dengan stek, rimpang, patok dan bahkan oleh banyak daun dan akar.
Reproduksi aseksual mewakili serangkaian keuntungan. Ini cepat dan efisien, memungkinkan kolonisasi lingkungan dalam waktu yang relatif singkat. Selain itu, tidak perlu menghabiskan waktu dan energi dalam perjuangan oleh pasangan seksual atau dalam tarian pengadilan yang rumit dan rumit.
Namun, kerugian utamanya adalah kurangnya variabilitas genetik, yang merupakan suatu kondisi sine qua non sehingga mekanisme yang bertanggung jawab atas evolusi biologis dapat bertindak.
Kurangnya variabilitas dalam suatu spesies dapat menyebabkan kepunahan yang sama jika mereka harus menghadapi kondisi yang tidak menguntungkan, sebut wabah atau iklim ekstrem. Oleh karena itu, reproduksi aseksual dipahami sebagai adaptasi alternatif dalam menanggapi kondisi yang memerlukan populasi yang seragam.
Indeks
- 1 Karakteristik umum
- 2 Reproduksi aseksual pada hewan (jenis)
- 2.1 Permata
- 2.2 Fragmentasi
- 2.3 Partenogenesis pada invertebrata
- 2.4 Partenogenesis pada vertebrata
- 2.5 Androgenesis dan Ginogenesis
- 3 Reproduksi aseksual pada tanaman (jenis)
- 3.1 Stolons
- 3.2 Rimpang
- 3.3 Stek
- 3.4 Graft
- 3.5 Daun dan akar
- 3.6 Sporulasi
- 3.7 Propagos
- 3.8 Partenogenesis dan apomixis
- 3.9 Keuntungan reproduksi aseksual pada tanaman
- 4 Reproduksi aseksual dalam mikroorganisme (jenis)
- 4.1 Fisi biner pada bakteri
- 4.2 Fisi biner pada eukariota
- 4.3 Fisi berganda
- 4.4 Permata
- 4.5 Fragmentasi
- 4.6 Sporulasi
- 5 Perbedaan antara reproduksi seksual dan aseksual
- 6 Keuntungan reproduksi aseksual dan seksual
- 7 Referensi
Karakteristik umum
Reproduksi seksual terjadi ketika seseorang menghasilkan organisme baru dari struktur somatik. Keturunan secara genetik identik dengan nenek moyang di semua aspek genom, kecuali di daerah yang telah mengalami mutasi somatik.
Istilah berbeda digunakan untuk merujuk pada produksi individu baru mulai dari jaringan atau sel somatik. Dalam literatur, reproduksi seksual identik dengan reproduksi klon.
Untuk hewan, istilah reproduksi agamis (dari bahasa Inggris reproduksi agamis), sedangkan pada tanaman adalah umum untuk menggunakan istilah reproduksi vegetatif.
Sejumlah besar organisme bereproduksi sepanjang hidup mereka melalui reproduksi seksual. Tergantung pada kelompok dan kondisi lingkungan, organisme dapat bereproduksi secara eksklusif melalui rute aseksual atau bergantian dengan acara reproduksi seksual..
Reproduksi aseksual pada hewan (jenis)
Pada hewan, keturunannya dapat berasal dari orang tua tunggal melalui pembelahan mitosis (reproduksi aseksual) atau dapat terjadi melalui pembuahan dua gamet dari dua individu yang berbeda (reproduksi seksual).
Berbagai kelompok hewan dapat bereproduksi secara aseksual, terutama kelompok invertebrata. Jenis reproduksi aseksual yang paling penting pada hewan adalah sebagai berikut:
Gemation
Tunas terdiri dari pembentukan tonjolan atau evakuasi yang berasal dari individu orang tua. Struktur ini disebut kuning telur dan akan memunculkan organisme baru.
Proses ini terjadi pada cnidaria tertentu (ubur-ubur dan sejenisnya) dan tunik di mana keturunannya dapat dihasilkan oleh tonjolan-tonjolan tubuh orang tua. Individu dapat tumbuh dan menjadi mandiri atau melekat pada orang tua mereka untuk membentuk koloni.
Ada koloni cnidaria, karang berbatu yang terkenal, yang dapat mencapai lebih dari satu meter. Struktur-struktur ini terbentuk dari individu-individu yang dibentuk oleh peristiwa-peristiwa pemula, yang permata-permatanya tetap terhubung. Hydra dikenal karena kemampuannya untuk bereproduksi secara aseksual dengan cara pemula.
Dalam kasus porifera (spons), tunas adalah cara yang cukup umum untuk bereproduksi. Spons dapat membentuk permata untuk menahan periode dengan kondisi lingkungan yang tidak menguntungkan. Namun, spons juga memiliki reproduksi seksual.
Fragmentasi
Hewan dapat membagi tubuh mereka dalam proses fragmentasi, di mana sepotong dapat berasal dari individu baru. Proses ini disertai dengan regenerasi, di mana sel-sel dari bagian asli dari induk dibagi untuk menghasilkan tubuh yang lengkap.
Fenomena ini terjadi pada garis keturunan invertebrata yang berbeda, seperti spons, cnidaria, annelida, polychaetes, dan tunikata.
Jangan bingung proses regenerasi per se dengan acara reproduksi aseksual. Sebagai contoh, spons ketika mereka kehilangan satu lengan, dapat meregenerasi yang baru. Namun, itu tidak menyiratkan reproduksi karena tidak mengarah pada peningkatan jumlah individu.
Di bintang laut genus Linckia Ada kemungkinan bahwa individu baru berasal dari lengan. Dengan demikian, suatu organisme dengan lima lengan dapat memunculkan lima individu baru.
Planarias (Turbelarios) adalah organisme vermiform dengan kemampuan untuk bereproduksi baik secara seksual maupun aseksual. Pengalaman umum di laboratorium biologi adalah memecah planaria dalam mengamati bagaimana suatu organisme baru diregenerasi dari setiap bagian.
Partenogenesis pada invertebrata
Dalam beberapa kelompok invertebrata, seperti serangga dan krustasea, ovula mampu mengembangkan individu yang lengkap, tanpa perlu dibuahi oleh sperma. Fenomena ini disebut partenogenesis dan tersebar luas pada hewan.
Contoh paling jelas adalah hymenoptera, khususnya lebah. Serangga ini dapat berasal dari jantan, yang disebut drone, dengan cara partenogenesis. Sebagai individu yang berasal dari telur yang tidak dibuahi, mereka haploid (mereka hanya memiliki setengah dari beban genetik).
Kutu daun - kelompok serangga lain - dapat berasal dari individu baru melalui proses partenogenesis atau reproduksi seksual.
Di krustasea Daphnia betina menghasilkan berbagai jenis telur tergantung pada kondisi lingkungan. Telur dapat dibuahi dan memunculkan individu diploid atau berkembang melalui partenogenesis. Kasus pertama dikaitkan dengan kondisi lingkungan yang tidak menguntungkan, sementara partenogenesis terjadi di lingkungan yang makmur
Di laboratorium dimungkinkan untuk menginduksi partenogenesis melalui aplikasi bahan kimia atau rangsangan fisik. Dalam echinodermata dan amfibi tertentu, proses ini telah dilakukan dengan sukses dan disebut partenogenesis eksperimental. Dengan cara yang sama, ada bakteri dari genus Wolbachia mampu menginduksi proses.
Partenogenesis pada vertebrata
Fenomena partenogenesis meluas ke garis keturunan vertebrata. Dalam beberapa genera ikan, amfibi dan reptil, bentuk yang lebih kompleks dari proses ini terjadi, yang melibatkan duplikasi permainan kromosom, yang mengarah ke zigot diploid tanpa partisipasi gamet jantan.
Sekitar 15 spesies kadal dikenal karena kemampuan eksklusifnya untuk bereproduksi dengan partenogenesis.
Meskipun reptil ini tidak membutuhkan pasangan secara langsung untuk mencapai konsepsi (pada kenyataannya, spesies ini kekurangan jantan), mereka membutuhkan rangsangan seksual dari sanggama palsu dan sesi pacaran dengan individu lain..
Androgenesis dan Ginogenesis
Dalam proses androgenesis, nukleus dari oosit berdegenerasi dan digantikan oleh nukleus ayah melalui fusi nuklir dari dua sel sperma. Meskipun itu terjadi pada beberapa spesies hewan, seperti serangga tongkat misalnya, itu tidak dianggap sebagai proses umum di kerajaan itu.
Di sisi lain, gynogenesis terdiri dari produksi organisme baru oleh oosit (sel kelamin wanita) diploid yang tidak mengalami pembelahan materi genetik mereka dengan meiosis..
Ingat bahwa sel-sel seks kita hanya memiliki setengah dari kromosom dan ketika pembuahan terjadi, jumlah kromosom dipulihkan.
Agar ginogenesis dapat terjadi, stimulasi dari sperma laki-laki diperlukan. Produk turunan dari gynogenesis adalah betina yang identik dengan induknya. Jalur ini juga dikenal sebagai pseudogami.
Reproduksi aseksual pada tanaman (jenis)
Pada tanaman ada spektrum luas mode reproduksi. Mereka adalah organisme yang sangat plastis dan tidak jarang menemukan tanaman yang dapat bereproduksi secara seksual dan aseksual.
Namun, telah ditemukan bahwa banyak spesies lebih menyukai jalur reproduksi aseksual, walaupun nenek moyang mereka melakukannya secara seksual.
Dalam hal reproduksi aseksual, tanaman dapat menghasilkan keturunan dengan berbagai cara, mulai dari pengembangan sel telur tanpa pembuahan hingga memperoleh organisme lengkap dengan sebuah fragmen induk..
Seperti dalam kasus hewan, reproduksi seksual terjadi oleh peristiwa pembelahan sel oleh mitosis, yang menghasilkan sel yang identik. Selanjutnya, kita akan membahas jenis reproduksi vegetatif yang paling relevan:
Stolons
Beberapa tanaman dapat bereproduksi dengan batang tipis dan memanjang yang berasal dari sepanjang permukaan tanah. Struktur-struktur ini dikenal sebagai stolon dan menghasilkan akar pada interval jarak tertentu. Akar dapat menghasilkan batang tegak yang berkembang dari waktu ke waktu pada individu independen.
Contoh yang mencolok adalah spesies stroberi atau stroberi (Fragaria ananassa) yang mampu menghasilkan beragam struktur, termasuk daun, akar, dan batang dari setiap simpul stolon.
Rimpang
Baik dalam kasus stolon dan rimpang, tunas aksila tanaman dapat menghasilkan tunas khusus untuk reproduksi aseksual. Tanaman induk merupakan sumber cadangan untuk wabah.
Rimpang adalah batang pertumbuhan tidak terdefinisi yang tumbuh di bawah tanah - atau di atas - secara horizontal. Seperti stolon, mereka menghasilkan akar adventif, yang akan menghasilkan tanaman baru yang identik dengan yang keibuan.
Jenis reproduksi vegetatif ini penting dalam kelompok rumput (di mana rimpang mengarah pada pembentukan tunas yang menimbulkan batang dengan daun dan bunga), tanaman hias abadi, padang rumput, buluh dan bambu..
Stek
Stek adalah bagian atau potongan batang dari mana tanaman baru berasal. Agar peristiwa ini terjadi, batang harus dikubur di tanah untuk mencegah pengeringan dan dapat diobati dengan hormon yang merangsang pertumbuhan akar adventif..
Dalam kasus lain, potongan batang ditempatkan dalam air untuk merangsang pembentukan akar. Setelah dipindahkan ke lingkungan yang sesuai, seorang individu baru dapat berkembang.
Graft
Tanaman dapat direproduksi dengan memasukkan kuncup pada celah yang sebelumnya dibuat di batang tanaman berkayu yang memiliki akar..
Ketika prosedur ini berhasil, luka ditutup, dan batang bisa hidup. Bahasa sehari-hari dikatakan bahwa tanaman "tertangkap".
Daun dan akarnya
Ada beberapa spesies dalam daun yang dapat digunakan sebagai struktur untuk reproduksi vegetatif. Spesies populer dikenal sebagai "tanaman bersalin" (Kalanchoe daigremontiana) dapat menghasilkan tanaman yang terpisah dari jaringan meristematik yang terletak di tepi daunnya.
Tanaman kecil ini tumbuh menempel pada daun, sampai mereka cukup dewasa dan terpisah dari induknya. Saat jatuh ke tanah, tanaman anak perempuan itu berakar.
Pada pohon ceri, pohon apel dan raspberry, reproduksi dapat terjadi melalui akarnya. Struktur bawah tanah ini menghasilkan wabah yang mampu berasal dari individu baru.
Ada beberapa kasus ekstrem seperti dandelion. Jika seseorang mencoba merobek tanaman dari tanah dan memecah-mecah akarnya, masing-masing potongan dapat mengarah ke tanaman baru.
Sporulasi
Sporulasi terjadi pada berbagai organisme tanaman, termasuk lumut dan pakis. Proses ini melibatkan pembentukan sejumlah besar spora yang mampu menahan kondisi lingkungan yang merugikan.
Spora kecil dan mudah disebarkan, baik oleh hewan maupun angin. Ketika mereka mencapai zona yang menguntungkan, spora berkembang pada individu yang setara dengan yang berasal.
Propagul
Perbanyakan adalah akumulasi sel, khas dari bryophytes dan pakis tetapi juga ditemukan pada tanaman tingkat tinggi tertentu seperti umbi dan rumput. Struktur ini berasal dari thallus, dan merupakan tunas kecil dengan kemampuan untuk menyebar.
Partenogenesis dan apomixis
Dalam botani, itu juga biasanya diterapkan dalam partenogenesis. Meskipun digunakan dalam arti yang lebih ketat untuk menggambarkan suatu peristiwa "apomixis gametofitica". Dalam hal ini, sporofit (benih) diproduksi oleh sel telur yang tidak mengalami reduksi.
Apoximisis terdapat pada sekitar 400 spesies angiospermae, sedangkan tanaman lain dapat melakukannya dengan cara opsional. Dengan demikian, partenogenesis hanya menggambarkan sebagian dari reproduksi aseksual pada tanaman. Karena itu, disarankan untuk tidak menggunakan istilah untuk tanaman.
Beberapa penulis (lihat De Mee's et al. 2007) sering membagi apomixis dari reproduksi vegetatif. Selain itu, mereka mengklasifikasikan apomixis dalam gametophytic yang sudah dijelaskan, dan berasal dari sporophyte, di mana embrio berkembang dari sel nuklir atau jaringan somatik ovarium lainnya yang tidak mengalami fase gametophytic..
Keuntungan reproduksi aseksual pada tanaman
Secara umum, reproduksi aseksual memungkinkan tanaman untuk mereproduksi dirinya dalam salinan identik yang disesuaikan dengan baik dengan lingkungan tertentu.
Selain itu, reproduksi aseksual pada perak adalah mekanisme yang cepat dan efisien. Oleh karena itu, ini digunakan sebagai strategi ketika organisme berada di daerah di mana lingkungan tidak cocok untuk reproduksi benih.
Misalnya, tanaman yang terletak di lingkungan kering di Patagonia, seperti chorion, bereproduksi dengan cara ini, dan akhirnya menempati area tanah yang luas..
Di sisi lain, petani telah memanfaatkan jenis perbanyakan ini sebaik-baiknya. Anda dapat memilih varietas dan mereproduksi secara aseksual untuk mendapatkan klon. Dengan demikian, mereka akan memperoleh keseragaman genetik dan memungkinkan mereka untuk mempertahankan beberapa karakteristik yang diinginkan.
Reproduksi aseksual dalam mikroorganisme (jenis)
Reproduksi aseksual sangat umum pada organisme bersel tunggal. Pada garis keturunan prokariotik, misalnya bakteri, yang paling menonjol adalah pembelahan biner, pertumbuhan, fragmentasi dan pembelahan ganda. Di sisi lain, pada organisme eukariotik uniseluler terdapat divisi biner dan sporulasi.
Fisi biner pada bakteri
Pembelahan biner adalah proses pembelahan materi genetik, diikuti oleh pembagian bagian sel secara merata untuk mendapatkan dua organisme yang identik dengan induk dan identik satu sama lain.
Pembelahan biner dimulai ketika bakteri berada dalam medium di mana terdapat cukup nutrisi dan lingkungan kondusif untuk reproduksi. Kemudian, sel mengalami peristiwa pemanjangan ringan.
Selanjutnya dimulai replikasi materi genetik. Pada bakteri, DNA diatur dalam kromosom sirkular dan tidak dibatasi oleh membran, sebagai inti eukariota yang mencolok dan khas..
Pada periode pembelahan materi genetik, sel terdistribusi ke sisi berlawanan sel dalam pembelahan. Pada titik ini dimulai sintesis polisakarida yang membentuk dinding bakteri, kemudian pembentukan septum terjadi di tengah, dan sel akhirnya terpisah sepenuhnya.
Dalam beberapa kasus, bakteri dapat mulai membelah dan menggandakan materi genetiknya. Namun, sel-selnya tidak pernah lepas. Contohnya adalah kelompok kelapa, seperti diplococci.
Fisi biner pada eukariota
Pada eukariota uniseluler, seperti Trypanosoma misalnya, jenis reproduksi yang serupa terjadi: sel menimbulkan dua sel anak dengan ukuran yang sama.
Dengan adanya inti sel yang benar, proses ini menjadi lebih kompleks dan rumit. Suatu proses mitosis harus terjadi agar nukleus membelah, diikuti oleh sitokinesis yang terdiri atas pembelahan sitoplasma..
Fisi berganda
Meskipun pembelahan biner adalah modalitas reproduksi yang paling umum, beberapa spesies, seperti Bdellovibrio¸ dapat mengalami beberapa fisi. Hasil dari proses ini adalah beberapa sel anak, dan tidak lagi dua, sebagaimana disebutkan dalam pembelahan biner.
Gemation
Ini adalah proses yang mirip dengan yang disebutkan untuk hewan, tetapi diekstrapolasi ke sel tunggal. Tunas bakteri dimulai dengan tunas kecil yang berbeda dari sel induk. Tonjolan tersebut mengalami proses pertumbuhan hingga secara bertahap terpisah dari bakteri yang membuatnya.
Tunas menghasilkan distribusi materi yang tidak merata yang terkandung dalam sel.
Fragmentasi
Umumnya bakteri dari jenis berserabut (misalnya Nicardia sp.) dapat direproduksi dengan cara ini. Sel-sel filamen terpisah dan mulai tumbuh sebagai sel-sel baru.
Sporulasi
Sporulasi adalah produksi struktur yang disebut spora. Ini adalah struktur yang sangat resisten yang dibentuk oleh sel.
Proses ini terkait dengan kondisi lingkungan yang mengelilingi organisme, umumnya ketika ini menjadi tidak menguntungkan karena kelangkaan nutrisi atau iklim ekstrem, sporulasi dipicu.
Perbedaan antara reproduksi seksual dan aseksual
Pada individu yang bereproduksi secara aseksual, keturunannya terdiri dari salinan identik dari nenek moyang mereka, yaitu klon. Genom dari satu-satunya induk disalin oleh pembelahan sel mitosis, di mana DNA disalin dan ditransmisikan dalam bagian yang sama dengan dua sel anak.
Sebaliknya, agar reproduksi seksual terjadi, dua individu dari jenis kelamin yang berbeda harus berpartisipasi, dengan pengecualian hermafrodit..
Setiap orang tua akan membawa gamet atau sel-sel kelamin yang dihasilkan oleh peristiwa meiotik. Keturunannya terdiri dari kombinasi unik antara kedua orang tua. Dengan kata lain, ada variasi genetik yang luar biasa.
Untuk memahami tingkat variasi yang tinggi dalam reproduksi seksual, kita harus memusatkannya pada kromosom selama pembelahan. Struktur ini dapat bertukar fragmen satu sama lain, menghasilkan kombinasi unik. Karena itu, ketika kita mengamati saudara yang berasal dari orangtua yang sama tidak identik satu sama lain.
Keuntungan reproduksi aseksual versus seksual
Reproduksi aseksual mengandaikan beberapa keuntungan pada yang seksual. Pertama, waktu dan energi tidak disia-siakan dalam tarian pacaran yang kompleks atau pertempuran betina dari beberapa spesies, karena hanya diperlukan satu induk..
Kedua, banyak orang yang bereproduksi secara seksual menghabiskan banyak energi dalam produksi gamet yang tidak pernah dibuahi. Ini memungkinkan kolonisasi lingkungan baru dengan cepat dan efektif tanpa perlu mendapatkan pasangan.
Secara teoritis, model reproduksi aseksual yang disebutkan di atas memberi mereka lebih banyak keuntungan - dibandingkan dengan seksual - kepada individu yang tinggal di lingkungan yang stabil, karena mereka dapat mengabadikan genotipe mereka dengan cara yang tepat..
Referensi
- Campbell, N. A. (2001). Biologi: Konsep dan hubungan. Pendidikan Pearson.
- Curtis, H., & Schnek, A. (2006). Undangan ke Biologi. Ed. Panamericana Medical.
- De Meeûs, T., Prugnolle, F., & Agnew, P. (2007). Reproduksi aseksual: genetika dan aspek evolusi. Ilmu Seluler dan Molekuler, 64(11), 1355-1372.
- Engelkirk, P.G., Duben-Engelkirk, J.L., & Burton, G.R.W. (2011). Mikrobiologi Burton untuk ilmu kesehatan. Lippincott Williams & Wilkins.
- Patil, U., Kulkarni, J. S., & Chincholkar, S. B. (2008). Yayasan dalam Mikrobiologi. Nirali Prakashan, Pune.
- Raven, P. H., Evert, R. F., & Eichhorn, S. E. (1992). Biologi tanaman (Vol. 2). Saya terbalik.
- Tabata, J., Ichiki, R. T., Tanaka, H., & Kageyama, D. (2016). Reproduksi Seksual versus Aseksual: Hasil Berbeda dalam Kelimpahan Relatif Mealybugs Partenogenetik mengikuti Kolonisasi Baru. Silakan SATU, 11(6), e0156587.
- Yuan, Z. (2018). Konversi Energi Mikroba. Walter de Gruyter GmbH & Co KG.