Istilah dormansi mengacu pada serangkaian proses fisiologis yang umumnya berakhir dengan terhentinya metabolisme, pertumbuhan dan perkembangan untuk periode waktu yang bervariasi. Fenomena ini disajikan oleh berbagai spesies bakteri , jamur, protista, tumbuhan dan hewan, baik vertebrata maupun invertebrata , meskipun untuk beberapa kelompok belum pernah dilaporkan.
Dormansi adalah mekanisme adaptasi dan kelangsungan hidup yang biasanya terjadi sebagai respons terhadap kondisi lingkungan yang ekstrem seperti, misalnya, perubahan musim di mana individu dapat menghadapi suhu ekstrem, dehidrasi, banjir, kekurangan nutrisi, dan lain-lain.
Groundhog (Sumber pixabay.com)
Semua organisme, baik yang tidak bergerak maupun yang memiliki kemampuan untuk bergerak bebas, pada suatu saat dalam sejarah hidupnya menghadapi beberapa kondisi yang membatasi untuk reproduksi, pertumbuhan, atau kelangsungan hidupnya. Beberapa merespon dengan fenomena populasi seperti migrasi, sementara yang lain memasuki keadaan tidak aktif.
Faktor-faktor yang memicu inisiasi proses ini, baik eksternal maupun internal, bervariasi dari satu spesies ke spesies lain, dan bahkan mungkin ada perbedaan penting antara individu-individu dari spesies yang sama yang terletak di wilayah yang berbeda secara geografis.
Berikut adalah beberapa ciri dan contoh antara proses hewan dan tumbuhan.
Indeks artikel
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 inisiasi dan pemeliharaannya.
Keheningan mengacu pada semua bentuk yang disebabkan oleh kondisi lingkungan yang merugikan. Hibernasi, estivasi, anhydrobiosis (kehidupan tanpa air) dan cryptobiosis (kehidupan tersembunyi atau tersembunyi) adalah bentuk-bentuk ketenangan.
Diapause, lebih dari kondisi eksternal, dipertahankan oleh respons fisiologis internal, yang melekat pada setiap spesies dan individu.
Banyak spesies porifera, cnidaria , cacing pipih , rotifera, nematoda, tardigrada, artropoda, moluska, annelida , hemicordata, dan chordata hadir dalam bentuk diam atau diapaused.
Beberapa spons menghasilkan permata resistensi yang membantu mereka membangun kembali populasi penuh setelah kondisi yang menguntungkan dipulihkan. Spesies cnidaria tertentu menghasilkan kuning basal atau telur seks “tidak aktif” yang dapat bertahan selama berminggu-minggu hingga berbulan-bulan.
Serangga dapat memasuki diapause dalam setiap tahapannya (telur, larva, pupa atau dewasa), tergantung pada spesies dan habitat yang mereka tempati. Myriapoda dapat melilit di dalam rumah kaca kecil di tanah dan menahan banjir sebagai organisme dewasa.
Di antara moluska, juga telah diamati bahwa bivalvia dan prosobranch memasuki dormansi dengan menutup katup atau membuka cangkangnya. Bivalvia bisa bertahan beberapa bulan terkubur dengan cara ini di sedimen.
Penting untuk disebutkan 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 pada vertebrata
Pada vertebrata, kasus dormansi yang paling terkenal adalah kasus hibernasi pada mamalia seperti ursid dan hewan pengerat, dan pada burung.
Namun, banyak penelitian baru-baru ini berfokus pada dormansi populasi sel tumor pasien kanker, yang terkait erat dengan perkembangan metastasis.
Seperti pada hewan dan tumbuhan lain, dormansi pada mamalia terjadi sebagai mekanisme adaptif untuk mengatasi periode permintaan energi yang tinggi tetapi sedikit ketersediaan energi di lingkungan.
Ini berkaitan dengan perubahan fisiologis, morfologis dan perilaku yang memungkinkan hewan untuk mencapai kelangsungan hidup dalam kondisi yang tidak menguntungkan.
Hibernasi
Permulaan musim hibernasi dicirikan oleh “pergeseran” mati suri yang lama di mana tingkat metabolisme secara progresif menurun dan di mana suhu tubuh tetap hanya beberapa derajat di atas suhu kamar.
“Kelesuan” ini diselingi dengan momen aktivitas metabolisme yang intens, yang berhasil meningkatkan suhu tubuh sebelum kembali ke lesu. Selama periode ini semua fungsi tubuh berkurang: detak jantung, pernapasan, fungsi ginjal, dll.
Perubahan musim mempersiapkan hewan untuk hibernasi. Persiapan, pada tingkat fisiologis, mungkin dicapai dengan mengubah tingkat keadaan tunak dari banyak protein yang melayani fungsi spesifik untuk meningkatkan atau menurunkan kelimpahan beberapa mRNA dan protein terkaitnya.
Masuk dan keluarnya mati suri lebih terkait dengan pergantian metabolisme yang reversibel dan cepat, yang bekerja lebih cepat daripada perubahan dalam kontrol ekspresi gen, transkripsi, translasi atau stabilitas produk.
Pada tumbuhan
Kasus dormansi yang paling terkenal pada tanaman sesuai dengan dormansi benih, umbi dan kuncup, yang merupakan karakteristik tanaman yang mengalami musim.
Tidak seperti dormansi pada hewan, tumbuhan memasuki dormansi menurut suhu, lama fotoperiode, kualitas cahaya, suhu selama periode terang dan gelap, kondisi nutrisi, dan ketersediaan air. Ini dianggap sebagai properti “keturunan” karena juga ditentukan secara genetik.
dormansi kuncup
Fenomena ini terjadi di banyak pohon dan termasuk kehilangan tahunan dan pembaruan daun. Pohon tanpa daun selama musim dingin dikatakan tidak aktif atau tidak aktif.
Tunas terminal, yang dilindungi oleh katafil, adalah tunas yang kemudian memunculkan daun baru dan primordia daun.
Tunas pohon di musim dingin (Sumber: pixabay.com)
Tunas ini terbentuk sekitar dua bulan sebelum pertumbuhan aktif berhenti dan daun hilang. Tidak seperti hewan, fotosintesis , respirasi, transpirasi, dan aktivitas fisiologis tumbuhan lainnya berlangsung 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 pemecahan dormansi pada kuncup, serta akumulasi hormon asam absisat (ABA).
Dormansi dalam biji
Dormansi benih 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 benih proses ini dikendalikan oleh regulasi ekspresi genetik, aktivitas enzimatik dan akumulasi zat pengatur tumbuh, dengan peran mendasar dari ABA. Hormon ini terakumulasi dalam biji dan diyakini disintesis oleh endosperma dan embrio, bukan oleh tanaman yang memunculkan benih.
Selama dormansi, benih tahan terhadap periode pengeringan yang lama. Protein LATE-EMBRIOGENESIS ABUNDANT (LEA) telah ditemukan bertindak sebagai pelindung protein lain yang diperlukan selama periode pengeringan.
Biji jintan hitam, Cuminum cyminum (Sumber: pixabay.com/)
Pada umbi juga terjadi dormansi. Meristem dari struktur ini ditahan pada fase G1 dari siklus sel, sebelum sintesis DNA . Pelepasan dari penangkapan ini bergantung pada banyak kinase yang bergantung pada siklin dan target hilirnya.
ABA dan etilen diperlukan untuk awal dormansi pada umbi-umbian, tetapi hanya AVA yang diperlukan untuk mempertahankan dormansi. Dalam keadaan ini, umbi-umbian memiliki tingkat auksin dan sitokinin yang rendah, yang dianggap berpartisipasi dalam pemecahan dan perkecambahan selanjutnya.
Referensi
- Alsabti, EAK (1979). Tumor dormansi. J. Kanker Res. Klinik. Onkol. , 95 , 209–220.
- Azcon-Bieto, J., & Talón, M. (2008). Dasar-dasar Fisiologi Tumbuhan (Edisi ke-2). Madrid: McGraw-Hill Interamericana dari Spanyol.
- Cáceres, C. (1997). Dormansi pada Invertebrata. Biologi Invertebrata , 116 (4), 371–383.
- Carey, H., Andrews, M., & Martin, S. (2003). Hibernasi Mamalia: Respons Seluler dan Molekul terhadap Metabolisme yang Tertekan dan Suhu Rendah. Ulasan Fisiologis , 83 (4), 1153-1181.
- Finkelstein, R., Reeves, W., Ariizumi, T., & Steber, C. (2008). Aspek Molekuler Dormansi Benih. Tinjauan Tahunan Biologi Tumbuhan , 59 (1), 387–415.
- Koornneef, M., Bentsink, L., & Hilhorst, H. (2002). Dormansi dan perkecambahan biji. Opini Saat Ini dalam Biologi Tumbuhan , 5 , 33–36.
- Perry, UNTUK (1971). Dormansi pohon di musim dingin. Sains , 171 (3966), 29-36. https://doi.org/10.1126/science.171.3966.29
- Romero, I., Garrido, F., & Garcia-Lora, AM (2014). Metastasis dalam dormansi yang dimediasi kekebalan: Peluang baru untuk menargetkan kanker. Penelitian Kanker , 74 (23), 6750–6757. https://doi.org/10.1158/0008-5472.CAN-14-2406
- Suttle, J. (2004). Regulasi Fisiologi Dormansi Umbi Kentang. Amer. J. Kentang Res , 81 , 253-262.
- Vegis, A. (1964). Dormansi pada Tumbuhan Tinggi. annu. Pdt. Tanaman. Fisiol. , 15 , 185-224.
