penyerbukan adalah proses mentransfer serbuk sari dari bagian “laki-laki” ke bagian betina bunga. Tujuannya adalah pembuahan bakal biji (yang terkandung dalam gametofit betina) oleh butiran serbuk sari, yang mewakili gametofit jantan.
Karena penyerbukan menyiratkan pendekatan atau kontak antara sel-sel seksual tanaman dari spesies yang sama (walaupun bisa juga dari tanaman yang sama, penyerbukan sendiri), reproduksi seksual tanaman sangat bergantung pada proses ini.
Lebah menyerbuki bunga (Sumber: Myriams Zilles dari pixabay.com)
Pada tumbuhan berbiji, penyerbukan hanyalah langkah sebelum pembuahan, yang merupakan proses di mana materi genetik dari dua individu bercampur untuk menghasilkan benih yang akan memunculkan tanaman baru, mungkin dengan karakteristik yang sama di antara kedua induknya.
Organ reproduksi angiospermae (tanaman berbunga) yang bertanggung jawab untuk produksi dan perlindungan sel kelamin (gametofit betina dan jantan) adalah bunga, dan di sanalah penyerbukan terjadi.
Ada beberapa jenis penyerbukan dan beberapa di antaranya berbeda sehubungan dengan penyerbuk, yang dapat berupa biotik (hewan) atau abiotik (angin, air), di mana spesies tanaman yang berbeda bergantung sepenuhnya.
Penyerbukan biotik sangat tergantung pada karakteristik bunga, karena biasanya hewan tertarik oleh beberapa atribut khusus, baik untuk memberi makan, berlindung, berkembang biak, dll.
Indeks artikel
Proses
Penyerbukan adalah transfer butiran serbuk sari dari bagian jantan dari satu bunga ke bagian betina dari yang lain (atau sama, ketika datang ke penyerbukan sendiri) dan tergantung pada agen eksternal yang dikenal sebagai penyerbuk.
Penyerbukan (Sumber: Mabel Amber, di pixabay.com)
Ini adalah salah satu proses mendasar untuk produksi buah dan biji dalam sayuran, yaitu, ini adalah bagian penting dari reproduksi seksual tanaman.
Namun, untuk memahami secara rinci tentang apa proses ini, perlu memiliki gagasan dasar tentang seperti apa bunga itu.
– Anatomi bunga
Bunga angiosperma yang khas adalah struktur yang cukup kompleks, terutama mengingat sejumlah besar spesies memiliki bunga di mana gametofit betina dan jantan ada pada saat yang bersamaan.
Bunganya, umumnya, diproduksi di meristem apikal batang (bagian udara tanaman) dan, tergantung pada spesiesnya, ini bisa jantan, betina atau biseksual.
Skema anatomi bunga angiosperma dewasa (Sumber: LadyofHats [Domain publik] melalui Wikimedia Commons)
Bagian batang yang menghubungkan bunga dengan sisa tanaman dikenal sebagai tangkai bunga, di bagian atasnya adalah wadah, struktur yang bertanggung jawab untuk mendukung bagian-bagian bunga (sepal, kelopak bunga, benang sari dan karpel) .
Sepal dan kelopak masing-masing berfungsi dalam perlindungan kepompong dan dalam daya tarik visual beberapa penyerbuk; sedangkan benang sari dan karpel adalah gametofit tempat sel kelamin diproduksi.
Gametofit jantan
Benang sari adalah filamen panjang yang berakhir di kepala sari, yang merupakan “kantung” di mana butir serbuk sari diproduksi. Set benang sari bunga dikenal sebagai androecium, yang berarti “rumah manusia” dan, secara umum, melebihi ketinggian sepal dan kelopak.
Gametofit betina
Karpel berisi ovula. Ini membentuk apa yang dikenal sebagai “putik” dan terdiri dari stigma, gaya, dan ovarium. Bagian bunga ini disebut gynoecium, yang berarti “rumah wanita”.
Putiknya berbentuk seperti pin bowling . Bagian atas sesuai dengan stigma dan merupakan struktur pipih yang permukaan lengketnya memungkinkan adhesi butiran serbuk sari.
Gaya adalah bagian tengah putik dan itu adalah salah satu yang menghubungkan stigma dengan ovarium; Ini bisa panjang atau pendek. Terakhir, ovarium adalah tempat ditemukannya satu atau lebih bakal biji dan merupakan bagian putik yang paling melebar. Ovarium bisa menjadi sebagian atau seluruh buah.
– Bagaimana penyerbukan terjadi?
Ketika butiran serbuk sari mencapai stigma, ia “berkecambah”, menghasilkan struktur panjang yang dikenal sebagai tabung serbuk sari. Tabung serbuk sari tumbuh ke bawah melalui gaya, yaitu tumbuh ke arah ovarium.
Banyak mekanisme pengenalan dan sinyal yang terlibat dalam arah pertumbuhan tabung polen menuju ovarium dan, seperti dalam kasus banyak hewan, tidak semua tabung polen yang berkecambah dan tumbuh dengan cara yang sama mencapai ovarium dan berhasil menuju pembuahan. .
Ketika tabung polen menembus gametofit betina (ovarium), sel sperma yang terkandung dalam butir polen membuahi sel telur. Tak lama setelah itu, berkat proses pembuahan dan begitu inti kedua sel telah menyatu, zigot diproduksi.
Zigot ini, saat berkembang dalam embrio, yang nantinya akan membentuk benih, yang merupakan organ penyebaran tumbuhan yang paling penting dengan reproduksi seksual.
Selain sel sperma yang mencapai pembuahan sel telur, sel sperma lain yang terkandung dalam butiran serbuk sari yang sama menyatu dengan dua atau lebih inti yang berasal dari gametofit betina; Proses ini dikenal sebagai pembuahan ganda.
Fusi yang disebutkan di atas membentuk “inti endospermic poliploid”, yang akan bertanggung jawab untuk memproduksi endosperm (bahan makanan) dari mana embrio akan memelihara dirinya sendiri di dalam benih selama perkembangannya dan selama perkecambahan.
Jenis
Penyerbukan dapat diklasifikasikan sebagai “penyerbukan sendiri” dan “penyerbukan silang” tergantung dari mana butiran serbuk sari berasal, atau sebagai “biotik” dan “abiotik” tentang siapa yang mengangkut butiran serbuk sari (agen penyerbuk).
– Penyerbukan sendiri
Ada jenis tumbuhan yang memiliki bunga betina dan bunga jantan pada batang yang sama, tetapi ada juga yang memiliki bunga biseksual yaitu hadir pada waktu yang sama dan pada bunga yang sama, baik gametofit jantan maupun betina (androecium dan ginesium). ).
Beberapa penulis menganggap bahwa penyerbukan yang terjadi antara bunga berkelamin tunggal dari tanaman yang sama adalah “penyerbukan antar bunga”, sedangkan yang terjadi antara struktur reproduksi bunga yang sama adalah “penyerbukan intrafloral”.
Meskipun memungkinkan perbanyakan individu yang bereproduksi, penyerbukan sendiri menyiratkan bahwa sel kelamin yang menyatu secara genetik identik, sehingga tanaman yang akan muncul dari biji yang dihasilkan akan menjadi semacam “klon” dari tanaman induk.
– Penyerbukan silang
Berlawanan dengan proses penyerbukan sendiri, penyerbukan silang melibatkan pertukaran serbuk sari antara bunga (berkelamin tunggal atau biseksual) dari tanaman yang berbeda. Dengan kata lain, proses ini melibatkan transfer sebutir serbuk sari dari kepala sari satu bunga ke kepala putik bunga yang lain, pada tanaman yang berbeda.
Karena materi genetik yang dipertukarkan selama penyerbukan silang berasal dari orang tua yang berbeda secara genetik, benih yang akan dihasilkan setelah proses pembuahan selesai akan menghasilkan tanaman yang berbeda, secara genetik dan fenotip.
– Penyerbukan biotik dan abiotik
Tergantung pada vektor yang memediasi transfer butir serbuk sari dari kepala sari satu bunga ke stigma yang lain (atau yang sama), penyerbukan dapat diklasifikasikan sebagai biotik dan abiotik.
Penyerbukan biotik
Jenis penyerbukan ini mungkin yang paling representatif dan penting dari semuanya. Ini berkaitan dengan partisipasi hewan, umumnya serangga, dalam pemindahan butiran serbuk sari dari satu tempat ke tempat lain.
Meskipun lebih dari 50% penyerbukan dilakukan oleh banyak serangga dan artropoda dari berbagai spesies, hewan vertebrata seperti burung dan kelelawar memainkan peran penting dalam proses ini.
Penyerbukan biotik dapat mendorong penyerbukan silang dan penyerbukan sendiri, dan tanaman dapat bersifat spesifik atau generalis dalam hal jenis hewan yang menyerbukinya.
Namun, penyerbuk tidak berpartisipasi dalam reproduksi seksual tanaman ” ad honorem “, karena mereka tertarik pada struktur bunga baik oleh karakteristik yang terlihat atau oleh unsur hadiah yang mereka terima (makanan, tempat tinggal, dll.).
Hubungan tanaman-penyerbuk berarti interaksi penting yang membentuk evolusi struktur bunga pada saat yang sama dengan hewan yang menyerbuki mereka. Karena itu, tidak aneh untuk mendapatkan bunga yang secara khusus disesuaikan dengan struktur pengunjung Anda.
Penyerbukan abiotik
Penyerbukan abiotik adalah yang terjadi berkat partisipasi entitas “tak hidup” seperti angin dan air. Yang pertama dikenal sebagai penyerbukan anemofilik dan yang kedua sebagai hidrofilik.
Foto tanaman dan serbuk sarinya (Sumber: pixabay.com)
Tanaman yang diserbuki oleh air dibatasi (tentu saja) untuk lingkungan akuatik dan sering menghadirkan bunga dengan struktur yang sangat khusus, untuk memastikan pelepasan dan penerimaan sel kelamin.
Pentingnya bagi lingkungan
Penyerbukan adalah proses penting untuk siklus hidup banyak angiospermae. Karena tanpa penyerbukan, pembuahan tidak terjadi dan tanpa penyerbukan, benih tidak dihasilkan, penyerbukan tidak hanya penting bagi tanaman, tetapi juga bagi banyak hewan yang memakannya.
Proses itu sendiri sangat penting untuk menjaga keragaman genetik spesies tanaman, yang sangat penting untuk munculnya mekanisme adaptif terhadap berbagai faktor lingkungan seperti perubahan iklim, keberadaan patogen, dll.
Ini juga merupakan proses penting untuk produksi pertanian dunia, ini dari sudut pandang antroposentris.
Referensi
- Faegri, K., & van der Pijl, L. (1979). Prinsip-Prinsip Ekologi Penyerbukan (Edisi ke-3). Pers Pergamon.
- Heinrich, B., & Raven, PH (1972). Ekologi Energi dan Penyerbukan. Sains , 176 (4035), 597-602.
- Nabors, M. (2004). Pengantar Botani (edisi ke-1). Pendidikan Pearson.
- Picó, F., Rodrigo, A., & Retana, J. (2008). Demografi Tumbuhan. Dinamika Penduduk , 2811–2817.
- Solomon, E., Berg, L., & Martin, D. (1999). Biologi (edisi ke-5). Philadelphia, Pennsylvania: Penerbitan Saunders College.