PEMBAJAAN SENDIRI: PADA HAIWAN, TUMBUH-TUMBUHAN DAN CONTOHNYA - BIOLOGI - 2025

Diri persenyawaan adalah penyatuan gamet jantan dan betina dari individu yang sama. Ia berlaku pada organisma yang merupakan hermafrodit - makhluk yang menggabungkan fungsi lelaki dan wanita dalam satu individu, sama ada secara berurutan atau serentak.

Apabila pengeluaran gamet kedua-dua jenis bertindih dalam masa (sekurang-kurangnya dalam masa), hermafrodit serentak. Modaliti ini menawarkan kemungkinan persenyawaan diri.

Pembajaan sendiri berlaku pada beberapa spesies tanaman
Sumber: pixabay.com

Dalam organisma multisel, terutama tumbuhan dan haiwan, menjadi hermafrodit nampaknya merupakan fenomena yang tersebar luas.

Pembuahan diri adalah strategi optimum untuk persekitaran yang berterusan dengan ketersediaan pasangan yang sedikit. Walau bagaimanapun, ia membawa beberapa akibat negatif, seperti kemurungan kerana kesesuaian.

Dalam fenomena ini, kebolehubahan genetik populasi dikurangkan, yang mengurangkan kemampuannya untuk menyesuaikan diri dengan perubahan persekitaran, ketahanan terhadap patogen atau herbivora. Aspek-aspek ini nampaknya penting untuk keturunan tumbuh-tumbuhan dan haiwan.

Di tumbuh-tumbuhan

Pada tanaman adalah perkara biasa bagi individu yang sama menjadi "bapa dan ibu" benih mereka. Walaupun peranan utama bunga adalah - kemungkinan besar - mendorong persenyawaan silang, persenyawaan diri dapat wujud pada spesies hermafrodit.

Beberapa contoh tanaman di mana fenomena ini terjadi adalah kacang polong (organisme yang digunakan oleh Gregor Mendel untuk mengembangkan undang-undang asas warisan, di mana peristiwa persenyawaan diri sangat penting untuk proses tersebut) dan beberapa kekacang.

Dalam contoh bunga kedelai, bunga itu dapat terbuka untuk memungkinkan pendebungaan silang oleh serangga, atau bunga itu tetap tertutup dan melakukan pendebungaan sendiri.

Pada haiwan

Menurut Jarne et al. (2006), tidak termasuk serangga, kira-kira satu pertiga spesies haiwan menunjukkan fenomena hermaphroditism. Fakta ini telah memudahkan evolusi pembuahan diri dalam banyak spesies haiwan.

Pembahagian kadar persenyawaan diri serupa dengan yang terdapat pada tanaman, menunjukkan bahawa proses serupa telah berjalan di kedua-dua garis keturunan yang mendukung evolusi persenyawaan diri.

Bagi Jarne et al. (2006), hermafroditisme jarang berlaku pada filum haiwan yang lebih besar, terutamanya arthropoda. Ini adalah fenomena yang biasa terjadi pada phyla yang lebih kecil, termasuk span laut, ubur-ubur, cacing pipih, moluska, squirt laut, dan annelid.

Penulis ini mendapati bahawa kejadian persenyawaan diri berlaku di taksa di mana gamet (lelaki dan wanita) dihasilkan dalam satu laman atau kelenjar, seperti yang berlaku pada siput paru-paru.

Ini juga dapat terjadi dalam situasi di mana gamet dihasilkan di tempat yang berbeda, atau ketika mereka diusir ke dalam air, seperti yang terjadi pada spesies laut.

Dalam beberapa trematoda dan oligochaetes, selfing berlaku selepas penyatuan yang diperlukan pada individu yang sama.

Kelebihan persenyawaan diri

Terdapat beberapa kelebihan pembajaan diri dalam jangka masa pendek. Pertama, kedua-dua gamet wanita dan lelaki berasal dari individu ibu bapa yang sama.

Oleh itu, organisma mendapat tambahan 50% dari penularan gen mereka - berbanding dengan hanya 50% sumbangan pembiakan seksual, kerana 50% selebihnya sesuai dengan yang disumbangkan oleh pasangan seksual.

Pembuahan diri juga dapat disukai ketika wilayah yang dihuni oleh spesies tersebut ditandai dengan jumlah pasangan yang berpotensi rendah atau, dalam hal tanaman, di daerah di mana terdapat sedikit penyerbuk.

Selain itu, pada spesies tanaman, pembuahan diri akan menyebabkan penjimatan tenaga, kerana bunga tanaman ini dapat kecil (tidak perlu lagi besar dan terlihat untuk menarik penyerbuk) dengan jumlah debunga yang terhad.

Oleh itu, persenyawaan diri memastikan pembiakan dan meningkatkan penjajahan kawasan. Hipotesis ekologi yang paling diterima untuk menjelaskan evolusi persenyawaan diri adalah berkaitan dengan menjamin pembiakan.

Kekurangan diri

Kelemahan utama mementingkan diri dianggap sebagai pembiakan kemurungan. Fenomena ini menunjukkan pengurangan kecergasan atau sikap biologi dari keturunan yang berkaitan dengan keturunan yang dilintasi.

Atas sebab ini, ada spesies yang, walaupun merupakan hermafrodit, mempunyai mekanisme untuk mencegah persenyawaan diri. Mekanisme utama akan dibahas di bahagian seterusnya.

Pandangan terkini mengenai evolusi pembuahan diri melibatkan kekuatan ekologi dan evolusi. Dari perspektif Fisher, interaksi antara kelebihan persenyawaan diri dan kemurungan yang jelas disebabkan oleh kekekalan dianggap.

Model ini meramalkan pembentukan persenyawaan diri atau salib tulen, sebagai akibat dari pemilihan yang mengganggu (apabila kelebihan sifat disukai), yang tidak memihak kepada peningkatan frekuensi varian pertengahan.

Dengan cara ini, model mencadangkan evolusi sistem ini sebagai interaksi faedahnya berbanding keburukannya.

Model ekologi, dari pihak mereka, mencadangkan kadar persenyawaan diri pertengahan.

Mekanisme yang menghalang pembuahan diri pada tanaman

Telah diketahui secara umum bahawa pembiakan seksual memberikan banyak faedah. Seks meningkatkan kepelbagaian genetik keturunan, yang diterjemahkan menjadi kebarangkalian yang lebih besar bahawa pengganti dapat menghadapi cabaran yang lebih besar, seperti perubahan persekitaran, organisma patogen, antara lain.

Sebaliknya, pembuahan diri berlaku pada tanaman dan haiwan tanaman tertentu. Disarankan agar proses ini memastikan bahawa individu baru akan berkembang sepenuhnya, dan juga merupakan strategi yang dapat dilaksanakan - walaupun bergantung pada spesies dan keadaan persekitaran.

Telah dijumpai bahawa dalam pelbagai angiosperma terdapat mekanisme yang mencegah pembuahan diri pada organisma hermaphroditic, menyulitkan dalam pelbagai cara agar bunga dapat membuahi dirinya sendiri.

Halangan ini meningkatkan genetik populasi, kerana mereka berusaha untuk memastikan bahawa gamet wanita dan lelaki berasal dari ibu bapa yang berbeza.

Tumbuhan yang menyajikan bunga dengan stamen dan karel berfungsi mengelakkan diri dengan perbezaan masa pematangan struktur. Modaliti lain adalah susunan struktur yang menghalang pemindahan debunga.

Mekanisme yang paling biasa adalah ketidaksesuaian diri. Dalam kes ini, tanaman cenderung menolak debunga mereka sendiri.

Rujukan

1. Jarne, P., & Auld, JR (2006). Haiwan juga mencampurkannya: penyebaran persenyawaan diri di antara haiwan hermafrodit. Evolusi, 60 (9), 1816-1824.
2. Jiménez-Durán, K., & Cruz-García, F. (2011). Ketidaksesuaian seksual, mekanisme genetik yang menghalang persenyawaan diri dan menyumbang kepada kepelbagaian tanaman. Majalah Fitotecnia Mexico, 34 (1), 1-9.
3. Lande, R., & Schemske, DW (1985). Evolusi persenyawaan diri dan pembiakan pembiakan pada tanaman. I. Model genetik. Evolusi, 39 (1), 24-40.
4. Schärer, L., Janicke, T., & Ramm, SA (2015). Konflik seksual pada hermafrodit. Perspektif Cold Spring Harbor dalam biologi, 7 (1), a017673.
5. Slotte, T., Hazzouri, KM, Ågren, JA, Koenig, D., Maumus, F., Guo, YL,… & Wang, W. (2013). Genom Capsella rubella dan akibat genom dari evolusi sistem kawin cepat. Genetik semula jadi, 45 (7), 831.
6. Wright, SI, Kalisz, S., & Slotte, T. (2013). Akibat evolusi pembuahan diri pada tanaman. Prosiding. Sains biologi, 280 (1760), 20130133.