DORMANCY: PADA HAIWAN DAN TUMBUHAN (DENGAN CONTOH) - BIOLOGI - 2025

Istilah dormancy merujuk kepada serangkaian proses fisiologi yang umumnya berakhir dengan penangkapan metabolisme, pertumbuhan dan perkembangan untuk jangka masa yang berbeza-beza. Fenomena ini dikemukakan oleh banyak spesies bakteria, kulat, protista, tumbuh-tumbuhan dan haiwan, baik vertebrata dan invertebrata, walaupun bagi beberapa kumpulan tidak pernah dilaporkan.

Dormancy adalah mekanisme penyesuaian dan kelangsungan hidup yang biasanya berlaku sebagai tindak balas terhadap keadaan persekitaran yang melampau seperti, misalnya, perubahan musim di mana individu dapat menghadapi suhu yang melampau, dehidrasi, banjir, kekurangan nutrien, antara lain.

Marmot (Sumber pixabay.com)

Semua organisma, baik sessile dan mereka yang memiliki kemampuan untuk bergerak bebas, menghadapi suatu ketika dalam sejarah hidup mereka beberapa keadaan yang membatasi untuk pembiakan, pertumbuhan atau kelangsungan hidup mereka. Sebahagiannya bertindak balas dengan fenomena penduduk seperti migrasi, sementara yang lain memasuki keadaan tidak aktif.

Faktor-faktor yang mencetuskan permulaan proses ini, baik luaran dan dalaman, berbeza dari satu spesies ke spesies yang lain, dan mungkin juga terdapat perbezaan penting antara individu dari spesies yang sama yang terletak di kawasan yang berbeza secara geografi.

Berikut adalah beberapa ciri dan contoh antara proses haiwan dan tumbuhan.

Pada haiwan

Tidak aktif pada invertebrata

Dalam kumpulan haiwan ini jenis dormansi berbeza dari telur kecil hingga bentuk dewasa yang diubah suai. Ia diklasifikasikan sebagai pendiam dan diafausa, bergantung kepada faktor-faktor yang terlibat dalam pemeliharaan dan pemeliharaannya.

Quiescence merujuk kepada semua bentuk yang disebabkan oleh keadaan persekitaran yang buruk. Hibernasi, estivasi, anhydrobiosis (hidup tanpa air) dan cryptobiosis (hidup tersembunyi atau tersembunyi) adalah bentuk ketenangan.

Diapause, lebih daripada keadaan luaran, dijaga oleh tindak balas fisiologi dalaman, yang wujud pada setiap spesies dan individu.

Banyak spesies porifers, cnidarians, cacing pipih, rotifers, nematoda, tardigrades, arthropods, moluska, annelids, hemicordates, dan chordate terdapat dalam bentuk senyap atau diapaused.

Sebilangan span menghasilkan permata rintangan yang menolong mereka mengumpul semula populasi penuh setelah keadaan yang baik dipulihkan. Spesies cnidari tertentu menghasilkan kuning basal atau telur seks "tidak aktif" yang boleh bertahan selama berminggu-minggu hingga berbulan-bulan.

Serangga dapat memasuki diapaus pada tahap mana pun (telur, larva, pupae atau orang dewasa), bergantung pada spesies dan habitat yang mereka tinggali. Myriapod dapat melingkar di dalam rumah hijau kecil di tanah dan menahan banjir sebagai organisma dewasa.

Di antara moluska, juga diperhatikan bahawa bivalves dan prosobranchs menjadi tidak aktif dengan menutup injapnya atau membuka cangkang mereka. Bivalves boleh bertahan selama beberapa bulan dikuburkan dengan cara ini di dalam sedimen.

Penting untuk disebutkan bahawa dormansi jauh lebih biasa pada spesies invertebrata terestrial, semi-terestrial atau air tawar daripada pada spesies laut, mungkin disebabkan oleh kestabilan relatif persekitaran ini dengan yang berkaitan dengan daratan.

Dormansi pada vertebrata

Pada vertebrata, kes dorman yang paling terkenal adalah penyakit hibernasi pada mamalia seperti ursid dan tikus, dan pada burung.

Walau bagaimanapun, banyak penyelidikan baru-baru ini memfokuskan pada dormansi populasi sel tumor pesakit barah, yang berkait rapat dengan perkembangan metastasis.

Seperti pada haiwan dan tumbuhan lain, dormansi pada mamalia berlaku sebagai mekanisme penyesuaian untuk mengatasi masa permintaan tenaga yang tinggi tetapi ketersediaan tenaga yang sedikit di alam sekitar.

Ini berkaitan dengan perubahan fisiologi, morfologi dan tingkah laku yang membolehkan haiwan mencapai kelangsungan hidup dalam keadaan yang tidak baik.

Hibernasi

Permulaan musim hibernasi dicirikan oleh "pergeseran" torpor yang panjang di mana kadar metabolisme semakin menurun dan di mana suhu badan hanya tinggal beberapa darjah di atas suhu bilik.

"Kelesuan" ini diselingi dengan aktiviti metabolisme yang kuat, yang berjaya meningkatkan suhu badan sebelum kembali ke kelesuan. Dalam tempoh ini semua fungsi tubuh dikurangkan: degupan jantung, pernafasan, fungsi ginjal, dll.

Perubahan musim menyediakan haiwan untuk hibernasi. Penyediaannya, pada tahap fisiologi, mungkin dicapai dengan mengubah tahap keadaan stabil banyak protein yang berfungsi untuk fungsi tertentu untuk meningkatkan atau menurunkan banyaknya mRNA dan protein yang sesuai.

Kemasukan dan keluar torpor agak berkaitan dengan pertukaran metabolik yang cepat dan cepat, yang berfungsi lebih cepat daripada perubahan dalam kawalan ekspresi gen, transkripsi, terjemahan atau kestabilan produk.

Di tumbuh-tumbuhan

Kes dorman yang paling terkenal pada tanaman sesuai dengan dormancy benih, umbi dan tunas, yang merupakan ciri tumbuhan yang mengalami musim.

Tidak seperti dormancy pada haiwan, tanaman masuk ke dormancy berdasarkan suhu, panjang fotoperiod, kualiti cahaya, suhu pada waktu terang dan gelap, keadaan pemakanan, dan ketersediaan air. Ia dianggap sebagai harta "keturunan" kerana ia juga ditentukan secara genetik.

Dorman pada tunas

Fenomena ini berlaku di banyak pokok dan merangkumi kehilangan tahunan dan pembaharuan daun. Pokok tanpa daun semasa musim sejuk dikatakan tidak aktif atau tidak aktif.

Tunas terminal, dilindungi oleh cataphil, adalah tunas yang kemudiannya menghasilkan daun baru dan primordia daun.

Pucuk pohon pada musim dingin (Sumber: pixabay.com)

Tunas ini terbentuk kira-kira dua bulan sebelum pertumbuhan aktif berhenti dan daun hilang. Tidak seperti haiwan, pada tumbuhan fotosintetik, pernafasan, transpirasi dan aktiviti fisiologi lain berterusan sepanjang tahun, satu-satunya perkara yang benar-benar berhenti adalah pertumbuhan.

Panjang gelombang cahaya (merah dan merah jauh) sepertinya memainkan peranan yang sangat penting dalam pembentukan dan pemecahan dorman pada tunas, serta pengumpulan asid absisik hormon (ABA).

Dormansi pada biji

Dormansi benih sangat umum terjadi pada tanaman liar, kerana memberi mereka kemampuan untuk bertahan dari bencana alam, mengurangi persaingan antara individu dari spesies yang sama, atau mencegah percambahan pada musim yang salah.

Dalam biji, proses ini dikendalikan oleh regulasi ekspresi genetik, aktivitas enzimatik dan pengumpulan pengatur pertumbuhan, dengan peranan mendasar ABA. Hormon ini terkumpul dalam biji dan dipercayai disintesis oleh endosperma dan embrio, bukan oleh tumbuhan yang menghasilkan benih.

Semasa dorman, benih tahan terhadap pengeringan dalam jangka masa yang panjang. Protein LABA-EMBRYOGENESIS (LEA) didapati bertindak sebagai pelindung protein lain yang diperlukan semasa tempoh pengeringan.

Benih jintan dorly, Cumin cyminum (Sumber: pixabay.com/)

Di dalam ubi terdapat juga dorman. Meristem struktur ini ditahan dalam fasa G1 kitaran sel, sebelum sintesis DNA. Pelepasan penangkapan ini bergantung pada banyak kinase yang bergantung pada siklin dan sasaran hilirnya.

ABA dan etilena diperlukan untuk permulaan dormancy pada umbi, tetapi hanya AVA yang diperlukan untuk mengekalkan dormancy. Dalam keadaan ini, umbi mempunyai kadar auksin dan sitokinin yang rendah, yang dianggap berpartisipasi dalam pemecahannya dan percambahan berikutnya.

Rujukan

1. Alsabti, EAK (1979). Tumor dormancy. J. Klinik Res. Cancer. Oncol. , 95, 209–220.
2. Azcón-Bieto, J., & Talón, M. (2008). Asas Fisiologi Tumbuhan (edisi ke-2). Madrid: McGraw-Hill Interamericana dari Sepanyol.
3. Cáceres, C. (1997). Dormansi pada Invertebrata. Biologi Invertebrata, 116 (4), 371–383.
4. Carey, H., Andrews, M., & Martin, S. (2003). Hibernasi Mamalia: Respons Selular dan Molekul terhadap Metabolisme Tertekan dan Suhu Rendah. Ulasan Fisiologi, 83 (4), 1153-1181.
5. Finkelstein, R., Reeves, W., Ariizumi, T., & Steber, C. (2008). Aspek Molekul Dormansi Benih. Kajian Tahunan Biologi Tumbuhan, 59 (1), 387–415.
6. Koornneef, M., Bentsink, L., & Hilhorst, H. (2002). Dormansi dan percambahan biji. Pendapat Semasa dalam Biologi Tumbuhan, 5, 33–36.
7. Perry, HINGGA (1971). Dormansi pokok pada musim sejuk. Sains, 171 (3966), 29-36. https://doi.org/10.1126/science.171.3966.29
8. Romero, I., Garrido, F., & Garcia-Lora, AM (2014). Metastasis pada dormansi imunisasi: Peluang baru untuk mensasarkan kanser. Penyelidikan Kanser, 74 (23), 6750-6757. https://doi.org/10.1158/0008-5472.CAN-14-2406
9. Suttle, J. (2004). Peraturan Fisiologi Dormansi Umbi Kentang. Amer. J. dari Potato Res, 81, 253-262.
10. Vegis, A. (1964). Dormansi pada Tumbuhan yang Lebih Tinggi. Annu. Tanaman Rev. Fisiol. , 15, 185–224.