DORMANSI: PADA HEWAN DAN TUMBUHAN (DENGAN CONTOH) - BIOLOGI - 2025

Istilah dormansi mengacu pada serangkaian proses fisiologis yang umumnya berakhir dengan penghentian metabolisme, pertumbuhan dan perkembangan untuk berbagai periode waktu. Fenomena ini muncul dari berbagai jenis bakteri, fungi, 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 ekstrim seperti, misalnya, perubahan musim dimana individu dapat menghadapi suhu ekstrim, dehidrasi, banjir, kekurangan nutrisi, dan lain-lain.

Marmot (Sumber pixabay.com)

Semua organisme, baik sesil maupun yang memiliki kemampuan untuk bergerak bebas, pada suatu titik dalam riwayat hidupnya menghadapi kondisi yang membatasi reproduksi, pertumbuhan, atau kelangsungan hidup mereka. Beberapa merespon dengan fenomena kependudukan seperti migrasi, sementara yang lain memasuki keadaan tidak aktif.

Faktor-faktor yang memicu dimulainya proses ini, baik eksternal maupun internal, bervariasi dari satu spesies ke spesies lainnya, dan bahkan mungkin terdapat perbedaan penting antara individu dari spesies yang sama yang terletak di wilayah yang berbeda secara geografis.

Berikut beberapa ciri dan contoh proses antara hewan dan tumbuhan.

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.

Ketenangan mengacu pada semua bentuk yang disebabkan oleh kondisi lingkungan yang merugikan. Hibernasi, estivation, anhydrobiosis (hidup tanpa air) dan cryptobiosis (hidup tersembunyi atau tersembunyi) adalah bentuk ketenangan.

Diapause, lebih dari kondisi eksternal, dipertahankan oleh respons fisiologis internal, melekat pada setiap spesies dan individu.

Banyak spesies porifera, cnidaria, cacing pipih, rotifera, nematoda, tardigrada, artropoda, moluska, annelida, hemicordata, dan chordata hadir baik dalam bentuk diam maupun diapause.

Beberapa spons menghasilkan gemmules resistensi yang membantu mereka membangun kembali populasi penuh setelah kondisi yang menguntungkan pulih. Spesies cnidaria tertentu menghasilkan kuning telur basal atau telur seks "tidak aktif" yang dapat bertahan selama berminggu-minggu hingga berbulan-bulan.

Serangga dapat masuk 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 diamati bahwa bivalvia dan prosobranch mengalami dormansi dengan menutup katup atau membuka cangkangnya. Bivalvia dapat 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 lingkungan ini dibandingkan dengan yang terestrial.

Dormansi pada vertebrata

Pada vertebrata, kasus dormansi yang paling terkenal adalah hibernasi pada mamalia seperti ursida 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, pada mamalia dormansi terjadi sebagai mekanisme adaptif untuk mengatasi periode permintaan energi tinggi tetapi ketersediaan energi di lingkungan sedikit.

Ini berkaitan dengan perubahan fisiologis, morfologis dan perilaku yang memungkinkan hewan mencapai kelangsungan hidup dalam kondisi yang tidak menguntungkan.

Hibernasi

Awal musim hibernasi ditandai dengan "pergeseran" kelambanan yang lama di mana tingkat metabolisme semakin menurun dan suhu tubuh hanya tinggal beberapa derajat di atas suhu kamar.

"Kelesuan" ini diselingi dengan saat-saat aktivitas metabolisme yang intens, yang berhasil meningkatkan suhu tubuh sebelum kembali menjadi 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 mapan dari banyak protein yang melayani fungsi spesifik untuk meningkatkan atau menurunkan kelimpahan beberapa mRNA dan protein yang sesuai.

Masuk dan keluar dari kelambanan agak terkait dengan sakelar metabolik yang cepat dan dapat dibalik, yang bekerja lebih instan daripada perubahan dalam kontrol ekspresi gen, transkripsi, terjemahan atau stabilitas produk.

Pada tumbuhan

Kasus dormansi yang paling terkenal pada tanaman berhubungan dengan dormansi benih, umbi, dan tunas, yang merupakan karakteristik tanaman yang tunduk pada musim.

Tidak seperti dormansi pada hewan, tumbuhan memasuki dormansi berdasarkan suhu, lamanya fotoperiode, kualitas cahaya, suhu selama periode terang dan gelap, kondisi nutrisi, dan ketersediaan air. Ini dianggap sebagai properti "turun-temurun" karena juga ditentukan secara genetik.

Dormansi di 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, dilindungi oleh katafil, adalah 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, pada tumbuhan, fotosintesis, pernapasan, transpirasi, dan aktivitas fisiologis lainnya terus berlanjut sepanjang tahun, satu-satunya yang benar-benar berhenti adalah pertumbuhan.

Panjang gelombang cahaya (merah dan merah jauh) tampaknya memainkan peran yang sangat penting dalam pembentukan dan pemecahan dormansi di kuncup, serta akumulasi hormon asam absisat (ABA).

Dormansi dalam biji

Dormansi benih sangat umum terjadi pada tumbuhan liar, karena memberikan mereka kemampuan untuk bertahan dari bencana alam, mengurangi persaingan antar individu dari spesies yang sama, atau mencegah perkecambahan pada musim yang salah.

Dalam benih, proses ini dikendalikan oleh regulasi ekspresi genetik, aktivitas enzimatik dan akumulasi zat pengatur tumbuh, dengan peran fundamental ABA. Hormon ini terakumulasi dalam biji dan diyakini disintesis oleh endosperma dan embrio, bukan oleh tanaman yang menghasilkan biji.

Selama dormansi benih tahan terhadap periode pengeringan yang lama. Protein LATE-EMBRYOGENESIS ABUNDANT (LEA) terbukti bertindak sebagai pelindung protein lain yang diperlukan selama periode pengeringan.

Biji jinten Dorly, Cuminum cyminum (Sumber: pixabay.com/)

Di umbi juga ada dormansi. Meristem struktur ini ditahan di fase G1 dari siklus sel, sebelum sintesis DNA. Pelepasan penangkapan ini bergantung pada banyak kinase yang bergantung pada cyclin dan target hilirnya.

ABA dan etilen diperlukan untuk awal dormansi dalam umbi, tetapi hanya AVA yang diperlukan untuk mempertahankan dormansi. Dalam keadaan ini, umbi-umbian menunjukkan tingkat auksin dan sitokinin yang rendah, yang dianggap ikut serta dalam kerusakan dan perkecambahan selanjutnya.

Referensi

1. Alsabti, EAK (1979). Tumor dormansi. J. Kanker Res Clin. Oncol. , 95, 209–220.
2. Azcón-Bieto, J., & Talón, M. (2008). Fundamentals of Plant Physiology (edisi ke-2nd). Madrid: McGraw-Hill Interamericana of Spain.
3. Cáceres, C. (1997). Dormansi pada Invertebrata. Biologi Invertebrata, 116 (4), 371-383.
4. Carey, H., Andrews, M., & Martin, S. (2003). Hibernasi Mamalia: Respons Seluler dan Molekuler terhadap Metabolisme Tertekan dan Suhu Rendah. Ulasan Fisiologis, 83 (4), 1153-1181.
5. Finkelstein, R., Reeves, W., Ariizumi, T., & Steber, C. (2008). Aspek Molekuler Dormansi Benih. Review Tahunan Biologi Tanaman, 59 (1), 387–415.
6. Koornneef, M., Bentsink, L., & Hilhorst, H. (2002). Dormansi benih dan perkecambahan. Opini Terkini dalam Biologi Tumbuhan, 5, 33-36.
7. Perry, TO (1971). Dormansi pohon di musim dingin. Sains, 171 (3966), 29-36. https://doi.org/10.1126/science.171.3966.29
8. Romero, I., Garrido, F., & Garcia-Lora, AM (2014). Metastase dalam dormansi yang dimediasi kekebalan: Sebuah peluang baru untuk menargetkan kanker. Penelitian Kanker, 74 (23), 6750-6757. https://doi.org/10.1158/0008-5472.CAN-14-2406
9. Suttle, J. (2004). Regulasi Fisiologis Dormansi Umbi Kentang. Amer. J. dari Potato Res, 81, 253-262.
10. Vegis, A. (1964). Dormansi di Tanaman Tinggi. Annu. Rev. Plant. Physiol. , 15, 185–224.