The pembuahan atau fertilisasi internal adalah proses selama reproduksi seksual di mana gamet jantan (sperma) dilepaskan dari organ reproduksi laki-laki pada organ reproduksi perempuan, di mana fusi gamet dan pembentukan terjadi pada zigot.
Beberapa penulis menganggap bahwa pembuahan internal dimulai ketika jantan melepaskan gamet di dalam betina selama sanggama dan diakhiri dengan pembentukan zigot, yang merupakan sel hasil fusi sel kelamin atau syngamy.
Pembuahan sel telur, reproduksi seksual. Program Pendidikan Genomik
Walaupun semua spesies hewan vivipar memiliki pembuahan internal (eksklusif), proses ini juga terjadi pada beberapa spesies ovipar dan ovovivipar, dan tidak selalu berkorelasi dengan keberadaan organ kopulatoris atau intrusif.
Untuk hewan yang reproduksinya ditandai dengan pembuahan internal, proses ini merupakan adaptasi yang menguntungkan terhadap kondisi lingkungan yang bervariasi (yang dalam banyak kasus dapat merugikan) yang dihadapi gamet selama pembuahan eksternal, selain untuk memastikan lebih banyak keberhasilan reproduksi.
Reproduksi seksual dengan pembuahan internal (Gambar oleh meineresterampe di www.p segar.com)
Contoh hewan yang baik dengan pembuahan internal, selain mamalia, termasuk manusia, adalah burung yang, meskipun merupakan hewan ovipar, bergabung dengan kloaka mereka sehingga sperma jantan mencapai sel telur betina di dalamnya. dari perempuan.
Proses pembuahan internal
Selama reproduksi seksual dua hewan, pembuahan internal terjadi ketika pejantan menyimpan sel spermanya di dalam rongga betina, di mana terjadi syngamy atau fusi dari sel kelamin yang memunculkan zigot, dari bahwa embrio kemudian akan terbentuk dan kemudian menjadi bayi.
Meskipun tidak termasuk dalam uraian proses, pembuahan internal menyiratkan bahwa sebelumnya pada dua hewan yang bereproduksi telah terjadi gametogenesis, yaitu pembentukan spermatozoa pada organ reproduksi jantan dan ovula atau oocell di organ reproduksi wanita.
Agar pembuahan internal berlangsung, maka jantan perlu melakukan kontak dengan betina, yang biasanya terdapat strategi kawin berbeda yang keberhasilannya bergantung, berkali-kali, pada berbagai sinyal hormonal dan / atau lingkungan.
Reproduksi seksual dengan pembuahan internal (Gambar oleh Murad Swaleh di www.p segar.com)
Tidak semua spesies dengan pembuahan internal memiliki organ persetubuhan khusus, tetapi pada yang memang ada, biasanya penis dengan kapasitas retraksi dan vulva, yang memiliki adaptasi khusus untuk menerima organ jantan di setiap spesies.
Bergantung pada jenis hewan, perkembangan sel seksualnya dapat mencapai puncaknya selama persetubuhan, seperti halnya pada manusia, di mana sperma membutuhkan sinyal dan faktor tertentu yang ditemukan di saluran reproduksi betina untuk menyelesaikannya. pematangan.
Dalam kasus lain, oocell juga membutuhkan keberadaan sperma dalam sistem reproduksi wanita untuk "mengaktifkan" atau "mempersiapkan" kedatangan sperma.
Begitu sperma motil menyatu dengan sel telur di dalam betina, ia "menembus" membran yang biasanya menutupi dan melindunginya, dan melepaskan kandungan sitosolnya di dalam sel telur. Gambar berikut menunjukkan bagaimana sperma manusia mencapai sel telur.
Selanjutnya, inti sperma haploid (dengan separuh muatan kromosom laki-laki) menyatu dengan inti haploid oocell (dengan separuh muatan kromosom perempuan), membentuk struktur diploid yang disebut "zigot", di yang mencampurkan materi genetik dari kedua orang tuanya.
Keuntungan
Merpati kawin
Tidak seperti pembuahan eksternal, proses pembuahan internal tidak menghasilkan produksi dan pelepasan sejumlah besar sel kelamin, terutama dari laki-laki, yang menyiratkan keuntungan metabolik, karena lebih sedikit sumber daya yang dialokasikan untuk gametogenesis.
Karena kontak dan fusi sel kelamin terjadi di ruang tertutup, dalam kondisi pH, salinitas, dan suhu konstan, pembuahan internal dapat berarti keuntungan bagi keberhasilan atau kelangsungan hidup keturunannya, terutama bagi spesies hewan dengan perawatan orang tua yang lebih besar.
Kehamilan (Gambar oleh redgular di www.p segar.com)
Selain itu, kemungkinan kontak antara sel kelamin jantan dan betina yang bereproduksi jauh lebih tinggi dalam rongga tertutup di dalam betina daripada di lingkungan akuatik tempat terjadinya pembuahan eksternal (yang merupakan ciri khas hewan air seperti ikan). dan amfibi).
Kekurangan
Salah satu kelemahan utama dari proses pembuahan atau pembuahan internal adalah bahwa jumlah keturunan yang dihasilkan lebih rendah, yang terbukti dari sudut pandang daya dukung betina, di dalam struktur khusus yang proses tersebut terjadi. dari syngamy dan perkembangan awal keturunan.
Demikian pula, dan tidak seperti apa yang terjadi dengan pembuahan eksternal, proses ini menyiratkan upaya yang lebih besar dari pihak orang tua untuk menemukan pasangan, karena kontak antara jantan dan betina sangat penting.
Kerugian lain yang dapat ditunjukkan sehubungan dengan pembuahan internal adalah partisipasi terbesar dari betina, karena nutrisi keturunan dalam plasenta (vivipar), perawatan telur dalam sarang (oviparous). ) atau pemeliharaan perkembangan telur di bagian dalamnya sampai menetas muda (ovovivipar).
Perawatan orang tua (Gambar oleh gilbertobal di www.p segar.com)
Persyaratan ekstensif untuk pengasuhan orang tua yang lebih besar pada banyak spesies yang dibuahi secara internal juga dapat menunjukkan kerugian, karena keturunannya seringkali tidak dapat mengurus diri sendiri untuk jangka waktu yang cukup lama setelah lahir.
Contoh pembuahan internal
Semua hewan mamalia, karena mereka vivipar (dari mereka yang keturunannya berkembang di dalam induk dan dilahirkan hidup) mengalami pembuahan internal. Contoh hewan ini adalah:
- Manusia
- Paus dan lumba-lumba
- Kucing dan anjing (semua kucing dan anjing)
- Tupai, tikus, tikus, kelinci, marmut dan hewan pengerat lainnya
- Sapi, babi dan kuda
- Gajah, badak, dan jerapah
- Diantara yang lain
Perawatan orang tua (Gambar oleh Holger Detje di www.p segar.com)
Namun, beberapa hewan ovipar dan ovovivipar juga mengalami pembuahan internal dan di antara kelompok yang paling menonjol adalah burung dan reptil. Meskipun pembuahan eksternal mendominasi pada hewan air, beberapa spesies ikan dan amfibi dicirikan oleh pembuahan internal.
Perbedaan utama antara kelompok hewan dengan pembuahan internal terletak pada “metode”, karena tidak semua spesies memiliki organ kopulasi khusus untuk tujuan ini (seperti yang dimiliki manusia, misalnya).
Reproduksi seksual dengan pembuahan internal (Gambar oleh Elsemargriet di www.p segar.com)
Sel kelamin semua burung dan beberapa spesies reptil bersentuhan berkat "peleburan" kloaka mereka, sementara pada spesies hewan lain, pejantan menghasilkan semacam wadah yang disebut "spermatophores", yang berisi sperma dan yang mereka simpan di kloaka betina, tempat terjadinya pembuahan internal.
Pada tumbuhan
Pemupukan internal juga merupakan ciri khas sebagian besar tanaman terestrial. Pada tumbuhan berbunga, serbuk sari berkecambah pada kepala putik, menghasilkan saluran di dalam aliran yang memungkinkan pengosongan mikrospora di sekitar bakal biji (di dalam ovarium).
Mikrospora ini mampu menyatu dengan ovula yang terdapat di ovarium dan menghasilkan zigot yang akan melahirkan embrio, yang akan "dikemas" di dalam benih.
Referensi
- Hickman, CP, Roberts, LS, Larson, A., Ober, WC, & Garrison, C. (2001). Prinsip-prinsip zoologi yang terintegrasi (Vol. 15). New York: McGraw-Hill.
- Kardong, KV (2002). Vertebrata: anatomi pembanding, fungsi, evolusi (No. QL805 K35 2006). New York: McGraw-Hill.
- Moore, KL, Persaud, TVN, & Torchia, MG (2018). The Developing Human-E-Book: Embriologi Berorientasi Klinis. Ilmu Kesehatan Elsevier.
- Nabors, MW (2004). Pengantar botani (No. 580 N117i). Pearson.
- Solomon, EP, Berg, LR, & Martin, DW (2011). Biology (edisi ke-9). Brooks / Cole, Cengage Belajar: USA.