PARTENOGENESIS: TERDIRI DARI APA, JENIS, ORGANISME - BIOLOGI - 2025

The partenogenesis adalah produksi embrio dari gamet betina tanpa kontribusi genetik dari gamet jantan, dengan atau tanpa perkembangan akhir menjadi dewasa. Dalam kebanyakan kasus tidak ada partisipasi gamet jantan dalam proses reproduksi.

Namun, ada kasus partenogenesis tertentu yang disebut gymnogenesis, di mana partisipasi mereka diperlukan. Dalam hal ini, sperma memasuki sel telur dan mengaktifkannya untuk memulai perkembangan organisme baru.

Poeciliopsis gracilis, spesies ikan dari Amerika Tengah, dengan reproduksi partenogenetik. Foto oleh Coletti, T. Diambil dan diedit dari fishbase.de

Partenogenesis adalah fenomena yang sangat umum di antara tumbuhan dan hewan. Ada perkiraan bahwa hal itu dapat terjadi hingga 1% dari jumlah total spesies yang diketahui.

Ini adalah cara reproduksi yang dapat terjadi pada hampir semua kelompok besar hewan dan tumbuhan. Pengecualiannya mungkin pada taksa yang lebih berkembang, seperti gymnospermae dan mamalia, di mana tidak ada catatan yang dapat dipercaya tentang kemunculannya.

Apa itu partenogenesis?

Konsep partenogenesis yang paling sederhana menunjukkan bahwa itu adalah perkembangan sel telur pada individu baru tanpa terjadi pembuahan. Namun, pada banyak hewan, embrio yang dihasilkan tanpa pembuahan mengalami kematian yang tinggi.

Dalam beberapa kasus lain, persetujuan gamet jantan diperlukan hanya untuk mengaktifkan perkembangan. Oleh karena itu, dapat dikatakan bahwa partenogenesis terdiri dari "produksi embrio dari gamet betina tanpa kontribusi genetik dari gamet jantan dengan atau tanpa perkembangan akhir pada dewasa".

Jenis

Bergantung pada mekanisme sitologi yang terlibat, partenogenesis dapat terdiri dari beberapa jenis, termasuk:

-Tikopartenogenesis

Juga disebut partenogenesis fakultatif, disebut dengan cara ini ketika perkembangan telur yang tidak dibuahi terjadi sesekali dan secara spontan. Jenis partenogenesis ini sangat umum terjadi pada hewan.

Menurut beberapa penulis, ini adalah satu-satunya jenis partenogenesis yang sebenarnya. Pembentukan gamet di aticoparthenogenesis mungkin melibatkan atau tidak divisi meiosis. Bergantung pada ada atau tidaknya meiosis, partenogenesis ini pada gilirannya dapat dibagi menjadi:

Partenogenesis apomiktik

Juga disebut ameiotik atau diploid. Dalam hal ini terjadi penekanan meiosis. Keturunan berkembang dari telur yang tidak dibuahi, melalui pembelahan mitosis.

Ini memunculkan organisme yang secara genetik identik dengan induknya. Jenis partenogenesis ini biasanya terjadi pada rotifer dan sebagian besar kelompok arthropoda.

Partenogenesis otomatis

Juga disebut meiosis atau haploid. Dalam proses ini, meiosis dipertahankan. Pemulihan kondisi diploid terjadi dengan duplikasi atau fusi gamet yang diproduksi oleh induknya. Jenis partenogenesis ini sangat sering terjadi pada serangga.

-Ginogenesis

Ginogenesis adalah jenis reproduksi seksual khusus. Dalam hal ini, sperma perlu menembus ovula untuk mengaktifkan perkembangan embrio.

Tetapi, bertentangan dengan pembuahan normal, fusi inti jantan dan betina tidak terjadi. Setelah fusi gamet, kromosom sperma merosot di dalam sitoplasma sel telur atau dapat dikeluarkan dari zigot.

Embrio ginogenetik akan berkembang hanya dengan mengorbankan inti sel telur. Karena itu, semua anak anjing ginogenetik adalah betina yang identik dengan induknya.

Jenis reproduksi ini dapat terjadi ketika wanita ginogenetik kawin dengan pria biseksual dari spesies yang sama atau terkait. Beberapa penulis tidak menganggapnya sebagai partenogenesis yang tepat.

-Hibridgenesis

Ini adalah cara reproduksi "hemiklonal". Dalam hal ini, orang tua dari spesies yang berbeda kawin dan menghasilkan hibrida. Separuh dari genom ditularkan secara seksual, sedangkan separuh lainnya bersifat "klonal".

Sperma berfusi di dalam inti sel telur, dan gen paternal diekspresikan dalam jaringan somatik, tetapi mereka secara sistematis dikeluarkan dari garis kuman. Hanya ibu yang akan meneruskan genom ke generasi berikutnya.

Partenogenesis jenis ini biasanya terjadi pada spesies ikan dari genus Poeciliopsis, dan juga telah diamati pada semut gurun Cataglyphis hispanica.

Tipe yang lain

Beberapa penulis lebih memilih klasifikasi yang lebih bermanfaat dari jenis reproduksi ini, membedakan partenogenesis menjadi dua jenis lainnya:

-Partenogenesis Geografis

Ini dicirikan oleh koeksistensi bentuk biseksual dan bentuk partenogenetik, dalam satu spesies atau dalam spesies yang dekat secara filogenetik, tetapi memiliki distribusi geografis yang berbeda.

Organisme partenogenetik cenderung menempati rentang yang berbeda dari kerabat dekat mereka yang bereproduksi secara seksual. Organisme aseksual cenderung memiliki distribusi yang lebih tinggi secara latitudinal atau ketinggian, di pulau-pulau, di lingkungan xerofilik, atau di habitat yang terganggu.

Partenogenesis jenis ini telah diamati pada beberapa spesies tumbuhan, cacing, krustasea, serangga dan kadal.

Partenogenesis siklik

Organisme dapat bereproduksi secara seksual dan partenogenetik. Selama beberapa periode dalam setahun, hanya betina yang diproduksi melalui partenogenesis.

Namun, di periode lain betina akan menghasilkan betina dan jantan yang akan bereproduksi secara seksual.

Asal dari garis keturunan partenogenetik

Pada spesies biseksual dimana keturunannya dihasilkan melalui partenogenesis, mereka umumnya akan menghasilkan betina partenogenetik. Garis keturunan uniseksual yang muncul ini dapat sangat berbeda secara fenotip dan genotip dari kongen biseksual mereka. Ada beberapa mekanisme yang dapat memunculkan garis keturunan partenogenetik ini.

Spontan

Hilangnya interaksi seksual terjadi melalui mutasi pada gen yang menekan meiosis, memodifikasi induksi seks oleh kondisi lingkungan, dan mengatur ekspresi hormonal.

Dalam kasus ekstrim, mutasi dapat bertindak dengan "memperbaiki" genotipe dari garis keturunan partenogenetik yang ketat, yang dapat menghasilkan laki-laki dan perempuan partenogenetik.

Dengan hibridisasi

Hibridisasi adalah cara paling umum untuk menghasilkan garis keturunan partenogenetik pada hewan, dan dapat diamati pada siput, serangga, krustasea, dan sebagian besar vertebrata berkelamin tunggal.

Mereka berasal dari persilangan dua spesies biseksual yang memiliki heterozigositas tinggi dan alel khas spesies induk. Dalam hal ini, meiosis bisa menjadi penghalang, menyebabkan hilangnya seksualitas.

Asal menular

Ini terjadi melalui hibridisasi antara betina partenogenetik dan jantan dari spesies yang sama atau berkerabat dekat. Ini diyakini sebagai penyebab utama poliploidi pada organisme berkelamin tunggal.

Aliran gen antara garis keturunan seksual dan partenogenetik memungkinkan terjadinya penyebaran gen dengan cara yang menular. Karena itu, organisme seksual pada gilirannya dapat berasal, atau membuat garis partenogenetik baru.

Asal infeksi

Wolbachia pipientis adalah spesies bakteri dari filum Proteobacteria yang membawa sekitar 20% dari semua spesies serangga.

Ini bertanggung jawab atas manipulasi reproduksi pada inangnya, seperti ketidakcocokan sitoplasma, feminisasi genetik laki-laki, kematian laki-laki, dan partenogenesis. Ini menginfeksi arthropoda dan nematoda.

Itu ditularkan secara orang tua. Bakteri ini mampu menginduksi partenogenesis pada tawon parasitoid dari genus Trichogramma serta pada tungau dan arthropoda lainnya.

Di sisi lain, Xiphinematobacter, bakteri lain, mempengaruhi nematoda Dorylaimida, juga menyebabkan partenogenesis.

Asal multisausal

Dalam banyak spesies, garis keturunan partenogenetik dihasilkan oleh mekanisme tunggal. Namun, pada spesies lain mereka dapat muncul melalui berbagai mekanisme. Misalnya, garis keturunan partenogenetik ostracoda sering memiliki asal ganda.

Klon diploid muncul dari hilangnya seksualitas secara spontan, sedangkan klon poliploid muncul dari hibridisasi antara jantan dan betina partenogenetik dari spesies yang sama atau terkait.

Contoh lain adalah kasus aphid Rhopalosiphum padi. Pada spesies ini, garis keturunan partenogenetik dapat muncul dari tiga asal yang berbeda: spontan, hibrida, atau menular.

Organisme tempat terjadinya partenogenesis

Rotifer

Di antara Rotifera terdapat spesies yang berkembang biak hanya dengan partenogenesis apomiktik betina dan spesies yang mengganti partenogenesis ini dengan reproduksi seksual biasa.

Transisi antara reproduksi aseksual dan seksual dikendalikan oleh lingkungan. Keberhasilan spesies rotifer yang telah sepenuhnya kehilangan reproduksi seksual, menurut beberapa penulis, disebabkan oleh akumulasi mutasi selama periode reproduksi partenogenetik apomiktik eksponensial.

Ini, bersama dengan persilangan "mitosis", akan memungkinkan keanekaragaman genotipe yang cukup untuk diproduksi untuk beradaptasi dengan kondisi lingkungan yang berbeda. Dengan cara ini keuntungan besar dari reproduksi seksual akan dihilangkan.

Moluska

Partenogenesis telah dilaporkan untuk beberapa spesies moluska gastropoda. Di antara spesies ini adalah Potamopyrgus antipodarum, Tarebia granifera, dan semua spesies dari marga Melanoides.

Semua perwakilan dari genus terakhir, kecuali ras diploid M. tuberculata, adalah poliploid.

Krustasea

Jenis reproduksi ini telah didokumentasikan untuk berbagai kelompok krustasea, termasuk notostracos, conchostracos, anostracos, cladocerans, decapoda dan ostracoda.

Pada Cladocera, bentuk reproduksi yang khas adalah dengan partenogenesis siklik. Betina bereproduksi secara partenogenetis dari musim semi hingga musim panas.

Ketika kondisi lingkungan merugikan, organisme bereproduksi secara seksual, untuk membentuk telur encyst yang dapat bertahan dalam periode dormansi yang lama.

Crustacea Cladocera Daphnia longispina dengan telur partenogenetik. Foto oleh Roland Birke / Photolibrary / Getty Image. Diambil dan diedit dari thinkco.com

Kepiting marmer (Procambarus fallax forma virginalis) adalah satu-satunya krustasea dekapoda yang berkembang biak hanya dengan partenogenesis.

Vertebrata

Di antara ikan bertulang rawan, partenogenesis terjadi setidaknya pada pari elang, hiu zebra, dan hiu martil. Hibridgenesis telah dilaporkan pada ikan bertulang untuk spesies dari genus Poecilliopsis.

Beberapa ikan lain dapat bergantian reproduksi seksual dan partenogenetik. Banyak spesies kadal berkembang biak dengan partenogenesis. Hibridisasi diyakini menjadi penyebab utama jenis reproduksi ini di dalamnya.

Ticoparthenogenesis juga telah dilaporkan pada kelompok reptil lain, terutama ular sanca dan ular lain. Pada burung, partenogenesis spontan telah diamati pada ayam, kalkun, dan beberapa spesies burung puyuh.

Pada mamalia, genom ibu dan ayah diperlukan untuk perkembangan embrio yang normal. Karena itu, partenogenesis tidak terjadi secara alami pada organisme ini.

Ini telah dicapai secara eksperimental di laboratorium. Namun, partenogenesis yang diinduksi sering mengakibatkan perkembangan abnormal.

Tanaman

Banyak spesies tanaman menyajikan pola partenogenesis geografis yang terdefinisi dengan baik, di mana bentuk partenogenetik terletak lebih ke arah zona dingin. Bentuk seksual, sementara itu, lebih tropis daripada rekan aseksual mereka.

Referensi

1. C. Simon, F. Delmonte, C. Rispe, T. Crease (2003). Hubungan filogenetik antara partenogen dan kerabat seksual mereka: kemungkinan rute ke partenogenesis pada hewan. Jurnal Biologi dari Linnean Society.
2. G. Scholtz, A. Braband, L. Tolley, A. Reiman, B. Mittmann, C. Lukhaup, F. Steuerwald, G. Vogt (2003). Partenogenesis pada lobster air tawar. Alam.
3. U. Mittwoch (1978). Artikel ulasan partenogenesis. Jurnal Genetika Medis.
4. NB Tcherfas (1971). Ginogenesis ikan alami dan buatan. Dalam: Seminar / Wisata Studi FAO 1971 di Uni Soviet tentang Seleksi Genetik dan Hibridisasi Ikan Budidaya. 19 April - 29 Mei 1968. Kuliah. Rep. FAO / UNDP (TA), Diperoleh dari fao.org/.
5. PA Eyer, L. Leniaud, H. Darras dan S. Aron (2013). Hibridogenesis melalui partenogenesis thelytokous pada dua semut gurun Cataglyphis. Ekologi Molekuler.
6. RKK Koivisto, HR Braig (2003). Mikroorganisme dan partenogenesis. Jurnal Biologi dari Linnean Society.