APA ITU PEMBUAHAN GANDA? (DESKRIPSI) - BIOLOGI - 2025

The pembuahan ganda adalah proses yang terjadi pada tanaman, dimana salah satu inti gamet serbuk sari biji-bijian (gametofit jantan) menyuburkan reproduksi wanita sel (sel telur) dan lain subur sel lain, yang akan berbeda jika angiospermae atau gnetal.

Dalam angiospermae, inti kedua gametofit menyatu dengan dua inti kutub yang ada di sel pusat kantung serbuk sari untuk kemudian berkembang di endosperma. Sebaliknya, pada gnetals, nukleus kedua gametofit jantan bergabung dengan nukleus saluran ventral untuk menghasilkan embrio kedua.

Pemupukan pada tanaman. 1) sporofit; 2) antera; 3) sel telur; 4) ovarium; 5) sel induk mikrospora; 6) sel induk megaspore; 7) mikrospora; 8) megaspora; 9) butir serbuk sari (gametofit jantan); 10) kantung embrio (gametofit betina dewasa); 11) benih; 12) endosperma (3n); 13) benih dewasa; I) diploid (2n); II) haploid (n); III) meiosis; IV) Mitosis; V) Penyerbukan; VI) pemupukan ganda; Diambil dan diedit dari: TheLAW14.

Ahli botani awalnya percaya bahwa pembuahan ganda merupakan fenomena eksklusif angiospermae, namun proses tersebut kemudian dijelaskan untuk tanaman dari kelompok gnetal.

Sejarah

Ahli botani asal Rusia Sergey Gavrilovich Nawashin yang bekerja dengan angiospermae dari spesies Lilium martagon dan Fritillaria tenella adalah orang pertama yang mengamati proses pembuahan ganda. Fenomena ini kemudian ditunjukkan oleh ahli botani Polandia-Jerman terkenal Eduard Strasburger.

Setelah penemuan ini, berbagai ahli botani melaporkan kejadian pembuahan ganda yang tidak normal pada kelompok gymnospermae yang berbeda (Thuja, Abies, Pseudotsuga, antara lain). Produk dari pembuahan kedua bisa merosot, menghasilkan inti bebas atau juga memunculkan embrio tambahan.

Kemudian dibuktikan bahwa pembuahan ganda adalah peristiwa normal pada tanaman dari kelompok gnetal, tetapi tidak seperti di angiospermae, pembuahan kedua selalu menghasilkan embrio tambahan dan bukan endosperma.

Deskripsi

Dalam angiospermae

Pada kebanyakan angiospermae, sel prekursor megaspora (megasporosit) menghasilkan empat megaspora haploid melalui meiosis, yang hanya satu yang berkembang untuk menghasilkan megagametofit, sedangkan yang lainnya berdegenerasi.

Megagametofit menghasilkan delapan inti, dua di antaranya (inti polar) bermigrasi menuju zona pusat megagametofit atau kantung embrio, sehingga memunculkan sel binukleat.

Sisa inti disusun dalam kelompok tiga di pinggiran, salah satunya akan membentuk ovocell, dua yang berdekatan akan membentuk sinergi, sedangkan tiga sisanya yang terletak di ujung yang berlawanan akan membentuk antipoda.

Untuk bagiannya, gametofit jantan (serbuk sari) menghasilkan tiga inti; dua spermatika dan satu vegetatif. Ketika butir serbuk sari bersentuhan dengan kepala putik, ia berkecambah dan menghasilkan tabung serbuk sari yang tumbuh melalui stigma, tertarik oleh zat yang diproduksi oleh para sinergis.

Kedua inti sperma kemudian bermigrasi melalui tabung serbuk sari untuk melakukan pembuahan ganda. Salah satu inti sperma akan menyatu dengan inti sel telur dan akan membentuk zigot yang akan memunculkan embrio, sedangkan yang lainnya akan menyatu dengan dua inti sel pusat yang memunculkan endosperma.

Endosperma

Endosperma adalah jaringan triploid yang terbentuk dari peleburan sel sentral kantung embrio (binukleat) dengan salah satu dari dua inti sperma dari butir serbuk sari. Sel endosperm kaya akan butiran pati yang tertanam dalam matriks protein dan fungsinya untuk mensuplai bahan nutrisi ke embrio yang sedang berkembang.

Tidak ada konsensus di antara para ilmuwan tentang asal usul evolusi endosperma di angiospermae. Beberapa penulis berpendapat bahwa itu adalah embrio ekstra yang perkembangannya diubah menjadi jaringan nutrisi untuk kepentingan embrio lainnya.

Penulis lain berpendapat bahwa endosperma bukanlah produk reproduksi seksual, tetapi merupakan fase vegetatif dari perkembangan kantung embrio, seperti yang terjadi pada gymnospermae. Kedua hipotesis memiliki pencela dan pembela.

Di Gnetales

Satu-satunya tanaman gymnospermae yang terbukti mengalami pembuahan ganda adalah dari genera Gnetum dan Ephedra (Gnatales). Namun, tidak satupun dari mereka yang menghasilkan endosperma sebagai hasil dari pembuahan ganda ini.

Ephedra

Dalam setidaknya dua spesies Ephedra, gamet betina terbentuk di archegonia dalam gametofit monosporik. Tabung sperma pada bagiannya berisi empat inti, dua di antaranya reproduksi.

Inti sperma ini dilepaskan di megagametofit dan salah satunya akan menyatu dengan inti sel telur, sedangkan yang lainnya akan menyatu dengan inti saluran ventral.

Hasilnya adalah dua zigot yang akan berkembang menjadi embrio hidup yang identik secara genetik, karena dua inti betina terbentuk dalam gametofit monosporik, sedangkan dua inti sperma dari tabung serbuk sari yang sama juga identik secara genetik.

Dua atau lebih archegonia dapat terbentuk di setiap gametofit betina, menghasilkan beberapa peristiwa pembuahan ganda yang terjadi secara bersamaan di dalam gametofit.

Gnetum

Pembuahan ganda pada Gnetum menghadirkan perbedaan penting jika dibandingkan dengan pembuahan ganda yang terjadi di Ephedra. Di Gnetum, tidak seperti di Ephedra, gametofit betina bersifat tetrasporik dan bukan monosporik.

Perbedaan lain adalah bahwa di Gnetum tidak ada archegonia atau ovocell yang telah ditentukan sebelumnya. Karena hilangnya oocell, banyak inti gametofit betina dapat dibuahi; Dengan cara ini, dua inti sperma dari tabung serbuk sari dapat membuahi dua inti sperma wanita.

Seperti di Ephedra, proses pembuahan ganda di Gnetum akan menghasilkan dua zigot yang layak, tetapi dalam hal ini zigot tidak akan identik secara genetik karena sifat tetrasporik dari gametofit betina. Di Gnetum, beberapa peristiwa pembuahan ganda juga dapat terjadi, jika ada cukup serbuk sari.

Tanaman gnetal Ephedra viridis. Diambil dan diedit dari: Dcrjsr.

Pemupukan ganda dan evolusi pada tumbuhan

Penemuan pembuahan ganda di Gnetum dan Ephedra mendukung hipotesis evolusi yang menurutnya proses ini berasal dari nenek moyang yang sama dari Gnetales dan angiospermae, oleh karena itu sinapomorfi (karakter turunan bersama) yang memungkinkan mereka untuk dikelompokkan dalam klade anthophytes. (monofiletik).

Synapomorphies adalah karakter turunan yang dimiliki oleh dua atau lebih spesies atau taksa dan oleh karena itu mungkin menunjukkan beberapa derajat kekerabatan. Sifat leluhur (plesiomorfik) dalam hal itu adalah pembuahan sederhana.

Dengan cara ini, Gnetales bisa menjadi kelompok basal dalam klade antofit di mana pembuahan ganda menghasilkan dua zigot yang layak, sedangkan penampilan endosperma sebagai produk pembuahan ganda akan menjadi sinapomorfi unik dalam angiospermae. .

Referensi

1. Endosperma. Di Wikipedia. Dipulihkan dari en.wikipedia.org.
2. Fekundasi ganda. Di Wikipedia. Dipulihkan dari en.wikipedia.org.
3. C. Lyre. Apa itu kelompok monofiletik? Dipulihkan dari lifeder.com.
4. MW Nabors (2004). Pengantar Botani. Pearson Education, Inc.
5. JS Carmichael & WE Friedman (1996). Pembuahan ganda pada Gnetum gnemon (Gnetaceae): Hal ini berkaitan dengan evolusi reproduksi seksual di dalam Gnetales dan klade Anthophyte. Jurnal Botani Amerika.
6. WE Friedman (1990). Reproduksi seksual di Ephedra nevadensis (Ephedraceae): bukti lebih lanjut dari pembuahan ganda pada tanaman berbiji tidak berbunga. Jurnal Botani Amerika.
7. Unit 24: Fertilisasi dan embriogenesis. 24.3. Angiospermae. Dalam Morfologi tumbuhan vaskular. Dipulihkan dari biologia.edu.ar.