Pengertian Metagenesis

Apa itu metagenesis? Ini adalah pertanyaan yang akan kita jawab dalam artikel kali ini. Dalam belajar Biologi khususnya siswa SMP, SMA dan juga kuliahan, kalian akan mendapatkan istilah metagenesis.

Pengertian metagenesis adalah pertukaran generasi antara reproduksi seksual dan reproduksi aseksual. Pengertian metagenesis dapat juga kita katakan sebagai pergiliran cara perkembangbiakan makhluk hidup antara seksual (kawin) dan tidak kawin (aseksual).

Istilah metagenesis digunakan untuk menjelaskan perubahan yang terjadi pada makhluk hidup dalam kehidupannya dimana terjadi dua cara reproduksi dalam siklus hidupnya. Dua cara reproduksi ini adalah secara kawin mawin artinya (seksual) dan juga aseksual (tidak kawin) seperti membentuk spora.

Pengertian metagenesis dalam bahasa Inggris adalah alteration of generation between sexual and asexual reproduction. Perhatikan gambar contoh proses metagenesis dibawah ini.

Pengertian metagenesis yang lebih mendalam adalah pergantian dari bentuk diploid multiseluler dan haploid dalam siklus hidup organisme (alternation of multicellular diploid and haploid forms in the organism’s life cycle), terlepas dari apakah organisme tersebut hidup bebas ataupun berkoloni (regardless of whether or not these forms are free-living).

Dengan adanya pengertian metagenesis diatas, banyak debat terjadi di kalangan peneliti tentang metagenesis terjadi pada hewan multiseluler. Kita ambil contoh Cnidarian, Cnidarian pada beberapa buku SMA dan SMP dijelaskan sebagai contoh metagenesis pada hewan, akan tetapi bila menggunakan pengertian metagenesis diatas, ternyata kedua fase seksual dan aseksual dari Cnidarian adalah diploid. Maka bukanlah disebut sebagai metagenesis melainkan disebut sebagai heterogami.

Tapi bila kalian ditanya tentang proses metagenesis pada hewan, kalian berikan saja contoh metagenesis Ubur ubur (Obelia), karena untuk sebagian peneliti masih menganggap terjadi metagenesis pada hewan. Walaupun menurut Barnes (2001) dan Scott (1996) tidak terjadi metagenesis pada hewan multiseluler.

Proses Metagenesis

Penjelasan proses metagenesis dibawah ini berdasarkan gambar proses metagenesis diatas. Penjelasan dimulai dari bagian kanan dari gambar yaitu pertemuan gamet. Proses metagenesis diatas terjadi pada tumbuhan. Proses metagenesis tersebut merupakan dasar dari metagenesis (ada banyak variasi kedepannya tergantung organismenya, seperti lumut dan paku).

1. 2 sel tunggal gamet yang haploid, tiap sel tersebut mengandung n kromosom (haploid), yang kemudian bergabung menjadi satu zigot sel tunggal diploid (fuse to form a singgle-celled diploid zygote), yang mengandung n pasang kromosom (2n / diploid).
2. Zigot yang diploid tersebut mengalami germinasi atau pembelahan dengan proses mitosis, sehingga kromosom dalam selnya tetap yaitu 2n (diploid). Hasil nya adalah organisme diploid multiseluler yang disebut sporofit (The result is a multi-cellular diploid organism, called the sporophyte)  (Disebut sporofit karena ketika dewasa menghasilkan sporofit).
3. Ketika sporofit dewasa, sporofit menghasilkan satu atau lebih sporangia (bila tunggal disebut sporangium). Sporangium ini adalah organ diploid yang menghasilkan sporosit (sel tunggal diploid). Proses dalam menghasilkan sporosit dilakukan dengan pembelahan meiosis sehingga sel sel spora yang dihasikan kromosomnya tinggal setengah yaitu menjadi n saja (haploid).
4. Kemudian sel sel spora tunggal tersebut (yang merupakan haploid / n) kemudian bergerminasi dengan mitosis sehingga terbentuk organisme multiseluler yang disebut gametofit (penghasil gamet ketika dewasa). Karena metode yang digunakan adalah mitosis maka kromosom dalam gametofit tentulah tetap haploid atau n kromosom.
5. Ketika gametofit dewasa, gametofit menghasilkan satu atau lebih gametangi (ketika tunggal disebut gametangium). Gametangium adalah organ penghasil gamet haploid pada tumbuhan. Setiap gametangium memiliki mekanisme agar gamet yang dihasilkan dapat mencapai gamet jenis lain untuk bergabung menjadi zigot (kembali ke langkah pertama metagenesis).

• Baca pengertian mitosis dan penjelasannya proses mitosis
• Baca pengertian meiosis  dan penjelasan proses meiosis
• Perbedaan mitosis dan meiosis

Perlu kalian ingat bahwa ini bukanlah siklus hidup kembali yang terus berulang, jadi jangan menganggap bahwa ini adalah metode untuk kembali membuat tumbuhan menjadi muda, ini murni sebagai dua perubahan metode reproduksi untuk kelestarian jenisnya.

Proses metagenesis lain yang lebih rumit, kalian dapat liat pada skema gambar dibawah ini

Contoh Metagenesis

Contoh metagenesis pada hewan terjadi pada Ubur Ubur (Aurelia) pada Cnidaria (walaupun masih jadi perdebatan bahwa apakah itu contoh metagenesis atau tidak).

Penjelasan Lengkap Metagenesis Pada Ubur Ubur

Contoh metagenesis pada tumbuhan seperti metagenesis pada lumut dan metagenesis pada paku.

Penjelasan Lengkap Metagenesis Pada Paku

Penjelasan Lengkap Metagenesis Pada Lumut

Variasi dalam Metagenesis

Contoh gambar pertama diatas merupakan salah satu bentuk dari metagenesis yang terjadi ambil contoh Cladophora yang dimana bentuk dari sporofit dan gametofitnya hampir sama dan tidak ada perbedaan ukuran spora dan gamet yang dihasilkan.

Akan tetapi kalian harus tahu bahwa terdapat banyak variasi dari siklus hidup metagenesis pada tumbuhan yang ada di Bumi ini.

Beberapa jenis variasi metagenesis yang terjadi adalah berdasarkan:

1. Perbedaan Sporofit atau Gametofit

2. Perbedaan gamet

3. Perbedaan Spora

Kita akan menjelaskan satu satu jenis variasi metagenesis yang ada diatas

Perbedaan Fase Sporofit atau Gametofit

Dalam mempelajari metagenesis dan memahami metagenesis kalian harus tahu adanya istilah homormofi ataupun isomorfi serta hetermorfi atau anisomorfi.

Homorfi dalam Metagenesis

Pengertian homomorfi adalah hampir samanya atau samanya bentukan gametofit dan sporofit dalam metagenesis mereka. Contoh dari Homomorfi adalah spesies dari genus Cladophora. Dalam homomorfi tidak ada perbedaan ukuran antara tiap jenis gamet dan tiap jenis spora yang dihasilkan.

Dari segi pentingnya kedua fase gametofit atau sporofit dalam tumbuhan, penelitian menunjukkan tidak ada tumbuhan ataupun organisme lain yang memiliki metagenesis dimana fase gametofit dan sporofitnya sama sama dominan atau sama sama dapat melangsungkan hidupnya sendiri. Artinya dalam satu kasus, gametofit lebih dominan dari sporofit sehingga sporofit membutuhkan kehadiran gametofit untuk kebutuhan hidupnya, dalam kasus lain sporofit lebih dominan dari gametofit sehingga terjadi sebaliknya.

Heteromorfi atau Anisomorfi dalam Metagenesis

Heteromorfi dalam metagenesis artinya adanya perbedaan antara gametofit dan sporofit pada tumbuhan dalam metagenesis yang dilaluinya. Baik itu dominansi ataupun bentukannya.

Heteromorfi terbagi atas dua bagian yaitu (1) Gametofit Dominan dan (2) Sporofit Dominan.

(1) Gametofit Dominan

Istilah gametofit dominan juga disebut Gametofitik, hal ini terjadi pada kelompok lumut lumutan seperti Lumut hati (Liverworts), lumut sejati dan juga lumut tanduk (hornworts). Dikatakan gametofit dominan karena bentuk dominan dari lumut adalah Gametofitnya yang haploid. Gametofit pada lumut merupakana tempat menumpangnya sporofit yang diploid. Sporofit tidak mampu hidup tanpa adanya ikatan dengan Indukan Gametofitnya. Hal ini salah satunya disebabkan oleh tidak adanya klorofil pada fase Sporofit lumut.

Contoh Marchantia polymorpha

(2) Sporofit Dominan

Sporofit dominan juga dikenal dengan istilah Sporofitik. Kasus seperti ini terjadi pada metagenesis paku pakuan (Pterydophyta). Walaupun ada sedikit perbedaan. Perbedaan tersebut adalah kedua fase metagenesis paku yaitu gametofit dan sporofit dapat hidup independen.

Walaupun begitu, fase dominan dari metagenesis paku pakuan adalah fase sporofitnya yang diploid. Dikatakan dominan karena yang dapat diamati dan lebih besar bentuknya adalah fase Sporofitnya, serta tingkat produktivitas energi fase sporofit metagenesis paku lebih tinggi.

Bentuk gametofit pada paku pakuan dalam metagenesis paku lebih kecil dan memiliki struktur lebih sederhana.

Ukuran Gamet dalam Metagenesis

Ada dua jenis variasi ukuran gamet dalam metagenesi yaitu isogami dan anisogami.

Isogami dalam Metagenesis

Pengertian isogami adalah gamet jantan dan betina memiliki bentuk yang sama dan ukuran yang hampir sama. Contoh isogami dalam metagenesis adalah Cladophora yaitu Cladophora callicoma memiliki bentuk gamet yang sama dan identik serta keduanya mampu bergerak (ability to move).

Anisogami dalam Metagenesis

Pengertian anisogami dalam metagenesis adalah gametofit menghasilkan dua jenis gamet yang berbeda ukuran ataupun bentuk dalam gamet jantan dan betinanya.

Contoh anisogami adalah spesies dari genus ulva contoh Ulva lactuca , menghasilkan dua jenis gamet yang keduanya memiliki 2 flagela dan keduanya motil (mampu bergerak, lawan dari sesil), walaupun keduanya berbeda ukuran, gamet “betina” lebih besar dari gamet “jantan”.

Istilah gamet betina disebut Ova, dan karena besar maka disebut megagamet, sedangkan istilah gamet jantan disebut spermatozoa  (atau spermatozoid) adan karena kecil maka disebut mikrogamet.

Pada umumnya, dan biasanya, kedua jenis varias gamet dalam metagenesis ini dihasilkan oleh dua jenis gametangia  yang berbeda yaitu antheridia untuk penghasil sperma dan arkegonia untuk penghasil telur. Sering disebut juga anteridium dan arkegonium bila ada singular atau merujuk pada bendanya yang tunggal.

Dalam metagenesis seperti paku dan lumut juga dikenal istilah berumah satu dan berumah dua atau monoseus dan dioseus.

Pengertian monoseus pada metagenesis adalah dalam satu gametofitnya terdapat arkegonium dan anteridium. Sedangkan pengertian dioseus adalah dalam satu gametofinya cuman terdapat satu jenis apakah itu anteridium ataupun arkegonium.

Contoh monoseus pada gametofit adalah lumut hati Pellia epiphylla.

Contoh dioseius pada gametofit adalah lumut sejati Mnium hornum

Ukuran Spora dalam Metagenesis

Ukuran spora dalam metagenesis ada dua jenis yaitu homospora atau isospora dan heterospora atau anisospora.

Homospora dalam metagenesis

Pengertian homospora adalah kesamaan bentuk dari seluruh spora yang dihasilkannya. Sehingga tidak ada yang berbeda dari setiap sporanya bahkan hingga ditingkat strutural.

Contoh homospora dalam metagenesis adalah spesies dari genus Equisetum atau paku ekor kuda , seperti Equisetum debile.

Heterospora dalam metagenesis

Heterospora dalam metagenesis adalah perbedaan bentuk spora yang dihasilkan sporofitnya. Spora yang dihasilkan pada organisme heterospora ada dua jenis yaitu megaspora dan mikrospora. Heterospora sering kita temui pada tumbuhan berbunga. Megaspora dihasilkan karena adanya penggabungan dari tiga sel (biasanya) menjadi satu karena gagal meiosis.

Contoh heterospora yang lain adalah tumbuhan paku sejati Ceratopteris thalictrioides.

Sekian artikel tentang pengertian metagenesis dan penjelasannya. Tetap semangat belajar yah karena belajar itu mudah.

Penjelasan Lengkap Metagenesis Pada Paku

Penjelasan Lengkap Metagenesis Pada Lumut

Keyword:

Sumber:

Barnes, R.S.K.; Calow, P.; Olive, P.J.W.; Golding, D.W. & Spicer, J.I. (2001), The Invertebrates: a synthesis, Oxford; Malden, MA: Blackwell, ISBN 978-0-632-04761-1