I. PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Fertilisasi pada hewan ada dua macam yaitu fertilisasi eksternal dan

fertilisasi internal. Fertilisasi eksternal khas pada hewan-hewan akuatik, yaitu

merupakan proses fertilisasi dimana gamet-gametnya dikeluarkan dari dalam

tubuhnya sebelum fertilisasi. Fertilisasi internal khas untuk adaptasi dengan

kehidupan di darat, sperma dimasukkan ke dalam daerah reproduksi betina yang

kemudian disusul dengan fertilisasi. Setelah pembuahan, telur itu membentuk

membran fertilisasi (membran feripitelina) untuk merintangi pemasukan sperma

lebih lanjut. Kadang-kadang sperma diperlukan hanya untuk mengaktivkan sel telur.

Percobaan fertilisasi dilakukan dengan berbagai perlakuan, antara lain dengan

menggunakan perbedaan waktu saat pertemuan antara telur dan sperma, serta

perbedaan konsentrasi atau kekentalan dari sperma. Perbedaan waktu saat pertemuan

antara telur dan sperma ini guna untuk mengetahui tingkat kecepatan fertilisasi yang

terjadi, berapa lama waktu yang diperlukan oleh spermatozoid menembus untuk

dinding ovum dan untuk mengetahui tahapan perkembangan yang terjadi dalam

setiap waktunya. Sedangkan perbedaan konsentrasi atau kekentalan dari sperma guna

untuk mengetahui konsentrasi sperma yang sesuai agar dapat membuahi sel telur

hingga terjadinya fertilisasi. Pengamatan dilakaukan dengan mengambil telur secara

acak karena setiap telur mempunyai waktu perkembangan yang berbeda-beda.

Praktikum fertilisasi yang menggunakan telur dan milt dari ikan nilem

(Osteochillus hasselti) ini mempelajari pembelahan segmentasi pada vertebrata dari

proses segmentasi, morulasi, blastulasi, gastrulasi, dan diferensiasi lanjut ektoderm,

entoderm dan mesoderm telur (zigot) vertebrata. Proses pembelahan segmentasi pada

vertebrata tidak dapat dilakuan dari satu classis saja, namun diperlukan perbandingan

dengan proses pembelahan segmentasi dari classis yang lain. Hal ini dilakukan untuk

mempermudah pemahaman tentang pembelahan segmentasi.

Ikan Nilem dapat dipelihara dengan baik pada daerah dengan ketinggian 150-

1000 m dpl, daerah yang paling baik pada ketingian 1800 m dpl dengan suhu

optimum 18–28 °C. Ikan nilem (Osteochillus hasselti) ikan yang mempunyai siklus

reproduksi pendek, dapat dengan mudah diinduksi untuk memperoleh ikan betina

masak telur dan mudah diovoposisikan. Telur dan sperma yang dihasilkan setiiap

siklus reproduksi cukup banyak. Telur dari ikan nilem bersifat transparan sehingga

mudah dilakukan pengamatan, karena alasan itulah dalam praktikum fertilisasi kali

ini menggunakan sample ikan nilem.

II. TINJAUAN PUSTAKA

Fertilisasi adalah pertemuan gamet jantan dan gamet betina diikuti fusi materi

genetik dari keduanya untuk membetuk zigot. Fertilisasi pada hewan dapat

berlangsung melalui dua metode yaitu internal dan eksternal. Fertilisasi internal

dijumpai pada hewan-hewan vivipar misalnya mamalia, atau ovovivipar misalnya

kadal. Fertilisasi eksternal dijumpai pada hewan ovipar misalnya ikan dan hewan

invertebrata air. Ciri-ciri ikan siap pijah atau matang gonad pada betina adalah

pergerakan ikan lamban, pada malam hari sering meloncat-loncat, perut

membesar/buncit ke arah belakang, tidak mengempis meskipun telah dipuasakan

selama satu hari dan jika diraba terasa lunak, lubang anus agak

membengkak/menonjol dan berwarna kemerahan. Ikan jantan matang gonad ditandai

dengan gerakannya lincah dan mengeluarkan cairan berwarna putih (sperma) dari

lubang kelamin bila dipijit (Carlson, 1999).

Ikan nilem (Osteochillus hasselti) mempunyai tipe telur telolechital berat,

artinya yolk tersebar tidak merata dan dapat dikatakan hampir mengisi seluruh

bulatan telur. Bioplasma hanya sebagai lapisan tipis pada kutub animal yang di

dalamnya terdapat inti telur. Tipe pembelahan ikan Nilem ini adalah meroblastik

(Moeller, 2004).

Sperma merupakan sel gamet yang terspesialisasi dan memiliki 3 fungsi yaitu

menggapai sel telur, mempenetrasi dan memacu perkembangan sel telur, serta

mengantarkan material genetik dan sentriola. Ukuran gamet jantan pada umumnya

relative kecil, sedangkan ukuran gamet betina lebih besar. Beberapa alasan dilakukan

pemeriksaan semen, pertama untuk terjadinya kebuntingan hanya diperlukan

beberapa juta ekor yang disemprotkan kedalam alat kelamin betina meskipun hanya

satu ekor spermatozoa yang dibutuhkan untuk terjadinya anak, padahal dalam satu

kali penampungan dapat diperoleh semen yang mengandung berjuta-juta

spermatozoa, jadi penilaian dan pemeriksaan itu perlu untuk mendapatkan

perhitungan berapa kali semen yang didapatkan itu dapat diencerkan, sehingga

mudah untuk membagi-baginya. Kedua, dapat diketahui berapa jumlah spermatozoa

yang hidup dan yang telah mati. Sel gamet betina yang mempunyai program

perkembangan untuk menjadi individu baru, setelah perkembangan tersebut

diaktifkan oleh spermatozoa. Selama masa perkembangan, telur mengalami beberapa

proses yang merupakan awal hidup ikan dimana berhubungan dengan stabilitas

populasi ikan dalam suatu perairan (Harvey, 1979).

Telur Ikan Nilem berbentuk bulat dengan yolk berwarna kuning kehijauan.

Diameter telur sudah masak dan belum tercelup air 0,98-1,08 m dan setelah

terbuahi diameternya 1,36-1,40 m. yolk terdistribusi tidak merata dan dapat

digolongkan pada telur tipe telolechital berat, sehingga tipe pembelaha clevagenya

termasuk pembelahan meroblastik. Telur terbungkus karion dengan dilengkapi satu

mikropil untuk jalan masuk spermatozoa pada saat pembuahan (Moeller, 2004).

Pembuahan adalah peleburan dua gamet yang dapat berupa nukleus atau sel-

sel bernukleus untuk membentuk sel tunggal (zigot) atau peleburan nukleus.

Biasanya melibatkan penggabungan sitoplasma (plasmogami) dan penyatuan bahan

nukleus (kariogami). Zigot itu membentuk ciri fundamental dari kebanyakan siklus

seksual eukariota, dan pada dasarnya gamet-gamet yang melebur adalah haploid.

Bilamana keduanya motil maka fertilisasi itu disebut isogami bilamana berbeda

dalam ukuran tetapi serupa dalam bentuk maka disebut anisogami, bila satu tidak

motil dinamakan oogami (Carlson, 1999).

Urutan proses utama selama fertilisasi (pembuahan) (Soeminto, 2000):

1. Kontak dan pengenalan sperma-telur untuk memastikan sperma-telur dari spesies

yang sama,

2. Pengaturan masuknya sperma ke dalam telur untuk pencegahan polispermi,

3. Fusi materi genetik dari sperma dan telur,

4. Aktivasi metabolisme telur untuk mengawali perkembangan.

Tahapan dalam pengenalan sperma dan telur (Soeminto, 2000):

1. Telur mengeluarkan kemoatraktant pada spesies tertentu,

2. Eksositosis vesikula akrosom,

3. Ikatan antara sperma dengan bungkus ekstraseluler telur,

4. Sperma menembus bungkus telur,

5. Fusi membran sel telur dan membran sel sperma.

Tahap perkembangna embrio ikan dimulai dari tahap pembelahan pertamanya

meridian, diikuti oleh pembelahan kedua tegak lurus pada bidang pembelahan

pertama. Pembelahan ketiga tidak sama untuk beberapa spesies ikan. Pembelahan ini

sebenarnya ada dua yang prosesnya berjalan bersama-sama dan memotong bidang

pembelahan kedua di sebelah kiri dan kanan bidang pembelahan pertama. Bidang

pembelahannya ada yang kedua-duanya sejajar dengan bidang pembelahan pertama

dan ada pula yang tidak. Dari hasil pembelahan yang ketiga ini ialah stadium delapan

sel. Pembelahan berikutnya yaitu pembelahan yang keempat terdiri dari dua

pembelahan yang berjalan bersama-sama, sejajar atau tidak dan terletak di sebelah

kanan dan kiri bidang pembelahan kedua. Apabila pembelahan yang keempat sudah

selesai terbentuklah stadium 16 sel yang terdiri dari satu lapis, empat buah sel yang

terletak di tengah-tengah dinamakan sel pusat. Pada pembelahan yang kelima, sel-sel

pusat tidak membelah vertikal seperti pada pembelahan-pembelahan sebelumnya

atau pembelahan sel batas, melainkan sejajar dengan permukaan. Dengan selesainya

pembelahan yang kelima maka terbentuklah stadium 32 sel dengan sel pusat yang

terdiri dari dua lapis sel. Pada pembelahan berikutnya sudah tercampu aduk dan

susuah diikuti dimana syncronisasi pembelahan mitosis sudah hilang (Effendy,

2002).

Telur ikan Nilem (Osteochillus hasselti) yang telah terbuahi hanya mencapai

tahap terbentuknya hylock dan ada beberapa yang tidak terbentuk sama sekali pada

pengenceran 1000x sedangkan pada pengenceran 10000x ada yang sudah terbentuk 1

sel, 2 sel, dan 4 sel. Pengenceran 10000x, larva yang terbentuk hanya sedikit karena

sperma telah diencerkan sebanyak 10000x sehingga tidak dapat membuahi sel telur.

Ini dikarenakan beberapa faktor , yakni keadaan temperatur lingkungan sehingga sel

telur tidak mengalami pembelahan secara sempurna, waktu praktikum yang kurang

lama, waktu melakuakn pembuahan yang telalu lama, dan terjadi kerusakan pada

telur. Faktor-faktor yang dapat mempengaruhi perkembangan telur ikan antara lain

sebagai berikut, suhu ikan yang teah terbuahi mampu berkembang baik pada suhu

lingkungan normal, pengartuh fisik terutama air yang mengandung polusi

berpengaruh pada perkembagan ikan, yang dinyatakan atas ambang konsentrasi

(Effendy, M.I. 1997).

Sperma mudah sekali tergantung oleh suasana lingkungan, suhu medium

yang terlalu tinggi, sebaliknya perubahan ph akan merusak pertumbuhan kemampuan

untuk membuahi. Kualitas air sangat mempengaruhi pembelahan sel (penetasan

telur), terutama yaitu suhu air media khususnya ada 4 komponen yang

mempengaruhi proses fertilisasi yaitu kemampuan si jantan untuk fertilisasi saat

ejakulasi, waktu yang dibutuhkan oleh sperma untuk koordinasi dengan telur betina,

persentase sperma aktif dan pergerakan sperma seperti berenang (Linder, M.C. 1992)

GAMBAR PERKEMBANGAN EMBRIO

Gambar-gambar Tahap Perkembangan Zigot

DAFTAR PUSTAKA

Carlson, Bruce M. 1999. Human Embryology and Developmental Biology. Mosby. New York.

Chen, et al. 2007. Chorion microstructure for identifying five fish eggs of Apogonidae. Institute of Zoology, Academia Sinica, Taiwan.

Effendy, M.I. 1997. Biologi Perikanan. Yayasan Nusatama. Bogor.

Harvey, B. J. 1979. The Theory and passion. Ichtiologi. John Willy and Sons. New York.

Linder, M.C. 1992. Biokimia nutrisi dan metabolisme (terjemah). Universitas Indonesia, Jakarta. 781 hal.

Moeller, R. B. 2004. Biology of Fish. California Animal Health and Food Safety Laboratory. System University of California, Caifornia.

Soeminto. 2000. Embriologi Vertebrata. Unsoed, Purwokerto.

Verma, D.K. Routray, P. Dash, C. Dasgupta, S. and Jena, J.K. 2009. Physical and Biochemical Characteristics of Semen and Ultrastructure ofSpermatozoa in Six Carp Species. Orissa, India.

Yulferius, 2001. Pengaruh kadar vitamin E dalam pakan terhadap kualitas telur ikan patin Pangisius hypophthalamus. Tesis, Program Pascasarjana Institut Pertanian Bogor. 40 hal.