GASTRULASI DAN NEURULASI PADA KADAL DAN BUAYA

Gastrulasi adalah suatu proses yang dinamis, dimana berlangsung migrasi

sel-selatau lapisan sel-sel secara terintegrasi yang dilakukan melalui berbagai

macam gerakan-gerakan morfogenik. Seiring dengan berlangsungnya gastrulasi,

juga berlangsung proses differensiasi.Migrasi sel-sel atau lapisan sel-sel selama

gastrulasi dimaksudkan untuk :

a. Menempatkan area perspektif endoderem ke dalam.

b. Membungkus embrio dengan perspektif ektoderem.

c. Menempakan mesoderem diatara endoderem dan ektoderem.

d. Membentuk arkenteron, bakal saluran pencernaan primitif

Gambar 1. Proses pembelahan zigot pada kadal dan buaya

Adanya migrasi sel-sel tersebut, menyebabkan terjadinya perubahan

lingkungan mikro dan menyebabkan terjadinya perubahan perilaku sel-sel atau

kumpulan sel-sel, sehingga merangsang sel-sel yang bersangkutan untuk

melakukan proses differensiasi. Hasil proses diffrensiasi sel tersebut

menyebabkan terbentuknya lapisan ektoderem,endoderem, dan mesoderem.

Ketiga lapisan tersebut dinamakan lapisan lembaga. Karena yang terbentuk ada

tiga lapisan lembaga, maka dinamakan triploblastik, misalnya pada ayam, kadal,

sapi, dan manusia. Ketiga lapisan lembaga di atas merupakan lapisan lembaga

yang bersifat seluler dan pada tahap perkembangan selanjutnya akan

menghasilkan berbagai tipe jaringan atau organ yang menyusun tubuh suatu

organisme.

Gastrulasi pada kadal dan buaya mengubah blastula menjadi embrio

bilateral yang mempunyai rencana dasar hewan dewasa (gastrula). Perubahan ini

terjadi karena gerakan morfogenetik dari sel-sel embrio. Pola gastrulasi sangat

dipengaruhi oleh jumlah dan distribusi kuning telur. Hasil akhir gastrulasi

terbentuk tiga lapisan lembaga, yaitu : ektoderm, mesoderm, & endoderm.

Pada proses pembelahan meroblastik sel telur kadal yang kaya kuning

telur dan bercangkang, hanya terbatas pada cakram kecil sitoplasma pada kutub

animal. Tudung sel (blastodisk) membentuk dan memulai gastrulasi dengan

pembentukan primitive streak. Dari pembelahan tersebut terbentuk embrio dan

empat lapisan ekstraembrionik (korion, amnion, alantois dan yolk sac).

Gastrulasi pada buaya ditandai dengan terjadinya penebalan pada bagian

posterior blastoderm kurang lebih pada umur 3-4 jam inkubasi. Penebalan tersebut

berbentuk segitiga yang lebar, kemudian menyempit dan memanjang dan akhirnya

membentuk suatu batang yang memanjang dari posterior ke anterior dan disebut

sebagai primitive streak. Primitive streak berlangsung kira-kira pada umur 16 jam

inkubasi.

Gambar 2. Blastoderm dan subgerminal space kadal dan buaya.

Pembelahan pada embrio kadal dan buaya menghasilkan blastodis, yang

pusat selnya terpisah dari yolk dengan cavitas sub germinal yang tampak jernih

(terang). Pusat blastudis ini disebut “area pelusida”. Pada area pelusida terdapat

sel-sel blastoderm yang nantinya akan membentuk epiblas dan hipoblas.

Sedangkan, sel pada bagian tepi dari area pelusida lebih gelap karena sel-sel ini

berhubungan dengan yolk untuk membentuk area opaca.

Selama proses gastrulasi kadal dan buaya berlangsung, sel-sel prekursor

ektodermal bermigrasi mengelilingi yolk (kuning telur). Sel-sel tersebut

bergabung satu sama lain dengan “tight junction”, gerakan yang terjadi pada sel-

sel tersebut disebut epiboli.

Gambar 3. Gerakan epiboli

Selain terjadi gerakan epiboli, gastrulasi pada kadal dan buaya

berlangsung melalui kombinasi sejumlah gerakan-gerakan morfogenik lain,

meliputi :

1. Poli invaginasi, yaitu perpindahan sel-sel blastoderm untuk membentuk

lapisan hipoblas.

2. Konkresensi, yaitu sel-sel pada blastoderm bagian anterior bermigrasi dan

berhimpun pada bagian posterior.

3. Involusi, yaitu pelentikan sel-sel dari luar ke dalam.

Pembelahan pada embrio kadal menghasilkan blastodis, yang pusat selnya

terpisah dari yolk dengan cavitas sub germinal yang tampak jernih (terang). Pusat

blastudis ini disebut “area pelusida”. Sedangkan, sel pada bagian tepi dari area

pelusida lebih gelap karena sel-sel ini berhubungan dengan yolk untuk

membentuk area opaca. Area terbesar dari sel-sel pada bagian permukaan

membentuk epiblas.

Gambar 4. Pembentukan Primitif streak

Setelah membentuk epiblas, sel-sel blastoderm mengalami perpindahan ke

area sub germinal membentuk lapisan hipoblas, proses ini biasa disebut poli

invaginasi. Sel dari tepi posterior membuat populasi sel yang bermigrasi di bawah

blastodiac dan bergabung dengan pulau poly in vaginasi. Lapisan bawah akan

menjadi hipoblas sedangkan lapisan yang paling atas akan menjadi epiblas.

Pergerakan hipoblas mengarah ke anterior dan sel-sel epiblas bergabung pada

daerah anterior dari sel-sel tepi untuk membentuk primitive streak.

Gastrulasi pada kadal diawali dengan penebalan di daerah bakal median

embrio di kaudal yang disebut dengan stria primitiva. Terbentuk setelah telur

kadal 8 jam inkubasi, sedangkan pada buaya membutuhkan waktu yang lebih

lama dibandingkan telur kadal. Bagian-bagian dari stria primitiva yaitu sebagai

berikut :

Gambar 5. Primitive groove dan Primitive pit

1. Primitive groove, yang merupakan sel-sel mengalami penekanan pada

saat akan terbentuknya stria primitiva.

2. Primitive knot atau hewnsen’s node, merupakan bagian akhir anterior

dari stria primitiv asebagai daerah penebalan dari sel-sel.

3. Primitive pit, merupakan pusat nodus yang merupakan bentukan

seperti corong yang akan dilewati sel-sel untuk menuju ke blastocoel.

Gambar 6. Pergerakan dari stria primitive embrio kadal dan buaya

Daerah primitive knot merupakan daerah terjadinya invaginasi bakal

prikorda dan notokord. Bagian lain dari stria primitiva berperan sebagai gerbang

lewatnya sel-sel mesoderm. Bakal mesoderm yang berada setengah posterior

epiblas area pellusida berpindah ke posterior, kemudian berkumpul untuk

membentuk garis median. Sel-sel apiblas bakal mesoderm yang berasal dari stria

primitiva bergerak diantara hipoblas dan epiblas. Sel-sel tersebut akan menyebar

ke lateral dan anterior di kedua sisi garis median kemudian berdifergensi

membentuk lapisan mesoderm yang luas.

Gambar 7. Invaginasi dari primitive streak

Sementara itu sel-sel ektoderm asarf juga melakukan pergerakan secara

konfergensi ke arah median lalu berepiboli semenjak primitive knot membentuk

keping neural disepanjang garis median. Dengan pergerakan secara terus menerus

ke anterior maka stria primitiva akan mendekati bakal prikorda notokord. Prikorda

dan notokord akan membentuk primitive pit dengan melakukan invaginasi , sel-

sel prikorda yang diiringi sel-sel notokord berkonfergensi sejak di primitif pit

menuju ke primitif groove kemudian berinvolusi, kemudian akan melakukan

ekstensi ke depan sepanjang garis median di antara endoderm dan ektoderm saraf.

Pada ektoderm berlangsung proses epiboli seperti yang telah dijelaskan

sebelumnya sampai melingkup ke daerah yolk. Ektoderm juga memanjang ke arah

anterior dan akan membentuk pita yang disebut keping neural. Gastrulasi selesai

sekitar 22 jam inkubasi. Pada saat itu seluruh daerah bakal pembentuk alat sudah

tersusun di daerah masing- masing. Primitive streak, sebanding dengan

perkembangan daerah bakal pembentuk alat (ketiga lapis benih), mengalami

penyusutan secara berangsur, dan bergerak ke caudal embryo. Sisanya

membentuk bagian cauda (ekor) embrio.

Proses akhir gastrulasi menghasilkan tiga lapisan lembaga, yaitu lapisan

luar dikenal dengan ectoderm, lapisan dalam dikenal dengan endoderm dan

lapisan diantara ectoderm dan endoderm yang disebut mesoderm. Keduanya

memiliki perbedaan terutama posisi jika ditinjau dari embrio dan lingkungan luar.

Baik lapisan ectoderm maupun endoderm memiliki potensi yang berbeda, masing-

masing akan mengalami proses perkembangan lebih lanjut untuk membentuk

berbagai jenis jaringan dan organ.

NEURULASI PADA KADAL DAN BUAYA

Neurulasi merupakan proses pembentukan bumbung neural yang

merupakan bakal sistem saraf pusat (otak dan sumsum tulang belakang/medula

spinalis). Simultan dengan pembentukan notokord & pembentukan lanjut

mesoderm. Neurulasi pada kadal termasuk pada neurulasi primer dimana

bumbung neural dibentuk dengan cara pelipatan keping neural dan bertemunya

kedua lipatan tersebut.

Neurulasi pada kadal dan buaya diawali dengan pembentukan sistem saraf

yang melibatkan perubahan sel-sel ektoderm bakal neural, dimulai dengan

pembentukan keping neural, lipatan neural dan berakhir dengan terbentuknya

bumbung neural.

Gambar 1. Neurulasi primer pada kadal dan buaya

Tahapan dari neurulasi kadal adalah sebagai berikut ;

1. Penebalan lapisan ectoderm neural mikrotubul dan mikrofilamen.

2. Proliferasi ectoderm epidermal.

3. Proliferasi mesoderm.

4. Tahapan neurulasi

(Neural plate Neural grove + fold Neural tube)

Ektoderm saraf yang terletak di daerah dorso-median ektoderm menebal

membentuk keping neural. Keping neural yang terbentuk akan melekuk diiringi

dengan pelipatan ektoderm epidermis di kedua tepi lekukan. Pada daerah dorso-

median, tepi lekukan itu bertemu, diikuti dengan bertemunya kedua lipatan

ektoderm epidermis Bumbung neural.

Gambar 2. Tahapan Neurulasi

Secara garis besar, proses neurulasi akan membentuk berbagai organ atau

jaringan tubuh setelah dibentuknya tiga lapisan dari proses gastrulasi.

Gambar 3. Differensiasi 3 lapisan lembaga

Proses terakhir dari neurulasi yaitu pembentukan neural tube. Neural tube akan

mengalami organogenesis menjadi:

1. Otak dan sumsum tulang belakang.

2. Saraf tepi otak dan tulang belakang.

3. Bagian persarafan indra seperti mata, hidung dan kulit.

4. Chromatophore kulit dan alat-alat tubuh yang berpigmen.

Neural tube mempunyai ujung - ujung yang disebut dengan neuropore. Neuropore

ada 2 macam yaitu:

Anterior Neuropore yang akan membentuk otak dan bagian-bagiannya.

Posterior neuropore yang akan membentuk fleksura atau lipatan yang akan

menjadi batas antara bagian-bagian otak.

Gambar 4. Pembentukan Neural tube

Pada mamalia awalnya tabung saraf adalah struktur lurus. Namun pada

kadal dan buaya bagian posterior tabung telah terbentuk, yang sebagian besar

bagian anterior tabung mengalami perubahan drastis. Di daerah ini, tabung saraf

primer balon menjadi tiga vesikula otak-depan (prosencephalon), otak tengah

(mesencephalon), dan hindbrain (rhombencephalon). Pada saat posterior akhir

menutup tabung saraf, sekunder tonjolan-vesikula-optik telah memperluas lateral

dari masing-masing sisi otak-depan berkembang. prosencephalon menjadi dibagi

menjadi anterior telencephalon dan semakin caudal diencephalon. Yang

telencephalon akhirnya akan membentuk belahan otak, dan diencephalon akan

membentuk thalamic dan hipotalamus otak saraf daerah yang menerima input dari

retina. Memang, retina itu sendiri adalah turunan dari diencephalon. Yang tidak

menjadi mesencephalon dibagi, dan akhirnya lumen menjadi otak gorong-gorong.

Rhombencephalon menjadi yang dibagi menjadi myelencephalon posterior dan

yang lebih anterior metencephalon. Yang akhirnya menjadi myelencephalon

medula oblongata, yang menghasilkan neuron saraf yang mengatur pernapasan,

pencernaan, dan gerakan kardiovaskular. Yang menimbulkan metencephalon

cerebellum, bagian otak yang bertanggung jawab untuk mengkoordinasi gerakan,

postur, dan keseimbangan. Rhombencephalon mengembangkan pola segmental

yang menentukan tempat-tempat tertentu berasal saraf. Pembesaran periodik

disebut rhombomeres membagi rhombencephalon ke kompartemen kecil.

Gambar 5. Tahap akhir neurulasi

Rhombomeres ini merupakan perkembangan yang terpisah "wilayah" di

bahwa sel-sel dalam setiap rhombomere dapat mencampur dengan bebas di

dalamnya, tapi tidak dengan sel-sel dari berdekatan rhombomeres. Selain itu,

masing-masing rhombomere memiliki perkembangan yang berbeda nasib. Setiap

rhombomere akan membentuk kelompok ganglia-badan sel saraf yang

membentuk akson saraf.

Diferensiasi dari tabung saraf ke berbagai daerah di sistem saraf pusat

terjadi secara bersamaan dalam tiga cara yang berbeda. Pada tingkat anatomis

kotor, tabung saraf dan tonjolan dan menyempitkan lumen untuk membentuk bilik

otak dan sumsum tulang belakang. Pada tingkat jaringan, populasi sel dalam

dinding tabung saraf mengatur ulang diri mereka sendiri untuk membentuk

wilayah fungsional yang berbeda dari otak dan sumsum tulang belakang.

Akhirnya, pada tingkat sel, sel-sel yang neuroepithelial sendiri berdiferensiasi

menjadi berbagai jenis sel saraf (neuron) dan sel pendukung (glia) hadir dalam

tubuh. Perkembangan awal otak kebanyakan vertebrata sama.

GASTRULASI DAN NEURULASI PADA KADAL DAN BUAYA

Oleh

Kelompok 1 :

1. Anis Ainurrochmah (093244001) Biologi 2009 A2. Ayu Meiga Sari (093244002) Biologi 2009 A3. Ryan Dita Pratama (093244005) Biologi 2009 A4. M. Masruri Aziz (093244006) Biologi 2009 A5. Riya Tyas Fitriya (093244007) Biologi 2009 A6. Dwi Cahyani Wulandari (093244008) Biologi 2009 A

UNIVERSITAS NEGERI SURABAYA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

JURUSAN BIOLOGI

2011

DAFTAR PUSTAKA