laporan penetrasi

Laporan Praktikum Perkembangan Hewan Kelompok 12

Abstrak—Penetrasi adalah proses penembusan spermatozoa ke dalam ovum. Untuk bisa masuk ke dalam sel telur, spermatozoa harus melewati sel-sel kumulus, menembus zona pelusida, dan selaput vitelin. Setelah spermatozoa masuk, terjadi fertilisasi yaitu peleburan antara inti sel telur dengan inti spermatozoa sehingga tumbuh menjadi individu baru yang disebut zigot. Dalam praktikum ini diamati preparat perkembangan embrio katak dan embrio ayam. Pada praktikum ini didapatkan 5 fase perkembangan embrio pada katak yaitu morula, gastrula, neurolasi, organogenesis dan cleavage 2-16 sel. Tipe telur pada katak adalah telolesital dan tipe pembelahannya holoblastik unequal. Tahap setelah pembelahan adalah morula, blastula, gastrula, neurulasi, dan organogenesis. Pada tahap pembentukan organ dari masing – masing lapisan embrio, pada ektodermal neural membentuk otak, ektodermal somatik membentuk hidung, telinga, dan mata. Pada endoderm membentuk saluran pencernaan, hati, paru – paru, dan pada lapisan mesoderm membentuk jantung, pembuluh darah, dan sistem urogenital.

Kata Kunci — Embrio, Fertilisasi, Ovum, Penetrasi, Pembelahan.

I. PENDAHULUAN

ENETRASI adalah proses penembusan spermatozoa ke dalam ovum. Setelah spermatozoa masuk, terjadi fertilisasi yaitu peleburan antara inti sel telur dengan

inti spermatozoa sehingga tumbuh menjadi individu baru yang disebut zigot. Fertilisasi terjadi di dalam saluran kelamin betina atau dalam tubuh disebut fertilisasi interna dan apabila di luar tubuh (di dalam air) disebut fertilisasi eksterna. Fungsi utama fertilisasi adalah untuk menyatukan kumpulan kromosom haploid dari dua individu menjadi sebuah sel diploid. Setelah terjadi tahap penetrasi, kemudian terjadi fase pembuahan sel telur oleh sperma. Pada fase pembuahan (fertilisasi), terjadi peleburan inti sel telur dengan inti sel sperma (pronukleus jantan dengan pronukleus betina). Hasil dari fase fertilisasi ini adalah terbentuknya zygote. Dalam fase selanjutnya zygote mengalami perkembangan menjadi individu baru melalui proses pembelahan. Proses pembelahan yang terjadi pada zygote meliputi morulasi, blastulasi, gastrulasi, neurolasi. Proses pembentukan blastula disebut blastulasi. Berdasarkan bentuk dan susunan blastomernya, blastula dibagi atas tiga macam yaitu : Coeloblastula, Discoblastula, dan Stereoblastula. Blastula ini berasal dari telur homolechital yang mengalami perubahan holoblastik tak teratur, dan telur megalechital yang membelah secara meroblastik [1].

P

Fase blastula, terbentuk dua lapis benih, yaitu epiblast dan hypoblast. Pada gastrula dua lapis benih itu menjadi tiga lapis: ektoderm, endoderm, dan mesoderm. Dalam proses gastrulasi terjadi berbagai macam gerakan sel di

dalam usaha mengatur dan menderetkan mereka sesuai dengan bentuk dan susunan tubuh individu dari spesies bersangkutan [1]. Neurulasi merupakan tahap pembentukan bumbung neural dari embrio. Keping neural atau neural plate tumbuh dari ectoderm saraf [2]. Periode ini diawali dengan pembentukan neural plate dan diakhiri dengan pembentukan bumbung neural. Pada tahap ini terjadi 3 proses utama yaitu:

1) Invaginasi : Gerakan mencekuk dan melipat suatu

lapisan2) Evaginasi : Gerakan menjulur suatu lapisan3) Delaminasi : Gerakan memisahkan diri

sekelompoksel dari kelompok utama atau

lapisanasal [3]

Organogenesis merupakan proses pembentukan alat-alat tubuh atau organ seperti otak, jantung, paru-paru, ginjal, hati, dan sebagainya. Ektoderm akan mengalami diferensiasi menjadi kulit, rambut, sistem saraf, dan alat-alat indera. Mesoderm akan mengalami diferensiasi menjadi otot, rangka, alat reproduksi (seperti testis dan ovarium), alat peredaran darah , dan alat ekskresi [2]. Jadi praktikum ini dilakukan untuk mengetahui urutan fertilisasi dan tahap perkembangan awal embrio.

II.METODOLOGI

2.1 Waktu dan Tempat

Praktikum Perkembangan Hewan dengan mata praktikum Fertilisasi, Penetrasi, dan Perkembangan Embrio dilaksanakan di Laboratorium Botani dan Laboratorium Zoologi Jurusan Biologi Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya pada hari Selasa, 28 Oktober 2014 pukul 07:00 WIB.

2.2 Alat dan Bahan

Peralatan-peralatan serta bahan-bahan yang digunakan dalam praktikum Fertilisasi, Penetrasi, dan Perkembangan Embrio adalah preparat-preparat embrio katak, slide-slide penetrasi, perkembangan embrio dan organogenesis ayam, dan mikroskop compound.

2.3 Cara Kerja

Dalam penjelasan mengenai embrio katak, digunakan metode pengamatan dan analisis di bawah mikroskop. Pertama, preparat perkembangan embrio katak diamati dengan menggunakan mikroskop compound dan didokumentasikan. Karakteristik setiap fase perkembangan embrio katak yang teramati dideskripsikan. Dalam

Penetrasi, Fertilisasi dan Perkembangan EmbrioFaishal Aliwardana ( 1513100031 )

Jurusan Biologi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS)

Jl. Arief Rahman Hakim, Surabaya 60111 Indonesiae-mail: [email protected]

1


penjelasan mengenai penetrasi, fertilisasi, dan perkembangan embrio ayam, digunakan metode presentasi. Slide-slide penetrasi, fertilisasi, dan perkembangan embrio diamati. Tiap proses yang terjadi mulai penetresi hingga fase akhir perkembangan embrio dijelaskan. Karakteristik tiap-tiap fase perkembangan embrio dideskripsikan dan pada proses pembentukan organ-organ dijelaskan secara rinci.

III. PEMBAHASAN

3.1 Penetrasi dan Fertilisasi

Saat ovulasi, telur tertahan pada metafase pembelahan meiosis kedua. Telur tersebut dikelilingi oleh lingkaran proteinaseosa yang disebut zona pelusida. Sel granulosa yang menempel pada permukaan zona pelusida dan dikeluarkan bersama sel telur dari ovarium tetap menempel sebagai kumulus. Sperma yang akhirnya membuahi sel telur terlebih dahulu harus melewati lapisan-lapisan di sekeliling telur sebelum dapat berpenetrasi ke dalam membran sel telur. Oosit akan tetap hidup selama 6-24 jam setelah ovulasi [5].

Saat koitus, jutaan sperma terdeposit pada vagina bagian atas. Sebagian besar tidak pernah sampai pada tempat fertilisasi. Sperma yang abnormal jarang dapat berhadil melakukan perjalanan yang panjang ini dan bahkan mayoritas spermatozoa yang sehat justru mati di tengah jalan. Mayoritas sperma keluar dari vagina setelah pengenceran semen. Hanya sebagian kecil sperma yang masuk ke dalam serviks yang akan ditemukan dalam hitungan menit setelah koitus. Di sini mereka dapat bertahan hidup di dalam kriptus epitel selama beberapa jam. Sperma tidak dapat melewati serviks menuju rongga uterus bila mukosa serviks tidak dalam keadaan siap. Keadaan ini biasanya didapatkan pada pertengahan siklus ketika kada estrogen tinggi dan kadar progesteron rendah. Estrogen melunakkan stroma serviks dan membuat sekret serviks menjadi tipis dan encer. Progesteron menimbulkan efek sebaliknya, yaitu suatu keadaan yang tidak cocok untuk spermatozoa. Pada kondisi yang paling baik, sperma membutuhkan 2-7 jam untuk bergerak melewati uterus menuju tempat fertilisasi di dalam saluran telur [5].

Fertilisasi merupakan proses peleburan sel kelamin jantan dan betina. Hasil fertilisasi adalah zigot. Zigot akan berkembang melalui beberapa tahapan menjadi individu baru dengan sifat genetik yang berasal dari kedua tetuanya. Proses fertilisasi ada beberapa aktivitas, yaitu hubungan (kontak) serta pengenalan sperma dengan sel telur, pengaturan pemasukan sperma ke dalam sel telur, peleburan bahan genetik dari sperma ke dalam sel telur, dan aktivasi metabolik telur untuk memulai perkembangan [4].

Menurut Adnan (2010)[6], fertilisasi pada berbagai jenis hewan dapat dibedakan berdasarkan tempat berlangsungnya, yaitu: (1) Fertilisasi secara eksternal adalah fertilisasi yang berlangsung di luar tubuh induknya. Jenis fertilisasi ini banyak dijumpai pada hewan-hewan aquatik, antara lain berbagai jenis ikan, katak, dan sebagainya. Pada hewan yang fertilisasinya berlangsung secara eksternal, jumlah telur matang yang dihasilkan dalam satu kali pemisahan berkisar antara ratusan hingga ratusan ribu buah. Kenyataan ini sangat berkaitan dengan

berbagai resiko lingkunagn yang dialami oleh gamet setelah dilepaskan dari tubuh induknya antara lain perubahan lingkungan fisik, kimia, dan berbagai faktor biologis lain seperti kemungkinan untuk mangsa oleh predator. (2) Fertilisasi internal adalah fertilisasi yang berlangsung di dalam tubuh induknya. Biasanya menghasilkan telur yang matang dalam jumlah yang terbatas dalam satu kali siklus reproduksi (sekitar 1-15 buah). Fertilisasi (pembuahan) merupakan suatu proses penyatuan atau peleburan antara gamet jantan dengan gamet betina sehingga membentuk zigot. Ketika terjadi kopulasi maka sperma akan bergerak menuju tempat pembuahan. Pergerakan sperma menuju tempat pembuahan dibantu oleh adanya gerak antiperistaltik saluran kelamin dan kayuhan silia dari uterus dan oviduk [7].

Tempat fertilisasi pada hamper semua ternak adalah bagian awal ampula tuba falopii. Sewaktu masuk dalam ampula, selubung ovum, zona pelusida, masih dikelilingi oleh sekelompok sel-sel granulose yang masih disebut sel-sel cumulus. Pada ternak-ternak mamalia kecuali babi, sel-sel cumulus menghilang dari ovarium dalam beberapa jam setelah ovulasi [4].

Tiga peristiwa penting terjadi dalam oosit akibat peningkatan kadar kalsium intraselular yang terjadi pada oosit saat terjadi fusi antara membran sperma dan sel telur. Membran sel telur berdepolarisasi, sehingga mencegah fusi membran dengan spermatozoa lainnya. Hal ini disebut sebagai blok primer terhadap polispermia. Blok ini memastikan bahwa hanya pronukelus pria yang dapat berfusi dengan pronukleus wanita dan menjaga keadaan diploid pada zigot. Peristiwa yang kedua dikenal sebagai reaksi kortikal. Granula-granula kortikal berada sedikit di bawah membran membran sel telur, dan bersama dengan reaksi kortikal ini mereka berfusi dengan membran dan melepaskan isinya ke dalam zona pelusida. Reaksi ini akan membuat zona menjadi keras dan mengganggu kemampuan sperma lain untuk berikatan dengan zona-blok sekunder terhadap polispermia. Peristiwa yang ketiga meliputi dimulainya lagi pembelaha meiosis kedua dari sel telur. Badan polar kedua terbentuk dan dan dikeluarkan dari sel telur sehingga memastikan bahwa pronukleus wanita bersifat haploid. Sekali lagi, hal ini akan menjaga zigot tetap diploid. Setelah masuk ke dalam sel telur, sitoplasma sperma bercampur dengan sitoplasma sel telur dan membran ini (nukleus) sperma pecah. Membran yang baru terbentuk di sekeliling kromatin sperma membentuk pronukleus pria. Membran ini oosit yang baru juga terbentuk di sekeliling pronukleus wanita. Sintesis DNA dimulai selama periode ini bersamaan dengan persiapan pronukleus haploid untuk pembelahan mitosis pertama zigot. Membran pronukleus pecah, kromosom induk bergabung dan membentuk gelendong mitosis pada metafase. Sekitar 24 jam setelah fertilisasi, kromosom memisahkan diri dan pembelahan sel pertama terjadi [5].

3.2 Perkembangan Embrio pada Ayam

Zigot Embrio Umur 18 Jam, Terbentuk primitive streak yang merupakan bagian poestrior hewan dewasa, jadi pertumbuhan janin terjadi sebelah anterior dari primitive streak. Pada usia ini terlihat daerah gelap yang disebut zona opacca dan daerah yang terang disebut zona pelucida. Primitive streak adalah suatu daerah yang membelah secara aktif. Di anterior primitive streak terdapat penebalan dari nodes hensen. Setelah terbentuk primitive streak,

2


blastoderm bertambah lonjong, dan daerah di anteriornya bertambah gelap, ini meruapakan daerah janin,sedangkan daerah blastiderm di luar daerah ini adalah daerah ekstra embrional yang akan membentuk alat-alat dan strukutur janin sementara yang pada waktu menetas sebagian akan hilang. Gelapnya daerah janin disebabkan karena menebalnya tempat itu berhunung dengan terjadinya notokord. Pada usia ini tumbuh somit yang pertama, dan selanjutnya somit ini akan tumbuh somit terus sepanjang usia embrio. Tiap satu jamakan terbentuk somit, sehingga dari sini dapat ditentukan usia embrio. Permulaan daerah pembentukan daerah embrio yaitu dengan terbentuknya keeping neural. Dari keeping ini terjadi lipatan neural. Dalam hal ini lapisan anterior dari keeping neural membentuk suatu peninggian dan tumbuh ke muka di atas ektoderm [1].

Embrio Umur 24 Jam, Pada usia ini terbentuk 6 somit. Khorda timbul di bawah lipatan neural pada sumbu tengah embrio. Khorda ini tidak timbul karena delaminasi mesoderm seperti pada diferensiasi di antara kedua lapisan mesoderm. Mesoderm pada kedua belah notochord berdiferensiasi mebnjadi somit-somit mesoderm, ini dapat dibedakan adanya mesoderm dorsal yang lebih tebal dan mesoderm lateral yang melebard di antara ektoderm dan endoderm. Somit berikutnya di bentuk di belakang somit terdahulu, somit yang paling depan adalah somit yang palig tua.. Pada usia ini mulai terbentuk pembuluh darah yang berasal dari zona opacca. Zona opacca menjadi bertambah lebar, pada bagian postriotampak berbintik-bintik yaitu pulau-pulau darah yang kelak akan menjadi sebagian besar dari system pembuluh darah akstra embriobal. Zona opacca yang berbintik-bintik sekarang disebut zona zona opacca vaskulosa. Bintik-bintik tersebut disebabkan penebalan setempat pada lapisan splanknis. Pulau-pulau darah selanjtnya akan menjadi rongga dan terpisah menjadi kumpulan sel sentral, sel ini kel;ak akan menjadi butir darahyang mengandung hemoglobin, sedangkan sel periferi yang tinggal akan membangun dinding pembuluh darah yang disebut endhotelium. Dalampulau-pulau pembuluh darah akn tejadi suatu jarigan pembuluh kapiler yang disebut retikulum. Rongga di dalam pulau darah akan diisi dengan plasma darah. Sistem pembuluh darah akan berlangsungsampai usia eram 72 jam. Pada usia ini juga berlangsung system pencernaan yangberlangsung sampai usia 96 jam eram. Lipatan kepala dari embrio dibangunkan oleh semua lapisan embrional, karena bagian kepala terangkat dari blastoderm, maka endoterm turut maju ke muka. Dengan demikian entoderm merupakan suatu bumbung di dalam lipatan kepala. Bagian terbuka yang berhubungan dengan yolk ialah usus tengah. Usus belaang dibentuk dengan cara yang sama dengan usus depan. Pada bagian yang paling anterior, endoderm yang dari usus depan bersentuhanlangsung denagn ectoderm dan tidak dihalangi mesoderm. Bagian ini yang dinamakan pelat oral. Dalam ektoderm yang dibatasi dari usus depan oleh selaput tipis dinamakan stomodeum yang nantinya akan membentuk mulut dan rongga mulut. Setelah membran tadi menembus akan berhubungan dengan farings. Usus tngah terbuka pada bagian ventralnya, karena tidak mempunyai dinding bawah. Pada janin 24 jam lipatan neural telah mendekat satu sama lain. Persatuan lipatan neural pertama-tama terjadi mulai somit pertama. Dalam pada itu primitive streak terus menghilang [2].

Embrio Ayam 33 Jam, Pada usia ini embrio terbentuk mata dan otak yng erlangsung sampai usia 72 jam. Bumbung neural awalnya terbentuk lurus, selanjutnya menggelembung berkonstruksi membentuk ruangan ventrikel otak dan sum-sum tulang belakang. Bagian anterior membentuk tiga vesikula yaitu prosensefalon (otak depan), mesensefalon (otak tengah) dan rhombensefalon otak belakang). Prosensefalon mengalami penonjolan pada kedua sisi lateral membentuk vesikula optik. Otak depan terbagi lagi menjadi telensefalon dan diensefalon. Telensefalon akan berkembnag mebnjadi serebrum. Diensefalon akan berkembangmenjadi thalamus, hipotalamus, dengan hipofisa dan epifisa anterior. Mesensefalon tidak berubah dengan rongganya menjadi aquaduct serebral. Rhombensefalon berdiferensiasi menjadi metensefalon yang kelak menjadi serebelum. Selain itu rhombensefalon yang berdiferensiasi miensefalon yang kelak menjadi medu;la oblongata. Optic vesikel setentang dengan lens pit, sepasang kanan kiri otak. Mula-mulaoptic vesicle mempunyai hubungan dengan diensefalon disebut optik stalk. Kemudian bagian terluar mengadakan invaginasi lens pit ke arah luar, terbentuk optik cup yang terdiri dari dua lapis sel. Lapisan terluar disebut lapisan berpigmen, sebelah dalam lapisan retina. Lapisan berpigmen tumbuh menjadi lapisan koroid, sedangkan lapisan retina menjadi lapisan definitive. Optik stalk kemudian menyusl menjadi syaraf mata. Lens pitterus invaginasi membentuk lens vesicle. Vesikula optik berinvaginasi dan berbentuk cawan yang dinamanakan cawan optik. Dihadapan mulut cawan, terjadi kantong lensa, yaitu suatu badan bundar kosong yang terjadi dari penebalan ektoderm dan kelak berdiferensiasi menjadi lensa. Sel-sel mesenkim menyelaputi optik cup menghasilkan vaskulosa chooidea, sclera, kornea, dan cairan humor aqueos dan humor vitreus. Otot-otot tumbuh dari sel-sel mesenkim. Iris tumbu dari optik cup [2].

Embrio Ayam Usia 48 jam, Janin pada usia ini akan membentuk hidung dan telinga sampai usia eram 72 jam. Di samping itu juga berbentiuk hati yang berlangsung sampai usia 96 jam. Telingan terdiri dari telinga luar, tengah dan dalam. Plakode telinga berasal dari invaginasi ectoderm yang menjulur ke dalam dermis sekitar romosefalon. Invaginasi ini menghasilkan gelembung bakal telinga yang kemudian lepasdati epidermis kulit. Plakode telinga tengah ini berkembang menjadi telinga tengah dan telinga dalam. Telinga luar yang lebih dikenal sebagai daun telingan bearasl dari 5-7 titi tumbuh epidermis di sekitar tempat plakode telinga dalam. Titik tumbuh itu berkembang menjadi dentik-detik epidermis. Dalamproses pembentukan daun telinga, mesenkim yang ada di antara 2 lapis epidermis yang membentuk daun telingan berditerensiasi membentuk tulang rawan endokonral. Perkembangan hati bermula dari tonjolan di sebelah ventral usus di daerah gerbang usus anterior. Jendolan ini juga disebut diverkulum hati. Jendolan karnial bercabang dan membentuk epitel sel hati. Pembuluh darah vena porta dan vena hepatica mengadakan proliferasi dan berpasangan pada parenkim hati. Di antara parenkim hati terdapat rongga sinusoid. Hati terbagi-bagi menjadi lobulus hati oleh sel sepitel hati. Diverkulum hati bagian cranial terbentuk ductus koledikus. Hati berkembang relatif cepat, mula-mula ada dua lobus di kanan dan di kiri yang sama besar. Adanya lambungdi bagian abdomen kiri menghambat perkembangn lobus kiri sehingga besarnya

3


tidak sama. Janin usia 72 jam terbentuk paru-paru sampai usia 96 jam, dan juga terbentuk pancreas. Di samping itu juga mengalami lanjtan pembentukan item peredaran darah. Pankreas dibentuk dari divertikulum yang berasal datri sebelah dorsal dan ventral saluran pencernaan tpat di sebelah caudal kantong empedu. Paru-paru berasal dari saluran pencernaan. Bagian tengah farings keluar alas laringo trachea yang akan tumbuh ke ara ventral, alur laringotrakea bercabang dua, batas permukaan trakea, bronki, dan saluran alveolus paru-paru berasal dari endoderm. Bronkus primer sebnelah kanan bercabang menjadi 3 buah, masing-masing cabang bronkiolus apical, tengah, dan bawah. Dari bronkus kiri bercabang kiri yaitu : brunkus atas dan bawah. Dari kelima bronkus ini bercabang lagi membentuk bronkiolus. Percabangan yang kecil menjadi bronkiolus respiratorius. Terakhir saluran kecil disebutsaluran ductus alveolaris yang ujungnuya berbentuk kantung disebut alveolus. Jaringan paru-paru yang sebelumnya yang berbentuk kelenjar segerav berubahmebnjadi jaringan yang banyk udara. Vaskularisasi di sekitar alveolus menjadi banyak. Percabgan di sibni tergantung pada interaksi dengan mesenkim yang ada di sekelilingnya. Perkembangan jantung diawalideangan penebalan splanchnic mesoderm di daerah anterior intestinal poirtal, yaitu daerah yang membuka ke arah usus tengah dari usus depan. Dari penebalan tersebut akan terbentuk epimorkadiumdan endokardium yang nantinya merupakan dinding dari tabung jantung. Selanjtnya terbentuk dua buluh jantung yang akhirnya bersatu tepat di sebelah yolk stalk. Sinus venusus dan atrium akan dibentuk pada daerah dimana kedua vena omfalomesenterika bersatu. Fleksura jantung yang menonjol lke kanan akan menjadi ventrikel. Dibentuk bulbus arteiosus di belakang trunkus arteiosus. Pada akhir minggu pertama telah terjadi pembagian ventrikel kanan kiri. Bulbus terbagi atas dua pembuluh, yang satu keluar dari ventrikel kiri dan yang lainnya akan keluar dari ventrikel akanan. Pada waktu embrio arteri pulmonalis masih dihubungkan dengan otot oleh duktus bothali [3].Pada usia ini terbentuk system urogenital, di samping itu juga terus melanjutkan sistem pencernaan. Bakal alat genitalia mula-mula berpisah dai bakal ginjal pada mesomere. Badamn genital ke arah median embrio, bakal ginjal di lateral. Bakal genital disebit genital ridge, menonjol ke peritoneum diventral, Seangkan bakal ginjal disebut nefrotum. Ada tiga perkembnagan tpe-tipe ginjal mulai dati yang paling primitif sampai yang paling maju sampai pronefros, mesonefros, dan metanefros. Pembentukan system genitsl merupakan suatu rangkaian pembentukan gonad yang bearsal dari mesonefros. Permukaan metromedial mesonefros mengalami penebalan membnetuk pematang gebital yang membujur anteto postrior setta menonjol ke dalam coelom. Pematang genital terdiri atas mesenkim dan epitelium. Epitel pematang genital menebal dan tumbuh menjadi epitel germinal. Proliferasi epitel germinal ke arah dalam dan membentuk pita-pita seks primer. Bila embrio merenggang datipada yolk maka saluiran pencernaan akan menyerupai bentuk bumbung, kecuali umbilicus yang masuh tetap membuka. Lebih daripaad itu, bagian-bagiannya menalami difrensial dan diperkirakan sudah menempati posisi permanen di dalam rongga tubuh. Selama perubahan ini usus bergerak menjauh dari lokasi asalanya ke bawah notochord, dan

diikatkan oleh mesenterium dorsal pad atap dinding tubuh. Mesenterium ini dibangun oleh mesoderm solankhnis [3].

Pada janin ayam terdapat empat macam selaput embrio, yaitu lantois, kantong yolk, amnion dan erosa. Pada waktu menetas, amnion san serosa hilang seluruhnya, juga alntois sebagian besar hilang, sedangkan kantong yolk dibutuhkan pada dinding usus halus. Alontois mulai terbentuk pada janin ayam umur 27 jam pengeraman, terjadi sebagian suatu divertikulum pada dasar usus belakang di daerah kloaka yang mula – mula menyerupai kantong dan tumbuh cepat sekali. Diwaktu janin tumbuh, yolk akan dicerna, maka kantong yolk akan bertambah kecil; dua sampai tiga hari sebelum menetes, kantong yolk telah hampir semua maksud dalam jaringan janin. Amnion adalah selaput yang membungkus janin sehingga tidak berhubungan langsung dengan sekitarnya. Didalam rongga amnion terdapat cairan amnion. Serosa tumbuh sekitar kantong yolk dan membungkus seluruh kantong tersebut, lalu melekat pada cangkang tekur. Selanjutnya dinding lantois bersatu dengan lapisan mesoderm somatik dari serosa, merupakan suatu struktur yang disebut alantokorion dengan kapiler-kapiler darahnya [2].

Gambar 1. Perkembangan embrio ayam; (A) perkembangan embrio ayam pada tahap pembentuka primitive streak setelah sekitar 18 jam inkubasi, HN menunjukkan Hensen node yakni jaringan penyelenggara pada awal embrio ayam dan PS menunjukkan primitive streak ; (B) embrio ayam

dalam telur setelah inkubasi 4 hari, e: mata, h: jantung, w: sayap, l: kaki, dan a: allantois; (C) pembentukan kerangka tulang rawan embrio ayam

setelah 5-5,5 hari inkubasi (sebelum pengerasan kerangka).Sumber gambar: Davey, 2007[9]

Gambar 2. Genomic dalam perkembangan embrio ayam; (A) embrio normal sebelah kiri, dan embrio taplid 3 sebelah kanan setelah lima hari inkubasi; (B) penampang neural tube atau tabung neural setelah tiga hari inkubasi; (C) embrio yang membangun electroporated ke dalam tabung neural; dan (D) sebuah dahan embrio normal yang wilayah polarisasi.

Sumber gambar: Davey, 2007[9]

3.3 Perkembangan Embrio pada Katak

Fertilisasi katak terjadi secara eksternal, yaitu terjadi pembuahan diluar tubuh betina, yang biasanya terjadi di tempa-tempat berair. Hanya satu sperma yang dapat masuk dan membuahi sel telur, dan ini terjadi pada bagian kutub animal. Telur telolecithal pada katak yang telah dibuahi membelah secara radial simetris dan bertipe pembelahan

4


holoblastik. Telur ini mempunyai banyak yolk yang terkonsentrasi pada bagian vegetal, hal ini mengakibatkan pembelahannya terhambat, oleh sebab itulah pembelahan awalnya terjadi pada kutub animal dan membelah secara membujur (meridional) yang kemudian secara perlahan akan turun ke daeral vegetal. Unequal holoblastik ini membuktikan telah terdapatnya dua sel embrio yang utama, yaitu daerah yang sangat cepat membelah (animal pole) dan daerah yang membelah dengan lamban (vegetal pole). Selama proses cleavage ini, bagian kutub animal akan mempunyai banyak blastomer yang kecil-kecil, sementara pada bagian vegetal akan mempunyai sedikit blastomer, namun dengan ukuran yang besar [10].

Pada amphibi, embrio dengan jumlah sel 16 sampai 64 disebut dengan morulla. Pada embrio dengan jumlah 128 sel akan terdapat blastocoel (rongga) yang disebut proses blastula. Blastocoel ini terbentuk dari alur pembelahan awal sel yang terdapat cekungan di daerah animal pole sangat kecil yang disebut intercellular cavity, yang akan membesar selama proses pembelahan selanjutnya hingga membentuk rongga (blastocoel). Hasil dari pembelahannya, kemampuan adhisi-adhisi dari sel blastomer satu dengan yang lain akan semakin bertambah dam mereka akan menysun dirinya untuk membentuk suatu epithelium sejati yang disebut (blastoderm). Blastoderm akan menyisakan dua sel yang tebal yang berada pada animal pole yang selanjutnya akan membentuk semacam atap dari blastocoels. Bagian sisi dan lantai blastocoels terisi oleh multilayered blastoderm dari makromer kuning telur yang besar. Embrio yang berisi rongga blastocoels dan mempunyai blastomer ini adalah fase blastula pada katak [10].

Gastrulasi pada katak dimulai pada sisi dorsal, sedikit dibagian bawah equator (grey crescent), disinilah sel marginal endoderm tenggelam kedalam embrio dan embentuk sebuah celah yaitu blastopore. Pada gastrula juga terbentuk invagination zone, yaitu daerah yang mengalami invaginasi (pelekukan kedalam) pada bagian endodermalnya, tepatnya dibagian bawah mulut blastopore [11].

Gambar 3. Sketsa gerakan internal selama gatrulasi. (A-C) Pandangan midsagital; (D-F) perilaku mesoderm.

Sumber gambar: Keller, 1991[11]

Gambar 4. Fragmentasi blastocoel. (A dan B) Adanya kantong blastocoel (panah).

Sumber gambar: Schile, 2001[12]

Gambar 5. (A) Sebelum gastrulasi, hanya blastocoel; (B) hasil gastrulasi, mesoderm hadir terlebih dahulu; dan (C) akhir gastrulasi.

Sumber gambar: Schile, 2001[12]

IV. KESIMPULAN

Kesimpulan dari hasil praktikum Penetrasi, Fertilisasi dan Perkembangan Embrio ini adalah mekanisme perkembangan embrio diawali dari adanya penetrasi dimana penetrasi merupakan proses penembusan spermatozoa ke dalam ovum, Setelah spermatozoa masuk, terjadi fertilisasi yaitu peleburan antara inti sel telur dengan inti spermatozoa, setelah terjadi peleburan terjadi pembelahan sel secara mitosis, lalu menjadi tahap blastula, gastrula, neurulasi, dan organogenesis. Pada tahap pembentukan organ dari masing – masing lapisan embrio, pada ektodermal neural membentuk otak, ektodermal somatik membentuk hidung, telinga, dan mata. Pada endoderm membentuk saluran pencernaan, hati, paru–paru, dan pada lapisan mesoderm membentuk jantung, pembuluh darah, dan sistem urogenital.

DAFTAR PUSTAKA[1] W. Yatim. “Reproduksi dan Embriologi”. Tarsito: Bandung (1994).[2] E. W. Ferial. “Biologi Reproduksi”. Jakarta: Penerbit Erlangga

(2013).[3] G.H. Fried, dan G.J. Hademenos. "Biologi Edisi Kedua". Jakarta:

Penerbit Erlangga (2006).[4] A.P.D. Nurhayati. “Diktat Perkembangan Hewan”. Surabaya: ITS

Press (2004).[5] L.J. Heffner, dan D.J. Schust. "At a Glance Sistem Reproduksi Edisi

Kedua". Jakarta: Penerbit Erlangga (2006).[6] Adnan. “Perkembangan Hewan”. Makassar: Jurusan Biologi FMIPA

UNM (2010).[7] B. Akbar. “Tumbuhan Dengan Kandungan Senyawa Aktif yang

Berpotensi Sebagai Bahan Antifertilitas”. Jakarta: Penerbit Adabia Press UIN Syarif Hidayatullah (2010).

[8] Sugiyanto. “Perkembangan Hewan”. Yogyakarta: Fakulatas Biologi UGM (1996).

[9] M.G. Davey, dan C. Tickle. “The Chicken as a Model for Embrionic Development”. Cytogenet Genome Research. (117):231-239 (2007).

[10] K.V. Sastry, dan Shukal. “Developmenal Biology”. India: Rastogi Publication (2007).

[11] R.E. Keller. “Early Embryonic Development”. Methods in Cell Biology: Xenopus laevis: Practical Uses in Cell and Molecular Biology. San Diego: Academic Press (1991).

[12] A.J. Schile. “Using Optical Coherence Microscopy to Study Early Frog Development” [Senior Thesis]. Harvey Mudd College (2001).

5


Tabel Pengamatan

No. Gambar Pengamatan Gambar Literatur Tahapan Keterangan

1.

(Davey and Ticle,2007)

Gambar embrio

umur 35 jam

1. Somite

2. Neural

Tube

3. Foregut

2


Gambar embrio 42

jam

1. Somites

2. Neural

Tube

3


Gambar embrio 48

jam

1. Somites

6

1

1

2

2

3

1


4


Gambar embrio 53

jam

1. Telensefalo

n

2. Somites

3. Mesensefal

on

5


Gambar embrio 56

jam

1. Somites

2. Telensefalo

n

3. Mesensefal

on

6


Gambar embrio 96

jam

1. Optic cup

2. Ventrikel

3. Kuncup

ekor

4. Kuncup

lengan

7

1

2

3

1

2

3

1

2

34


1) Tabel Pengamatan Awetan Embrio Katak

No. Gambar Pengamatan Tahapan Keterangan

1. Tahapn pembelahan 2 sel 1. Pembelahan 2 sel

2. Epidermis

2 Tahapan pembelahan 4 sel 1. Pembelahan 4 sel

3 Tahapan pembelahan 6 sel 1. Terjadi

pembelahan

menjadi 6 sel

4 Tahapan morula 1. Adanya

pembelahan pada

sel menjadi

banyak

8

1

2


5 Tahapan blastulasi 1. Tampak

pembentukan

blastocoel

2. Animal pole

3. Vegetal pole

6 Tahapan gastrulasi Tampak adanya

pembagian tiga lapisan

embrionik

1. Ektoderm

2. Mesoderm

3. Endoderm

7 Tahapan neurulasi awal 1. Terbentuk

adanya neural

plate

2. Neural pore

8 Tahapan neurulasi akhir 1. Pembentukan

neural tube

DISKUSIDiskusi embrio katak :1. Mempunyai deutoplasma banyak, sedikit inti dan sedikit sitoplasma yang menempati hanya daerah puncak kutub animal. Inti sel telur cenderung berbentuk bulat dan inti sel sperma berbentuk lonjong dan pipih2.

9

1

1

1

3

2

2

1

2


a. Perbesaran 40xFase Embrio 2 sel : Pada tahap ini masih terjadi pembelahan awal dimana terdapat alur membujur pada bagian kutub animal yang membelah sel menjadi dua bagian.b. Perbesaran 40x Fase Embrio 4 – 16 sel: Setelah pembelahan awal, maka selanjutnya diikuti oleh pembelahan kedua pada bagian animal pole yang membelah pada bagian sisiagak ke kanan dari pembelahan awal.c. Perbesaran 40x Fase 16 – 64 sel: Merupakan tahap morulla pada katak, terbentuk intercellular cavity pada daerah animal pole.d. Perbesaran 40x Tahap Morulla: Pada katak, tahap morulla berawal dari pembelahan 16 sampai 64 sel. Rongga intercellular cavity membesar seiring dengan bertambahnya jumlah pembelahan yang menyiapkan terbentuk blastocoels.e. Perbesaran 40x Tahap Blastulasi: Terlihat fase fate map pada blastula, yaitu terbentuknya calon – calon pembentuk organ. Seperti mesoderm dan endoderm.f. Perbesaran 40x Tahap Gastrulasi: Terjadi invaginasi pada endoderm yang melekuk masuk kedalam blastula.g. Perbesaran 40x Tahap neurolasi: Terlihat telah terbentuk neural plate pada bagian animal pole.

3. a fase morula : telur terus membelah secara berulang-ulang dan melalui berbagai bidang pembelahan sehingga terbentuk suatu bola padat yang pejal. b fase blastula : telur terus membelah dan sel-sel di bagian dalam rontok membentuk blastocoel sehingga terbentuk bola padat beronggac. fase gastrula : telur mengalami berbagai perpindahan sel menuju tempatnya masing-masing sesuai bakal alat yang dibawanya membentuk 3 lapis benih serta terjadi pelekukan akibat aktivitas pada fase gastrula inid. fase neurulasi : telur berbentuk agak memanjang dengan penonjolan pada daerah dorsal akobat lempeng-lempeng neural

4. Pada katak tidak jelas adanya blastomer bentuk morula. Karena blastomer terdiri dari berpuluh-puluh sel secara berangsur terbentuk rongga di bagian tengah yang makin lama makin membesar . rongga tersebut berisi cairan

5. Karena pada embrio katak sudah terdapat cadangan makanan sehingga nutrisinya telah terpenuhi.

Diskusi Laporan akhir

1. Sperma menembus zona pelusida , kemudian sperma bertaut pada vitellus, dan terjadi fast bloking untuk menghindari bterjadinya polysperma. Sperma yang berhasil masuk, kepala sperma terambil ke dalam vitellus. Sperma dalam vitellus tersebut kepalanya membengkak sehingga volume vitellus berkurang . Pronuklesi jantan dan betina mulai berkembang dan ketika sudah berkembang sempurna terdapat banyak nuklei, setelah itu terjadiilah fertilisasi.

2. Setelah terjadi fertilisasi, ovum membentuk membran pembuahan, metabolisme meningkat hebat, ooplasmanya makin kental sampai agak gel, organel untuk sintesa protein mulai disiapkan dan bekerja.

3. Tabel. Proses dan karakter fase perkembangan embrioTahapan Ciri-ciriTelur sebelum dibuahi Sel telur diliputi selaput beupa lendir, memiliki kutub vegetal dan animal, bagian kuning telur menjadi bagian ventral tubuh embrio, memiliki polaritas dan bentuk bilaterl simetriTelur(tahap penetrasi)Telur berwarna kuning dengan banyak butir-butir lemak serta berbentuk bulat penuh (telur masak)Zigot Merupakan bentuk penyatuan sel kelamin jantan dan sel kelamin betinaMorulaberupa bola padat yang masif dan terdiri dari sel-sel yang membelahBlastula Bola berongga terdiri dari sel-sel yang membelahGastrula Bola berongga ( sempit yang mana sel-sel disekelilingnya telah menempati temoatnya masing-masing dan mengalami evolusiNeurula Pada bagian dorsal terbentuk tonjolan notochord sebagai calon tulang punggung dan penonjolan lain akibat lempeng-lempeng neural yang berkembang4. Tipe pembelahan:1. Meroblastik, merupakan tipe pembelahan yang hanya terjadi paca kutub vegetal, sedangkan yolk tidak mengalami pembelahan. Lapisan yang terbentuk dalam pembelahan ini adalah ektoderm, mesoderm, dan endoderm.2. Holoblastik, merupakan tipe pembelahan yang terjadi pada kutub animal. Lapisan yang terbentuk dalam pembelahan ini adalah, endoderm, mesoderm, dan ektoderm5. Pembentukan mata :• Prosensefalon bagian posterior mengalami enonjolan ke arah lateral membentuk vesikula optik• Vesikula optik kontak dengan ektoderm dan menginduksi ektoderm membentuk plakode lensa• Plakode lensa menginduksi balik ke vesikula optik dan menyebabkan terjadinya perubahan pada vesikula optik• Invaginasi vesikula optik membentuk cawan optik dengan dinding rangkap• Hubungan antara cawan optik dan otak menyempit menjadi tangkai optik

10


Pembentukan telinga :• Plakode telinga tengah berasal dari invaginasi ektoderm yang menjulur ke dalam dermis sekitar rombensefalon. Invaginasi ini menghasilkan gelembung bakal telinga yang kemudian lepas dari epidermis kulit. Plakode tengah ini berkembang jadi telinga tengah dan dalam. Telinga luar berasal dari 5-7 titik tumbuh epidermis disekitar tempat plakode telinga dalam. Titik tumbuh tersebut berkembang menjadi jentik-jentik epidermis.

6. Organogenesis hati : Tumbuh berupa evaginasi medio-ventral foregut yang berbatasan dengan midgut. Bagian posterior kemudian membuat diventrikulum untuk menjadi vesica fellea. Vena vitellin akan memasuki dan bercabang halus dalam hepar yang sedang tumbuh ini. Pankreas tumbuh berupa 1, 2, atau 3 evaginasi dekat evaginasi bakal hepar. Kuncup hati (endoderm) / divertikulum hati berkembang dari bagian terminal forgut (di bagian kaudal lambung) selama pertengahan minggu ketiga. Divertikulum hati merupakan tabung endoderm yang memanjang dari usus depan ke mesenkim di sekitarnya (mesoderm kardiogenik). Kuncup ini yang berisis sel yang berproliferasi, bercabang dan membentuk epitel glandular hati → tumbuh ke dalam septum transversum (mesodermal). Pembentukan paru – paru : Bagian tengah farink keluar alas laringotrakea yang akan tumbuh ke arah ventral. Alur laringotrakea bercabang dua. Batas permukaan trakea, bronki dan saluran alveolus paru-paru berasal dari endoderm. Percabangan dari saluran-saluran disini tergantung pada interaksi dengan mesenkim yang ada disekelilingnya.

7. Jumlah somit dapat digunakan dalam penentuan umur embrio : Somit disebut juga mesoderm dorsal atau epimer. Mula-mula ditemukan jaringan mesoderm yang terletak di sepanjang tubuh dan dekat sumbu badan. Pada ayam dan beberapa vertebrata lain embrio dalam stadium plat neuralis, jaringan somitnya berada di bawah plat neuralis. Somit dengan notochord disebut mesoderm notochord. Somit terbentuk pertama pada usia 19 jam eram dan selanjutnya tiap jam akan tumbuh satu somit, sehingga dapat ditentukan usia embrio. Segmentasi somit semakin banyak sesuai dengan umur embrio.

8. Gerak rotasi : gerakan otot yang membuat anggota badan menjadi lurus.Gerak fleksi : gerakan otot yang menyebabkan pembengkokan badan.

9. Pembentukan jantung• Mesoderm bakal jantung terdapat pada kedua sisi sumbu embrio yang merupakan bagian dari mesederm splanknik• Setelah bagian ventral berhubungan dengan endoderm dan membentuk usus depan embrio, sel-sel mesoderm splanknik bakal jantung melepaskan diri dan membentuk sepasang tabung yang dibatasi oleh endokardium• Sisa mesoderm splanknik bakal jantung saling berdekatan dan membentuk epimiokardium• Jantung pada awalnya merupakan tabung yang lurus yang mengalami perubahan dengan berbagai cara yaitu :a. Tumbuh ke depanb. Membelok ke bawah dan kananc. Membelok ke kirid. Membentuk huruf S• Pada beberapa tempat terjadi konstriksi dan menggelambung terbagi menjadi 4 bagian utama yaitu :1. Sinus venosus, diposterior2. Atrium, pada belokan pertama3. Ventrikel, pada bagian yang turun4. Trunkus arteriosus

11

laporan penetrasi

Documents