EMBRIOLOGI KATAK

A.    Tujuan

Tujuan yang ingin dicapai pada praktikum Perkembangan Sel Betina adalah untuk memlelajari perkembangan katak dari fertilisasi sampai tingkat perkembangan larva.

B.     Waktu Pelaksanaan

Hari, Tanggal    : Sabtu, 9 April 2011

Waktu             : 15.30 – 17.30 WITA

Tempat            : Laboratorium Struktur Hewan, FMIPA, UNHALU

C.    Teori Singkat

Katak adalah hewan vertebrata yang bisa hidup di dua alam , yaitu air dan darat. Katak juga dapat bereproduksi dengan baik di air maupun di darat.Pada proses ini katak dibelah hingga terlihat organ dalam mengetahui fungsi dari organ-organ yang terdapat pada katak.

Seperti yang sudah kita ketahui masuknya sperma katak ke dalam telur katak memprakarsai beberapa kejadian. Ketika meosis telur sudah selesai (sempurna) maka sabit abu-abu muncul bersebrangan dengan titik sperma itu memasuki telur, dan nukleus sperma dan nukleus telurmelebur. Segera setelah bagian vital dalam proses pembuahan sudah sempurna mka terjadilah pembelahan pertama. Nukleus zigot berbelah melalui mitosis dan muncul sebuah telur yang memanjang secara membujur melalui kutub telur tersebut, maka segeralah telur membelah menjadi dua paruhan. Sistem reproduksi pada katak jantan, yaitu sepasang testis berbentuk bulat memanjang melekat pada selaputmesorehium yaitu selaput yang menghubungkan testis dengan ginjalberfungsi menghasilkan sperma dan kelenjar gonad. Vas Defferentia, yaitu saluran yang menguhubungkan testis dengan ginjal,pada katak terdapat 5-8 saluran. Ductus urospermaticus, yaitu saluran dari ginjal ke kloaka yangmenyalurkan air seni dan sperma. Vasica seminalis merupakan bagian yang melebur dari ductusurospermaticus, tempat menyimpan sementara spermatozoa sebelumdikeluarkan.

Sistem reproduksi pada katak jantan, yaitu ovarium, terdapat sepasang kiri dan kanan melekat pada mesovarium yangberhubungan dengan dinding mediodorsal dari rongga tubuh. Saluran reproduksi, oviduk merupakan saluran yang berkelok-kelok. Oviduk dimulai dengan bagian yang mirip corong (infudibulum) denganlubangnya yang disebut ostium abdominal. Oviduk di sebelah kaudalmengadakan pelebaran yang disebut dutrus mesonfrus dan akhirnyabermuara di kloaka.

Sekitar satu jam dari pembelahan pertama dalam telur katak juga melalui kutub tapi tegak lurus pada yang pertama. Empat sel yang terbentuk kemudian secara serempak membelah lagi dalam bidang horizontal. Bidang ini terletak lebih dekat dengan kutub animal daripada kutub vegetal, sehingga akibatnya sel-sel kutub hewan lebih kecil daripada sel-sel yang berisi kuning telur pada kutub vegetal. Pembelahan akan terus berlanjut sehingga akan membentuk kumpulan-kumpulan seperti buah arbei. Pembelahan awal yang terjadi pada embrio katak bersifat sinkron atau bersamaan waktunya, namun membentuk struktur yang asimetris. Perbedaan pembelahan ini dipengaruhi oleh kutub yang terjadi pada sel embrio hewan, yaitu kutub animal dan kutub vegetal. Pada katak, bagian kutub vegetal yang berisi kuning telur terdapat dalam jumlah yang lebih sedikit atau membelah lebih sedikit.

D.    Hasil Pengamatan

Telur belum dibuahi                                     Telur sudah dibuahi

           

 

Pembahasan

 

Tahap embrio dimulai dari proses fertilisasi (penyatuan sel telur dan sperma).  Pada fase morula mengalami pembelahan berkali-kali. Pembelahan yang cepat terjadi pada bagian vertikal yang memiliki kutub hewan dan kutub vegetatif. Morula : embrio yang terdiri dari 16-64 sel.

Blastula adalah bentuk lanjutan dari morula yang terus mengalami pembelahan, bentuk blastula ditandai dengan mulai adanya perubahan sel dengan mengadakan pelekukan yang tidak beraturan, di dalam blastula terdapat cairan sel yang disebut dengan blastosoel. Adapun proses pembentukan blastula di sebut blastulasi. Blastulasi (proses pembentukan blastula) menunjukan perbedaan pada tingkat takson masing-masing.Blastulasi ( proses pembentukan blastula ) menunjukan perbedaan pada tingkatan takson masing-masing. Proses blastulasi akan diiringi oleh suatu proses berikutnya yaitu gastrulasi. Pada tingkat gastrula ini akan terjadi proses dinamisasi daerah-daerah bakal pembentuk alat pada blastula, diatur dan dideretkan sesuai bentuk dan susunan tubuh spesies yang bersangkutan.. Dalam gastrulasi sel masih terus membelah dan memperbanyak sel. Selain terjadi perbanyakan sel, di dalam proses gastrulasi juga terjadi berbagai gerakan untuk mengatur dan menyusun deretan sesuai dengan bentuk dan susunan tubuh dari individu spesies masing-masing. Dalam hal ini ada dua kelompok gerakan :

1. Epiboli

Epiboli adalah gerakan melingkup yang berlangsung disebelah luar embrio. Kegiatan ini berlangsung pada bakal ectoderm epidermis dan saraf. Gerakan berlangsung berdasarkan poros bakal anterior dan posterior tubuh. Bersamaan dengan terus bergeraknya bakal mesoderm dan endoderm, epiboli menyesuaikan diri sehingga ectoderm terus menyelaputi seluruh embrio.

2. Emboli

Emboli merupakan gerakan menyusup, gerakan ini berlangsung disebelah dalam embrio yaitu pada daerah-daerah bakal mesoderm, notochord, pre-chorda dan endoderm. Gerakan-gerakan tersebut mengarah ke blastocoel. Ada 7 macam pergerakan pada emboli yaitu involusi ( gerakan membelok kedalam), konvergensi ( gerakan menyempit), invaginasi ( gerakan mencekuk dan melipat suatu lapisan), evaginasi ( gerakan menjulur ), delaminasi ( gerakan memisahkan diri), divergensi ( gerakan memencar), extensi ( gerakan meluas).

Hanya sedikit yang dapat diketahui dalam proses blastula untuk amphibi ini. Blastula akan terbentuk ketika sel embrio amphibian (stuktur blastomere) terus mengalami pembelahan, bergerak dan akhirnya akan membentuk rongga-rongga pada bagian dalam (membentuk stuktur berongga) yang sering atau biasa disebut dengan blastocels. Pada blastosol ini berisi cairan internal yang dibatasi oleh sel epitel.

Gastrulasi adalah proses perubahan blastula menjadi gastrula. Dalam gastrulasi sel masih terus membelah dan memperbanyak diri. Selain terjadi perbanyakan sel, di dalam gastrulasi juga terjadi berbagai gerakan untuk mengatur dan menyusun deretan sesuai dengan bentuk dan susunan tubuh dari individu spesies masing-masing, yaitu gerakan epiboli dan gerakan emboli. Gastrulasi pada katak juga melibatkan beberapa gerakan yang di mulai dengan berinvaginasinya hypoblast pada celah yang terbentuk pada awal proses. Invaginasi ini disertai oleh pre-chorda di daerah dorso-median bibir dorsal yang bergerak ke arah anterior bakal embrio. Gerakan ini di ikuti oleh bakal notochord yang bergerak ke posterior ke arah bibir dorsal yang kemudian berinvolusi di daerah dorso-median menyertakan pre-chorda. Sel-sel notochord yang terletak di bibir lateral berkonvergensi secara perlahan menuju bibir dorsal. Notochord akan berada persis di bawah bakal actoderm saraf dorsal-median. Bakal mesoderm yang terletak pada ke dua sisi bakal notochord bekonvergensi ke bibir dorsal kemudian berinvolusi ke celah antara ectoderm dan endoderm. Di kedua sisi embrio dan juga ke arah ventral. Gerakan epiboli berlangsung pada ectoderm yang bersamaan dengan terjadinya berbagai proses emboli sehingga ectoderm selalu menyelaputi seluruh embrio. Di lain pihak ectoderm saraf meluas pada daerah dorso-median embrio di sepanjang poros anterior-posterior berbentuk prisai yang di sebut keping neural atau keping saraf. Pada proses gastrulasi pada katak juga melibatkan beberapa gerak yang di mulai dengan berinvaginasinya hypoblast pada celah yang terbentuk pada awal proses ( bibir dorsal blastopore). Invaginasi ini disertai oleh pre-chorda di daerah dosrso-median bibir dorsal yang bergerak kearah anterior bakal embrio. Gerakan ini diikuti oleh bakal notochord yang bergerak keposterior kearah bibir dorsal yang kemudian berinvolusi di daerah dorso-median menyertakan pre-chorda. Sel-sel notochord yang terletak di bibir lateral berkonvergensi secara perlahan menuju bibir dorsal. Notochord akan berada persis di bawah bakal ectoderm saraf di dorsal-median. Bakal mesoderm yang terletak pada kedua sisi bakal notochord berkonvergensi kebibir dorsal kemudian berinvolusi ke celah antara ectoderm dan endoderm. Di kedua sisi embrio, dan juga kearah ventral.

Pada saat proses epiboli dan emboli,perpusingan gastrulasi sebesar 400 berlangsung di daerah plug yolk berlawanan arah dengan jarum jam, sehingga gumpalan yolk yang banyak yang tadinya berada di posterior embrio menjadi       daerah ventral.   

              Neurulasi adalah proses penempatan jaringan yang akan tumbuh menjadi saraf, jaringan ini berasal dari diferensiasi ectoderm, sehingga disebut neural ectoderm. Sebagai inducer pada proses neurulasi adalah chorda mesoderm yang terletak di bawah neural ectoderm. Neurulasi sering juga disebut dengan proses awal pembentukan sistem saraf yang melibatkan perubahan sel-sel ektoderm bakal neural, dimulai dengan pembentukan keping neural (neural plate), lipatan neural (neural folds) serta penutupan lipatan ini untuk membentuk neural tube, yang terbenam dalam dinding tubuh dan berdesiferensiasi menjadi otak dan korda spinalis dan berakhir dengan terbentuknya bumbung neural atau neural tube.Pada amphibi berupa katak saat neurulasi diawali dengan terbentuknya notochord dari mesoderm bagian dorsal yang berkondensi persis diatas arkenteron. Yang kemudian bumbung neuron berawal sebagai lempengan ectoderm dorsal, tepat diatas notochord yang sedang berkembang. Setelah notocord terbentuk,lempeng neuron melipat kearah dalam dan menggulung menjadi bumbung neuron (neural tube). Setelah terbentuk jaringan pada daerah pertemuan pinggur-pinggir bumbung atau tabung memisah dari tabung sebagai pial neuron (neural cest) yang bertujuan membentuk banyak stuktur, yang nantinya akan membentuk tulang dan otot tengkorak, sel-sel pigmen kulit dan adrenal,dan ganglia peripheral system saraf. Akhirnya embrio dengan tabung neuron (bumbung neuron) yang sudah selesai terbentuk, kemudian membentuk somit atau ruas-ruas yang nantinya akan terisi sel-sel saraf.

Organogenesis adalah proses pembentukan organ. Setelah semua tahapan telah mengalami ketiga tahapan tersebut maka tahapan yang terahir adalah pada tahaan organogenesis. Daalm tahapan organogenesis ini berarti embrio telah mengalami yang namanya kesempurnaan dalm pertumbuhanya. Tahapan yang akan dilalui dalm organogenesis ini adalah perubahan polaritas, dari kutub animal-vegetal menjadi arah anterior-posterior dari tubuh embrio. Tiga lapisan germinal (ektoderm, endoderm, mesoderm) mulai menempatkan diri untuk berkembang menjadi jaringan yang akan menjadi organ dewasa (histogenesis). Ketiga lapisan germinal tersebut saling berinteraksi untuk membentuk organ dari jaringan yang sudah terbentuk (organogenesis). Gastrula pada beberapa hewan tertentu, seperti hewan tingkat rendah dan hewan tingkat tinggi, berbeda dalam hal jumlah lapisan dinding tubuh embrionya.
              Fase pasca embrionik adalah fase pertumbuhan dan perkembangan makhluk hidup setelah masa embrio. Dalam fase ini terjadi adanya penyempurnaan alat-alat reproduksi setelah dilahirkan. Pada fase ini pertumbuhan dan perkembangan yang terjadi biasanya hanya peningkatan ukuran bagian-bagian (organ) tubuh dari makhluk hidup itu sendiri. Kecepatan pertumbuhan dari masing-masing makhluk hidup berbeda-beda satu dengan yang lain. Banyak faktor yang mempengaruhi dalm kecepetan pertumbuhan. Salah satu faktornya adalah kebutuhan nutrisi atau kecukupan nutrisi yang masuk kedalm tubuh, lingkungan atau habitat dari mkhluk hidup itu sendiri sesuai atau tidak, dan masih banyak lagi faktor yang berpengaruh di dalam pertumbuhan.

E.     Kesimpulan

1.       Amphibia bentuknya bundar terbentuknya suatu celah di bawah bidang equator pada daerah kelabu Notocord terbentuk dari mesoderm dorsal di atas arkenteron.

2.      Fertilisasi merupakan penyatuan sel telur dan sperma.

3.      Pada fase fertilisasi zygote akan melakukan pembelahan sel (cleavage) yang melalui tiga fase, yaitu morula, blastula dan gastrula.

4.      Fase Embrionik yaitu fase pertumbuhan dan perkembangan makhluk hidup selama masa embrio yang diawali dengan peristiwa fertilisasi sampai dengan terbentuknya janin di dalam tubuh induk betina.

5.      Fase Pasca Embrionik yaitu fase pertumbuhan dan perkembangan makhluk hidup setelah masa embrio, terutama penyempurnaan alat-alat reproduksi setelah dilahirkan.