Perkembangan Embrio Amphioxus

PERKEMBANGAN EMBRIO AMPHIOXUS


BAB I

PENDAHULUAN

1.1Latar Belakang

Semua makhluk hidup memiliki cirri yaitu berkembang biak dengan bereproduksi, karena hal ini merupakan salah satu cara makhluk hidup untuk tetap meneruskan keturunannya. Salah satu peristiwa yang terjadi pada proses reproduksi adalah tahapan - tahapan perkembangan janin atau embrio. Embriogenesis merupakan suatu proses yang ditandai dengan adanya pembelahan sel – sel dan diferensiasi sel dari embrio yang terjadi pada saat tahap - tahap awal dari perkembangan suatu makhluk hidup. Embriogenesis terjadi pada saat pronukleus darri spermatozoa bertemu dan menyatu dengan pronukleus ovum yang disebut fertilisasi. Secara umum, sel- sel embrionik tumbuh dan berkembang melalui beberapa fase, diantaranya adalah sel tunggal(ovum yang telah dibuahi), blastomer, blastula, gastrula, neurula, embrio. Dengan adanya makalah ini, penulis berusaha menjelaskan tentang embriogenesis pada Amphioxus. Amphioxus adalah genus yang sering digunakan sebagai perwakilan dari kelas Cephalocordata.

1.2Rumusan Masalah

1. a)    Bagaimanakah perkembangan dan pembelahan zigot pada Amphioxus?
2. b)   Bagaimanakah proses pembentukan blastula pada Amphious?
3. c)    Bagaimanakah proses gastrulasi pada Amphioxus?
4. d)   Bagaimanakah proses neurulasi pada Amphioxus?

1.3 Tujuan

1. a)    Agar mahasiswa dapat memahami perkembangan dan pembelahan zigot pada Amphioxus
2. b)   Untuk mengetahui proses pembentukan blastula pada Amphioxus
3. c)    Untuk mengetahui proses gastrulasi pada Amphioxus
4. d)     Untuk mengetahui proses neurulasi pada Amphioxus

BAB II

PEMBAHASAN

2.1  Perkembangan Embrio Amphioxus

     Amphioxus termasuk dalam subfilum cephalochordate, merupakan hewan laut berukuran kecil dengan panjang sekitar 6 cm. Hewan jantan memiliki 26 pasang katung menyerupai testis, hewan betina memiliki pasangan kantung menyerupai ovarium dengan jumlah yang hampir sama

A.       Perkembangan Embrio Amphioxus

Telur Amphioxus berdiameter sekitar 0,1 mm dengan membran sel (oolemma) yang dilapisi oleh membrane vitelin yang tipis. Telur amphioxus berdasarkan kandungan yolknya termasuk telur dengan tipe isolesital yaitu sangat sedikit yolk yang tersebar hampir merata di daerah sitoplasma luar. Kutub telur yang lebih sedikit mengandung granula yolk disebut kutub animal, sedangkan yang mengandung lebih banyak yolk disebut kutub vegetal. Inti sel telur tidak terlihat jelas, karena tidak memiliki membrane inti.

Fertilisasi eskternal pada amphioxus terjadi di air laut. Sperma masuk ke dekat vegetal pole yang memberi rangsangan bagi sel telur untuk menuntaskan meiosis kedua. Polar body memperoleh tekanan menuju animal pole didalam membrane vitelin. Nucleus jantan dan betina membentuk nukelus zigot.(Indriawati,2013)  

Polar body kedua bertahan sampai permulaan gastrulasi. Setelah fertilisasi, sitoplasma zigot segera disusun untuk memberi kehidupan embrio. Sitoplasma kuning telur pada bagian separuh anterior membentuk ektoderma. Garnular cresent pada ujung posterior membentuk mesoderma. Ruang pada bagian dorsal terletak di antara sitoplasma ektodermal dan endodermal yang memuat bahan untuk notokord.

B.       Fertilisasi  Amphioxus

Sperma memasuki sel telur melalui kutub vegetal dari sel telur. Fertilisasi amphioxus berlangsung secara eksternal. Umumnya pada fertilisasi hanya satu sperma yang memasuki sel telur. Jika lebih dari satu sperma yang memasuki sel telur, hanya satu yang akan berfusi dengan sel telur, yang lain akan tetap tinggal di dalam ruang perivitelin. Setelah sperma memasuki sel telur, membrane vitelin telur menjadi fibrous dan disebut membrane fertilisasi. Membrane fertilisasi mencegah masuknya lebih dari satu sperma ke dalam sel telur. Ruangan di antara membrane fertilisasi dan membrane sel dipenuhi cairan, disebut dengan ruang perivitelin.masuknya sperma ke dalam sel telur menyebabkan kromosom metafase telur membelah secara longitudinal dan terbentuk ootid dan sebuah polosit II yang terletak di antara membrane sel telur dan membrane fertilisasi. Polosit I tang terbentuk sebelum fertilisasi segera dilepaskan dari sle telur setelah pembentukannya. Selanjutnya kromosom sperma menyatu dengan kromosom ootid membentuk nucleus tunggal yang diselaputi oleh membrane nucleus. Dengan demikian ootid menjadi zigot.

Gambar 1.4 Fertilisasi pada Amphioxus

2.2     Segmentasi dan Blastulasi

Tipe pembelahan zigot amphioxus adalah hiploblastik (total) hampir equal sehingga blastomer atau sel-sel hasil pembelahannya hampir sama besar. Pembelahan pertama terjadi sekitar satu jam setelah fertilisasi, terjadi secara meridional dari kutub animal ke vegetal, menghasilkan dua blastomer yang sama besar. Pembelahan kedua terjadi secara meridional tegak lurus bidang pembelahan pertama, menghasilkan 4 blastomer.

            Pembelahan ketiga terjadi secara horisontal (latitudinal) dengan bidang pembelahan sedikit ditas bidang ekuator, sehingga diasilkan 8 blastomer yang tidak sama besar. Empat blastomer di daerah animal berukuran lebih kecil dan disebt mikromer, sedangkan 4 blastomer di daerah vegetal berukuran lebih besar dan disebut makromer. Pembelahan keempat terjadi secara meridional simultan, menghasilkan 16 blastomer. Kumpulan blastomer yang massif ini disebut morula. Pembelahan kelima terjadi secara latitudinal simultan, menghasilkan 32 blastomer. Pada tingkat ini sel-sel blastomer mulai menyusun diri ke bagian tepi, sehingga mulai terbentuk blastocoel, morula berubah menjadi blastula. Adanya blastocoel memungkinkan berlangsungnya gerakan-gerakan morfogenetik untuk reorganisasi sel-sel embrio pada tahap perkembangan selanjutnya.

            Pembelahan keenam terjadi secara meridional simultan, menghasilkan 64 blastomer. Pembelahan selanjutnya terjadi secara tidak beraturan. Pembelahan mikromer terjadi sedikit lebih cepat dibanding makromer. Blastomer-blastomer pada blastula menyusun diri sebagai lapisan tunggal yang mengelilingi blastocoels, yang disebut baltoderm. Pada akhir segmentasi, blastula amphioxus tersusun atas sekitar 9.000 blastomer.

Gambar 1.5 Segmentasi Amphioxus

            Blastula amphioxus merupakan blastula bulat (coeloblastula), terdiri dari blastoderm berupa selapis sel-sel berbentuk kolumnar yang mengelilingi sebuah blastocoels yang besar.

Gambar 1.6 Coleoblastula

            Pada blastula dapat dilihat peta nasib (fate map), yang menggambarkan topografi dari daerah-daerah tertentu pada blastula yang kelak akan berkembang lebih lanjut. Masing-masing daerah penyusun blastula. Tekhnik pembuatan peta nasib dikembangkan oleh Vogt, dilakukan dengan menempelkan agar-agar yang diberi warna di atas daerah tertentu pada blastula. Tanda-tanda dengan warna tersebut dapat diikuti dan dapat dilihat keberadaannya pada tahapan berikutnya. Peta nasib pada blastula amphioxus dapat pada gambar . Daerah animal embrio akan membentuk epidermis dan keping neural. Bakal epidermis dan bakal keping neural membentuk ektoderm, yaitu lapisan luar gastrula. Daerah tengah atau marginal zone akan membentuk mesoderm yang terdiri dari bakal notokord dan bagian mesoderm non notokord. Notokord merupakan suatau batang yang berkembang di bawah neural tube, berfungsi sebagai pentokong embrio yang sedang berkembang. Mesoderm non notokord berkembang menjadi anggota badan, jantung, otot, ginjal dan gonad. Daerah vegetal akan menjadi endoderm, yaitu lapisan embrio paling dalam yang membentuk saluran pencernaan dan derivat-derivatnya.

2.3         Gastrulasi Amphioxus

          Gastrulasi adalah pengaturan kembali sel – sel blastula, sehingga blastula akan mengalami transformasi menjadi embrio berlapis 3 yang disebut gastrula. Gastrulasi pada Amphioxus dimulai saat blastula Amphioxus terdiri dari 800 blastomer.

Gastrulasi pada Amphioxus dimulai dengan memipihnya blastoderm pada kutub vegetal. Gerakan yang pertama kali pada proses gastrulasi adalah invaginasi pada daerah entodermal. Lapisan yang terinvaginasi secara bertahap akan menghilangkan rongga blastula dan bertemu dengan lapisan blastomer yang berada di kutub anima. Hal ini menyebabkan embrio berubah dari bentuk bulat menjadi bentuk cawan berdinding rangkap. Akhirnya makromer berdampingan dengan mikromer dan blastocoels terdesak habis. Lapisan luarnya disebut epiblas terdiri dari bakal epidermis dan bakal sistem saraf dan hipoblas yang akan membentuk saluran pencernaan dan derivatnya.

Mitosis berjalan terus diikuti dengan terjadinya pelentikan sel-sel dari luar ke dalam melalui tepi blastoporus. Proses ini disebut involusi. Melalui invaginasi dan involusi, terbentuk ectoderm dan endoderm. Bakal notochord dan bakal mesoderm non-notocord yang awalnya terletak pada bagian marginal cawan, akan berinvolusi sehingga berada di sebelah dalam. Rongga yang terbentuk akibat berinvaginasinya endoderm dan berinvolusinya mesoderm disebut gastrocoel atau arkenteron.

Lubang arkenteron yang berhubungan dengan lingkungan luar disebut sebagai blastoporus yang dibatasi oleh bibir dorsal, bibir ventral, dan bibir lateral. 6-7 jam sesudah pembuahan , terbentuk gastrula yang memiliki struktur berbentuk cangkir. Selanjutnya gastrula memanjang menurut sumbu anterior dan posterior, blastoporus semakin lama semakin mengecil dan letaknya pada ujung posterior embrio. Setelah sel – sel notochord bermigrasi ke arah dalam, epiblast disebut ektoderm dan hipoblast disebut endoderm.

Pada awal gastrulasi, blastoporus sangat besar, namun dengan pemanjangan dan pendataran bagian dorsal gastrula, blastoporus menjadi semakin kecil hingga tampak sebagai suatu lubang sempit yang terbuka atau pori saja.

Setelah lapisan – lapisan lembaga tersebut tersusun ke posisi yang seharusnya, yaitu ectoderm pada permukaan gastrula, kemudian mesoderm dan endoderm didalam gastrula, tahap perkembangan embrio selanjutnya dilanjutkan dengan pembentukan bakal – bakal organ primer. Pada bagian dalam embrio, bakal dari notochord dan arkenteron saling terpisah.

Pada Amphioxus, ketika neural plate berinvaginasi, ectoderm epidermis mulai melipat dan bergerak melingkupi di dorso mediannya yang mulai berlangsung sejak dari bibir dorsal blastophore. Gerakan ini disebut gerakan epiboli. Pelingkupan ectoderm terjadi, sehingga menutupi bumbung neural didorsal, berlangsung terus dari posterior ke anterior. Sehingga hanya ada satu neurophore terbentuk pada amphioxus, yakni yang anterior.

Gambar 1.8 Gastrulasi Amphioxus

2.4     Neurulasi

Neurulasi merupakan proses pembentukan neural dan tubulasi dari lapisan – lapisan lembaga yang sudah dibentuk pada tahap gastrulasi. Pembentukan bumbung atau neural tube yang merupakan bakal sistem saraf. Neurulasi dimulai dengan pendataran dan penebalan sel-sel ektoderm pada bagian dorsal embrio, membentuk keping neural (neural plate). Selanjutnya keping neural akan berdelaminasi atau memisahkan diri sehingga terletak dibawah ektoderm epidermis. Kemudian bagian kiri-kanan keping neural akan mengalami pelipatan, disebut lipatan neural (neural fold), dan akhirnya kedua ujung lipatan neural akan berfusi sehingga terbentuklah bumbung neural (nerual tube) yang berkembang menjadi otak dan medula spinalis (spinal cord). Seriring dengan itu kedua ujung ektoderm epidermis yang semula terpisah menjadi menyatu. Neural tube tidak tertutup sempurna pada ujung anterior, tetapi mempunyai lubang yang disebut neoroporus anterior, yang masih tetap dipertahankan sampai perkembangan lanjut.

            Bersamaan dengan proses pembentukan mesoderm maka sel-sel mesentoderm di bagian dorsomedian juga mengadakan differensisasi. Sel-sel membelah dengan cepat menjadi batang yang memanjang dari anterior ke posterior. Batang itu disebut notokord atau korda dorsalis. Pada hewan-hewan vertebrata notokord merupakan kerangka fase embrional dan selanjutnya akan tereduksi, tetapi pada Amphioxus, notokord berfungsi sampai dewasa sebaliknya pada vertebrata digantikan dengan vertebrae.

BAB III

PENUTUP

Kesimpulan

1. Proses sel telur amphioxus berdasarkan kandungan yolknya termasuk telur dengan tipe isolesital yaitu sangat sedikit yolk yang tersebar hampir merata di daerah sitoplasma luar. Kemudian pembelahan zigot amphioxus terjadi secara holoblastik unequal karena pembelahannya terjadi menyeluruh pada bagian sel dan ukuran blastomer yang dihasilkan tidak sama. 
2. Proses segmentasi amphioxus pada pembelahan kelima mulai terbentuk blastocoels sebagai cirri dari blastula. Adanya blastocoels untuk pergerakan morfogenetik pada tahapan selanjutnya.  
3. Proses grastulasi berlangsung melalui 3 tahap yaitu, invaginasi (pelekukan ke dalam dari suatu lapisan sel), Evaginasi (penonjolan ke luar dari suatu lapisan sel), Involusi (gerakana membelok dari suatu lapisan luar yang tumbuh meluas sehingga lapisan ini masuk ke dalam dan meluas ke permukaan).
4. Proses neurulasi pada amphioxus adalah dengan pembentukan bumbung neural dengan adanya pemisahan epidermis yang membatasi keping neural

Daftar Pustaka

Carlson, Bruce M. (1988). Patten's Foundations of Embryology. Fifth Edition. Mc

Graw Hill Book Company. New York.

Gilbert, S. F. (1991). Developmental Biology. 4-th. Edition. Sinauer Association Inc.,

Massachusetts.

Indriawati, Sri Endah. 2013. Keanekaragaman Hewan Kordata Rendah. Malang :

            Universitas Negeri Malang.

Lestari, Umie. dkk. 2013. Struktur dan Perkembangan Hewan II. Malang.Universitas Negeri Malang.

Nelsen, Olin E. 1953. Comparative Embryyology of Vertebrate. New York : The Blaskiton Company Inc.

http://genome.bucm.edu.cn/lancelet/in_amphioxus.php

Tenzer, Amy, dkk. 1998. Struktur Perkembangan Hewan II. Malang : IKIP Malang