Perbandingan Embriologi

download Perbandingan Embriologi

If you can't read please download the document

description

tugas

Transcript of Perbandingan Embriologi

Perbandingan EmbriologiPerkembangan embrio berbagai jenis hewan vertebrata menunjukkan adanya hubungan kekerabatan satu sama lain. Hewan multisel yang berkembang biak secara seksual selalu mengalami tahap perkembangbiakan yang semula zygot kemudian mengalami perkembangan menjadi embrio, morula, blastula dan gastrula.

Berbagai jenis vertebrata ini menunjukkan adanya persamaan-persamaan perkembangan zigot sampai tahap awal embrio, barulah kemudian masing-masing menunjukkan atau muncul adanya ciri khas tiap vertebrata.

Perkembangan individu mulai dari zigot hingga individu dewasa bahkan hingga mati disebut ontogeny. Sedangkan filogeni adalah sejarah singkat perkembangan mahluk hidup dari filum yang paling sempurna. Hasil penelitian perkembangan embrio menunjukkan bahwa ontogeny suatu organisme dapat dianggap sebagai ulangan singkat filogeni.

Adanya persamaan perkembangan pada semua golongan vertebrata tersebut menunjukkan adanya hubungan kekerabatan, yaitu semakin banyak persamaan, maka semakin dekat hubungan kekerabatannya dan semakin sedikit persamaannya, maka semakin jauh hubungan kekerabatannya.

Embriologi adalah ilmu yang tentang perkembangan embrio dari pembuahan sel telur ke tahap janin. Setelah pembelahan, sel-sel membagi, atau morula, menjadi bola berongga, atau blastula, yang mengembangkan lubang atau pori pada salah satu ujungnya. Pada hewan bilateral, blastula berkembang di salah satu dari dua cara yang membagi kerajaan binatang menjadi dua bagian. Jika dalam blastula pori pertama (blastopori) menjadi mulut hewan, itu adalah suatu protostome, jika pori pertama menjadi anus maka itu adalah suatu deuterostome. Para protostomes termasuk hewan yang paling invertebrata, seperti serangga, cacing dan moluska, sedangkan deuterostoma termasuk vertebrata. Pada waktunya, perubahan blastula menjadi struktur yang lebih terdiferensiasi disebut gastrula tersebut. Para gastrula dengan blastopori yang segera mengembangkan tiga lapisan yang berbeda dari sel-sel (lapisan kuman) dari mana semua organ tubuh dan jaringan kemudian mengembangkan: Lapisan terdalam, atau endoderm, menimbulkan organ pencernaan, paru-paru dan kandung kemih. Lapisan tengah, mesoderm atau, menimbulkan otot, kerangka dan sistem darah. Lapisan luar sel, atau ektoderm, menimbulkan sistem saraf dan kulit.

Pada manusia, embrio merujuk pada sel membagi bola dari saat zigot implan itu sendiri pada dinding rahim sampai akhir minggu kedelapan setelah konsepsi. Di luar minggu kedelapan, manusia berkembang ini kemudian disebut fetus. Embrio dalam banyak spesies sering muncul mirip satu sama lain dalam tahap perkembangan awal. Alasan untuk ini adalah karena kesamaan spesies memiliki sejarah evolusi bersama. Kesamaan antara spesies ini disebut homolog struktur, yang merupakan struktur yang memiliki fungsi yang sama atau serupa dan mekanisme telah berevolusi dari satu nenek moyang. Ernst Haeckel menyatakan dalam hukum Rekapitulasi yang dikemukakannya bahwa ontogeni suatu organisme merupakan rekapitulasi (ulangan singkat) dari filogeni. Ontogeni adalah sejarah perkembangan individu mulai zigot sampai dewasa. Filogeni adalah sejarah perkembangan makhluk hidup dari bentuk sederhana sampai dengan bentuk yang paling sempurna (evolusi).EmbriologiPada beberapa kasus, perbandingan anatomi struktur embrio dari dua atau lebih spesies dapat memberikan bukti nenek moyang bersama yang tidak dapat terlihat pada bentuk struktur dewasa. Seiring dengan berkembangnya embrio, homologi tersebut akan menghilang dan strukturnya akan memiliki fungsi yang berbeda. Salah satu dasar klasifikasi kelompok vertebrata (termasuk pula manusia) adalah keberadaan ekor dan celah faringal. Kedua struktur tersebut tampak pada perkembangan embrio namun pada bentuk dewasa tidaklah selalu jelas.[31]Karena kemiripan morfologi yang ada pada embrio spesies yang berbeda semasa perkembangannya, pernah diasumsikan bahwa organisme mengulangi sejarah evolusi spesies tersebut pada tahap embrio. Diperkirakan bahwa embrio manusia menjalani tahap amfibi dan kemudian reptil sebelum menyelesaikan perkembangan mamalia. Pengulangan tersebut, sering disebut teori rekapitulasi, tidaklah memiliki dasar-dasar ilmiah. Apa yang sebenarnya terjadi adalah tahap awal perkembangan embrio sekelompok organisme yang berkerabat adalah mirip satu sama lainnya.[32] Pada tahap perkembangan embrio yang paling awal, semua vertebrata tampak sangat mirip, namun ia sama sekali tidak mirip dengan spesies leluhur terdahulu. Seiring dengan berlanjutnya perkembangan embrio, beberapa organ spesifik muncul dari bentuk dasar ini.Embriologi perbandingan :

Organisme yang memiliki hubungan kekerabatan yang dekat akan mengalami tahapan yang sama dalam perkembangan embrionya. Sebagai contoh, semua embrio vertebrata akan mengalami suatu tahapan dimana mereka memiliki kantung insang pada bagian tenggorokkannya. Pada tahap perkembangan ini, persamaan pada ikan, katak, ular, burung, manusia dan semua vertebrata lain jauh lebih terlihat daripada perbedaanya. Sementara perkembangan itu berlangsung, berbagai vertebrata menjadi semakin bervariasi, dan akhirnya akan memiliki ciri khas pada kelasnya. Selain itu, embriologi perbandingan seringkali membentuk homologi pada beberapa struktur, seperti kantung insang yang semakin berubah pada perkembangan selanjutnya.

Tahapan pertumbuhan dan perkembangan embrio dibedakan menjadi 2 tahap yaitu :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.Pada fase fertilisasi zygote akan melakukan pembelahan sel (cleavage) yang melalui tiga fase, yaitu morula, blastula dan gastrula.Fase Pasca Embrionik yaitu fase pertumbuhan dan perkembangan makhluk hidup setelah masa embrio, terutama penyempurnaan alat-alat reproduksi setelah dilahirkan.

Tabel perbedaan embriogenesis pada amphioxus, aves, amphibi, dan mamalia

BlastulaGastrulaNeurulaAmphioxusBentuknya bundarTerjadi invaginasi pada daerah vegetatif embrio-AvesBentuknya cakram/gepengTerjadi penebalan di daerah bakal median embrio caudal (primitive streak)Arkenteron dibentuk ketika lipatan lateral menekan dan memisahkan embrio menjauhi kuning telurAmphibiaBentuknya bundarTerbentuknya suatu celah di bawah bidang equator pada daerah kelabuNotocord terbentuk dari mesoderm dorsal di atas arkenteronMamaliaBentuknya cakram/gepengTerbentuknya rongga amnion-

Embriogenesis AmphioxusPada saat fase blastula bentuknya bola, disebut juga blastula bundar. Berasal dari telur homolecithal (mengalami pembelahan secara holoblastik teratur)dan mediolechital. 5Gastrulasi amphioxus diawali pada daerah vegetatif embrio. Kutub vegetatif menjadi mendatar dan terdorong dan melipat ke arah dalam. Proses ini dinamakan invaginasi. Lapisan yang terinvaginasi secara bertahap akan menghilangkan rongga blastula dan bertemu dengan lapisan blastomer yang berada di kutub anima. 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 endoderem. Ektoderem sekarang membungkus embrio secara keseluruhan melalui proses epiboli. 6-7 jam sesudah pembuahan, terbentuk gastrula yang memiliki struktur berbentuk cangkir, terdiri atas lapisan sel bagian luar yang disebut epiblas yang akan menjadi ektoderem, dan lapisan sel bagian dalam atau hipoblas yang akan menjadi mesoderem dan endoderem. Rongga yang dibatasi oleh kedua pertemuan lapisan ini disebut arkenteron atau gastrocoel. Lubang yang menghubungkan rongga ini dengan daerah sebelah luarnya disebut blastoporus. 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.Pada amphioxus ketika neural plate berinvaginasi, ectoderm epidermis mulai melipat dan bergerak melingkupi di dorso mediannya yang mulai berlangsung sejak dari bibir dorsal blastophore. Pelingkupan ectoderm sehingga menutupi bumbung neural didorsal, berlangsung terus dari posterior ke anterior. Sehingga hanya ada satu neurophore terbentuk pada amphioxus, yakni yang anterior.6

Embryogenesis avesBlastula pada aves bentuknya cakram, disebut juga dengan blastula gepeng, berasal dari telur homolechital yang mengalami pembelahan holoblastik tak teratur, dan telur megalechital membelah secara meroblastik. Blastula berada diatas yolk atau jaringan penyalur makanan.7Pada fase gastrula mula-mula terjadi penebalan didaerah bakal median embrio di caudal. Penebalan itu disebut primitive streak (lempeng sederhana). Setelah primitive streak mencapai pemanjangan yang penuh pada umur inkubasi 18 jam, ujung cephalic mulai beregresi dan terbentuk suatu struktur yang disebut head process atau lipatan kepala. Bagian area pellusida yang berdekatan dengan primitive streak mulai menebal membentuk area embrional. Mengiringi pembentukan dan pemanjangan primitive streak, area pellusida mengalami perubahan bentuk dari bentuk cakram sirkuler menjadi bentuk konfigurasi bulat. Sumbu memanjang bakal tubuh embrio diperankan oleh primitive streak. Terbentuknya primitive streak dan Nodus Hansens maka periode utama gastrulasi dimulai. Lapisan-lapisan lembaga dibentuk melalui migrasi sel-sel epiblas kea rah nodus Hensens dan primitive streak, dan sel-sel beringresi untuk membentuk lapisan lembaga tengah dan bawah (mesoderem dan endoderem). Sel-sel pertama yang melintasi primitive streak bagian anterior adalah bakal endoderem dan diikuti oleh bakal mesoderem. Sel-sel bakal mesoderem menyebar diantara epiblas dan hipoblas membentuk lapisan tengah yang kini disebut sebagai mesoderem. Sel-sel yang bermigarasi melalui nodus Hensens meluas ke depan dan sel-sel tersebut terkondensasi membentuk notokorda, sedangkan sisa sel-sel epiblast yang tidak berinvaginasi melalui daerah primitive akan tetap menjadi ektoderem.Neurulasi aves, arkenteron dibentuk ketika lipatan lateral menekan dan memisahkan embrio menjauhi kuning telur. Sekitar bagian pertengahan dari panjang embrio akan tetap bertaut ke kuning telur melalui batang kuning telur yang sebagian besar terbentuk dari sel-sel hipoblas. Pembentukan tabung neuron, perkembangan Notokord,dan somit terjadi serupa seperti pada katak.

Embryogenesis amphibia.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.Sel embriogenik ini akan terus membelah dan membentuk struktur blastomer, yaitu struktur kumpulan sel yang membentuk bola padat.Blastula terbentuk ketika sel embrio katak (struktur blastomer) terus membelah, bergerak, dan membentuk rongga pada bagian dalam (membentuk struktur bola berongga). Pada katak, rongga ini disebut blastocoel dan terisi cairan internal yang dibatasi oleh sel epitel.Gastrulasi dimulai dengan terbentuknya suatu celah di bawah bidang equator kurang lebih pada daerah kelabu. Pada daerah kelabu memiliki konstitusi sel-sel yang berbeda dengan daerah lain. Pada daerah ini, tegangan permukaan sel lebih rendah dan sel-sel lebih bersifat mobil. Salah satu factor yang menyebabkan sel-sel pada daerah kelabu memiliki mobilitas yang tinggi adalah karena sel-sel mengalami perubahan bentuk menjadi sel-sel botol yang lehernya terorientasi ke permukaan sehingga memungkinkan berlangsungnya perpindahan sel ke dalam. Pada daerah tersebut mula-mula terjadi indentasi atau pelengkungan yang disusul dengan terjadinya invaginasi dan pada akhirnya terjadi migrasi selLapisan pertama yang berpindah adalah sebagian kecil dari endoderem yang disusul dengan berpindahnya kordamesoderem. Sejalan dengan itu terbentuk suatu rongga baru yang disebut rongga arkenteron yang tumbuh semakin besar sejalan dengan berlangsungnya gastrulasi. Sementara itu rongga blastocoel mulai tereliminasi sedikit demi sedikit.Neurulasi pada Katak, notokord terbentuk dari mesoderm dorsal yang berkondensasi persis di atas arkenteron. Tabung neuron berawal sebagai lempengan ektoderm dorsal, persis diatas notokord yang berkembang.Setelah notokord terbentuk, lempeng neuron melipat ke arah dalam dan menggulung menjadi Tabung neuron (neural tube) yang akan menjadi sistem saraf pusat (otak dan sumsum tulang belakang).

Embryogenesis mamalia Blastula mamalia mirip coelo blastula. Tetapi dimasukkan discoblastula karena jaringan embrio terletak didaerah puncak seperti halnya dijumpai pada blastula gepeng ainnya.Pada tingkat blastula sudah dapat dibedakan dua daerah utama yaitu daerah epiblast dan hipoblast.8Blastula mamalia, didaerah kutub animal sel-sel lebih giat membelah, sehingga disitu terjadi penebalan. Ditempat penebalan itu terjadi perpindahan-perpindahan sederatan sel keblastocoel,menjadi lapisan hipoblast. Dengan demikian gumpalan sel dalam menjadi epiblast. Rongga dibawah hipoblast menjadi rongga archenteron. Epiblas akan menumbuhkan bakal ectoderm, notochord dan mesoderm. Hipoblast menumbuhkan bakal endoderm.Gastrulasi pada mamalia ditandai dengan terbentuknya rongga pada massa sel-sel dalam (inner cell mass) yang makin lama makin besar dan dinamakan rongga amnion. Massa sel-sel dalam di bawah rongga amnion membentuk suatu keping yang dinamakan keping embrio atau embrionic disc yang kelak akan menghasilkan embrio. Keping embrio terdiri atas lapisan ektoderem yang berbatasan dengan rongga amnion dan endoderem yang berbatasan dengan blastocoel. Blastocoel terletak kearah rongga uterus, sedangkan keeping embrio dan rongga amnion tertanam kearah dinding uterus. Endoderem akan berproliferasi membentuk sel-sel pipih yang mendindingi blastocoel. Blastocoel sekarang menjadi gastrocoel atau arkenteron atau rongga kantung yolk. Endoderem yang mendindinginya akan menjadi bagian dari kantung yolk. Pada mamalia, kantung yolk tidak mengandung yolk. Pada keeping embrio berlangsung proses gastrulasi yang serupa dengan gastrulasi yang berlangsung pada gastrulasi ayam, sehingga terdapat stadium daerah primitive dan lapisan-lapisan lembaga ektoderem, mesoderem, dan endoderem. Disamping daerah primitive dan bakal notokorda. Lapisan lembaga di dalam keping embrio disebut lapisan lembaga intra embrio, sedangkan yang terdapat di luar keping embrio dinamakan lapisan lembaga ekstra embrio.

Pertumbuhan dan Perkembangan Embrio Manusia.

Tahap awal perkembangan manusia diawali dengan peristiwa pertemuan/peleburan sel sperma dengan sel ovum yang dikenal dengan peristiwa fertilisasi. Fertilisasi akan menghasilkan sel individu baru yang disebut dengan zygote dan akan melakukan pembelahan diri/pembelahan sel (cleavage) menuju pertumbuhan dan perkembangan menjadi embrioTahapan pertumbuhan dan perkembangan embrio dibedakan menjadi 2 tahap yaitu :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.

Fase fertilisasi adalah pertemuan antara sel sperma dengan sel ovum dan akan menghasilkan zygote. Zygote akan melakukan pembelahan sel (cleavage).2

3 tahapan fase embrionik yaitu :Morula

Morula adalah suatu bentukan sel sperti bola (bulat) akibat pembelahan sel terus menerus. Keberadaan antara satu dengan sel yang lain adalah rapat. Sedangkan morulasi yaitu proses terbentuknya morula

Blastula

Blastula adalah bentukan 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. Blastulasi yaitu proses terbentuknya blastula. 3

Gastrula

Gastrula adalah bentukan lanjutan dari blastula yang pelekukan tubuhnya sudah semakin nyata dan mempunyai lapisan dinding tubuh embrio serta rongga tubuh. Sedangkan gastrulasi yaitu proses pembentukan gastrula. Gastrula pada beberapa hewan tertentu, seperti hewan tingkat rendah dan hewan tingkat tinggi, berbeda dalam hal jumlah lapisan dinding tubuh embrionya. Yaitu:Triploblastik yaitu hewan yang mempunyai 3 lapisan dinding tubuh embrio, berupa ektoderm, mesoderm dan endoderm. Hal ini dimiliki oleh hewan tingkat tinggi seperti Vermes, Mollusca, Arthropoda, Echinodermata dan semua Vertebrata.Diploblastik yaitu hewan yang mempunyai 2 lapisan dinding tubuh embrio, berupa ektoderm dan endoderm. Dimiliki oleh hewan tingkat rendah seperti Porifera dan Coelenterata.