REGENERASI

Oleh :

Nama : Khairina Dewi HandayaniNIM : B1J012182Rombongan : IIKelompok : 2Asisten : Devi Olivia Muliawati

LAPORAN PRAKTIKUM STRUKTUR DAN PERKEMBANGAN HEWAN II

KEMENTERIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAANUNIVERSITAS JENDERAL SOEDIRMAN

FAKULTAS BIOLOGIPURWOKERTO

2013

I. PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Setiap hewan mempunyai kemampuan hidup yang bervariasi antara makhluk

yang satu dengan yang lainnya. Salah satu contoh adalah regenerasi dari organ.

Hewan-hewan yang termasuk dalam sub phylum vertebrata mempunyai daya

regenerasi yang lebih randah dibandingkan dengan daya regenerasi pada hewan-

hewan yang termasuk dalam avertebrata (regenerasi tertinggi terjadi pada Urodela).

Regenerasi adalah memperbaiki bagian tubuh yang rusak atau lepas kembali seperti

semula. Kebanyakan vertebrata memiliki kemampuan regenerasi. Kemampuan ini

tergantung pada bagian tubuh yang dipotong. Segmen-segmen yang terjadi pada

regenerasi pada umumnya lebih sedikit dari pada jumlah segmen yang hilang

(Radiopoetra, 1986).

Daya regenerasi pada berbagai organisme tidak sama, ada yang tinggi seperti

Coelenterata, Platyhelminthes, Annelida, Crustacea dan Urodela. Dikalangan sub

phylum ini yang tertinggi adalah Urodela. Banyak dipakai dalam regenerasi

eksperimental. Vertebrata adalah yang paling rendah daya regenerasinya

dibandingkan dengan avertebrata, dimana bagian tubuh yang lepas tidak dapat

ditumbuhkan kembali. Anura regenerasinya terbatas pada tingkat larva dan hanya

pada anggota gerak dan ekor, yang dewasa tidak bisa beregenerasi sama sekali.

Praktikum regenerasi dilakukan untuk memberikan pengetahuan dan bukti

nyata tentang makhluk hidup yang dapat meregenerasi bagian tubuhnya sendiri tanpa

pengaruh dari luar. Praktikum regenerasi kali ini menggunakan ikan nilem

(Osteochillus hasselti) dan kecoa sebagai hewan uji. Ikan nilem dan kecoa dipilih

sebagai hewan uji sebab mudah didapat, mudah dalam pemeliharaan serta dianggap

mewakili vertebrata dan avertebrata. Daerah pemotongan pada ikan dan kecoa

berbeda karena setiap organisme memiliki kemampuan regenerasi pada bagian tubuh

tertentu. Kecoa dipotong kaki belakangnya yang paling panjang maka potongan

bagian anteriornya itu akan segera terbentuk kaki baru. Segmen-segmen yang terjadi

pada regenerasi umumnya lebih sedikit daripada jumlah segmen yang hilang.

Sedangkan ikan dipotong pada bagian cauda cagak bawah atau atas untuk diamati

regenerasinya berupa pertumbuhan panjang pada cauda.

B. Tujuan

Tujuan praktikum kali ini adalah dapat mengetahui proses regenerasi pada

sirip ikan dan mengetahui kemampuan regenerasi pada berbagai sirip ikan Nilem

(Osteochilus hasselti).

II. MATERI DAN METODE

A. Materi

Alat yang digunakan dalam praktikum ini adalah gunting, milimeter blok,

loupe, dan baki.

Bahan yang digunakan dalam praktikum adalah ikan nilem (Osteochillus

hasselti).

B. Metode

Cara kerja untuk melakukan praktikum memban ekstra embrional ini adalah

sebagai berikut:

1. Ikan nilem diambil dari akuarium menggunakan seser.

2. Panjang ikan total diukur menggunakan milimeter blok.

3. Bagian distal ekor pada cagak bagian atas atau bawah dipotong.

4. Bagian ekor yang terpotong diukur sehingga diketahui panjang tubuh yang

tersisa.

5. Ikan dimasukkan kembali ke dalam akuarium dan dipelihara selama dua

minggu.

6. Setiap hari ikan diberi pakan pelet dan air akuarium disipon setiap dua hari

sekali.

7. Pada minggu pertama dan kedua, panjang tubuh diukur kembali untuk

mengetahui ada tidaknya pertumbuhan pada ekor yang dipotong.

8. Hasil praktikum dicatat dan digunakan sebagai dasar penyusunan laporan.

III. HASIL DAN PEMBAHASAN

A. Hasil

Tabel 1. Pertumbuhan Sirip Ikan Kelompok 2

Kelompok Sirip

Panjang Sirip Sebelum Dipotong

(mm)

Panjang Sirip Setelah

Dipotong (mm)

Minggu-1(mm)

Minggu-2(mm)

1 Caudal fin atas 18 8 10 X2 Caudal fin bawah - 10 11 X3 Anal fin 11 3 4 74 Abdominal fin 12 5 11 175 Pectoral fin 12 8 9 11

Tabel 1. Pertumbuhan Sirip Ikan Kelompok 4

Kelompok Sirip

Panjang Sirip Sebelum Dipotong

(mm)

Panjang Sirip Setelah

Dipotong (mm)

Minggu-1(mm)

Minggu-2(mm)

1 Caudal fin atas 18 3 7 112 Caudal fin bawah 19 9 12 X3 Anal fin 9 1 4 X4 Abdominal fin 9 4 6 85 Pectoral fin 13 7 8 8

Keterangan :

X : ikan mati

Gambar 1. Ikan Nilem (Osteochillus hasselti) Sebelum Dipotong Siripnya

Gambar 2. Ikan Nilem (Osteochillus hasselti) Setelah Dipotong Siripnya

Gambar 3. Sirip Ikan Nilem Setelah Satu Minggu

B. Pembahasan

Regenerasi pada ikan nilem termasuk dalam tipe regenerasi epimorfosis yang

khas pada regenerasi membra. Regenerasi epimorfosis merupakan tipe regenerasi

lewat mekanisme yang melibatkan dediferensiasi struktur dewasa untuk membentuk

masa sel yang terdiferensiasi, yang kemudian direspesifikasi (Sounder, 1982). Proses

regenerasi epimorfis, setelah pemotongan proses untuk sembuh dari luka mulai

berlangsung. Dalam waktu satu jam pertama setelah amputasi, sel epitel mulai

berimigrasi sebagai lembar dan mulai menutupi jaringan mesenchymal. Selama

periode ini banyak yang rusak dan sel-sel terluka menjadi apoptosis dan dihapus dari

lokasi amputasi. Setelah itu, lokasi amputasi menjadi meradang dan proses

penyembuhan dimulai (Suresh, et al. 2010).

Regenerasi sangat luas cakupannya, hewan yang satu dengan yang lain

berbeda kemampuan tubuhnya dalam melakukan regenerasi organ tubuh yang hilang

atau rusak. Cicak memiliki kemampuan untuk memperbaiki dirinya sangat

menakjubkan hingga dia mencapai dewasa. Kemampuan regenerasinya tidak terbatas

pada tingkat sel atau jaringan, tetapi sampai pada tingkat organ (Garcia, 2002).

Perlakuan yang dilakukan pada ikan nilem yaitu ikan digunting pada bagian

sirip yang berbeda untuk setiap kelompok. Terlebih dahulu dilakukan pengukuran

panjang ekor awal kemudian digunting sesuai bagian setiap kelompok. Bagian yang

dipotong antara lain sirip caudal atas untuk kelompok satu, sirip caudal bawah untuk

kelompok dua, kedua sirip anal untuk kelompok tiga, sirip abdominan untuk

kelompok empat, sirip pektoral untuk kelompok lima. Sisa potongan diukur dan

dicatat sebagai panjang sisa. Ikan dimasukkan kembali ke dalam akuarium yang telah

diberi aerator dan dipelihara selama satu minggu. Ikan diberi makan pelet setiap hari

dan akuarium dibersihkan setiap dua hari sekali. Pengamatan dilakukan setelah satu

minggu dan diukur panjang tubuhnya untuk mengetahui ada tidaknya pertumbuhan

ekor yang dipotong.

Berdasarkan hasil pengamatan dapat diketahui bahwa terdapat pertambahan

panjang pada ekor ikan yang dipotong setelah satu minggu pemeliharaan. Hasil rata-

rata Potongan sirip caudal bawah mengalami pertambahan panjang 2mm, sirip caudal

atas 3mm, sirip pectoral 1mm, sirip abdominal 4mm dan sirip anal 2mm. Hal ini

dapat disebabkan kurangnya nutrisi saat pemeliharaan sehingga memperlambat

proses penyembuhan pada bekas amputasi. Faktor lain yang dapat mempengaruhi

yaitu kondisi lingkungan tempat pemeliharaan yang kurang lembab dan sirkulasi

udara yang tidak baik. Menurut Kalthoff (1996), faktor-faktor yang mempengaruhi

petumbuhan dan perkembangan hewan dapat dibagi menjadi dua, yaitu faktor

internal dan eksternal. Faktor internal meliputi gen dan hormon. Faktor eksternal

meliputi air, makanan dan cahaya.

Berdasarkan pertambahan panjang setelah satu minggu, dapat diketahui

bahwa pertambahan panjang yang cepat terjadi pada potongan sirip abdominal.

Pertambahan panjang yang cepat ini dapat dilihat dari selisih pertambahan panjang

pada sirip caudal dengan sirip pectoral, abdominal maupun anal. Dari perhitungan

rata-rata setelah minggu kedua, sirip caudal atas mengalami pertambahan panjang

4mm dan caudal bawah tidak diketahui karena hewan ujinya mati, sedangkan sirip

anal mengalami pertambahan 3mm, sirip abdominal bertambah 3,5mm, dan sirip

pectoral mengalami pertambahan 1mm. Hal ini dapat disebabkan peran atau fungsi

dari sirip caudal yang lebih penting atau lebih dominan pada pergerakan ikan.

Kondisi yang dapat diamati pada pertumbuhan sirip ikan adalah terbentuk

daerah transparan pada bekas potongan sirip setelah lima hari masa pemeliharaan.

Hal ini sesuai dengan literatur bahwa proses regenerasi ekor ikan berlangsung secara

bertahap. Pada hari pertama dan kedua setelah pemotongan ekor ikan tidak langsung

tumbuh melainkan mengalami penyembuhan luka terlebih dahulu. Pada hari ketiga

baru muncul calon ekor dengan warna putih transparan, ini merupakan tahap

pertumbuhan (Paxton, 1986).

Menurut Morgan (1989), regenerasi dipengaruhi oleh beberapa faktor

diantaranya adalah temperatur, proses biologi dan faktor bahan makanan. Kenaikan

dari temperatur, pada hal tertentu, mempercepat regenerasi. Regenerasi menjadi lebih

cepat pada suhu 29,7o C. Faktor bahan makanan tidak begitu mempengaruhi dalam

proses regenerasi. Regenerasi melalui beberapa tahapan, yaitu :

1. Luka akan tertutup oleh darah yang mengalir, lalu membeku membentuk scab

yang bersifat sebagai pelindung.

2. Sel epitel bergerak secara amoeboid menyebar di bawah permukaan luka, di

bawah scab. Proses ini membutuhkan waktu selama dua hari, dimana pada saat itu

luka telah tertutup oleh kulit.

3. Diferensiasi sel-sel jaringan sekitar luka, sehingga menjadi bersifat muda kembali

dan pluripotent untuk membentuk berbagai jenis jaringan baru. Matriks tulang dan

tulang rawan akan melarut, sel-selnya lepas tersebar di bawah epitel. Serat

jaringan ikat juga berdisintegrasi dan semua sel-selnya mengalami diferensiasi.

Sehingga dapat dibedakan antara sel tulang, tulang rawan, dan jaringan ikat.

Setelah itu sel-sel otot akan berdiferensiasi, serat miofibril hilang, inti membesar

dan sitoplasma menyempit.

4. Pembentukan kuncup regenerasi (blastema) pada permukaan bekas luka. Pada saat

ini scab mungkin sudah terlepas. Blastema berasal dari penimbunan sel-sel

diferensiasi atau sel-sel satelit pengembara yang ada dalam jaringan, terutama di

dinding kapiler darah. Pada saatnya nanti, sel-sel pengembara akan berproliferasi

membentuk blastema.

5. Proliferasi sel-sel berdiferensiasi secara mitosis, yang terjadi secara serentak

dengan proses dediferensiasi dan memuncak pada waktu blastema mempunyai

besar yang maksimal dan tidak membesar lagi.

6. Rediferensiasi sel-sel dediferensiasi, serentak dengan berhentinya proliferasi sel-

sel blastema tersebut. Sel-sel yang berasal dari parenkim dapat menumbuhkan alat

derifat mesodermal, jaringan saraf dan saluran pencernaan. Sehingga bagian yang

dipotong akan tumbuh lagi dengan struktur anatomis dan histologis yang serupa

dengan asalnya.

Sedangkan menurut Sudarwati (1990), regenerasi dipengaruhi oleh beberapa

factor antara lain :

1. Temperatur, dimana peningkatan temperatur sampai titik tertentu maka akan

meningkatkan regenerasi.

2. Makanan, tingkat regenerasi akan cepat jika memperhatikan aspek makanan.

Makanan yang cukup dapat membantu mempercepat proses regenerasi.

3. System saraf, sel-sel yang membentuk regenerasi baru berasal dari sel sekitar

luka. Hal ini dapat dibuktikan dengan radisai seluruh bagian tubuh terkecuali

bagian yang terpotong, maka terjadilah regenerasi dan faktor yang menentukan

macam organ yang diregenerasi.

Menurut Stoner (1981) regenerasi sangat bergantung pada proses-proses

yang terjadi di dalam tubuh, suhu serta makanan tetapi pengaruhnya tidak terlalu

besar. Regenerasi meliputi tiga cara, yaitu :

1. Pertama lewat mekanisme yang melibatkan dediferensiasi struktur dewasa untuk

membentuk masa sel yang terdiferensiasi. yang kemudian direspesifikasi. Tipe

regenerasi seperti ini disebut regenerasi epimorfis, dan ini khas pada regenerasi

membra. Contohnya pada insecta, pisces dan reptilia.

2. Mekanisme regenerasi kedua disebut mofolaksis. Regenerasi semacam ini terjadi

lewat pemolaan kembali jaringan yang masih ada (tersisa), yang tidak disertai

dengan perbanyakan sel. Regenarasi mofolaksis terjadi pada Hydra.

3. Tipe regenerasi ketiga adalah regenerasi intermediet, dan diduga sebagai

regenerasi konsenpatori. Pada regenerasi ini, sel-sel membelah, tetapi

mempertahankan fungsi sel yang telah terdiferensiasi. Tipe regenerasi

konsenpatori khas pada hati manusia .

IV. KESIMPULAN DAN SARAN

A. Kesimpulan

Berdasarkan hasil dan pembahasan sebelumnya, dapat ditarik beberapa

kesimpulan bahwa:

1. Regenerasi adalah memperbaiki bagian tubuh yang rusak atau lepas kembali

seperti semula. Kemampuan regenerasi berbeda-beda pada setiap hewan baik

pada kecoa (avertebrata) maupun ikan (vertebrata).

2. Regenerasi pada ikan nilem termasuk dalam tipe regenerasi epimorfosis yang

khas pada regenerasi membra.

3. Faktor-faktor yang mempengaruhi petumbuhan dan perkembangan hewan dapat

dibagi menjadi dua, yaitu faktor internal dan eksternal. Faktor internal meliputi

gen dan hormon. Faktor eksternal meliputi air, temperatur, makanan dan cahaya.

B. Saran

Memerlukan ketelitian dalam mengamati pertumbuhan bagian sirip yang

telah dipotong. Selain itu pemeliharaan ikan dilakukan dengan baik agar ikan tidak

mati selama masih dalam waktu pengamatan.

DAFTAR REFERENSI

Garcia, Carlos Lopez et al., 2002. The Lizard Cerebral Cortex as a Model to Study Neuronal regeneration. An. Acad. Bras. Cienc. Vol. 74. No. 1. Hal. 85-104.

Kalthoff, Klaus. 1996. Analysis of Biological Development. Mc Graw-Hill Mc, New York.

Morgan, W. 1989. Comparative Anatomy. John Willey and Sons Inc., New York.

Paxton, M. J. W. 1986. Endocrinology Biological and Medical Perspectives. Wm. C. Brown Publisher, Dubuque, Loa.

Radiopoetra. 1986. Zoologi. Erlangga. Jakarta.

Sounder, J. W. 1982. Developmental Biology. Macmillan Publishing Co. New York.

Storer and Usinger. 1981. Elements of Zoology. Mc. Graw Hill Book Company Inc., New York.

Sudarwati, 1990. Struktur Hewan. Bandung : Jurusan Biologi FMIPA ITB

Suresh, B. Yadav, M. And Desai, I. 2010. Influence of FGF-2 on the Antioxidant Status in Tissues During Various Stages of Tail Regeneration in the Northern House Gecko, Hemidactylus flaviviridis. Journal of Cell and Tissue Research Vol. 10(1) 2091-2100.