GASTRULASI DAN NEURULASI PADA KADAL DAN BUAYA
Gastrulasi adalah suatu proses yang dinamis, dimana berlangsung migrasi sel-selatau lapisan sel-sel secara terintegrasi yang dilakukan melalui berbagai macam gerakan-gerakan morfogenik. Seiring dengan berlangsungnya gastrulasi, juga berlangsung proses differensiasi.Migrasi sel-sel atau lapisan sel-sel selama gastrulasi dimaksudkan untuk : a. Menempatkan area perspektif endoderem ke dalam. b. Membungkus embrio dengan perspektif ektoderem. c. Menempakan mesoderem diatara endoderem dan ektoderem. d. Membentuk arkenteron, arkenteron, bakal saluran pencernaan pencernaa n primitif
Gambar 1. Proses pembelahan zigot pada kadal da n buaya
Adanya migrasi sel-sel tersebut, menyebabkan terjadinya perubahan lingkungan mikro dan menyebabkan terjadinya perubahan perilaku sel-sel atau kumpulan sel-sel, sehingga merangsang sel-sel yang bersangkutan untuk melakukan
proses
differensiasi.
Hasil
proses
diffrensiasi
sel
tersebut
menyebabkan terbentuknya lapisan ektoderem,endoderem, dan mesoderem. Ketiga lapisan tersebut dinamakan lapisan lembaga. Karena yang terbentuk ada tiga lapisan lembaga, maka dinamakan triploblastik, misalnya pada ayam, kadal, sapi, dan manusia. Ketiga lapisan lembaga di atas merupakan lapisan lembaga
yang
bersi at
sel ler
dan
pada
tahap
perkembangan
selan j tnya
akan
menghasilkan berbagai ti pe jar ingan atau organ yang menyusun tubuh suatu organisme. Gastrulasi pada kadal dan buaya mengubah blastula men jadi embr io bilateral yang mempunyai rencana dasar hewan dewasa (gastrula). Perubahan ini ter jadi karena gerakan morfogenetik dar i sel sel embr io. Pola gastrulasi sangat di pengaruhi oleh jumlah dan distr i busi kuning telur. Hasil akhir gastrulasi terbentuk tiga lapisan lembaga, yaitu : ek toderm, mesoderm, & endoderm. Pada proses pembelahan meroblastik sel telur kadal yang kaya kuning telur dan bercangkang, hanya terbatas pada cakram kecil sitoplasma pada kutub animal. Tudung sel (blastodisk) membentuk dan memulai gastrulasi dengan pembentukan primitive streak . Dar i pembelahan tersebut terbentuk embr io dan empat lapisan ekstraembr ionik (kor ion, amnion, alantois dan yolk sac). Gastrulasi pada buaya ditandai dengan ter jadinya penebalan pada bagian poster ior blastoderm kurang lebih pada umur 3-4 jam inkubasi. Penebalan tersebut berbentuk segitiga yang lebar, kemudian menyempit dan meman jang dan akhirnya membentuk suatu batang yang meman jang dar i poster ior ke anter ior dan disebut sebagai primitive streak . Primitive streak ber langsung k ira-k ira pada umur 16 jam inkubasi.
Gambar 2. Blastoderm dan subgerminal space kadal danbuaya.
Pembelahan pada embrio kadal dan buaya menghasilkan blastodis, yang pusat selnya terpisah dari yolk dengan cavitas sub germinal yang tampak jernih (terang). Pusat blastudis ini disebut ³area pelusida´. Pada area pelusida terdapat sel-sel blastoderm yang nantinya akan membentuk epiblas dan hipoblas. Sedangkan, sel pada bagian tepi dari area pelusida lebih gelap karena sel-sel ini berhubungan dengan yolk untuk membentuk area opaca. Selama proses gastrulasi kadal dan buaya berlangsung, sel-sel prekursor ektodermal bermigrasi mengelilingi yolk (kuning telur). Sel-sel tersebut bergabung satu sama lain dengan ³tight junction´, gerakan yang terjadi pada selsel tersebut disebut epiboli.
Gambar 3. Gerakan epiboli
Selain terjadi gerakan epiboli, gastrulasi pada kadal dan buaya berlangsung melalui kombinasi sejumlah gerakan-gerakan morfogenik lain, meliputi : 1. Poli invaginasi, yaitu perpindahan sel-sel blastoderm untuk membentuk lapisan hipoblas. 2. Konkresensi, yaitu sel-sel pada blastoderm bagian anterior bermigrasi dan berhimpun pada bagian posterior. 3. Involusi, yaitu pelentikan sel-sel dari luar ke dalam.
Pembelahan pada embrio kadal menghasilkan blastodis, yang pusat selnya terpisah dari yolk dengan cavitas sub germinal yang tampak jernih (terang). Pusat blastudis ini disebut ³area pelusida´. Sedangkan, sel pada bagian tepi dari area
pelusida lebih gelap karena sel-sel ini berhubungan dengan
yolk untuk
membentuk area opaca. Area terbesar dari sel-sel pada bagian permukaan membentuk epiblas.
Gambar 4. Pembentukan Pr i itif t reak
¡
Setelah membentuk epiblas, sel-sel blastoderm mengalami perpindahan ke area sub germinal membentuk lapisan hipoblas, proses ini biasa disebut poli invaginasi. Sel dari tepi posterior membuat populasi sel yang bermigrasi di bawah blastodiac dan bergabung dengan pulau poly in vaginasi. Lapisan bawah akan menjadi hipoblas sedangkan lapisan yang paling atas akan menjadi epiblas. Pergerakan hipoblas mengarah ke anterior dan sel-sel epiblas bergabung pada daerah anterior dari sel-sel tepi untuk membentuk pr i iti e st reak .
¢
Gastrulasi pada kadal diawali dengan penebalan di daerah bakal median embrio di kaudal yang disebut dengan stria primitiva. Terbentuk setelah telur kadal 8 jam inkubasi, sedangkan pada buaya membutuhkan waktu yang lebih lama dibandingkan telur kadal. Bagian-bagian dari stria primitiva yaitu sebagai berikut :
Gambar 5. Pr i iti e groove dan Pr i itive pit £
¤
£
1. Pr i itive groove, yang merupakan sel-sel mengalami penekanan pada ¥
saat akan terbentuknya stria primitiva. 2. Pr i itive knot atau hewnsen¶s node, merupakan bagian akhir anterior ¦
dari stria primitiv asebagai daerah penebalan dari sel-sel. 3. Pr i itive pit , merupakan pusat nodus yang merupakan bentukan §
seperti corong yang akan dilewati sel-sel untuk menuju ke blastocoel.
Gambar 6. Pergerakan dari stria primitive embrio kadal dan buaya
Daerah pr i itive knot merupakan daerah terjadinya invaginasi bakal ¨
prikorda dan notokord. Bagian lain dari st ri a pr i itiva berperan sebagai gerbang ¨
lewatnya sel-sel mesoderm. Bakal mesoderm yang berada setengah posterior epiblas area pellusida berpindah ke posterior, kemudian berkumpul untuk membentuk garis median. Sel-sel apiblas bakal mesoderm yang berasal dari stria primitiva bergerak diantara hipoblas dan epiblas. Sel-sel tersebut akan menyebar ke lateral dan anterior di kedua sisi garis median kemudian berdifergensi membentuk lapisan mesoderm yang luas.
Gambar 7. Invaginasi dari pr i itive st reak ©
Sementara itu sel-sel ektoderm asarf juga melakukan pergerakan secara konfergensi ke arah median lalu berepiboli semenjak primitive knot membentuk keping neural disepanjang garis median. Dengan pergerakan secara terus menerus ke anterior maka stria pri mitiva akan mendekati bakal prikorda notokord. Prikorda dan notokord akan membentuk primitive pit dengan melakukan invaginasi , selsel prikorda yang diiringi sel-sel notokord berkonfergensi sejak di primitif pit menuju ke primitif groove kemudian berinvolusi, kemudian akan melakukan ekstensi ke depan sepanjang garis median di antara endoderm dan ektoderm saraf. Pada ektoderm berlangsung proses epiboli seperti yang telah dijelaskan sebelumnya sampai melingkup ke daerah yolk. Ektoderm juga memanjang ke ara h anterior dan akan membentuk pita yang disebut keping neural. Gastrulasi selesai sekitar 22 jam inkubasi. Pada saat itu seluruh daerah bakal pembentuk alat sudah tersusun di daerah masing- masing. Primitive streak, sebanding dengan perkembangan daerah bakal pembentuk alat (ketiga lapis benih), mengalami penyusutan secara berangsur, dan bergerak ke caudal embryo. Sisanya membentuk bagian cauda (ekor) embrio.
Proses akhir gastrulasi menghasilkan tiga lapisan lembaga, yaitu lapisan luar dikenal dengan ectoderm,
lapisan dalam dikenal dengan endoderm dan
lapisan diantara ectoderm dan endoderm yang disebut mesoderm. Keduanya memiliki perbedaan terutama posisi jika ditinjau dari embrio dan lingkungan luar. Baik lapisan ectoderm maupun endoderm memiliki potensi yang berbeda, masingmasing akan mengalami proses perkembangan lebih lanjut untuk membentuk berbagai jenis jaringan dan organ.
NEURULASI PADA KADAL DAN BUAYA
Neurulasi
merupakan
proses
pembentukan
bumbung
neural
yang
merupakan bakal sistem saraf pusat (otak dan sumsum tulang belakang/medula spinalis). Simultan dengan pembentukan notokord & pembentukan lanjut mesoderm.
Neurulasi
pada kadal termasuk pada neurulasi primer dimana
bumbung neural dibentuk dengan cara pelipatan keping neural dan bertemunya kedua lipatan tersebut. Neurulasi
pada kadal dan buaya diawali dengan pembentukan sistem saraf
yang melibatkan perubahan sel-sel ektoderm bakal neural, dimulai dengan pembentukan keping neural, lipatan neural dan berakhir dengan terbentuknya bumbung neural.
Gambar 1. Neurulasi primer pada kadal dan buaya
Tahapan dari neurulasi kadal adalah s ebagai berikut ; 1. Penebalan lapisan ectoderm neural mikrotubul dan mikrofilamen. 2. Proliferasi ectoderm epidermal. 3. Proliferasi mesoderm. 4. Tahapan neurulasi ( N eural pl at e N eural grove + f old N eural t ube)
Ektoderm saraf yang terletak di daerah dorso-median ektoderm menebal membentuk keping neural. Keping neural yang terbentuk akan melekuk diiringi dengan pelipatan ektoderm epidermis di kedua tepi lekukan. Pada daerah dorsomedian, tepi lekukan itu bertemu, diikuti dengan bertemunya kedua lipatan ektoderm epidermis Bumbung neural.
Gambar 2. Tahapan Neurulasi
Secara garis besar, proses neurulasi akan membentuk berbagai organ atau jaringan tubuh setelah dibentuknya tiga lapisan dari proses gastrulasi.
Gambar 3. Differensiasi 3 lapisan lembaga
Proses terakhir dari neurulasi yaitu pembentukan neural t ube.
Neural
tube akan
mengalami organogenesis menjadi: 1.
Otak
dan sumsum tulang belakang.
2. Saraf tepi otak dan tulang belakang. 3. Bagian persarafan indra seperti mata, hidung dan kulit. 4. Chromatophore kulit dan alat-alat tubuh yang berpigmen.
Neural
tube mempunyai ujung - ujung yang disebut dengan neuropore.
Neuropore
ada 2 macam yaitu: y
Anterior Neuropore yang akan membentuk otak dan bagian-bagiannya.
y
Posterior neuropore yang akan membentuk fleksura atau lipatan yang akan menjadi batas antara bagian-bagian otak.
Gambar 4. Pembentukan Neural tube Pada mamalia awalnya tabung saraf adalah struktur lurus.
Namun
pada
kadal dan buaya bagian posterior tabung telah terbentuk, yang sebagian besar bagian anterior tabung mengalami perubahan drastis. Di daerah ini, tabung saraf primer balon menjadi tiga vesikula otak-depan (prosencephalon), otak tengah
(mesencephalon), dan hindbrain (rhombencephalon). Pada saat posterior akhir menutup tabung saraf, sekunder tonjolan-vesikula-optik telah memperluas lateral dari masing-masing sisi otak-depan berkembang. prosencephalon menjadi dibagi menjadi anterior telencephalon dan semakin caudal diencephalon. Yang telencephalon akhirnya akan membentuk belahan otak, dan diencephalon akan membentuk thalamic dan hipotalamus otak saraf daerah yang menerima input dari retina. Memang, retina itu sendiri adalah turunan dari diencephalon. Yang tidak menjadi mesencephalon dibagi, dan akhirnya lumen menjadi otak gorong-gorong. Rhombencephalon menjadi yang dibagi menjadi myelencephalon posterior dan yang lebih anterior metencephalon. Yang akhirnya menjadi myelencephalon medula oblongata, yang menghasilkan neuron saraf yang mengatur pernapasan, pencernaan, dan gerakan kardiovaskular. Yang menimbulkan metencephalon cerebellum, bagian otak yang bertanggung jawab untuk mengkoordinasi gerakan, postur, dan keseimbangan. Rhombencephalon mengembangkan pola segmental yang menentukan tempat-tempat tertentu berasal saraf. Pembesaran periodik disebut rhombomeres membagi rhombencephalon ke kompartemen kecil.
Gambar 5. Tahap akhir neurulasi
Rhombomeres ini merupakan perkembangan yang terpisah "wilayah" di bahwa sel-sel dalam setiap rhombomere dapat mencampur dengan bebas di dalamnya, tapi tidak dengan sel-sel dari berdekatan rhombomeres. Selain itu, masing-masing rhombomere memiliki perkembangan yang berbeda nasib. Setiap rhombomere
akan
membentuk
kelompok
ganglia-badan
sel
saraf
yang
membentuk akson saraf. Diferensiasi dari tabung saraf ke berbagai daerah di sistem saraf pusat terjadi secara bersamaan dalam tiga cara yang berbeda. Pada tingkat anatomis kotor, tabung saraf dan tonjolan dan menyempitkan lumen untuk membentuk bilik otak dan sumsum tulang belakang. Pada tingkat jaringan, populasi sel dalam dinding tabung saraf mengatur ulang diri mereka sendiri untuk membentuk wilayah fungsional yang berbeda dari otak dan sumsum tulang belakang. Akhirnya, pada tingkat sel, sel-sel yang neuroepithelial sendiri berdiferensiasi menjadi berbagai jenis sel saraf (neuron) dan sel pendukung (glia) hadir dalam tubuh. Perkembangan a wal otak kebanyakan vertebrata sama.
GASTRULASI DAN NEURULASI PADA KADAL DAN BUAYA
Oleh
Kelompok 1 : 1. 2. 3. 4. 5. 6.
Anis Ainurrochmah Ayu Meiga Sari Ryan Dita Pratama M. Masruri Aziz Riya Tyas Fitriya Dwi Cahyani Wulandari
(093244001) Biologi 2009 A (093244002) Biologi 2009 A (093244005) Biologi 2009 A (093244006) Biologi 2009 A (093244007) Biologi 2009 A (093244008) Biologi 2009 A
UNIVERSITAS NEGERI SURABAYA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM JURUSAN BIOLOGI 2011
DAFTAR PUSTAKA
