SISTEM REPRODUKSI PADA VERTEBRATA Mastika Marisahani Ulfah1 (150342607507) Jurusan Biologi Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Pendahuluan Reproduksi adalah kemampuan makhluk hidup untuk menghasilkan keturunan yang baru. Tujuannya adalah untuk mempertahankan jenisnya dan melestarikan jenis agar tidak punah. Sedangkan Sistem reproduksi tidak bertujuan untuk survival individu, tetapi diperlukan untuk survival species dan berdampak pada kehidupan seseorang. Hanya melalui sistem reproduksi, blueprint genetik kompleks setiap spesies dapat bertahan di dunia ini. Meskipun sistem reproduksi tidak berkontribusi pada homeostasis dan tidak penting untuk bertahan hidup seseorang seperti halnya sistem kardiovaskuler, tetapi system reproduksi berperan penting dalam kehidupan seseorang (taufiq,2013). Jenis reproduksi yang terjadi pada hewan-hewan vertebrata adalah reproduksi seksual. Pada setiap hewan jantan dan betina memiliki sistem reproduksi yang berbeda. Sistem reproduksi vertebrata jantan terdiri atas testis, saluran reproduksi jantan, kelenjar asesoris dan organ kopulatoris (pada hewan dengan fertilisasi internal). Sedangkan pada sistem reproduksi betina terdiri atas sepasang ovarium, namun pada beberapa hewan ada yang hanya memiliki satu ovarium dan saluran betina. Pertumbuhan dan perkembangan hewan dan manusia dimulai dari terbentuknya zigot setelah terjadinya fertilisasi ovum oleh sperma. Ada dua tahap dalam pertumbuhan dan perkembangan hewan dan manusia. Tahap pertama adalah tahap embrionik yang dimulai dari terbentuknya zigot sampai berkembang menjadi embrio. Tahap kedua adalah tahap pasca embrionik yang merupakan pertumbuhan dan perkembangan setelah embrio, termasuk di dalamnya regenerasi (penyembuhan luka. Setelah fertilisasi, zigot yang terbentuk mempunyai kemampuan untuk terus tumbuh dan berkembang. Pertumbuhan berlangsung seiring dengan bertambahnya jumlah sel akibat pembelahan secara mitosis. Perkembangan ditandai dengan terjadinya spesialisasi dan diferensiasi sel-sel atau jaringan. Diferensiasi menghasilkan organ hingga terbentuk individu utuh. Fase embrionik secara garis besar terbagi lagi menjadi beberapa tahap: morulasi, blastulasi, gastrulasi. METODE Penelitian ini merupakan jenis penelitian analisis yang meneliti tentang system reproduksi pada kelima kelas vertebrata. Penelitian ini dilakukan di laboratorium Struktur Perkembangan Hewan Biologi FMIPA Universitas Negeri Malang. Metode yang digunakan dalam penelitian
ini adalah metode
pembedahan, sedangkan metode penelitian system reproduksi adalah pengamatan langsung dan tidak langsung, pengamatan langsung menggunakan mata telanjang dalam pengamatan (struktur dan saluran
reproduksi) serta pengamatan tidak langsung menggunakan mikroskop untuk pengamatan (perkembangan embrio, sperma dan ovum). Alat dan bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah papan seksi, satu set alat bedah, pipet tetes, gelas arloji, kaca benda, kaca penutup, mikroskop cahaya, mikrokop stereo, larutan HBSS, plastic, tisu, lap, ayam jantan dan betina, katak jantan dan betina, mancit jantan dan betina, ikan gatul. Pada prakikum system reproduksi prosedur yang digunakan untuk penelitian ini adalah menggunakan metode pembedahan. Hewan coba yang digunakan adalah ayam (aves), katak (amphibi), dan mecit (mamalia), dan ikan gatul (pisces). Pada percobaan pertama dengan menyembelih ayam terlebih dahulu, kemudian membersihkan bulu ayam dan melakukan pembedahan pada bagain ventral kearah lateral menggunakan scalpel dan pinset dan mengangkat abdomen dengan membuang organ viseral. Setelah organ viseralnya diangkat mencari alat reproduksi pada aves, pada aves jantan untuk mengamati spermanya mencari saluran vas different pada organ reproduksi ayam jantan dan memotong pada bagian testisnya menggunakan pinset dan gunting, menempatkan potongan testis pada gelas arloji dan memfiksasinya dengan larutan HBSS, testis di korek hingga menjadi bagian terkecil agar sperma terlihat. Mengambil preparat basah dan menutupnya dengan kaca penutup dan di amati di bawah mikroskop perbesaran 100 x. Pada ayam betina mengamati saluran ovidaknya dan mengambil folikel dari ovarium, setelah itu menempatkan folikel pada preparat yang ditetesi larutan HBSS dan menekan folikel dengan kaca penutup secara horizontal preparat untuk di amati dibawah mikroskop. Pada percobaan kedua menggunakan katak jantan dan betina tahapan metodenya yaitu yang pertama dengan mensingle pith katak jantan dan betina menggunakan jarum, memotong bagian abdomen dari arah posterior menuju anterior menggunakan scalpel dan pinset. Membuang bagian dalam selain organ reproduksinya. mencari saluran reproduksi katak pada katak jantan dan memotong bagian testis menggunakan pinset dan gunting. Meletakkan testis pada kaca arloji yang diberi air dan mengoreknya sampai testis menjadi bagian terkesil agar sperma terlihat. Mengambil preparat basah dan menutupnya dengan kaca penutup untuk diamati di bawah mikroskop. pada katak betina mengamati saluran ovidaknya dan mengambil folikel terkecil dari ovarium, setelah itu menempatkan folikel pada preparat yang ditetesi air dan menekan folikel dengan kaca penutup preparat untuk di amati dibawah mikroskop. Pada percobaan ketiga, mendislokasi mencit jantan, dan memotong bagian abdomen dari arah posterior menuju anterior menggunakan scapel dan pinset. Membuang bagian dalam selain organ reproduksinya dan mencari saluran reproduksi pada mencit jantan. Memotong bagian saluran vasdeferen menggunakan gunting, lalu meletakkan saluran vasdeferen di gelas arloji yang diberi larutan HBSS dan mengoreknya sampai menjadi bagian terkecil agar sperma terlihat. Mengambil preparat basah dan menutupnya dengan kaca penutup untuk diamati dibawah mikroskop. pada mencit betina, mengambil apusan sel epitel vaginanya dengan memperlakukan mencit betina dengan halus dan dielus bagian dorsal
sampai analnya. Mengangkat sedikit tubbuh mencit menggunakan tangan kiri, ekor mencit terangkat dan tubuh bagian posterior dua kakinya juga terangkat sehingga posisi lubang vagina terlihat. Mengambil larutan HBSS dengan pipet tumpul dan memasukannya ke dalam lubang vagina mencit betina secara hati-hati, kemudian serap kembali sampai larutan berwarna keruh. Teteskan larutan yang berwarna keruh pada kaca benda, kemudian teteskan 1-2 tetes methylen blue pada apusan tersebut dan diamkan selama 5 menit, kemudian cuci menggunakan air. Di amati apusan di bawah mikroskop Pada percobaan ke empat, mengamati perkembangan embrio ikan gatul. Mengambil ikan gatul betina dan memotong kepala, membedah bagian abdomen dari arah posterior menuju anterior. Mengeluarkan ovarium ikan gatul, tempatkan pada cawan petri yang telah berisis air sungai. mengamati tahapan perkembangan embrio yang terdapat di dalam kantung embrio ikan gatul betina. Embrio ikan gatul ini diamati tahap perkembangannya berdasarkan morfologinya.meletakkan embrio pada kaca benda dan mengamati embrio pada mikrosko. Pengamatan morfologi dilakukan terhadap adanya perubahanperubahan bentuk yang terdapat pada kepala, badan, dan ekor. HASIL DAN PEMBAHASAN Table 1.1 gambar perbandingan sistem reproduksi jantan pada amphibi aves dan mamalia JANTAN Amphibi
Aves
Mamalia
Testis (y), vas deferens (x), ureter (z),
visikula seminalis (i), epididimis (ii), testis (iii)
Testis (p), vesikula seminalis (n), kloaka (m),
Sperma katak jantan
Sperma ayam jantan
Sperma mencit jantan
BETINA Amphibi
Aves
Mamalia
ovarium (1), infundibulum (2) vagina hanya berkembang yang kanan
ovarium (m), vagina (n), visikula seminalis (i),
oviduk (i), ovarium (ii)
Ovum pada amphibi (katak) sebelum di ppencet di mikroskop
Ovum pada aves( ayam ) sebelum di pencet di mikroskop
Ovum pada mamalia (mencit ) sebelum di ppencet di mikroskop
Hasil ovum katak setelah dipencet di bawah mikroskop
Hasil apusan epitel mencit
Hasil ovum ayam setelah dipencet di bawah mikroskop
Dari penelitian system reproduksi pada kelas aves, amfibi, mamalia, dan pises. didapatkan data pada aves memiliki saluran reproduksi yang meliputi, pada aves jantan sistem reproduksinya terdapat sepasang testis yang berwarna putih kekuningan dan terdapat saluran epididimis selanjutnya ke vasdiferent dan bermuara di kloaka. Sedangkan pada aves betina dari ovarium berlanjut ke oviduct dan ke infundibulum lalu ke tuba ke uretus dan bermuara di kloaka. pada hewan mamalia jantan mempunyai sepasang testis, duktus efferens, epididimis , duktus deferens, dan berakhir di uretra. Sedangkan pada mamalia (gambar 1.1).
y z
x
1
2 3 (a)
(b) Gambar 1.1 Gambar saluran reproduksi aves jantan (a) Gambar saluran reproduksi aves betina (b)Testis (y), vas deferens (x), ureter (z), ovarium (1), infundibulum (2) vagina hanya berkembang yang kanan (3) Sistem reproduksi aves jantan terdiri dari dua testis bentuknya elips dan berwarna terang, dan menghasilkan sperma yang masing-masing mempunyai sebuah saluran sperma yang bernama vas defferens serta sebuah kloaka yang menjadi muara dari sistem reproduksi tersebut. Alat reproduksi unggas jantan terdiri atas alat kelamin pokok dan alat kelamin pelengkap. Alat kelamin pokok adalah organ yang langsung membentuk spermatozoa yaitu testis. Alat kelamin pelengkap terdiri atas saluran yang menuju kloaka yaitu epididymis, vas defferens, dan papillae Testis pada unggas berbentuk bulat seperti kacang, terletak ventral dari lobus anterior ginjal. Ukuran testis tidak selalu konstan, karena menjadi besar pada saat musim kawin. Bagian kiri sering lebih besar dari bagian kanan. Pinggir medial testis sedikit konkaf
dan mempunyai penjuluran kecil pipih yang dianggap sama seperti epididimis pada mammalia. Dari situlah keluar saluran vas defferens yang secara bergelombang-gelombang lateral terhadap ureter masuk ke dalam kloaka. Dalam percobaan yang telah di amati tidak di temukan sperma pada saluran vas deferens karena ayam coba masih terlalu muda. stem reproduksi pada aves betina Saluran reproduksi, oviduk yang berkembang hanya yang sebelah kiri, bentuknya panjang, bergulung, dilekatkan pada dinding tubuh oleh mesosilfing dan dibagi menjadi beberapa bagian; bagian anterior adalah infundibulum yang punya bagian terbuka yang mengarah ke rongga selom sebagai ostium yang dikelilingi oleh fimbre-fimbre. Di posteriornya dapat magnum yang berfungsi mensekresikan albumin, selanjutnya istmus yang mensekresikan membrane sel telur dalam dan luar. Uterus atau shell gland mempunyai fungsi untuk menghasilkan cangkang kapur. (gambar 1.2)
Gambar 1.2 Gambar ovum aves sebelum di pencet Pada perbandingan system reproduksi aves praktikum kedua mengamati Reproduksi pada katak (amfibi) Pada gambar sistem reproduksi pada katak, baik katak jantan maupunkatak betina menunjukkan gambar yang relatif sama dengan yang terdapat padaliterature. Katak jantan memproduksi sperma di dalam testis, tepatnya di dalamlobus-lobus yang dapat kita temukan dengan mengamati irisan organ genital katak jantan, yakni testis. Sistem reproduksi katak jantan tersusun atas kelenjar gonad(testis), saluran reproduksi (ductus wolfii atau mesonephridicus), vesikulaseminalis, serta ditemukan pula badan lemak (korpus adiposum) dalam sistemreproduksi katak jantan. Testis pada katak jantan terlihat jelas pada gambar diatas,testis berbentuk silindris kecil berjumlah sepasang berwarna kekuning-kuningandan terletak pada daerah abdomen katak jantan.Sistem reproduksi pada katak dimulai dari testis, didalam testisdibentuklah sel-sel spermatozoa didalam lobus-lobus pada tubulus seminiferus,pembentukan testis ini dibantu oleh hormon testosteron yang disekresikan olehsel-sel leydig diantara lobus-lobus tersebut. Selanjutnya sperma dikeluarkan daritestis menuju saluran reproduksi katak jantan yakni ductus wolfii menuju vesikulaseminalis dan selanjutnya dikeluarkan menuju kloaka.Sedangkan sistem reproduksi pada katak betina dapat dilihat pada gambardisebelahnya, dimana sistem reproduksi katak betina tersusun atas kelenjar gonad,yakni ovarium serta saluran reproduksi betina yakni oviduk yang kemudianbermuara pada
kloaka katak betina. Pada sistem reproduksi katak betina jugaditemukan adanya korpus adiposum di dekat ovarium. (gambar 2.1).
p
n
m
i i
i (a)
(b) Gambar 2.1 Gambar saluran reproduksi katak jantan (a) Gambar saluran reproduksi katak betina (b) Testis (p), vesikula seminalis (n), kloaka (m), oviduk (i), ovarium (ii) Ovarium pada katak telihat jelas dan dominan setelah dilakukan pembedahan pada abdomen katak betina.Ovarium katak betina dibentuk oleh massa ovum katak yang berbentuk bulat dan berwarna hitam, putih, hitam dan putih bergerombol dengan tekstur lembek. Katak membentuk sel telur (ovum) di dalam ovarium, sehingga di dalamovarium dapat ditemukan berbagai fase perkembangan sel telur katak betina.Selanjutnya ovum dikeluarkan katak melalui saluran reproduksi (oviduk) yangberwarna kekuningan berlekuk-lekuk menuju kloaka untuk selanjutnyadikeluarkan pada lingkungan eksternal untuk dibuahi oleh spermatozoa. (gambar 2.2).
Gambar 2.2 Gambar ovum pada katak
Sel kelamin betina (sel telur / Ovum) dapat diperoleh dengan mengiris sedikit bagian dari ovarium katak dan selanjutnya diamati dibawah mikroskop stereo. Ovum katak berbentuk bulat kecilkecil dengan berbagai warna yangmenunjukkan ringkat perkembangan ovum tersebut. Pada ovum yang masih muda diperolah gambaran bulat kecil-kecil berwarna putih, selanjutnya ovum tersebutmangalami perubahan baik ukuran maupun warna dari ovum seiring berjalannya waktu, hingga pada gambar diperolah gambar ovum dengan satu sisi berwarnahitam dan sisi yang lainnya berwarna putih.Sisi ovum yang berwarna hitam atau gelap merupakan kutub animal,sedangkan sisi ovum yang berwarna putih atau terang merupakan kutub vegetal (Gilbert,2006).Nantinya setelah mengalami pembuahan oleh spermatozoa, ovum yang telah dibuahi akan mengalami pembelahan holoblastik dari kutub animal ke kutubvegetal. Sel telur pada katak betina (Rana Sp.) ini termasuk dalam tipe sel telur telolesital, dimana ovum memiliki banyak yolk yang tersebar tak merata dan banyak tertimbun pada kutub vegetal. Pengamatan selanjutnya pada mamalia dari mancit Mus musculus dari struktur morfologi dan fisiologi system reproduksi mancit yang terdiri dari testis, didalam testis terdapat tubulus seminiferus yang merupakan saluran halus melilit. Testis berjumlah dua buah yang terdapat dalam satu kantong luar yang disebut skrotum. Fungsinya untuk menghasilkan sel kelamin dan juga mensekresikan hormone testosterone.Vas deferens yang merupakan lanjutan dari duktus epididimis dan merupakan saluran sperma yang mempunyai dinding yang terdiri atas otot yang tebal.Epididimis yang terdiri atas saluran yang berkelok-kelok meliputi setengah bagian dorsal testis. Terdiri atas tiga bagian, yaitu caput, korpus, dan kauda. Epididimis berungsi sebagai tempat pematangan sperma.Uretra, merupakan bagian akhir dari saluran reproduksi yang terdiri atas dua bagian, yakni bagian proksimal dan distal.Penis, Organ kopulasi pada hewan jantan dan merupakan genitalia eksterna.Kelenjar aksesori berupa kelenjar bulbouretra, prostat, dan vesikula seminalis. Berfungsi untuk membuat cairan semen yang dapat menyebabkan sperma bergerak aktif. Dan pada reproduksi mancit betina terdiri atas :Ovarium, menseksresikan hormon estrogen dan terdiri atas sepasang yang berfungsi untuk menghasilkan sel telur.Tuba fallopi, letaknya di bawah
ovarium.Uterus, serdiri atas sepasang yang terletak di kiri dan kanan. Berfungsi sebagai alat transportasi sperma ke dalam tuba, pembentuk plasenta serta tempat perkembangan embrio dan kelahiran anak.Vagina, merupakan organ hewan betina dan sebagai jalan keluar anak.Vulva yang berupa tonjolan pada bagian luar vagina yang merupakan organ genitalia eksterna. (gambar 3.1)
m n
i ii
iii
(a) (b) Gambar 3.1 Gambar saluran reproduksi mancit betina (a) Gambar saluran reproduksi mancit jantan (b) ovarium (m), vagina (n), visikula seminalis (i), epididimis (ii), testis (iii) Menurut Setyaningsih, (2011) Sistem reproduksi pada mencit jantan tersusun atas organ genital eksternal dan internal. Pada organ genital eksternal terdapat skrotum yang terletak didepan anus mencit. Pada Mencit jantan terdapat penis yang digunakan sebagai alat kopulasi sebagian besar hewan mamalia. Penis merupakan organ kopulatori yang befungsi untuk mendepositokan semen ke dalam saluran reproduksi betina melalui proses kopulasi (Phadmacanty,2013). Pembentukan spermatozoa dibantu oleh aktivitas enzim testosteron. Pematangan spermatozoa terjadi pada bagian epididimis. Sedangkan sistem reproduksi pada Mencit Betina tersusun atas sepasang ovarium yang berisi sel-sel telur mencit. Kemudian setelah ovarium, terdapat saluran yang menghubungkan ovarium dengan uterus, yakni tuba fallopi yang menjadi jalan keluar sel telur menuju uterus.Sistem reproduksi jantan terdiri atas testis, sistem duktus, kelenjar aksesoris, dan penis (setyaningsih, 2011) Mencit jantan terdapat penis yang digunakan sebagai alat kopulasi sebagian besar hewan mamalia. Sistem reproduksi mencit jantan tersusun atas sepasang testis yang merupakan
tempat pembuatan sel gamet jantan, selanjutnya terdapate pididimis yang
merupakan tempat pemasakan spermatozoa mencit, selanjutnya terdapat saluran panjang yang disebut vas deferens yangmenghubungkan testis dengan kelenjar aksesori. Di dalam sistem reproduksi Mencit terdapat beberapa kelanjar aksesori seperti vesikula seminalis dan prostate. Sistem reproduks Mencit jantan berakhir pada penis. Penis merupakan organ kopulatori yang befungsi untuk mendepositokan
semen ke dalam saluran reproduksi betina melalui proses kopulasi (Phadmacanty,2013). Sedangkan sistem Reproduksi Mencit BetinaSistem reproduksi pada Mencit Betina tersusun atas sepasang ovariumyang berisi sel-sel telur mencit. Kemudian setelah ovarium, terdapat saluran yang menghubungkan ovarium dengan uterus, yakni oviduct atau tubafallopi yang menjadi jalan keluar sel telur menuju uterus (gambar 3.2)
Gambar 3.1 Gambar ovum mancit sebelum di pencet Tabel 2.1 Volikel ikan gatul besar
Volikel ikan gatul besar
Volikel ikan gatul sedang
1
2
Pada pengamatan perkembangan embrio menggunakan bahan ikan gatul berikut tahapan embrio pada ikan gatul Table 3.1 gambar perkembangan embrio pada ikan gatol
Tahap 1: bentuk ovum kutub animal
Tahap 2: perkembangan
Tahap 3: embrio ikan sudah mulai proses pembentukan
Tahap 4: jantung embrio sudah terbentuk dan mulai terbentuk
tahap awal embrio terdapat bakal mata.
Tahap 5: embrio pada tunas ekor sudah nampak jelas
Tahap 6: ekor pada embrio sudah terlihat
jantung dan bakal vetebra
Tahap 7: embio sudah membentuk sirip ekor
tunas ekor
Tahap 8: embrio sempurna
Perkembangan embrio di awali dari bagian kutub animal, membagi sel di bagian kutub animal menjadi banyak, ketika kantong yolkdan yolk berkembang atau disintesis di bagian kutub vegetal. Proses sintesis yolk ini dinamakan vitellogenesis. Ikan gatul memiliki proses fertilisasi secara internal, pada ikan jantan memiliki organ kapulatori yang di namakan gonopodium. Memiliki tingkat reproduksi yang cepat dengan jumlah ovum yang di temukan di dalam ovarium rata rata 15 hingga 20. Embrio ikan gatul berkembang di dalam ovarium dan akan di keluarkan melalui kloaka (farichah,2010)
DAFTAR PUSTAKA Farichah & listyorini, dwi. 2010. The development of gatul fish (poecilia sp) embryo from a spiring in state university of malang area .ICBS Bio-UGM: 1-6 Gilbert, S.F. 2006. Developmental Biology (8th Edition). USA: SinauerAssociates, Inc. Soenderland, Massacuet. setyaningsih,vinda.2011.pegaruh pemberian infus simplisia rosella secara oral terhadap kualitas sperma mencit (mus musulus L.) Phadmacanty, Ni Luh Putu Rischa, R. Taufiq Purna Nugraha.2013. organ Reproduksi Jantan Sulawesi Giant Rat( Paruromys dominator ) Reproductive Organ of Male Sulawesi Giant Rat (Paruromys dominator).jurnal sain veteriner.
