Perkembangan Embryo Katak [PDF]

Citation preview

LAPORAN RESMI PRAKTIKUM EMBRIOLOGI HEWAN KEGIATAN 6



PERKEMBANGAN EMBRIO KATAK



Disusun oleh :



Nama



: Fitri Susanti



NIM



: K4315023



Kelas



:A



Kelompok



:5



PROGRAM STUDI PENDIDIKAN BIOLOGI FAKULTAS KEGURUAN ILMU PENDIDIKAN UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA 2018



PERKEMBANGAN EMRIO KATAK Judul



: Perkembangan Embrio Katak



Tujuan



:



1. Mempelajari tipe dan pola pembelahan embrio katak. 2. Mempelajari pembentukan organ katak yang berasal dari setiap lapisan. Alat dan Bahan : 1. Mikroskop 2. Sediaan sayatan embrio katak



Prinsip kerja : 1. Mengamati dan menggambar embrio katak meliputi embrio katak tahap I, II, dan III. 2. Menggambar tahap morula, Blastula, tahap pembentukan keping neural, tahap pembentukan bumbung neural. 3. Mengamati dan menggambar sediaan sayatan embrio katak melalui stadium tunas ekor melalui mata dan pronepros.



DATA PENGAMATAN No



Gambar



Keterangan



1



1. Kutub animal 2. Grey crescent 3. Kutub vegetatif



2



1. 3



Sebelum pembelahan



1



2.



1. Kutub anima 2. Grey crescent 3. Kutub vegetatif



3



2



Pembelahan primer 4 X 1 2



3.



3



1. 2. 3. 4.



Kutub anima Sel-sel mikromer Sel-sel makromer Kutub vegetatif



1. 2. 3. 4.



Kutub animal Sel-sel makromer Sel-sel mikromer Kutub vegetal



4



Pembelahan sekunder 4X



1 2



4. 3 4



Morula 4 X



1 4 2



5.



5 6



1. 2. 3. 4. 5. 6.



Kutub anima Mikromer Blastocoel Mesomer Makromer Kutub vegetatif



1. 2. 3. 4. 5. 6.



Neural folds Neural crest cells Notokord Arkenteron Ektoderm Endoderm



3



Blastula 1



3



2 5



6.



6 4



Neurula 4 X



1



2



1. Calon kepala 2. Dorsal memanjang 3. Calon ekor



7. 3



Bufo embrio 4 X



PEMBAHASAN A. Pendahuluan Pembelahan pada kebanyakan embrio katak dan salamander bersifat radial simetris dan holoblastik, sama seperti pembelahan echinoderm. Telur amfibi mengandung lebih banyak kuning telur. Kuning telur yang terkonsentrasi di belahan vegetal, merupakan penghalang bagi pembelahan. Dengan demikian, pembelahan pertama dimulai di kutub anima dan secara perlahan meluas ke daerah vegetal (Hara, 1997).



Gambar 1.1 (A, B) Karena kuning telur menghambat pembelahan, divisi kedua dimulai di kutub animal telur sebelum divisi pertama telah membagi sitoplasma kutub vegetal. (C) Pembagian ketiga dipindahkan ke arah kutub animal. (D-H) Belahan vegetal pada akhirnya mengandung blastomer yang lebih besar dan lebih sedikit daripada separuh kutub animal. H merupakan penampang melintang melalui embrio tahap midgastrula (Carlson (1981) dalam Gilbert (2000)).



B. Pembahasan Frog’s Before egg cleavage Hasil Pengamatan



Referensi



Keterangan



Keterangan



1 2



3



1. 2. 3.



Kutub animal Grey crescent Kutub vegetatif Sumber : Bhatnagar & Bansal, 2008



Pembahasan



Telur katak (amphibi) memiliki karakteristik yang khas yaitu diselaputi oleh membran vitelline dan satu atau lebih lapisan lendir (jelly) (Ciptono,2008). Pada telur katak yang belum dibuahi akan terlihat bagian sebagai berikut:  Polus animalis atau kutub animal, berwarna hitam, merupakan kutub telur yang miskin yolk.  Polus vegetativus atau kutub vegetal, berwarna putih kelabu, merupakan kutub telur yang kaya yolk. Pada pengamatan menggunakan preparat embrio katak, perbesaran yang digunakan adalah 4X. Preparat 1 menunjukkan zigot yang belum mengalami pembelahan. Terdapat daerah abu – abu pada model 1 yang menandakan sel telur telah dibuahi oleh sel sperma atau disebut dengan fertilisasi. Hal tersebut sesuai dengan Slack (2006) bahwa ciri telur yang telah difertilisasi adalah adanya daerah kelabu yang berbentuk sabit (grey crescent). Hal ini akibat penetrasi sperma sehinggaa pigmen di tempat yang berlawanan bergeser ke arah masuknya sperma kurang lebih sepertiga pigmen, pigmen menjadi berkurang dan tampak bagian ini lebih pucat warnanya.



Frog’s Primary Cleavage Egg Hasil Pengamatan



Referensi



1 3



2



Pembelahan primer 4 X



Keterangan



Keterangan



1. Kutub anima 2. Grey crescent 3. Kutub vegetatif (Sumber: Morgan, 1897)



Pembahasan



Preparat 2 menunjukkan telah terjadi fertilisasi dan merupakan pembelahan pertama secara meridional dari kutub animal ke kutub vegetal pada daerah kelabu yang terdapat dua buah blastomer. Hal tersebut sesuai dengan Slack (2006) Pembelahan I dilakukan dengan meridional yang arah pembelahannya tepat pada garis tengah sabit kelabu dari kutub animal ke kutub vegetal menghasilkan dua blastomer. Moore (1988) menyatakan bahwa pembelahan regional melalui kutub anima dan vegetatif dan membelah daerah kelabu. Daerah kelabu sangat penting dalam proses pembelahan. Para ahli telah melakukan beberapa riset mengenai pembelahan pada telur katak dengan membelah telur yang telah difertilisasi di daerah di luar daerah kelabu, dan hasilnya pembelahan tidak terjadi. Bidang equator serat gelendong tipe pembelahan selalu di pertengahan dan tegak lurus pada porus sel induk. Apabila berlanjut akan melalui bidang makromer tingkat 4 sel ke dua blastomer tidak bergrey crescent. Terdapat 2 blastomer di bidang pembelahan I. Pigmen di kutub anima. Bagian embrio setelah pembelahan II meliputi kutub anima berpigmen hitam, kutub vegetative tidak berpigmen, 4 sel blastomer. Akan terbentuk zigot dengan kenampakan bulat dan pecah-pecah(Adnan, 2008).



Frog’s Secondary egg cleavage Hasil Pengamatan



Referensi 1 2 3



4



Pembelahan sekunder 4X Keterangan



Keterangan



1. 2. 3. 4.



Kutub anima Sel-sel mikromer Sel-sel makromer Kutub vegetatif Sumber : Bhatnagar & Bansal, 2008



Pembahasan



Preparat 3 menunjukkan pembelahan kedua yaitu terdapat 4 blastomer. Pembelahan kedua dilakukan dengan meridional yang arahnya 90° pembelahan pertama. Hal tersebut sesuai dengan Campbell et al (2008) pada pembelahan kedua, pembelahan melewati bidang meridional, tetapi tegak lurus pada bidang pembelahan pertama.



Satu jam dari pembelahan pertama dalam telur katak,pembelahan ke dua juga dimulai pada kutub anima, tegak lurus pembelahan pertama(Adnan, 2008). Bagian-bagian embrio setelah pembelahan II meliputi kutub anima berpigmen hitam, kutub vegetatif tidak berpigmen, 4 sel blastomer.Ciri pada tingkat 4 sel yaitu: Alur pembelahan di bagian polus animalis dan polus vegetativus.Empat sel yang terbentuk kemudian secara serempak membelah lagi dalam bidang horizontal. Bidang ini terletak lebih dekat dengan kutub animal daripada kutub vegetal, sehingga akibatnya sel-sel kutub hewan lebih kecil daripada sel-sel yang berisi kuning telur pada kutub vegetal. Bagian kutub vegetal yang berisi kuning telur terdapat dalam jumlah yang lebih sedikit atau membelah lebih sedikit (Gadjahnata, 1989). Pembelahan ini dihasilkan 4 sel dimana masih dijumpai blastomer dari bidang pembelahan 1, terdapat 2 blastomer. Kedua blastomere pada tingkat pembelahan ini tidak mengandung belahan gray crescentTerjadi pembelahan sel yang lebih kecil, pigmen pada porus anima merupakan tingkat selanjutnya dari perkembangan 2 sel. Ooplasma dibagian porus anima homogen sedangkan dibagian porus vegetatif tidak homogen jarena adanya vitelis yang banyak. Bidang equator serat gelendong tipe pembelahan selalu terletak di pertengahan dan tegak lurus pada porus sel induk. Apabila pembelahan sel ini nantinya berlanjut, maka akan melalui bidang yang disebut makromer pada tingkat 4 sel, ke dua blastomer tidak mengandung grey crescent. Masih terdapat 2 blastomer di antara bidang pembelahan I. Pigmen masih tetap berada di kutub anima (Sudarwati, 1993).



Frog’s cleavage Morula Hasil Pengamatan



Referensi 1 2 3 4



Morula 4 X



Keterangan



1. 2. 3. 4.



Kutub animal Sel-sel makromer Sel-sel mikromer Kutub vegetal



Keterangan



Source: www.chaffey.com



Pembahasan



Preparat 5 menunjukkan proses pembelahan morula. Pembelahan ini merupakan lanjutan dari pembelahan 4 yang mana termasuk dalam pembelahan ke 5. Pembelahan dilakukan secara horizontal di atas dan di bawah bidang pembelahan 3 yang menghasilkan 32 blastomer. Menurut Campbell et al (2008), Pembelahan secara terus menerus menghasilkan sebuah bola sel padat yang disebut morula. Makromer yaitu bagian pembelahan di kutub vegetal yang terdiri dari sedikit sel namun berukuran besar, dan mikromer terdapat pada kutub animal yang selnya berukuran kecilberjumlah banyak. Selain itu, juga terdapat intercellular cavity pada morulla yaitu calon blastocoels yang terdapat dalam fase blastula (Ciptono, 2008). Setelah mengalami beberapa kali pembelahan ditemukan stadium morula yang berongga, dimana sel-sel pada kutub anima akan lebih besar dari pada sel-sel pada kutub vegetatif. Sel yang kecil disebut mikromer dan yang menengah mesomer. Hasil pembelahan akan terbentuk rongga-rongga (segmentasi cavity) dan perluasan pembelahan sel-sel (epiboli). Namun, pembelahan sel-sel masih berjalan lambat karena adanya vitelus. Yang perlu diperhatikan, sel-sel yang mengalami pembelahan hanyalah



yang ada di kutub animal (Sugiyarto, 1996).



Frog’s Cleavage Blastula Hasil Pengamatan



Referensi 1



4 2 5 6



3



Blastula Keterangan



1. 2. 3. 4. 5. 6.



Keterangan



Kutub anima Mikromer Blastocoel Mesomer Makromer Kutub vegetatif



Sumber : Gilbert, 2003



Pembahasan



Preparat 6 menunjukkan tahapaan pembelahan menjadi blastula karena telah ditemukan suatu rongga yang disebut blastocoel. Kemudian pada model 6, pembelahan terjadi terus – menerus dan blastocoel semakin terlihat. Menurut Campbell (2008), Pada tahap ini mengacu pada permukaan berlobus pada embrio. Suatu rongga yang penuh cairan yang disebut balstosol (blastocoel) dan menghasilkan tahapan perkembangan bola berlubang yang disebut blastula. Pada katak, karena pembelahan yang tidak sama,



blastocoel berada dibagian kutub animal. Menurut Nieuwkoop (1979) fungsi rongga blastula adalah membatasi interaksi antara bakal ektoderem dan sel-sel endoderm pada cincin marginal yang mengelilingi tepi blastocoel. Amphibia memiliki tipe telur telolesithal, sehingga telur katak akan membentuk blastula tipe coeloblastula berlapis banyak. Menurut Moore (1988), blastula pada katak memiliki tiga daerah yang berbeda, yaitu : 1. Daerah di sekitar kutub anima, meliputi sel-sel yang membentuk atap blastocoel.Selsel tersebut merupakan bakal lapisan ektoderem. Sel-sel ini berukuran kecil dan disebut mikromer, mengandung banyak butir-butir pigmen 2. Daerah di sekitar kutub vegetatif, meliputi sel-sel yolk yang berukuran besar(makromer) yang merupakan bakal sel-sel endoderem. Mengandung banyakbutirbutir yolk. 3. Daerah sub ekuatorial berupa sel-sel cincin marginal, meliputi daerah kelabu (gray crescent). Daerah ini secara normal akan membentuk sel-sel mesoderem Selain itu, pada tahap ini ditentukan ‘peta nasib’ bagi calon lapisan ektoderm dan endoderm, sedangkan untuk hewan tripoblastik yaitu calon lapisan ektoderm, mesoderm dan endoderm.



Frog’s Neurulasi Cleavage Hasil Pengamatan



Referensi 1



3



2 5



6 4



Neurula 4 X



Keterangan



Keterangan



1. 2. 3. 4. 5. 6.



Neural folds Neural crest cells Notokord Arkenteron Ektoderm Endoderm



Gambar : Tahap Awal Neurulasi Sumber : Slack, 2008



Pembahasan



Pada preparat 6 menunjukkan proses awal neurulasi Pada tahap ini terjadi proses perubahan bentuk fisik dan terjadi pula proses saling menginduksi diantara lapisan embrional. Pada tahap ini sudah terbentuk lapisan lembaga yaitu ectoderm, mesoderm dan endoderm. Neurulasi pada katak merupakan neurulasi primer. Neurulasi diawali dengan proses induksi notokord terhadap ektoderm di atasnya sehingga terbentuk neural plate atau keping neural. sel – sel penyusun keping neural menjadi panjang dan menjadi lebih tebal dibandingkan daerah sekitarnya (Lestari dkk, 2013). Menurut Campbell et al (2008), notokord terbentuk dari mesoderm dorsal yang berkondensasi ketika ketika sel – sel berasosiasi erat sebagai satu kelompok tepat di atas arkenteron. Ektoderm di atas notokord menjadi neural plate. Perubahan dalam bentuk sel kemudian menyebabkan neural plate melekuk ke dalam, menggulung dirinya menjadi neural tube yang membentang di sepanjang sumbu anterior – posterior embrio katak. Tahapan neurulasi akhir ditemui beberapa bagian seperti bumbung neural yang berwarna merah, somit yang berjumlah 2 disamping bumbung neural, terdapat notokord yang berwarna putih. Menurut Bhatnagar & Bansal (2008) Pada tahap ini setelah terbentuk keping neural setelah ada induksi dari bakal notochord, selanjutnya pada tepi kiri kananya akan membentuk lipatan neural (neural fols) sedangkan bagian tengahnya melekuk disebut parit neural (neural groove) yang nantinya akan membagi embrio menjadi belahan kanan dan kiri. Bersamaan dengan itu juga terjadi pertemuan antara lipatan neural kanan dan lipatan neural kiri yang akan membentuk bumbung neural.



Frog’s Embryo Hasil Pengamatan



Referensi 1



3



Bufo embrio 4 X Keterangan



1. Calon kepala 2. Dorsal memanjang 3. Calon ekor



Keterangan



(Sumber: Rugh,1951)



Pembahasan



Preparat 7 menunjukkan tahap pertama pembentukan tunas ekor.Lapisan ektoderm yang merupakan lapisan luar embrio akan berdiferensiasi menjadi ektoderm neural yang akan menjadi sistem saraf pusat, dan pial neural yang akan membentuk sistem saraf perifer, medula adrenal, melanosit. Sedangkan turunan epidermis dapat dibagi menjadi dua macam, yang merupakan penebalan epidermis akan membentuk lensa mata, telinga dalam, dan puting pengecap. Epidermis lainnya akan berkembang menjadi apidermis kulit, lapisan permukaan mulut dan anus (Lestari dkk, 2013). Lapisan mesoderm dibagi menjadi lima bagian. (1) kordamesoderm yang membentuk notokord. (2) mesoderm dorsal yang membentuk somit yang akan berkembang menajdi tulang, otot rawan dan dermis. (3) mesoderm intermediet yang membentuk sistem urogenital. (4) mesoderm lateral yang terbagi lagi menjadi mesoderm somatik dan mesoderm splanknik. Mesoderm splanknik terbagi menjadi mesoderm splanknopleura yang akan membentuk jantung, pembuluh darah dan sistem peredaran darah. (5) Mesoderm kepala membentuk jaringan ikat dan otot wajah (Lestari dkk, 2013).



Lapisan endoderm akan berkembang membentuk epitel pelapis saluran pencernaan, epitel pelapis sistem respirasi, pelapis uretra, pelapis kandung kemih, pelapis sistem reproduksi, hati, pankreas, timus, kelenjar tiroid dan paratiroid (Campbell et al, 2008). Menurut Campbell et al (2008), bumbung neural kemudian bermigrasi ke berbegai bagian embrio, membentuk saraf tepi, bagian – bagian gigi, tulang tengkorak, dan sedemikian banyak tipe sel yang berbeda sehingga beberapa ahli biologi perkembangan menyatakan bahwa bumbung neural dapat dianggap sebagai lapisan germinal keempat. Bagian – bagian notokord vetebrata tetap ada sebagai bagian dalam dari cakram vertebra ada hewan dewasa.



KESIMPULAN Tabel. Perbedaan Ciri-ciri Tahapan pada Perkembangan Embrio Tahapan



Keterangan



Frog’s before cleavege egg



 Sebelum pembuahan, telur katak terdiri dari:  Polus animalis atau kutub animal, berwarna hitam, merupakan kutub telur yang miskin yolk.  Polus vegetativus atau kutub vegetal, berwarna putih kelabu, merupakan kutub telur yang kaya yolk



Frog’s primary cleavege egg



 Pembelahan I merupakan tingkat pembelahan 2 sel, dimana mulai terjadi pembelahan pada bidang meridial.  Pembelahan petama dimulai pada kutub anima dan secara perlahan bergerak menuju daerah vegetatif dan membagi dua Gray crescent  Gray crescent terbagi menjadi 2 bagian yang sama besar yaitu membentuk blastomer yang bilateral simetris  Bagian-bagian embrio setelah pembelahan 1: kutub anima, kutub vegetatif, 2 sel blastomer, dan grey crescent (daerah abuabu)  Pembelahan ke dua juga dimulai pada kutub anima, tegak lurus pembelahan pertama  Pembelahan ini dihasilkan 4 sel dimana masih dijumpai blastomer dari bidang pembelahan 1  Kedua blastomere pada tingkat pembelahan ini tidak mengandung belahan gray crescent  Bagian-bagian embrio setelah pembelahan II: kutub anima berpigmen hitam, kutub vegetatif tidak berpigmen, 4 sel blastomer.  Tahap morula merupakan tahap perkembangan 32 sel  Tahap morula terbentuk makromer (sel berukuran besar) bagian pembelahan di kutub vegetal dan mikromer (sel berukuran kecil) terdapat pada kutub animal  Terdapat intercellular cavity pada morulla yaitu calon blastocoels yang terdapat dalam fase blastula.  Terjadi pembelahan yang beselang seling (IX horisontal) dan (IX vertikal) akan terbentuk 64, 124 dan 256 sel menyusun diri membentuk bola (blastula) dan berongga (blastocoel).  Terdapat blastocoel celah berongga yang akan berkembang.  Pada tahap blastula bagiannya: mikromer, makromer, mesomer dan blastocoel.  Fase neurulasi yaitu fase yang ditandai dengan terbentuknya bumbung neural atau neural plate.  Neurola awal terdapat di daerah dorsal terdapat lamina neuralis, mesoderm somit, corda dorsalis, got (usus), dan yolk  Neurola pertengahan terdapat sulcus neurola, forus medialis, crista neuralis, sel-sel di sebelah lateral sulous neuralis, chorda dorsalis, mesoderm somit.  Pada neural akhir terdapat suleus neuralis menjadi canalis



Frog’s secondary cleavege egg



Frog’s cleavege morula



Frog’s cleavege blastula



Later stage of neurula



Embrio katak



neuralis  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).  Lapisan pertama yang berpindah adalah sebagian kecil dari endoderem yang disusul dengan berpindahnya korda mesoderm.



DAFTAR PUSTAKA



Bhatnagar, M.C & Bansal, Geeta. 2008. Developmental Biology. India : Kroshna Prakashan Media. Campbell, Neil A., Reece, Jane B., Urry, Lisa A., Cain, Michael L., Wasserman, Steven A., Minorsky, Peter V & Jackson, Robert B. 2008. Biology 8th Edition. San Fransisco : Pearson Benjamin Cummings Ciptono.2008. Perkembangan Katak.Yogyakarta: FMIPA UNY Dagala, Ned Arnnie. 2015. A Study of Frog Embryo. Department of Biological Sciences, Institute of Arts and Sciences, Far Eastern University, Nicanor Reyes Sr., Manila.(Online), (DOI: 10.13140/RG.2.1.3696.9121). Gilbert , Scott F. 2000. Developmental Biology 6 th Edition. Australia : Elsevier. Gilbert , Scott F. 2003. Developmental Biology 7 th Edition. Australia : Elsevier. Hara K. The cleavage pattern of the axolotl egg studied by cinematography and cell counting. Wilhelm Roux Arch. Entwicklungs- mech. Org. 1977;181:73–87 Hervas, Francisca.,Torres, Karina P.,Larrea, Paola Montenegro and del Pino, Eugenia M. 2015. Development and gastrulation in Hyloxalus vertebralis and Dendrobates auratus (Anura: Dendrobatidae). Amphibian & Reptile Conservation. (Online), (8(1) [Special Section]: 121–135. Moore, Keith L.1988. The Developing Human. Canada : W.B Saunders company Morgan, T. H. 1897. Development of the Frog's Egg: Introduction to Experimental Embryology. New York: The Macmillan Co. Nieuwkoop, P.D. and L.A. Sutasurya. 1979. The migration of primordial germ cells. In: Primordial Germ Cells in the Chordates. Cambridge : Massachussetts. Rugh, Roberts.1951. The Frog Its Reproduction and Development. Toronto: The Blackiston Company



Salazar-Nicholls, María-José and del Pino, Eugenia M. 2015. Early development of the glass frogs



Hyalinobatrachium



fleischmanni



and



Espadarana



callistomma



(Anura:Centrolenidae) from cleavage to tadpole hatching. Amphibian & Reptile Conservation. (Online), (8(1) [Special Section]: 89–106 (e88)), diakses 21 Oktober 2016 Yatim, W. 1994. Reproduksi dan Embriologi. Bandung : Tarsito Sugianto, 1996. Perkembangan Hewan. Yogyakarta.Universitas Gadjah Mada Press.



Lampiran 1 lembar dokumentasi praktikum 1 lembar laporan sementara (log book)



Lembar Pengesahan Surakarta, 11 Mei 2018 Asisten Praktikum,



Praktikan,



Fitri Susanti K4315023



LAMPIRAN (Dokumentasi Hasil Pengamatan)