Perkembangan Embriologi

PERKEMBANGAN EMBRIO

I. PEDAHULUAN
Menusia diciptakan tidak secara langsung namun melalui beberapa tahap dari bertemunya seperma dan ovum,tahap pertumbuhannya baik morula,blastrula, gastrula hingga menjadi organ yng sempurna dan akhirnya lahir kedunia.Sebagaimana firman Allah dalam Al-Quran aurat Al-Hajj ayat % yang artinya“Hai manusia, jika kamu dalam keraguan tentang kebangkitan (dari kubur), Maka (ketahuilah) Sesungguhnya Kami telah menjadikan kamu dari tanah, kemudian dari setetes mani, kemudian dari segumpal darah, kemudian dari segumpal daging yang sempurna kejadiannya dan yang tidak sempurna, agar Kami jelaskan kepada kamu dan Kami tetapkan dalam rahim, apa yang Kami kehendaki sampai waktu yang sudah ditentukan, kemudian Kami keluarkan kamu sebagai bayi, kemudian (dengan berangsur- angsur) kamu sampailah kepada kedewasaan, dan di antara kamu ada yang diwafatkan dan (adapula) di antara kamu yang dipanjangkan umurnya sampai pikun, supaya Dia tidak mengetahui lagi sesuatupun yang dahulunya telah diketahuinya. dan kamu Lihat bumi ini kering, kemudian apabila telah Kami turunkan air di atasnya, hiduplah bumi itu dan suburlah dan menumbuhkan berbagai macam tumbuh-tumbuhan yang indah.”(Al-Hajj ayat 5)”

Embriogenesis merupakan proses perkembangan dari zigot dengan perkembangan organ tubuh (organogenesis), sehingga terbentuk individu yang fungsional, meliputi proses: pembelahan, blastulasi, gastrulasi, dan neurulasi. Pembelahan merupakan suatu rangkaian proses mitosis yang berlangsung berturut-turut setelah terjadi fertilisasi. Pembelahan zigot terjadi secara cepat, sehingga sel anak tidak sempat tumbuh dan sel anak makin kecil sesuai dengan tingkat perkembangannya dan agar pembelahan menghasilkan sel anak yang anak disebut morula dan sel anak disebut blastomer. Besar morula tidak jauh berbeda dengan besar zygot karena selama pembelahan berlangsung, zona pelusida tetap utuh dan blastomer-blastomer saling terikat oleh suatu kekuatan yang disebut tigmotaksis. Bila blastomer suatu blastula katak dipisahkan secara mekanik, blastomer tersebut bergerak tidak menentu dan akan melekat pada blastomer lain bila saling bersentuhan.Kecepatan pembelahan berbeda-beda tergantung dari tipe sel telur atau jumlah dan penyebaran yolk dalam sitoplasma sel telur. Makin banyak jumlah yolk makin lambat kecepatan pembelahannya.
Kecepatan pembelahan pada beberapa hewan ternak dapat diketahui berdasarkan perkiraan jumlah waktu (jam/hari) setelah ovulasi. Proses pembelahan terjadi di dalam tuba falopi dan pada akhirnya blastosis masuk ke dalam tanduk rahim. Pada waktu embrio (blastosis) sampai terakhir, cairan rahim mempunyai komposisi kimia yang berlainan dengan komposisi cairan ampula atau isthmus. Hal ini membuktikan bahwa embrio pada waktu muda (2-16 sel) memerlukan medium pertumbuhan yang khusus dan bila sudah masuk tahap lanjut (morula) medium juga harus sesuai. Cairan rahim yang terdapat dalam rahim sesuai untuk morula oleh karena itu bila embrio sampai ke dalam rahim belum berbentuk morula maka embrio ini akan mati.

II. RUMUSAN MASALAH
A. Proses Pertumbuhan Embrio

III. PEMBAHASAN
A. Proses Pertumbuhan Embrio
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 zygot dan akan melakukan pembelahan diri/pembelahan sel (cleavage) menuju pertumbuhan dan perkembangan menjadi embrio.
Tahapan pertumbuhan dan perkembangan embrio dibedakan menjadi 2 tahap yaitu :
1. Fase fertilisasi adalah pertemuan antara sel sperma dengan sel ovum dan akan menghasilkan zygote. Zygote akan melakukan pembelahan sel (cleavage).
2. 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.

1. Fase Fertilisasi
Menurut Sri Sudarwati (1990) fertilisasi merupakan proses peleburan dua macam gamet sehingga terbentuk suatu individu baru dengan sifat genetic yang berasal dari kedua parentalnya. Sedangkan menurut Wildan Yatim (1990) fertilisasi merupakan masuknya spermatozoa kedalam ovum. Setelah spermatozoa masuk, ovum dapat tumbuh menjadi individu baru.
Spermatozoa yang mengelilingi ovum akan menghasilkan enzim hialuronidase, yaitu enzim yang memecah protoplasma pelindung ovum agar dapat menembus ovum dengan sedikit lebih mudah. Enzim tersebut merusak korona radiata dan memudahkan penembusan zona pellucida hanya untuk satu sperma saja. Badan dan ekor sperma terpisah dari kepala segera setelah masuk ke dalam ovum. Segera setelah kedua sel bersatu, kumparan kutub kedua dalam inti (nukleus) ovum mengalami pembelahan meiosis kedua dan mampu bersatu dengan inti sperma, sehingga terbentuk kromosom diploid (2n).
2. Fase Embrionik
Zigot terbentuk dari hasil pertemuan ovum dengan sperma (terjadi pembuahan/fertilisasi). Kemudian zigot mengalami pertumbuhan dan perkembangan dalam beberapa tahap, yaitu pembelahan zigot, tahap morula, blastula, gastrula, dan organogenesis
a. Morula
Morula adalah suatu bentukan sel sperti bola (bulat) akibat pembelahan sel terus menerus. Keberadaan antara satu dengan sel yang lain adalah rapat

Morulasi adalah proses pembentukan morula, dimana proses ini dimulai ketika Ketika zigot telah terbentuk, dengan terbentuknya zygot maka dimulailah pembelahan mitosis pada zigot yang dikenal dengan tahapan pembelahan (cleavage).setelah itu zygot berubah bentuk dari sel tunggal menjadi sebuah masa sel yang solid/padat disebut morula.
Ampibhi
Pada amfibia, saat fertilisasi terjadi pengaturan kembali sitoplasma sel telur. Membran plasma dan korteks berotasi menuju titik tempat masuknya sperma, sehingga membuka daerah pada sitoplasma yang berbentuk pita sempit berwarna abu-abu muda (Sabit abu-abu /grey crescent).Sabit abu-abu terletak dekat ekuator berseberangan dengan tempat masuknya sperma.
Yolk cenderung menghalangi pembelahan, akibatnya pembelahan zigot pada katak terjadi lebih cepat pada belahan animal dibanding belahan vegetal, sehingga menghsilkan embrio dengan ukuran berbeda-beda. Dua pembelahan pertama terjadi secara polar (vertikal) sehingga dihasilkan empat sel memanjang dari KA ke KV. Pembelahan ketiga secara horisontal (ekuatorial), hingga dihasilkan 8 sel
Sel bulu babi (sea urchin) dan kebanyakan hewan lainnya mempunyai lebih sedikit kuning telur, tetapi masih mempunyai sumbu animal-vegetal. Karena yolk yang sedikit, maka kelajuan pembelahannya hampir sama, sehingga menghasilkan ukuran blastomer yang hampir sama. Pola pembelahan sampai tahapan delapan sel untuk golongan hewan echinodermata, chordata, dan deuterostomata memperlihatkan pola yang hampir sama dengan amfibia.
b. Blastula
Blastula adalah bentuk lanjutan dari morula yang terus mengalami pembelahan. Bentuk blastula di tandai dengan mulai adamya perubahan sel dengan mengadakan pelekukan yang tidak beraturan Di dalam blastula terdapat cairan sel yang disebut dengan Blastosoel.

Blastulasi adalah prtoses pembentukan blastula,dimana di awali dengan pembelahan morula secara terus menerus, dan terbentuklah rongga di tengah. Rimgga ini makin lama makin besar, berisi cairan.dan embrio yang memeiliki rongga ini di sebut dengan blastocoel.Dilihat dari sususnan blstomerenya blastula dibagi menjadi 3 macam, yaitu Coeloblastula, discoblastula, steroblastula.
Blastula memiliki daerah-daerah sel yang akan menjadikan bakal membentuk alat. Pada embriogenesis berikutnya daerah-daerah itu akan bergerak menyusun dari untuk menjadi lapisan-lapisan atau jeran sel tersendiri.di kenal 5 daerah bakal pembentukan alat yaitu bakal ectoderm epidermis, bakal ectoderm saraf, bakal notochord, bakal mesoderm.
1) Amphioxus
Bakal ectoderm ep[idermis dibina oleh sebagian besar daerah epiblast, ectoderm saraf berupa sabit dorsal, terletak kebawah daerah bakal ectoderm saraf, bakal mesoderm berupa sabit ventral, terletak dibawah bakal ectoderm epidermis dan disebrang sabit dorsal. Bakal endoderm dibina atas lapisan hypoblast, mengisi daerah terbawah blastula.
2) Ampibhi
Epiblast akan meliputu daerah-daerah bakal ectoderm epidermis dan saraf, mesoderm dan notochord. Sedangkan hypoblast menjadi daerah bakal endoderm.
Bakal ectoderm epidermis mengisi sebagian besar daerah epidermis berbentuk sabit yang luas. Bakal ectoderm saraf dan notochord berupa sabit juga, keduanya berdempet, bakal ectoderm saraf terletak sebelah atas. Bakal mesoderm terletak disamping sabit notochord, yang nanti akan menentukan kiri-kanan embrio. Bakal endoderm mengisi seluruh hypoblast di paling bawah blastula.
3) Aves
Epiblast akan menjadi bakal ectoderm, mesoderm dan notochord, bakal endoderm berasal dari hypoblast, yang sel-selnya tumbuh dan menyebar kebawah, kedaerah rongga blastocoel.
Bakal ectoderm epidermis mengisi daerah yang bakal menjadi enterior embrio lapisan epiblast. Bakal ectoderm saraf berupa sabit terletak diposterior ectoderm saraf. Bakal notochord dan prechorda deposterior ectoderb saraf, sedangkan bakal mesoderm di paling posterior lapisan epiblast. Prechorda, berupa lepeng, terletak persis dibakal jadi poros embrio.
4) Mamalia
Di daerah kutup animal sel-sel giat membelah, sehingga disitu terjadi penebalan, di tempat penebalan itu terjadi perpindahan sederetan sael keblastocoel, menjadi lapisan hypoblast. Dengan demikian gumpalan sel dalam menjadi empiblast. Rongga di bawah epiblast menjadi rongga archenteron. Epiblast akan menumbuhkan bakal ectoderm, notochord, dan mesoderm. Hypoblast menumbuhkan bakal endoderm.. daerah paling anterior bakal epiblast akan jadi bakal ectoderm epidermis, disusul belakangnya ectoderm saraf, lantas prechorda dan notochor, dan paling posterior bakal mesoderm.
c. Gastrula
Gastrula adalah bentukan lanjutan dari blastula yang pelekukan tubuhnya sudah semakin nyata dan mempunyai lapisan dinding tubuh embrio serta rongga tubuh. Setelah mencapai bentuk blastula, pertambahan massa sel masih terus terjadi dengan pembelahan mitosis. Akibatnya sel mendesak kebawah (ke arah kutub vegetal / vegetal pole) dan terjadilah pelipatan sel ke dalam (invaginasi). Terjadinya invaginasi membentuk sebuah lekukan yang disebut blastopore.
Gastrula pada beberapa hewan tertentu, seperti hewan tingkat rendah dan hewan tingkat tinggi, berbeda dalam hal jumlah lapisan dinding tubuh embrionya.
1) 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.
2) Diploblastik yaitu hewan yang mempunyai 2 lapisan dinding tubuh embrio, berupa ektoderm dan endoderm. Dimiliki oleh hewan tingkat rendah seperti Porifera dan Coelenterata.


Poses pembentukna gastrula disebut gastrulasi, Gastrulasi adalah pengaturan kembali sel-sel blastula, sehingga blastula akan mengalami transformasi menjadi embrio berlapis tiga (gastrula). Dimana hal ini Terjadi pelipatan sel ke dalam (invaginasi). Terjadinya invaginasi membentuk sebuah lekukan yang disebut blastopore. Sel-sel yang mengalami invaginasi tersebut terus tumbuh ke arah dalam sehingga terbentuk rongga arkenteron. Rongga ini membagi sel-sel yang tumbuh tersebut menjadi lapisan endoderm disebelah dalam dan mesoderm dibagian tengah. Lapisan bagian luar membentuk ektoderm
1) Amphioxus
Apiboli berlangsung pada seluruh bakal ectoderm, sepanjang posterior antariortubuh. Mengiringi proses membesar dan melonjongnya embrio. Terjadi invaginasi hypoblast dibagian median daerah yang berbatasan dengansabit dorsal, kearah blastocoel. Sampai bertemu dengan epiblast. Sel-sel bertambah banyak sehingga hypoblast memanjang menurut proses embryo.Involusi terjadi pada bakal notochord dari sabit dorsal, sesuai dengan gerakan hypoblast kea rah anterior, sehingga notochord akan terletak di dorso median dan persis dibawah ectoderm. Ekstensi berlangsung pada seluruh daerah bakal perbentukan alat, sehingga keseluruhan embryo memanjang dan membesar. Konvergensi berlangsung pada seluruh daerah bakal mesoderm kearah dorso-median blastopore , didaerah bibir lateral. Akhirnya mesoderm menempati kedua sisi bakal notochord yang terletak dibibir dorsal.
2) Amphibi
Epibilo berlangsung pada ectoderm serentak dengan terjadinya berbagai [roses embilo, sehingga ectoderm selalu menyeliputi seluruh embyo. Invaginasi hypoblastdi celah ytang terbentuk pada awal proses. Celah itu terletak di dsorsal, disebut bibir dorsal blastopore. Bibir vewnteral terletak disebelah berlawanan.blastopore sendiri berbentuk bundar, ditutupi sebagian besar oleh yolk plug.
3) Aves
Mula-mula terjadi pembelahan di daerah bakal median embyo dicaudal. Penebalan itu disebut primitive strek. Pada awalnya steak terbentuk di daerah posterior area pelucida, tumbuh dsari sel-sel epiblast yeng bergerak kearah median diposterior, lalu sel-sel dalam primitive sytreak itu sendori memperbanyak diri.
4) Mamalia
Awalnya yterbentuk sebuah primitive steak. Primitive streak berasal dari konvergensi epiblast.primitive sreak kemudian memmanjang , terus menumbuhkan sel-sel baru.
d. Organogenesis
Organogenesis meliputi tiga jenis perubahan morfogenetik, berupa : pelipatan, pemisahan, dan pengelompokan padat (kondensasi) dari sel-sel embrio yang berkembang. Organ yang pertama kali terbentuk pada kordata adalah tabung neuron (bumbung neuron / neural tube), dan notokord (notochord / batang skeletal) yang merupakan ciri khas dari embrio kordata.Neurulasi : proses pembentukan tabung neuron (neural tube) dan notokord pada embrio
Pembentukan nerve chord dimulai dengan sebuah lekukan yang dangkal di bagian dorsal ektoderm yang disebut neural groove yang membunjur sepanjang bidang dorsalis dari arah anterior ke posterior dan meluas pada ujung akhir dari anterior. Bagian lateral dari neural groove tersebut lebih menonjol dan disebut neural fold. Perkembangan neural groove makin tenggelam dari permukaan embrio dan neural fold saling mendekat sepanjang garis tengah dorsal. Proses ini merupakan invaginasi dari pembentukan neural tube yang kelak akan menjadi otak dan spinal chord. Neural groove dalam pertumbuhannya terus menurun ke bawah, sedangkan ektoderm pada ujung-ujung neural fold merapat satu dengan yang lainnya dan segera menutup neural groove dan terbentuklah neural tube. Pada tingkat awal, rongga dalam dari neural tube masih berhubungan dengan rongga enteron melalui neurenteric canal yang kelak akan lenyap karena enteron membentuk lubang baru yang menghubungkannya dengan dunia luar, yaitu lubang anus.
Embrio saat akhir gastrulasi dan awal neurulasi Neurulasi : lempeng neuron menggulung dan membentuk sebuah jaringan berlubang (neural tube). Jaringan pada daerah pertemuan pinggir-pinggir tabung memisah dari tabung sebagai pial neuron (neural cest). Neural cest merupakan sumber sel-sel yang akan bermigrasi untuk membentuk banyak struktur, meliputi tulang dan otot tengkorak, sel-sel pigmen kulit, sel-sel adrenal, dan ganglia periferal sistem saraf. Embrio dengan tabung neuron yang sudah selesai terbentuk, mempunyai banyak somit yang mengapi notokord.
Setelah berlangsungnya neurulasi, embriyo memulai reorganisasi membentuk embriyo yang lebih sempurna, melalui tahapan berikut:
1) Perubahan polaritas, dari kutub animal-vegetal menjadi arah anterior-posterior dari tubuh embriyo.
2) Tiga lapisan germinal (ektoderm, endoderm, mesoderm) mulai menempatkan diri untuk berkembang menjadi jaringan yang akan menjadi organ dewasa (histogenesis).
3) Ketiga lapisan germinal tersebut saling berinteraksi untuk membentuk organ dari jaringan yang sudah terbentuk (organogenesis).
Organogenesis yaitu proses pembentukan organ-organ tubuh pada makhluk hidup (hewan dan manusia). Organ yang dibentuk ini berasal dari masing-masing lapisan dinding tubuh embrio pada fase gastrula.misalmya yaitu:
1) Lapisan Ektoderm akan berdiferensiasi menjadi cor (jantung), otak (sistem saraf), integumen (kulit), rambut dan alat indera.
2) Lapisan Mesoderm akan berdiferensiasi menjadi otot, rangka (tulang/osteon), alat reproduksi (testis dan ovarium), alat peredaran darah dan alat ekskresi seperti ren.
3) Lapisan Endoderm akan berdiferensiasi menjadi alat pencernaan, kelenjar pencernaan, dan alat respirasi seperti pulmo.
Selain itu juga organ tubuh pada makhluk hidup juga bisa terbentuk dari pengaruh dua lapisan dinding tubuh embrio, misalnya : Lapisan mesoderm dengan lapisan ektoderm yang keduanya mempengaruhi dalam pembentukan kelopak mata.
Secara umum, perkembangan ketiga lapisan germinal yang terbentuk pada fase gastrula adalah sebagai berikut :
1) Ektoderm : membentuk kulit dan sistem saraf
2) Mesoderm : membentuk rangka, otot, sistem peredaran.
3) Endoderm : membentuk saluran pencernaan dan derivatnya
Pada organogenesis ada tiga periode yaitu pertumbuhan antara dan pertumbuhan akhir. Periode pertumbuhan antara jelas dapat diberi batasanya dengan periode pertumbuhan akhir pada hewan yang berberudu, seperti umumnya terdapat pada evertebrata, pisces dan amphibia. Bagi hewan itu periode vpertumbuhan antara disbut tingkat berudu (larva).Pada reptilia, aves dan mamalia tak jelas batas kedua periode.
Sel telur pada sebagian besar vertebrata mempunyai determinan sitoplasmik yang membantu menentukan sumbu tubuh dan perbedaan diantara sel-sel embrio tahap awal. Hal ini dapat dijadikan patokan menentukan letak dari masing-masing organ yang akan terbentuk.
Pada embrio manusia dan mamalia, polaritas dan pengkutuban dasar tidak dapat ditentukan hingga setelah terjadinya pembelahan dan bagaimana tepatnya sumbu embrio dibangun dan dimantapkan masih belum diketahui.
Aves
Perkembangan Tungkai pada ayam pada awalnya merupakan Kuncup tungkai /Limb Bud (berupa segumpal jaringan, tersusun dari jaringan mesoderm yang dilapisi suatu lapisan ektoderm) dengan dua daerah organizer kritis, yaitu ;
1) Tonjolan ektodermal apikal (apical ectodermal Ridge / AER)
Merupakan daerah yang menebal pada ektoderm di ujung (apikal) kuncup. Diperlukan untuk pertumbuhan keluar tungkai di sepanjang sumbu proksimal-distal dan untuk pembentukan pola di sepanjang sumbu tersebut. Sekret : beberapa keluarga protein faktor pertumbuhan fibroblas (fibroblast growth factor/FGF), yang merupakan sinyal pertumbuhan untuk pertumbuhan keluar kuncup.
2) zone of polarizing activity (ZPA) di sisi posterior
Merupakan daerah yang terletak di sisi posterior pada tempat kuncup bertaut dengan tubuh. Diperlukan untuk pembentukan pola yang tepat di sepanjang sumbu anterior-posterior tungkai.Sel-sel terdekat dengan ZPA akan menjadi struktur posterior, seperti digitatus yang homolog dengan jari kelingking manusia. Sedangkan yang terjauh akan membentuk struktur anterior, seperti struktur yang ekuivalen dengan ibu jari kita. Sekret : berupa morfogen, antara lain protein faktor pertumbuhan disebut Sonic hedgehog.


DAFTAR PUSTAKA

§ http://www.ehd.org/flash.php?mov_id=5&language=40&illustrated=1,25/04/2010/16.00
§ http://bittyduck.blogspot -dan-perkembangan-hewan.html. 04/2010/16.00
§ http://www.blogspot.com. 04/2010/16.00
§ YatimWildan Embryologi.1994.Bandung: Tarsito.