Rabu, 02 Januari 2013

PERTUMBUHAN DAN PERKEMBANGAN ORGANISME


PERTUMBUHAN HEWAN


Pertumbuhan pada hewan dibagi menjadi 2 fase, yaitu :
  1. Fase Embrionik
  2. Fase Pasca Embryonik
FASE EMBRYONIK
  • Fase Embryonik adalah fase pertumbuhan zigot hingga terbentuknya embrio. 
  • Fase ini meliputi beberapa tahapan.Yaitu 
  1. Cleavage ( Pembelahan )
  2. Gastrulasi
  3. Morfogenesis
  4. Defrensiasi dan Specialisasi 
  5. Imbas Embryonik 
CLEAVAGE

Fase Pembelahan (Cleavage) dan Blastulasi
  • Pembelahan zigot membelah (mitosis) menjadi banyak blastomer. Blastomer berkumpul membentuk seperti buah arbei disebut Morula
  • Morula mempunyai 2 kutub, yaitu :
  1. kutub hewan (animal pole)
  2. kutub tumbuhan (vegetal pole) 
  • Blastulasi sel-sel morula membelah dan "arbei" morula membentuk rongga (blastocoel) yang berisi air, disebut Blastula. 
GASTRULASI

Gastrulasi Adalah proses perubahan blastula menjadi gastrula. 
  • Pada fase Gastrula ini terjadi hal hal antara lain :
  1. blastocoel mengempis atau bahkan menghilang
  2. terbentuk lubang blastopole ⇒ akan berkembang menjadi anus
  3. terbentuk ruang, yaitu gastrocoel (Archenteron) ⇒ akan berkembang menjadi saluran pencernaan
  4. terbentuk 3 lapisan embrionik : ektoderm, mesoderm dan endoderm 
  • Berdasarkan jumlah lapisan embrional, hewan dikelompokkan menjadi:
  1. Hewan diploblastik : memiliki 2 lapisan embrional, ektoderm dan endoderm , Contoh pada hewan Porifera dan Coelenterata 
  2. Hewan triploblastik : memiliki ketiga lapisan embrional 
  • Kelompok hewan Triloblastik ini ini dibagi dalam tingkatan yaitu 
  1. Triploblastik aselomata : tak memiliki rongga tubuh contoh Cacing Platyhelminthes
  2. Triploblastik pseudoselomata : memiliki rongga tubuh yang semu : Cacing Nemathelminthes : Cacing tambang , cacing perut , Cacing filaria , Cacing Kremi dll
  3. Triploblastik selomata: memiliki rongga tubuh yang sesungguhnya, yaitu basil pelipatan mesoderm misalnya kelompok : Anelida , Mollusca , Echinodermata , Arthropoda , Chordata ( Vertebrata PARAM) 


MORFOGENESIS

Morfogenesis Proses pertumbuhan, perkembangan dan diferensiasi menjadi organ, sistem organ dan organisme.

  • Terjadi defrensiasi
  • Terjadi Specialisasi
  • Organogenesis

DEFRENSIASI DAN SPECIALISASI

  • Diferensiasi ⇒ jaringan/lapisan embrionik akan berkembang menjadi berbagai organ dan sistem organ.
  • Spesialisasi ⇒ setiap jaringan akan mempunyai bentuk, struktur dan fungsinya masing-masing. 
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.

Contohnya :
  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.

IMBAS EMBRYONIK
  • Imbas Embrionik adalah Diferensiasi dari suatu lapisan embrionik mempengaruhi dan dipengaruhi oleh diferensiasi lapisan embrionik lain. jadi terjadi pengaruh dua lapisan dinding tubuh embrio dalam pembentukan satu organ tubuh pada makhluk hidup.

Contohnya :
  • Lapisan mesoderm dengan lapisan ektoderm yang keduanya mempengaruhi dalam pembentukan kelopak mata.

PERTUMBUHAN MANUSIA
  • Setelah peristiwa fertilisasi terbentuk zygote
  • Zygote akan berkembang menjadi embrio yang sempurna dan embrio akan tertanam pada dinding uterus ibu.
  • Hal ini terjadi masa 6 – 12 hari setelah proses fertilisasi.
  • Sel-sel embrio yang sedang tumbuh mulai memproduksi hormon yang disebut dengan HCG atau Human Chorionic Gonadotropin
  • Oleh karena itu adanya Hormon ini di urine / darah sering digunakan untuk bahan yang terdeteksi oleh kebanyakan tes kehamilan.
  • HCG membuat hormon keibuan untuk mengganggu siklus menstruasi normal, membuat proses kehamilan jadi berlanjut.

PERKEMBANGAN BAYI
Janin akan mendapatkan nutrisi melalui plasenta/ari-ari. Embrio dilindungi oleh selaput-selaput yaitu :
  1. Amnion yaitu selaput yang berhubungan langsung dengan embrio dan menghasilkan cairan ketuban. Berfungsi untuk melindungi embrio dari guncangan.
  2. Korion yaitu selaput yang terdapat diluar amnion dan membentuk jonjot yang menghubungkan dengan dinding utama uterus. Bagian dalamnya terdapat pembuluh darah.
  3. Alantois yaitu selaput terdapat di tali pusat dengan jaringan epithel menghilang dan pembuluh darah tetap. Berfungsi sebagai pengatur sirkulasi embrio dengan plasenta, mengangkut sari makanan dan O2, termasuk zat sisa dan CO2.
  4. Sacus vitelinus yaitu selaput yang terletak diantara plasenta dan amnion. Merupakan tempat munculnya pembuluhdarah yang pertama.



FASE PASCA EMBRYONIK MANUSIA
  • Bulan pertama : Sudah terbentuk organ-organ tubuh yang penting seperti jantung yang berbentuk pipa, sistem saraf pusat (otak yang berupa gumpalan darah) serta kulit. Embrio berukuran 0,6 cm.
  • Bulan kedua : Tangan dan kaki sudah terbentuk, alat kelamin bagian dalam, tulang rawan (cartilago). Embrio berukuran 4 cm.
  • Bulan ketiga : Seluruh organ tubuh sudah lengkap terbentuk, termasuk organ kelamin luar. Panjang embrio mencapai 7 cm dengan berat 20 gram.
  • Bulan keempat : Sudah disebut dengan janin dan janin mulai bergerak aktif. Janin mencapai berat 100 gram dengan panjang 14 cm.
  • Bulan kelima : Janin akan lebih aktif bergerak, dapat memberikan respon terhadap suara keras danmenendang. Alat kelamin janin sudah lebih nyata dan akan terlihat bila dilakukan USG (Ultra Sonographi).
  • Bulan keenam : Janin sudah dapat bergerak lebih bebas dengan memutarkan badan (posisi)
  • Bulan ketujuh : Janin bergerak dengan posisi kepala ke arah liang vagina.
  • Bulan kedelapan : Janin semakin aktif bergerak dan menendang. Berat dan panjang janin semakin bertambah, seperti panjang 35-40 cm dan berat 2500 – 3000 gram.
  • Bulan kesembilan : Posisi kepala janin sudah menghadap liang vagina. Bayi siap untuk dilahirkan.
Fase Pasca Embrionik yaitu fase pertumbuhan dan perkembangan makhluk hidup setelah masa embrio,terutama penyempurnaan alat-alat reproduksi setelah dilahirkan.
  • Pada fase ini pertumbuhan dan perkembangan yang terjadi biasanya hanya peningkatan ukuran bagian-bagian tubuh dari makhluk hidup.
  • Kecepatan pertumbuhan dari masing-masing makhluk hidup berbeda-beda satu dengan yang lain.
  • Setelah lahir disebut dengan nama bayi dan memasuki masa neonatal.
  • Fase ini memiliki beberapa tahap yaitu :

  1. Bayi dengan usia 1 – 12 bulan.
  2. Balita, dibagi lagi menjadi 2 yaitu batita dengan usia 1-3 tahun dan balita 3-5 tahun
  3. Batita Balita
  4. Anak-anak dengan usia 6 – 12 tahun
  5. Remaja dengan usia 13 – 17 tahun
  6. Pertumbuhan dan perkembangan pada masa ini disebut adolesens/akil balig.
  7. Dewasa dengan usia 18 – 50 tahun
  8. Manula dengan usia diatas 50 tahun

PASCA EMBRYONIK PADA HEWAN
  • Pasca Embryonik ini meliputi
  1. metamorfosis 
  2. regenerasi. 
METAMORFOSIS

Metamorfosis adalah perubahan bentuk secara bertingkat dari masa muda ⇒ hewan dewasa.
a. Serangga

  1. Metamorfosis tak sempurna : telur ⇒ nimfa ⇒ imago. (TNI)
  2. Metamorfosis sempurna : telur ⇒ larva ⇒ pupa ⇒ imago.(TLPI)


b. Katak
Zigot ⇒ berudu ⇒ katak muda ⇒ katak dewasa. 

REGENERASI

Regenerasi adalah kemampuan untuk memperbaiki sel, jaringan atau bagian tubuh yang rusak, hilang atau mati.
 
  1. hewan tingkat tinggi ⇒ terbatas pada jaringan
  2. hewan tingkat rendah ⇒ dapat sampai pada tingkat organ

Regenerasi meliputi tiga cara. 
  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. 
  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 .
  • Proses-proses umum yang terjadi pada regenerasi bagian yang putus ataurusak yaitu :
  1. Darah mengalir menutupi luka, kemudian membeku dan membentuk “scab”. 
  2. Epitel kulit menyebar di permukaan luka, dari bawah “scab”. Sel-sel epitel itu bergerak secara amuboid dan membutuhkan beberapa hari agar kulit lengkap menutupi luka. 
  3. Dediferensiasi sel-sel jaringan sekitar luka, sehingga jadi bersifat muda kembali dan pluripotent untuk membentuk berbagai jenis jaringan baru. Matrix tulang dan tulang rawan melarut. Sel-selnya lepas dan tersebar di bawah epitel. Serat jaringan ikat juga berdisintegrasi dan sel-selnya berdiferensiasi semua. Akhirnya tak dapat lagi dibedakan mana sel yang berasal dari tulang, tulang rawan, atau jaringan ikat disusul oleh sel-sel otot berdiferensiasi, serat myofibril hilang, inti membesar, dan sitoplasma menyempit. 
  4. Pembentukan blastema, yaitu kuncup regenerasi pada permukaan bekas luka “scab” mungkin sudah lepas waktu ini. Blastema besar dari penimbunan dari sel-sel dediferensiasi. 
  5. Proliferasi sel-sel dediferensiasi secara mitosis, proliferasi ini serentak dengan proses dediferensiasi dan memuncak pada waktu blastema dalam besarnya yang maksimal, dan waktu itu tak membesar lagi. 
  6. Rediferensiasi sel-sel dediferensiasi, serentak dengan berhentinya proliferasi sel-sel blastema itu.
  • Proses perbaikan pertama pada regenerasi ekor cicak dan kaki kecoa adalah penyembuhan luka dengan penumbuhan kulit diatas luka tersebut, kemudian suatu tunas-tunas sel yang belum berdiferensiasi terlihat. 
  • Tunas ini menyerupai rupa yang mirip dengan tunas anggota tubuh pada embrio yang sedang berkembang. 
  • Ketika waktu berlalu sel-sel dari anggota tubuh yang sedang beregenerasi diatur dan berdiferensiasi sekali lagi menjadi otot, tulang dan jaringan lajutnya yang menjadikan ekor dan kaki fungsional. 
  • Studi regenerasi mengungkapkan bahwa sel- sel dewasa dari jaringan tertentu yang telah berdiferensiasi misalnya epidermis mensintesis dan mengasilkan zat yang secara aktif menghambat mitosis sel-sel muda dari jaringan yang sama. 
  • Stadium permulaan dari regenerasi tidak ada sel-sel dewasa sehingga tidak ada penghambat pembelahan sel. 
  • Umur organisme mempengaruhi kemampuan regenerasi dengan meningkatnya umur tanpa kemampuan regenerasi lenyap tampak kemampuan regenerasi lenyap secara progesif. 
  • Kemampuan regenerasi berkurang dengan meningkatnya kompleksitas struktur dan fisiologi (Kimball, 1993).
  • Cicak mempunyai daya regenerasi pada ekornya. 
  • Regenerasi ini diikuti oleh auototomi. 
  • Autotomi adalah adaptasi yang khusus untuk membantu hewan melepaskan diri dari serangan musuh, jika predator menangkap ekornya, maka yang didapatkan hanya lah ekor itu saja bukan hewan tersebut. 
  • Autotomi merupakan perwujutan dari mutilasi diri. 
  • Setelah ekor putus, tunas regenerasi dibentuk pada permukaan yang terluka dan ini memberi kemunculan suatu ekor baru. 
  • Ekor yang baru muncul tersebut mempunyai struktur yang berbeda dengan ekor semula. Hasil regenerasi ekor itu tidak semula kembali karena ekor yang baru itu tidak mengandung notochord lagi. 
  • Kulit yang segera menutupi luka amputasi cicak akan menyebabkan regenerasi terhalang, namun jika hanya epidermis kulit yang menutup luka maka regenerasi terjadi. 
  • Hal ini menunjukkan kulit terutama kulit dermis mengandung suatu zat yang memblokir proses regenerasi .
Berdasarkan pengamatan cicak yang telah diputus ekornya dan dipelihara kurang lebih selama satu bulan mempunyai daya regenerasi sebagai berikut:
  • minggu pertama : cicak mengalami pertambahan panjang 2 mm 
  • minggu kedua : cicak mengalami pertambahan panjang 3 mm 
  • Menurut Kalthof (1996), Regenerasi tidak sempurna ditandai dengan adanya bentuk tubuh yang sama, tetapi ukurannya berbeda pada salah satu fase regenerasi. 
Faktor-faktor yang mempengaruhi petumbuhan dan perkembangan hewan dapat dibagi menjadi dua,
  1. faktor internal 
  2. Faktor eksternal. 
Faktor internal meliputi gen dan hormon.
Faktor eksternal meliputi air, makanan dan cahaya.

Faktor Internal 
  1. Hormon Hormon merupakan senyawa organik yang mengatur pertumbuhan dan perkembangan hewan adalah hormon somatotrof (hormon pertumbuhan). Bila hewan kekurangan hormon pertumbuhan, maka pertumbuhan akan terhambat sehingga badannya kerdil. Bila kelebihan hormone pertumbuhan, maka akan mengalami pertumbuhan raksasa. 
  2. Gen Gen merupakan faktor keturunan yang diwariskan dari orang tua (induk) kepada keturunannya. Gen akan mengendalikan pola pertumbuhan dan perkembangan hewan.
  3. Makanan Makanan sangat diperlukan oleh hewan maupun makhluk hidup lainnya.Makanan digunakan sebagai zat pembangun tubuh dan sumber energi. 
  4. Air Air merupakan pelarut dan media untuk terjadinya reaksi metabolisme tubuh. Reaksi metabolisme ini akan menghasilkan energi, membantu pembentukan sel-sel yang baru, dan memperbaiki sel-sel yang rusak. 
  5. Cahaya Matahari Cahaya matahari sangat diperlukan dalam pembentukan vitamin D. Vitamin itu diperlukan dalam pembentukan tulang.
  • Jadi Berdasarkan hasil pengamatan dan pembahasan maka dapat diambilkesimpulan sebagai berikut :
  1. Regenerasi adalah proses pertumbuhan dan perbaikan pada bagian organ yang hilang atau rusak. 
  2. Proses penyembuhan ekor yang terpotong dimulai dengan terjadinya pembekuan darah disekitar luka yang nantinya akan terbentuk