Fase-fase perkembangan Mahluk Hidup

A.    Pengertian Embriogenesis

Embriogenesis adalah proses pembentukan dan perkembangan embrio. Proses ini merupakan tahapan perkembangan sel setelah mengalami pembuahan atau fertilisasi. Embriogenesis meliputi pembelahan sel dan pengaturan di tingkat sel. Sel pada embriogenesis disebut sebagai sel embriogenik.

Secara umum, sel embriogenik tumbuh dan berkembang melalui beberapa fase, antara lain:

·         Sel tunggal (yang telah dibuahi)

·         Blastomer

·         Blastula

·         Gastrula

·         Neurula

·         Embrio / Janin

Pemodelan embrio katak (Xenopus laevis)

Model yang sering dipakai dalam penjelasan mengenai embriogenesis terbagi menjadi beberapa golongan seperti amfibi, aves, reptil, pisces, serangga, dan mamalia, karena masing-masing mempunyai pola pertumbuhan dan perkembangan yang sedikit berbeda pada fase embrio. Model embrio yang digunakan berasal dari golongan amfibi, yaitu Xenopus laevis.

Fertilisasi hingga pembentukan Blastomer

Pada Xenopus, sel telur yang telah mengalami fertilisasi mengalami pembelahan dan membentuk banyak sel kecil yang akhirnya membentuk struktur blastomer, tanpa terjadi perubahan massa. Dengan kata lain, sel embrio katak tidak bertambah besar, hanya bertambah kompleks, berbeda dengan sel embrio manusia yang terus membesar. 12 pembelahan awal yang terjadi pada embrio katak bersifat sinkron atau bersamaan waktunya, namun membentuk struktur yang asimetris. Perbedaan pembelahan ini dipengaruhi oleh kutub yang terjadi pada sel embrio hewan, yaitu kutub animal dan kutub vegetal. Pada katak, bagian kutub vegetal yang berisi kuning telur terdapat dalam jumlah yang lebih sedikit atau membelah lebih sedikit. Sel embriogenik ini akan terus membelah dan membentuk struktur blastomer, yaitu struktur kumpulan sel yang membentuk bola padat.

B.     Pembentukan Ektoderm, Mesoderm, dan Endoderm

Blastomer akan melanjutkan pembelahan dan menambah jumlah sel. Saat jumlah sel mencukupi, sel-sel dari kutub animal akan berusaha membungkus sel dari kutub vegetal, yang disebut sebagai proses Gastrulasi, untuk menjadi prekursor awal pembentukan organ dan jaringan tubuh dewasa.

Prekursor jaringan ini mulai dapat diamati dari sejak fase blastomer, saat pembentukan kutub animal dan vegetal mulai terlihat. Prekursor jaringan ini memiliki struktur awal berupa lapisan yang akan terbentuk selama proses Gastrulasi. Lapisan tersebut dapat dibagi menjadi 3, yaitu:

·         Ektoderm             : lapisan yang akan memberi bentuk luar hewan keseluruhan dan merupakan prekursor epidermis dan sistem saraf, dibentuk dari sebagian besar kutub animal.

-          Epidermis kulit & derivat epidermal: rambut, kuku, kelenjar-kelenjar pada kulit, lapisan pada oral, nasal, anal, dan rongga vagina.

-          Jaringan syaraf dan organ-organ perasa (sensorik). Lensa mata, enamel gigi, kelenjar Hipofisa dan medula adrenal

·         Endoderm            : lapisan yang dibuat dari kutub vegetal dan merupakan prekursor usus dan organ internal, dibentuk dari sebagian besar kutub vegetal.

-          Epitel farinks, saluran pendengaran, tonsil, tiroid, para tiroid, timus, larinks, trakea, paru-paru, saluran pencernaan, vesika urinaria, uretra, dan vagina.

-          Hati dan pankreas

·         Mesoderm            : merupakan lapisan prekursor otot, jaringan penghubung, dan komponen lainnya yang akan menghubungkan antara ektoderm dan endoderm, dibentuk dari sebagian kutub animal dan kutub vegetal.

-          Otot : halus/ polos, rangka/ lurik, jantung

-          Jaringan ikat: embrionik, dewasa, tulang rawan, tulang, dan darah.

-          Lapisan dermis kulit dan lapisan dentin gigi.

-          Epitel pembuluh darah, pembuluh limfe, rongga tubuh, dan rongga persendian/ persambungan.

-          Organ reproduksi dalam.

-          Ginjal dan ureter.

-          Korteks adrenal.

Ø  Fase Blastula

Blastula terbentuk ketika sel embrio katak (struktur blastomer) terus membelah, bergerak, dan membentuk rongga pada bagian dalam (membentuk struktur bola berongga). Pada katak, rongga ini disebut blastocoel dan terisi cairan internal yang dibatasi oleh sel epitel.

·         Blastokista menempel pada endometrium (implantasi) pada 1 minggu kehamilan.

·         Trofoblast mensekresikan hormon human Chorionic Gonadotrophin (hCG), yaitu hormon yang memperkuat implantasi.

·         hCG dapat dideteksi pada urin atau darah yang mengindikasikan kehamilan.

·         hCG mulai meningkat pada 4 minggu kehamilan, mencapai puncaknya pada usia 6 minggu, dan mulai menurun setelah usia 8 minggu.

C.    Stadia Gastrulasi dan Stadia Organogenesis

1. Stadia Gastrula

Gastrulasi adalah proses perkembanganembrio, di mana sel bakalorgan yang telah terbentuk pada stadia blastula mengalami perkembanganlebih lanjut. Proses perkembangan selbakal organ ada dua, yaitu epiboli dan emboli. Epiboli adalah proses pertumbuhansel yang bergerak ke arah depan, belakang, dan ke samping dari sumbu embrio dan akan membentuk epidermal, sedangkan emboli adalah proses pertumbuhan sel yang bergerak ke arah dalam terutama di ujung sumbu embrio. Stadia gastrula ini merupakan proses pembentukan ketiga daun kecambah yaitu ektoderm, mesoderm dan endoderm. Pada proses gastrula ini terjadi perpindahan ektoderm, mesoderm, endoderm, dan notochord menuju tempat yang definitif. Pada periode ini erat hubungannya dengan proses pembentukan susunan syaraf. Gastrulasi berakhir pada saat kuning telur telah tertutupi oleh lapisan sel. Beberapa jaringan mesoderm yang berada di sepanjang kedua sisi notochorddisusun menjadi segmen-segmen yang disebut somit yaitu ruas yang terdapat pada embrio. (Lagler et al. 1962).

 

2. Stadia Organogenesis

Organogenesis merupakan stadia terakhir dari proses perkembangan embrio. Stadia ini merupakan proses pembentukan organ-organ tubuh makhluk hidup yang sedang berkembang. Dalam proses organogenesis terbentuk berturut- turut bakal organ yaitu syaraf, notochorda, mata, somit, rongga kuffer, kantong alfaktori, rongga ginjal, usus, tulang subnotochord, linea lateralis, jantung, aorta, insang, infundibullum, dan lipatan-lipatan sirip. Sistem organ-organ tubuh berasal dari tiga buah daun kecambah, yaitu ektodermal, endodermal, dan mesodermal. Pada ektodermal akan membentuk organ-organ susunan (sistem) saraf dan epidermis kulit. Endodermal akan membentuk saluran pencernaan beserta kelenjar-kelenjar pencernaan dan alat pernafasan, dan mesodermal akan membentuk rangka, otot, alat-alat peredaran darah, alat eksresi, alat- alat reproduksi, dan korium (chorium) kulit. Jika proses organogenesis ini telah sempurna maka akan dilanjutkan dengan proses penetasan telur. (Lagler et al. 1962).

a.       Lapisan Ektoderm akan berdiferensiasi menjadi cor (jantung), otak (sistem saraf), integumen (kulit), rambut dan alat indera.

b.      Lapisan Mesoderm akan berdiferensiasi menjadi otot, rangka (tulang/osteon), alat reproduksi (testis dan ovarium), alat peredaran darah dan alat ekskresi seperti ren.

c.       Lapisan Endoderm akan berdiferensiasi menjadi alat pencernaan, kelenjar pencernaan, dan alat respirasi seperti pulmo.

Imbas embrionik yaitu 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 dan perkembangan manusia

Setelah peristiwa fertilisasi, 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 (Human Chorionic Gonadotropin), yaitu bahan yang terdeteksi oleh kebanyakan tes kehamilan.

HCG membuat hormon keibuan untuk mengganggu siklus menstruasi normal, membuat proses kehamilan jadi berlanjut.

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.

§  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 dan menendang. 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. (Sumber : http://images.google.co.id/images?hl=id&q=manusia&gbv=2)

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 :

a.       Bayi dengan usia 1 – 12 bulan.

b.      Balita, dibagi lagi menjadi 2 yaitu batita dengan usia 1-3 tahun dan balita 3-5 tahun. (Batita Balita)

c.       Anak-anak dengan usia 6 – 12 tahun

d.      Remaja dengan usia 13 – 17 tahun

(Pertumbuhan dan perkembangan pada masa ini disebut adolesens/akil     balig).

e.       Dewasa dengan usia 18 – 50 tahun

f.       Manula dengan usia diatas 50 tahun

Saat blastula terus mengalami pembelahan dan pertambahan jumlah sel, kutub animal akan berusaha membungkus kutub vegetal dengan bergerak dan melakukan invaginasi, yang sering disebut sebagai proses gastrulasi.

Gastrulasi ini berlangsung dengan urutan kronologis sebagai berikut:

a.       Pembentukan blastopore (saluran invaginasi)

b.      Pembentukan lapisan ektoderm, mesoderm, dan endoderm.

c.       Selanjutnya sel bermigrasi dan berkohesi dengan bantuan senyawa cadherin dan integrin

D.    Fase Neurula dan pembentukan janin

Fase gastrula ini dilanjutkan dengan:

a.       Pembentukan neurula dan notochord (pembentukan batang mesoderm sepanjang tubuh calon janin yang nantinya menjadi vertebra / tulang belakang)

b.      Pembentukan janin (diferensiasi sel saraf, organ, jaringan lainnya)

Setelah seluruh fase berlangsung, sel terus tumbuh dan berkembang sampai keluar dari rahim atau telur dan menjadi organisme dewasa, lalu menghasilkan sel gamet dan melakukan pembuahan sel, dan siklus ini pun terulang kembali.