PROSES GASTRULASI PADA PERKEMBANGAN HEWAN

2.1 Pengertian Gastrulasi

Gastrulasi merupakan proses yang dinamis dimana daerah-daerah calon pembentuk organ pada blastula mengalami perubahan susunan dan organisasi baru sejalan dengan pola pembentukan organ-organ tubuh. Pada tubuh primitif embrio vertebrata pada umumnya berbentuk silindris, dibagain depan sebagian kepala, dibagian tengah sebagai badan, dan bagian belakang sebagai ekor. Penampang bagian tengah embrio terdapat 5 bumbung yang berasal dari daerah calon pembentuk organ yaitu selubung epidermal yang dalamnya terdapat bumbung neural, bumbung endoderm dan sepasang bumbung mesoderm. Semua bagian tersebut berorientasi pada sistem sumbu panjang embrio. (Sugiyanto,1996:121)

Gastrulasi adalah proses perubahan blastula menjadi gastrula, merupakan proses yang dinamis, terjadi gerakan-gerakan morfogenesis dengan tujuan memindahkan wilayah-wilayah persumtive ke tempat yang seharusnya. Gastrulasi merupakan tahapan yang kritis atau menentukan perkembangan selanjutnya.

 

(Elanurmala, 2011. Online)

 

2.2 Macam-macam gerakan morfogenik dalam gastrulasi

Macam gerakan	Keterangan	Contoh
Invaginasi	Penonjolan kedalam dari suatu lapisan sel	Pembentukan archenteron pada amphioxus
Evaginasi	Penonjolan keluar dari suatu lapisan sel	Eksogastrulasi
Involusi	Gerakan membelok dari suatu lapisan luar yang tumbuh meluas sehingga lapisan ini masuk kedalam dan meluas pada permukaan dalam	Perpindahan lapisan luar yang masuk melalui blastoporus pada amphibia
Epiboli	Gerakan dari suatu lapisan sel pada suatu permukaan (ektoderm)	Perluasan ektoderm amfibia menuju blastoporus
Ingresi	Migrasi sel-sel secara individual dari suatu permukaan masuk ke suatu area tertentu	Pembentukan mesenkim primer pada blastula bulu babi
Delaminasi	Pemisahan suatu lapisan sel menjadi dua atau lebih lapisan yang terletak paralel	Pembentukan hipoblast primer pada embrio Aves
Gerakan amoeboid	Gerakan sel-sel secara individual	Migrasi sel-sel pial neural

 (Narulita, 2012:45-46)

 

 

Gerakan yang terjadi menurut arah sumbu antara posterior dan menurut arah kiri kanan atau ke samping. Termasuk gerakan epiboli adalah perpindahan dan perluasan epidermal dan neuroektodermal.gerakan emboli meliputi proses pemasukan daerah notokorda, mesodermal, lamina prekordosis dan endodermal. Migrasi sel-sel atau lapisan sel-sel selama gastrulasi dimaksudkan untuk :

a. Menempatkan area perspektif endoderem ke dalam

b. Membungkus embrio dengan perspektif ektoderem

c. Menempakan mesoderem diatara endoderem dan ektoderem

d. Membentuk arkenteron, bakal saluran pencernaan primitif

Adanya migrasi sel-sel tersebut, menyebabkan terjadinya perubahan lingkungan mikro dan menyebabkan terjadinya perubahan perilaku sel-sel atau kumpulan sel-sel, sehingga merangsang sel-sel yang bersangkutan untuk melakukan proses differensiasi. Hasil proses diffrensiasi sel tersebut menyebabkan terbentuknya lapisan ektoderem, endoderem, dan mesoderem. Ketiga lapisan tersebut dinamakan lapisan lembaga. Karena yang terbentuk ada tiga lapisan lembaga, maka dinamakan triploblastik, misalnya pada ayam, sapi, dan manusia.

Beberapa jenis hewan pada masa perkembangan embrionalnya hanya membentuk dua lapisan lembaga, yaitu ektoderem dan endoderem. Karena hanya dua lapisan lembaga yang terbentuk, maka dinamakan diploblastik, misalnya porifera dan coelenterate. Ketiga lapisan lembaga di atas merupakan lapisan lembaga yang bersifat seluler dan pada tahap perkembangan selanjutnya akan menghasilkan berbagai tipe jaringan atau organ yang menyusun tubuh suatu organisme.

Gastrula merupakan proses terjadinya diferensiasi sehingga gen mulai berperan dalam menentukan jenis sel yang terbentuk. Pada tingkatan ini terjadi sintesis protein khusus yang bersifat struktural maupun fungsional. Pada blastula ini tersebut belum terjadi sehingga gastrula merupakan masa yang aktif. Tahapan gastrula merupakan penentuan dalam perkembangan. Apabila ekspresi gen teratur sesuai dengan pola perkembangan yang terprogram maka perkembangan hewan akan berjalan normal. (Sugiyanto,1996:122-123)

2.3 Kejadian-kejadian penting pada gastrulasi:

1.      Reorganisasi dari sel-sel embrio, dengan adanya gerakan morfogenik

2.      Kecepatan pembelahan menurun

3.      Tumbuh tidak nyata

4.      Metabolisme berubah

5.      Peran inti meningkat

6.      Disintesis protein-protein baru (Narulita, 2012:46)

2.4 Ciri-ciri umum proses gastrulasi:

1. Penataan kembali sel-sel embrio oleh gerakan morfogenetik
2. Ritme pembelahan sel diperlambat
3. Tidak terjadi tumbuh yang nyata
4. Tipe metabolisme berubah
5. Peran inti menjadi lebih besar
6. Disintesisnya protein-protein baru, melalui mRNA baru.

2.5 Tahapan gastrulasi secara umum

Dalam gastrulasi sel masih terus membelah dan memperbanyak sel. Selain terjadi perbanyakan sel, di dalam proses gastrulasi juga terjadi berbagai gerakan untuk mengatur dan menyusun deretan sesuai dengan bentuk dan susunan tubuh dari individu spesies masing-masing. Pada tingkat ini terjadi proses dinamisasi daerah-daerah bakal pembentuk alat pada blastula, diatur dan dideretkan sesuai dengan bentuk dan susunan tubuh spesies bersangkutan. (Khanifudin, 2012)

Dalam proses gastrulasi atau penggastrulan disamping terus-menerus terjadi pembelahan dan perbanyakan sel, terjadi pula berbagai macam gerakan sel didalam usaha mengatur dan menderetkan mereka sesuai dengan bentuk dan susunan tubuh individu dari spesies bersangkutan.

Ada 2 kelompok gerakan:

1. Epiboli

2. Emboli

Epiboli meruoakan gerakan melingkup, terjadi di sebelah luar embryo. Berlangsung pada bakal ektoderm epidermis dan saraf. Gerakan yang besar berlangsung menurut poros bakal anterior-posterior tubuh. Sementara bakal mesoderm dan endoderm bergerak, epiboli menyesuaikan diri sehingga ectoderm terus menyelaputi seluruh embryo.

Sedangkan emboli yaitu gerakan menyusup, terjadi di sebelah dalam embryo. Berlangsung pada daerah-daerah bakal mesoderm, notocord, pre-notocord dan endoderm. Daerah-daerah itu bergerak ke arah blastocoel. (Yatim, 1994:168-169)

2.6 Macam-macam kelompok gastrulasi pada hewan:

A.Gastrulasi kelompok I:

à Tidak mempunyai wilayah ekstraembrio melainkan seluruh bagian blastula merupakan wilayah intraembrio

à Contoh:

ü  Bulu babi

ü   Amphioxus

ü   Amfibi

B.Gastrulasi kelompok II:

à Gastrulasi berlangsung pd suatu blastula yang merupakan diskus atau keping (blastodiskus atau blastoderm) yang terdiri atas bagian intraembrio dan ekstraembrio

à Ciri khas pada kelompok ini yaitu adanya alur primitif (primitive streak)

à Contoh :

ü  Aves

ü  Mamalia

2.7  Macam-macam proses gastrulasi pada hewan:

            Pola gastrulasi ditentukan oleh struktur dan bentuk blastula akhir. Gastrulasi dari blastula bundar dan berongga (Coeloblastula) seperti pada Amphioxus dan katak. Gerakan yang baku adalah invaginasi. Blastula reptile dan Aves termasuk blastula pipih seperti cakram (diskoblastula). Gerakan yang baku adalah involusi. Pada blastula mamalia (blastosis), gerakan yang menonjol adalah gerakan proliferasi sel yang menyusup dan menyebar. Pada blastula padat (stereoblastula), gerakan yang menonjol adalah delaminasi. Proses gastrulasi dibagi menjadi dua kelompok, yaitu:

A.    Gastrulasi kelompok 1

ü  Gastrulasi pada bulu babi (Sea urchin)

Sel sel kutub vegetatif (mikromer dan tersusun epitel) mengalami ingresi kedalam blastosoel yang disebut mesenkim primer. Selanjutnya lapisan ini mengalami invaginasi membentuk arkenteron yang nantinya akan menjadi bakal saluran pencernaan.