Irena S.A_ Struktur dn Perkembangan Hewan_Tgs Pasca.pptx
1. PERKEMBANGAN AWAL
HEWAN VERTEBRATA
Ikan, Burung, dan Mamalia
Disusun Oleh :
IRENA STEPHANI AMBARITA
MAGISTER PENDIDIKAN BIOLOGI
PASCASARJANA
UNIVERSITAS PALANGKA RAYA
29. Pertanyaan : Yosua
1. Jelaskan fungsi dari gerakan epiboly
Fungsi utama dari gerakan epiboly adalah sebagai berikut:
Pembentukan lapisan embrionik: Selama gerakan epiboly, lapisan-lapisan embrionik yang berbeda berkembang dan bergerak untuk membentuk struktur yang akan
menjadi berbagai bagian tubuh embrio. Ini termasuk lapisan endoderm, mesoderm, dan ektoderm, yang akan menjadi organ-organ dan jaringan-jaringan dalam
tubuh dewasa.
Membentuk lapisan epidermis: Epiboly juga membantu dalam pembentukan lapisan epidermis embrio, yang nantinya akan menjadi kulit dan sistem integumen
lainnya pada organisme dewasa.
Penutupan blastoporus: Blastoporus adalah bukaan di embrio awal yang akhirnya akan menjadi rongga tubuh dan sistem pencernaan. Gerakan epiboly membantu
menutup blastoporus, yang merupakan langkah kunci dalam perkembangan embrio.
Memungkinkan perkembangan organ dan sistem tubuh: Selama gerakan epiboly, sel-sel embrio berkembang menjadi berbagai jenis sel yang akan membentuk
organ dan sistem tubuh seperti sistem saraf, sistem pencernaan, sistem peredaran darah, dan banyak lagi.
Pemposisian dan strukturasi sel: Gerakan epiboly memainkan peran penting dalam pemposisian dan strukturasi sel-sel dalam lapisan embrionik, yang diperlukan
untuk perkembangan yang tepat dari organisme.
30. Pertanyaan : Indah Permatasari
1. Apa peran struktur utama seperti notokorda dalam gastrulasi katak dan bagaimana involusi
dan invaginasi berkontribusi pada pembentukan notokorda ?
2. Bagaimana proses perkembangan awal hewan vertebrata, termasuk perkembangan embrio
dan evolusi yang memungkinkan kemunculan struktur anatomi seperti notokord, neural crest
dan sistem saraf pusat pada kelompok ini.
1.a. Proses gastrulasi embrio katak menghasilkan notokord di
sepanjang sumbu dorsal embrio untuk memberikan dukungan
mekanis dan mengatur perkembangan sel-sel di sekitarnya.
Notokord akan berdiferensiasi membentuk sistem rangka.
Lapisan mesodermal pada notokord akan membentuk otot dan
pembentukan sistem saraf.
1.b. Involusi: Sel-sel yang berasal dari lapisan epidermis (ektoderm)
bergerak ke dalam embrio dan mengalami perubahan bentuk
dan migrasi ke arah tengah embrio. Sedangkan invaginasi:
sekelompok sel di permukaan epidermis menggumpal dan
membentuk lipatan dorsalan. Lipatan dorsalan kemudian
masuk ke dalam embrio, membentuk kantong endodermal.
Pembentukan notokorda: Selama perkembangan embrio
selanjutnya, kantong endodermal yang terbentuk selama
invaginasi berubah menjadi notokorda.
2. Perkembangan vertebrata dimulai dengan pembentukan blastula,
sel-sel mengalami pembelahan mitosis termasuk gastrulasi.
Evolusi Struktur Anatomi:
● Notokord: memberikan dukungan mekanis, berperan dalam
perkembangan tulang belakang, dan bertindak sebagai sumber
sinyal yang mengatur pembentukan sistem saraf pusat.
● Neural Crest: memberikan kemampuan pembentukan berbagai
jenis jaringan, termasuk sel saraf perifer, tulang dan tulang rawan
kepala, dan sebagian besar sel pigment dalam kulit dan rambut.
● Sistem Saraf Pusat: Pembentukan sistem saraf pusat pada
vertebrata melibatkan proses neurogenesis yang menghasilkan
sel-sel saraf pusat, termasuk otak dan sumsum tulang belakang.
Notokord dan interaksi dengan sel-sel mesodermal lainnya
berperan dalam pengaturan perkembangan sistem saraf pusat.
31. Pertanyaan : Edy Prasetyo
1. Bagaimana perbandingan proses gastrulasi pada amfibi tertentu seperti katak dan salamander
mencerminkan variasi dalam evolusi perkembangan embrio di dalam kelas amphibia ?
2. Bagaimana migrasi sel-sel dan pembentukan lapisan-lapisan jaringan selama gastrulasi pada
embrio burung, khususnya pada spesies yang berkembang dengan cangkang telur, seperti ayam,
berperan dalam pembentukan sistem saraf pusat yang sangat berkembang dalam perkembangan
awal mereka ?
1. Perbandingan proses gastrukasi pada amfibi (katak dan salamander)
Katak (Order Anura):
● Proses gastrulasi pada katak menghasilkan tiga lapisan embrionik utama:
endoderm, mesoderm, dan ektoderm.
● Blastula mengalami pembentukan blastoporus di salah satu ujungnya, yang
nantinya akan menjadi mulut embrio. Ini disebut gastrulasi laringeal (laryngeal
gastrulation).
Salamander (Order Caudata):
● Proses gastrulasi bervariasi tergantung pada spesiesnya.
● Beberapa spesies salamander mengalami gastrulasi laringeal, mirip dengan
katak, yang menghasilkan tiga lapisan embrionik.
● Namun, beberapa spesies salamander mengalami gastrulasi blastemal, yang
melibatkan pembentukan lipatan pada blastula dan pembentukan struktur yang
disebut "blastemal plug."
Perbedaan dalam proses gastrulasi antara katak dan salamander mencerminkan
variasi evolusi dalam kelas Amphibia. Variasi ini mungkin merupakan hasil adaptasi
terhadap lingkungan hidup yang berbeda.
2. Proses perkembangan sistem saraf pusat:
Pembentukan lapisan-lapisan embrionik:
● Selama tahap gastrulasi, embrio ayam mengalami pembentukan tiga lapisan
embrionik: endoderm, mesoderm, dan ektoderm.
● Lapisan ektoderm adalah lapisan yang akan membentuk sistem saraf pusat,
termasuk otak dan sumsum tulang belakang.
Pembentukan lapisan neurektoderm:
● Lapisan ektoderm, terdapat pembentukan lapisan neurektoderm. Neurektoderm
akan memberi asal kepada sel-sel saraf dan struktur saraf pusat.
Pembentukan tabung saraf:
● Sel-sel neurektoderm akan berkumpul dan membentuk tabung saraf, sebagai
struktur awal sistem saraf pusat.
● Tabung saraf akan berkembang menjadi sistem saraf pusat yang kompleks,
termasuk otak dan sumsum tulang belakang.
Migrasi sel-sel saraf:
● Selama perkembangan embrio, sel-sel saraf di dalam tabung saraf akan
mengalami migrasi ke berbagai lokasi dalam embrio.
● Sel-sel saraf ini akan berpencar dan membentuk berbagai bagian dari sistem
saraf pusat, termasuk otak besar, otak kecil, dan berbagai bagian lainnya.
32. Pertanyaan : Ina Shaity
1. Bagaimana pembelahan sel berkontribusi pada pembentukan struktur dan organ pada ikan yang
berkembang ?
• Pertumbuhan dan perkembangan: Selama tahap embrio dan larva ikan, sel-sel mengalami
pembelahan mitosis, yang menghasilkan lebih banyak sel yang kemudian berkembang menjadi
berbagai jaringan dan organ.
• Pembentukan organ: Selama perkembangan embrio, sel-sel berkembang menjadi berbagai jenis sel
yang membentuk organ-organ ikan, sehingga berperan memperbanyak sel-sel yang akan
membentuk organ-organ inti.
• Regenerasi: Beberapa spesies ikan memiliki kemampuan meregenerasi bagian-bagian tubuh yang
hilang, seperti sirip. Sel-sel yang berada di sekitar area yang rusak mengalami pembelahan
membentuk jaringan baru dan memulihkan fungsi organ yang hilang.
• Pemeliharaan dan perbaikan: Sel-sel pada organ-organ ikan, seperti kulit, otot, dan insang, terus-
menerus mengalami pembelahan untuk memelihara dan memperbaiki jaringan yang ada.
• Reproduksi: Sel-sel reproduksi mengalami pembelahan meiosis, yang menghasilkan sel-sel
reproduksi yang kemudian bergabung untuk membentuk embrio baru.
33. Pertanyaan : Ririn
1. Apa yang menyebabkan bibir blastopore dorsal berbeda dengan daerah embrio lainnya ?
2. Apa yang memicu inisiasi pembelahan pada telur ikan ?
1. Beberapa faktor penyebab bibir blastopore dorsal berbeda dengan
daerah embrio lainnya :
• Spesifikasi sel: Sel-sel di daerah blastopore dorsal memiliki
spesifikasi sel tertentu yang mengarah pada pembentukan jaringan-
jaringan yang akan membentuk punggung atau bagian dorsal dari
organisme. Hal ini dipengaruhi oleh sinyal-sinyal molekul yang
terlibat dalam perkembangan embrio.
• Peran dalam pembentukan sumbu dorsal-ventral: Bibir blastopore
dorsal berfungsi sebagai titik awal untuk menentukan poros dorsal-
ventral dalam perkembangan embrio sebagai area perkembangan
organ dan struktur utama, seperti sistem saraf, tulang belakang, dan
otot.
• Differensiasi sel: Sel-sel di daerah bibir blastopore dorsal akan
mengalami diferensiasi menjadi berbagai jenis sel yang akan
membentuk jaringan dan organ di bagian dorsal tubuh, seperti
sistem saraf pusat.
• Pola ekspresi gen: Ekspresi gen tertentu diatur secara berbeda di
daerah bibir blastopore dorsal dibandingkan dengan daerah lain
dalam embrio. Ini mengarah pada perbedaan dalam perkembangan
dan diferensiasi sel di sepanjang poros dorsal-ventral.
2. Beberapa faktor yang memicu inisiasi pembelahan pada telur ikan :
• Aktivasi spermatozoa: Pembuahan memicu inisiasi pembelahan pada
telur ikan. Ketika sel sperma menyatu dengan sel telur (ovum), terjadi
aktivasi yang mengirim sinyal ke sel telur untuk memulai pembelahan.
• Reaksi penetran: Setelah spermatozoa memasuki sel telur, sel telur
biasanya mengalami reaksi penetran, yang melibatkan perubahan dalam
membran sel telur yang mencegah penetrasi sperma lainnya.
• Aktivasi ion kalsium: Aktivasi ion kalsium dalam sitoplasma sel telur
adalah salah satu sinyal penting yang memicu inisiasi pembelahan.
Penetrasi sperma memicu lonjakan ion kalsium.
• Pembentukan fusuma: Fusuma adalah membran fertilisasi yang muncul
di sekitar sperma yang masuk ke dalam sel telur. Ini adalah struktur
penting yang melibatkan komponen sitoskeleton dan membran sel yang
membantu mengatur pembelahan sel dan mencegah pembuahan ganda.
• Aktivasi enzimatik: Setelah penetrasi sperma, terjadi aktivasi enzimatik
yang melibatkan enzim-enzim dalam sel telur. Ini membantu mengatur
proses pembelahan sel selanjutnya dan menciptakan lingkungan yang
mendukung pembentukan embrio.
34. Pertanyaan : Oco Darlin Sari
1. Apa yang membedakan perkembangan awal ikan dari perkembangan awal vertebrata darat sepertii
amfibi atau reptil ?
• Lingkungan Hidup:
a. Ikan hidup di lingkungan air, seperti sungai, danau, atau lautan. Telur ikan, umumnya, pembuahan sel telur dan perkembangan embrio
terjadi di dalam air.
b. Amfibi, seperti katak, mengalami metamorfosis dari tahap larva yang hidup di air ke tahap dewasa yang hidup di darat. Telur amfibi
biasanya diletakkan di air atau di lingkungan yang lembab.
c. Reptil, seperti kura-kura, bertelur dan perkembangan embrio terjadi di dalam telur yang diletakkan di darat.
• Struktur Telur:
a. Telur ikan seringkali mengandung banyak kuning telur yang berfungsi sebagai sumber nutrisi untuk embrio. Telur ini biasanya tidak
memiliki cangkang keras dan tetap terendam di air.
b. Telur amfibi memiliki kuning telur, tetapi mereka dapat memiliki cangkang gelap dan biasanya diletakkan di air atau di lingkungan yang
lembab.
c. Telur reptil memiliki cangkang keras yang melindungi embrio dari lingkungan yang keras dan kering.
• Metamorfosis:
a. Ikan umumnya tidak mengalami metamorfosis. Mereka berkembang menjadi bentuk dewasa yang mirip dengan bentuk larva mereka.
b. Amfibi mengalami metamorfosis yang mencakup perubahan drastis sebagai larva air dan berkembang menjadi dewasa yang hidup di
darat.
c. Reptil berkembang menjadi dewasa yang lebih mirip dengan bentuk embrio mereka dan tidak mengalami metamorfosis seperti amfibi.
• Pernafasan:
a. Ikan bernafas melalui insang, yang mereka gunakan sepanjang hidup mereka.
b. Amfibi mengalami perubahan pernafasan dari insang saat larva menjadi paru-paru saat dewasa, saat mereka hidup di darat.
c. Reptil dewasa bernapas dengan paru-paru dan tidak pernah bernafas melalui insang.
35. Pertanyaan : Ika Selasiani
1. Bagaimana peran interaksi genetik dan sinyal molekul dalam mengatur pergerakan sel-sel pada
perkembangan awal hewan ?
Berikut cara interaksi genetik dan sinyal molekuler berperan dalam mengatur pergerakan sel-sel:
1. Differensiasi sel: Sel-sel embrio awal mengembangkan berbagai jenis sel yang membentuk berbagai jaringan dan organ.
Gen-gen dalam sel mengatur proses differensiasi sel melalui ekspresi gen untuk mengadopsi identitas tertentu.
2. Pola ekspresi gen: Pola ekspresi gen berbeda di setiap lokasi dalam embrio, mengatur pergerakan sel dan perkembangan
organ. Gen-gen tertentu mengontrol kemampuan sel untuk berpindah, berubah bentuk, atau menempel pada sel lain.
3. Sinyal sel-sel: Sel-sel embrio berkomunikasi satu sama lain melalui sinyal molekuler. Sinyal ini memandu pergerakan sel
mengidentifikasi posisi relatif dalam embrio dan mengkoordinasikan perkembangan selanjutnya.
4. Adhesi seluler: Protein adhesi seluler, seperti kademherin, integrin, dan sel-sel adhesi lainnya, memungkinkan sel-sel untuk
berinteraksi dan menempel satu sama lain. Interaksi ini penting membentuk struktur sel yang bergerak dan berinteraksi.
5. Migrasi seluler: Migrasi seluler dikendalikan oleh sinyal yang mempengaruhi kemampuan sel untuk berkontraksi, mengubah
bentuk, dan bergerak ke arah tertentu.
6. Pembentukan morfogen: Morfogen adalah molekul sinyal yang mempengaruhi perbedaan sel dalam jarak tertentu dari
sumber sinyal. Morfogen membentuk pola dalam embrio dengan mengoordinasikan ekspresi gen dan pergerakan sel dalam
cara yang sangat teratur.
7. Interaksi jaringan: Selama perkembangan awal hewan, berbagai jaringan dan organ berkembang dalam konteks yang sangat
terkoordinasi. Interaksi genetik dan sinyal molekuler memungkinkan berbagai jaringan untuk berkomunikasi dan berinteraksi
satu sama lain untuk membentuk struktur tubuh yang utuh.
