Gastrulasi dan Neurulasi pada Reproduksi Hewan

Gastrulasi Pada Hewan

Gastrulasi meliputi proses pergerakan sel-sel yang berakibat pada reorganisasi masif embrio hewan, yang pada awalnya berbentuk bola (blastula), menjadi organisme yang memiliki beberapa lapisan sel. Pada proses ini, kumpulan sel yang terletak dipermukaan cenderung bergerak kedalam.

Tujuan utama dari gastrulasi adalah untuk membentuk primary germ layer yang terdiri dari endoderm, mesoderm, dan ectoderm. Endoderm, merupakan lapisan embrio paling dalam, membentuk saluran pencernaan serta organ dalam lain. Ektoderm, lapisan terluar, berkembang menjadi jaringan kulit, otak dan sistem syaraf. sedangkan mesoderm, lapisan sel bagian tengah, membentuk jaringan otot, tulang dan sistem pernafasan (Gambar 1).

Peta nasib tiga lapisan sel embrio

Peta nasib tiga lapisan sel embrio

Pada gambar peta nasib embrio Xenopus berikut dapat disimpulkan bahwa sel-sel yang akan berkembang menjadi ektoderm berwarna hijau dan biru. Sedangkan sel-sel yang akan menjadi endoderm berwarna merah. Perhatikan pula, bahwa letak endoderm tidak seperti arti termonologi dari endoderm (endo= dalam), endoderm tidak benar-benar lapisan terdalam dari embrio!

Gastrulasi pada hewan

Peta nasib blastula Xenopus

Pergerakan dan Perubahan Bentuk Sel Saat Gastrulasi

Pada saat gastrulasi pada hewan berlangsung, terdapat beberapa pergerakan dan perubahan bentuk yang menentukan jenis lapisan sel yang terbentuk. Perubahan tersebut antara lain:

  • Invaginasi: Pelipatan kearah dalam pada suatu lapisan embrio
  • Ingresi: Pergerakan sel individual yang memasuki suatu ruang atau lapisan lain secara bebas
  • Involusi: Pelipatan suatu lapisan sel embrio yang membentuk lapisan baru tepat dibawah asal lapisan tersebut.
  • Epiboli: Penyebaran/ekstensi sel embrio, sel yang terbentuk tampak lebih tipis dan memanjang
  • Interkalasi: Fusi dua lapis jaringan embrio menjadi selapis sel yang lebih luas/panjang dengan pola tidak beraturan
  • Ekstensi Konvergen: Mirip interkalasi, namun posisi sel yang berfusi lebih beraturan.

Untuk lebih memahami proses tersebut, perhatikan gambar berikut

Pergerakan sel selama gastrulasi

Pergerakan sel selama gastrulasi

pergerakan sel selama pembentukan gastrula

Pergerakan sel selama pembentukan gastrula

Gastrulasi Pada Sea Urchin (Bulu Babi)

Proses lengkap gastrulasi Sea Urchin dapat dilihat pada gambar berikut

Proses gastrulasi pada sea urchin
Proses gastrulasi pada sea urchin

Gastrulasi pada Sea Urchin

Pada gambar tersebut, terlihat bahwa proses gastrulasi bulu babi dimulai dengann invaginasi blastoderm pada kutub vegetal dan membentuk alchenteron. Sedangkan sel-sel blastoderm lain beringresi dan membentuk jaringan mesenkim primer (primary mesenchim). Sel-sel pada bagian alchenteron berelongasi (bertambah tebal dan panjang) hingga menyentuh bagian ektoderm. Pada bagian tersebut akan terbentuk mulut. Sedangkan sel-sel mesenkim primer pada bagian pertemuan alchenteron dan ektoderm tersebut membentuk mesenkim sekunder dan berkembang lebih lanjut menjadi mesoderm.

Gastrulasi Pada Amfibia

Gastrulasi pada amfibia dimulai dengan berinvaginasinya sel-sel blastoderm pada bagian ekuator yang berdekatan dengan daerah grey crescent. Proses tersebut menghasilkan celah blastoporus, blastoporus memiliki tepi yang disebut bibir blastoporus. Selanjutnya, sel-sel marginal blastula amfibia akan mengalami involusi serta epiboli kearah blastoporus dan bergerak melapisi sepanjang permukaan dalam blastula. Sel-sel yang melewati blastoporus mengalami perubahan antara lain:

  • Endoderm menjadi sel-sel faring dan usus depan
  • Bakal Mesoderm kepala yang diikuti oleh sel korda mesoderm. Korda mesoderm pada akhirnya akan membentuk notochord

Akibat involusi dan epiboli sel-sel marginal tersebut, rongga blastula akan terdorong pada sisi berlawanan dengan bibir blastoporus. Involusi yang terus berlangsung memicu pembentukan bibir lateral dan bibir ventral hingga sel-sel pembentuk lapisan endoderm dan mesoderm masuk lebih banyak. Proses tersebut dilanjutkan dengan pembentukan cincin dari bibir ventral, dorsal dan lateral blastoporus yang mengelilingi sel-sel endoderm besar yang masih berada di permukaan. Akibat pembesaran gastrocoel dari aktivitas sel-sel embrio tersebut, sebagian vitelus keluar dan membentuk sumbat yolk (yolk plug). Pada akhir tahapan gastrulasi, seluruh bakal endoderm telah berada dalam tubuh embrio dan terbungkus oleh mesoderm dan pada bagian terluar terbungkus oleh ektoderm.

Proses Pembentukan Gastrula Pada Amfibia

Proses Pembentukan Gastrula Pada Amfibia

Neurulasi

Neurulasi adalah proses terbentuknya bumbung neural pada embrio. Pada awal tahapan ini, embrio cenderung berbentuk tabung dan disebut tahap neurula. Pada tiga kelompok hewan vertebrata (Amfibi, aves dan mamalia) proses neurulasi memiliki kemiripan. Hingga pada artikel ini akan dibahas sekaligus.

Tahapan neurulasi tersebut antara lain:

  1. Notochord menginduksi ektoderm diatasnya, hingga lapisan ektoderm tersebut mengalami perubahan bentuk (dari bentuk epitelium yang kubus menjadi kolumnar dan lebih tebal). Bagian yang mengalami penebalan itu disebut neural plate
  2. Bagian tepi dari neural plate tumbuh kearah atas dan menyebabkan neural plate nampak melipat dan membentuk lipatan yang disebut neural fold dan parit yang sebut neural groove. 
  3. Pada perkembangan selanjutnya, tepi neural fold menyatu. Proses tersebut mengubah neural plate yang awalnya datar menjadi bentukan mirip tabung yang disebut neural tube. Pada proses tersebut juga dihasilkan lapisan yang disebut neural crest. 
Tahapan Neurulasi

Gambar Tahapan Neurulasi:Perubahan anatomi embrio saat neurulasi

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *