Latar Belakang
Perkembangan Embrio – Pengertian, Proses, Fase, Tahap & Gambar – Reproduksi adalah suatu proses perkembangbiakan makluk hidup yang dimulai dari bertemunya sel telur yang dilepaskan oleh ovarium dengan sepermatozoa yang dihasilkan oleh testis sehingga dari proses tersebut terbentuk suatu makluk hidup baru yang disebut dengan zigot yang kemudian kondisi tersebut disusul oleh terjadinya kebuntingan serta berakhir dengan kelahiran ( anonymous 2008 ).
Dewasa ini usaha peternakan di Indonesia hampir selalu menghadapi kendala, yang mengakibatkan produktivitas ternak masih rendah. Salah satu kendala tersebut adalah masih banyak kasus gangguan reproduksi menuju kepada adanya kemajiran ternak betina. Hal ini ditandai dengan rendahnya angka kelahiran pada ternak tersebut (Hardjopranjoto, 1995). Angka kelahiran dan pertambahan populasi ternak adalah masalah reproduksi atau perkembangbiakan ternak. Penurunan angka kelahiran dan penurunan populasi ternak terutama dipengaruhi oleh efisiensi reproduksi atau kesuburan yang rendah dan kematian prenatal (Toelihere, 1981).
Lama satu siklus birahi merupakan proporsi lama kebuntingan yang penting dan bila satu siklus hilang karena ketidakberhasilan pembuahan ini merupakan kerugian ekonomi pada sistem produksi yang intensif dan hilangnya siklus kedua karena kegagalan dalam mendeteksi dan menginseminasi kembali hewan yang tidak bunting juga dapat merugikan dalam segi ekonomi (Hunter, 1981).
Secara ideal hanya sapi-sapi betina dan pejantan yang normal, sehat dan sangat fertil yang harus dikawinkan, akan tetapi sapi betina maupun sapi jantan mempunyai kesuburan yang berbeda-beda. Apabila sapi betina kurang subur maka kesuburan pejantan menjadi sangat penting (Toelihere, 1981).
Yang selanjutnya pada zigot tersebut bertumbuh dan berkembang menjadi embrio semacam bahan yang siap menjadi manusia mini, janin dan siap untuk menantang dunia. Dalam proses perkembangan embrio pada manusia, seutuhnya terjadi di dalam tubuh induk betina. Manusia ialah organism vivipar yakni melahirkan. Dalam proses embriogenesis yang berlangsung di dalam tubuh induk ini memerlukan waktu sekitar 9 minggu 10 hari atau sekitar 38 minggu untuk embrio ( janin ) yang mencapai perkembangan sempurna dan siap untuk dilahirkan. Nah berikut ini terkait perkembangan embrio ( embriogenesis ) pada manusia.
Proses perkembangan embrio
Periode Embrio/organogenesis, Suatu periode ketika sel-sel berada dalam proses pembentukan organ-organ spesifik dalam tubuh embrio. Merupakan periode dimulainya implantasi sampai saat dimulainya pembentukan organ tubuh bagian dalam. Pada sapi berkisar hari ke 12-45, kucing 6-24, dan kuda 12-50 setelah fertilisasi. Selama periode ini akan terbentuk lamina germinativa selaput embrionik dan organ tubuh (Toelihere,1979). Pada periode ini meliputi pembentukan:
Baca Juga : Sporozoa Adalah
Lapisan-lapisan lembaga (germ layer)
Endoderm (Lapisan germ yang paling dalam)
- Pertama tampak ketika suatu lapisan sel tunggal terdorong keluar dari inner cell mass dan tumbuh mengelilingi blastokul
- Merupakan awal/origo dari sistem digesti, hepar, pulmo, organ internal lain
Mesoderm (Lapisan germ/lembaga tengah)
- Lapisan sel-sel inner cell mass, yang terdorong di antara endoderm dan ectoderm
- Origo dari sistem skelet, otot, sistem sirkulasi dan sistem reproduksi
Ektoderm (Lapisan germ yang paling luar)
- Origo dari sistem syaraf, organ indera, rambut, gl.mamme (Toelihere,1979).
Trofoblast akan menjadi:
- Amnion
- Non-vaskuler, berisi cairan yang dihasilkan fetus
- Bantalan untuk proteksi
- Robek saat kelahiran
- Yolk sac
- Sebagai cadangan makanan
- Mammalia: atropi
- Allantois
- Penuh dengan pembuluh darah
- Menyatu dengan chorion (Allantochorion)
- Membawa darah ke chorion
- Chorion
- Membran fetus terluar
- Melekat pada induk (Toelihere,1979).
Tahap awal perkembangan diawali dengan peristiwa pertemuan/peleburan sel sperma dengan sel ovum yang dikenal dengan peristiwa FERTILISASI. Fertilisasi akan menghasilkan sel individu baru yang disebut dengan zygote dan akan melakukan pembelahan diri/pembelahan sel (cleavage) menuju pertumbuhan dan perkembangan menjadi embrio.
Baca Juga : Adiwiyata Adalah
(Gambar 2. Perkembangan awal Embrio)
Tahapan pertumbuhan dan perkembangan embrio dibedakan menjadi 2 tahap yaitu :
- Fase Embrionik yaitu fase pertumbuhan dan perkembangan makhluk hidup selama masa embrio yang diawali dengan peristiwa fertilisasi sampai dengan terbentuknya janin di dalam tubuh induk betina.
- Fase fertilisasi adalah pertemuan antara sel sperma dengan sel ovum dan akan menghasilkan zygote. Zygote akan melakukan pembelahan sel (cleavage)
3 Tahapan Fase Embrionik
Kita akan membahas setiap fase pertumbuhan dan perkembangannya berikut ini.
- Fase Morula
Pada fase ini zigot mengalami pembelahan. Pembelahan sel dimulai dari satu menjadi dua, dua menjadi empat, dan seterusnya. Pada saat pembelahan sel terjadi pembelahan yang tidak bersamaan. Pembelahan yang cepat terjadi pada bagian vertikal yang memiliki kutub fungsional atau kutub hewan (animal pole) dan kutub vegetatif (vegetal pole). Antara dua kutub ini dibatasi oleh daerah sabit kelabu (grey crescent).setelah pembelahan terjadi pada bagian vertikal, kemudian dilanjutkan dengan bagian horizontal yang membelah secara aktif sampai terbentuk 8 sel. Pembelahan sel berlanjut sampai terbentuk 16-64 sel. Embrio yang terdiri dari 16-64 sel inilah yang disebut morula.
- Fase Blastula
Pada fase blastula terjadi pembagian sitoplasma ke dalam dua kutub yang dibentuk pada fase moruta. Konsentrasi sitoplasma pada kedua kutub tersebut berbeda. Pada kutub fungsional terdapat sitoplasma yang lebih sedikit dibandingkan dengan kutub vegetatif. Konsentrasi sitoplasma yang berbeda menentukan arah pertumbuhan dan perkembangan hewan selanjutnya. Pada fase ini kutub fungsional dan kutub vegetatif telah selesai dibentuk. Hal ini ditandai dengan dibentuknya rongga di antara kedua kutub yang berisi caftan dan disebut blastosol. Embrio yang memiliki blastosol disebut blastula.
Proses pembentukan blastosol disebut blastulasi. Setelah fase blastula selesai ditanjutkan dengan lase gastrula.
- Fase Gastrula
(Gambar 2. Tahap pasca perkembangan embrio)
Pada fase gastrula, embrio mengalami proses diferensiasi dengan mulai menghilangkan blastosol. Sel-sel pada kutub fungsional akan membelah dengan cepat. Akibatnya, sal-sel pada kutub vegetatif membentuk lekukan ke arah dalam (invaginasi). Invaginasi akan membentuk dua formasi, yaitu lapisan luar (ektoderm) dan lapisan dalam (endoderm).
Baca Juga : Penyerbukan Bunga
Bagian ektoderm akan menjadi kulit dan bagian endoderm akan menjadi berbagai macam saluran. Bagian tengah gastrula disebut dengan arkenteron. Pada perkembangan selanjutnya, arkenteron akan menjadi saluran pencernaan pada hewan vertebrata dan beberapa invertebrata. Bagian luar yang terbuka pada gastrula menuju arkenteron disebut dengan blastofor. Bagian ini dipersiapkan menjadi anus dan pada bagian ujung akan membuka dan menjadi mulut. Pada fase ini akan terjadi lanjutan diferensiasi sebagian endoderm menjadi bagian mesoderm. Pada akhir fase gastrula telah terbentuk bagian endoderm, mesoderm, dan ektoderm.
Berdasarkan jumlah lapisan embrionalnya, hewan dikelompokkan menjadi dua, yaitu hewan diploblastik dan hewan triploblastik. Hewan diploblastik memiliki dua lapisan embrional, yaitu ektoderm dan endoderm. Contoh hewan diploblastik adalah Coelenterata (hewan berongga). Hewan triploblastik memiliki tiga lapisan embrional, yaitu ektoderm, endoderm, dan mesoderm. Mesoderm selalu terletak di antara ektoderm dan endoderm.
Hewan triploblastik dikelompokkan menjadi tiga kelompok berdasarkan ada tidaknya selom (berasal dari kata coelom = ruangan yang berongga) dan bagaimana selom tersebut dibentuk selama embriogenesis. Kelompok hewan tersebut yaitu aselomata, pseudoselomata, dan selomata (euselomata). Hewan aselomata tidak memiliki selom, contohnya cacing pipih (Platyhelminthes). Hewan pseudoselomata memiliki selom semu, contohnya cacing tanah. Hewan selomata memiliki selom sesungguhnya, misalnya manusia.
Diploblastik yaitu hewan yang mempunyai 2 lapisan dinding tubuh embrio, berupa ektoderm dan endoderm. Dimiliki oleh hewan tingkat rendah seperti Porifera dan Coelenterata. Gastrulasi yaitu proses pembentukan gastrula.
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 :
- Lapisan Ektoderm akan berdiferensiasi menjadi cor (jantung), otak (sistem saraf), integumen (kulit), rambut dan alat indera.
- Lapisan Mesoderm akan berdiferensiasi menjadi otot, rangka (tulang/osteon), alat reproduksi (testis dan ovarium), alat peredaran darah dan alat ekskresi seperti ren.
- 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.
Baca Juga : Ganggang (Alga) Adalah
Contohnya :
- Lapisan mesoderm dengan lapisan ektoderm yang keduanya mempengaruhi dalam pembentukan kelopak mata.
Periode Embrio (Minggu 3 – 8 )
Proses dimana sistem syaraf pusat, organ-organ utama dan struktur anatomi mulai terbentuk seperti mata, mulut dan lidah mulai terbentuk, sedangkan hati mulai memproduksi sel darah. Janin mulai berubah dari blastosis menjadi embrio berukuran 1,3 cm dengan kepala yang besar
- Embrio dilindungi oleh beberapa selaput yaitu :
- Amnion yaitu selaput yang berhubungan langsung dengan embrio dan menghasilkan cairan ketuban. Berfungsi untuk melindungi embrio dari guncangan.
- Korion yaitu selaput yang terdapat diluar amnion dan membentuk jonjot yang menghubungkan dengan dinding utama uterus. Bagian dalamnya terdapat pembuluh darah.
- 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.
- Sacus vitelinus yaitu selaput yang terletak diantara plasenta dan amnion. Merupakan tempat munculnya pembuluhdarah yang pertama
Baca Juga : Taksonomi Tumbuhan
Tahapan perkembangan pada masa embrio
- 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.
- Fertilisasi
Fertilisasi merupakan proses penyatuan inti sel gamet jantan ( sperma ) dengan inti set gamet betina ( ovum ). Jutaan sel sperma yang masuk ke dalam organ reproduksi betina, hanya aka nada satu sel yang bersatu dengan satu sel telur. Setelah hal itu terjadi maka sel sperma lainnya akan mengalami penghancuran oleh sel-sel darah putih ( leukosit ). Tahap penyatuan dua inti haploid ini menghasilkan satu sel dengan inti diploid ( 2n ) zigot. Sel inilah yang akan tumbuh dan berkembang menjadi manusia.
- Pembelahan ( Cleavage )
Tidak lama setelah terbentuk zigot maka sel ini akan langsung beranjak ke tahap pembelahan yang membentuk banyak sel. Pembelahan yang berlangsung ialah pembelahan mitosis yang berlangsung sangat cepat diawali dengan pembelahan dua sel, empat sel, delapan sel, dan sterusnya hingga terbentuk morula ( tahap 32 sel ). Pembelahan mitosis yang berlangsung pada zigot tidak diikuti dengan pembelahan sitoplasma ( sitokinesis ) hanya pembelahan inti saja. Sehingga ukuran zigot satu inti dengan morula degan 32 inti ialah sama. Namun berbeda dengan kasus bayi kembar indentik yang berasal dari satu zigot yang pembelahan mitosisnya mengalami pembelahan sitplasmanya sehingga sel-sel hasil pembelahannya akan terpisah.
- Blastulasi
Dalam tahap blastulasi ini merupakan tahap pembentukan blastula ( bola berongga ) dari morula ( bola padat ). Pada tahap sebelumnya zigot membelah membentuk banyak sel ( sampai 32 ) yang disebut morula. Tahap morula ialah tahap 32 sel-sel zigot yang tersusun padat. Yang kemudian tiap-tiap sel akan terus melanjutkan tahapan pembelahan dalam rangka pertumbuhan dan perkembangan hingga mencapai angka 64 sampai 100 sel. Ukuran sel-selnya makin kecil ( ukuran bolanya sama ), yang membedakan tahap morula dengan blastula ialah jumlah sel dan terdapatnya rongga pada tahap blastula yang disebut blastosol.
Dengan terbentuknya blastosol berasal dari sel-sel pada bagian dalam yang membelah menjadi banyak sel dengan ukuran yang semakin mengecil. Rongga blastosol berisikan yolk atau kuning telur sebagai satu-satunya sumber makanan bagi sel-sel blastula untuk tumbuh dan berkembang. Berbeda dengan hewan ovipar dan ovovivipar yang memiliki kuning telur yang banyak kelompok vivipar termasuk manusia memiliki kuning telur yang sangat sedikit. Dan tidak mungkin akan mencukupi kebutuhan sel-sel embrio hingga 38 minggu ke depan. Oleh Karena itu sebelum kehabisan kuning telur maka pada tahap ini ( blastula ), embrio akan masuk ( implantasi ) ke dalam uterus ( rahim ) induk betina.
Baca Juga : Farmakognosi adalah
Selanjutnya dalam tahap hubungan induk betina dengan embrio akan terjalin melalui pembentukan selaput ekstraembrionik dari dinding endometrium induk betina. Segala kebutuhan embrio akan dapat terpenuhi oleh induk betina yang melalui hubungan yang terbentuk dalam selaput embrionik ( plasenta, amnion, korion dan alantois ) samapi masa pertumbuhan dan perkembangan embrio selesai. Keberadaan embrio di dalam endometrium induk betina akan menghasilkan hormone HCG ( Human Chorionic Gonadothropin ) yang merangsang induk betina untuk mensekresikan Hormon progesterone untuk memperkuat endometrium.
- Gastrulasi
Tahap gastrulasi, tahap pembentukan gastrula yaitu pembentukan tiga lapisan embrionik pada embrio. Lapisan embrionik merupakan lapisan lembaga yang akan berkembang menjadi organ-organ dalam embrio manusia. Gastrulasi ditandai dengan reorganisasi lapisan sel-sel pada tahap blastula. Sel-sel blastula akan melakukan pergerakan morfogenetik yang sedemikian rupa, hingga memungkinkan sel-sel yang berjauhan pada tahap blastula menjadi sel-sel yang berdekatan pada tahap gastrulasi. Pergerakan sel-sel blastula pada tahap ini diawali dengan gerakan invaginasi atau pelekukan ke dalam. Gerakan ini menyebabkan migrasi sel-sel yang awalnya terletak di luar menjadi tersusun di bagian dalam. Pergerakan sel-sel ini menyebabkan rongga blastosol menghilang namun terbentuk rongga arkenteron.
Setelah semua pada sel berhasil bermigrasi terbentuk lubang saluran bekas titik invaginasi yang disebut dengan istilah blastopori. Selin gerakan invaginasi sel-sel tahap blastula ini juga melakukan gerakan evaginasi ( melekuk keluar ), ingersi ( migrasi sel ) dan lainnya. Selanjutnya sel-sel ini telah berhasil dan selesai dalam perjalanannya. Tahap gastrulasi ditandai dengan terbentuknya tiga lapisan embrionik yang akan menentukan nasib embrio tersebut. Masing-masing sel dalam tiap lapisan akan saling menginduksi satu sama lain untuk perkembangan selanjutnya. Tiap sel akan menentukan takdirnya masing-masing. Oleh karena itu pada tahapan ini biasa disebut dengan penentuan nasib ( fate map ), tiga lapisan embrionik ini ialah antara lain lapisan ectoderm, lapisan mesoderm dan lapisan endoderm.
- Neurulasi
Dalam tahap neurulasi merupakan awal dari tahap diferensisi setelah tahap gastrulasi. Pada tahap neurulasi merupakan tahap pembentukan corda saraf ( notocord ) yang merupakan ciri utama dari hewan vertebrata, notocorda dibentuk dari interaksi induksi antara lapisan ectoderm dengan lapisan mesoderm didalamnya. Induksi antar lapisan ini menyebabkan sel-sel ectoderm bergerak sehingga terbentuk notocorda yang memanjang. Untuk selanjutnya notocorda ini akan berkembang menjadi sistem saraf pusat ( perkembangan otak ). Intinya tahapan neurulasi diindikasikan dengan terbentuknya lempeng saraf ( notocorda ) pada lapisan ektoderm.
- Organogenesis
Tahapan organogenesis merupakan tahapan pembentukan organ yang berkembang dari lapisan embrionik yang terbentuk pada tahap gastrula berikut organ-organ yang berkembang dari lapisan embrionik.
- Ektoderm
Lapisan yang paling luar, lapisan ectoderm akan berkembang menjadi sistem integument ( kulit dan derivatnya ) serta penyusun sistem saraf termasuk indera. - Mesoderm
Lapisan tengah yang akan berkembang menjadi organ dalam seperti sistem sirkulasi, jaringan ikat, sistem reproduksi, otot dan lainnya kecuali sistem pencernaan dan pernapasan. - Endoderm
Lapisan paling dalam dari lapisan ini akan terbentuk organ-organ penyusun sistem pencernaan meliputi saluran dan kelenjar pencernaan. Selain itu, sistem pernafasan juga berkembang dari lapisan ini.
Baca Juga : Sel Prokariotik
Demikianlah pembahasan mengenai Perkembangan Embrio – Pengertian, Proses, Fase, Tahap & Gambar semoga dengan adanya ulasan tersebut dapat menambah wawasan dan pengetahuan anda semua, terima kasih banyak atas kunjungannya. 🙂 🙂 🙂