Ilmu dan Teknologi Hayati

Mollusca, Keanekaragaman Dunia Invertebrata

Dipublikasikan oleh Farrel Hanif Fathurahman pada 24 April 2024


Anggota filum moluska, yang merupakan kerajaan hewan invertebrata terbesar kedua setelah Arthropoda, disebut sebagai moluska atau moluska[a] (/ˈmɒləsks/). Ada lebih dari 76.000 spesies moluska yang dikenal di dunia saat ini.[3] Antara 60.000 dan 100.000 lebih spesies diperkirakan masih ada selain catatan fosil. Masih banyak spesies yang belum ditemukan. Penelitian tentang banyak taksa masih kurang.

Dengan lebih dari dua puluh tiga persen hewan laut mempunyai nama, moluska adalah filum terbesar di laut. Lingkungan darat dan air tawar adalah rumah bagi berbagai macam moluska. Keanekaragamannya tidak terbatas pada ukuran dan struktur fisik; itu juga meluas ke perilaku dan lingkungan. Dua kelas taksonomi yang membentuk divisi tujuh atau delapan filum tradisional telah hilang sama sekali. Di antara semua invertebrata, moluska cephalopoda seperti cumi-cumi, sotong, dan gurita memiliki sistem saraf yang paling berkembang; spesies invertebrata terbesar yang diketahui hidup adalah cumi-cumi raksasa atau cumi-cumi raksasa. 80% dari semua spesies yang dikenal adalah gastropoda, atau siput dan siput. Sejauh ini mereka merupakan kelompok moluska yang paling bervariasi.

Tubuh yang sebagian besar terdiri dari otot padat, mantel dengan rongga yang cukup besar untuk bernapas dan ekskresi, adanya radula (selain bivalvia), dan konfigurasi sistem saraf adalah empat ciri yang paling sering menjadi ciri moluska masa kini. Karena moluska menunjukkan variabilitas fisik selain dari karakteristik bersama ini, beberapa buku teks mendasarkan deskripsi mereka pada "moluska nenek moyang hipotetis" (lihat ilustrasi di bawah). Permukaan atasnya ditutupi dengan mantel yang mengeluarkan satu cangkang "seperti limpet" yang terdiri dari protein dan kitin yang diperkuat dengan kalsium karbonat. Hewan ini memiliki satu "kaki" berotot di bagian bawahnya. Moluska adalah selomata, namun biasanya mereka memiliki selom kecil. Karena rongga tubuh utama mereka berfungsi sebagai hemocoel untuk sirkulasi darah, sistem peredaran darah mereka sebagian besar terbuka. "Lidah" moluska "umum" yang serak, radula, dan sistem pencernaan rumit yang mengeluarkan lendir dan memiliki "rambut" kecil bertenaga otot yang disebut silia memainkan berbagai fungsi penting dalam sistem makan. Ada dua tali saraf berpasangan pada moluska umum, atau tiga pada bivalvia. Pada hewan berotak, kerongkongan dikelilingi oleh otak. Mayoritas moluska memiliki mata, dan semuanya memiliki sentuhan, getaran, dan sensor kimia. Meskipun ada versi yang lebih rumit, jenis sistem reproduksi moluska yang paling dasar bergantung pada pembuahan eksternal. Hampir semuanya bertelur, yang dapat berkembang menjadi larva dewasa yang lebih kecil, larva veliger yang lebih canggih, atau larva trochophore. Rongga selomnya lebih sedikit. Mereka memiliki organ seperti ginjal untuk ekskresi dan sistem peredaran darah terbuka.

Terdapat bukti kuat bahwa bivalvia, gastropoda, dan cephalopoda pertama kali muncul pada era Kambrium, yang berlangsung antara 541 hingga 485,4 juta tahun yang lalu. Para ilmuwan terus berdiskusi dengan penuh semangat tentang sejarah evolusi diversifikasi moluska menjadi spesies terkenal yang masih ada dan fosil, serta perkembangan mereka dari Lophotrochozoa primordial.

Namun secara anatomis, manusia masa kini sangat bergantung pada moluska sebagai sumber makanan. Keracunan makanan mungkin terjadi karena racun yang mungkin menumpuk di moluska tertentu dalam keadaan tertentu, dan banyak negara mempunyai undang-undang yang berlaku untuk menurunkan risiko ini. Selama ribuan tahun, moluska juga menjadi sumber utama barang-barang mewah, termasuk sutra laut, mutiara, mutiara, dan pewarna ungu Tyrian. Di beberapa komunitas pra-industri, cangkangnya juga digunakan sebagai mata uang.

Beberapa spesies moluska terkadang dianggap sebagai hama atau ancaman terhadap aktivitas manusia. Gigitan gurita cincin biru seringkali mematikan, sedangkan gigitan gurita apollyon dapat menyebabkan peradangan yang berlangsung lebih dari sebulan. Beberapa spesies cangkang kerucut tropis besar dari keluarga Conidae juga dapat membunuh dengan sengatannya, namun bisa mereka sangat kompleks dan murah sehingga menjadi instrumen berharga dalam studi neurologis. Sekitar 200 juta orang menderita schistosomiasis, yang juga dikenal sebagai bilharzia, bilharziosis, atau demam siput. Penyakit ini ditularkan ke manusia melalui inang siput air. Selain sebagai hama utama pertanian, siput dan siput juga dapat menyebabkan kerusakan signifikan pada beberapa ekosistem karena masuknya spesies siput tertentu secara tidak sengaja atau tidak sengaja ke wilayah baru.

Keberagaman

Jumlah spesies moluska hidup yang diketahui dan dideskripsikan diperkirakan berkisar antara 50.000 hingga 120.000. Sinonimi yang belum terselesaikan membuat mustahil untuk menentukan jumlah keseluruhan spesies yang dideskripsikan. Menurut perkiraan David Nicol pada tahun 1969, terdapat sekitar 107.000 spesies moluska di dunia saat ini, 35.000 di antaranya adalah spesies terestrial dan 12.000 spesies gastropoda air tawar. Kurang dari 2% dari seluruh moluska yang masih ada termasuk dalam lima kelompok lainnya, dengan Bivalvia menyumbang sekitar 14% dari total. Chapman (2009) memperkirakan terdapat 85.000 spesies moluska hidup yang diketahui. Sekitar 93.000 spesies yang dikenali, atau 23% dari semua makhluk laut yang disebutkan, diperkirakan oleh Haszprunar pada tahun 2001. Dalam hal jumlah total spesies hewan yang masih ada, moluska hanya dilampaui oleh arthropoda, dengan 1.113.000, namun jauh lebih banyak daripada chordata, yang jumlahnya hanya 52.000. Jumlah spesies moluska yang pernah ada, baik dilestarikan atau tidak, pasti beberapa kali lipat lebih banyak dibandingkan jumlah spesies yang hidup saat ini. Diperkirakan terdapat 200.000 spesies saat ini dan 70.000 spesies fosil.

Lebih banyak bentuk daripada filum hewan lainnya yang termasuk dalam keluarga Mollusca. Ini termasuk kerang dan bivalvia lainnya, cumi-cumi dan cephalopoda lainnya, siput, siput, dan gastropoda lainnya, serta kelompok lain yang kurang dikenal tetapi sangat berbeda. Meskipun spesies tertentu merupakan komponen penting fauna air tawar dan ekosistem darat, sebagian besar spesies masih hidup di lautan, mulai dari pantai hingga zona jurang. Moluska terdapat di semua garis lintang dan ditemukan di lokasi tropis dan subtropis. Gastropoda membentuk sekitar 80% dari semua spesies moluska yang diketahui. Di antara semua invertebrata, cephalopoda termasuk cumi-cumi, sotong, dan gurita memiliki sistem saraf yang paling berkembang. Salah satu invertebrata terbesar adalah cumi-cumi raksasa, yang belum pernah terlihat hidup dalam bentuk utuhnya. Namun, spesimen cumi-cumi kolosal yang baru ditangkap, berukuran panjang 10 m (33 kaki) dan 500 kg (1.100 lb), mungkin telah melampaui ukurannya.

Moluska baik di air tawar maupun di darat sangat rentan terhadap kepunahan. Jumlah moluska non-laut diperkirakan sangat bervariasi, sebagian karena banyak wilayah yang belum menjalani survei ekstensif. Selain itu, kurangnya tenaga ahli yang mampu mengenali setiap jenis hewan di suatu lokasi. Meskipun demikian, sekitar 2.000 moluska non-laut terdaftar sebagai spesies terancam punah dalam Daftar Merah Spesies Terancam Punah IUCN pada tahun 2004. Sebagai perbandingan, hanya 41 dari sebagian besar spesies moluska laut yang dimasukkan dalam Daftar Merah tahun 2004. Kepunahan moluska, yang terjadi sekitar 42% sejak tahun 1500, hampir secara eksklusif melibatkan spesies non-laut.

Disadur dari:

https://en.wikipedia.org

Selengkapnya
Mollusca, Keanekaragaman Dunia Invertebrata

Ilmu dan Teknologi Hayati

Evolusi Serangga

Dipublikasikan oleh Farrel Hanif Fathurahman pada 24 April 2024


Invertebrata heksapoda dari kelas Insecta dikenal sebagai serangga (dari bahasa Latin insektum). Dalam filum Arthropoda, mereka adalah kelompok terbesar. Sepasang antena, tiga pasang kaki bersendi, rangka luar berkitin, mata majemuk, dan tiga bagian tubuh (kepala, dada, dan perut) merupakan ciri-ciri serangga. Dengan lebih dari satu juta spesies yang telah diidentifikasi, serangga adalah kategori makhluk yang paling beragam dan mencakup lebih dari setengah spesies hewan.

Tali saraf ventral dan otak membentuk sistem saraf serangga. Mayoritas serangga bertelur untuk berkembang biak. Melalui jaringan lubang berpasangan yang ditempatkan di sepanjang sisinya dan dihubungkan dengan tabung kecil yang membawa udara langsung ke jaringan, serangga bernafas. Akibatnya darah tidak mengandung oksigen; sebaliknya, sebagian bersirkulasi di hemocoel terbuka dan sebagian terkurung di arteri. Serangga melihat terutama dengan mata kompleksnya, yang diperbesar oleh mata kecil. Organ timpani, yang mungkin ditemukan di kaki atau bagian tubuh lainnya, memungkinkan banyak serangga untuk mendengar. Mereka mendeteksi bau menggunakan reseptor, yang sering ditemukan di mulut dan antena mereka.

Serangga hampir selalu menetas dari telur. Karena kerangka luar yang tidak elastis yang membatasi pertumbuhannya, serangga mengalami banyak pergantian kulit selama masa dewasanya. Anatomi, kebiasaan, dan lingkungan pada masa remaja seringkali berbeda dengan masa dewasa. Kepompong kelompok yang melalui empat tahap metamorfosis seringkali hampir tidak bergerak. Serangga metamorfosis tiga tahap tumbuh melalui serangkaian tahap nimfa yang semakin menyerupai serangga dewasa, alih-alih menghasilkan kepompong. Interaksi serangga tingkat tinggi belum dipahami dengan baik. Fosil serangga besar-besaran dari Era Paleozoikum telah ditemukan; serangga ini menyerupai capung besar dan memiliki lebar sayap 55 hingga 70 cm (22 hingga 28 inci). Tumbuhan berbunga dan famili serangga yang paling beragam tampaknya telah berevolusi bersama.

Serangga dewasa dapat terbang dan berjalan, namun ada juga yang mampu berenang. Hanya serangga yang telah mengembangkan kemampuan terbang untuk jangka waktu yang lama; kemampuan ini hanya terjadi sekali. Banyak serangga memiliki larva yang dilengkapi insang dan setidaknya sebagian hidup di air; pada beberapa spesies, orang dewasa juga hidup di air. Hewan tertentu dapat berjalan di permukaan air, misalnya water striders. Kebanyakan serangga hidup menyendiri, namun ada pula yang mudah bersosialisasi dan hidup dalam koloni yang besar dan teratur, seperti rayap, semut, dan lebah. Yang lainnya, seperti earwigs, merawat anak dan telurnya seperti yang dilakukan ibu. Ada beberapa cara serangga dapat berinteraksi satu sama lain. Dalam jarak jauh, ngengat jantan mampu mendeteksi feromon ngengat betina. Beberapa hewan menggunakan suara untuk berkomunikasi. Misalnya, jangkrik bergerak, atau menggesekkan sayapnya, untuk memikat pasangannya dan mengusir pejantan saingannya. Serangga lampyrid menggunakan cahaya untuk berkomunikasi.

Banyak serangga yang dianggap sebagai hama oleh manusia, terutama serangga yang merusak tanaman, dan mereka berupaya mengendalikannya dengan menggunakan pestisida dan cara lainnya. Ada pula yang bersifat parasit dan berpotensi menyebarkan penyakit. Banyak tanaman berbunga bergantung pada serangga sebagai penyerbuk untuk berkembang biak, yang sangat penting bagi ekosistem yang mendukung tanaman tersebut. Sebagai predator serangga pengganggu, banyak serangga yang bermanfaat bagi lingkungan, dan beberapa bahkan mempunyai keuntungan finansial langsung. Yang paling penting bagi perekonomian adalah dua hewan yang didomestikasi beberapa tahun lalu: lebah madu untuk menghasilkan madu dan ulat sutera untuk menghasilkan sutra. Orang-orang dari hampir 3000 kelompok etnis berbeda menggunakan serangga sebagai makanan di 80% negara di dunia. Keanekaragaman hayati serangga sangat dipengaruhi oleh aktivitas manusia.

Mungkin terdapat sebanyak 5,5 juta spesies serangga di dunia, dan sekitar satu juta di antaranya telah diidentifikasi dan dideskripsikan, menurut perkiraan yang sangat beragam. Ini mencakup sekitar setengah dari seluruh spesies eukariota, termasuk jamur, tumbuhan, dan mamalia. Memiliki lebih dari 100.000 spesies yang diketahui masing-masing, ordo serangga yang paling bervariasi adalah Hemiptera (serangga asli), Lepidoptera (kupu-kupu dan ngengat), Diptera (lalat sejati), Hymenoptera (tawon, semut, dan lebah), dan Coleoptera (kumbang).

Terdapat serangga di setiap benua dan di hampir setiap jenis lingkungan terestrial. Dibandingkan dengan daerah beriklim sedang, daerah tropis memiliki lebih banyak spesies, khususnya di hutan hujan. Ahli entomologi telah memberikan perhatian yang berbeda-beda pada berbagai belahan dunia. Kepulauan Inggris telah diteliti secara ekstensif; sebagai hasilnya, Gullan dan Cranston (2014) mengatakan bahwa daftar 30.000 spesies yang dideskripsikan di Kanada tidak diragukan lagi merupakan lebih dari setengah jumlah sebenarnya, dan total sekitar 22.500 spesies kemungkinan besar berada dalam 5% dari jumlah sebenarnya di sana. Mereka melanjutkan, 3000 spesies di Arktik Amerika pasti benar. Di sisi lain, sebagian besar spesies serangga yang ditemukan di daerah tropis dan belahan bumi selatan kemungkinan besar belum ditemukan. Hanya ada sekitar 100 jenis serangga di laut, sementara antara 30 hingga 40.000 spesies hidup di air tawar. Di dataran tinggi dan iklim dingin, seperti Arktik, serangga seperti lalat kalajengking salju tumbuh subur. Beberapa tempat terpanas dan terkering di dunia, termasuk Gurun Sonora, adalah rumah bagi serangga seperti belalang gurun, semut, kumbang, dan rayap.

Disadur dari:

https://en.wikipedia.org

 

Selengkapnya
Evolusi Serangga

Ilmu dan Teknologi Hayati

Perkembangan Embrio Hewan

Dipublikasikan oleh Farrel Hanif Fathurahman pada 24 April 2024


Tahap perkembangan embrio hewan dalam biologi perkembangan disebut sebagai perkembangan embrio hewan, atau embriogenesis hewan. Proses pembuahan sel telur (ovum) dengan sel sperma (spermatozoa) mengawali perkembangan embrio. Ovum berkembang menjadi sel diploid tunggal yang disebut zigot setelah pembuahan. Setelah melewati hambatan organisasi selama pertengahan embriogenesis, zigot melanjutkan pembelahan mitosis tanpa pertumbuhan yang terlihat (proses yang dikenal sebagai pembelahan) dan diferensiasi seluler, yang berpuncak pada penciptaan embrio multiseluler. Meskipun janin dan perkembangan janin berkaitan dengan tahap perkembangan selanjutnya, frasa tersebut sebagian besar mengacu pada tahap awal perkembangan pranatal pada mamalia.

Berikut ini adalah fase-fase kunci perkembangan embrio hewan:

  • Zigot membelah menjadi beberapa sel (suatu proses yang dikenal sebagai pembelahan) untuk menciptakan struktur yang dikenal sebagai morula.
  • Melalui proses yang dikenal sebagai blastulasi, morula berubah menjadi struktur yang dikenal sebagai blastula.
  • Melalui proses yang disebut gastrulasi, blastula berubah menjadi struktur yang disebut gastrula.
  • Setelah itu gastrula terus berkembang melalui proses organogenesis dimana organ-organ terbentuk.

Embrio kemudian berubah ke tahap perkembangan berikutnya, yang berbeda-beda tergantung pada jenis hewan (janin dan larva adalah dua contoh fase potensial berikutnya).

Fertilisasi dan zigot

Biasanya asimetris, sel telur memiliki kutub hewan (ektoderm masa depan). Ia memiliki banyak lapisan selubung pelindung yang menutupinya. Selubung awal, atau membran vitelline (zona pellucida pada hewan), terdiri dari glikoprotein dan bersentuhan dengan membran telur. Selubung seluler dan aseluler yang membungkus membran vitelline bervariasi antar taksa.

Bergabungnya gamet untuk menghasilkan makhluk baru disebut pembuahan. Pada hewan, proses ini memerlukan penyatuan sel telur dan sperma, yang pada akhirnya menghasilkan pembentukan embrio. Tergantung pada jenis hewannya, prosedur ini mungkin dilakukan secara eksternal, yang terjadi di luar tubuh betina, atau secara internal, yang terjadi di dalam tubuhnya. Zigot adalah sebutan untuk sel telur yang telah dibuahi.

Blok cepat dan blok lambat digunakan untuk menghentikan beberapa sperma membuahi sel telur yang sama, suatu kondisi yang dikenal sebagai polispermia. Blokade cepat terjadi tepat setelah satu sperma membuahi sel telur; ini adalah potensial membran yang terdepolarisasi dengan cepat dan kemudian kembali normal. Pada saat-saat awal setelah pembuahan, sebuah proses yang dikenal sebagai blok lambat dimulai ketika kalsium dilepaskan. Hal ini memicu reaksi kortikal di mana berbagai enzim dilepaskan dari butiran kortikal di membran plasma telur. Hal ini menyebabkan membran luar melebar dan mengeras, sehingga menghalangi masuknya lebih banyak sperma.

Pembelahan dan morula

Pembelahan didefinisikan sebagai pembelahan sel yang menghasilkan sekelompok sel dengan ukuran yang sama dengan zigot awal tetapi tanpa perluasan yang berarti. Morula, sebuah bola kompak yang berisi setidaknya enam belas sel, diproduksi setelah setidaknya empat pembelahan sel awal. Jembatan mikrotubulus menjaga sel-sel saudaranya agar tidak membelah selama interfase pada embrio tikus awal. Blastomer adalah banyaknya sel yang dihasilkan dari pembelahan hingga tahap blastula. Ada dua jenis pembelahan: meroblastik (sebagian) dan holoblastik (lengkap), terutama bergantung pada jumlah kuning telur di dalam telur.

Hewan dengan kuning telur minimal, termasuk manusia dan mamalia lain yang mendapat nutrisi dari induknya sebagai embrio melalui plasenta atau susu, seperti yang dikeluarkan oleh marsupium, rentan terhadap pembelahan holoblastik. Pembelahan meroblastik terjadi pada hewan (burung dan reptil) yang telurnya mengandung lebih banyak kuning telur. Kutub hewan zigot memiliki sel yang lebih banyak dan lebih kecil karena distribusi ukuran sel yang tidak merata yang disebabkan oleh terhambatnya pembelahan di kutub tumbuhan.

Pembentukan blastula

Setelah 128 sel terbentuk pada pembelahan ketujuh, morula berubah menjadi blastula. Biasanya, blastula terdiri dari lapisan sel berbentuk bola yang disebut blastoderm di sekitar rongga yang disebut blastocoel yang berisi cairan atau kuning telur.

Pada titik ini, mamalia berkembang menjadi struktur yang dikenal sebagai blastokista, yang dibedakan dari blastula di sekitarnya melalui massa sel bagian dalam. Meskipun blastokista dan blastula memiliki bentuk yang serupa, nasib sel-selnya berbeda. Sel germinal primordial pada tikus berasal dari massa sel bagian dalam, yang dikenal sebagai epiblas, setelah pemrograman ulang genom secara substansial. Pemrograman ulang mengarah pada totipotensi seluler dan memerlukan konfigurasi ulang kromatin dan demetilasi DNA global, yang keduanya dimungkinkan oleh proses perbaikan eksisi basa DNA.

Sel-sel trofoblas berkembang menjadi dua lapisan sebelum gastrulasi: Lapisan dalam, yang dikenal sebagai sitotrofoblas, terdiri dari sel-sel yang berbeda, sedangkan lapisan luar, yang dikenal sebagai syncytiotrophoblast, adalah lapisan protoplasma yang dipenuhi inti tetapi tanpa indikasi apa pun. pembagian menjadi sel. Seperti disebutkan sebelumnya, sel-sel trofoblas menghasilkan ektoderm korion dan sangat penting bagi perkembangan plasenta, namun mereka tidak berkontribusi pada penciptaan embrio itu sendiri. Lapisan sel pipih yang dikenal sebagai endoderm berdiferensiasi pada permukaan dalam massa sel bagian dalam dan dengan cepat membentuk kantung kecil yang dikenal sebagai kantung kuning telur. Di antara sel-sel massa yang masih hidup, terbentuk rongga. Ruang-ruang ini akhirnya tumbuh dan bergabung membentuk rongga yang disebut rongga ketuban. Cakram embrionik, yang terdiri dari lapisan sel prismatik yang disebut ektoderm embrionik yang dihasilkan dari massa sel bagian dalam dan diposisikan berlawanan dengan endoderm, membentuk bagian bawah ruang ini.

Pembentukan gastrula

Selama gastrulasi, sel bermigrasi ke bagian dalam blastula, selanjutnya membentuk dua (pada hewan diploblastik) atau tiga (triploblastik) lapisan germinal. Embrio selama proses ini disebut gastrula. Lapisan germinal disebut sebagai ektoderm, mesoderm, dan endoderm. Pada hewan diploblastik hanya terdapat ektoderm dan endoderm.

Disadur dari:

https://en.wikipedia.org

Selengkapnya
Perkembangan Embrio Hewan

Ilmu dan Teknologi Hayati

Mengenal Blastulasi, Tahap Kunci dalam Perkembangan Embrio Hewan

Dipublikasikan oleh Farrel Hanif Fathurahman pada 23 April 2024


Tahap perkembangan embrio hewan awal yang dikenal sebagai blastulasi terjadi ketika blastula diproduksi. Blastula memunculkan blastokista dalam perkembangan mamalia, yang memiliki trofektoderm bagian luar dan massa sel bagian dalam yang telah mengalami diferensiasi. Blastula, berasal dari kata Yunani βλαστός (blastos, yang berarti tunas), adalah rongga bagian dalam yang disebut blastocoel yang berisi cairan dan dikelilingi oleh bola sel berongga yang disebut blastomer. Sperma membuahi sel telur untuk menghasilkan zigot, yang kemudian melalui sejumlah pembelahan untuk menghasilkan bola sel yang dikenal sebagai morula. Ini adalah tahap pertama perkembangan embrio. Blastula dihasilkan dari embrio awal hanya setelah blastocoel berkembang. Blastula terbentuk sebelum gastrula, yang merupakan tempat terbentuknya lapisan germinal embrio.

Blastoderm, lapisan blastomer yang menyelubungi blastocoel, merupakan ciri khas yang dimiliki oleh setiap blastula vertebrata. Embrioblas, juga dikenal sebagai massa sel bagian dalam, terdapat dalam blastokista mamalia. Massa sel inilah yang pada akhirnya akan melahirkan ciri-ciri definitif janin, sedangkan trofoblas akan menghasilkan jaringan ekstra-embrio.

Embrio awal mengalami banyak aktivitas selama blastulasi untuk menentukan polaritas sel, spesifikasi sel, pengembangan sumbu, dan untuk mengontrol ekspresi gen. Transisi midblastula (MBT), yang terjadi pada banyak spesies termasuk Xenopus dan Drosophila, merupakan tahap perkembangan penting di mana mRNA ibu dipecah dan embrio memperoleh kendali atas pertumbuhannya sendiri. Ekspresi cadherin, yaitu EP-cadherin pada amfibi dan E-cadherin pada mamalia, diperlukan untuk banyak kontak antar blastomer.

Penelitian tentang blastula dan spesifikasi sel mempunyai implikasi luas terhadap teknologi reproduksi berbantuan dan penelitian sel induk. Blastomer di Xenopus menunjukkan karakteristik sel induk berpotensi majemuk, yang mampu bermigrasi sepanjang beberapa lintasan bergantung pada sinyal seluler. Jaringan yang berbeda dapat diproduksi selama tahap perkembangan blastula dengan menyesuaikan sinyal sel. Janji ini mungkin memainkan peran penting dalam pengobatan regeneratif dalam mengobati penyakit dan cedera. Embrio dipindahkan ke dalam rahim selama fertilisasi in vitro untuk ditanamkan.

Struktur

Sebuah bola sel yang disebut blastula (blastokista pada hewan) mengelilingi rongga yang disebut blastocoel yang berisi cairan. Asam amino, protein, hormon pertumbuhan, karbohidrat, ion, dan elemen lain yang diperlukan untuk diferensiasi sel ditemukan di blastocoel. Selain itu, selama fase gastrulasi, blastocoel memungkinkan pergerakan blastomer.

Blastula embrio Xenopus dibagi menjadi tiga bagian. Tutup hewan berkembang menjadi atap blastocoel dan sebagian besar menghasilkan turunan ektodermal. Dinding blastocoel, yang dikenal sebagai zona khatulistiwa atau marginal, sebagian besar berkembang menjadi jaringan mesodermal. Lantai blastocoel membentuk massa tumbuhan, yang sebagian besar berkembang menjadi jaringan endodermal.

Tiga garis keturunan menimbulkan perkembangan jaringan selanjutnya pada blastokista mamalia. Trofoblas berkembang menjadi sebagian plasenta, endoderm primitif menjadi kantung kuning telur, dan epiblas melahirkan janin itu sendiri. Perkembangan blastocoel pada embrio tikus dimulai pada tahap 32 sel. Gradien osmotik, yang merupakan hasil pompa natrium-kalium yang menciptakan gradien natrium kuat di sisi basolateral trofektoderm, membantu air masuk ke embrio selama fase ini. Aquaporin membantu membantu transportasi air ini. Koneksi erat antara sel-sel epitel yang melapisi blastocoel memberikan segel.

Adhesi sel

Dalam perkembangan embrio, ikatan yang erat sangatlah penting. Kontak sel yang dimediasi cadherin dalam blastula sangat penting untuk pertumbuhan epitel, yang terutama bertanggung jawab untuk transportasi paraseluler, menjaga polaritas sel, dan membentuk segel permeabilitas untuk mengontrol pembentukan blastocoel. Setelah pembentukan polaritas sel epitel, yang menjadi dasar untuk pengembangan dan spesifikasi lebih lanjut, sambungan ketat ini terbentuk. Meskipun sel epitel menunjukkan polaritas, blastomer bagian dalam di dalam blastula seringkali non-polar.

Pemadatan terjadi pada embrio mamalia selama tahap 8 sel, ketika ekspresi alfa dan beta catenin terjadi bersamaan dengan ekspresi E-cadherin. Melalui proses ini, terciptalah sebuah bola berisi sel-sel embrionik yang saling berinteraksi, dan bukan kumpulan sel-sel yang tersebar dan tidak berdiferensiasi. Sumbu apico-basal dari embrio yang sedang berkembang ditentukan oleh adhesi E-cadherin, yang juga menyebabkan embrio berubah dari bola sel yang tidak jelas menjadi fenotip yang lebih terpolarisasi yang mempersiapkan jalan bagi perkembangan lanjutan menjadi blastokista yang terbentuk sempurna.

Pembelahan sel awal membentuk polaritas membran Xenopus. Mirip dengan E-cadherin pada manusia, EP-cadherin amfibi dan cadherin XB/U keduanya membentuk polaritas blastomer dan memperkuat koneksi sel-sel, keduanya penting untuk kelanjutan perkembangan.

Disadur dari:

https://en.wikipedia.org

Selengkapnya
Mengenal Blastulasi, Tahap Kunci dalam Perkembangan Embrio Hewan

Ilmu dan Teknologi Hayati

Motilitas dalam Organisme

Dipublikasikan oleh Farrel Hanif Fathurahman pada 23 April 2024


Motilitas, suatu kemampuan penting bagi organisme, memungkinkan mereka untuk bergerak secara independen menggunakan energi metabolisme. Hal ini berbeda dengan sesilitas, keadaan di mana organisme tidak memiliki sarana untuk bergerak sendiri dan biasanya tidak aktif. Kontras dengan mobilitas, yang hanya mencakup kemampuan sebuah objek untuk dipindahkan, motilitas mencakup kemampuan aktif dalam berbagai lingkungan. Motilitas dipengaruhi oleh faktor genetik, namun juga dapat dipengaruhi oleh faktor lingkungan tertentu seperti toksin. Pada mamalia, sistem saraf dan sistem muskuloskeletal memberikan kontribusi utama terhadap motilitas, memungkinkan mereka untuk melakukan berbagai aktivitas, termasuk berburu, berkembang biak, dan menghindari bahaya.

Tidak hanya pada mamalia, tetapi juga pada berbagai organisme lainnya, termasuk mikroorganisme dan organisme makro lainnya, motilitas memiliki peran penting dalam kelangsungan hidup dan reproduksi. Pada mamalia, pergerakan usus untuk memindahkan makanan dari mulut ke anus melalui peristaltik dan segmentasi juga merupakan contoh penting dari motilitas dalam proses pencernaan.

Pada tingkat seluler, motilitas juga memiliki peran penting. Berbagai mekanisme pergerakan sel, seperti pergerakan amoeboid, motilitas flagelar, dan motilitas bergerombol, memungkinkan sel untuk melakukan fungsi vital dalam berbagai konteks biologis, seperti migrasi selama perkembangan embrio, dan pergerakan sel-sel imun dalam menanggapi infeksi.

Selain itu, motilitas juga dapat diarahkan oleh berbagai gradien lingkungan, seperti gradien kimia, suhu, cahaya, magnetik, dan lainnya. Ini menunjukkan tingkat adaptasi organisme terhadap lingkungan mereka, di mana mereka dapat merespons secara khusus terhadap perubahan-perubahan di sekitar mereka.

Dengan demikian, motilitas tidak hanya merupakan kemampuan fisik yang penting bagi organisme, tetapi juga mewakili keterampilan adaptasi yang sangat kompleks dalam menjawab tantangan lingkungan. Dalam berbagai konteks biologis, motilitas memainkan peran kunci dalam mengatur aktivitas organisme, serta dalam menjaga keseimbangan ekologi di berbagai ekosistem.

Disadur dari:

https://en.wikipedia.org

Selengkapnya
Motilitas dalam Organisme

Ilmu dan Teknologi Hayati

Perkembangbiakan Seksual dalam Siklus Hidup Organisme Eukariotik

Dipublikasikan oleh Farrel Hanif Fathurahman pada 23 April 2024


Reproduksi seksual adalah salah satu fenomena paling menakjubkan dalam dunia kehidupan. Proses ini terjadi pada berbagai organisme eukariotik, seperti hewan dan tumbuhan, dan melibatkan pergantian antara sel-sel haploid (yang memiliki satu set kromosom) dan sel-sel diploid (yang memiliki dua set kromosom).

Dalam reproduksi seksual, sel-sel diploid mengalami pembelahan menjadi sel-sel haploid melalui proses yang dikenal sebagai meiosis. Kemudian, dua sel haploid bergabung kembali melalui pembuahan, membentuk zigot yang membawa materi genetik dari kedua gamet. Melalui rekombinasi genetik, materi genetik bergabung dan bertukar informasi, menghasilkan sel-sel anak dengan kombinasi genetik yang beragam.

Proses pembelahan mitosis kemudian memulai perkembangan organisme baru dalam dunia multiseluler. Meskipun reproduksi seksual adalah cara utama berkembang biak bagi sebagian besar organisme, misteri evolusinya tetap menjadi fokus penelitian.

Meskipun reproduksi seksual memiliki banyak keuntungan, seperti mengurangi risiko akumulasi mutasi genetik, evolusinya masih menjadi misteri. Organisme yang bereproduksi secara aseksual seharusnya dapat berkembang lebih cepat karena setiap individu yang dihasilkan dapat langsung menghasilkan keturunannya sendiri.

Namun, seleksi seksual memainkan peran penting dalam evolusi, dengan beberapa individu yang lebih berhasil dalam memperoleh pasangan untuk reproduksi seksual. Ini merupakan kekuatan evolusi yang kuat yang tidak terjadi dalam populasi yang bereproduksi secara aseksual.

Bahkan prokariota, meskipun awalnya melakukan reproduksi aseksual, memiliki kemampuan untuk melakukan transfer gen horizontal, yang memiliki kemiripan dengan proses reproduksi seksual. Meskipun tidak secara langsung terkait dengan reproduksi, proses ini menunjukkan kompleksitas dan fleksibilitas dalam evolusi kehidupan.

Reproduksi seksual adalah salah satu aspek paling penting dari kehidupan di Bumi. Melalui proses ini, organisme menghasilkan keturunan yang beragam, meningkatkan keanekaragaman genetik, dan memberikan fondasi bagi evolusi kehidupan di planet ini. Dengan terus memahami mekanisme dan misteri evolusi reproduksi seksual, kita dapat mengungkap lebih banyak tentang asal-usul dan kelangsungan kehidupan di Bumi.

Disadur dari:

https://id.wikipedia.org

 

Selengkapnya
Perkembangbiakan Seksual dalam Siklus Hidup Organisme Eukariotik
page 1 of 12 Next Last »