PEMBUAHAN DAN PERKEMBANGAN TINGKAT AWAL

FERTILISASI DAN PERKEMBANGAN EMBRIO IKAN NILEM (Osteochillus hasselti C.V)

Oleh:Nama: Qurrotu AyuninNIM: B1J011164Rombongan: IIIKelompok: 1Asisten: Agus Zakaria

LAPORAN PRAKTIKUM STRUKTUR DAN PERKEMBANGAN HEWAN II

KEMENTERIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAANUNIVERSITAS JENDERAL SOEDIRMANFAKULTAS BIOLOGIPURWOKERTO2012I. PENDAHULUAN

A. Latar BelakangFertilisasi merupakan persatuan spermatozoon yang masak dan ovum. Sperma tak dapat mempengaruhi fertilasi dan telur yang tak masak. Fertilisasi merangsang telur untuk pembelahan aktif dan pertumbuhan, mengahasilkan kombinasi cirri-ciri keturunan. Fertilisasi pada ikan terjadi secara internal dan eksternal. Fertilisasi secara internal ikan dilengkapi dengan organ khusus (copulatory organ), dan biasanya pada jenis ikan perenang cepat dan hewan-hewan teristrial.Percobaan fertilisasi dan perkembangan embrio pada Ikan Nilem dilakukan dengan perlakuan berbeda-beda diantaranya tingkat pengenceran dan jeda waktu pengamatan yang berbeda. Hal ini dilakukan untuk mengetahui konsentrasi sperma yang sesuai agar dapat membuahi sel telur hingga terjadinya fertilisasi. Tingkat pengenceran milt yang dilakukan juga bervariasi bertujuan untuk mengetahui berapa lama waktu yang diperlukan oleh spermatozoid untuk menembus dinding ovum. Perlakuan waktu yang dilakukan berbeda-beda bertujuan untuk mengetahui tahapan perkembangan yang terjadi dalam setiap waktunya.Ikan Nilem (Osteochillus hasselti) dipilih sebagai preparat dalam praktikum ini karena memiliki ukuran tubuh yang relatif kecil (berat per ekor induk yang telah masak kelamin adalah 120 gram), dapat dipelihara di akuarium dan produk telur yang dihasilkan oleh setiap induk betina yang masak kelamin cukup banyak yaitu 20.000 butir. Ikan nilem hidup di air tawar dan banyak dibudidayakan masyarakat sehingga mudah untuk mendapatkannya. Ikan Nilem dapat dipelihara dengan baik pada daerah dengan ketinggian 150 1000 m dpl, daerah yang paling baik pada ketingian 1800 m dpl dengan suhu optimum 18 28 C. Pembelahan segmentasi pada ikan nilem memerlukan waktu yang relatif tidak terlalu lama, sehingga tidak menjadi kendala pada saat melakukan pengamatan.

B. TujuanTujuan praktikum kali ini adalah dapat melakukan fertilisasi pada ikan Nilem (Osteochillus hasselti), mengenali sel telur ikan yang telah difertilisasi dan mengidentifikasi faktor-faktor yang mempengaruhi fertilisasi, serta mengidentifikasi tahapan perkembangan embrio ikan.

//II. TINJAUAN PUSTAKA

Tahap awal pembenihan dilakukan dengan memijahkan induk yang akan menghasilkan zigot (sel telur yang telah dibuahi spermatozoa). Zigot kemudian berkembang menjadi calon individu baru melelui proses perkembangan embrio (embriogenesis). Embriogenesis ini sangat menentukan perkembangan tahapan selanjutnya untuk menjadi individu baru (Hartanto, 2000).Fungsi sel sperma dan sel telur, spermatozoa adalah nama yang diberikan pada sel reproduksi jantan. Fungsinya adalah untuk melakukan pembelahan melalui penyatuan dengan sel telur. Hewan jantan dapat memproduksi jutaan sperma pada setiap ejakulasi. Sperma dikelilingi oleh cairan mani. Setelah sperma terbentuk di testis, bergerak menuju epididimis, di sini sperma disimpan sampai mencapai kematangan penuh. Selanjutnya menuju vasdiferent dan kedasar kandung kencing untuk menerima cairan mani. Indung telur berfungsi membuat dan melepaskan telur-telur yang sudah matang (Rozaq, 2006).Pembuahan atau fertilisasi adalah peleburan dua gamet yang dapat berupa nukleus atau sel-sel bernukleus untuk membentuk sel tunggal (zigot) atau peleburan nukleus. Biasanya melibatkan penggabungan sitoplasma (plasmogami) dan penyatuan bahan nukleus (kariogami). Dengan meiosis, zigot itu membentuk ciri fundamental dari kebanyakan siklus seksual eukariota, dan pada dasarnya gamet-gamet yang melebur adalah haploid. Bilamana keduanya motil maka fertilisasi itu disebut isogami, bilamana berbeda dalam ukuran tetapi serupa dalam bentuk maka disebut anisogami, bila satu tidak motil (dan biasanya lebih besar) dinamakan oogami (Huttner, 1980).Fertilisasi dapat terjadi dengan dua cara, yaitu fertilisasi eksternal dan fertilisasi internal. Fertilisasi eksternal (khas pada hewan-hewan akuatik) terjadi karena gamet-gametnya dikeluarkan dari dalam tubuhnya sebelum fertilisasi. Fertilisasi internal (khas untuk adaptasi dengan kehidupan di darat) terjadi karena sperma dimasukkan ke dalam daerah reproduksi betina yang kemudian disusul dengan fertilisasi. Telur itu membentuk membran fertilisasi untuk merintangi pemasukan sperma lebih lanjut. Kadang-kadang sperma itu diperlukan hanya untuk mengaktivasi telur (Pattern, 1992).Perkembangan embrio merupakan suatu kelanjutan hasil fertilisasi dari hasil sel telur dan sel sperma yang kemudian setelah dibuahi akan mengalami proses pembentukan pola-pola pembelahan telur yang disebut cleavage. Sel telur membelah secara berturut-turut hingga mencapai fase diferensiasi menjadi bentuk dewasa pada tahap organogenesis. Pertumbuhan menjadi sistem organ yang kompleks dan saling tergantung merupakan suatu hal yang terinci dalam sistem biologis yang semuanya akan termodifikasi secara sempurna (Harvey, 1979).Tahap perkembangan embrio adalah Singgami yaitu pembentukan pronuklei jantan dan betina, Cleavage yaitu pembelahan zigot secara tepat menjadi unit-unit sel yang lebih kecil (blastomer), Blastulasi yaitu proses pembentukan blastula, Gastrulasi yaitu proses pemisahan blastoderm menjadi tiga lapis sel germinal yang sudah terbentuk pada saat blastulasi dan yang terakhir Organogenesis yaitu proses perkembangan berbagai organ tubuh. Hal ini sesuai dengan pernyataan Welsen dalam Sutisna dan Sutarmanto (1995) bahwa tahap perkembangan embrio adalah sinngami, cleavage, blastulasi, gastrulasi dan organogenesis. Menurut Yatim (1994) perubahan yang terjadi pada tingkat inti yaitu dilanjutkan proses meiosis II dan dilepaskannya polarbody II. Inti telur selanjutnya mengalami perubahan membentuk pronuklei betina, bersamaan dengan itu inti spermatozoa membentuk pronuklei jantan.Ciri ikan siap memijah adalah ikan masak kelamin, baik ikan jantan maupun betina. Ikan betina akan mengeluarkan senyawa kimia yang menyebabkan jantan pasangannya tertarik untuk mengawininya. Selain cirri diatas, ikan yang siap memijah menunjukkan tingkah laku yang berbeda dari biasanya (Soeminto, 2008)

III. MATERI DAN METODE

A. MateriAlat-alat yang digunakan dalam praktikum kali ini adalah spuit injeksi, kain katun, akuarium yang dilengkapi dengan sistem aerasi, mangkuk untuk menampung milt, pipet transfer, well plate, cawan, mikroskop cahaya, pencatat waktu, haemocytometer, cavity slide, dan saringan.Bahan yang digunakan dalam praktikum kali ini adalah ikan nilem jantan dan betina matang gonad dan sediaan hormon, larutan NaCl fisiologid atau laturan Ringer dan air sumur.

B. MetodeMetode yang digunakan dalam praktikum Fertilisasi dan Perkembangan Embrio Ikan adalah sebagai berikut : 1. Ikan Nilem (Osteochillus hasselti) jantan dan betina distripping. 2. Milt dari Ikan Nilem jantan diambil dengan spuit injeksi dan diletakkan dipiring.3. Telur dari Ikan Nilem betina diambil dengan menggunakan sendok dan diletakkan dalam saringan teh.4. Fertilisasi dilakukan dengan cara: a. Milt dicampurkan dengan telur pada pengenceran 100x b. Semprotkan air untuk aktivator sperma.c. Goyang selama satu menit agar homogen.d. Pindah ke mangkuk pemeliharaan.5. Sepuluh sel telur diambil untuk dilihat perkembangannya.6. Diamati perubahan selnya dengan selang waktu tertentu.

IV. HASIL DAN PEMBAHASANA. HasilGambar Perkembangan Zigot (hasil yang di dapat sampai praktikum berakhir)

Gambar Hylock Gambar 2 sel

4 selmorula

Gambar 4 sel Gambar Morula

Gambar sel rusak

Tabel 1. Persentase telur terbuahi pada jeda waktu yang berbedaJeda waktu (menit)Persentase telur terbuahiTotal (%)Rerata (%)

Ulangan 1Ulangan 2

Kontrol

1 menit-0%0%0%

2 menit0%-0%0%

3 menit0%0%0%0%

Tabel 2. Persentase telur terbuahi dari setiap konsentrasi spermatozoa/ ml miltKonsentrasi spermatozoa/ ml miltPersentase telur terbuahiTotal (%)Rerata(%)

Ulangan IUlangan II

1.000 x0%0%0%0%

10.000 x0%0%0%0%

Tabel 3. Persentase telur pada setiap tahap perkembangan selama waktu pengamatan pada masing-masing perlakuanPerlakuanWaktu PengamatanTahap Perkembangan% Telur pada setiap tahap perkembanganJumlah (%)Rerata (%)

U1U2

kontrol5 pertamaRusak--0%%

Hylock--

5 kedua1 sel--0%0%

2 sel--

8 sel--

Rusak--

10

Hylock--0%0%

Rusak--

2 sel--

10Rusak--0%0%

2 sel--

4 sel--

10Rusak--0%0%

Hylock--

1 sel--

4 sel--

PerlakuanWaktu PengamatanTahap Perkembangan% Telur pada setiap tahap perkembanganJumlahRerata

U1U2

Jeda Waktu 2 menit5 pertamaRusak100%90%270%90%

Hylock-10%30%15%

5 keduaRusak80%100%250%83%

1 sel20%-30%15%

Hylock--20%20%

10

Rusak80%100%220%73%

1 sel20%-80%40%

10Rusak90%100%220%73%

Hylock10%-20%10%

1 sel--40%40%

2 sel--10%10%

8 sel--10%10%

10Rusak80%100%220%73%

PerlakuanWaktu PengamatanTahap Perkembangan% Telur pada setiap tahap perkembanganJumlah(%)Rerata(%)

U1U2

Jeda waktu 1 menit5 pertamaHylock0%0%0%0%

Rusak

5 kedua1 sel0%0%0%0%

2 sel

8 sel

Rusak

10Hylock0%0%0%0%

Rusak

2 sel

10Rusak0%0%0%0%

2 sel

4 sel

10Rusak0%0%0%0%

1 sel

4 sel

Hylock

PerlakuanWaktu PengamatanTahap Perkembangan% Telur pada setiap tahap perkembanganJumlahRerata

U1U2

Jeda Waktu 2 menit5 pertamaRusak100%90%270%90%

Hylock-10%30%15%

5 keduaRusak80%100%250%83%

1 sel20%-30%15%

Hylock--20%20%

10

Rusak80%100%220%73%

1 sel20%-80%40%

10Rusak90%100%220%73%

Hylock10%-20%10%

1 sel--40%40%

2 sel--10%10%

8 sel--10%10%

10Rusak80%100%220%73%

PerlakuanWaktu PengamatanTahap Perkembangan% Telur pada setiap tahap perkembanganJumlahRerata

U1U2

Jeda waktu 3 menit5 pertamaRusak70 %20 %110%37%

1 sel30%50%140%47%

4 sel--10%10%

5 keduaRusak40%-40%40%

1 sel60%-60%60%

Hylock-30%60%30%

4 sel-10%30%15%

10Rusak30%-30%30%

1 sel70%40%150%50%

Hylock-10%70%35%

2 sel-20%30%15%

4 sel-10%10%10%

8 sel-20%20%20%

10Rusak30%-30%30%

Morulla10%-20%10%

Hylock-90%130%65%

1 sel60%10%110%37%

2 sel--10%10%

10Rusak60%10%70%35%

Hylock-80%70%150%

A. PEMBAHASANPraktikum kali ini praktikan hanya mengamati perkembangan telur yang telah dibuahi, karena pada praktikum rombongan III terjadi kegagalan pada acara fertilisasinya, hal tersebut dikarenakan ikan betina telah memijah sebelum dilakukan fertilisasi. Diperkirakan ikan memijah 7 6 jam sebelum digunakan untuk praktikum. Oleh karenanya, pada saat diamati dengan mikroskop sel telur sudah menandakan adanya fertilisasi, yaitu telah terbentuknya hylock, ada juga sel telur yang telah rusak yang mungkin dikarenakan proses ovulasinya tidak sempurna. Sedangkan kelompok 3 dan 4 tetap melakukan praktikum walaupun telurnya sudah rusak.Pembuahan atau fertilisasi adalah peleburan dua gamet yang dapat berupa nucleus atau sel-sel bernukleus untuk membentuk se tunggal (zigot) atau peleburan nucleus. Biasanya melibatkan penggabungan sitoplasma dan penyatuan bahan nucleus. Dengan meiosis, zigot itu membentuk cirri fundamental dari kebanyakan siklus seksusl eukariot,dan pada dasarnya gamet-gamet yang melebur adalah haploid. Bilamana keduanya motil pada tumbuhan, maka fertilisasi itu disebut isogami, bilamana berbeda dalam ukuran tetapi serupa dalam bentuk disebut anisogami, bila satu tidak motil (dan biasanya lebih besar) dinamakan oogami. Hal ini merupakan cara khas pada bebrapa hewan, tumbuhan dan sebagian besar jamur. Fertilisasi pada hewan ada dua macam yaitu fertilisasi eksternal dan fertilisasi internal. Fertilisasi eksternal khas pada hewan-hewan akuatik, yaitu merupakan proses fertilisasi dimana gamet-gametnya dikeluarkan dari dalam tubuhnya sebelum fertilisasi. Fertilisasi internal khas untuk adaptasi dengan kehidupan di darat, sperma dimasukkan ke dalam daerah reproduksi betina yang kemudian disusul dengan fertilisasi. Setelah pembuahan, telur itu membentuk membran fertilisasi (membran feripitelina) untuk merintangi pemasukan sperma lebih lanjut. Faktor-faktor yang mempengaruhi keberhasilan fertilisasi adalah kualitas pakan induk yang diberikan dan salah satu unsur nutrien pakan yang harus ada dalam pakan induk untuk meningkatkan reproduksinya adalah vitamin E (Yulfiperius, 2003). Rendahnya tingkat fertilisasi dari spermatozoa di dalam air. Hal ini mengakibatkan banyaknya sel telur yang tidak terbuahi secara sempurna (Masrizal dan Efrizal, 1997). Dalam satu siklus reproduksi ikan dapat dihasilkan sel telur sampai jutaan per ekor, tetapi yang terbuahi hanya mencapai 5% dari total. Permasalahan lain adalah kurangnya ketersediaan cairan spermatozoa pada waktu pembuahan buatan, rendahnya spermatozoa dalam fertilisasi buatan ini juga disebabkan oleh aktivitas spermatozoa yang relatif singkat (Nurman, 1988). Hal tersebut dapat disebabkan oleh singkatnya waktu viabilitas dan motilitas dari spermatozoa untuk menembus lubang mikrifol pada sel telur rendah.Fertilisasi dapat didukung oleh kualitas spermatozoa yang baik. Untuk mengetahui tingkat fertilitas yang lebih tinggi, perlu dicari larutan fisiologis yang dapat menambah daya motilitas dan viabilitas spermatozoa. Penggunaan larutan fisiologis yang mengandung NaCl dan urea dapat mempertahankan daya hidup spermatozoa antara 20-25 menit (Nurman. 1998).Fungsi sel sperma dan sel telur, spermatozoa adalah nama yang diberikan pada sel reproduksi jantan. Fungsinya adalah untuk melakukan pembuahan melalui penyatuan dengan sel telur. Hewan jantan dapat memproduksi jutaan sel sperma pada setiap ejakulasi. Sperma dikelilingi oleh cairan mani. Setelah sperma terbentuk di testis, bergerak menuju epididimis, di sisni sperma disimpan sampai mencapai kematangan penuh. Selanjutnya sperma menuju vasdiferent dan ke dasar kandung kencing untuk menerima cairan mani. Pada saat ejakulasi sperma keluar melalui saluran kencing. Tahap perkembangan embrio awalnya adalah zigot mulai menjalani pembelahan awal mitosis sampai beberapa kali. Sel-sel yang dihasilkan dari setiap pembelahan berukuran lebih kecil dari ukuran induknya, disebut blastomer. Sesudah memasuki 3-4 kali pembelahan, zigot memasuki tingkat 16 sel, disebut stadium morula, morula terdiri dari inner cell mass (kumpulan sel-sel disebelah dalam, yang akan tumbuh menjadi trofoblas sampai plasenta). Rongga sela-sela inner cell mass akan merembes menembus zona pellucida, membentuk ruang antar sel. Ruang antar sel ini kemudian bersatu dan memenuhi sebagian besar massa zigot membentuk blastokista. Inner cell mass tetap berkumpul di salah satu sisi, tetap berbatasan dengan lapisan sel luar. Zigot dalam stadium ini disebut berada dalam stadium balastula atau pembentukan blastokista. Inner cell mass kemudian disebut sebagai embrioblas, dan outer cell mass kemudian diisebut sebagai trofoblas.Proses terakhir dari fertilisasi adalah pembelahan mitosis berulang-ulang dari telur yang disebut pembelahan (cleavage). Cleavage adalah proses proliferasi zigot menjadi morula melalui pembelahan mitosis secara berangkai yang terjadi segera pasca pembuahan. Mula-mula zigot membelah menjadi dua buah sel yang disebut blastomer turunan pertama. Kemudian masing-masing blastomer tersebut membelah lagi menjadi empat blastomer turunan kedua dan begitu seterusnya, sehingga terbentuk 8, 16, dan 32 blastomer turunan ketiga, keempat, dan kelima. Besar blastomer turunan pertama, turunan kedua, dan blastomer turunan berikutnya makin mengecil, karena blastomer yang baru terbentuk segera membelah diri lagi, sehingga tidak ada waktu untuk tumbuh. Oleh karena itu perlu diingat bahwa selama cleavage, zona pelusida ovum tetap utuh. Dalam cleavage, blastomer melekat satu sama lain oleh kekuatan tigmotaksis (Sukra, 2000).Zigot yang telah terbentuk selanjutnya membelah-belah diri atau berproliferasi dengan cara mitosis menjadi dua sel, kemudian menjadi empat sel dan seterusnya. Sehingga jumlah sel hasil pembelahan menjadi banyak. Proses zigot membelah diri ini disebut cleavage. Blastogenesis meliputi pembentukan morula, blastula, dan gastrula (Sukra, 2000).

V. KESIMPULAN DAN SARANA.KesimpulanBerdasarkan hasil dan pembahasan sebelumnya dapat diambil kesimpulan bahwa:1. Pembuahan ikan nilem terjadi di luah tubuh induknya atau disebut juga fertilisasi eksternal, dan dalam praktikum ini praktikan telah mampu melakukan pembuahan pada Ikan Nilem (Osteochillus hasselti C.V).Adapun tahapan perkembangan embrio adalah morula, blastula, gastrula, neurulasi, morfogenesis, diferensiasi, dan organogenesis.2. Fertilisasi dipengaruhi oleh temperatur, pH, dan salinitas.

A. Saran

Sebaiknya alat dan bahan yang akan digunakan untuk praktikum dipersiapkan dengan baik dan benar agar tidak terjadi hal-hal yang tidak diinginkan, praktikan harus teliti,dan lebih sabar dalam menjalankan praktikum.

DAFTAR REFERENSIBasaran, f et al. 2007. Induced Spawning, Fertilization Rate and Hatching Rate of Brill, Scophthalmus rhombus. Journal of Applied Biological Sciences 2 (1): 17-21, 2008.

Effendy, M.I. 1997. Biologi Perikanan. Yayasan Nusatama. Bogor.

Jamieson, B.G. M. 1990. Fish Evolution and Systematics: Evidance from Spermatozoa (with a survey of lophophorate, echinoderm and protochordate sperm and an account of gamete cryopreservation. Cambridge University Press. New York.

Kamler, E. 1992. Early life history of fish. An energetics approach. Chapman and hall. London. 267 pp.

Linder, M.C. 1992. Biokimia nutrisi dan metabolisme (terjemah). Universitas Indonesia, Jakarta. 781 hal.

Masrizal dan Efrizal. 1997. Pengaruh Rasio Pengenceran Mani Terhadap Fertilisasi Sperma dan Daya Tetas Telur Ikan Mas (Cyprinus carpio L.) Fisheries Journal Garing 6:1-9

M. M. Turcotte, M. N. Pires, R. C. Vrijenhoekand D. N. Reznic Department of Biology, University of California, Riverside, CA, USA; and Moss Landing, CA, USA Monterey Bay Aquarium Research Institut.Nurman. 1998. Pengaruh Penyuntikan Ovaprim terhadap Kualitas Spermatozoa Ikan Lele Dumbo (Clarias gariepinus Burchell). Fisheries Journal Garing 7: 34-42

Squest M, Billard. R, Cosson J., Dorange G.,Chauvaud l., Mugnier C.,& Fauvel L., 1994. Sperm features in turbot (Scophtalmus maximus): A comparison eith other freswater and marine fish species. Aquatic living Resaurces. 7: 283-294.

Wijayanti, Grantiana.E. 2005. Viabilitas dan Perkembangan Embrio serta Larva Ikan Nilem (Osteochillus hasselti C.V.) Pasca Chorion Puncture. J. Biol. Indon. Vol. III, No. 10: 411-419

Yulferius, 2001. Pengaruh kadar vitamin E dalam pakan terhadap kualitas telur ikan patin Pangisius hypophthalamus. Tesis, Program Pascasarjana Institut Pertanian Bogor. 40 hal.