"Laksmindra Fitria"

…now this is my one and only blog! :)

Archive for the tag “gastrula”

Eksperimen dengan Embrio

“Embriologi Dari Abad Sebelum Masehi Sampai Abad Bayi Tabung”

I. PENDAHULUAN

II. TEORI PERKEMBANGAN

Perkembangan embrio ayam telah dipelajari sejak sebelum Masehi, dan sampai sekarang masih ada hal-hal yang belum diketahui sebenarnya. Salah satu pertanyaan klasik: “Mana yang lebih dahulu ada: ayam atau telur?” Jawabannya tergantung dari latar belakang si penjawab. Harvey (1650) menjawab: “Ovum esse primordium commune omnibus animalibus” yang intinya berarti “Telur ada lebih dahulu”. Pedagang telur akan menjawab: “Induk ayam ada lebih dahulu karena telur keluar dari induk ayam”. Peternak ayam akan menjawab: “Anak ayam menetas dari telur, jadi telur ada lebih dahulu sebelum kemudian menetas menjadi anak ayam”. Ahli agama Islam menjawab: “Barang yang hidup keluar dari barang yang mati, barang yang mati keluar dari barang yang hidup” (Q.S. Al An’Am 6:95).

inna allaaha faaliqu alhabbi waalnnawaa yukhriju alhayya mina almayyiti wamukhriju almayyiti mina alhayyi dzaalikumu allaahu fa-annaa tu/fakuuna

Sesungguhnya Allah menumbuhkan butir tumbuh-tumbuhan dan biji buah-buahan. Dia mengeluarkan yang hidup dari yang mati dan mengeluarkan yang mati dari yang hidup. (Yang memiliki sifat-sifat) demikian ialah Allah, maka mengapa kamu masih berpaling?

Indeed, Allah is the cleaver of grain and date seeds. He brings the living out of the dead and brings the dead out of the living. That is Allah ; so how are you deluded?
Surah Al-‘An`ām (The Cattle) – سورة الأنعام

Yunus (1978) memberi contoh mengenai jawaban ini pada ayam: “Anak ayam keluar dari barang yang mati kelihatannya (telur), dan telur yang (kelihatan) mati itu keluar dari (induk) ayam yang hidup”. Begitu pula pada hewan-hewan lain yang bertelur dan tumbuhan yang berbiji. Kita yang mengetahui ilmu perkembangan tentu dapat memilih jawaban yang benar menurut kaidah-kaidah Biologi, yang ternyata juga selaras dengan yang tersirat di dalam kitab suci Al Qur’an.

Perkembangan manusia menurut Islam juga telah disebutkan dalam Al Qur’an: “Dia (Allah) telah menciptakan manusia dari segumpal darah” (Q.S. Al ‘Alaq 96:2).

khalaqa al-insaana min ‘alaqin

Dia telah menciptakan manusia dari segumpal darah.

Created man from a clinging substance.
Surah Al-`Alaq (The Clot) – سورة العلق

Sebagian orang awam membayangkan bahwa wanita yang tidak hamil dan mengeluarkan darah (menstruasi) diartikan bahwa darahnya tidak menggumpal sehingga wanita tersebut belum dapat membentuk individu baru. Di zaman Socrates dan Plato (filosof Yunani, guru dan murid), pemikiran tersebut masih berlaku, seperti ketika mereka melihat seekor rusa sedang kawin: Dibayangkan bahwa cairan dari liang senggama betina dapat menggumpal karena bercampur dengan cairan mani dari rusa jantan, maka terbentuklah anak rusa. Setelah von Baer menemukan spermatozoon dan de Graaf menemukan sel telur, maka pemikiran tersebut tidak berlaku lagi. Secara ilmiah dapat dinyatakan bahwa individu baru terbentuk dari hasil peleburan sel kelamin jantan dan sel kelamin betina.

Kita sadari bahwa manusia dari generasi ke generasi berikutnya terjadi karena fertilisasi dari sel haploid spermatozoon dan sel telur. Dari kedua macam sel tersebut meleburlah menjadi satu membentuk zigot, yang berarti kita berkembang dari sebutir sel. Kita, sekarang — manusia dewasa — terdiri atas lebih kurang 200 jenis sel. Bagaimanakah perkembangan dari sebutir sel (unisel) sampai menjadi multisel (banyak sel) dan multifungsi itu? Dan apakah sel kita yang dulu dan sekarang masih sama, ataukah sudah berganti karena adanya pembelahan (proliferasi) dan regenerasi? Kalau begitu bagaimanakah sebenarnya?

Dalam Embriologi dijelaskan bahwa zigot mengalami segmentasi menjadi 2 sel, 4 sel, 8 sel, 16 sel, 32 sel (morula), dan seterusnya, sampai menjadi tumpukan sel yang disebut blastula. Pada stadium (tingkat) blastula tersebut, bagian manakah yang kelak akan menjadi kepala, badan, anggota badan, dan organ-organ lainnya belum dapat diketahui. Tingkat berikutnya adalah gastrula yang tersusun dari 3 lapis benih, yaitu: ektoderm, mesoderm, dan entoderm. Dari ketiga lapisan itulah badan terbentuk, yang terdiri atas berbagai organ dan sistem organ.

Kini embrio telah terbentuk, dan selanjutnya nantinya akan berkembang menjadi janin (fetus). Pertanyaan berikutnya adalah: Kapankah ruh atau nyawa ditiupkan sehingga embrio dapat dianggap sebagai makhluk hidup?

“Maka apabila Aku (Allah) telah menyempurnakan kejadiannya, dan telah meniupkan ke dalamnya ruh (ciptaan)-Ku, maka tunduklah kamu kepadanya dengan bersujud” (Q.S. Al Hijr 15:29).

fa-idzaa sawwaytuhu wanafakhtu fiihi min ruuhii faqa’uu lahu saajidiina

Maka apabila Aku telah menyempurnakan kejadiannya, dan telah meniup kan kedalamnya ruh (ciptaan)-Ku, maka tunduklah kamu kepadanya dengan bersujud. [Yang dimaksud dengan sujud di sini bukan menyembah, tetapi sebagai penghormatan].

And when I have proportioned him and breathed into him of My (created) soul, then fall down to him in prostration.
— Surat Al-Ĥijr (The Rocky Tract) – سورة الحجر

Pada tingkat gastrula sudah mulai terjadi gerakan dan pertumbuhan. Sel-sel bergerak mengatur diri ke tempat calon organ terbentuk. Kekuatan apakah yang mengatur hal tersebut? Untuk pertama kalinya calon sistem syaraf terbentuk pada tingkat neurula. Pada saat itu calon jantung baru berupa sepasang pembuluh yang belum berdenyut. Kapankah denyut jantung pertama kali ada? Bagaimanakah mekanismenya? Kapankah embrio secara keseluruhan dapat bergerak? Dan bagaimanakah bisa terjadi gerakan yang ritmis?

Embrio terus berkembang, hingga terjadilah koordinasi antara sistem organ yang satu dengan sistem organ yang lainnya, antara organ yang satu dengan organ yang lainnya. Apabila terjadi koordinasi antara sistem syaraf dengan sistem otot, maka mulailah terjadi gerakan. Bagaimanakah perkembangan dapat berlangsung secara sinkron? Kekuatan apakah yang mengaturnya? Bagaimanakah jantung bisa terus berdenyut dengan teratur tanpa berhenti? Dan bagaimanakah pula perkembangan anak ayam bisa sama dengan tetuanya? Untuk mengetahui itu semua ada berbagai teori.

Teori yang pertama dalam perkembangan yaitu karena ada kekuatan supranatural (theologis), begitulah kehendak alam. Teori vitalistik menyebutkan bahwa perkembangan terjadi karena proses yang kompleks antara materi (biokimiawi) dan energi. Teori mekanistik menyebutkan bahwa suatu proses perkembangan ditimbulkan karena adanya sifat dasar yang memberikan fenomena fisik dan kimiawi yang berlaku dalam organisme.

Suatu contoh: jantung dapat mulai berdenyut karena di dalam sel jantung terdapat molekul yang dapat berkontraksi dan relaksasi, yaitu protein aktin dan miosin. Dengan demikian, bila di dalam sel jantung embrio sudah disintesis kedua molekul tersebut, maka jantung embrio mulai berdenyut. Begitu pula mengenai gerakan embrio, bila sel syaraf embrio sudah dapat menghantarkan impuls karena adanya neurotransmitter, maka terjadilah gerakan. Di samping itu, sel otot juga sudah mengandung protein aktin dan miosin. Percobaan dapat dilakukan pada embrio katak yang disentuh dengan ujung jarum. Contoh denyut jantung pertama dapat diamati pada embrio ayam umur 30 jam dalam pengeraman, embrio ikan yang diperoleh pada 20 jam setelah induknya bertelur, atau pada manusia dapat dideteksi pada usia kehamilan minggu ke-3.

Teori terbaru dalam perkembangan embrio menyebutkan bahwa proses perkembangan terjadi dalam ketatateraturan ekspresi gen dalam sekuen waktu yang berturutan dari zigot sampai terbentuk individu baru yang sempurna bentuknya. Apabila ada ketimpangan dalam ketatateraturan ekspresi gen tersebut, maka terjadilah kelainan perkembangan, atau yang disebut sebagai catat (malformasi), yang dapat mengakibatkan embrio mati (lethal) atau mengalami cacat lahir. Kita ketahui adanya fenomena bayi tanpa tangan dan kaki (amelia), bayi kembar siam (conjoined twins), bayi tanpa kepala (anencephaly), bayi dengan viscera (organ dalam) yang terdedah di luar badannya, dan sebagainya.

Perkembangan tidak hanya berlangsung dalam tingkat embrional saja, tetapi perkembangan terus terjadi sepanjang hayat sampai individu mati. Sebagai keterangan teori terbaru tersebut, pada dasarnya ekspresi gen adalah berupa protein baru yang disintesis. Ekspresi gen dimulai dari zigot yang membelah. Dalam segmentasi diperlukan adanya protein tubulin untuk terjadinya mitosis. Oleh karena itu zigot dapat membelah. Pada tingkat gastrula, terjadi diferensiasi lapis benih menjadi ektoderm karena di dalam lapisan sel-sel tersebut disintesis protein keratin sebagai tanda khas ektoderm. Di dalam sel-sel mesoderm disintesis protein laminin sebagai tanda khasnya, dan protein entrin disintesis di dalam lapisan sel-sel entoderm. Demikianlah seterusnya, setiap terjadi proses perkembangan maka terbentuklah protein baru sebagai tanda khas terjadinya perkembangan. Jenis protein di dalam sel membedakan sel tersebut dengan sel-sel yang lainnya (protein spesifik atau khas).

III. Eksperimen Dengan Embrio dan Aplikasinya

IV. Kelainan Perkembangan Embrio Akibat Ketidaksengajaan Manusia (underconstruction)

V. RESUME

Belajar Embriologi mempunyai status yang sama dengan belajar ilmu-ilmu yang lain, baik yang berupa ilmu dasar maupun ilmu terapan. Untuk menimbulkan gairah belajar, perlu pacuan rasa ingin tahu yang besar. Caranya adalah dengan bertanya-tanya dalam hati, berkreasi secara thesis-antithesis.

Untuk menekuni Embriologi diperlukan pengertian dasar, teori-teori perkembangan, dan kajian-kajian sampai ke tingkat molekular. Untuk mengembangkan ilmu tersebut, perlu mengadakan eksperimen, melakukan kajian yang bersifat trial and error. Pada dasarnya semua ilmu dapat diaplikasikan untuk kesejahteraan umat manusia, tentunya apabila melalui prosedur yang benar disertai dengan tanggung jawab.

Perkembangan Embriologi pada saat ini kedudukannya sejajar dengan perkembangan ilmu-ilmu lainnya. Seseorang dapat mengaplikasikan ilmu yang ditekuninya tergantung dari sikap dan kehendaknya yang sekarang sudah terbuka luas, memilih secara aktif dalam bioteknologi. Bagi peminat-peminat Embriologi, mari kita belajar dari dasar untuk selanjutnya mengembangkannya dengan metode dan teknik yang sudah ada atau diciptakan. Itu semua untuk memenuhi kebutuhan diri sendiri dan sebagai sumbangsih kita untuk memajukan dunia ilmu pengetahuan.

VI. DAFTAR ACUAN

Dourin, N.L. and A. McLaren. 1984. Chimera in developmental biology. Academic Press. London. 456 p.

Glover, D.M. and Hames. 1989. Gene and embryos. IRL Press. London. 228 p.

McKinnel, R.C. 1980. Cloning. University of Minnesota Press. Minneapolis. 130 p.

Pomerei, D.D. 1985. From gene to animal. Cambridge University Press. Cambridge. 293 p.

Sadler, T.W. 1990. Medical embryology. Longman. New York. 411 p.

Scott, G.F. 1991. Developmental biology. Sinauer Press. Sunderland, Massachusetts. 891 p.

Yunus, M. 1978. Kesimpulan isi Al Qur’an. Penerbit Hadikarya Agung. Jakarta. 57 p.

_____________________________________
Embriologi dari Abad sebelum Masehi sampai Abad Bayi Tabung
Ditulis oleh: Prof. (Em.) Dr. Mammed Sagi, M.S.
Disampaikan dalam acara Seminar Kajian Islam BioRamadhan yang diselenggarakan oleh Badan Eksekutif Mahasiswa Fakultas Biologi Universitas Gadjah Mada Yogyakarta.
Februari 1995

Meskipun sudah cukup tua umur makalah ini, tetapi tema yang diusung tak pernah usang. Saya sangat gembira karena sampai hari ini saya masih menyimpan hardcopy-nya, yang mungkin tinggal satu-satunya di dunia ini :roll: :lol: Oleh karena itulah saya menuliskannya kembali di sini, untuk kita nikmati bersama, sambil mempelajari ilmunya…  Sekaligus sebagai penghargaan, ucapan terima kasih, dan ungkapan rasa sayang ananda kepada ayahanda :) :P

Post Navigation

Follow

Get every new post delivered to your Inbox.

Join 133 other followers