Makalah Fertilisasi pada Hewan

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

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 seperti pada tumbuhan, 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. Hal ini merupakan cara khas pada beberapa tumbuhan, hewan, dan sebagian besar jamur. Pada sebagian gimnofita dan semua antofita, gametnya tidak berflagel, dan polen tube terlibat dalam proses fertilisasi.

1.2  Rumusan masalah

Masalah yang ada pada makalah ini dapat dirumuskan sebagai berikut :

1. Apa yang dimaksud dengan fertilisasi ?

2. Bagaimana proses pembentukan spermatozoa ?

3. Bagaimana proses pembentukan ovum?

4. Bagaimana proses fertilisasi?

5. Bagaimana jenis-jenis fertilisasi?

6. Bagaimana fertilisasi in vitro?

7. Bagaimana variasi dalam reproduksi?

1.3 Tujuan

Tujuan dari pembuatan makalah ini adalah adalah :

1. Untuk mengetahui proses pembentukan spermatozoa
2. Untuk mengetahui proses pembentukan ovum.
3. Untuk mengetahui proses fertilisasi.
4. Untuk mengetahui jenis-jenis fertilisasi.
5. Untuk mengetahui fertilisasi in vitro.
6. Untuk mengetahui variasi dalam reproduksi.

BAB II

PEMBAHASAN

2.1 Pengertian

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 seperti pada tumbuhan, 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. Hal ini merupakan cara khas pada beberapa tumbuhan, hewan, dan sebagian besar jamur. Pada sebagian gimnofita dan semua antofita, gametnya tidak berflagel, dan polen tube terlibat dalam proses fertilisasi.

2.2 Proses pembentukan spermatozoa

Spermatogenesis terjadi di dalam tubulus seminiferi dalam testis. Proses tersebut berlangsung mulai dari dinding tepi sampai ke lumen sel tubulus seminiferus yang merupakan bagian dari perenkim testis selain lobulus.

Lobulus adalah kantong-kantong kecil yang pada umumnya berbentuk kerucut, seperti buah salak. Ujung medialnya lancip, sedang ujung lateralnya lebar dan merupakan, dasar dari kerucut tersebut. Isi lobulus adalah tubulus seminiferi yang  panjang, berkelok-kelok memenuhi seluruh kerucut, pada muara tabung seminiferus yang terdapat pada ujung medial dari kerucut akan langsung berhubungan dengan rete testes. Dinding tubulus seminiferus terdi­ri atas sel-sel membran basal, epithel benih, sel-sel penunjang dan sel penghasil cairan testes.

            Berikut merupakan tingkatan perkembangan sel germa dalam tubulus seminiferus adalah sebagai benkut:

1. Spermatogonium : ukurannya relatif kecil, bentuk agak oval, inti terwarna kurang terang, terletak berderet di dekat atau melekat pada membran basalis.
2. Spermiatosit I : ukuran paling besar, bentuk bulat, inti terwama kuat, letak agak menjauh dari membran basalis.
3. Spermatosit II : ukuran agak kecil bentuk bulat, letaknya menjauhi membrane basalis. (mendekati lumen).
4. Spermatid : ukuran kecil, benuk agak oval, warna inti kuat, kadang­kadang piknotis, letak di dekat lumen.
5. Spermatozoid : spermatozoa muda melekat secara bergerombol pada sel sertoli, yang muda terdapat di dalam lumen.

Gambaran proses pembentukan spermatozoa

2.3  Proses pembentukan ovum

Proses terjadinya oogenesis terjadi didalam ovarium dan akan dilanjutkan didalam oviduct jika terjadi penetrasi spermatozoid. Dalam oogenesis, sel germa berkembang didalam folikel-folikel telur, dengan tingkatan sebagai berikut:

1. Folikel primodial, merupakan folikel  utama yang sudah terbentuk ketika lahir. Terdiri atas sebuah oosit yang dilapisi oleh selapis  sel epitel pipih. Oosit dalam folikel primordial adalah sel bulat dengan garis tengah 25 pm. Intinya yang agak eksentris, besar dan memiliki inti yang besar juga.
2. Folikel tumbuh terdiri dari Folikel primer: terdiri dari sebuah I yang dilapisi oleh selapis set folikel (set grarfulose) berbentuk kubus. Antara oosit dan sel-set granulose dipisahkan oleh zona pelucida.
3. Folikel skunder: terdiri dari sebuah oosit I yang dilapisi oleh beberapa lapis set granulose.
4. Folikel tersier: volume stratum granulosum yang melapisi oosit I bertambah besar/ banyak. Terdapat beberapa celah (antrum) diantara sel­sel granulose. Jaringan ikat stroma yang terdapat diluar stratum granulose menyusun diri membentuk teca interna dan externa.
5. Folikel matang (de graaf): berukuran paling besar, antrum menjadi sebuah rongga besar, berisi cairan folikel (liquor foliculli). Oosit dikelilingi oleh sel granulose yang disebut corona radiata, yang dihubungkan dengan sel-sel granulose tepi oleh tangkai penghubung yang disebut kumulus ooforus.

Oosit akan diovulasikan dari folikel de graaf dalam tahap metafase meiosis II. Jika di dalam oviduk terjadi penetrasi, maka terjadi penuntasan meiosis II dan oosit II berkembang menjadi zygote.

Gambar ovarium dan perkembangan folikel di dalamnya.

2.4  Proses fertilisasi

Peristiwa fertilisasi terjadi di saat sel spermatozoa dilepaskan dan dapat membuahi ovum di ampula tuba fallopii. Sebanyak 300 juta spermatozoa diejakulasikan ke dalam saluran genital betina. Sekitar 1 juta yang dapat berenang melalui serviks, ratusan yang dapat mencapai tuba fallopi dan hanya 1 yang dapat membuahi sel telur. Sel spermatozoa mempunyai rentang hidup sekitar 48 jam.

Sebelum membuahi sel telur, spermatozoa harus melewati tahap kapasitasi dan reksi akrosom terlebih dahulu. Kapasitasi merupakan suatu masa penyesuaian di dalam saluran reproduksi wanita, berlangsung sekitar 7 jam. Selama itu suatu selubung glikoprotein dari plasma semen dibuang dari selaput plasma yang membungkus daerah akrosom spermatozoa. Sedangkan reaksi akrosom terjadi setelah penempelan spermatozoa ke zona pelusida. Reaksi tersebut membuat pelepasan enzim-enzim yang diperlukan untuk menembus zona pelusida yang terdapat pada akrosom.

Oosit (ovum) akan mencapai tuba satu jam lebih setelah diovulasikan. Ovum ini dikelilingi oleh korona dari sel-sel kecil dan zona pelusida yang nantinya akan menyaring sel spermatozoa yang ada sehingga hanya satu sel yang dapat menembus ovum. Setelah spermatozoa menembus ovum, ia akan menggabungkan material intinya dan menyimpan komplemen kromosom ganda yang lazim. Kromosomm ini mengandung semua informasi genetic yang nantinya akan diturunkan kepada keturunannya.

Sel telur yang telah dibuahi akan membentuk zigot yang terus membelah secara mitosis menjadi dua, empat, delapan, enam belas dan seterusnya. Pada saat 32 sel disebut morula, di dalam morula terdapat rongga yang disebut blastosoel yang berisi cairan yang dikeluarkan oleh tuba fallopii, bentuk ini kemudian disebut blastosit. Lapisan terluar blastosit disebut trofoblas merupakan dinding blastosit yang berfungsi untuk menyerap makanan dan merupakan calon tembuni atau ari-ari (plasenta), sedangkan masa di dalamnya disebut simpul embrio (embrionik knot) merupakan calon janin. Blastosit ini bergerak menuju uterus untuk mengadakan implantasi (perlekatan dengan dinding uterus).

Pada hari ke-4 atau ke-5 sesudah ovulasi, blastosit sampai di rongga uterus, hormon progesteron merangsang pertumbuhan uterus, dindingnya tebal, lunak, banyak mengandung pembuluh darah, serta mengeluarkan sekret seperti air susu (uterin milk) sebagai makanan embrio.

Enam hari setelah fertilisasi, trofoblas menempel pada dinding uterus (melakukan implantasi) dan melepaskan hormon korionik gonadotropin. Hormon ini melindungi kehamilan dengan cara menstrimulasi produksi hormon estrogen dan progesteron sehingga mencegah terjadinya menstruasi. Trofoblas kemudian menebal beberapa lapis, permukaannya berjonjot dengan tujuan memperluas daerah penyerapan makanan. Embrio telah kuat menempel setelah hari ke-12 dari fertilisasi.

Plasenta atau ari-ari pada janin berbentuk seperti cakram dengn garis tengah 20 cm, dan tebal 2,5 cm. Ukuran ini dicapai pada waktu bayi akan lahir tetapi pada waktu hari 28 setelah fertilisasi, plasenta berukuran kurang dari 1 mm. Plasenta berperan dalam pertukaran gas, makanan dan zat sisa antara ibu dan fetus. Pada sistem hubungan plasenta, darah ibu tidak pernah berhubungan dengan darah janin, meskipun begitu virus dan bakteri dapat melalui penghalang (barier) berupa jaringan ikat dan masuk ke dalam darah janin.

2.5  Jenis-jenis fertilisasi

            Fertilisasi mempunyai beberapa cara yang umum didapati pada makhluk hidup, yaitu :

1. Fertilisasi eksternal (khas pada hewan-hewan akuatik): gamet-gametnya dikeluarkan dari dalam tubuhnya sebelum fertilisasi.
2. 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 untuk merintangi pema­sukan sperma lebih lanjut. Kadang-kadang sperma itu diperlukan hanya untuk mengaktivasi telur. 

2.6 Fertilisasi pada hewan

            Pada hewan terdapat dua jenis fertilisasi, yaitu fertilisasi ekstern dan fertilisasi internal. Fertilisasi eksternal (khas pada hewan-hewan akuatik) merupakan penyatuan sperma dan ovum di luar tubuh hewan betina, yakni berlangsung dalam suatu media cair, misalnya air. Contohnya pada ikan (pisces) dan amfibi (katak). Fertilisasi internal (khas untuk adaptasi dengan kehidupan di darat) merupakan penyatuan sperma dan ovum yang terjadi di dalam tubuh hewan betina. Hal ini dapat terjadi karena adanya peristiwa kopulasi, yaitu masuknya alat kelamin jantan ke dalam alat kelamin betina. Fertilisasi internal terjadi pada hewan yang hidup di darat (terestrial), misalnya hewan dari kelompok reptil, aves dan Mamalia.

Setelah fertilisasi internal, ada tiga cara perkembangan embrio dan kelahiran keturunannya, yaitu dengan cara ovipar, vivipar dan ovovivipar.

2.6.1. Ovipar (Bertelur)

Ovipar merupakan embrio yang berkembang dalam telur dan dilindungi oleh cangkang. Embrio mendapat makanan dari cadangan makanan yang ada di dalam telur. Telur dikeluarkan dari tubuh induk betina lalu dierami hingga menetas menjadi anak. Ovipar terjadi pada burung dan beberapa jenis reptil.

2.6.2 Vivipar (Beranak)

Vivipar merupakan embrio yang berkembang dan mendapatkan makanan dari dalam uterus (rahim) induk betina. Setelah anak siap untuk dilahirkan, anak akan dikeluarkan dari vagina induk betinanya. Contoh hewan vivipar adalah kelompok mamalia (hewan yang menyusui), misalnya kelinci dan kucing.

2.6.3. Ovovivipar (Bertelur dan Beranak)

Ovovivipar merupakan embrio yang berkembang di dalam telur, tetapi telur tersebut masih tersimpan di dalam tubuh induk betina. Embrio mendapat makanan dari cadangan makanan yang berada di dalam telur. Setelah cukup umur, telur akan pecah di dalam tubuh induknya dan anak akan keluar dari vagina induk betinanya. Contoh hewan ovovivipar adalah kelompok reptil (kadal)

2.6.4. Reproduksi Ikan ( pisces )

Ikan merupakan kelompok hewan ovipar, ikan betina dan ikan jantan tidak memiliki alat kelamin luar. Ikan betina tidak mengeluarkan telur yang bercangkang, namun mengeluarkan ovum yang tidak akan berkembang lebih lanjut apabila tidak dibuahi oleh sperma. Ovum tersebut dikeluarkan dari ovarium melalui oviduk dan dikeluarkan melalui kloaka. Saat akan bertelur, ikan betina mencari tempat yang rimbun olehtumbuhan air atau diantara bebatuan di dalam air.

Bersamaan dengan itu, ikan jantan juga mengeluarkan sperma dar testis yang disalurkan melalui saluran urogenital (saluran kemih sekaligus saluran sperma) dan keluar melalui kloaka, sehingga terjadifertilisasi di dalam air (fertilisasi eksternal). Peristiwa ini terus berlangsung sampai ratusan ovum yang dibuahi melekat pada tumbuhan air atau pada celah-celah batu. 

Telur-telur yang telah dibuahi tampak seperti bulatan-bulatan kecil berwarna putih. Telur-telur ini akan menetas dalam waktu 24 – 40 jam. Anak ikan yang baru menetas akan mendapat makanan pertamanya dari sisa kuning telurnya, yang tampak seperti gumpalan di dalam perutnya yang masih jernih. Dari sedemikian banyaknya anak ikan, hanya beberapa saja yang dapat bertahan hidup.

2.6.5.Reproduksi Amfibi (Amphibia)

Kelompok amfibi, misalnya katak, merupakan jenis hewan ovipar. Katak jantan dan katak betina tidak memiliki alat kelamin luar. Pembuahan katak terjadi di luar tubuh. Pada saat kawin, katak jantan dan katak betina akan melakukan ampleksus, yaitu katak jantan akan menempel pada punggung katak betina dan menekan perut katak betina. Kemudian katak betina akan mengeluarkan ovum ke dalam air. Setiap ovum yang dikeluarkan diselaputi oleh selaput telur (membran vitelin). Sebelumnya, ovum katak yang telah matang dan berjumlah sepasang ditampung oleh suatu corong. Perjalanan ovum dilanjutkan melalui oviduk.

Dekat pangkal oviduk pada katak betina dewasa, terdapat saluran yang menggembung yang disebut kantung telur (uterus). Oviduk katak betina terpisah dengan ureter. Oviduk nya berkelok-kelok dan bermuara di kloaka.

Segera setelah katak betina mengeluarkan ovum, katak jantan juga akan menyusul mengeluarkan sperma. Sperma dihasilkan oleh testis yang berjumlah sepasang dan disalurkan ke dalam vas deferens. Vas deferens katak jantan bersatu dengan ureter. Dari vas deferens sperma lalu bermura di kloaka. Setelah terjadi fertilisasi eksternal, ovum akan diselimuti cairan kental sehingga kelompok telur tersebut berbentuk gumpalan telur. 

Gumpalan telur yang telah dibuahi kemudian berkembang menjadi berudu. Berudu awal yang keluar dari gumpalan telur bernapas dengan insang dan melekat pada tumbuhan air dengan alat hisap.

Makanannya berupa fitoplankton sehingga berudu tahap awal merupakan herbivora. Berudu awal kemudian berkembang dari herbivora menjadi karnivora atau insektivora (pemakan serangga). Bersamaan dengan itu mulai terbentuk lubang hidung dan paru-paru, serta celah-celah insang mulai tertutup. Selanjutnya celah insang digantikan dengan anggota gerak depan.

Setelah 3 bulan sejak terjadi fertilisasi, mulailah terjadi metamorfosis. Anggota gerak depan menjadi sempurna. Anak katak mulai berani mucul ke permukaan air, sehingga paru-parunya mulai berfungsi. Pada saat itu, anak katak bernapas dengan dua organ, yaitu insang dan paru-paru. Kelak fungsi insang berkurang dan menghilang, sedangkan ekor makin memendek hingga akhirnya lenyap. Pada saat itulah metamorfosis katak selesai.

2.6.6. Reproduksi Reptil (Reptilia)

Kelompok reptil seperti kadal, ular dan kura-kura merupakan hewan-hewan yang fertilisasinya terjadi di dalam tubuh (fertilisasi internal). Umumnya reptil bersifat ovipar, namun ada juga reptil yang bersifat ovovivipar, seperti ular garter dan kadal. Telur ular garter atau kadal akan menetas di dalam tubuh induk betinanya. Namun makanannya diperoleh dari cadangan makanan yang ada dalam telur. Reptil betina menghasilkan ovum di dalam ovarium. Ovum kemudian bergerak di sepanjang oviduk menuju kloaka. Reptil jantan menghasilkan sperma di dalam testis. Sperma bergerak di sepanjang saluran yang langsung berhubungan dengan testis, yaitu epididimis. Dari epididimis sperma bergerak menuju vas deferens dan berakhir di hemipenis. Hemipenis merupakan dua penis yang dihubungkan oleh satu testis yang dapat dibolak-balik seperti jari-jari pada sarung tangan karet. Pada saat kelompok hewan reptil mengadakan kopulasi, hanya satu hemipenis saja yang dimasukkan ke dalam saluran kelamin betina.

Ovum reptil betina yang telah dibuahi sperma akan melalui oviduk dan pada saat melalui oviduk, ovum yang telah dibuahi akan dikelilingi oleh cangkang yang tahan air. Hal ini akan mengatasi persoalan setelah telur diletakkan dalam lingkungan basah. Pada kebanyakan jenis reptil, telur ditanam dalam tempat yang hangat dan ditinggalkan oleh induknya. Dalam telur terdapat persediaan kuning telur yang berlimpah.

Hewan reptil seperti kadal, iguana laut, beberapa ular dan kura-kura serta berbagai jenis buaya melewatkan sebagian besar hidupnya di dalam air. Namun mereka akan kembali ke daratan ketika meletakkan telurnya.

2.6.7. Reproduksi Burung (Aves)

Kelompok burung merupakan hewan ovipar. Walaupun kelompok buruk tidak memiliki alat kelamin luar, fertilisasi tetap terjadi di dalam tubuh. Hal ini dilakukan dengan cara saling menempelkan kloaka.

Pada burung betina hanya ada satu ovarium, yaitu ovarium kiri. Ovarium kanan tidak tumbuh sempurna dan tetap kecil yang disebut rudimenter. Ovarium dilekati oleh suatu corong penerima ovum yang dilanjutkan oleh oviduk. Ujung oviduk membesar menjadi uterus yang bermuara pada kloaka. Pada burung jantan terdapat sepasang testis yang berhimpit dengan ureter dan bermuara di kloaka.

Fertilisasi akan berlangsung di daerah ujung oviduk pada saat sperma masuk ke dalam oviduk. Ovum yang telah dibuahi akan bergerak mendekati kloaka. Saat perjalanan menuju kloaka di daerah oviduk, ovum yang telah dibuahi sperma akan dikelilingi oleh materi cangkang berupa zat kapur.

Telur dapat menetas apabila dierami oleh induknya. Suhu tubuh induk akan membantu pertumbuhan embrio menjadi anak burung. Anak burung menetas dengan memecah kulit telur dengan menggunakan paruhnya. Anak burung yang baru menetas masih tertutup matanya dan belum dapat mencari makan sendiri, serta perlu dibesarkan dalam sarang.

2.6.8. Reproduksi Mamalia (Mammalia)

Semua jenis mamalia, misalnya sapi, kambing dan marmut merupakan hewan vivipar (kecuali Platypus). Mamalia jantan dan betina memiliki alat kelamin luar, sehingga pembuahannya bersifat internal. Sebelum terjadi pembuahan internal, mamalia jantan mengawini mamalia betina dengan cara memasukkan alat kelamin jantan (penis) ke dalam liang alat kelamin betina (vagina).

2.6.9  Fertilisasi in vitro

            Fertilisasi in vitro merupakan suatu metode untuk membuahkan suatu kehidupan baru dalam sebuah cawan petri. Anak-anak yang dibuahkan melalui fertilisasi in vitro terkadang lebih dikenal sebagai “bayi tabung”. Beberapa telur diambil dari ovarium perempuan setelah ia meminum obat-obatan fertilitas yang mengakibatkan matangnya banyak telur sekaligus. Sperma  diambil dari laki-laki, biasanya melalui masturbasi. Telur dan sperma akhirnya disatukan dalam sebuah cawan kaca, di mana pembuahan terjadi dan kehidupan baru dibiarkan berkembang selama beberapa hari. Dalam kasus yang paling sederhana, embrio-embrio kemudian ditransfer ke dalam rahim ibu dengan harapan bahwa satu akan bertahan hidup dan berkembang hingga saat persalinan.

2.6.10. Variasi dalam reproduksi

            Terdapat beberapa jenis variasi reproduksi yang ada pada makhluk hidup. Antara lain :

1. Metagenesis, yaitu, pergantian generasi hasil reproduksi seksual dengan reproduksi aseksual.
2. Hemafroditisme, merupakan kondisi bila satu individu mempunyai dan dapat memproduksi sel kelamin jantan dan kelamin betina. Hemafroditisme disebabkan kegagalan differensiasi gonad.
3. Partenogenesis, pada beberapa jenis insecta, telur dapat tumbuh menjadi individu baru tanpa adanya peran dari pejantan.
4. Paedogenesis, merupakan reproduksi yang terjadi pada hewan muda yang belum dewasa secara seksual/pada fase larva. Seperti redia pada larva cacing fasciola hepatica yang dapat menghasilkan redia dan serkaria secara paedogenesis. Generasi baru yang terbentuk berasal dari sel somatik.

BAB III

PENUTUP

3.1 Kesimpulan

Pembuahan atau fertilisasi adalah peleburan dua gamet yang dapat berupa nukleus atau sel-sel bernukleus untuk membentuk sel tunggal (zigot) atau peleburan nukleus. Peristiwa fertilisasi terjadi di saat sel spermatozoa dilepaskan dan dapat membuahi ovum di ampula tuba fallopii. Sebanyak 300 juta spermatozoa diejakulasikan ke dalam saluran genital betina. Pada hewan terdapat dua jenis fertilisasi, yaitu fertilisasi ekstern dan fertilisasi internal. Setelah fertilisasi internal, ada tiga cara perkembangan embrio dan kelahiran keturunannya, yaitu dengan cara ovipar, vivipar dan ovovivipar.

3.2 Saran

            Kepada para pembaca agar lebih mencari atau membaca lebih banyak lagi tentang fertilisasi adri berbagai sumber sehingga memiliki wawasan yang luas tentang fertilisasi

DAFTAR PUSTAKA

Suryo.1996. Genetika.Departemen Pendidikan dan Kebudayaan Direktorat Jenderal Pendidikan Tinggi. Proyek Pendidkan Tenaga Guru.

Suryo.2003.Genetika Manusia.Yogyakarta.Gajah Mada University Press

Subscribe to receive free email updates: