BAB I. STRUKTUR SEL DAN JARINGAN
1.1. STRUKTUR SEL Sel hewan terdiri dari membran plasma yang melindungi isi sel. Struktur dasarnya terdiri atas dua lapisan lipida. Bagian hidrofilik dari fosfolipida terarah ke lingkungan luar dan lingkungan dalam, sedang bagian hidrofobiknya berhadap-hadapan. Di dalam membran plasma terdapat pula protein yang dapat menduduki seluruh tebal membran plasma atau sebagian saja. Membran plasma berfungsi sebagai suatu barier permiabilitas yang selektif, yang mengatur keluar masuknya substansi, mengandung reseptor-reseptor untuk hormone, mengenal molekul-molekul di lingkungan sel seperti antigen, dan berinteraksi secara spesifik dengan sel-sel lain. Retikulum endoplasmik merupakan sistem membran yang sangat luas penyebarannya. Organel ini mempunyai fungsi sebagai berikut: berperan sebagai penyokong, dalam sel otot berfungsi menghantar impuls saraf intraseluler, memudahkan pertukaran intraseluler bahan dengan sitoplasma, merupakan suatu permukaan tempat terjadinya reaksi kimia, merupakan jalur transportasi senyawa kimia, bertindak sebagai tempat penimbunan, bersama-sama dengan alat golgi mensintesa dan mengemas molekul untuk diekspor. Nukleus dibatasi oleh membran nukleus yang berpori. Nukleus mengandung kromosom yang terdiri dari DNA dan protein (histon). DNA mengandung gen yang merupakan pusat pengendali kegiatan sel. Nukleolus berperan dalam sintesa berbagai macam molekul RNA yang digunakan dalam perakitan ribosom. Mitokondria dibatasi oleh membran ganda. Pada sel hewan, mitokondria berukuran 0.2-5 µm. Organel ini berperan mengubah energi potensial berbagai makanan menjadi energi kinetik yang disimpan di dalam ATP. Ribosom terdapat bebas di dalam sitoplasma, sendiri-sendiri atau membentuk kelompok-kelompok kecil yang disebut polisom. Ribosom bebas ini terdapat mencolok dalam sel-sel yang mensintesa protein guna keperluan intraseluler, sedangkan ribosom Struktur dan Perkembangan Hewan
1
yang terikat pada retikulum endoplasmik berfungsi untuk mensintesis protein guna diekspor. Alat golgi merupakan struktur membran yang berfungsi mengemas protein untuk sekresi, membuat lisosom, mensekresikan lipida, mensintesis karbohidrat, mengkombinasikan karbohidrat dengan protein membentuk glikoprotein yang kemudian disekresikan. Lisosom berisikan enzim hidrolitik untuk polisakarida, lipida, fosfolipida, asam nukleat dan protein mikroba. Organel ini mempunyai diameter 0.05-1.5 µm dan dibatasi oleh membran. Lisosom dihasilkan oleh alat golgi. Peroksisom mirip lisosom, karena berisi enzim seperti katalase yang mengkatalisis perombakan peroksida. Peroksisom berbentuk agak bulat dan berukuran 0.3-1.5 µm. Mikrofilamen membangun sitoskelet (rangka sel). Mikrofilamen ini berupa serabut halus yang berdiameter 5-6 nm yang dibangun oleh protein aktin. Organel ini berperan dalam kontraksi sel otot, berfungsi sebagai penunjang dan pemberi bentuk, membantu pergerakan seluler dan intraseluler, serta berperan dalam kontriksi sel. Mikrotubul membentuk sitoskelet bersama-sama dengan mikrofilamen. Selain itu mikrotubul dibangun oleh protein tubulin. Mikrotubul berfungsi sebagai penunjang dan pemberi bentuk, membantu pergerakan sel, membangun struktur flagela, silia, sentriol, dan benang kumparan pada pembelahan sel. Organel ini berdiameter kira-kira 25 nm dengan diameter lumen sekitar 15 nm, sedangkan panjangnya bervariasi dan tidak jarang ada yang berukuran sampai 25 µm. Sentriol merupakan tabung dengan panjang 400 nm dan diameter 200 nm. Organel ini terdiri atas 9 serabut sejajar dimana setiap serabut terdiri atas 3 serabut yang lebih halus. Flagela dan silia memungkinkan sel bergerak (flagela) atau untuk menggerakkan partikel di permukaan sel (silia).
1.2. JARINGAN DASAR Pada vertebrata terdapat beberapa jaringan dasar. Berbagai jenis jaringan dasar tersebut dapat dilihat pada Gambar 1.
Struktur dan Perkembangan Hewan
2
Gambar 1. Berbagai jenis jaringan dasar pada vertebrata
1.2.1. JARINGAN EPITEL Jaringan epitel membatasi permukaan bebas di dalam tubuh dan menutupi permukaan tubuh. Misalnya kulit, ditutupi oleh epitelium yang dikenal sebagai epidermis; saluran pencernaan makanan berikut turunannya, lumennya dibatasi oleh epitelium. Jaingan ini dibangun oleh sel-sel yang sejenis, tersusun selapis atau berlapis-lapis dengan adhesi yang kuat antar sel, sehingga membangun lembaran-lembaran sel. Epitel mempunyai permukaan bebas atau apeks yang membatasi lumen atau lingkungan dan permukaan yang bertumpu pada membran basal yang disebut permukaan basal. Membran basal terdiri dari lamina basal yang amorf, yang berbatasan dengan epitelium dan suatu lamina retikular yang terdiri dari serabut kolagen tipe IV. Pembuluh darah tidak menembus membran basal. Epitel mendapat makanannya melalui proses difusi.
Struktur dan Perkembangan Hewan
3
Hubungan antar sel di bagian apeks dilengkapi dengan struktur adhesif yang disebut kompleks hubungan. Kompleks hubungan ini memisahkan lingkungan dalam organisma dari lingkungan luar yang mungkin merusak, toksik dan dapat menyebabkan infeksi. Juga menyebabkan hubungan yang kuat antar sel. Kompleks hubungan dapat dijumpai sebagai: Zonula occludens atau “tight junction” merupakan suatu sabuk yang mengelilingi apeks sel epitel. Bagian ini dibangun oleh anyaman tanggul-tanggul yang beranastomose yang membangun hambatan (barrier) bagi pergerakan molekul-molekul dari lumen ke kompartemen lateral ekstrasel. Zonula adherens atau “intermediate junction” terdapat tepat di bawah zonula occludens, berfungsi sebagai struktur adhesif antar sel. Macula adherens atau “desmosom” berfungsi mengikat sel. “Gap junction” atau nexus berfungsi melalukan ionion dan molekul-molekul kecil antar sel epitel yang berbatasan. Struktur histologis berbagai jenis sel epitel dapat dilihat pada Gambar 2.
a
b
c
d
Gambar 2. Jaringan epitel:
a. kubus selapis; c. pipih berlapis;
Struktur dan Perkembangan Hewan
b. kolumner selapis; d. kolumner berlapis semu bersilia
4
Pada hewan terdapat 3 jenis sel epitel. Epitel selapis terdiri dari 1 lapisan sel dan semua sel melekat pada lamina basal. Epitel berlapis banyak terdiri dari beberapa lapisan sel. Sel basal melekat pada lamina basal dan sel yang terdapat di permukaan apikal membatasi rongga. Epitel berlapis banyak palsu tampak seperti epitel berlapis banyak karena inti sel epitel terletak pada ketinggian yang berbeda-beda, tetapi semua sel melekat pada lamina basal. Penamaan suatu epitel ditentukan oleh jumlah lapisan sel dan bentuk sel epitel yang membatasi rongga atau lingkungan, misalnya: epitel selapis silindris, epitel berlapis banyak pipih, epitel kolumner berlapis semu bersilia.
1.2.2. JARINGAN IKAT Jaringan ikat terdiri dari berbagai jenis sel, serabut dan substansi dasar yang amorf. Terdapat 2 jenis jaringan ikat utama yaitu: jaringan ikat kendur, seperti di mesenterium dan lamina propria; jaringan ikat padat, ada yang teratur dan ada yang tak teratur. Yang teratur misalnya urat dan ligament, yang tidak teratur misalnya dermis dan periosteum atau perikondrium. Sel jaringan ikat Sel-sel jaringan ikat meliputi: Fibroblast. Sel ini mempunyai juluran-juluran sitoplasma atau berbentuk kumparan. Struktur halus fibroblast menggambarkan sel yang berperan dalam sekresi protein ekstraseluler, yaitu mempunyai sitoplasma yang kaya akan retikulum endoplasmik kasar, alat golgi dan mitokondria yang menyolok. Fibroblas dapat dijumpai pada semua jenis jaringan ikat dan mempunyai fungsi mensintesa dan mensekresikan protein seperti kolagen, elastin dan berbagai macam proteoglikan. Makrofag. Sel ini bila sedang aktif mempunyai juluran-juluran yang diperlukan untuk pergerakan. Makrofag kaya akan lisosom dan fagosom. Makrofag ini merupakan komponen penting dari sistem imun, oleh karena itu banyak dijumpai di nodus limf, limpa, dan sumsum tulang. “Mast cells”. Sel ini mengandung butir-butir heparin yang bertindak sebagai antikoagulan dan mengikat Ig E. Mast cell terlibat dalam reaksi-reaksi peradangan dan
Struktur dan Perkembangan Hewan
5
alergi. Sel ini mudah dijumpai pada lamina propria sistem pernafasan dan sistem pencernaan makanan. Serabut jaringan ikat Komponen serabut jaringan ikat terdiri atas: Serabut kolagen. Bagian ini dengan EM memperlihatkan pita-pita melintang gelap terang secara berurutan dengan periodesitas 67 nm. Serabut kolagen dibangun oleh serabut-serabut yang lebih halus terdiri dari subunit tropokolagen. Ada 4 jenis tropokolagen, oleh karena itu terdapat 4 macam serabut kolagen yaitu kolagen tipe I, terutama dapat dijumpai di tulang, urat, ligamen dermis, dan dentin gigi; kolagen tipe II, terdapat di rawan; kolagen tipe III, terdapat berasosiasi dengan otot polos, saluran pencernaan makanan dan uterus; kolagen tipe IV terdapat pada membran basal. Kolagen merupakan protein yang paling luas penyebarannya. Serabut elastin. Bagian ini dibangun oleh protein elastin dan bersifat sangat elastis, oleh karena itu terdapat di wilayah-wilayah yang dapat meregang, mengembang, dan mengendur kembali. Substansi dasar serabut elatin terdiri dari glikosaminoglikan. Ada 5 kelas serabut elastin yaitu: kondroitin sulfat, terdapat di rawan, tulang, kulit, dan kornea; hialuronik asid, terdapat di rawan, tali pusat, dan cairan bola mata; dermatan sulfat, terdapat di kulit, pembuluh darah, katup jantung dan paru-paru; keratan sulfat terdapat di kornea, rawan, dan nukleus pulposes; heparan sulfat dan heparin terdapat di aorta, hati, paru-paru dan granula mast cells. Komponen protein serabut elastin disebut proteoglikan. Jaringan ikat dengan fungsi khusus Jaringan ini meliputi jaringan lemak dan jaringan retikuler. Jaringan lemak terutama dibangun oleh sel lemak, serabut kolagen, fibroblas, leukosit, makrofag, dan kaya akan pembuluh darah. Jaringan lemak berfungsi sebagai penyimpan cadangan makanan, bantal pelindung, dan berperan dalam termoregulasi. Jaringan retikuler terdiri dari anyaman serabut-serabut retikulin yang argirofilik dan sel retikuler yang mirip fibroblas. Sel retikuler ada yang fagositik dan berfungsi sebagai penyaring. Jaringan retikuler dapat dijumpai di sekeliling pembuluh darah yang kecil di hati, limpa, nodus limpa, dan sumsum tulang.
Struktur dan Perkembangan Hewan
6
1.2.3. JARINGAN RAWAN Fungsi jaringan rawan adalah sebagai jaringan penyokong yang lentur. Sama seperti jaringan ikat, jaringan rawan terdiri dari kondrosit (sel rawan), serabut, dan substansi dasar yang kaya akan proteoglikan dan glikoprotein. Substansi intersel yang banyak jumlahnya disebut matriks rawan, sedangkan rongga-rongga tempat sel rawan disebut lakuna. Rawan tidak mempunyai pembuluh darah dan saraf. Rawan memperoleh makanan secara difusi dari kapiler dalam jaringan ikat di sekelilingnya. Struktur histologis kartilago dan jaringan rawan dapat dilihat pada Gambar 3.
Gambar 3. Kartilago dan jaringan rawan
Ada 3 jenis rawan yaitu: rawan hialin, rawan elastin, dan rawan serabut. Rawan hialin. Jenis ini paling banyak dijumpai, terutama pada saluran pernafasan (larink, trakhea, bronkus), ujung ventral rusuk, dan pada permukaan persendian tulang. Dalam keadaan segar, rawan hialin berwarna kebiru-biruan dan tembus cahaya atau hialin. Rawan ini diselaputi oleh jaringan ikat yang disebut perikondrium. Bagian yang dekat pada rawan mengandung banyak kondroblas yang berperan dalam pertumbuhan aposisi dari rawan. Rawan hialin tumbuh sebagai hasil pembelahan kondrosit di bagian tengah rawan yang disebut tumbuh interstitial. Kondroblas dan kondrosit dari rawan yang sedang tumbuh memperlihatkan nukleolus yang jelas, sitoplasma yang basofilik dengan retikulum endoplasmik kasar yang banyak, dan alat golgi yang menonjol. Komponen utama matriks yang amorf pada rawan hialin adalah glikosaminoglikan, terdiri dari 2 golongan utama: asam hialuronat dan sejenis proteoglikan. Komponen serabut dari matriksnya adalah serabut kolagen yang membangun 40% dari berat kering rawan hialin.
Struktur dan Perkembangan Hewan
7
Rawan elastin. Rawan ini dapat dijumpai di daun telinga dan epiglottis, yang dalam keadaan segar berwarna kekuning-kuningan. Matriksnya selain mengandung serabut kolagen, juga mengandung banyak sekali serabut elastin. Rawan elastin mempunyai perikondrium. Rawan serabut. Jenis ini dapat ditemukan di diskus intervertebralis, simfisis pubis, dan pada perlekatan ligamen dengan tulang. Dibandingkan dengan dua jenis rawan lainnya, rawan serabut relatif mempunyai matriks yang banyak sekali jumlahnya dan mengandung banyak sekali serabut kolagen jenis I. Rawan ini tidak mempunyai perikondrium.
1.2.4. JARINGAN TULANG Jaringan tulang merupakan struktur penunjang utama tubuh. Jaringan tulang berfungsi sebagai tempat perlekatan otot, dan bersama-sama otot membangun alat gerak tubuh, melindungi organ-organ vital di tengkorak dan rongga dada, menyimpan kalsium yang dapat dimobilisasi bila diperlukan oleh tubuh, dan merupakan tempat berlangsungnya hematopoiesis. Jaringan tulang dibangun oleh sel tulang (osteosit), serabut kolagen, dan substansi dasar yang amorf dengan matriks yang termineralisasi. Di samping osteosit, pada jaringan tulang dijumpai pula osteoblas yang berfungsi mensintesa komponen organik matriks, dan osteoklas yang merupakan sel raksasa berinti banyak dengan fungsi sebagai perombak tulang. Karena matriks tulang mengalami kalsifikasi, maka pertukaran metabolit antara osteosit dan kapiler darah berlangsung melalui juluran-juluran osteosit yang terdapat dalam kanal-kanal halus yang menembus matriks tulang. Kanal halus ini disebut kanalikuli. Matriks tulang terdiri dari keping-keping atau pelat-pelat matriks yang disebut lamela tulang. Bahan anorganik merupakan sekitar 50% dari berat kering matriks tulang, sementara dalam matriks tulang juga banyak terdapat kalsium dan fosfor. Selain itu terdapat pula bikarbonat, sitrat, magnesium, kalsium, dan natrium. Kalsium dan fosfor membentuk kristal hidroksiapatit Ca10(PO4)6(HO)2, panjang dengan ukuran 40X25X3 nm. Bahan organik yang terdapat pada matriks tulang terdiri dari serabut kolagen (95%) dan substansi dasar yang amorf yang terdiri dari glikoprotein dan glikosaminoglikan, seperti keratin sulfat, kondroitin sulfat, dan asam hialuronat. Struktur dan Perkembangan Hewan
8
Pada hewan terdapat 2 jenis tulang, yaitu tulang kompak dan tulang bunga karang (tulang spongiosa). Tulang kompak diselaputi oleh jaringan ikat yang disebut periosteum yang dekat matriks tulang dan bersifat lebih seluler dan vaskuler. Permukaan tulang yang membatasi rongga sumsum dilapisi oleh endosteum yang lebih tipis daripada periosteum. Periosteum maupun endosteum mempunyai kemampuan untuk membentuk tulang baru.
Gambar 4. Struktur tulang kompak
Terdapat 2 jenis penulangan. Penulangan intramembran dan penulangan endokondral. Penulangan intramembran terjadi langsung di dalam jaringan ikat (mesenkim), seperti pada pembentukan tulang dermal tengkorak, yaitu tulang parietal, frontal, dan sebagian oksipital. Penulangan endokondral merupakan penulangan yang mengganti model rawan tulang tersebut. Misalnya penulangan yang membentuk tulang femur atau humerus.
1.2.5. JARINGAN OTOT Jaringan otot berfungsi untuk melakukan gerakan. Terdapat 3 jenis jaringan otot berdasarkan sifat morfologi dan fungsinya, yaitu: Otot polos. Otot ini tersebar luas pada sistem kardiovaskuler, pencernaan makanan, urogenital, dan pernafasan. Otot polos berkontraksi lambat dan tidak di bawah kemauan, sebagian besar berada di bawah pengawasan sistem saraf otonom. Jaringan otot terdiri dari sel otot berbentuk kumparan panjang berukuran 30-200 µm. Otot polos mengandung miofilamen aktin dan miosin, tetapi tidak teratur seperti pada otot rangka,
Struktur dan Perkembangan Hewan
9
oleh karena itu tidak menggambarkan seran-lintang. Struktur histologis otot polos dapat dilihat pada Gambar 5.
Gambar 5. Struktur otot polos
Otot rangka. Otot rangka dibangun oleh berkas-berkas serabut otot yang berinti banyak dimana serabut otot tersebut menggambarkan garis-garis melintang sebagaimana terdapat pada Gambar 6. Kontraksi otot rangka sangat cepat dan kuat di bawah kemauan/ kesadaran (voluntary). Serabut otot rangka dibangun sebagai hasil fusi mioblas yang membentuk sinsitium. Serabut otot rangka berinti banyak dan terletak di bagian tepi serabut otot. Serabut otot rangka terdiri dari miofibril-miofibril. Miofibril dibangun oleh berkas-berkas filamen aktin dan miosin dengan susunan yang teratur. Serabut otot ini diselaputi oleh jaringan ikat kendur yang terdiri dari fibroblas dan serabut kolagen yang disebut endomisium.
Gambar 6. Struktur otot rangka/ lurik
Struktur dan Perkembangan Hewan
10
Serabut otot rangka membentuk berkas serabut otot yang disebut fasikulum otot dan diselaputi oleh jaringan ikat yang disebut perimisium. Sejumlah fasikulum otot membangun otot rangka, misalnya otot bisep, yang diselaputi oleh jaringan ikat yang disebut epimisium. Membran plasma serabut otot disebut sarkolema dan retikulum endoplasmiknya disebut retikulum sarkoplasmik. Miofibril terdiri dari subunit struktural yang disebut sarkomer dan merupakan unit kontraksi otot. Di dalam sarkomer dapat dijumpai susunan yang teratur dari filamen-filamen tebal (miosin) dan filamen-filamen tipis (aktin). Sarkomer memperlihatkan gambaran pola pita gelap dan terang. Pita utama adalah yang gelap disebut pita A, sedangkan yang terang disebut pita I. Pita A ditempati oleh filamen tebal secara utuh dan oleh sebagian filamen tipis, sedang pita I hanya berisikan filamen tipis. Filamen-filamen tersebut tersusun sejajar menurut kepanjangan sarkomer. Filamen tipis satu ujungnya melekat kepada garis Z. Di tengah-tengah pita A terdapat pita H yang hanya berisikan bagian dari filamen tebal. Bila otot mengkerut, maka filamen-filamen tersebut akan “sliding past one another”. Retikulum sarkoplasmik adalah modifikasi dari retikulum endoplasmik, merupakan bagian integral dari mekanisme yang mengatur konsentrasi kalsium di sekeliling miofibril. Retikulum sarkoplasmik merupakan anyaman yang beranastomose dari sistern yang saling berhubungan langsung dengan sistern terminal. Retikulum sarkoplasmik terdapat mengelilingi berkas-berkas miofibril. Di samping retikulum sarkoplasmik, terdapat pula sistem tubulus transversal. Sistem ini merupakan invaginasi seperti jari dari sarkolema pada ketinggian pertemuan pita I dengan pita A dalam suatu sarkomer, untuk selanjutnya membentuk sistem tubulus yang bercabang-cabang dan beranastomose. Dengan demikian satu sarkomer dilayani oleh dua sistem tubulus (T tubult). Satu tubulus T akan berhubungan dengan 2 sisterna terminal membangun suatu triad. Otot jantung. Sel otot jantung berbentuk serabut yang bercabang dan beranastomose membentuk anyaman yang rapat. Selnya mempunyai satu inti dalam satu serabut otot jantung. Seperti halnya serabut otot rangka, serabut otot jantung juga memperlihatkan gambaran seran-lintang. Pertemuan antara cabang-cabang serabut otot jantung membangun suatu hubungan yang kompleks, disebut keping interkalar. Pada serabut otot ini terdapat tiga jenis hubungan utama: fasia adherens (desmosom) dan gap Struktur dan Perkembangan Hewan
11
junction. Mengandung banyak mitokondria dan endomisiumnya kaya akan pembuluh darah. Otot jantung, seperti halnya otot rangka mempunyai sel-sel yang panjang seperti serabut memperlihatkan garis-garis melintang. Pada tempat pertemuan sel jantung dijumpai keping interkalar, suatu struktur yang khas bagi otot jantung. Otot jantung berontraksi kuat, berirama, dan tidak di bawah kemauan (involuntary).
Gambar 7. Struktur otot jantung
1.2.6. JARINGAN SARAF Elemen seluler dasar dari sistem saraf adalah sel saraf (neuron) dengan struktur yang sangat bervariasi. Fungsi jaringan saraf adalah menghantar impuls saraf. Selain itu terdapat pula beberapa jenis sel glia (neuroglia) yang berfungsi menyokong dan melindungi neuron dan juga memberi nutrisi. Ada tiga tipe neuron yaitu neuron sensoris, neuron motoris, dan neuron asosiasi sebagaimana terlihat pada Gambar 8.
Struktur dan Perkembangan Hewan
12
Gambar 8. Tiga tipe neuron: neuron sensoris, neuron motoris, neuron asosiasi
Sel saraf. Sel saraf merupakan saluran anatomis dan fungsional yang terdiri dari badan sel (perikaryon) dan juluran-juluran sel yang disebut akson dan dendrit. Akson biasanya tunggal, sedang dendrit banyak jumlahnya. Dendrit berfungsi menerima impuls dan menghantarkannya ke badan sel, sedang akson berfungsi menghantar impuls dari badan sel ke sel lain (sel saraf, otot, dan kelenjar). Bagian distal akson biasanya bercabang-cabang membentuk pohon akhir (terminal arboration). Badan neuron. Badan neuron mengandung nukleus dan sitoplasma. Pada badan neuron juga terdapat RE kasar, ribosom bebas, mitokondria yang sangat banyak jumlahnya, alat golgi, neurofilamen, dan mikrotubul. RE kasar dan ribosom bebas dapat membentuk kelompok-kelompok yang terwarna kuat oleh pewarna basa, yang dengan perantaraan mikroskop cahaya disebut badan Nissl. Dendrit tidak mengandung alat golgi, mengandung RE kasar, ribosom, badan Nissl, mitokondria, neurofilamen, dan mikrotubul yang lebih banyak ditemukan daripada di akson. Akson. Akson diawali oleh suatu bagian berbentuk piramid yang disebut axon hillock. RE kasar dan ribosom yang ditemukan di badan sel dan dendrit, tidak terdapat dalam akson Hillock. Mikrotubul terdapat dalam berkas-berkas. Aksoplasma (sitoplasma akson) terutama mengandung mitokondria, neurofilamen, dan mikrotubul. Akson Struktur dan Perkembangan Hewan
13
diselaputi oleh mielin. Di dalam sistem saraf pusat, mielin dihasilkan oleh oligodendrosit, sedang di sistem saraf periferi dihasilkan oleh sel Schwann.
Gambar 9. Neuron dengan selubung mielin
Sinapsis. Sinapsis merupakan tempat interaksi secara anatomis dan fungsional antara neuron. Tidak terdapat kesinambungan sitoplasmik antara neuron pada sinapsis, tetapi terdapat segregasi neuron oleh neurolemma. Ujung akson menggelembung, disebut boutons, bagian ini kaya akan mitokondria dan vesikula sinaptik yang berdiameter 40-65 nm. Di antara membran presinapsis dan post sinapsis terdapat celah selebar 20 nm yang disebut celah sinapsis. Vesikula sinaptik mengandung substansi yang disebut neurotransmitter yang bertanggungjawab terhadap penghantaran impuls saraf melintasi celah sinapsis.
1.2.7. DARAH Darah merupakan modifikasi jaringan ikat, terdiri dari sel dan plasma darah. Darah berfungsi untuk mengangkut oksigen dan nutrisi ke sel-sel di tubuh dan mengangkut sampah metabolisme ke ginjal dan paru-paru. Darah juga mengangkut elemen-elemen seluler dari sistem imun dan berperan dalam homeostatis tubuh.
Struktur dan Perkembangan Hewan
14
Sel darah terdiri dari eritrosit, leukosit, dan trombosit. Eritrosit berdiameter 7-8 µm dengan tebal tepi 2 µm dan bikonkaf. Jumlah eritrosit adalah 5 juta per µl darah pada pria dan 4,5-5 juta per µl darah pada wanita. Eritrosit kaya akan hemoglobin, suatu protein yang mengandung haem yaitu derivat porfirin yang mengandung besi dan mempunyai kemampuan yang tinggi untuk mengikat oksigen. Eritrosit berfungsi mengangkut oksigen dan karbondioksida. Leukosit digolongkan dalam 2 kelompok yaitu granulosit dan agranulosit. Yang tergolong dalam granulosit adalah neutrofil, eosinofil, basofil. Inti granulosit berbentuk tidak teratur dan sitoplasmanya mengandung granula yang mempunyai afinitas terhadap zat warna yang spesifik yang menandai ketiga jenis granulosit. Agranulosit terdiri dari limfosit dan monosit, intinya mempunyai bentuk yang teratur dan sitoplasmanya tidak mengandung granula yang spesifik. Granulosit Neutrofil. Sel ini membangun 40-60% leukosit yang beredar. Dalam 1 mm3 darah jumlah neutrofil kira-kira 4500 sel. Sel neutrofil berdiameter 12-15 µm dan intinya terdiri dari 3-5 lobus. Sel ini berperan dalam fagositosis dan menghancurkan jasad renik. Granula azurofilik yang membangun 20% dari granula neutrofil merupakan modifikasi lisosom dan mengandung enzim-enzim hidrolitik. Eosinofil. Eosinofil membangun 5 % leukosit dalam darah. Sel ini berjumlah 200 sel dalam 1 mm3 darah. Eosinofil berdiameter 9 µm dengan inti yang biasanya berlobus 2. Sel ini mengandung granula yang eosinofilik yang ukurannya lebih besar dari granula neutrofil (diameter 0,1-6 µm), dan mampu melakukan fagositosis walaupun lebih lambat dari neutrofil. Basofil. Basofil berjumlah hanya 0-1% dari leukosit darah. Dalam 1 mm3 darah kira-kira hanya terdapat 5 sel basofil. Sel ini berdiameter sekitar 12 µm dengan inti yang mempunyai 2 atau 3 lobus. Granula sel ini berdiameter 0,5 µm, basofilik, dan berwarna metakromatik. Granula mengandung histamin yang berpotensi sebagai vasodilator dan heparin yang merupakan glikosaminoglikan dengan aktivitas antikoagulan. Bila antigen tertentu masuk ke dalam tubuh, akan merangsang dibentuknya IgE yang selanjutnya terikat pada permukaan sel basofil. Basofil merupakan sel utama pada tempat peradangan.
Struktur dan Perkembangan Hewan
15
Agranulosit Limfosit merupakan agranulosit yang paling banyak jumlahnya yaitu 20-40% dari leukosit. Dalam 1 mm3 darah terdapat kira-kira 2500 sel limfosit. Diameter limfosit sangat bervariasi, berkisar antara 5-8 µm hingga 15 µm. Sel ini berinti bulat, besar, dan hampir mengisi seluruh sel. Limfosit berperan dalam sistem kekebalan, karena dapat berdiferensiasi menjadi sel plasma yang menghasilkan antibodi terhadap antigen spesifik. Limfosit tidak terbatas pada darah, tetapi tersebar luas di jaringan ikat dan terdapat di nodus limf, limpa, tonsil, dan sumsum tulang. Monosit jumlahnya 7% dari leukosit dan terdapat 300 sel dalam 1 mm3 darah. Merupakan leukosit yang paling besar dengan diameter 12-18 µm. Sel ini berinti bulat dengan indentasi di salah satu sisi. Monosom mengandung banyak lisosom dan mempunyai alat golgi yang berkembang baik. Selain itu sel ini juga merupakan prekursor makrofag. Selain di darah, monosit dapat ditemukan di jaringan ikat sebagai histiosit dan di paru-paru sebagai makrofag alveolus. Trombosit atau keping darah Keping darah tidak berinti, berdiameter 2-4 µm dan jumlahnya mencapai sekitar 200.000-400.000 per mm3 darah. Bagian ini berasal dari pertunasan sel sumsum tulang yang besar dan berinti banyak yang disebut megakaryosit. Sel trombosit mempunyai granula yang mungkin mengandung serotonin. Fungsi utama trombosit adalah memulai pembekuan darah untuk menghentikan pendarahan. Keping darah mempunyai enzimenzim permukaan yang dapat mengenali kolagen dalam matriks ekstra sel. Hal ini merangsang suatu rangkaian proses dalam membuat bekuan darah.
1.3. SISTEM INTEGUMEN Karena seluruh kehidupan menyangkut penyesuaian yang terus menerus antara proses-proses di dalam organisme terhadap kondisi luar, maka kulit dengan turunannya yang menjadi perantara dalam hubungan tersebut merupakan organ yang penting. Kulit dapat berfungsi melindungi tubuh dari gangguan mekanis, misalnya kulit dapat diperkuat oleh adanya sisik, lendir, bulu, atau rambut. Kulit dapat juga berfungsi sebagai isolator dengan perantaraan bulu atau kulit yang berambut (fur). Adanya pigmen pada kulit digunakan untuk efisiensi absorbsi panas atau radiasi panas, melindungi diri dari sinar ultraviolet, untuk peringatan, mimikri, dan pengenalan jenis lain sesama spesies. Struktur dan Perkembangan Hewan
16
Kulit merupakan tempat bagi banyak macam organ sensoris, seperti untuk merasa. Kulit juga dapat digunakan untuk komunikasi, untuk mempertahankan diri dengan perantaraan tanduk, taji, cakar, atau kelenjar bisa. Selain itu kulit dapat juga berfungsi untuk menjaga keseimbangan air dan elektrolit. Kulit yang benar-benar multiseluler baru terdapat pada porifera dan coelenterate, contohnya pada hydra. Meskipun terdiri atas satu lapisan sel, tetapi pada kulit sudah dapat dibedakan antara sel yang berfungsi sebagai penutup tubuh dan sel yang berfungsi sebagai sel kelenjar. Pada invertebrata lainnya ada sel yang bersilia untuk pergerakan, ada pula sel yang menggetahkan kutikula, dan ada yang kutikulanya mengapur. Suatu penutup tubuh yang terdiri atas epitel berlapis banyak terdapat pada vertebrata. Dalam epitel semacam itu, lapisan sel yang luar mempunyai fungsi melindungi lapisan sel yang dalam. Pada hewan yang hidup di lingkungan kering, lapisan sel yang paling luar mati dan menanduk. Lapisan yang menanduk ini dijumpai pada amphibi dan selanjutnya pada semua hewan yang hidup di darat. Struktur histologis jaringan kulit dapat dilihat pada Gambar 10.
Gambar 10. Struktur jaringan kulit pada manusia.
Struktur dan Perkembangan Hewan
17
Kulit sejati hanya terdapat pada hewan vertebrata dan terdiri atas suatu lapisan luar yang disebut epidermis, berupa suatu epitel dan berasal dari lapisan lembaga ektoderm. Selain itu kulit juga dibangun oleh suatu lapisan jaringan ikat yang disebut dermis dan berasal dari lapisan lembaga mesoderm.
Epidermis Epidermis merupakan suatu epitel berlapis banyak. Pada hewan akuatis, di dalam epidermis terdapat kelenjar-kelenjar yang menghasilkan lendir. Kelenjar tersebut dapat berupa kelenjar bersel tunggal atau bersel banyak (multiseluler). Lendir menyebabkan kulit tetap basah dan licin. Kulit hewan yang hidup terestrial memperlihatkan lapisan epidermis luar yang menanduk, disebut stratum korneum. Lapisan epidermis yang terdiri atas sel-sel yang masih hidup disebut stratum germinativum. Lapisan sel yang paling dalam dari stratum germinativum yang berbatasan dengan dermis disebut stratum basale dan berperan dalam regenerasi kulit. Sel-sel yang mebangun lapisan ini selalu membelah diri dan sel-sel baru akan mendorong lapisan-lapisan sel yang lebih luar ke arah permukaan. Dengan demikian lapisan tanduk yang ditanggalkan selalu dapat diganti oleh yang baru.
Dermis Dermis dibangun oleh jaringan ikat. Serabut kolagen paling banyak terdapat dengan fibril-fibrilnya yang tersusun sebagai anyaman secara tiga dimensional. Dermis umumnya terdiri atas suatu lapisan luar yang sangat kaya akan pembuluh darah, disebut stratum spongiosum dan suatu lapisan dalam yang lebih tebal dan padat yang disebut stratum kompaktum. Selain itu di dalam dermis dapat pula kita jumpai kelenjar yang merupakan turunan epidermis, pembuluh darah, pembuluh limfe, dan saraf. Warna kulit sering disebabkan oleh adanya pigmen khusus yang terdapat sebagai butir-butir pigmen tersebar di dalam lapisan-lapisan epidermis (mammalia) atau terdapat sebagai sel-sel pigmen yang letaknya terutama di dalam dermis pada perbatasan epidermis-dermis (pisces dan amphibi). Di dalam kulit vertebrata terdapat 5 macam kromatofora, yakni melanofora (hitam), eritrofora (merah), xantofora (kuning), dan guanofora atau iridofora (iridescent dan memantulkan). Kebanyakan kromatofora disarafi oleh serabut saraf simpatis (untuk pemusatan) dan parasimpatis (untuk dispersi), tetapi Struktur dan Perkembangan Hewan
18
hormon juga turut berperan. Pada amphibi misalnya, kromatofora juga diatur oleh hormon epinefrin untuk pemusatan butir-butir melanin dan MSH atau ACTH untuk dispersi. Pada reptilian, berperan hormon atau saraf atau kedua-duanya dalam pengaturan kromatofora. Aves dan mammalia tidak mempunyai kromatofora sejati, tetapi mempunyai melanosit-melanosit di dalam epidermisnya. Penyuntikan MSH akan menyebabkan warna kulit menjadi lebih gelap.
1.3.1. TURUNAN KULIT (DERIVAT KULIT) Kelenjar kulit 1. Kelenjar lendir (mukus) Kelenjar lendir dapat dijumpai pada pisces dan amphibi. Kebanyakan kelenjar lendir pada ikan bersel tunggal. Lendir membuat suatu lapisan pelindung di permukaan tubuh yang berperan untuk mengurangi gesekan tubuh dengan air, serta menghalau mikroorganisme oleh karena itu lendir selalu ditanggalkan dan dibuat baru. Kelenjar lendir pada amphibia bersifat multiseluler dengan bagian sekretorinya terbenam di dalam dermis. Selain itu terdapat pula kelenjar bisa yang disebut kelenjar serous. Kelenjar ini menghasilkan zat-zat toksik untuk menghalau lawannya. 2. Kelenjar bau Kelenjar ini terdapat misalnya pada kaki kambing, rodentia, karnivora. Pada sigung (skunk) terdapat kelenjar bau di dekat anus, sedangkan pada ular terdapat di dekat kloaka. Fungsi kelenjar bau adalah untuk komunikasi intraspesies, seperti membatasi teritori, untuk menarik pasangan, atau untuk pertahanan. 3. Kelenjar minyak Kelenjar ini terbatas terdapat pada mammalia dan biasanya berhubungan dengan rambut. Fungsi kelenjar minyak adalah menggetahkan sebum yang berguna untuk melumasi rambut dan lapisan tanduk kulit. Modifikasi kelenjar minyak berupa kelenjar serumen yang terdapat pada telinga luar mammalia. Selain itu, kelenjar tarsal pada kelopak mata sebelah dalam dan kelenjar meiboom pada sudut-sudut mata juga merupakan modifikasi kelenjar minyak. Fungsi kelenjar ini adalah menghasilkan minyak yang menutupi kornea dan berfungsi sebagai pelumas. 4. Kelenjar keringat
Struktur dan Perkembangan Hewan
19
Kelenjar ini hanya terdapat pada mamalia. Pada manusia, kelenjar keringat tersebar di seluruh permukaan tubuh, sedangkan pada mamalia lainnya penyebarannya lebih terbatas, misalnya di daerah telinga, bibir, kepala, punggung, jari kaki, telapak kaki, sekitar anus, dan kelenjar susu. Sekret kelenjar keringat bersifat seperti air serta mengandung garam-garam dan urea. Komposisi secret tersebut berubah-ubah menurut keadaan metabolik hewannya. Evaporasi keringat menyebabkan penyejukan, sehingga membantu memelihara suhu tubuh yang konstan. 5. Kelenjar susu Kelenjar susu (glandula mammae) hanya dimiliki oleh mammalia. Kelenjar ini merupakan modifikasi kelenjar keringat. Kelenjar susu terbentu sepanjang garis susu, yang terentang dari ketiak sampai lipat paha. Berdasarkan wilayah-wilayah di mana kelenjar susu tumbuh, dapat dibedakan kelenjar susu aksila (ketiak), thorak (dada), abdominal (perut), dan inguinal (lipat paha).
Rangka luar Pada pisces dapat dijumpai macam-macam jenis sisik yang merupakan rangka luar dermal. Sisik elasmoid hanya terdapat pada Teleostei. Lapisan basal sisik terbentuk dari isopedin, suatu substansi yang lunak dan lentur, mengandung serabut kolagen dalam berbagai arah. Di sebelah permukaan sisik ini terdapat lapisan tipis mengkilat yang berasal dari organ enamel. Sisik plakoid hanya dijumpai pada Elasmobranchii dengan pelat basal yang terdapat sendiri-sendiri. Rongga pulpa terdapat di tengah sisik dan diliputi dentin berupa taju. Taju dentin ini ditudungi lapis enamel. Kulit reptilia menunjukkan adaptasi untuk membuat kulit menjadi kedap air dengan terbentuknya penutup tubuh berupa sisik tanduk. Hubungan antara sisik berupa daerah-daerah dimana bahan tanduk tipis dan dapat melipat. Pada lepidosauria seluruh generasi epidermis menyilih menjadi satu unit. Dalam stadium istirahat, epidermis terdiri atas stratum germinativum dan suatu generasi epidermis luar yang khas terdiri atas 5 lapisan. Lapisan ini dari luar ke dalam mula-mula tebal dengan sel-sel yang menanduk oleh B-keratin. Lapisan permukaan mempunyai duri-duri yang mikroskopis. Lapisan ini disebut oberhautchen. Di bawah lapisan B-keratin terdapat lapisan tengah, kemudian diikuti suatu lapisan yang cukup tebal dari bahan yang lepas-lepas, mati, tidak berinti, Struktur dan Perkembangan Hewan
20
serta mengandung a-keratin. Di bawah lapisan ini terdapat 2 lapisan sel hidup, yaitu suatu lapisan yang nantinya akan termasuk a-keratin dan suatu lapisan dalam yang nantinya menjadi jernih dan menyebabkan pemisahan dengan lapisan yang akan menyilih. Pada akhir stadium istirahat, epitel germinal secara cepat berproliferasi untuk membuat lapisan-lapisan generasi epidermis dalam. Bila generasi epidermis dalam ini menjadi dewasa, lapisan tersebut akan memisahkan diri dari lapisan yang paling dalam dari generasi epidermis luar dan penyilihan dapat berlangsung. Lempeng keratin pada permukaan luar suatu sisik datar yang besar disebut skutum (scute). Skutum buaya dan kura-kura tidak pernah ditanggalkan. Pertumbuhan skutum berlangsung dengan menambah bahan keratin pada seluruh permukaan dalam skutum. Setiap gelombang pertumbuhan terentang hingga di luar batas skutum yang lama, membentuk cincin konsentris pada batok kura-kura (turtle shell). Modifikasi-modifikasi lapisan tanduk lainnya pada reptilia adalah cakar, tanduk, duri, dan paruh. Pada aves, sisik tanduk masih terdapat di kaki dan dasar paruh. Selain itu pada aves terdapat pula paruh tanduk, cakar, dan taji. Struktur yang khas pada aves adalah bulu. Terdapat tiga jenis dasar bulu yaitu pluma, plumula, dan filopluma. Pluma adalah bulu yang menutupi tubuh, misalnya bulu untuk terbang (remiges dan rectrices). Tangkai pluma terdiri atas kalamus yang terbenam di dalam folikel bulu, serta rakhis yang menunjang vesikulum. Vesikulum dibentuk oleh rakhis, rami, radii, dan radioli. Plumula terdapat di antara plumae terutama di daerah dada dan abdomen. Jenis bulu ini terdiri atas kalamus dan beberapa rami, serta terpancar radii yang tidak mempunyai kaitan-kaitan. Filopluma terdiri atas kalamus yang tipis dan panjang. Pada ujung bulu ini terdapat beberapa rami. Traktus bulu disebut pterila, yakni tempat bulu tumbuh. Ada wilayah tertentu di kulit yang ditumbuhi bulu. Wilayah kulit yang tidak ditumbuhi bulu disebut apterila.
Rambut Rambut merupakan struktur yang khas pada mammalia. Berfungsi sebagai insulator terhadap dingin, emlindungi terhadap hujan dan gangguan mekanis dari lingkungan. Batang rambut tersembul dari permukaan epidermis, sedang akarnya terbenam dalam folikel rambut yang terentang di dalam dermis. Kelenjar minyak membuka ke dalam folikel rambut dan pada dasar folikel terdapat papila rambut yang Struktur dan Perkembangan Hewan
21
berperan dalam tumbuh panjangnya rambut. Suatu otot, arrectores pilorum, terentang dari membran dasar epidermis ke bagian dalam folikel rambut. Bila otot ini mengkerut menyebabkan rambut terangkat dan tegak. Modifikasi rambut adalah sisik tanduk pada Manis javanica dan cula badak. Sisik tanduk tersebut sebenarnya adalah rambut yang menjadi pipih yang kemudian dilekatkan satu dengan lainnya oleh perekat. Cula badak juga terdiri atas berkas rambut yang dilekatkan oleh perekat. Turunan kulit lainnya adalah tanduk, cakar, kuk, dan telapok (hoof). Dikenal 3 jenis tanduk, yaitu cula pada Rhinoceros, tanduk sejati pada bangsa Bovidae (ternak, biribiri dan kambing), dan ranggah. Ranggah terdiri atas sumbu tulang yang diselubungi oleh selongsong dari zat tanduk, biasanya terdapat pada kelompok rusa (artiodactyla). Bagian ini terdiri atas tulang yang bercabang dan menempel pada tulang frontal, oleh karena itu, ranggah sebenarnya bukan turunan kulit. Cakar, kuku, dan telapok pada hewan tumbuh hampir seumur hidup. Cakar pada mammalia identik dengan cakar pada reptilia dan aves. Cakar merupakan modifikasi stratum korneum. Cakar terdiri atas lempeng dorsal yang disebut unguis dan lempeng ventral yang disebut subunguis dan meliputi ujung jari. Kuku adalah karakteristik untuk Primata, meliputi bagian dorsal ujung jari. Biasanya kuku terdiri atas unguis yang lebar dan datar, sedangkan subunguisnya lebih lunak dari subunguis cakar. Telapok adalah modifikasi cakar dan karakteristik untuk ungulata. Unguisnya berbentuk U atau V dan subunguisnya berbentuk U serta sangat tebal. Di antara kaki-kaki subunguis terdapat substansi tanduk yang lebih lunak, disebut kuneus. Bagian ini sama dengan bantalanbantalan kalus yang terdapat dipermukaan untuk berjalan pada kaki mammalia lainnya.
REFERENSI 1. Hamwan, M. 1988. Histology. 8th ed. London. Philadelphia. Med. Publ. Co. Ltd. Hal 5-48. 2. Suripto. 1997. Diktat Kuliah Struktur Hewan. Jurusan Biologi. Institut Teknologi Bandung. Hal 2-52. 3. Weichert, C.K. 1989. Anatomy of the Chordates. 5th Ed. Mc Graw-Hill Book Company, New York. Hal 94-142. Struktur dan Perkembangan Hewan
22
BAB II. SISTEM RANGKA DAN OTOT
2.1. SISTEM RANGKA Rangka selain berfungsi sebagai penunjang tubuh dan pelindung organ-organ vital, bersama-sama dengan otot membangun alat gerak. Selain itu, rangka juga merupakan sumber kalsium. Secara anatomi, sistem rangka pada hewan, khususnya vertebrata, dibedakan menjadi rangka sumbu dan rangka anggota, di mana masing-masing terbagi lagi menjadi bagian-bagian yang lebih terperinci sesuai posisinya di dalam tubuh.
Struktur anatomi sistem rangka I. Rangka sumbu (rangka aksial). Tulang-tulang yang tergolong di dalam rangka aksial ini adalah tulang tengkorak, tulang belakang, tulang rusuk, dan tulang dada. A. Tulang tengkorak (kranium), terdiri atas: 1. Tulang-tulang kotak otak (barin case) Tulang kotak terdiri atas tulang-tulang frontal, parietal (sepasang), oksipetal, temporal (sepasang), stenoid (sepasang), dan etmoid; 2. Tulang-tulang muka Yang termasuk tulang muka adalah tulang lakrimal (sepasang) dan maksila, zigomatik (sepasang), lakrimal (sepasang), dan molar. B. Tulang belakang (kolumna vertebralis) Tulang belakang terdiri atas: tulang servikalis (7 ruas), torakalis (12 ruas), lumbalis (5 ruas), sakralis (5 ruas), kaudalis (4 ruas). C. Tulang rusuk (kosta). D. Tulang dada (sternum).
II.
Rangka anggota (rangka apendikular). Tulang-tulang yang tergolong ke dalam rangka anggota ialah tulang gelang bahu
dengan rangka anggota depan, tulang gelang panggul dengan rangka anggota belakang. Struktur dan Perkembangan Hewan
23
A. Tulang gelang bahu (gelang pektoral) dengan rangka anggota depan. Segmen anggota depan meliputi brakium, antebrakium, karpus, metakarpus dan digit (manus). Rangka anggota depan terdiri atas lima segmen dengan komponennya, yaitu: 1. Segmen propodium: komponennya tulang humerus. 2. Segmen epipodium: komponennya tulang radius ulna. 3. Segmen mesopodium: komponennya tulang karpal. 4. Segmen metapodium: komponennya tulang metakarpal. 5. Segmen falanga: komponennya tulang-tulang falanga B. Tulang gelang panggul (gelang pelvik) dengan rangka anggota belakang. Segmen anggota belakang meliputi femur, krus, tarsus, metatarsus, dan digit (pes). Rangka anggota belakang terdiri atas lima segmen dengan komponennya, yaitu: 1. Segmen propodium, komponennya tulang femur. 2. Segmen epipodium, komponennya tulang femur. 3. Segmen mesopodium, komponennya tulang forsal. 4. Segmen metapodium, komponennya tulang metatarsal. 5. Segmen falanga, komponennya tulang-tulang falanga.
2.1.1. STRUKTUR HISTOLOGI JARINGAN RAWAN DAN TULANG Rawan dan tulang terdiri atas sel, serabut dan kondrosit. Sel yang terdapat pada rawan disebut kondroblas dan kondrosit, sedangkan sel yang terdapat pada tulang adalah osteoblas, osteosit, dan osteoklas. Serabut kolagen merupakan serabut utama pada rawan. Substansi dasar pada tulang tereliminasi sehingga tulang menjadi keras. A. Rawan Rawan tidak memiliki pembuluh darah dan saraf tersendiri. Berdasarkan jenis dan jumlah serabut jaringan ikat yang terdapat di dalam matriksnya, terdapat tiga jenis rawan, yaitu: rawan hialin, rawan elastin, rawan serabut. B. Tulang Tulang mempunyai pembuluh darah dan saraf tersendiri. Secara histologis terdapat dua macam tulang, yaitu: tulang kompak dan tulang bunga karang. Struktur tulang secara histologis dapat dilihat pada Gambar 11.
Struktur dan Perkembangan Hewan
24
Gambar 11. Struktur jaringan tulang pada vertebrata
2.2. SISTEM OTOT Yang dimaksud sistem otot dalam bab ini terbatas pada otot rangka. Jaringan otot mempunyai satu fungsi, yaitu mengkerut bila dirangsang. Otot rangka melekat pada tulang, tergolong kepada otot bergaris melintang, dan berkontraksi menurut kehendak (voluntary). Klasifikasi otot berdasarkan fungsi Berdasar fungsinya, otot rangka dapat dikelompokkan menjadi ; •
Fleksor, yang kontraksinya menyebabkan suatu struktur menekuk atau ekstensor yang menyebabkannya lurus kembali.
•
Aduktor, yang membawa suatu struktur ke arah sumbu tubuh dan abduktor yang menyebabkannya menjauhi sumbu tubuh.
•
Protraktor, yang menyebabkan suatu struktur dapat dijulurkan ke luar (misalnya lidah) dan retraktor yang menarik kembali.
Struktur dan Perkembangan Hewan
25
•
Levator, yang dapat mengangkat suatu struktur dan depresor yang mengembalikannya ke posisi semula.
•
Rotator, menyebabkan gerakan memutar pada sumbunya.
•
Supinator, yang menyebabkan telapak tangan dapat diputar menghadap ke atas dan pronator untuk gerakan sebaliknya. Konstriktor menyebabkan pemampatan visera.
•
Sfinkter, menyebabkan suatu lubang menyempit dan dilator untuk membukanya kembali. Otot sfinkter dan dilator tidak termasuk otot rangka.
Jenis otot Otot rangka mempunyai origo, yaitu tempat melekatnya otot yang tidak bergerak bila otot berkontraksi, dan insertio yaitu tempat melekatnya otot yang bergerak/berpindah posisi bila otot berkontraksi. Pemberian nama kepada otot rangka dapat berdasarkan arah serabut otot (oblique, rectus), lokasi atau posisi (thoracic, supraspinatus, superficial), jumlah kepala (biceps, triceps), bentuk (deltoid, teres, serratus), origo dan/atau insertio (xiphihumeralis, stapedius), tindakan (levator scapulae), ukuran (major, longissimus).
2.2.1. STRUKTUR HISTOLOGI JARINGAN OTOT Secara histologis otot terdiri atas dua jenis, yaitu: 1. Otot polos. Sel otot polos berinti lonjong, sel yang sedang mengkerut intinya tampak melingkar, miofibrilnya homogen sehingga tidak menampakkan keping gelap terang 2. Otot bergaris melintang a. Otot rangka. Serabut ototnya pada penampang memanjang tampak sebagai pitapita panjang yang tersusun sejajar satu sama lain. Sel otot rangka berinti oval, jumlahnya banyak, dan terdapat di tepi serabut. Miofibril serabut otot mengandung keping-keping gelap dan terang secara berurutan dan pada tiap miofibril terletak pada ketinggian yang sama. Di antara serabut otot terdapat jaringan ikat kendur yang disebut endomesium. b. Otot jantung. Sel otot jantung berbentuk panjang, bercabang-cabang, dan bergabung satu sama lain dengan perantaraan cabang-cabangnya. Sel ini berinti oval dan berwarna pucat, terletak di tengah serabut. Serabut otot jantung bergaris
Struktur dan Perkembangan Hewan
26
melintang, tetapi tidak sejelas pada otot rangka, pada tempat tertentu terdapat keping-keping interkalar.
REFERENSI 1. Hamwan, M. 1988. Histology. 8th ed. London. Philadelphia. Med. Publ. Co. Ltd. Hal 50-71. 2. Suripto. 1997. Diktat Kuliah Struktur Hewan. Jurusan Biologi. Institut Teknologi Bandung. Hal 53-68. 3. Weichert, C.K. 1989. Anatomy of the chordates. 5th Ed. Mc Graw-Hill Book Company, New York. Hal 380-428, 474-488.
Struktur dan Perkembangan Hewan
27
BAB III. SISTEM PENCERNAAN, PERNAFASAN, DAN PEREDARAN
3.1. SISTEM PENCERNAAN Bagian pokok sistem pencernaan makanan adalah saluran pencernaan dan kelenjar pencernaan. Bagian tersebut dapat dilihat pada Gambar 12. Fungsi system pencernaan adalah untuk memasukkan makanan ke dalam tubuh, mencerna, mengabsorbsi, dan membuang sisa makanan yang tidak tercerna. Makanan diperlukan karena merupakan sumber energi, sumber bahan pembangun untuk tumbuh, memperbaiki jaringan yang rusak, hasil sekresi, sumber vitamin dan mineral.
Gambar 12. Organ-organ penyusun sistem pencernaan pada manusia Struktur dan Perkembangan Hewan
28
Saluran pencernaan merupakan suatu tabung yang jarang lurus, tetapi berkelokkelok atau melingkar-lingkar, dimulai dengan mulut dan berakhir di anus atau kloaka. Bagian utama dari saluran pencernaan adalah: mulut, farink, esofagus, lambung, dan usus. Berhubungan dengan saluran pencernaan terdapat kelenjar pencernaan. Ada kelenjar yang terdapat di dalam dinding saluran pencernaan dan ada yang terdapat di luar saluran pencernaan, seperti kelenjar ludah, hati, dan pancreas.
3.1.1. SALURAN PENCERNAAN Mulut Bibir dan pipi yang berotot terdapat pada kebanyakan mammalia dan merupakan adaptasi untuk aktivitas mengisap. Di dalam mulut terdapat struktur tambahan, seperti gigi dan lidah. Pada pisces, gigi tersebar luas, melekat pada tulang rahang, palatinum dan lengkung insang. Pada amphibi dan reptil terdapat pada tulang vomer, palatinum, pterigoid dan kadang-kadang pada tulang parasfenoid di samping pada tulang rahang. Pada buaya gigi terbatas pada rahang-rahangnya saja, seperti pada mammalia. Hanya pada mammalia terdapat gigi yang tertentu untuk suatu spesies. Hewan vertebrata sampai reptilia mengalami pergantian gigi yang berulangkali, disebut gigi poliphyodont. Mammalia mempunyai 2 set geligi, disebut geligi diphyodont, yaitu gigi susu dan gigi permanen. Cara perlekatan gigi Gigi melekat pada tulang rahang dengan bermacam cara. Gigi dapat melekat pada puncak tulang rahang, seperti pada katak, disebut acrodont. Gigi dapat melekat pada sisi median tulang rahang, disebut pleurodont. Gigi dapat melekat dengan perantaraan akar gigi pada sebuah atau beberapa lekukan tulang rahang (alveoli), disebut thecodont. Jenis gigi ini terdapat pada bangsa buaya dan mammalia. Morfologi gigi Bila semua gigi mempunyai bentuk yang sama, kecuali ukurannya, tipe gigi seperti ini disebut homodont. Hanya pada mammalian, gigi memperlihatkan perbedaan morfologis sesuai dengan fungsinya, disebut heterodont. Pada hewan terdapat berbagai jenis gigi seperti gigi seri (incisivum), gigi taring (caninus), gigi geraham (premolaris), dan gigi geraham sejati (molaris) sebagaimana terdapat pada Gambar 13.
Struktur dan Perkembangan Hewan
29
Gambar 13. Jenis gigi mamalia: gigi seri, taring, geraham depan, dan geraham belakang.
Gigi seri (incisivum) Gigi seri berfungsi untuk memotong. Pada rodentia, gigi seri terus tumbuh seumur hidupnya dengan enamel yang hanya dibentuk di bagian anterior. Karena enamel lebih keras dari dentin maka akan lebih lambat aus. Akibatnya gigi berbentuk seperti tatah. Gading gajah merupakan modifikasi gigi seri. Gigi taring (caninus) Gigi taring sangat baik pertumbuhannya pada bangsa karnivora yang berfungsi untuk mengoyak mangsanya. Gading walrus adalah modifikasi gigi taring. Pada rodentia, gigi taring tidak terdapat, karena itu terbentuk suatu rongga antara gigi seri dengan gigi (geraham premolaris) yang disebut diastema. Gigi geraham dan geraham sejati (premolaris dan molaris) Gigi geraham berfungsi untuk melumatkan makanan. Pertumbuhan gGigi molar tidak pernah didahului oleh gigi susu. Karena jumlah gigi tertentu untuk masing-masing spesies mammalia, maka untuk setiap spesies terdapat rumus gigi. Rumus gigi dibuat berdasarkan jumlah jenis gigi yang terdapat pada setengah rahang atas dan setengah rahang bawah. Misalnya pada kucing, setengah rahang atasnya mengandung 3 buah gigi incisivum, 1 buah caninus, 3 buah premolaris dan 1 buah molaris, sedang setengah rahang bawahnya mengandung 3 buah incisivum, 1 buah caninus, 2 buah premolaris, dan 1 buah molaris. Dengan demikian rumus gigi kucing adalah: I;C;Pm;M atau 3;1;3;1 3;1;2;1
Struktur dan Perkembangan Hewan
30
Lidah Pada ikan dan amphibi (perennibranchiata), lidah merupakan peninggian dasar farink dan disebut lidah primer. Lidah sejati merupakan kantung mukosa yang berisikan otot. Lidah berfungsi untuk menangkap atau menghimpun makanan, membantu dalam proses menelan, dan pada manusia untuk berbicara. Pada mammalia lidah dilekatkan pada dasar rongga mulut oleh suatu ligamen yang disebut frenulum. Permukaan lidah pada banyak amniota, termasuk burung dan mamalia, mempunyai papila berbentuk seperti rambut, sisik, tombol, atau seperti duri-duri yang menanduk. Puting pengecap juga terdapat pada lidah kebanyakan mammalia. Di dalam mukosa lidah dapat dijumpai pula reseptor lain, seperti untuk meraba berupa akhiran saraf berkapsula. Struktur lidah secara anatomi dan histologi tampak pada Gambar 14.
Gambar 14. Struktur anatomi dan histologi lidah
Struktur dan Perkembangan Hewan
31
Kelenjar mulut Tetrapoda mempunyai kelenjar mulut yang multiseluler. Mensekresikan sekret yang berair atau pekat karena mengandung lendir, enzim ptialin, toksin atau substansi lainnya. Cairan yang dihasilkan oleh kelenjar oral disebut saliva (ludah). Kelenjar mulut biasanya diberi nama menurut lokasinya. Kelenjar labia terdapat di bibir, bermuara di vestibulum mulut di dasar bibir. Kelenjar intermaksila atau internasal terdapat dekat premaksila; pada katak merupakan agregasi dari kelenjar kecilkecil, berjumlah sampai 25 buah, dan masing-masing bermuara di rongga mulut. Sekretnya seperti perekat, menyebabkan serangga dapat melekat di lidah katak. Kelenjar sublingua terdapat di bawah lidah. Pada heloderma kelenjar ini menggetahkan toksin. Kelenjar bisa pada ular adalah kelenjar palatinum yang bermuara di dasar gigi maksila yang mempunyai alur atau saluran. Kelenjar submaksila atau submandibula bermuara di belakang gigi incisivum yang bawah. Kelenjar parotid pada mammalia merupakan kelenjar yang terbesar dan menghasilkan ptialin.
Farink Pada ikan, farinks berfungsi sebagai organ respirasi. Pada amniota farinks merupakan bagian usus depan yang terletak langsung anterior dari esofagus. Dapat dijumpai adanya glotis, lubang saluran eustachius dan lubang yang membuka ke esofagus. Atas adanya langit-langit lunak, pada mammalia farinks terdiri atas orofarinks, ventral dari langit-langit lunak; nasofarinks, dorsal dari langit-langit lunak; dan laringofarinks, bagian farinks yang dekat kepada larinks dan esofagus. Mulai dari reptilia, suatu katup rawan yang disebut epiglotis terdapat menutupi glotis. Pada waktu menelan larinks didorong ke muka agar menempel pada epiglotis, dengan demikian makanan atau cairan tidak masuk ke jalan pernafasan.
Esofagus Adalah bagian dari saluran pencernaan yang terletak antara farink dan lambung dan sangat berotot. Bagian kranialnya terdiri atas otot bergaris melintang, makin ke arah posterior jumlah sel otot polosnya makin banyak untuk kemudian terdiri spenuhnya dari otot polos. Walaupun demikian, otot bergaris melintang dapat dijumpai hingga dinding lambung, terutama pada hewan yang memamah biak. Struktur dan Perkembangan Hewan
32
Struktur halus saluran pencernaan Pada dasarnya struktur sepanjang saluran pencernaan adalah sama, di mana strukturnya secara lengkap terdapat pada Gambar 15.
Gambar 15. Struktur histologi saluran pencernaan
Semua bagian saluran pencernaan makanan mempunyai struktur yang dari dalam keluar terdiri atas lapisan sebagai berikut: Mukosa, merupakan lapisan pokok yang paling dalam. Lapisan ini terdiri atas suatu epitelium, lamina propria (jaringan ikat), dan muskularis mukosa (otot polos). Epitelnya dapat berlapis banyak pipih atau berlapis tunggal silindris, dengan sel-sel gada yang menghasilkan lendir. Tergantung kepada wilayah saluran pencernaan, terdapat kelenjar multiseluler yang mensekresikan getah pencernaan. Juluran-juluran mukosa yang disebut vili sering tampak, demikian pula mikrovili pada apeks sel epitel yang berfungsi untuk memperluas permukaan.
Struktur dan Perkembangan Hewan
33
Submukosa, merupakan lapisan jaringan ikat kendur atau padat, dalam lapisan ini dapat dijumpai saraf, saluran darah dan saluran limf yang besar-besar, noduli limf serta ganglia dari sistem saraf parasimpatis. Bagian sekretoris kelenjar pencernaan juga dapat mencapai lapisan ini. Muskularis eksterna, terdiri atas otot polos yang susunannya melingkar (sebelah dalam) dan memanjang di sebelah luar. Penyelarasan kerja antara ke dua lapisan ini menghasilkan gerakan peristaltik. Serosa, merupakan lapisan yang paling luar yang terdiri atas suatu jaringan ikat di sebelah dalam dan suatu epitelium selapis pipih di sebelah luar.
Lambung Lambung terletak antara esofagus dan intestinum, juga sangat berotot. Organ ini berfungsi untuk menampung makanan dan melumatkannya, serta menghasilkan enzimenzim pencernaan tertentu. Lambung berakhir pada suatu sfinkter pilorus. Pada burung pemakan biji-bijian, lambung dibagi dalam 2 wilayah, yakni proventrikulus yang menghasilkan enzim pencernaan dan ventrikulus (gizzard) yang merupakan lambung otot dan berfungsi untuk memaserasi makanan. Pembagian tersebut tidak nyata pada burung pemakan daging. Lambung mammalia dapat juga terdiri dari beberapa kamar, seperti pada ruminansia. Sesudah rumput dikunyah dengan singkat di mulut, kemudian ditelan dan rumput masuk ke bagian lambung yang disebut rumen. Di bagian ini terjadi pencernaan dengan perantaraan bakteri. Dari rumen makanan masuk ke dalam retikulum dan dibuat bulatan-bulatan (bolus), untuk kemudian dikembalikan ke mulut dan dikunyah kembali. Sesudah makanan lumat, ditelan kembali dan makanan masuk ke omassum untuk selanjutnya ke abomasum dan dicerna oleh enzim-enzim pencernaan. Secara anatomis dan histologis, struktur lambung dapat dilihat dengan jelas dan terperinci pada Gambar 16.
Struktur dan Perkembangan Hewan
34
Gambar 16. Struktur histologi lambung
Intestinum Intestinum merupakan bagian saluran pencernaan yang terdapat antara lambung dan kloaka atau anus. Pada ikan, organ ini relatif lurus, sedangkan pada tetrapoda panjang dan berkelok-kelok yang berfungsi untuk memperluas permukaan absorbsi. Duodenum merupakan bagian pertama intestinum. Bagian ini menerima saluran pembuangan dari hati dan pankreas. Pada duodenum manusia terdapat kelenjar yang khas yaitu kelenjar brunner. Di bagian selebihnya dari usus halus yaitu jejenum dan ileum berlangsung proses pencernaan dan absorbsi. Kelenjar uniseluler dan multiseluler tubuler banyak terdapat di dalam dinding intestinum. Pada mammalia, bagian usus halus sesudah duodenum dibagi dalam wilayah jejenum dan ileum berdasarkan bentuk vilinya. Vili berfungsi untuk memperluas permukaan absorbsi. Struktur intestinum, baik anatomi maupun histology, digambarkan pada Gambar 17.
Struktur dan Perkembangan Hewan
35
Gambar 17. Struktur anatomi dan histologi intestinum
Batas antara usus halus dan usus besar hanya jelas pada tetrapoda, karena adanya sfinkter ileokolik. Pada amphibi usus besarnya lurus dan pendek. Pada beberapa reptilia dan burung, serta mammalia, usus besar dapat dibagi menjadi kolon dan rektus.
3.1.2. KELENJAR PENCERNAAN Hati Hati berkembang dari suatu divertikulum dinding ventral bakal duodenum. Organ ini terdiri atas belahan-belahan hati (lobes) dan sekretnya diangkut oleh duktus hepatikus ke pembuluh empedu bersama common bile duct yang bermuara di duodenum. Hati terdiri atas unit-unit struktural yang disebut lobulus hati berbentuk prisma poligonal. Pusatnya ditempati oleh vena sentralis. Batas-batas lobulus hati sering tidak jelas, karena diisi oleh jaringan ikat yang tipis, kecuali pada babi. Pada sudut pertemuan lobuli yang berbatasan jaringan ikatnya lebih banyak, pada penampang melintang tampak
Struktur dan Perkembangan Hewan
36
seperti suatu wilayah segitiga dan didalamnya dapat dijumpai cabang dari arteri hepatika, cabang dari vena hepatika, pembuluh limfa dan pembuluh empedu yang menampung empedu dari lobulus hati. Di dalam lobulus hati, sel-sel hati tersusun menjadi pita-pita sel hati yang bercabang-cabang dan beranastomose dan diantara pita-pita sel hati terdapat sinusoid darah. Dalam dinding sinusoid dapat dijumpai adanya sel Kupffer yang termasuk sistem retikuloendotelial dan dapat berfagositose. Empedu ditampung dalam kantung empedu dan dihubungkan dalam pembuluh empedu bersama common bile duct/ duct koledokus oleh duktus sistikus. Kantung empedu berfungsi untuk menyimpan empedu dan memekatkannya. Fungsi hati yaitu mensekresikan empedu, mensintesa protein plasma darah seperti: albumin, globulin dan fibrinogen, menimbun lemak dan glikogen, juga vitamin B12 dan vitamin A, transformasi dan konjugasi: hepatosit mampu mengubah protein menjadi glikogen atau lemak menjadi lipoprotein, deaminasi asam amino menjadi urea, dan detoksifikasi.
Pankreas Pankeas terdiri atas bagian eksokrin dan endokrin. Bagian endokrin menghasilkan enzim pencernaan seperti: lipase, tripsin, dan amilase, sedangkan bagian endokrin menghasilkan hormon insulin dan glukagon. Jumlah saluran pembuangan pada pankreas dapat bervariasi, sebuah atau dua buah berhubungan dengan duktus koledokus atau duodenum. Pankreas merupakan kelenjar asiner bercabang majemuk.
3.2. SISTEM PERNAFASAN Fungsi sistem pernafasan adalah untuk pertukaran oksigen dan karbondioksida antara organisme dengan lingkungan hidupnya. Organ pernafasan utama pada vertebrata dewasa adalah insang dalam dan insang luar, mukosa bucchopharynk, paru-paru, dan kulit.
3.2.1. INSANG Sebuah lengkung insang yang terdiri atas dua baris filamen insang, anterior dan posterior, disebut holobranch. Bila lengkung insang hanya mengandung filamen pada Struktur dan Perkembangan Hewan
37
satu permukaan saja disebut hemibranch. Holobranch membangun suatu pemisah antara ruangan-ruangan insang yang berbatasan. Filamen insang mempunyai, pada permukaan yang berlawanan, lamellae insang yang sejajar. Lamellae dari filamen yang berbatasan akan bersentuhan atau interdigitate dan air harus melewati celah-celah yang terbentuk. Arteri branchialis afferent memasuki setiap lengkung insang dari ventral. Sambil melanjutkan penyebarannya ke arah dorsal, pembuluh darah tersebut membentuk pembuluh-pembuluh filamen yang selanjutnya membentuk gelung pada apeks filamen dan kembali untuk mengalirkan darah ke dalam suatu arteri branchialis efferent yang berjalan terus ke arah dorsal dan keluar insang. Di antara gelungan pembuluh filamen terdapat anyaman kapiler yang meluas ke dalam lamellae insang. Epitel yang menutupi lamellae insang tebalnya hanya satu lapisan sel.
3.2.2. PARU-PARU DAN SALURAN UDARA Paru-paru tetrapoda berasal dari suatu evaginasi tunggal dasar farinks, sebelah caudal dan medio-ventral. Evaginasi tersebut tumbuh memanjang untuk selanjutnya bercabang dua membentuk bronchi dan kuncup paru-paru. Lubang evaginasi di dasar farink menjadi suatu celah yang disebut glottis, dan bagian antara glottis dan kuncup paru-paru menjadi larink, trakea, dan bronkhi. Sistem pernafasan pada manusia dapat dilihat pada Gambar 18. Larink Pada tetrapoda sebelum mammalia, larink biasanya disokong oleh dua pasang rawan, yaitu aritenoid dan krekoid. Pada mammalia larink disokong oleh sepasang rawan aritenoid, krikoid berbentuk cincin dan sebuah rawan tiroid. Terentang melintang rongga larink terdapat tali suara pada amphibi, beberapa lacertilia dan kebanyakan mammalia. Pada dasar farink oral, anterior dari glottis, terdapat suatu katup rawan serabut yang disebut epiglottis. Katup ini berfungsi menutup glottis pada waktu menelan.
Struktur dan Perkembangan Hewan
38
Gambar 18. Sistem respirasi pada manusia dan struktur paru-paru pada mamalia
Trakea dan bronki Trakea berukuran pendek pada amphibi dan berukuran panjang pada amniota biasanya terdapat sepanjang lehernya. Organ ini disokong oleh cincin-cincin rawan atau tulang yang membuka di sebelah dorsal. Ujung-ujung trakea dihubungkan oleh berkas otot polos yang memungkinkan pengaturan diameter trakea. Pada bangsa buaya dan burung, rawan trakea berbentuk cincin utuh. Trakea kemudian bercabang dua membentuk bronki primer, kecuali pada amphibi. Selanjutnya bronki primer bercabang-cabang membentuk bronkioli, menuju ruanganruangan udara atau alveoli di paru-paru.
Paru-paru Paru-paru amphibi merupakan sepasang kantung yang sederhana, berbentuk memanjang pada urodela dan membulat pada anura. Paru-paru terletak dalam rongga pleuroperitonium bersama-sama dengan visera lainnya. Permukaan dalam organ ini licin, Struktur dan Perkembangan Hewan
39
memperlihatkan kantung-kantung di bagian proksimalnya atau di seluruh permukaan dalam. Pada Sphenodon dan ular, paru-paru masih merupakan kantung yang sederhana. Pada lacertilia, buaya, dan kura-kura sekat-sekatnya (septa) sedemikian konstruksinya, sehingga paru-paru terdiri atas kamar-kamar besar yang masing-masing dibagi lagi menjadi ruangan yang lebih kecil. Oleh karena itu paru-paru tampak “spongy”. Paruparu reptilia juga menempati ruang pleuroperitonium. Sistem pernafasan burung mengalami modifikasi pada saluran udara dan paruparunya. Terbentuk divertikula dari paru-paru berupa kantung udara. Kebanyakan burung mempunyai 5-6 pasang kantung udara: servikalis di dasar leher; interklavikula; dorsal dari furkula; thorax anterior, lateral dari jantung; thorax posterior, di dalam oblique septum; abdomen, diantara visera abdomen; dan kantung udara aksila, terdapat di antara lapisan otot pektoralis. Paru-paru relatif kecil dan kompak, terletak di bagian dorsal thorak. Udara yang masuk melalui bronkus primer melewati paru-paru: nonstop menuju kantung udara. Selanjutnya kantung udara bertindak sebagai embusan (bellow) dan recurrent bronchi akan membawa udara pernafasan ke paru-paru. Di dalam paru-paru bronki sekunder (dorsobronki dan ventrobronki) dihubungkan oleh sebuah parabronki. Parabronki dibangun oleh sebuah divertikula yang berhubungan dengan kapiler-kapiler udara yang berdindingkan epitel respiratori tempat berlangsungnya pertukaran gas. Kantung udara dan sistem saluran udara yang terbuka di dalam paru-paru telah memungkinkan terjadinya penggantian udara di paru-paru dengan tuntas untuk setiap siklus pengembangan pengempisan kantung udara. Akibatnya, tidak terdapat residu udara dalam paru-paru. Paru-paru mammalia berkamar banyak dan terdiri atas belahan-belahan paru-paru (lobi), kecuali pada ikan paus, gajah, sirenia, perissodactyla, dan hyrax. Paru-paru kiri dan kanan masing-masing menempati rongga pleura. Tiap bronkus primer memasuki paru-paru, kemudian bercabang-cabang membentuk bronkus sekunder dan tertier, yang selanjutnya bercabang-cabang lagi membentuk bronkioli. Bronki dan bronkioli diperkuat dindingnya oleh keping-keping rawan yang selanjutnya hilang pada bronkioli respiratori. Bronkiolus terminal akhirnya berhubungan dengan duktus alveolus yang dindingnya
Struktur dan Perkembangan Hewan
40
berevaginasi membentuk kelompok-kelompok alveoli. Di dalam alveolus tersebut berlangsung pertukaran gas.
3.3. SISTEM PEREDARAN Sistem peredaran hewan vertebrata terdiri atas jantung, pembuluh arteri, pembuluh vena, kapiler darah serta pembuluh limf (Gambar 19).
Gambar 19. Berbagai saluran peredaran darah pada hewan a. Arteri b. Vena c. Kapiler Darah berfungsi membawa: oksigen yang didapatnya dari organ pernafasan, zat makanan di dapat dari saluran pencernaan makanan, hormon dari sistem endokrin, substansi-substansi lain yang diperlukan untuk memelihara homeostatis dan kekebalan terhadap penyakit-penyakit, serta sampah metabolisme untuk dibuang oleh organ ekskresi. Pembuluh limf menampung cairan jaringan yang tidak diambil oleh pembuluh darah dan lemak yang diserap oleh intestinum halus. Pembuluh limf berakhir di pembuluh vena. Arteri membawa darah menjauhi jantung. Pembuluh arteri dindingnya berotot dan elastis, oleh karena itu berkemampuan untuk mengambang dengan datangnya darah. Arteri yang paling kecil disebut arteriol, berfungsi mengatur tekanan darah di kapiler. Arteriol berakhir di kapiler. Vena dimulai di kapiler dan berfungsi mengangkut darah kembali ke jantung. Pembuluh vena kurang berotot dan kurang mengandung jaringan Struktur dan Perkembangan Hewan
41
elastis; lebih banyak mengandung serabut kolagen, oleh karena itu relatif kurang dapat mengembang dan menyempit. Vena terkecil yang dimulai di kapiler disebut venul. Walaupun semua pembuluh vena akhirnya berakhir di jantung, namun ada vena yang disebut vena porta yang berakhirkan anyaman kapiler di suatu organ. Dengan demikian suatu sistem porta adalah suatu sistem vena yang bermula dengan kapiler darah pada sebuah atau beberapa buah organ dan berakhir dengan anyaman kapiler di organ lain. Pada vertebrata dikenal misalnya sistem porta hepatika atau sistem porta renalis.
3.3.1. JANTUNG Jantung merupakan modifikasi pembuluh darah. Dinding jantung terdiri atas 3 lapisan, berturut-turut dimulai dari dalam adalah endokardium, dibangun oleh endotelium dan jaringan elastin; miokardium, merupakan lapisan otot jantung yang tebal terutama di ventrikulus; epikardium, terdiri atas jaringan ikat dan mesotelium. Jantung mendapat suplai darah dari arteri koronaria dan darah ditampung oleh vena koronaria. Jantung ikan terdiri atas sinus venosus (1), atrium (1), ventrikulus (1) dan konus arteriosus. Sinus venosus berdinding tipis, menerima darah dari sepasang vena kardinalis komunis dan sepasang sinus hepatikus. Bagian ini juga menerima vena koronaria. Darah masuk ke atrium melalui lubang sinoatrial. Dari atrium darah masuk ke ventrikulus melalui lubang atrioventrikular. Lubang sinoatrial maupun lubang atrioventrikular dijaga oleh katup-katup yang mencegah darah kembali ke ruang asal. Ventrikulus dindingnya berotot tebal, berfungsi memompa darah ke arteri brankialis aferen. Ujung anterior ventrikulus berlanjutkan sustu tabung yang pendek dan berotot serta berkatup, disebut konus arteriosus. Konus arteriosus berlanjutkan aorta ventral. Jantung ikan berparu-paru (lungfishes) dan amphibi mengalami modifikasi sehubungan dengan terbentuknya paru-paru dan dimungkinkannya darah yang kaya akan oksigen, yang kembali dari paru-paru, dipisahkan sama sekali dari darah yang miskin oksigen. Perubahan yang terjadi adalah terbentuknya sekat di dalam atrium dengan demikian terdapat atrium kanan dan kiri. Sekat tersebut sempurna pada anura dan beberapa jenis urodela. Vena pulmonalis bermuara di atrium kiri, dengan demikian bagian jantung ini mengandung darah yang kaya akan oksigen. Sinus venosus bermuara di atrium kanan, dengan demikian mengandung darah yang miskin akan oksigen.
Struktur dan Perkembangan Hewan
42
Modifikasi lainnya adalah terbentuknya katup spiral yang berfungsi mengarahkan darah yang miskin akan oksigen dan kaya akan oksigen ke pembuluh-pembuluh darah yang sesuai. Katup spiral ini dibentuk dalam konus arteriosus atau bulbus kordis. Pada anura misalnya, fungsi katup spiral adalah mengalirkan darah yang miskin akan oksigen ke lengkung pulmonalis. Aorta ventral juga menjadi pendek yang memungkinkan darah yang kaya dan yang miskin oksigen langsung masuk ke pembuluh darah yang sesuai. Jantung amniota memperlihatkan dua buah atrium dan dua buah ventrikulus. Kedua ventrikulus terpisah sempurna pada aves dan mamalia. Sinus venosus masih terdapat pada reptilia dewasa, sedang pada aves dan mammalia hanya dijumpai waktu embrio saja. Karena itu pada aves dan mammalia, pembuluh darah yang biasanya bermuara di sinus venosus akan bermuara langsung di atrium kanan. Tempat semula dari sinus venosus pada hewan dewasa ditandai oleh adanya nodus sinoatrial, suatu jaringan neuromuskuleryang berperan dalam mengatur denyut jantung. Atrium kanan menerima darah dari sinus venosus pada reptilia atau dari vena kava anterior dan posterior pada aves dan mammalia. Selain itu juga menerima vena koronaria. Atrium kiri menerima darah dari vena pulmonalis. Pada mammalia, setiap atrium mempunyai evaginasi semacam telinga yang disebut aurikulum. Atrium kanan dan kiri dipisahkan oleh sekat interatrial. Ventrikulus yang terpisah sempurna oleh sekat interventrikular menjadi ventrikulus kanan dan kiri, dijumpai pada buaya, aves dan mammalia. Pada amniota lainnya sekat interventrikular tidak sempurna. Katup-katup terdapat menjaga jalan dari atrium ke ventrikulus. Katup-katup tersebut dihubungkan oleh korda tendinae ke otot-otot pappilaris yang mencuat dari dinding ventrikulus. Katup-katup juga terdapat menjaga jalan menuju pembuluhpembuluh darah besar yang keluar dari ventrikulus agar darah tidak kembali ke ventrikulus.
3.3.2. PEMBULUH ARTERI DAN VENA Pembuluh arteri Pembuluh arteri membekali (mensuplai) kebanyakan organ dengan darah yang kaya akan oksigen, meskipun demikian membawa darah yang miskin akan oksigen ke organ pernafasan. Pola dasar terdiri atas pembuluh arteri pokok sebagai berikut: 1) aorta Struktur dan Perkembangan Hewan
43
ventral, keluar dari jantung melintas kraniad di bawah farink; 2) aorta dorsal, berpasangan di atas wilayah farink dan berjalan kaudad di sebelah dorsal tubuh; 3) enam pasang lengkung aorta menghubungkan aorta ventral dengan aorta dorsal. Cabang dari pembuluh darah utama tersebut mensuplai seluruh tubuh. Modifikasi terutama dialami oleh lengkung-lengkung aorta, sehubungan dengan pernafasan melalui insang atau paru-paru. Modifikasi lengkung aorta dapat dipelajari pada beberapa buku. Pada teleostei lengkung aorta I dan II hilang. Lengkung aorta III sampai VI terputus di wilayah insang, bagian yang ventral menjadi arteri brankialis aferen dan yang dorsal menjadi arteri brankialis eferen, sedangkan di antara keduanya terbentuk anyaman pembuluh darah di insang. Embrio tetrapoda, seperti halnya ikan, mempunyai 6 pasang lengkung aorta. Pada yang dewasa, lengkung aorta I dan II tidak terdapat. Lengkung aorta III berikut pasangan aorta dorsal anterior dari lengkung aorta III, disebut arteri karotid interna. Lengkung aorta V pada tetrapoda juga hilang pada masa embrionya, kecuali untuk beberapa jenis urodela. Arteri pulmonalis tumbuh dari lengkung aorta VI.
Pembuluh vena Pembuluh vena dasar terdiri atas: Aliran kardinalis: Sinus venosus menerima darah yang kembali ke jantung melalui sepasang vena kardinalis komunis. Aliran porta renalis: Waktu vena kardinalis posterior yang lama di anterior ginjal hilang, maka darah dari ekor harus melewati ginjal dan masuk ke vena kardinalis posterior yang baru. Karena itu vena renalis yang tadinya berhubungan dengan vena kardinalis posterior yang lama membentuk anyaman kapiler di ginjal, terbentuklah vena porta renalis. Aliran abdominalis lateral: Pada ketinggian sirip pelvik, aliran abdominal menerima vena iliaka, dan berjalan cranial di dalam dinding lateral tubuh sebagai vena abdominalis lateral. Pada ketinggian sirip pektoralis, vena abdominalis menerima vena brakhialis. Kemudian pembuluh darah membelok tajam ke arah jantung dan masuk ke Struktur dan Perkembangan Hewan
44
venakardinalis komunis, bagian pembuluh darah ini disebut vena subklavia. Aliran abdominalis juga menerima vena kloaka dan suatu seri vena parietalis dari dinding lateral tubuh. Vena porta hepatica dan sinus hepatica: Membawa darah dari organ pencernaan di selom dan limfa ke hati. Dari hati darah dibawa oleh sinus hepatica ke sinus venosus. Vena pulmonalis Mengalirkan darah dari paru-paru ke atrium kiri.
3.3.3. SISTEM LIMFA Semua vertebrata mempunyai sistem ini. Sistem limfa terdiri atas pembuluh limf, cairan limf, nodus limf, dan pada beberapa spesies terdapat jantung limf. Sistem limf hanya mengalir ke satu arah yaitu ke jantung. Pembuluh limf menyusup hampir ke semua jaringan lunak dan bermula sebagai kapiler limf yang buntu yang mengumpulkan cairan interstitial. Pembuluh limf di villi mengumpulkan butir-butir lemak yang diabsorbsi oleh intestinum. Pembuluh limf ini disebut lacteals dan cairan limfnya disebut chyle.
REFERENSI 1. Hamwan, M. 1988. Histology. 8th ed. London. Philadelphia. Med. Publ. Co. Ltd. Hal 73-92, 102-130, 132-168. 2. Suripto. 1997. Diktat Kuliah Struktur Hewan. Jurusan Biologi. Institut Teknologi Bandung. Hal 69-111. 3.
Weichert, C.K. 1989. Anatomy of the Chordates. 5th Ed. Mc Graw-Hill Book Company, New York. Hal 143-169, 191-258, 506-538.
Struktur dan Perkembangan Hewan
45
BAB IV. SISTEM UROGENITAL, ENDOKRIN, DAN SARAF
4.1. SISTEM UROGENITAL Meskipun fungsi ginjal berbeda dari gonad, namun saluran-salurannya sangat berkerabat baik dalam perkembangan maupun fungsinya, terutama pada hewan jantan.
4.1.1. GINJAL DAN SALURAN-SALURANNYA Pada tetrapoda, ginjal berfungsi untuk mengekskresikan sampah nitrogen, sedang pada ikan sampah tersebut diekskresikan melalui insang. Pada teleostei air tawar dan amphibia akuatik, nitrogen diekskresikan sebagai ammonia; pada mamalia sebagai urea dan pada reptilia serta burung sebagai asam urat. Gambar 20 menunjukkan 4 fungsi ginjal.
Gambar 20. Struktur yang menunjukkan empat fungsi ginjal
Struktur dan Perkembangan Hewan
46
Ginjal dibangun oleh 3 komponen dasar, yaitu: glomeruli, tubuli ginjal dan sepasang duktus longitudinal. Variasi ginjal dari ikan hingga manusia terletak pada jumlah dan susunan glomeruli, serta panjang relatif tubuli ginjal. Glomerulus Glomerulus merupakan anyaman kapiler arteri dimana terjadi penyaringan air, garam-garam (ion-ion) dan substansi lainnya dari darah. Glomerulus merupakan tempat utama untuk pembuangan air. Pada beberapa spesies ukurannya besar sekali, hingga dapat dilihat dengan mata telanjang atau menggunakan kaca pembesar; sedang pada spesies yang lain, mikroskopis kecil. Glomerulus yang primitif menggantung di selom, karena itu disebut glomerulus eksterna; sedang glomerulus interna adalah glomerulus yang diliputi oleh suatu bagian tubulus ginjal yang membangun kapsula. Glomerulus berikut kapsula disebut badan ren. Masuk ke dalam glomerulus terdapat arteriol glomerulus afferent dan keluar dari glomerulus sebagai arteriol glomerulus efferent yang selanjutnya membangun anyaman kapiler peritubular. Venul selanjutnya mengalirkan darah dari kapiler peritubular menuju vena renalis. Tubulus Ginjal Bagian ini berfungsi menampung filtrat glomerulus dan meneruskannya ke duktus longitudinal. Filtrat glomerulus dalam perjalanannya di dalam tubulus ginjal, subseansi yang diperlukan oleh tubuh akan diabsorbsi kembali. Oleh karena itu tubulus ginjal mempunyai peranan mengatur jumlah air, garam-garam dan substansi lain yang akan mencapai duktus longitudinalis. Dalam pembentukannya, tubulus ginjal terdiferensiasi dari mesoderm intermedier yang disebut nefrotom. Duktus longitudinal Duktus longitudinal tumbuh dari hasil fusi ujung-ujung tubulus ginjal, yang selanjutnya tumbuh kaudal dan bermuara di kloaka. Gambar 21 menunjukkan struktur anatomi dan histologi ginjal manusia, sedangkan struktur nefron pada mammalian dapat dilihat pada Gambar 22.
Struktur dan Perkembangan Hewan
47
Gambar 21. Struktur anatomi dan histologi ginjal pada manusia
Gambar 22. Struktur nefron pada mamalia Struktur dan Perkembangan Hewan
48
Pada vertebrata terdapat 3 jenis ginjal, yaitu: pronefros, mesonefros, dan metanefros. Pronefros Bagian ini disebut pronefros karena tubuli ginjal tumbuh dari bagian anterior nefrotom (jaringan nefrogenik). Tubuli ginjal pronefros disebut tubuli pronefros, jumlahnya tidak banyak, misalnya 3 pasang pada larva katak dan 7 pasang pada embrio manusia. Duktus longitudinalnya disebut duktus pronefros. Pronefros bersifat temporer, bila ginjal berikutnya mulai berfungsi (mesonefros) maka pronefros mulai luruh, kecuali duktus pronefros yang akan berfungsi sebagai duktus longitudinal mesonefros. Mesonefros Di bawah pengaruh duktus pronefros yang bertindak sebagai induktor, tubuli ginjal baru terdiferensiasi dari bagian tengah nefrotom, posterior dari pronefros. Tubuli ginjal ini mengadakan hubungan dengan duktus pronefros, dan tubuli yang anterior masih tersusun segmental. Posterior dari wilayah ini, terbentuk tubuli sekunder dan tersier, sehingga metamerisme hilang. Tubuli lebih panjang dan lebih berliku-liku dibandingkan dengan tubuli pronefros dan tidak mempunyai nefrostom. Jenis glomerulinya adalah glomeruli interna. Tubuli ginjal baru ini disebut tubuli mesonefros, duktus longitudinalnya disebut duktus mesonefros (duktus pronefros yang lama), dan ginjalnya disebut mesonefros. Mesonefros adalah ginjal yang fungsional pada ikan dan amphibi dewasa, serta pada embrio amniota. Pada pisces dan amphibia jantan, tubuli ginjal mesonefros yang anterior berubah fungsi menjadi saluran-saluran untuk mengangkut spermatozoa dari testis ke duktus mesonefros. Duktus mesonefros di wilayah ini berliku-liku jalannya dan disebut duktus epididimis. Metanefros Pada amniota, sementara mesonefros berfungsi, suatu ginjal baru terbentuk posterior dari mesonefros yaitu metanefros. Selanjutnya metanefros menjadi ginjal yang fungsional, sementara itu mesonefros berdegenerasi dan hanya tinggal sisa-sisanya. Pada mamalia sisa mesonefros terdapat sebagai: tubuli ginjal yang buntu dan dikenal sebagai para didimis dan apendiks dari epididimis yang terdapat dekat epididimis; sebagai epooforon dan parooforon dekat ovarium; duktus mesonefros tetap berfungsi sebagai saluran pembuangan untuk spermatozoa, sedang pada yang betina berdegenerasi dan Struktur dan Perkembangan Hewan
49
tinggal sebagai saluran pendek dan buntu yang disebut duktus Gartner, terdapat dalam mesenterium oviduk. Vasa efferentia merupakan tubuli mesonefros yang berubah fungsi, mengalirkan spermatozoa dari testis ke duktus epididimis. Metanefros tumbuh dari ujung kaudal mesoderm nefrogenik, yang selama perkembangannya pindah posisi sefalad dan laterad. Jumlah tubuli metanefrosnya sangat besar, diduga sampai 4.5 juta buah, dan sangat bergelung. Pada perkembangnnya, metanefros tumbuh sebagai kuncup metanefros pada ujung kaudal duktus mesonefros. Kuncup ini diselubungi oleh mesoderm nefrogenik yang akan membentuk tubuli mesonefros. Kuncup metanefros tumbuh terus ke arah sefalad dan laterad, sambil membawa mesoderm nefrogenik. Bagian proksimal kuncup metanefros akan menjadi ureter, sedang bagian distalnya menggelembung membentuk bakal pelvis. Tonjolantonjolan seperti jari tumbuh dari pelvis menyusup ke jaringan nefrogenik untuk membentuk kaliks dan pembuluh penampung. Sementara itu jaringan nefrogenik membentuk tubuli metanefros. Tubulus metanefros terdiri atas: kapsula Bowman, tubulus kontortus proksimal, gelung Henle dan tubulus kontortus distal. Tubulus kontortus proksimal mengabsorbsi glukosa, klorida, natrium, asam amini, dan protein dari filtrat. Gelung Henle berperan dalam mengabsorbsi air, ion natrium dan klorida. Tubulus kontortus distal mengabsorbsi ion-ion. Ginjal terdiri atas korteks yang mengandung badan renalis (badan Malphigi terdiri atas kapsula Bowman dan glomerulus) dan tubulus kontortus, serta medula yang mengandung gelung Henle dan pembuluh penampung yang besar. Medula dibangun oleh piramid-piramid ginjal yang ujungnya ditampung oleh kaliks.
4.1.2. GONAD DAN SALURAN-SALURANNYA Gonad Gonad embrio tumbuh dari sepasang pematang genital (gonad) pada dinding dorsal tubuh, median dari mesonefros. Gonad jantan disebut testis dengan mesenterium dorsalnya mesorkium dan gonad betina disebut ovarium dengan mesenterium dorsalnya mesovarium. Meskipun pematang genital berpasangan, mungkin saja hanya ditemui sebuah gonad, disebabkan karena terjadinya fusi antara kedua gonad atau karena bakal gonad gagal berdiferensiasi atau mengalami involusi.
Struktur dan Perkembangan Hewan
50
Testis dewasa biasanya lebih kecil dari ovarium, karena spermatozoa meskipum lebih banyak ukurannya jauh lebih kecil daripada telur. Testis mamalia sebaliknya lebih besar daripada ovarium, karena telur mamalia tidak mengandung yolk (kecuali monotremata) dan pada suatu waktu hanya beberapa saja yang masak, serta mikroskopis kecil. Struktur anatomi organ reproduksi jantan pada manusia terdapat pada Gambar 23.
Gambar 23. Struktur anatomi organ reproduksi jantan pada manusia
Proses spermatogenesis berlangsung di dalam tubulus seminiferus. Epitel tubulus dibangun oleh spermatogonia, spermatosit, spermatid dan spermatozoa, yang merupakan sel-sel spermatogenik. Di samping itu terdapat pula sel Sertoli yang ukurannya setebal epitel tubulus, dan berfungsi memberi nutrisi kepada sel spermatogenik, dapat berfagositose dang menghasilkan androgen-binding protein. Di antara tubulus seminiferus terdapat jaringan interstitial yang mengandung sel-sel Leydig. Sel ini mengandung kolesterol yang digunakan untuk mensintesa testosteron. Produksi testosteron berada di bawah rangsangan hormon LH dan ICSH. Struktur histologi testis dan proses spermatogenesis dapat dilihat pada Gambar 24.
Struktur dan Perkembangan Hewan
51
Gambar 24. Struktur histologi testis dan proses spermatogenesis
Pada vertebrata terdapat 3 jenis ovarium. Kebanyakan hewan vertebrata mempunyai ovarium yang padat, bila masak maka telur diovulasikan ke rongga selom. Hal ini dijumpai pada mamalia, aves, dan reptilia. Pada teleostei, ovariumnya berbentuk kantung dan rongga ovarium langsung berhubungan dengan lumen oviduk. Telur yang masak diovulasikan ke dalam rongga ovarium. Pada amphibia, ovariumnya juga berongga, tetapi telur yang masak diovulasikan ke selom. Gambar 25 menunjukkanSruktur anatomi organ reproduksi betina pada manusia.
Struktur dan Perkembangan Hewan
52
Gambar 25. Sruktur anatomi organ reproduksi betina pada manusia
Ovarium terdiri atas medula dan korteks. Medula mengandung pembuluh darah dan jaringan ikat, sedang korteks mengandung folikel telur dan seroma ovarium. Pada mamalia folikel primer atau folikel primordium terdiri atas sel telur dengan satu lapis sel folikel. Di bawah pengaruh FSH dan LH sel telur akan menjalani proses oogenesis. Sel folikel akan berploriferasi dan selanjutnya menghasilkan estrogen. Stroma ovarium akan berkondensasi meliputi folikel telur sebagai teka interna dan teka eksterna. Sesudah ovulasi, sel-sel folikel berikut sel dari teka interna menjalani luteinisasi untuk membangun suatu korpus luteum yang menghasilkan hormon progesteron. Proses oogenesis dan perkembangan folikel dalam ovarium dapat dilihat pada Gambar 26.
Struktur dan Perkembangan Hewan
53
Gambar 26. Proses oogenesis dan perkembangan folikel dalam ovarium
Saluran genital jantan Duktus mesonefros pada vertebrata jantan berperan untuk mengangkut spermatozoa. Hubungan antara testis dengan mesonefros terbentuk pada perkembangan awal embrio. Beberapa tubulus mesonefros yang anterior mengadakan hubungan dengan testis di rete testis, menjadi vasa efferentia. Akibatnya, duktus mesonefros menjadi saluran yang juga mengangkut spermatozoa. Bila duktus mesonefros hanya berfungsi sebagai saluran pengangkut spermatozoa saja, maka disebut duktus deferens atau vasa deferens. Pada amphibi, reptil, dan aves, duktus mesonefros bermuara di kloaka, sedangkan pada mamalia vas deferens di uretra.
Saluran genital betina Saluran genital betina berasal dari sepasang duktus Mueller yang dimiliki oleh embrio betina maupun jantan. Pada yang jantan duktus Mueller tetap rudimenter atau hilang, sedangkan pada yang betina tumbuh dan berkembang menjadi saluran reproduksinya yang membuka ke selom melalui ostium. Pada hewan betina dewasa
Struktur dan Perkembangan Hewan
54
saluran reproduksi berfungsi untuk mengangkut telur, melengkapi telur dengan selaput pelindung atau nutrisi, memelihara telur atau embrio hingga saatnya untuk dikeluarkan dari tubuh induk, menerima organ kopulasi, dan menyimpan spermatozoa hingga telur siap untuk dibuahi. Pada amphibia, duktus Mueller berkembang menjadi sepasang oviduk yang berliku-liku. Bagian kaudalnya membesar membentuk oviduk (kantung telur), tempat menyimpan telur untuk sementara waktu sebelum dioviposisikan. Dinding oviduk kaya akan kelenjar-kelenjar lendir dan sekretnya akan menyelaputi sel telur sebagai lapisan lendir. Oviduk bermuara di kloaka. Pada reptilia dan aves, duktus Mueller berkembang menjadi sepasang oviduk yang berliku-liku. Meskipum demikian, pada buaya, beberapa jenis kadal dan kebanyakan burung hanya dijumpai sebuah oviduk. Pada amniota yang ovipar terdapat bagian oviduk yang mensekresikan albumin dan bagian yang menghasilkan cangkang. Pada burung, bagian yang mensekresikan albumin disebut magnum. Pada mamalia, duktus Mueller membentuk oviduk, uterus dan vagina. Uterus merupakan bagian saluran reproduksi tempat tumbuh dan berkembangnya embrio. Ujung kaudal duktus Mueller mengalami fusi membentuk sebuah vagina (kecuali marsupialia). Oviduk relatif pendek dan berliku-liku. Selain vagina, uteruspun bagian kaudalnya dapat mengalami fusi, sehingga terbentuk sebuah badan uterus dengan 2 tanduk uterus. Bila terdapat dua ruangan di dalam badan uterus, disebut uterus bipartit. Bila terdapat sebuah ruangan saja, disebut uterus bikornuatus. Pada primata, manusia, beberapa jenis kelelawar dan armadillo, kedua uterus seluruhnya mengalami fusi dan oviduk langsung membuka di badan uterus. Uterus jenis ini disebut uterus simpleks.
4.2. SISTEM ENDOKRIN Kelenjar endokrin merupakan kelenjar yang tidak mempunyai saluran pembuangan, oleh karena itu sekretnya yang disebut hormon dilepas ke dalam pembuluh darah. Hanya jaringan atau organ tertentu responsif terhadap suatu jenis hormon, ini yang disebut jaringan atau organ target. Sistem endokrin bersama-sama dengan sistem saraf berperan mengkoordinasi dan mengintegrasi fungsi-fungsi tubuh. Gambar 27 menunjukkan macam-macam kelenjar endokrin pada manusia dan lokasinya di dalam tubuh manusia.
Struktur dan Perkembangan Hewan
55
Gambar 27. Kelenjar endokrin pada manusia dan lokasinya
Kelenjar hipofisa/ pituitari Hipofisa terletak ventral dari diensefalon dalam suatu lekukan dari tulang sfenoid yang disebut sella tursica. Kelenjar tersebut terdiri dari 2 bagian pokok, yaitu adenohipofisa yang berasal dari atap stomodeum dan neurohipofisa yang berasal dari dasar diensefalon. Adenohipofisa terdiri dari: pars distalis, yang membangun sebagian besar adenohipofisa; pars intermedia, terletak antara pars distalis dan neurohipofisa; pars tuberalis, menyelubungi tangkai neurohipofisa. Neurohipofisa terdiri atas: pars nervosa, bagian yang berbatasab dengan pars intermedia; tangkai infundibulum, yang menghubungkan pars nervoasa dengan dasar diensefalon dan median eminence yang merupakan dasar diensefalon. Hormon utama yang dihasilkan kelenjar hipofisa anterior dan hipofisa posterior dapat dilihat pada Gambar 28.
Struktur dan Perkembangan Hewan
56
Gambar 28. Hormon utama kelenjar hipofisa anterior dan hipofisa posterior
Pars tuberalis dan pars intermedia Pars tuberalis pada manusia tidak begitu berkembang dan fungsi sel-selnya belum diketahui. Pars intermedia mengandung sel-sel yang dapat menghasilkan hormon (polipeptida) yang disebut MSH atau intermedin. Pada amphibia bekerja terhadap melanophora yang menyebabkan melanin menyebar dan berakibat warna kulit menjadi gelap. Fungsi pars intermedia pada manusia belum diketahui dengan pasti. Pars distalis Bagian ini dibangun oleh 2 macam sel, yaitu: sel kromofob dan sel kromofil. Sel kromofob dan sel kromofil mempunyai afinitas terhadap beberapa zat warna. Disebut asidofil atau basofil menurut afinitas granulanya terhadap zat warna asam atau basa. Hormon yang dihasilkan oleh pars distalis adalah hormon kortikotropik ACTH. ACTH merupakan suatu polipeptida yang dihasilkan oleh sel basofil. Merangsang pembentukan hormon-hormon kortikosteroid dan hormon seks dari korteks kelenjar adrenal.
Struktur dan Perkembangan Hewan
57
Hormon gonadotropik FSH dan LH dihasilkan oleh sel basofil dan merupakan glikoprotein. FSH merangsang pertumbuhan folikel telur dan merangsang spermatogenesis. LH diperlukan untuk ovulasi dan merangsang sekresi androgen oleh sel Leydig. Oleh karena itu disebut juga sebagai ICSH. LH berperan pula dalam pembentukan korpus luteum. Hormon mammotropik Hormon ini dihasilkan oleh sel asidofil yang menghasilkan prolaktin, suatu polopeptida, yang merangsang perkembangan kelenjar susu dan sekresinya, merangsang sifat-sifat maternal seperti membuat sarang, memutar telur pada waktu inkubasi dan melindungi anaknya. Hormon somatotropik Somatotropik dihasilkan oleh sel asidofil yang disebut somatotrop. Somatotropik menghasilkan Growth Hormon (GH), somatotropin, STH, suatu protein. Hormon ini berperan mempengaruhi pertumbuhan berbagai macam bagian tubuh. Efek yang paling nyata dari peran hrmon somatotropik adalah merangsang pertumbuhan tulang panjang pada rawan epifisisnya. Kekurangan sekresi GH selama anak-anak menyebabkan kekerdilan (dwarfism) hipofisa, sedangkan sekresi yang berlebihan pada masa anak-anak menyebabkan gigantisme. Pada orang dewasa, hipersekresi GH menyebabkan akromegali, suatu keadaan menjadi besarnya beberapa tulang muka, tangan, dan kaki. Hormon tirotropik (Tirotropin atau TSH/Thyroid Stimulating Hormon) Hormon ini disekresikan oleh sel basofil. Tirotropin merupakan suatu glikoprotein, merangsang sintesis dan pelepasan hormon-hormon tiroid. “Releasing Hormone” dan pars distalis Terdapat suatu interaksi fungsional antara pars distalis dan hipotalamus sehingga hipotalamus menghasilkan “releasing hormone”. Hormon-hormon tersebut diangkut oleh sistem porta hipofisa dari hipotalamus (median eminence) ke pars distalis. Sel-sel neurosekretoris, badan selnya membangun nukleisupraoptik dan paraventrikular dengan aksonnya yang berakhir di sistem kapiler di median eminence. Releasing Hormones yang telah diidentifikasi kimiawinya adalah TRH/Thyroid Releasing Hormon, Gn-RH/Gonadotropin Releasing Hormon, LH-RH/Luteinizing Hormon Releasing Hormon, dan suatu inhibitor GH yang disebut somatostatin.
Struktur dan Perkembangan Hewan
58
Misalnya sistem feedback (umpan balik) tiroksin-TRH-TSH: kadar tiroksin yang tinggi dalam darah akan menghambat produksi TRH oleh hipotalamus. Kadar TRH yang rendah menyebabkan produksi TSH rendah. Bila kadar tiroksin rendah akan merangsang produksi TRH. Hal ini akan menyebabkan produksi TSH, yang akan merangsang kelenjar tiroid untuk menghasilkan tiroksin. Selanjutnya kadar tiroksin yang tinggi akan kembali menghambat produksi TRH.
Neurohipofisa Neurohipofisa merupakan evaginasi dasar diensefalon. Bagian ini terdiri atas pars nervosa, tangkai infundibulum, serta suatu pembengkakan neurohipofisa di belakang kiasma optik yang disebut “median eminence”. Sebagian besar pars nerfosa terdiri dari axon-axon sel neurosekretoris dengan badan-badan selnya yang terletak di hipotalamus. Sel neurosekretoris tersebut yang menghasilkan hormon-hormon pars nervosa. Di samping itu, pada pars nervosa terdapat pula sel-sel yang non neuron dan disebut pituisit. Sel ini diduga homolog dengan neuroglia. Hormon yang dihasilkan pars nervosa adalah vassopressin atau ADH/Anti Diuretic Hormon dan oksitosin. Vasopressin berperan meningkatkan permeabilitas terhadap air pada tbulus ginjal dan tubulus penampung, akibatnya, air diresorbsi oleh tubulus tersebut dan menyebabkan urin menjadi hipertonik. Vasopressin juga meningkatkan permeabilitas terhadap air pada kantung air seni katak dan kulit kodok. Oksitosin meningkatkan kontraksi otot polos di uterus selama melahirkan dan kontraksi sel-sel mioepitel yang mengelilingi alveoli dan duktus alveolaris kelenjar susu.
Kelenjar tiroid dan paratiroid Kelenjar tiroid pada semua hewan vertebrata tinggi, epitelnya berasal dari evaginasi tunggal endoderm di bagian medio-ventral dasar farink, kira-kira pada ketinggian kantung farink yang kedua. Evaginasi bakal tiroid akan tumbuh terus hingga mencapai posisi seperti pada hewan dewasanya. Selanjutnya epitel tiroid akan membuat folikel-folikel yang terdiri atas epitel kubus selapis mengelilingi suatu reservoir sentral. Reservoir ini berisi koloid yang mengandung hormon. Setelah bakal kelenjar tiroid mencapai posisi yang seharusnya, biasanya hubungan dengan dasar farink hilang. Struktur dan Perkembangan Hewan
59
Selain sel epitel yang berasal dari endoderm, kelenjar tiroid juga mengandung selsel parafolikel yang berasal dari pial neural, melalui badan ultimobranchial. Pada amphibi kedua kelenjar tiroid terletak di dasar farink terlindungi oleh otot mylohioid. Pada amniota kelenjar tiroid bermigrasi kaudad dan mengambil posisi dekat pada trakea atau arteri karotid komunis. Kelenjar diberi nama kelenjar tiroid, karena letaknya dekat kepada rawan tiroid larink mamalia. Kelenjar tiroid terdiri atas folikel-folikel tiroid yang mengandung koloid yang berisi hormon tiroglobulin. Seluruh kelenjar diselaputi oleh suatu kapsula jaringan ikat. Dari kapsula tersebut terpancar trabekula jaringan ikat yang membagi kelenjar tiroid dalam lobulus-lobulus. Epitel folikel merupakan epitel selapis, kubus rendah atau silindris tergantung dari aktivitas sel epitelnya. Sekeliling folikel terdapat anyaman kapiler darah. Epitel dibangun oleh 2 jenis sel, yang menghasilkan hormon tiroksin atau triiodotironin dan disimpan di dalam koloid sebagai tiroglobulin. Bila diperlukan, maka tiroglobulin diurai menjadi hormon aktifnya untuk selanjutnya oleh epitel diteruskan kekapiler darah. Sel kedua adalah sel parafolikel atau sel C yang mensekresikan kalsitonin. Kalsitonin berperan menghambat resorbsi kalsium tulang oleh osteosit dan osteoklas. Kandungan tiroksin yang rendah dalam darah merangsang disekresikannya TRH oleh hipotalamus yang selanjutnya merangsang adenohipofisa untuk mensekresikan TSH. TSH merangsang kelenjar tiroid untuk mensekresikan hormonnya. Bila tiroksin kandungannya tinggi di dalam darah, produksi TRH dan TSH menurun, yang kembali menyebabkan penurunan kadar tiroksin.
Kelenjar paratiroid Berasal dari kantung farink dan disebut kelenjar paratiroid karena biasanya terdapat dekat kelenjar tiroid atau terbenam didalamnya. Beberapa reptilia mempunyai 3 pasang kelenjar paratiroid yang berasal dari kantung farink ke II, III, dan IV. Kebanyakan tetrapoda mempunyai dua pasang kelenjar yang berasal dari kantung farink III dan IV. Kelenjar paratiroid diselaputi oleh seludang jaringan ikat yang tipis. Pada manusia, mulai pubertas, bagian tengah kelenjar mulai disusupi oleh sel lemak. Kelenjar paratiroid dibangun oleh 2 jenis sel, yaitu sel utama atau “chief cells” dan sel oksifil. Sel utama intinya besar, dengan beberapa buah nukleoli, mitokondria jumlahnya banyak, Struktur dan Perkembangan Hewan
60
mempunyai RER dan butir-butir glikogen. Diduga sel utama ini yang menghasilkan parathormon (PTH), suatu polipeptida, yang berperan mengatur konsentrasi ion kalsium dan fosfat dalam darah. PTH menyebabkan meningkatnya resorpsi tulang oleh osteoklas dan mengurangi ekskresi kalsium pada tubulus ginjal. Produksi PTH dipengaruhi langsung oleh konsentrasi kalsium dalam darah. Bila konsentrasi kalsium darh rendah, akan merangsang disekresikannya PTH dan produksi PTH menurun bila konsentrasi kalsium darah tinggi. PTH juga menghambat resorpsi ion fosfat pada tubulus ginjal, oleh karena itu PTH mengatur konsentrasi fosfat dalam darah.
Kelenjar adrenal (suprarenalis) Kelenjar adrenal pada mamalia terdiri atas 2 komponen: suatu korteks yang berasal dari mesoderm dan suatu medula yang berasal dari pial neural. Jaringan korteks dan medula pada vertebrata lainnya dapat tersusun sendiri-sendiri seperti pada ikan atau tercampur secara acak. Struktur anatomi dan histology kelenjar adrenal dapat dilihat pada Gambar 29.
Gambar 29. Struktur anatomi dan histologi kelenjar adrenal
Struktur dan Perkembangan Hewan
61
Sel-sel kelenjar adrenal yang berasal dari ectoderm, disebut sel kromafin terdapat pada medulla (mamalia), mensintesa katekolamin epinefrin dan norepinefrin. Epinefrin meningkatkan denyut jantung dan kardiak output, meningkatkan laju metabolisme dasar dan merangsang glycogenolisis dalam hati, juga merangsang produksi ACTH dari adenohipofisa yang selanjutnya menyebabkan sekresi glukokortikoid dari korteks kelenjar adrenal. Norepinefrin meningkatkan tekanan darah melalui kerja vasokonstriksinya. Sel kelenjar adrenal yang berasal dari mesoderm disebut sel interrena. Sel ini terdapat pada korteks (mammalia). Korteks kelenjar adrenal terdiri atas 3 lapisan/zona yaitu: •
Zona glomerulosa: pita sel bergelung, 15% tebal korteks
•
Zona fasikulata: pita sel sejajar dan radier, 75% tebal korteks
•
Zona retikularis: pita sel bercabang dan beranastomosa Korteks kelenjar adrenal mensekresikan hormone steroid yaitu: glukokortikoid
(kortisol, cortisone, kortikosteron) yang mempengaruhi metabolisme karbohidrat dan kadar gula darah, mineralokortikoid (aldosteron) yang mempengaruhi fungsi tubulus ginjal sehingga berperan mengatur komposisi kadar ion darah seperti ion Na, dan androgen yaitu steroid seks yang mempengaruhi karakteristik seks sekunder dan fungsi gonad.
Pulau Langerhans Pulau Langerhans merupakan bagian endokrin pankreas, dibangun oleh pita-pita sel dengan kapiler darah di antar pita tersebut. Di bagian ini terdapat 3 jenis sel yaitu: •
Sel alpha: mensintesis dan menimbun polipeptida yang mengakibatkan hiperglikemia, karena merangsang perubahan glikogen menjadi glukosa, yang disebut glukagon. Sitoplasma bergranula, sifat asam.
•
Sel beta: menghasilkan insulin, suatu polipeptida yang berperan mengubah glukosa menjadi glikogen. Sel ini paling banyak terdapat yaitu 60-80% dari sel di pulau Langerhans, ukuran kecil, sitoplasma bergranula, sifat basa.
•
Sel lamda: jumlahnya paling sedikit, ukuran kecil, tidak terwarnai dengan kuat, diduga sebagai turunan sel alpha dan sel beta.
Struktur dan Perkembangan Hewan
62
4.3. SISTEM SARAF Sistem saraf pada hewan vertebrata memegang tiga peranan dasar. Sistem tersebut membuat organisme terbiasa terhadap lingkungan dan merangsang organisme menyesuaikan diri terhadap lingkungan. Selain itu, sistem ini juga mengatur lingkungan dalam dan menjadi tempat penimbunan informasi. Fungsi tersebut terlaksana melalui saraf tunjang, dan otak yang berasosiasi dengan reseptor dan efektor. Sistem saraf dibangun oleh sistem saraf pusat dan sistem saraf perifer. Sistem saraf pusat terdiri atas otak dan saraf tunjang. Sistem saraf perifer terdiri atas saraf cranial, saraf spinal, saraf otonom dan cabangnya, dan ganglia otonom serta pleksuspleksus. Komponen otonom mensarafi efektor visceral.
4.3.1. SISTEM SARAF PUSAT DAN SISTEM SARAF PERIFER Saraf tunjang (sumsum tulang belakang) Saraf tunjang menempati kanalis vertebralis dan diliputi oleh seludang-seludang pelindung, serta dilindungi oleh lengkung neural dan badan vertebra. Bermula pada foramen magnum, tetapi tidak ada batas yang jelas dengan otak. Saraf tunjang dewasa mencapai ujung kaudal kolumna vertebralis hanya pada vertebrata dengan perototan ekor yang kuat. Pada vertebrata lainnya, kolumna vertebralis embrionik tumbuh memanjang lebih cepat daripada saraf tunjang, akibatnya pada waktu lahir saraf tunjang lebih pendek daripada kolumna vertebralis. Pada manusia misalnya, saraf tunjang berakhir pada ketinggalan vertebra lumbar ke tiga. Bila saraf tunjang panjangnya sepanjang kolumna vertebralis, maka setiap pasang saraf spinal akan keluar melalui foramen intervertebralisnya. Tetapi bila kolumna vertebralis terdapat lebih panjang daripada saraf tunjang, maka saraf spinal akan berjalan kaudad di dalam kolumna vertebralis untuk mencapai foramina. Akibatnya, saraf spinal yang lebih kaudal akan membangun seberkas saraf yang sejajar di dalam kolumna vertebralis dan disebut cauda equina (buntut kuda). Elemen-elemen non saraf (ependim dan meninges), melanjutkan diri kaudad sebagai suatu benang yang halus, dinamakan filamen terminale (filamen akhir). Saraf tunjang memperlihatkan pembengkakan di daereh leher dan lumbar pada ketinggian anggota depan dan belakang. Pembengkakan disebabkan karena jumlah yang besar dari badan neuron dan saraf yang mensarafi anggota badan. Struktur dan Perkembangan Hewan
63
Saraf spinal Saraf spinal timbul dari saraf tunjang sebagai sebuah akar dorsal dan akar ventral yang kemudian bersatu membangun saraf spinal. Pada akar dorsal terdapat ganglion spinal dan akar dorsal ini terutama sensoris, sedang akar ventral motoris. Pada banyak teleostei akar dorsal mengandung serabut saraf motoris visceral, sedang pada chondrichtyes dan tetrapoda sudah murni sensoris. Badan sel neuron sensoris terdapat dalam ganglion spinal (ganglion akar dorsal). Akar ventral mengandung serabut saraf motoris (somatik dan viseral) dengan badan neuron yang terletak dalam saraf tunjang. Gambar 30 menggambarkan tentang refleks yang diakibatkan aktivitas saraf spinal.
Gambar 30. Refleks akibat aktivitas saraf spinal
Rami dan pleksus Tidak jauh sesudah muncul dari kanalis vertebralis, setiap saraf spinal sekurangkurangnya akan pecah menjadi dua cabang. Sebuah ramus dorsal mensuplai otot epaksial dan kulit punggung. Sebuah ramus ventral yang lebih besar menuju dinding lateral tubuh dan mensuplai otot hypaksial dan kulit tubuh lateral dan abdominal. Di daerah toraks dan lumbar terdapat percabangan tambahan, rami communicantes, yang menuju ganglia trunkus simpatis, ramus putih dan ramus kelabu. Rami communicantes membawa serabut saraf viseral.
Struktur dan Perkembangan Hewan
64
Rami ventral dari saraf spinal yang berurutan sering bersatu membentuk suatu pleksus darimana kemudian muncul batang saraf yang besar-besar. Pleksus pokok adalah pleksus brakhialis dan pleksus pelvic yang mensuplai saraf ke anggota depan dan anggota belakang. Komponen serabut saraf spinal Serabut saraf di dalam saraf spinal yang khas terdiri atas empat macam fungsi. Tiga daripadanya disebut sebagai serabut umum untuk membedakannya dari jenis khusus yang hanya terdapat pada saraf kranial.
Otak Ketika bumbung neural embrio untuk pertama kali terbentuk, bagian anterior telah menggelembung dan memperlihatkan gelembung otak primer, yaitu otak depan, otak tengah, dan otak belakang. Otak depan (prosensefalon) pada hewan dewasa terbagi menjadi telensefalon dan diensefalon. Otak tengah (mesensefalon) tumbuh tanpa ada pembagian. Otak belakang (rhombensefalon) terbagi menjadi metensefalon dan myelensefalon. Diferensiasi otak menyangkut ketebalan dinding otak lateral dan dasar otak di tempat-tempat tertentu, dan evaginasi dorsal, lateral atau ventral di tempat lainnya, hingga otak yang definitive terbentuk. Penampang otak manusia secara terperinci dapat dilihat pada Gambar 31.
Gambar 31. Penampang otak manusia Struktur dan Perkembangan Hewan
65
Metensefalon dan myelensefalon Myelensefalon diwakili terutama oleh medulla oblongata. Struktur dorsal dari otak belakang yang paling menyolok adalah serebelum. Suatu evaginasi dorsal dari metensefalon. Berfungsi untuk mengkoordinasi kerja otot rangka dalam menanggapi impuls yang dating dari membrane labyrinth, saluran gais lateral, proprioreseptor otot, sendi, dan urat, serta dari refleks dan pusat motoris yang voluntary di otak depan (serebrum). Serebelum berkembang dengan baik pada aves dan mamalia karena diperlukan pusat saraf yang mengkoordinasi kerja otot di kepala, tengkuk, tubuh, dan anggota untuk dapat melakukan kegiatan seperti terbang, lari, meloncat, memanjat, keseimbangan tubuh (balancing). Rongga otak (ventrikel) yang terdapat di myelensefalon adalah ventrikel yang ke empat. Atapnya membangun membrane tela choroidea yang menggantung ke dalam ventrikel ke 4 sebagai pleksus koroid posterior. Mesensefalon Atap (tektum) mesensefalon memperlihatkan adanya sepasang lobus optikus yang nyata pada semua vertebrata. Sebagian berfungsi sebagai pusat refleks optic yang menerima serabut saraf dari retina dan otot kepala. Lobus optikus sangat baik pertumbuhannya pada aves, yang mengandalkan rangsangan visual untuk sebagian besar informasi mengenai lingkungan. Sepasang lobus auditori terdapat di kaudal dari lobus optikus di dalam tektum, yang mulai terdapat pada reptilian. Keempat lobus membangun korpora kuadrigemina. Lobus auditori menerima impuls dari bagian membrane labyrinth yang peka terhadap getran, yakni lagena dengan homolognya kohlea (pusat refleks auditori). Ventrikel mesensefalon besar pada ikan dan amphibian, serta menyebar ke dalam lobus optikus. Pada vertebrata tinggi, ventrikel menyempit menjadi suatu saluran yang disebut aquaductus sylvius. Diensefalon Merupakan bagian posterior otak depan. Bagian dorsal dan lateral diensefalon membangun thalamus, sedang bagian ventralnya membangun hipotalamus. Di sebelah dorsal tumbuh pineal body dan di sebelah ventral tumbuh kelenjar hipofisa yang termasuk sistem endokrin.
Struktur dan Perkembangan Hewan
66
Talamus bertindak sebagai pusat untuk memproses, mengintegrasi, dan merelay informasi sensoris. Mayoritas neuron sensoris yang membawa impuls ke telensefalon (korteks serebrum) mengadakan sinapsis di talamus dengan neuron yang menuju telensefalon. Anterior dari thalamus etrdapat pleksus koroid anterior. Hipotalamus merupakan pusat koordinasi dan control utama bagi system saraf otonom. Menerima saraf sensoris dari reseptor visera, reseptor pengecap, dan reseptor penciuman. Informasi direlay di hipotalamus ke efektor melalui medulla oblongata dan saraf tunjang, dan digunakan untuk mengatur dan mengontrol denyutan jantung, tekanan darah, laju pernafasan, dan gerakan peristaltic. Hipotalamus juga mengandung pusat pusat untuk memprakarsai makan (feeding), tidur, minum, dan aktivitas perilaku yang berkaitan dengan menyerang dan reproduksi. Hipotalamus juga memantau (memonitor) kadar metabolit dan hormone di dalam darah dan juga suhu. Dengan informasi tersebut, bersama dengan hipofisa, hipotalamus mengarahkan dan mengontrol disekresikannya sebagian besar hormon di tubuh, dan memelihara komposisi steady state darah dan jaringan (homeostasis). Ventrikel otak ke 3 terdapat di diensefalon. Telensefalon Telensefalon merupakan bagian anterior otak depan dan terdiri atas rhinensefalon, serebrum, serta ganglia basal. Serebrum membangun atap dan dinding telensefalon, tumbuh menjadi besar membangun hemisfer serebrum kiri dan kanan, yang menutupi sebagian besar otak pada burung dan mamalia. Ganglia basal menempati dasar telensefalon. Rhinensefalon terdiri atas bulbus olfaktori, traktus olfaktori, dan lobus olfaktori.
Serebrum Hemisfer serebrum terdiri atas suatu lapisan tipis sebelah luar yang padat dengan neuron, membangun daerah kelabu yang dikenal sebgai korteks serebrum. Setiap hemisfer serebrum dibagi menjadi 4 lobus, yaitu lobus frontal, lobus parietal, lobus oksipital, dan lobus temporal. Perhubungan antara ke 4 lobus menyebabkan korteks serebrum mendominasi dan mengkoordinasi seluruh kegiatan voluntary dan sebagian kegiatan involuntary tubuh, termasuk fungsi canggih seperti daya ingat, belajar, menalar, perasaan, dan kepribadian.
Struktur dan Perkembangan Hewan
67
Di dalam hemisfer serebrum terdapat ventrikel otak ke 1 dan ke 2 yang berisi cairan serebrospinal yang sebagian digetahkan oleh pleksus koroid yang menggantung ke dalam ventrikel otak ke 3 dan ke 4
Sistem saraf otonom Sistem saraf otonom merupakan bagian dari sistem saraf periferi yang mengontrol aktivitas lingkungan dalam yang biasanya involuntary, seperti denyutan jantung, gerakan peristaltik, dan berkeringat. Dibangun oleh neuron motoris yang menuju otot polos di organ-organ interna. Sistem saraf otonom terdiri atas neuron preganglionik yang meninggalkan sistem saraf pusat melalui akar ventral dari saraf segmental sebelum mengadakan sinapsis dengan neuron postganglionik yang menuju ke efektornya. Gambar 32 menunjukkan terjadinya gerak refleks pada sistem saraf otonom.
Gambar 32. Gerak refleks pada sistem saraf otonom
Struktur dan Perkembangan Hewan
68
Terdapat 2 bagian dari sistem saraf otonom yaitu: sistem saraf simpatis dan sistem saraf parasimpatis. Ke dua sistem tersebut terutama berbeda dalam organisasi struktural neuronnya. Dalam sistem saraf simpatis, sinapsis dan badan sel dari neuron postganglionic di wilayah tubuh terletak dalam ganglia dekat pada saraf tunjang. Setiap ganglion simpatis dihubungkan kepada saraf tunjang oleh suatu ramus komunikans putih dan kepada saraf spinal oleh ramus komunikans kelabu. Ganglia simpatis segmental yang berdekatan, dihubungkan oleh traktus saraf simpatis, membangun rantai ganglia simpatis yang terdapat di kiri dan kanan saraf tunjang. Ganglia sistem saraf parasimpatis terletak dekat atau di dalam organ efektor. Sistem saraf simpatis dan sistem saraf parasimpatis bekerja secara berlawanan terhadap organ yang dirangsangnya. Hal ini memungkinkan tubuh membuat penyesuaian yang cepat dan tepat bagi aktivitas viseral, agar dapat mempertahankan steady state.
REFERENSI 1. Hamwan, M. 1988. Histology. 8th ed. London. Philadelphia. Med. Publ. Co. Ltd. Hal 131-202. 2. Suripto. 1997. Diktat Kuliah Struktur Hewan. Jurusan Biologi. Institut Teknologi Bandung. Hal 110-159. 3.
Weichert, C.K. 1989. Anatomy of the Chordates. 5th Ed. Mc Graw-Hill Book Company, New York. Hal 263-358.
Struktur dan Perkembangan Hewan
69
DAFTAR PUSTAKA
1. Hamwan, M. 1988. Histology. 8th edition. London. Philadelphia. Med. Publ. Co. Ltd. Pp. 245.
2. Suripto. 1997. Diktat Kuliah Struktur Hewan. Jurusan Biologi. Institut Teknologi Bandung. 200 halaman.
3.
Weichert, C.K. 1989. Anatomy of the Chordates. 5th Ed. Mc Graw-Hill Book Company, New York. 442 halaman.
Struktur dan Perkembangan Hewan
70
SENARAI
Alantois. Membran ekstraembrionik pada reptil, aves, dan mammalia yang membentuk kantung yang tumbuh dari bagian posterior saluran pencernaan. Amnion. Membran ekstraembrionik pada reptil, aves, dan mammalia yang membungkus embrio di dalam kantung berisi cairan. Androgen. Satu di antara sekelompok hormon seks pada vertebrata jantan yang memajukan perkembangan sifat-sifat seks sekunder. Chitin/kitin. Polisakarida berisi nitrogen, yang membentuk eksoskeleton pada jenis hewan tertentu dan dinsing selny banyak fungsi. Chorion/korion. Membran ekstraembrionik pada reptil, aves, dan mammalia yang meliputi embrio dan pada mammalia berperan dalam pembentukan plasenta. Cloaca/kloaka. Bagian belakang saluran pencernaan, tempat bermuaranya saluran urin dan saluran reproduksi, terdapat pada reptil, aves, dan mammalia. Coelom/selom. Rongga tubuh utama pada hewan, dilapisi oleh epitelium yang diturunkan dari mesoderm. Diferensiasi. Modifikasi struktural dan fungsional suatu sel dari yang belum terspesialisasi menjadi terspesialisasi. Digesti/pencernaan. Perombakan makromolekul pada makanan secara hidrolisis. Endotherm. Hewan yang dapat memelihara suhu tubuh dengan panas yang dibangkitkan oleh metabolismenya. Estrogen. Salah satu hormon seks betina yang, selain efek-efek lain, memajukan perkembangan sifat seks sekunder. Ekskresi. Pembuangan limbah metabolik oleh organisme. Ekstensor. Otot yang memperluas anggota tubuh. Fleksor. Otot yang membengkokkan anggota tubuh. Hemoglobin. Protein darah merah mengandung besi yang mentransfer O2 dan CO2 dalam darah vertebrata dan beberapa avertebrata.
Struktur dan Perkembangan Hewan
71
Limfa. Cairan yang terdapat dalam pembuluh sistem limfatik. Limfa diturunkan dari cairan pencernaan dan mengandung banyak limfosit. Ovulasi. Pembebasan satu atau lebih telur dari ovarium. Serum. Cairan bening yang dapat disaring dari gumpalan darah; karena itu plasma darah yang telah dikeluarkan adalah fibrinogen dan faktor gumpal lainnya. Sinsitium. Massa sitoplasma yang berisikan banyak nukleus, terbentuk karena peleburan sel-sel. Vertebrata. Semua hewan bertulang belakang, mulai ikan, amphibi, reptil, aves, dan mammalia.
Struktur dan Perkembangan Hewan
72
RIWAYAT SINGKAT PENULIS
Penulis, Dra. Nuning Nurcahyani, M.Sc., dilahirkan di Magetan-Jawa Timur pada tanggal 5 Maret 1966. Menyelesaikan studi S1 dalam bidang Biologi/ Zoologi di Fakultas Biologi Universitas Gadjah Mada pada tahun 1989. Mulai bertugas sebagai dosen di Jurusan Biologi FMIPA Universitas Lampung pada tahun 1991. Pada tahun 1997, Penulis mendapat kesempatan studi lanjut S2 dalam bidang Biologi/ Developmental Biology di Biology Department, Mississippi State University, USA. Tahun 1999 Penulis menyelesaikan studi S2 dan kembali mengabdikan diri di Jurusan Biologi FMIPA Universitas Lampung. Mulai tahun 2000 – sekarang, Penulis menjabat sebagai Sekretaris Jurusan, dan juga aktif mengajar di beberapa Perguruan Tinggi swasta di Bandar Lampung.
Struktur dan Perkembangan Hewan
73
Struktur dan Perkembangan Hewan
74