REGENERASI
Oleh :
Nama : Khairina Dewi Handayani NIM : B1J012182
Rombongan : II Kelompok : 2
Asisten : Devi Olivia Muliawati
LAPORAN PRAKTIKUM STRUKTUR DAN PERKEMBANGAN HEWAN II
KEMENTERIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN UNIVERSITAS JENDERAL SOEDIRMAN
FAKULTAS BIOLOGI PURWOKERTO
I. PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Setiap hewan mempunyai kemampuan hidup yang bervariasi antara makhluk
yang satu dengan yang lainnya. Salah satu contoh adalah regenerasi dari organ.
Hewan-hewan yang termasuk dalam sub phylum vertebrata mempunyai daya
regenerasi yang lebih randah dibandingkan dengan daya regenerasi pada
hewan-hewan yang termasuk dalam avertebrata (regenerasi tertinggi terjadi pada Urodela).
Regenerasi adalah memperbaiki bagian tubuh yang rusak atau lepas kembali seperti
semula. Kebanyakan vertebrata memiliki kemampuan regenerasi. Kemampuan ini
tergantung pada bagian tubuh yang dipotong. Segmen-segmen yang terjadi pada
regenerasi pada umumnya lebih sedikit dari pada jumlah segmen yang hilang
(Radiopoetra, 1986).
Daya regenerasi pada berbagai organisme tidak sama, ada yang tinggi seperti
Coelenterata, Platyhelminthes, Annelida, Crustacea dan Urodela. Dikalangan sub
phylum ini yang tertinggi adalah Urodela. Banyak dipakai dalam regenerasi
eksperimental. Vertebrata adalah yang paling rendah daya regenerasinya
dibandingkan dengan avertebrata, dimana bagian tubuh yang lepas tidak dapat
ditumbuhkan kembali. Anura regenerasinya terbatas pada tingkat larva dan hanya
pada anggota gerak dan ekor, yang dewasa tidak bisa beregenerasi sama sekali.
Praktikum regenerasi dilakukan untuk memberikan pengetahuan dan bukti
nyata tentang makhluk hidup yang dapat meregenerasi bagian tubuhnya sendiri tanpa
pengaruh dari luar. Praktikum regenerasi kali ini menggunakan ikan nilem
(Osteochillus hasselti) dan kecoa sebagai hewan uji. Ikan nilem dan kecoa dipilih
mewakili vertebrata dan avertebrata. Daerah pemotongan pada ikan dan kecoa
berbeda karena setiap organisme memiliki kemampuan regenerasi pada bagian tubuh
tertentu. Kecoa dipotong kaki belakangnya yang paling panjang maka potongan
bagian anteriornya itu akan segera terbentuk kaki baru. Segmen-segmen yang terjadi
pada regenerasi umumnya lebih sedikit daripada jumlah segmen yang hilang.
Sedangkan ikan dipotong pada bagian cauda cagak bawah atau atas untuk diamati
regenerasinya berupa pertumbuhan panjang pada cauda.
B. Tujuan
Tujuan praktikum kali ini adalah dapat mengetahui proses regenerasi pada
sirip ikan dan mengetahui kemampuan regenerasi pada berbagai sirip ikan Nilem
II. MATERI DAN METODE
A. Materi
Alat yang digunakan dalam praktikum ini adalah gunting, milimeter blok,
loupe, dan baki.
Bahan yang digunakan dalam praktikum adalah ikan nilem (Osteochillus
hasselti).
B. Metode
Cara kerja untuk melakukan praktikum memban ekstra embrional ini adalah
sebagai berikut:
1. Ikan nilem diambil dari akuarium menggunakan seser.
2. Panjang ikan total diukur menggunakan milimeter blok.
3. Bagian distal ekor pada cagak bagian atas atau bawah dipotong.
4. Bagian ekor yang terpotong diukur sehingga diketahui panjang tubuh yang
tersisa.
5. Ikan dimasukkan kembali ke dalam akuarium dan dipelihara selama dua
minggu.
6. Setiap hari ikan diberi pakan pelet dan air akuarium disipon setiap dua hari
sekali.
7. Pada minggu pertama dan kedua, panjang tubuh diukur kembali untuk
mengetahui ada tidaknya pertumbuhan pada ekor yang dipotong.
III. HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Hasil
Tabel 1. Pertumbuhan Sirip Ikan Kelompok 2
Kelompok Sirip Panjang Sirip Sebelum Dipotong (mm) Panjang Sirip Setelah Dipotong (mm) Minggu-1 (mm) Minggu-2 (mm)
1 Caudal fin atas 18 8 10 X
2 Caudal fin bawah - 10 11 X 3 Anal fin 11 3 4 7 4 Abdominal fin 12 5 11 17 5 Pectoral fin 12 8 9 11
Tabel 1. Pertumbuhan Sirip Ikan Kelompok 4
Kelompok Sirip Panjang Sirip Sebelum Dipotong (mm) Panjang Sirip Setelah Dipotong (mm) Minggu-1 (mm) Minggu-2 (mm)
1 Caudal fin atas 18 3 7 11
2 Caudal fin bawah 19 9 12 X 3 Anal fin 9 1 4 X 4 Abdominal fin 9 4 6 8 5 Pectoral fin 13 7 8 8 Keterangan : X : ikan mati
Gambar 1. Ikan Nilem (Osteochillus
hasselti) Sebelum Dipotong Siripnya
Gambar 2. Ikan Nilem (Osteochillus
hasselti) Setelah Dipotong Siripnya
Gambar 3. Sirip Ikan Nilem Setelah Satu Minggu
B. Pembahasan
Regenerasi pada ikan nilem termasuk dalam tipe regenerasi epimorfosis yang
khas pada regenerasi membra. Regenerasi epimorfosis merupakan tipe regenerasi
lewat mekanisme yang melibatkan dediferensiasi struktur dewasa untuk membentuk
masa sel yang terdiferensiasi, yang kemudian direspesifikasi (Sounder, 1982). Proses
regenerasi epimorfis, setelah pemotongan proses untuk sembuh dari luka mulai
berlangsung. Dalam waktu satu jam pertama setelah amputasi, sel epitel mulai
berimigrasi sebagai lembar dan mulai menutupi jaringan mesenchymal. Selama
periode ini banyak yang rusak dan sel-sel terluka menjadi apoptosis dan dihapus dari
lokasi amputasi. Setelah itu, lokasi amputasi menjadi meradang dan proses
penyembuhan dimulai (Suresh, et al. 2010).
Regenerasi sangat luas cakupannya, hewan yang satu dengan yang lain
berbeda kemampuan tubuhnya dalam melakukan regenerasi organ tubuh yang hilang
atau rusak. Cicak memiliki kemampuan untuk memperbaiki dirinya sangat
menakjubkan hingga dia mencapai dewasa. Kemampuan regenerasinya tidak terbatas
pada tingkat sel atau jaringan, tetapi sampai pada tingkat organ (Garcia, 2002).
Perlakuan yang dilakukan pada ikan nilem yaitu ikan digunting pada bagian
sirip yang berbeda untuk setiap kelompok. Terlebih dahulu dilakukan pengukuran
panjang ekor awal kemudian digunting sesuai bagian setiap kelompok. Bagian yang
dipotong antara lain sirip caudal atas untuk kelompok satu, sirip caudal bawah untuk
kelompok dua, kedua sirip anal untuk kelompok tiga, sirip abdominan untuk
kelompok empat, sirip pektoral untuk kelompok lima. Sisa potongan diukur dan
dicatat sebagai panjang sisa. Ikan dimasukkan kembali ke dalam akuarium yang telah
diberi aerator dan dipelihara selama satu minggu. Ikan diberi makan pelet setiap hari
minggu dan diukur panjang tubuhnya untuk mengetahui ada tidaknya pertumbuhan
ekor yang dipotong.
Berdasarkan hasil pengamatan dapat diketahui bahwa terdapat pertambahan
panjang pada ekor ikan yang dipotong setelah satu minggu pemeliharaan. Hasil
rata-rata Potongan sirip caudal bawah mengalami pertambahan panjang 2mm, sirip caudal
atas 3mm, sirip pectoral 1mm, sirip abdominal 4mm dan sirip anal 2mm. Hal ini
dapat disebabkan kurangnya nutrisi saat pemeliharaan sehingga memperlambat
proses penyembuhan pada bekas amputasi. Faktor lain yang dapat mempengaruhi
yaitu kondisi lingkungan tempat pemeliharaan yang kurang lembab dan sirkulasi
udara yang tidak baik. Menurut Kalthoff (1996), faktor-faktor yang mempengaruhi
petumbuhan dan perkembangan hewan dapat dibagi menjadi dua, yaitu faktor
internal dan eksternal. Faktor internal meliputi gen dan hormon. Faktor eksternal
meliputi air, makanan dan cahaya.
Berdasarkan pertambahan panjang setelah satu minggu, dapat diketahui
bahwa pertambahan panjang yang cepat terjadi pada potongan sirip abdominal.
Pertambahan panjang yang cepat ini dapat dilihat dari selisih pertambahan panjang
pada sirip caudal dengan sirip pectoral, abdominal maupun anal. Dari perhitungan
rata-rata setelah minggu kedua, sirip caudal atas mengalami pertambahan panjang
4mm dan caudal bawah tidak diketahui karena hewan ujinya mati, sedangkan sirip
anal mengalami pertambahan 3mm, sirip abdominal bertambah 3,5mm, dan sirip
pectoral mengalami pertambahan 1mm. Hal ini dapat disebabkan peran atau fungsi
dari sirip caudal yang lebih penting atau lebih dominan pada pergerakan ikan.
Kondisi yang dapat diamati pada pertumbuhan sirip ikan adalah terbentuk
daerah transparan pada bekas potongan sirip setelah lima hari masa pemeliharaan.
bertahap. Pada hari pertama dan kedua setelah pemotongan ekor ikan tidak langsung
tumbuh melainkan mengalami penyembuhan luka terlebih dahulu. Pada hari ketiga
baru muncul calon ekor dengan warna putih transparan, ini merupakan tahap
pertumbuhan (Paxton, 1986).
Menurut Morgan (1989), regenerasi dipengaruhi oleh beberapa faktor
diantaranya adalah temperatur, proses biologi dan faktor bahan makanan. Kenaikan
dari temperatur, pada hal tertentu, mempercepat regenerasi. Regenerasi menjadi lebih
cepat pada suhu 29,7o C. Faktor bahan makanan tidak begitu mempengaruhi dalam
proses regenerasi. Regenerasi melalui beberapa tahapan, yaitu :
1. Luka akan tertutup oleh darah yang mengalir, lalu membeku membentuk scab
yang bersifat sebagai pelindung.
2. Sel epitel bergerak secara amoeboid menyebar di bawah permukaan luka, di
bawah scab. Proses ini membutuhkan waktu selama dua hari, dimana pada saat itu
luka telah tertutup oleh kulit.
3. Diferensiasi sel-sel jaringan sekitar luka, sehingga menjadi bersifat muda kembali
dan pluripotent untuk membentuk berbagai jenis jaringan baru. Matriks tulang dan
tulang rawan akan melarut, sel-selnya lepas tersebar di bawah epitel. Serat
jaringan ikat juga berdisintegrasi dan semua sel-selnya mengalami diferensiasi.
Sehingga dapat dibedakan antara sel tulang, tulang rawan, dan jaringan ikat.
Setelah itu sel-sel otot akan berdiferensiasi, serat miofibril hilang, inti membesar
dan sitoplasma menyempit.
4. Pembentukan kuncup regenerasi (blastema) pada permukaan bekas luka. Pada saat
ini scab mungkin sudah terlepas. Blastema berasal dari penimbunan sel-sel
diferensiasi atau sel-sel satelit pengembara yang ada dalam jaringan, terutama di
membentuk blastema.
5. Proliferasi sel-sel berdiferensiasi secara mitosis, yang terjadi secara serentak
dengan proses dediferensiasi dan memuncak pada waktu blastema mempunyai
besar yang maksimal dan tidak membesar lagi.
6. Rediferensiasi sel dediferensiasi, serentak dengan berhentinya proliferasi
sel-sel blastema tersebut. Sel-sel-sel yang berasal dari parenkim dapat menumbuhkan alat
derifat mesodermal, jaringan saraf dan saluran pencernaan. Sehingga bagian yang
dipotong akan tumbuh lagi dengan struktur anatomis dan histologis yang serupa
dengan asalnya.
Sedangkan menurut Sudarwati (1990), regenerasi dipengaruhi oleh beberapa
factor antara lain :
1. Temperatur, dimana peningkatan temperatur sampai titik tertentu maka akan
meningkatkan regenerasi.
2. Makanan, tingkat regenerasi akan cepat jika memperhatikan aspek makanan.
Makanan yang cukup dapat membantu mempercepat proses regenerasi.
3. System saraf, sel-sel yang membentuk regenerasi baru berasal dari sel sekitar
luka. Hal ini dapat dibuktikan dengan radisai seluruh bagian tubuh terkecuali
bagian yang terpotong, maka terjadilah regenerasi dan faktor yang menentukan
macam organ yang diregenerasi.
Menurut Stoner (1981) regenerasi sangat bergantung pada proses-proses
yang terjadi di dalam tubuh, suhu serta makanan tetapi pengaruhnya tidak terlalu
besar. Regenerasi meliputi tiga cara, yaitu :
1. Pertama lewat mekanisme yang melibatkan dediferensiasi struktur dewasa untuk
membentuk masa sel yang terdiferensiasi. yang kemudian direspesifikasi. Tipe
membra. Contohnya pada insecta, pisces dan reptilia.
2. Mekanisme regenerasi kedua disebut mofolaksis. Regenerasi semacam ini terjadi
lewat pemolaan kembali jaringan yang masih ada (tersisa), yang tidak disertai
dengan perbanyakan sel. Regenarasi mofolaksis terjadi pada Hydra.
3. Tipe regenerasi ketiga adalah regenerasi intermediet, dan diduga sebagai
regenerasi konsenpatori. Pada regenerasi ini, sel-sel membelah, tetapi
mempertahankan fungsi sel yang telah terdiferensiasi. Tipe regenerasi
IV. KESIMPULAN DAN SARAN
A. Kesimpulan
Berdasarkan hasil dan pembahasan sebelumnya, dapat ditarik beberapa
kesimpulan bahwa:
1. Regenerasi adalah memperbaiki bagian tubuh yang rusak atau lepas kembali
seperti semula. Kemampuan regenerasi berbeda-beda pada setiap hewan baik
pada kecoa (avertebrata) maupun ikan (vertebrata).
2. Regenerasi pada ikan nilem termasuk dalam tipe regenerasi epimorfosis yang
khas pada regenerasi membra.
3. Faktor-faktor yang mempengaruhi petumbuhan dan perkembangan hewan dapat
dibagi menjadi dua, yaitu faktor internal dan eksternal. Faktor internal meliputi
gen dan hormon. Faktor eksternal meliputi air, temperatur, makanan dan cahaya.
B. Saran
Memerlukan ketelitian dalam mengamati pertumbuhan bagian sirip yang
telah dipotong. Selain itu pemeliharaan ikan dilakukan dengan baik agar ikan tidak
DAFTAR REFERENSI
Garcia, Carlos Lopez et al., 2002. The Lizard Cerebral Cortex as a Model to Study Neuronal regeneration. An. Acad. Bras. Cienc. Vol. 74. No. 1. Hal. 85-104.
Kalthoff, Klaus. 1996. Analysis of Biological Development. Mc Graw-Hill Mc, New York.
Morgan, W. 1989. Comparative Anatomy. John Willey and Sons Inc., New York.
Paxton, M. J. W. 1986. Endocrinology Biological and Medical Perspectives. Wm. C. Brown Publisher, Dubuque, Loa.
Radiopoetra. 1986. Zoologi. Erlangga. Jakarta.
Sounder, J. W. 1982. Developmental Biology. Macmillan Publishing Co. New York.
Storer and Usinger. 1981. Elements of Zoology. Mc. Graw Hill Book Company Inc., New York.
Sudarwati, 1990. Struktur Hewan. Bandung : Jurusan Biologi FMIPA ITB
Suresh, B. Yadav, M. And Desai, I. 2010. Influence of FGF-2 on the Antioxidant Status in Tissues During Various Stages of Tail Regeneration in the Northern House Gecko, Hemidactylus flaviviridis. Journal of Cell and Tissue Research Vol. 10(1) 2091-2100.
