Lapora Regenerasi

REGENERASI LAPORAN PRAKTIKUM Untuk Memenuhi Tugas Matakuliah Struktur dan Perkembangan Hewan yang Dibina oleh Dr. H. Abdul Gofur, M.Si.

Oleh : Kelompok 5 / Offering A Bela Mulia Wati

(170341615024)

Fadillah Eka Wulandari

(170341615061)

Faisal Falah

(170341615090)

Noviansyah Kusmahardhika

(170341615112)

Titania Arenda

(170341615044)

Wachidah Hayuana

(170341615105)

Windhi Agustin R.

(170341615089)

UNIVERSITAS NEGERI MALANG FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM PROGRAM STUDI S1 PENDIDIKAN BIOLOGI DESEMBER 2018

A. TOPIK Regenerasi B. TUJUAN Tujuan

dari

praktikum

adalah

diharapkan

mahasiswa

memiliki

pemahaman yang lebih baik mengenai konsep-konsep perkembangan pada hewan dewasa, regenerasi dan proses regenerasi. C. DASAR TEORI Regenerasi merupakan pengaktifan kembali jarangan postemrbyonic untuk memulihkan kembali jaringan yang hilang atau rusak,yang berarti jaringan yang rusak tersebut dapat dipulihkan kembali,jaringan yang mengalami kerusakan di hilangkan dan diganti dengan jaringan yang baru (Gilbert

et

al,2016).

Kemampuan

regenerasi

pada

setiap

individu

berbeda,sehingga waktu yang dibutuhkan untuk memulihkan jaringan yang rusak atau hilang tersebut berbeda-beda waktunya,hal ini juga dapat dipengaruhi oleh tipe jaringan yang rusak atau hilang tersebut (Gilbert et al,2016). Kemampuan menumbuhkan kembali bagian tubuh yang hilang ini disebut regenerasi. Kemampuan setiap hewan dalam melakukan regenerasi berbeda-beda. Hewan avertebrata mempunyai kemampuan regenerasi yang lebih tinggi dari pada hewan vertebrata (Majumdar, 1985). Menurut Balinsky (1981),suatu organisme khususnya hewan memiliki kemampuan untuk memperbaiki struktur atau jaringan yang mengalami kerusakan akibat kecelakaan yang tidak disengaja karena kondisi natural atau kerusakan yang disengaja oleh manusia untuk keperluan penelitian atau experimen. Hilangnya bagian tubuh yang terjadi ini setiap saat dapat muncul kembali, dan dalam kasus ini proses memperbaiki diri ini kita sebut sebagai regenerasi. Proses

regenerasi

dalam

banyak

hal

mirip

dengan

proses

perkembangan embrio. Pembelahan yang cepat, dari sel-sel yang belum khusus timbullah organisasi yang kompleks dari sel-sel khusus. Proses ini melibatkan morfogenesis dan diferensiasi seperti perkembangan embrio akan tetapi paling tidak ada satu cara proses regenerasi yang berbeda dari proses perkembangan embrio.

Kemampuan regenerasi dari hewan-hewan yang berbeda dapat dibedakan, hal ini tampak dengan adanya beberapa hubungan antara kompleksitas dengan kemampuan untuk regenerasi. Daya regenerasi spons hampir sempurna. Regenerasi pada manusia hanya terbatas pada perbaikan organ dan jaringan tertentu. Kemampuan hewan untuk meregenerasi bagianbagian yang hilang sangat bervariasi dari spesies ke spesies. Hewan avertebrata seperti cacing tanah, udang, ikan, salamander dan kadal tidak mempunyai daya regenerasi yang dapat meregenerasi seluruh organisme, melainkan hanya sebagian dari organ atau jaringan organisme tersebut (Kimball, 1992). Regenerasi yang terjadi pada hewan dapat dilakukan dengan tiga cara. Pertama regenerasi epimorfosis, yang mana pada regenerasi ini melibatkan dediferensiasi struktur dewasa untuk membentuk masa sel yang belum terdiferensiasi yang kemudian direspesifikasi. Regenerasi ini khas pada membra, contohnya regenerasi pada kaki kecoa. Tipe regenerasi yang kedua adalah regenerasi morfolaksis yang terjadi lewat pemulihan kembali jaringan yang masih ada (tersisa), yang tidak disertai dengan pembelahan sel. Contohnya adalah hydra. Regenerasi yang ketiga yaitu regenerasi intermediet, yang diduga sebagai regenerasi kompensatori. Regenerasi ini sel-selnya membelah, tetapi mempertahankan fungsi yang telah terdiferensiasi. Mereka memproduksi sel-sel serupa pada dirinya sendiri dan tidak membentuk masa jaringan yang belum terdiferensiasi. Tipe regenerasi kompensatori ini khas pada hati manusia (Soeminto, 2000). D. ALAT DAN BAHAN Alat -

Akuarium

-

Papan seksi

-

Penggaris

-

Gunting

-

Skapel

-

Kaca Pembesar

Bahan -

Ikan cupang (Betta sp.) berekor panjang

-

Pakan ikan

-

Air ledeng

E. PROSEDUR KERJA Pemotongan Ekor Ikan : Meletakkan ikan dengan hati- hati diatas papan bedah

Menghitung panjang ekor

Memotong tiga ekor ikan dengan gunting dengan pola dipotong pada bagian ujung, bagian tengah, dan secara lurus dari atas hingga bawah

Mengembalikan ikan ke akuarium, dan memelihara dengan baik.

Pengamatan Tahap Regenerasi : Melakukan pengamatan terhadap proses regenerasi dari ekor yang dipotong setiap hari hingga dua minggu

Mencatat perkembangan yang berkaitan dengan proses regenerasi ekor ikan

F. HASIL PENGAMATAN 1. Perlakuan I Pemotongan bagian ujung atas ekor ikan cupang (Betta trifasciata) Waktu

Panjang awal sebelum

Panjang setelah

(Hari)

dipotong (cm)

dipotong (cm)

0

1,7

1

1

1,7

1

2

1,7

1

3

1,7

1,1

4

1,7

1,2

5

1,7

1,2

6

1,7

1,3

7

1,7

1,4

8

1,7

1,5

9

1,7

1,5

10

1,7

1,6

11

1,7

1,6

12

1,7

1,7

13

1,7

1,7

14

1,7

1,7

2. Perlakuan II Pemotongan bagian tengah ekor ikan cupang (Betta trifasciata) secara melengkung Waktu

Panjang awal sebelum

Panjang setelah

(Hari)

dipotong (cm)

dipotong (cm)

0

2

1,3

1

2

1,3

2

2

1,3

3

2

1,3

4

2

1,4

5

2

1,4

6

2

1,5

7

2

1,5

8

2

1,6

9

2

1,6

10

2

1,6

11

2

1,6

12

2

1,7

13

2

1,7

14

2

1,8

3. Perlakuan III Pemotongan ekor ikan cupang secara lurus dari atas hingga bawah (Betta trifasciata) Waktu

Panjang awal sebelum

Panjang setelah

(Hari)

dipotong (cm)

dipotong (cm)

0

1,5

0,9

1

1,5

0,9

2

1,5

1

3

1,5

1,1

4

1,5

1,1

5

1,5

1,2

6

1,5

1,2

7

1,5

1,3

8

1,5

1,4

9

1,5

1,4

10

1,5

1,5

11

1,5

1,5

12

1,5

1,5

13

1,5

1,6

14

1,5

1,7

G. ANALISIS DATA 1. Perlakuan I pada praktikum regenerasi ekor ikan cupang (Betta trifasciata) Dilakukan dengan memotong ekor di bagian ujung atas sehingga potongan ekornya membentuk segitiga. Pada perlakuan ini ikan memiliki panjang ekor sebelum dipotong 1,7 cm. Setelah dipotong bagian ujung atasnya menjadi 1 cm. Hasil pengamatan menunjukan, satu hari setelah pemotongan

ekor

ikan

belum

mengalami

perubahan

panjang.

Pertumbuhan kembali ekor ikan ditunjukkan pada hari ke tiga setelah pemotongan. Pada hari ke tiga ekor ikan bertambah 0,1 cm sehingga menjadi 1 cm. Pertambahan panjang 0,1 cm ini terlihat berbeda dengan warna ekor sebelumnya, yaitu lebih putih dan lebih tipis dari sebelumnya. Pada hari ke dua. Hari ke-4 setelah pemotongan ekor ikan bertambah panjang menjadi 1,2 dan kembali bertambah menjadi 1,3 pada hari ke-6. Hari ke-7 bertambah 0,1 cm lagi menjadi 1,4 cm. Pada hari ke8 panjang ekor ikan menjadi 1,5 dan pada bertambah 0,1 cm lagi pada hari ke 10. Selanjutnya pertambahan panjang ekor ikan bertambah menjadi 1,7 pada hari ke-12. Pada hari ke-12 ini ekor ikan yang baru telah memiliki warna yang sama dengan ekor sebelumnya, namun ekor ikan tidak lagi bertambah panjang sampai pada hari ke 14. Dari data hasil pengamatan tidak setiap hari ekor ikan yang telah dipotong mengalami pertambahan panjang. Pengamatan menunjukan bahwa pemotongan ekor ikan pada bagian ujung atas menghasilkan pangjang ekor yang sama dengan pangjang ekor sebelumnya yaitu 1,7 cm. 2. Perlakuan II Pemotongan bagian tengah ekor ikan cupang (Betta trifasciata) secara melengkung Ikan cupang yang diberi perlakuan kedua yaitu pemotongan bagian tengah ekor ikan secara lengkung memiliki panjang ekor awal 2 cm.Setelah dipotong bagian tengah ekor ikan menjadi 1,3 cm. Hari pertama setelah dipotong secaar melengkung bagian tengahnya, belum terjadi pertambahan panjang ekor. Pada hari ke-4 setelah pemotongan terdapat selaput dengan warna lebih putih dan transparan pada bagian ekor ikan yang dipotong sehingga panjang ekor bertambah 0,1 cm menjadi 1,4 cm. pertambhan panjang selanjutnya terjadi pada hari ke-6 setelah pemotongan menjadi 1,5 cm. Hari ke 8 ekor ikan bertambhan panjang menjadi 1,6 cm, hingga hari ke-11 ekor ikan tetap 1,6 cm. Pada hari ke 12 ekor kembali bertambah menjadi 1,7 cm dan hari ke-14 ekor ikan bertambah panjang menjadi 1,8 cm. Sebelum dipotong ikan memiliki panjang ekor 2 cm dan pada hari ke-14 setelah pemotongan ekor ikan memiliki panjang 1,8 cm. Berdasarkan data hasil pengamatan tersebut

regenerasi pada ekor ikan dengan pola pemotongan melengkung di bagian ekor ikan hingga dua minggu setelah pemotongan panjang ekor belum dapat kembali seperti panjang ekor sebelum dipotong. 3. Perlakuan III Pemotongan ekor ikan cupang secara lurus dari atas hingga bawah (Betta trifasciata) Pada perlakuan III ekor ikan dipotong lurus dari ujung atas sampai bawah secara rata. Sebelum dipotong ekor ikan berukuran 1,5 dan setelah dipotong panjang ekor ikan menjadi 0,9 cm. Hari pertama setelah pemotongan tidak terjadi perubahan panjang. Perubahan panjang terjadi pada hari ke-2 setelah pemotongan. Ekor ikan bertambah 0,1 cm denagn warna yang putih dan terlihat lebih tipis dari ekor sebelumnya. Hari ke-5 setelah pemotongan panjang ekor mengalami pertambahan panjang 0,1 cm lagi, sehingga panjang ekor ikan menjadi 1,2 cm. Pada hari ke-7 ekor ikan bertambah panjang menjadi 1,3 cm. pada hari ke-8 panjang ekor ikan bertambah panjang menjadi 1,4 cm. dan kembali bertambah pada hari ke10 menjadi 1,5 cm dan warna ekor yang baru telah sama dengan ekor sebelumnya. Pada hari ke-11 dan 12 tidak terjadi pertambahan panjang. Hari ke-13 ekor ikan bertambah panjang menjadi 1,6 cm dan bertambah lagi pada hari ke 14 menjadi 1,7 cm. Data hasil pengamatan menunjukkan bahwa pemotongan ekor ikan dengan pola lurus dari atas ke bawah secara merata, pada hari ke-14 setelah pemotongan panjang ekor yang mengalami regenerasi lebih dari panjang ekor awal sebelum dipotong. H. PEMBAHASAN Pada praktikum kali ini mengenai regenerasi ekor ikan cupang (Betta trifasciata), ekor akan dipotong pada tipe potongan yang berbeda. Pada perlakuan pertama ekor ikan cupang akan dipotong pada bagian ujung atas, pada perlakuan kedua ekor akan dipotong pada bagian tengah dan pada perlakuan tiga ekor akan dipotong lurus dari atas hingga ke bawah. Pada perlakuan ini berdasarkan hasil yang diperoleh rata-rata pertumbuhan ekor baru sekitar 0,1 cm. Pada dasarnya Menurut Kimbal (1993), 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, selselnya 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 dinding kapiler darah. Pada saatnya nanti, sel-sel pengembara akan berproliferasi 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-sel dediferensiasi, serentak dengan berhentinya proliferasi sel-sel blastema tersebut. 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. Regenerasi pada ikan merupakan regenerasi epimorfik karena melibatkan penutupan permukaan luka yang rusak oeh sel epitel. Pada saat regenrasi akan terbentuk sel-sel blastema sebagai penanda adanya regenerasi. Timbulnya sel-sel balstema tergantung pada bagian yang

mengalami pemotongan. Pada perlakuan pertama akan muncul pada bagian ujung atas dari ekor ikan sedangkan pada perlakuan dua akan muncul pada bagian tengah. Cepat lambatnya proses regenerasi dipengaruhi oleh beberapa faktor antara lain temperatur, sistem saraf, asupan makanan, dan faktor umur (Nambiar et al., 2008).

Pada

pengamatan kali ini, pertumbuhan ekor pada perlakuan cukup baik dan konstan yaitu berkisar 0,1 cm setiap hari. Selanjutnya yaitu temperatur, menurut Soeminto (2000) kenaikan temperatur akan mempercepat proses regenerasi. Regenerasi menjadi lebih cepat pada suhu 29,70C. Pada praktikum kali ini kami tidak mengukur temperatur yang ada pada ruang penyimpanan dan ruang memiliki suhu berkisar pada suhu ruang saja. Kecepatan regenerasi juga dipengaruhi oleh umur organisme, semakin organisme makin tua, maka daya regenerasi makin berkurang (Soeminto, 2000). Pada praktikum kali ini, ikan yang digunakan merupakan ikan yang masih muda sehingga daya regenerasi dapat masih tinggi. Pada akhir pengamatan yaitu hari ke 14, pada perlakuan satu dan dua, panjang ekor kembali seperti semula saat ekor belum dipotong. Pada pemotongan secara lurus dari atas hingga bawah pada awal pemotongan panjang ekor 0,9mm setelah dipotong dan setelah dua minggu terjadi perbaikan panjang ekor pada ikan dengan rata- rata pertambahan panjang sepanjang 0.1 mm. Pada awal tahapan regenerasi menurut (Katogi, R, et al. 2004) terjadi proses penyembuhan luka. Dalam waktu satu jam pertama setelah ekor dipotong, sel epitel mulai berimigrasi sebagai lembar dan mulai menutupi pada jaringan mesenchymal. Selama proses ini banyak yang rusak dan sel-sel yang terluka menjadi apoptosis dan dihilangkan dari lokasi amputasi. Setelah itu, pada lokasi yang dipotong akan menjadi meradang dan proses penyembuhan dimulai dan akan terbentuk blastema (Katogi, R, et al. 2004). Setelah pembentukan blastema makan akan terjadi pertumbuhan regenerative yaitu pembentukan pembuluh darah yang berkumpul pada ujung jari- jari. (Izza, 2010). Pada saat ini pula blastema akan berdiferensiasi menjadi sel skleroblas dan sel fibroblast didahului dengan

pemenjangan pada posisi awal. Pada pengamatan tiga panjang akhir melebihi panjang sebelum pemotongan hal ini bisa saja terjadi karena dimungkinkan ikan yang dipotong masih dalam tahap pertumbuhan. Faktor- faktor yang mempengaruhi regenerasi adalah faktor internal dan faktor eksternal. Faktor internal meliputi gen dan hormon, sedangkan faktor eksternal adalah air, makanan, dan cahaya. I. JAWABAN DISKUSI Soal Diskusi : 1. Jelaskan bagaimana ekor ikan dapat kembali utuh bentuk dan warnanya setelah di potong! 2. Berapa lamakah ekor ikan (akan) mencapai ukuran dan bentuk seperti semula? 3. Proses manakah yang terjadi lebih awal, pertumbuhan ataukah diferensisasi bagian yang baru terbentuk? Sertai penjelasan anda dengan bukti! Jawaban : 1. Ekor ikan dapat kembali utuh bentuk dan warnanya setelah dipotong disebabkan adanya mekanisme proses regenerasi dimana regenerasi merupakan pengaktifan kembali jarangan postembryonic untuk memulihkan kembali jaringan yang hilang atau rusak, yang berarti jaringan yang rusak tersebut dapat dipulihkan kembali, jaringan yang mengalami kerusakan di hilangkan dan diganti dengan jaringan yang baru. Tipe regenerasi dari ekor ikan adalah epimorfik dimana memiliki mekanisme regenerasi yang diawali penutupan luka yang rusak oleh sel epitel, kemudian terbentuk blastema plurinutrien, selanjutnya melalui tahap perkembangan regenerative, dan dilanjutkan dengan rediferensiasi organ 2. Lama ekor ikan (akan) mencapai ukuran dan bentuk seperti semula adalah menurut (Sari.N.K, 2010) waktu regenerasi yang dibutuhkan sirip ekor hingga pulih seperti semula pada suhu 22-31°C adalah 22,25 ± 1,63 hari untuk model pemotongan vertikal dan 23,67 ± 0,94 hari untuk model pemotongan diagonal. Hal ini menandakan bahwa pola potongan dapat mempengaruhi lama regenerasi ekor ikan. Selain itu faktor faktor seperti temperature dan nutrisi makanan juga mempengaruhi lama dari regenerasi ekor ikan 3. Proses yang terjadi lebih awal adalah diferensiasi hal ini karena proses regenerasi diawali dengan peristiwa penyembuhan luka yang kemudian diikuti dengan pembentukan blastema dan bakal jari-jari dan dilanjutkan diferensiasi yang ditandai dengan terjadinya proses angiogenesis. Steleha

itu baru adanya pertumbuhan denganadanya perkembangan regeneratif dimulai dengan pembentukan jari-jari dan pertumbuhan daerah perifer sirip ekor. Hal ini menunjukkan bahwa proses regenerasi sirip ekor untuk mencapai bentuk semula adalah membentuk struktur sirip ekor sejak awal proses regenerasi. Proses akhir regenerasi sirip ekor ikan yang termasuk dalam perkembangan regeneratif adalah pembentukan ruas jari-jari J. KESIMPULAN Regenerasi

merupakan

suatu

proses

pembentukan

kembali

atau

memperbaiki bagian tubuh yang hilang atau rusak pada organisme. Ikan cupang mampu mengganti bagian sirip yang rusak hingga terbentuk sirip yang utuh lagi. Proses regenerasi pada sirip ikan cupang adalah dengan tetap mempertahankan polaritas tubuh. Bagian yang rusak akan terus berkembang hingga tahapan pembentukan selesai. Tahapan regenerasi pada ikan cupang adalah penyembuhan luka, penutupan luka, diferensiasi jaringan, serta regenerasi jaringan.

DAFTAR PUSTAKA Balinsky, B.I. 1976. An Introduction Embryology 4 th ed, W.B. saunders Co. Philadelphia, London. Izza,N. 2010. Ikan gatul ( poecilla sp). Sebagai Kadidat Hewan Model: Proses Regenerasi Sirip Kaudal. Skripsi. FMIPA.Malang: Universitas Negeri Malang. Katogi, R, et al. 2004. Large-scale Analysis of The Genes in Fin-Regeneration and Blastema Formation in Te Medaca. Oryzia latipes : Development, 4529:226-501 Kimball, John W. 1992. Biology. New York:

Addison-Wishley Publishing

Company Inc. Majumdar, N.N. 1985. Text Book of Vertebrae Embriology. New Delhi: Mc Graw-Hill Pusblishing Company Limited Nambiar,V.V., I.Y Bhatt., P.A. Deshmukh., R.R.Jape., H.R.Kacale,S.S.Prakashka dan

A.V

Remodeling

Ramachandran. 2008. Assessment of Extracellular During

Tail Regeneration in the Lizard

Matrix

Hemidactylus

flaviviridis. Journal of Endocrinol Reproduction, 12(2):67-72. Scott

F.

Gilbert,Michael

J.F.

Barresi.2016.Developmental

biology

11th

edition.Sinauer Associates Soeminto. 2000. Embriologi Vertebrata. Purwokerto: Fakultas Biologi UNSOED. Tenzer, A., Handayani, N., Lestari, U., Listyorini, D., Judani, T., Gofur A. 2001. Petunjuk Praktikum Perkembangan Hewan. Malang: Universitas Negeri Malang.

LAMPIRAN

Perlakuan I, pemotongan bagian ujung atas

ekor

ikan

cupang

(Betta

trifasciata)

Perlakuan II, pemotongan bagian tengah ekor ikan cupang (Betta trifasciata) secara melengkung

Perlakuan III, pemotongan ekor ikan cupang secara lurus dari atas hingga bawah (Betta trifasciata)