Ringkasan Singkat
Video ini membahas tentang perkembangan organisme, mulai dari gametogenesis hingga organogenesis, dan bagaimana nasib sel ditentukan selama perkembangan embrio. Dijelaskan juga tiga jenis spesifikasi dalam perkembangan: otonom, sitoplasmik, dan kondisional.
- Perkembangan organisme meliputi gametogenesis, pembentukan zigot, pembentukan embrio (morula, blastula, gastrula), organogenesis, dan pertumbuhan hingga dewasa.
- Nasib sel ditentukan oleh lingkungan tempat sel berada dan melalui proses spesifikasi (labil) dan determinasi (stabil).
- Tiga jenis spesifikasi: otonom (invertebrata), sitoplasmik (insekta), dan kondisional (vertebrata).
Perkembangan Organisme
Perkembangan organisme adalah proses perubahan dari bentuk sederhana menjadi individu yang lengkap. Proses ini meliputi beberapa tahapan, dimulai dari gametogenesis, yaitu pembentukan gamet melalui spermatogenesis dan oogenesis, hingga pematangan gamet. Gamet yang matang kemudian akan melebur membentuk zigot. Zigot ini akan memperbanyak diri melalui mitosis yang disebut cleavage, membentuk embrio tahap morula, blastula, hingga gastrula. Gastrula adalah embrio yang memiliki lapisan germinal. Interaksi antar lapisan germinal ini akan membentuk organ-organ tubuh melalui proses organogenesis. Organ tubuh yang terbentuk akan bertumbuh dan bertambah ukurannya hingga mencapai bentuk dewasa.
Jumlah Sel dan Jenis Sel
Tubuh manusia mengandung sekitar 100 triliun sel, dengan sekitar 200 jenis sel yang berbeda pada mamalia. Menariknya, semua jenis sel ini berkembang dari satu sel zigot yang sama. Penelitian menunjukkan bahwa nasib sel ditentukan oleh lingkungan tempat sel itu berada. Contohnya, pada embrio Xenopus tahap blastula, blastomer dari kutub animal yang seharusnya menjadi epidermis dapat berubah menjadi sel otot atau sel otot jantung tergantung pada konsentrasi aktivi di sekitarnya.
Spesifikasi dan Determinasi
Proses penentuan nasib sel meliputi tahap spesifikasi dan determinasi. Spesifikasi adalah proses penentuan nasib sel yang masih labil dan dapat berubah. Determinasi adalah kondisi ketika nasib sel sudah stabil dan tidak dapat berubah, apapun lingkungannya. Ada tiga jenis spesifikasi: otonom, kondisional, dan sitoplasmik.
Spesifikasi Otonom
Spesifikasi otonom terjadi pada sebagian besar invertebrata seperti moluska, annelida, dan tunikata. Spesifikasi ini disebabkan oleh determinan morfogenetik, termasuk protein atau mRNA tertentu, yang terletak pada bagian embrio yang berbeda-beda. Contohnya, pada embrio tunikata, determinan untuk struktur ektoderma terkonsentrasi di kutub animal, sementara determinan untuk struktur endoderma ditemukan di kutub vegetal. Embrio yang berkembang dengan spesifikasi otonom disebut mengalami perkembangan mosaik, di mana blastomer yang diisolasi pada tahap awal tidak bisa berubah nasibnya karena determinan morfogenetiknya sudah berbeda sejak awal.
Lokalisasi Sitoplasmik
Lokalisasi sitoplasmik terjadi pada sebagian besar serangga. Seperti pada tunikata, terdapat lokalisasi determinan morfogenetik pada bagian embrio yang berbeda. Contohnya, pada telur serangga, mRNA bicoid terkonsentrasi di bagian anterior, sementara mRNA nanos terkonsentrasi di bagian posterior. Setelah pembuahan, nukleus sel telur memperbanyak diri tanpa diikuti sitokinesis yang sempurna, membentuk sinsitium, yaitu sitoplasma sel embrio yang ditempati oleh banyak nukleus. Rasio protein Bicoid dan Nanos menentukan nasib bagian-bagian embrio, di mana rasio tertinggi membentuk akron (tudung kepala) dan rasio terendah membentuk telson (ekor).
Spesifikasi Kondisional
Spesifikasi kondisional terjadi pada sebagian besar vertebrata dan beberapa invertebrata. Pada embrio vertebrata tahap blastula, blastomer yang seharusnya membentuk struktur punggung dapat berubah nasibnya menjadi struktur ventral jika dipindahkan ke kutub vegetal. Nasib blastomer ditentukan oleh lingkungan tempat dia berada. Jika sebagian blastomer dibuang, embrio tetap tumbuh normal karena sel yang tersisa akan membelah dan mengganti tempat serta peran sel yang hilang. Proses penggantian ini disebut regulasi, dan perkembangan embrio yang menggunakan spesifikasi kondisional disebut perkembangan regulatif.
