REGENERASI

Oleh:

Nama           : Miftakhatun

NIM             : B1J009128

Rombongan            : I

Kelompok    : 2

Asisten         : Andrian Putra Bahari

LAPORAN PRAKTIKUM STRUKTUR DAN PERKEMBANGAN HEWAN II

KEMENTERIAN PENDIDIKAN NASIONAL

UNIVERSITAS JENDERAL SOEDIRMAN

FAKULTAS BIOLOGI

PURWOKERTO

2010

I. PENDAHULUAN

A.Latar Belakang

Praktikum regenerasi kali ini hewan yang digunakan adalah cicak dan kecoa. Pemilihan hewan tersebut sebagai hewan uji, karena hewan tersebut dapat mengalami proses regenerasi. Selain itu, dalam proses regenerasinya membutuhkan waktu yang cukup singkat. Pengamatan hewan tersebut dirasa lebih mudah, karena bahannya mudah didapat dan perawatannya dapat dilakukan dengan sederhana dan mudah diamati. Praktikum regenerasi ini dilakukan untuk mengetahui proses pembentukan pada ekor dan kaki hewan uji yang telah di potong.

Regenerasi terjadi secara luas pada kingdom Animalia. Bagian tubuh yang hilang dapat bermacam – macam. Timbulnya bagian yang hilang tersebut dari sel cadangan khusus, persisten embrional sel dan sel yang terdiferensiasi kemudian dikenal dengan rudimen atau blasterma. Regenerasi merupakan penggantian bagian tubuh yang rusak atau lenyap. Kemampuan hewan tersebut meregenerasi bagian yang hilang dari suatu spesies. Hewan yang mengalami segenerasi diantara lain adalah cicak dan kecoa. Selain hewan tersebut, terdapat hewan lain yang mengalami regenerasi yaitu geranium, hydra, euplanaria, udang, crustasea, dan beberapa hewan lainnya.

Pemutusan ekor cicak pada umumnya merupakan proses untuk mempertahankan diri atau disebut proses autonom. Saat cicak merasa terancam oleh musuh, maka ia akan dengan segera melepaskan ekornya, dari ekor yang telah terputus tersebut dapat tumbuh kembali, dan hal ini yang disebut proses regenerasi. Cicak akan memutuskan ekornya bila merasa dirinya dalam keadaan bahaya atau menghadapi musuh. Ekor yang diputuskan tersebut akan tergantikan kembali melalui proses regenerasi organ yang memerlukan waktu tertentu dalam proses pembentukannya. Sedangkan apabila kecoa merasa dirinya dalam kedaan bahaya maka kecoa akan memutuskan kakinya bagian femur. Oleh karena itu pada percabaan ini daerah pemotogan pada cicak dan kecoa dilakukan pada ekor dan kaki dikarenakan ekor cicak dan kaki kecoa memiliki daya regenerasi atau kemampuan regenerasi yang tidak terbatas pada tingkat sel atau jaringan, tetapi juga mencakup pada tingkat organ. Pemotongan  daerah pada cicak dan kecoa berbeda karena untuk melihat daerah pemotongan mana yang lebih cepat pertumbuhannya.

B. Tujuan

Tujuan dari praktikum regenerasi kali ini adalah untuk menyusun rangkaian perkembangan penyembuhan dan pembentukan kembali ekor pada ujung ekor cicak (Hemidactylus frenatus)  dan ujung kaki kecoa (Periplaneta americana) yang terpotong.

II. TINJAUAN PUSTAKA

Regenerasi merupakan penggantian bagian tubuh yang rusak atau lenyap. Kemampuan hewan untuk meregenerasi bagian yang hilang sangat bervariasi dari spesies ke spesies. Penyembuhan luka pada cicak diawali dengan pertumbuhan kulit di atas luka tersebut, kemudian suatu tunas sel-sel yang belum berdiferensiasi terlihat. Dediferensiasi berarti sel – sel ini kehilangan struktur diferensiasinya sebelum berperan dalam tugas regenerasi. Sel – sel dari anggota tubuh yang sedang beregenerasi diatur dan berdiferensiasi sekali lagi menjadi otot, tulang, dan jaringan lainnya kemudian menjadi organ yang fungsional (Kimball, 1983).

Regenerasi terhadap pemutusan ekor cicak juga diikuti dengan proses autotomi yang merupakan proses adaptasi yang membantu hewan untuk melepaskan diri dari serangan musuh. Cicak akan dengan segera melepaskan ekornya jika ada serangan dari musuh, dari ekor yang telah terputus tersebut dapat tumbuh kembali dengan pertumbuhan ekor yang lebih pendek dari ekor semula (Storer, 1981).

Proses pemotongan atau perusakan bagian tubuhnya dan dapat tumbuh kembali dengan mengadakan fragmentasi/penyembuhan seperti semula. Proses pemutusan yang memiliki daya fragmentasi tinggi adalah golongan hewan tingkat rendah. Selain fragmentasi yang dimilikinya mereka juga memiliki gerakan yang lambat. Contoh dari hewan – hewan tersebut ialah Geranium, Hydra, Euplanaria, appendasis, udang, crustasea, cicak, dan salamander. Proses reparasinya disebut dengan autotomi. Adapun prosesnya yaitu sesuai dengan teori gradent axial, yang merupakan bagian anterior dan posterior (Kastowo, 1982).

Studi regenerasi mengungkapan bahwa sel – sel dewasa dari jaringan tertentu yang telah berdiferensiasi, misalnya epidermis, mensintesis, dan menghasilkan zat yang secara aktif menghambat mitosis sel – sel muda dari jaringan yang sama, zat ini disebut kalona. Stadium permulaan dari regenersi tidak ada sel dewasa sehingga tidak ada penghambatan pembelahan sel. Jaringan dari struktur yang telah mengalami regenerasi berdiferensiasi, mulailah produksi kalona dan agaknya secara berangsur menghentikan pertumbuhan struktur tersebut (Kimball, 1983).

Blastema merupakan proses pembentukan kuncup regenerasi pada bagian permukaan bekas luka. Blastema ini juga berasal dari penimbunan sel – sel diferensiasi atau sel – sel satelit pangembara yang ada di jaringan terutama yang ada di dinding kapiler darah. Bagian blastema ini akan berhenti jika terjadinya rediferensiasi sel – sel, karena sel – sel yang berasal dari parenkim akan tumbuh menjadi alat derivat mesodermal, jaringan syaraf, dan saluran pencernaan. Bagian yang terpotong akan tumbuh lagi sesuai struktur anatomis dan histologis yang serupa dengan asalnya (Balinsky, 1983).

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 regenerasi membra. Tipe regenerasi yang kedua adalah regenerasi mofolaksis yang terjadi lewat pemolaan kembali jaringan yang masih ada (tersisa), yang tidak disertai dengan pembelahan sel. Hydra adalah contoh dari regenerasi ini. Regenerasi yang terakhir yaitu regenerasi intermediet, yang diduga sebagai regenerasi konpensatori. Regenerasi ini sel – selnya membelah, tetapi mempertahankan fungsi sel 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, 2003).

Proses regenerasi tahap pertama dari perbaikan kerusakan ekor cicak adalah sel epidermis dari bagian luka menyebar di seluruh luka dan segera mungkin menutupi permukaan luka. Selama beberapa hari penutupan luka dari sel epidermis ini menjadi tudung epidermis apical. Sel-sel yang banyak terkumpul di bawah epidermis. Semua jaringan dibawah tudung mengadakan dediferensiasi dan regenerasi membentuk sel kerucut yang disebut blasterma regenerasi atau tunas regenerasi. Blasterma tersebut tumbuh dengan cepat, dimana pada saat pertama berbentuk kerucut, tetapi kemudian pada akhirnya menjadi flattened dorsoventral. Kemudian setelah periode proliferasi, sel blasterma mengadakan dediferensiasi dan memperbaiki ekornya. Bagian yang terpotong inilah yang disuplai darah dan dapat beregenerasi (Kalthoff,1996)

III.  MATERI DAN METODE

A. Materi

Alat – alat yang digunakan dalam praktikum regenerasi kali ini adalah dua buah botol mineral ukuran 600 ml yang telah diberi lubang, millimeter blok, dan  gunting.

Bahan yang digunakan dalam praktikum regenerasi kali ini adalah dua ekor cicak dan dua ekor kecoa.

B. Metode

Metode yang digunakan pada praktikum regenerasi kali ini, antara lain :

1.      Cicak dan kecoa disiapkan dan dimasukkan ke dalam botol.

2.      Bagian ekor cicak dan kaki kecoa diukur terlebih dahulu untuk mengetahui panjang awal.

3.      Ekor cicak menggunakan gunting dengan dipotong  ½ bagian.

4.      Kecoa yang dipotong kakinya dengan pemutusan pada ruas ke-4 (dekat ujung kaki).

5.      Sisa bagian dari ekor cicak dan kaki kecoa yang telah dipotong diukur panjangnya sebagai panjang sisa.

6.      Ekor cicak dan kaki kecoa diamati perpanjangannya selama tiga minggu dihitung dari awal praktikum regenerasi.

7.      Cicak dan kecoa diberi makan dengan nasi atau remah – remah makanan selama tiga minggu.

8.      Pertumbuhan ekor dan kakinya diukur dan dicatat setiap minggu selama tiga minggu pengamatan.

9.      Perpanjangan yang terbentuk difoto sebagai perbandingan dengan panjang awal pemotongan.

           

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

A.    Hasil

Gambar 1. Gambar Regenerasi Cicak

          

Keterangan :

Gambar A. Awal pemotongan ekor cicak

Gambar B. Pertumbuhan ekor cicak minggu 1

Gambar C. Pertumbuhan ekor cicak minggu 2

Gambar D. Pertumbuhan ekor cicak minggu 3

Gambar 2. Gambar Regenerasi Kecoa

A	B

Keterangan :

Gambar A. Awal pemotongan kaki kecoa

Gambar B. Pertumbuhan kaki kecoa minggu 1

Gambar C. Pertumbuhan kaki kecoa minggu 2

Gambar D. Pertumbuhan kaki kecoa minggu 3

Tabel 1. Pertumbuhan Ekor Cicak

Keterangan	Data Pribadi	Pemutusan Alami Kel I	Pemutusan Mekanik (bagian yang dipotong)
			Tepat garis NGF Kel II	1/4 bagian Kel III	1/2 bagian Kel IV	1/3 bagian Kel V
Panjang awal (mm)	45	45	45	40	60	65
Panjang sisa (mm)	3	2	3	37,5	30	45
Minggu I (mm)	5	3	5	38,5	33	45
Minggu II (mm)	7	3	7	40,5	35	46
Minggu III (mm)	8	2	8	42,6	37	mati

Tabel 2. Pertumbuhan Kaki Kecoa

Keterangan	Data Pribadi	Pemutusan Ruas I	Pemutusan Ruas II	Pemutusan Ruas III	Pemutusan Ruas IV	Pemutusan Ruas V
Minggu I (mm)	1	1	1	5	1	1
Minggu II (mm)	1	1,2	1	5	1	1
Minggu III (mm)	2	1	2	3	mati	mati

Tabel 3. Kecepatan Pertumbuhan Organ yang Diamputasi

Kel	Organ Hilang	Minggu I (mm/minggu)	Minggu II (mm/minggu)	Minggu II (mm/minggu)
I	Ekor cicak	1	mati	mati
	Kaki kecoa	1	1,2	1
II	Ekor cicak	1	3	1
	Kaki kecoa	1	1	2
III	Ekor cicak	1	2	2,1
	Kaki kecoa	5	5	1
IV	Ekor cicak	3	2	2
	Kaki kecoa	1	1	mati
V	Ekor cicak	0	1	mati
	Kaki kecoa	1	1	mati

B. Pembahasan

Percobaan dilakukan dengan cara memberlikan lima perlakukan pada cicak yaitu pemutusan secara alami, pemutusan tepat pada garis NGF (Nerve Growth Factor), pemutusan pada ¼ bagian ekor, pemutusan pada ½ bagian ekor, dan pemutusan pada 1/3 bagian ekor. Perlakuan yang diberikan pada kecoa hanya satu macam perlakuan saja yaitu pemotongan pada ruas femur. Kecoa dan cicak diamati perkembangannya selama tiga minggu, setelah tiga minggu bagian yang dipotong mengalami pertumbuhan kembali.

Berdasarkan hasil pengamatan kelompok diperoleh hasil yaitu setelah tiga minggu ekor cicak yang dipotong sepanjang ½ bagian tumbuh 7 mm dari panjang sisa 30 mm menjadi 37 mm. Ekor yang putus tersebut tumbuh tetapi tidak sama seperti semula. Pengamatan minggu I, ekor cicak bertambah panjang 3 mm, minggu ke II bertambah 2 mm dan minggu ke II bertambah 2 mm.  Pada pemutusan ekor secara alami didapatkan panjang ekor sisa sebesar 2 mm dan pada minggu I sebesar 3 mm dan pengamatan tidak dilanjutkan karena cicak mati, pertambahan panjang ekornya sebesar 1 mm. Pemotongan pada daerah NGF diperoleh hasil akhir 8 mm dari panjang sisa 3 mm, berarti pertambahan panjang ekor sebesar 5 mm. Pemotongan ekor pada ¼ bagian ekor diperoleh panjang akhir 42,6 mm dari panjang sisa 37,5 mm sehingga ekor bertambah panjang 5,1 mm. Pemotongan pada 1/3 bagian diperoleh hasil akhir sebesar  46 mm dari panjang sisa 45 mm sehingga pertumbuhan panjang ekornya sebesar 1 mm. Berdasarkan hasil, diperoleh data bahwa petumbuhan ekor cicak yang paling cepat adalah pemutusan ½ bagian ekor, yaitu sebesar 7 mm selama 3 minggu. Perbandingan hasil dari perlakuan pemotongan ekor cicak yang berbeda-beda, dapat terlihat bahwa pemotongan ekor cicak pada bagian yang dekat dengan daerah NGF mengalami pertumbuhan yang lebih cepat bila dibandingkan dengan pemotongan ekor cicak pada bagian yang lebih jauh dari daerah NGF (Kalthoff, 1996). Berdasarkan hasil pengamatan pribadi diperoleh hasil yaitu setelah tiga minggu kaki kecoa yang dipotong dengan titik pemotongan ruas IV mengalami pertumbuhan. Pengamatan minggu I, kaki kecoa mengalami pertambahan panjang 1 mm, minggu ke II kaki kecoa mengalami bertambahan panjang 1 mm dan minggu ke III kecoa mati.

Gambar Skematis Pertumbuhan Ekor Cicak dan Kaki Kecoa

Pengamatan yang dilakukan selama 3 minggu terhadap pertumbuhan ekor cicak dan kaki kecoa yang diamputasi secara mekanik ternyata tidak menunjukkan struktur anatomis dan histologis yang serupa dengan asalnya, penambahan panjang bagian yang teramputasi berbeda dengan sebelum teramputasi, dan dari data diperoleh diketahui bahwa pertumbuhan ekor cicak pasca amputasi sangat lambat. Regenerasi dapat terhalang apabila luka segera ditutupi oleh kulit seperti yang ditemukan pada katak, kulit segera menutupi luka karena itu jika kaki katak diamputasi tidak akan terjadi regenerasi, karena kulit akan segera menutup luka itu. Pergerakan dermal dapat dicegah dengan memberi larutan garam. Regenerasi dapat terjadi jika epidermis kulit yang luka tidak menutupinya. Kulit mengandung suatu zat yang dapat memblokir proses regenerasi. Terjadinya regenerasi perlu kehadiran urat syaraf. Regenerasi tidak akan berlangsung jika syaraf anggota dipotong pada waktu larva, kemudian anggota diamputasi. Diferensiasi terus berlangsung, tetapi selnya diabsorpsi dan akhirnya proses regenerasi berhenti (Balinsky, 1983).

Cicak dapat melakukan pertahanan diri dengan melakukan autotomy, yaitu pemutusan ekor secara alami. Ekor pada cicak bukan hanya berfungsi untuk autotomi dan lokomosi saja tetapi juga melakukan fungsi sinyal interspesifik dan berkelahi. Konsekuensi dari melakukan autotomy, ia harus dapat melakukan pembentukkan kembali ekornya, karena fungsi ekor yang cukup vital baginya. Terdapat tiga tahap utama dalam regenerasi yaitu insiasi pada bagian yang mengalami kerusakan diperbaiki, sel-sel disekitar bagian yang mengalami kerusakan ber-dediferensiasi dan membentuk blastema regenerasi, dan struktur kompleks ekor yang telah terbentuk kembali akan tumbuh memanjang (Clause, 2006).

Selama proses pemeliharaan dan pengamatan, cicak diberi pakan berupa remah roti dan nasi dan minum. Pengamatan yang dilakukan menunjukkan cicak tidak memakan makanannya dan tubuhnya pun semakin kurus dari hari ke hari, hal ini dikarenakan cicak mengalami stress hingga menyebabkan kematian.

NGF (Nerve Growth Factor) adalah faktor yang memiliki pengaruh terhadap kecepatan regenerasi pada cicak dan kecoa. Proses laju regenerasi akan lebih cepat bila pemotongan didekat Nerve Growth Factor. Nerve Growth Faktor merupakan syaraf yang menstimulasi pertumbuhan bagian tubuh yang mengalami kerusakan atau amputasi dan akan menggerakkan sel-sel disekitarnya untuk berkonsentrasi melakukan perbaikan (Clause, 2006).

V.      KESIMPULAN DAN SARAN

A.    Kesimpulan

Berdasarkan hasil dan pembahasan sebelumnya dapat diambil kesimpulan bahwa:

1.      Regenerasi adalah suatu proses untuk memperbaiki bagian tubuh yang rusak atau lepas kembali seperti semula.

2.      Proses-proses umum yang terjadi pada regenerasi meliputi pembentukan tudung ektodermal apikal, terbentuknya jendalan plasma, migrasi sel-sel epidermal menutupi permukaan luka yang membentuk epidermis luka, epidermis luka membentuk ektoderma apikal, sel-sel yang telah terdiferensiasi kehilangan cirri-ciri deferensiasinya, terbentuk zona progress mesenkhim membra embrionik, blastema regenerasi akan berdiferensiasi kembali untuk membentuk struktur-struktur baru membra yang hilang.

B.     Saran

Kesulitan-kesulitan yang dialami saat melakukan praktikum adalah sulitnya memelihara cicak sehingga banyak yang mati. Proses pemeliharaan cicak harus di perlukan kecermatan dan kehati-hatian dalam pemberian makan agar cicak dapat bertahan hidup.

DAFTAR REFERENSI

Balinsky, B. I. 1983. An Introduction to Embriology. WB Saunders College Publishing, London.

Clause, Amanda R and Capaldi, Elizabeth H. 2006 Caudal Autotomy and Regeneration in Lizard. 970-971.

Kalthoff, K. 1996. Analysis of Biological Development. McGraw-Hall Inc, New York. Kastowo, H. 1982. Zoologi Umum. Alumni, Bandung.

Kastowo, H. 1982. Zoologi Umum. Alumni, Bandung.

Kimball, J. W. 1983. Biologi 2 edisi 1. Erlangga, Jakarta.

Radiopoetro, 1986. Zoologi. Erlangga, Jakarta. Soeminto. 2003. Perkembangan Organ. Universitas Jenderal Soedirman, Purwokerto.

Storer, T. I. 1981. Element of Zoology. Mc Graw-Hill Book Company Inc, New York.

Soeminto, 2010. Diktat Praktikum Struktur Perkembangan Hewan II. Fakultas Biologi Unsoed, Purwokerto.