MAKALAH
IKHTIOLOGI
PERTUMBUHAN DAN PERKEMBANGAN IKAN
Disusun Oleh :
Ayu Sekartini (H1G011017)
KEMENTERIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN
UNIVERSITAS JENDERAL SOEDIRMAN
FAKULTAS SAINS DAN TEKNIK
JURUSAN PERIKANAN DAN KELAUTAN
PURWOKERTO
2012
BAB I
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Reproduksi adalah
kemampuan individu untuk menghasilkan keturunan sebagai upaya untuk
melestarikan jenisnya atau kelompoknya. Tidak setiap individu menghasilkan
keturunan, tetapi setidaknya reproduksi akan berlangsung pada sebagian besar
individu yang hidup dipermukaan bumi ini. Kegiatan reproduksi pada setiap jenis
hewan air berbeda-beda, tergantung kondisi lingkungan. Ada yang berlangsung
setiap musim atau kondisi tertentu setiap tahun.
Ikan memiliki variasi
yang luas dalam strategi reproduksi agar keturunannya mampu bertahan hidup. ada
tiga strategi reproduksi yang menonjol: 1). Memijah hanya bilamana energi cukup
tersedia; 2). Memijah dalam proporsi ketersediaan energi; 3). Memijah dengan
mengorbankan semua fungsi yang lain, jika sesudah itu individu tersebut mati.
Oleh karena itu fisiologi reproduksi sangat penting untuk diketahui karena
menghasilkan banyak faedah yang baik bagi masnyarakat, mahasiswa, maupun
instansi-instansi yang terkait dengan pembudidayaan ikan.
BAB II
PEMBAHASAN
A.
Sexualitas
Sebagian besar ikan
adalah gonokoristik (dioceous), dimana sepanjang hidupnya memiliki jenis
kelamin yang sama. Gonokoristik terdiri dari dua kelompok: 1) Kelompok yang
tidak berdiferensiasi artinya pada waktu juvenile, jaringan gonad dalam keadaan
belum dapat diidentifikasi (apakah jantan atau betina) selanjutnya akan
berkembang menjadi ovary atau testis; 2) Kelompok yang berdiferensiasi artinya
sejak juvenil sudah Nampak jelas jenis kelaminnya (jantan atau betina).
Hermaprodit adalah dalam
tubuh individu ditemukan dua jenis gonad. Bila kedua jenis gonad berkembang
secara serentak dan mampu berfungsi, keduanya dapat matang bersamaan atau
bergantian maka jenis hermaprodit ini disebut hermaprodit sirkoni. Hermaprodit
potandri, bila pada awalnya ikan-ikan tersebut berkelamin jantan namun semakin
tua akan berubah kelamin menjadi betina. Juga dikenal dengan istilah
hermaprodit protogini yaitu bila awalnya berkelamin betina namun semakin tua
akan berubah menjadi kelamin jantan. Hermaproditisme ini diatur oleh faktor
genetic dan lingkungan.
B.
Perkembangan Gamet Alat
Kelamin Jantan
Alat kelamin jantan
meliputi kelenjar kelamin dan saluran kelamin.Kelenjar kelamin jantan disebut
testis. Pembungkus testicular yang mengelilingi testis, secara luas
menghubungkan jaringan-jaringan testis, membentuk batasan-batasan tabung dari
bagian-bagian yang tidak beraturan dan diameter (lobules) yang mengelilingi
germinal epithelium. Spermatozoa dihasilkan dalam cyste seminiferus yang
terletak dalam tubulus-tubulus pada testis. Cystes seminiferus dikelilingi oleh
sel-sel sertoli yang mempunyai fungsi nutritive, sedangkan pada bagian luar
terdapat sel ledyg yang mempunyai fungsi endokrin yaitu menghasilkan
testosterone.
·Spermatogenesis
Awal spermatogenesis
ditandai dengan berkembangbiaknya spermatogonia beberapa kali melalui
pembelahan mitosis, untuk memasuki tahap spermatosit primer. Selanjutnya
terjadi pembelahan meiosis, dimulai dengan kromoson berpasangan, yang diikuti
dengan duplikasi membentuk tetraploid (4n). Satu spermatosis primer tetraploid
membentuk dua spermatosit sekunder yang diploid (2n). satu spermatosit sekonder
diploid membelah diri menjadi dua spermatid haploid (n). selanjutnya terjadi
pematangan spermatid menjadi spermatozoa. Proses dari spermatogonium sampai
menjadi spermaid disebut spermatogenesis selanjutnya mengalami metamorfosa
menjadi sperma. Proses ini disebut spermiogenesis.
Pada akhir
spermiogenesis, spermatozoa dilepaskan dari cyste dan masuk kedalam lumen
lobular. Terbentuknya lumen terjadi lebih awal sehingga masih dijumpai
spermatid didalam lumen. Akhirnya lumen akan berkembang dan diisi oleh
spermatozoa, disini tidak ada lagi tahap-tahap perkembangan sel-sel benih.
Spermatozoa berada dalam lobule kira-kira satu bulan dan beberapa spermatozoa
akan mengalami pematangan.
·Spermiasi
Proses spermiasi
berhubungan dengan pelepasan spermatozoa dari lumen lobulus masuk ke dalam
saluran sperma. Hal ini mungkin disebabkan karena terjadinya kenaikan
tekanan hydrostatic di dalam lobule untuk mengeluarkan cairan-cairan oleh
sel-sel sertoli dibawah rangsangan gonadotropin. Spermatozoa kemudian didorong
ke dalam system pengeluaran, disini akan bercampur dengan cairan sperma (milt).
Saluran sperma terdiri dari dua bagian: bagian ertama bebatasan dengan testis,
berguna untuk membuka lobule (juxtatesticular part) dan yang lainnya adalah
saluran yang sederhana dimana berhubungan dengan bagian posterior dari testis
ke genital papilla.
·Produksi sperma
Pada beberapa ikan, termasuk rainbow trout terdapat siklus spermatogenesis,
dimana semua spermatozoa di dalam testis dihasilkan dalam satu musim, hal ini
berhubungan dengan produksi sperma selama setahun. Kosentrasi spermatozoa di
dalam testis adalah 5.8 x 1010 per gram testis, dimana gonado somato
indeks (GSI) biasanya berkisar 6-8% atau kadang-kadang 10% (Billard dkk., 1971
dalam Billard, 1992). Dengan demikian jumlah spermatozoa bervariasi dari 3.5 –
4.5 x 1012 per kg berat badan.pada ikan atlantik salmon, konsentrasi
spermatozoa di dalam testis adalah 5.5 x 1010 per gram (Kasakov,
1981 dalam Billard, 1992).
Spermatozoa bersifat immotile dalam cairan plasmanya, dan akan bergerak apabila
bercampur dengan air. Pergerakan spermatozoa jarang berupa garis lurus,
biasanya mereka berenang menikung atau mengarah berbentuk spiral. Gerak
progresif secara berkesinambungan hanya terjadi 1 menit setelah bersentuhan
dengan air dan hanya 50% yang masih dapat berenang setelah 3 menit.
Sebagian besar spermatozoa ikan air tawar dapat motil tidak lebih dari
2-3 menit setelah bersentuhan dengan air. Sedangkan spermatozoa ikan air laut
dapat motil lebih lama bahkan ada yang lebih dari 60 menit.
Lamanya spermatozoa motil dipengaruhi oleh umur dan kematangan spermatozoa,
temperature dan factor-faktor lingkungan lain seperti ion-ion, pH dan
osmolalitas. Sedangkan kecepatan bergeraknya tergantung species.
Kemampuan bergerak spermatozoa ditunjang oleh bentuknya yang terdiri dari
kepala, bagian tengah dan ekor. Rata-rata panjang total spermatozoa ikan
teleostei adalah 40-60 ยต dengan panjang kepala hanya 2-3 ยต.
Irama (rytme) pergerakan ekor spermatozoa ikan diatur oleh aktivitas
acetilcholin yang terdapat dalam kepala spermatozoa, sedangkan energy untuk
bergerak diperoleh dari mitochondria yang terdapat pada pangkal ekor.
Pangkal ekor kaya akan plasmalogen, suatu bahan yang mengandung asam lemak.
Asam lemak ini dapat dioksidir sehingga menghasilkan energy.
Tidak seperti spermatozoa mamalia yang berenang mengikuti arus (aliran),
spermatozoa ikan berenang ke arh telur. Arah ini dapat diketahui karena telur
mengeluaran suatu zat yang disebut fertilizin yang befungsi menarik sperma.
C.
Perkembangan Gamet Alat
Kelamin Betina
Gonad ikan betina
disebut ovarium. Di dalam ovarium sel telur dibentuk hasil dari diferensiasi
sel-sel germ primordial yang terdapat dalam epithelium luminal ovary.
Perkembangan telur ini disebut oogenesis. Pertumbuhan oosit adalah proses yang
kompleks, secara keseluruhan merupakan pengumpulan kuning telur. Pertumbuhan
awal adalah terjadinya pelepas hormon gonadotropin (GtH-independent) dan
dicirikan dengan bertambahnya ukuran nucleus, bertambahnya jumlah nucleus dan
akumulasi yang kompleks oleh DNA untuk berbagai struktur dan penimpanan
partikel-partikel yang bertanggung jawab untuk pembentukan sel-sel basopil oleh
sitoplasma. Jumlah yang besar dari RNA (5s RNA dan transfer RNA) disimpan
didalam sitoplasma oosit, oleh karena itu embrio akan mempunyai kemampuan untuk
menghasilkan protein dari dirinya sendiri sebagai cadangan.
Pada tahap vesicle
diperkirakan sebagai awal tahap ketergantungan terhadap hormone gonadotropin
(GtA-dependent). Tahap ini dicirikan dengan terbentuknya vesicle yang akhirnya
akan membentuk cortical alveoli, yang meliputi reaksi kortex dan menyebabkan
kejukan osmotic pada fertilisasi. Vesicle ini tidak mengandung kuning telur
yang sebenarnya sehingga istilah yolk vesicle tidaklah dianjurkan. Tahap ini
juga dicirikan dengan dimulainya pembentukan zona radiate, perkembangan ekstra
cellular, dan bakal korion sel-sel granolosa menjadi “coboidal” dan sel-sel
theca kembali diratakan.
Gonad ikan betina disebut ovarium. Di dalam ovarium sel telur dibentuk dari
hasil diverensiasi sel-sel germ primordial yang terdapat pada epitalium luminal
ovary. Pertumbuhan oosit adalah proses yang kompleks, secara keseluruhan
merupakan pengumpulan kuning telur. Perkembangan telur ikan secara umum
meliputi empat tahap : (1) awal pertumbuhan, (2) tahap vesicle yolk (3) tahap
vitelogenesis dan (4) tahap pematangan.
Tahap pertumbuhan adalah
terjadinya pelepasan hormone gonado tropin dan dicirikan dengan bertambahnya
ukuran nucleus, bertambahnya jumlah nucleus dan akumulasi yang kompleks oleh
DNA untuk berbagai struktur dan penyimpanan partikel-partikel yang bertanggung
jawab untuk pembentukan sel-sel basopil oleh sitoplasma. Pada tahap vesicle
diperkirakan sebagai awal tahap ketergantungan terhadap hormone gonado tropin.
Tahap ini dicirikan dengan terbentuknya pesicle yang akhirnya akan membentuk
cortical alveoli, yang meliputi reaksi korteks dan menyebabkan kejutan osmotic
pada waktu fertilisasi. Vitelogenesis, dicirikan oleh bertambah banyaknya
volume sitoplasma yang berasal dari eksogeneously yang dibentuk dari kuning
telur yang disebut vitelogenin. Vitelogenen disentesis oleh hati dalam bentuk lipophosphoprotein
calcsium kompleks dan hasil mobilisasi lipid dari lemak visceral.
Selama prose vitelogonosis terjadi penambahan pada zona radiata, perkemabangan
endoplasmic yang kurang merata dalam sel-sel granulosa dan thescha.
Pada tahap akhir dari
perkembangan telur adalah tahap pematangan yaitu tahap peergerakan germinal
vesikel ketepi da akhirnya melebur selanjutnya membentuk pronuklei dan polar
bodi II.
·Fekunditas
Fekunditas (jumlah
folikel yang matang atau telur yang diovulasi) berbeda-beda tergantung ukuran
ikan dan dinyatakan per kg berat badan. Pada rainbow trout, fekunditas relative
untuk ikan ukuran 500 g adalah 400 telur per kg sedangkan yang memiliki ukuran
3 kg memilki fekunditas 2000/kg. fekunditas dapat dipengaruhi factor genetic
dan faktor-faktor lingkunagan termasuk kondisi pemijahan.
D.
Pemijahan dan Pembuahan
Pemijahan di alam dipengaruhi oleh
kondisi lungkungan (eksternal) misalnya : hujan, habitat, oksigen terlarut,
daya hantar listrik, cahaya, suhu, kimia fisika air, waktu (malam hari) dll.
Kondisi lingkungan ini akan mempengaruhi control endokrin untuk menghasilkan
hormone-hormon yangf mendukung proses perkembangan gonad dan pemijahan.
Berdasarkan daerah
pemijahan, dikenal dengan adanya ikan : 1) anadromus, yakni ikan yang hidup
diperairan laut da melakuka pemijahan di daerah hulu sungai,;2) katadromus, yakni
ikan yang hidup di sungai dan melakukan pemijahan di samudra (laut); 3)
protodromus, yakni ikan yang hidup diperairan tawar dan melakukan pemijahan di
perairan tawar; 4) oceanodromus, ikan yang hidup di perairan laut dan memijah
di perairan yang sama.
Sebagian ikan
mengeluarkan telur yang lebih berat dari air, sehingga telur akan tenggelam,
akan tetapi banyak juga ikan yang mengeluarkan telur yang bersifat planktonik.
Telur-tekur pada sebagian spesies ikan ada yang hanyut, bebas dan adapula yang
melekat diantara satu dengan yang lainnya, atau melekat pada tumbuh-tumbuhan ,
batu, pasir, dan kayu yang terapung.
Berdasarkan melekatnya
telur maka di bagi : 1) pelagophyl, yakni telur-telur ikan hanyut dengan bebas
dan melekat pada batuan; 2) litipelagophyl, telur yang dilekatkan di atas
batu-batuan; 3) litophyl, telur disimpan di atas batuan dan larva ditinggalkan
di atas perairan; fitolitophyl , telur yang dilekatkan pada tumbuh-tumbuhan,
kayu-kayuan, dan bahan lain yang terapung dan tenggelam di dasar perairan; dan
5) psamophyl, telur-telur yang dilekatkan di atas pasir.
Perangsangan pemijahan
secara buatan dewasa ini banyak di lakukan, yaitu dengan menciptakan kondisi
lingkungan yang sesuai dengan kondisi di alam sebagai persyaratan untuk
pemijahan. Untuk merangsang pemijahan walaupun denga kondisi yang kurang tepat
maka dapat diupayakan dengan menyuntikannya dengan ekstrak hipofisa atau HCG. 1
kg ikan resiplen betina membutuhksn ikan donor 2 kg, bila menggunakan tepung
hipofisa dibutuhkn 24 mg/kg induk (jantan) dan 28 mg/kg induk (betina).
Telur-telur yang kelewat
matang akibat pemijahan tertunda karena kondisi lingkungan yang kurang
mendukung yang mengakibatkan protein telur mengalami denaturasi sehingga
walaupu akhirnya dikeluarkan, telur-telur tersebut biasanya gagal untuk
berkembang. Pembuahan adalah bersatunya oosit (telur) dengan sperma membentuk
sigot. Fase pembuahan tersebut dapat di bagi menjadi dua tahap yaitu : 1) fase
primer, terjadinya kontak antara sperma dan telur,; 2) fase sekunder, yakni proses
terjadinya antara gamet jantan dan telur.
Proses pembuahan pada
ikan bersifat monospermik. Yakni hanya satu spermatozoa yang membuahi sel
telur. Pada pembuahan ini terjadi percampuran inti sel telur dan inti sperma.
Kedua inti ini masing-masing mengandung gen (pembawa sifat keturunan) sebanyak
satu sel (haploid).
Ada beberapa hal yang
mendukung berlangsungnya pembuaha dengan baik yaitu spermatozoa yang tadinya
tidak bergerak dalam cairan plasmanya, akan bergerak setelah bersentuhan dengan
air dan dengan bantuan ekornya dia akan bergerak kea rah telur. Perbedaan
tekanan air osmosa air lingkungan dengan cairan fisiologi sperma dalam tubuh
akan merangsang spermatozoa akan bergerak dan zat gymnogamon 1 atau fertilizin
yang dihasilkan oleh sel telur akan menarik spermatozoa bergerak menuju sel
telur tersebut.
Berjuta-juta spermatozoa
dikeluarkan pada saat pemijahan dan menempel pada sel telur tetapi hanya satu
yang dapat melewati mikrofil, satu-satunya lubang yang masuk spermatozoapada
sel telur. Kepala spermatozoa menerobos mikrofit dan bersatu dengan inti sel
telur, sedangkan ekornya tertinggal pada saluran mikrofit tersebut, dan
berfungsi sebagai sumbat untuk mencegah spermatozoa yang lain masuk. Cara lain
yang digunakan sel telur untuk mencegah sperma lain masuk adalah terjadinya
reaksi kortikal sehingga mikrofit menjadi lebih sempit.
Spermatozoa lain yang
berlumpuk pada saluran ikrofit aka didorong keluar oleh reaksi korteks,
demikian juga halnya spermatozoa yang melekat pada permukaan korion harus
disingkirka karena akan mengganggu proses pernapasan. Sebelum dikeluarkan ,
selaput pembungkus telur (korin) kurang tegang dan terdiri dari kantong-kantong
orteks. Sesuadah dikeluarkan dan menyentuh air maka terbentuklah ruang
perifitelin yaitu celah antara lapisan korion dan lapisan vitelin yang
diakibatkan oleh masuknya air yang berfungsi memudahkan sperma masuk.
Selanjutnya terjadi reaksi kortikal, yaitu kantung-kantung korteks pecah dan
butiran-butiran korteks meloncat keluar dan mendorong sperma yang melekat pada
permukaan korion.
E.
Perkembagan Embrio
·Pembelahan Sel Zigot
(Cleavage)
Sesaat setelah
terjadinya pembuahan, sel zigot akan melakukan pembelahan mitosis terus menerus
secara cepat, sehingga terbentuk blastomer yang berbentuk morula. Pembelahan
sel zigot pada ikan umumnya adalah tipe meroblastik (partial), walaupun ada
juga holoblastik (total). Kedua tipe tersebut ditentukan oleh banyaknya kunig
telur dan penyebarannya.
Pada pembelahan
holoblastik ada dua tipe pembelahan yaitu pembelahan sempurna(equal) dan
pembelahan yang tidak sempurna (unequal). Pada pmbelaha sempurna sel-sel anak
yang terbentuk relative sama besar, sedangkan pada pembelahan yang tidak
sempurna, sel-sel anak yang dihasilkan pada kutub anuimal berukuran lebih kecil
dari pada yang disekitar kutub vegetatif, dimana terdapat banyak kuning telur.
·Blastulasi
Proses pembentukan
blastula disebut blastulasi, dimana kelompok sel-sel anak hasil pembelahan
benrbentuk benda yang relatif bulat dan ditengahnya terdapat rongga. Pada
blastula sudah terdapat daerah yang akan berdiferensiasi membentuk organ-organ
tertentu seperti sel-sel saluran pencernaan, notochorda, syaraf,
epidem,ectoderm, mesoderm, dan endoderm.
·Gastrulasi
Gastrulasi adalah proses
pembentukan tiga daun kecambah yaitu ectoderm, mesoderm, dan endoderm. Proses
ini umumnya sama bagi ikan yang pembelahan telurnya meroblastik.
Gastrulasi ini erat hubungannya dengan pembentukan system sayaraf (neurolasi)
sehingga merupakan periode kritis. Pada proses gastrulasi, terjadi pergerakan
masssa sel, yakni epiboli dan emboli. Epiboli meliputi pergerakan sepanjang
sumbu antero-posterior dan meluas ke tepi (divergensi). Sedangkan geraka
epiboli disebelah luar, diikuti oleh gerakan disebelah dalam embrio
(gerakan eksistensi).
Gastrulasi pada ikan
teleostei akan berakhir pada saat masa kuning telur telah terbungkus
seluruhnya. Selama proses ini beberapa jaringan mesoderm yang berada sepanjang
kedua sisi notokorda disusun menjadi segmen-segmen yang disebut somit sampai
akhirnya terbentuk badan hewan bertulang punggung yang primitif.
·Organogenesis
Organogenesis adalah
proses pembentukan alat-alat tubuh mahluk yang sedang berkembang. System organ
tubuh berasal dari 3 daun kecambah yakni ektoderm akan terbentuk system saraf
dan epidermis kulit, entoderm akan terbentuk saluran pencernaan beserta
kelenjar-kelenjar pencernaan dan alat pernafasan sedangka dari mesoderm akan
terbentuk rangka, otot, system peredaran darah, ekskresi, alat reproduksi dan
korium kulit.
Mesodermal badan segera
terbagi menjadi dorsal, intermediate dan lateral. Mesoderm dorsal terbagi
menjadi kelompok-kelompok somit. Tiap somit terbagi menjadi 3 bagian yaitu
skelerotom, myotom, dan mermatom. Skelerotom membentuk rangka axial, myotom
berkembang menjadi otot tubuh, rangka apendicular, sirip dan otot-ototnya.
Dermatom berkembang menjadi jaringan-jaringan ikat dermis kulit dan
derivat-derivat kulit.
F. Penetasan
Penetasan adalah suatu
proses perubahan dalam siklus hidup suatu hewan dari bentuk intracapsular
menjadi bentuk hidup yang bebas. Mekanisme penetasan ini secara umum terbagi
dua tipe yaitu secara mekanik dan enzimatik. Pada hewan-hewan akuatik, selain
melalui proses mekanik yaitu melalui gerakan ekor embrio, juga dibantu oleh
adanya partisipasi enzim yang berfungsi melunakkan karion. Adapun
faktor-faktor yang mempengaruhi terjadinya penetasan yaitu keberadaan oksigen,
temperatur dan cahaya.
Beberapa percobaan
menunjukkan bahwa akibat kekurangan oksigen mampu menstimulasi aktivitas
pernapasan dari embrio, dan nampaknya ada keterkaitan antara aktivitas
pernapasan embrio dan penetasan. Temperature juga
merupakan faktor lingkungan yang penting dalam proses penetasan. Peningkatan
temperature juga dapat menstimulasi sekresi enzim penetasan. Sekali enzim
diekskresi, maka pencernaan karion menjadi lebih cepat pada temperatur tinggi
dibandingkan temperatur rendah, menyebabkan penetasan lebih cepat. Faktor lingkungan
lain yag diduga mempengaruhi penetasan ialah cahaya. Pada faktor ini Nampak
bahwa sekresi enzim penetasan dikontrol oleh stimulasi fotoreseptor (mata dan
atau kelenjar pineal), mungkin melalui system saraf pusat.
Beberapa faktor lain
yang mempengaruhi sekresi enzim penetasan pada ikan. Efinefrin dan MS-222
dengan konsentrasi rendah mampu mempercepat sekresi enzim penetasan pada embrio
fundulus sedangkan tubocurarine, atropine, dan MS-222 dengan konsentrasi tinggi
mampu menghambat sekresi.
BAB III
PENUTUP
Kesimpulan
Perkembangan telur ikan
secara umum meliputi empat tahap : (1) awal pertumbuhan, (2) tahap vesicle yolk
(3) tahap vitelogenesis dan (4) tahap pematangan.
DAFTAR
PUSTAKA