Minggu, 01 April 2012

sistem reproduksi dan embriologi ikan


REPRODUKSI IKAN

            Reproduksi adalah kemampuan dindividu untuk menghasilkan keturunan sebagai upaya untuk melestarikan jenisnya atau kelompoknya. Tidak setiap individu mampu menghasilkan keturunan, tetapi setidaknya reproduksi akan berlangsung pada sebagian besar individu yang hidup di permukaan 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 paling menonjol:
1.      Memijah hanya bilamana energi (lipid) cukup tersedia.
2.      Memijah hanya dalam proporsi ketersediaan energy.
3.      Memijah dengan mengorbankan semua fungsi yang lain, jika sesudah itu individu tersebut mati.

                        Berdasarkan ketiga strategi reproduksi tersebut, maka ikan memiliki ukuran dan jumlah telur yang berbeda-beda, tergatung tingkah laku dan habitatnya. Sebagian ikan memiliki jumlah telur banyak, namun ukurannya kecil, sebagai konsekuensi dari sintasan yang rendah. Sebaliknya, ikan yang memiliki jumlah telur sedikit, ukuran setiap butir telurnya besar, dan kadang-kadang memerlukan perawatan dari induknya. Misalnya ikan tilapia.
            Berdasarkan strategi reproduksi yang di miliki oleh ikan, maka di kenal reproduksi seksual dengan fertilisai internal dan reprodukasi seksual dengan fertilisasi eksternal, reproduksi dengan fertilisasi internal di lakukan dengan menempatkan sperma ke dalam tubuh betina sehingga mengurangi kemungkinan kekeringan atau mengatasi kekurang dekatan sperma dan telur sehingga fertilisasi dapat berlangsung. Sedangkan fertilisasi eksternal merupakan penggabungan 2 gamet (sperma dan telur) di luar tubuh masing-masing induk secara terkoordinasi.


       I.            Perkembangan Gamet Jantan
a.       Alat kelamin jantan
Alat kelaimin jantan meliputi kelenjar kelamin dan saluran kelamin. Kelenjar kelamin jantan di sebut testis. Pembungkus testicular yang mengelilingi testis, secara luas menghubungkan jaringan-jaringan testis, membentuk batasan-batasan lobular yang mengelilingi germinal epithelium. Spermatozoa di hasilkan dalam lobul yang di kelilingi sel-sel sertoli yang mempunyai fungsi nutritive.
Saluran sperma terdiri dari 2 bagian:
1. Berbatasan dengan testis, berguna untuk membuka lobul (juxta-testicular part)
2. Saluran sederhana yang menghubungkan bagian posterior testis ke genital papilla.
Pada beberapa ikan, misalnya pada salmon, tidak memiliki kantung seminal, tetapi bagian luar saluran sperma terdapat sel-sel yang berfungsi mengatur komposisi ion-ion cairan seminal dan mensekresi hormon.

Gambar 1: alat kelamin jantan (a) dan alat kelamin betina (b)


b.      Spermatogenesis
Perkembangan gamet jantan dari spermatogonium menjadi spermatozoa melalui 2 tahap, yakni spermatogenesis dan spermiogenesis. Spermatogenesis adalah tahap perkembangan spermatogonium menjadi spermatid, sedangkan spermiogenesis adalah metamorfosa spermatid menjadi spermatozoa. Awal spermatogenesis di tandai dengan berkembang biaknya spermatogonia beberapa kali melalui pembelahan mitosis,untuk memasuki tahap spermatosit primer. Selanjutnya terjadi pembelahan meiosis, di mulai dengan kromosom berpasangan, yang diikuti dengan duplikasi membentuk tetraploid (4n). satu spermatosit primer tetraploid membentuk 2 spermatosit skunder yang diploid (2n). satu spermatosit skunder diploid membelah diri menjadi dua spermatid haploid (n).


Gambar 2 :Tahap-tahap spermatogenesis


c.       Spermiasi
Proses spermiasi berhubungan dengan pelepasan spermatozoa dari lumen lobulus masuk ke dalam saluran sperma. Pelepasan ini mungkin di sebabkan oleh kenaikan tekanan hidrostatik di dalam lobul untuk mengeluarkan cairan-cairan oleh sel-sel sertoli di bawah rangsangan gonadotropin. Spermatozoa kemudian di dorong ke dalam system pengeluaran, di sini akan bercampur dengan cairan sperma (mild).
            Perangsangan perkambangan sperma tidak terlepas dari peran serta hormone androgen, yakni testosteron. Sedangkan testosteron yang merangsang peran utama pada spermatogenesis dan spermiasi adalah 11-ketotestosteron (11-KT). 11-KT selanjutnya akan merangsang sel-sel sertoli sehingga aktif menstimulasi pembelahan mitosis spermatogonia dan menyempurnakan spermatogenesis.
    II.            Perkembangan gamet betina


Gambar 3 :Alat-alat reproduksi ikan betina
Perkembangan gamet betina atau di sebut juga oogenesis terjadi di dalam ovarium. Oogenesis di awali dengan berkembang biaknya oogonium beberapa kali melalui pembelahan mitosis, untuk memasuki tahap oosit primer. Selanjutnya terjadi pembelahan meiosis I, membentuk oosit skunder dengan polar bodi I. melalui meiosis II oosit skunder membelah menjadi oosit dan polar bodi II.
Oogenesis adalah proses kompleks yang secara keseluruhan merupakan pengumpulan kuning telur. Secara substansial, kuning telur terdiri atas 3 bentuk, yakni: kantung kuning telur (yolk vesicles), butiran kuning telur (yolk globule), dan tetesan minyak (oil droplet). Kantung kuning telur berisi glikoprotein, dan pada perkembangan selanjutanya menjadi kortika alveoli. Butir-butir kuning telur terdiri atas lipoprotein, karbohidrat dan karoten. Oil droplet secara umum terdiri atas gliserol dan sejumlah kecil kolesterol (Hibia, 1982).

1,Tahap-tahap Perkembangan Telur
      Menurut  Wallace dan Selman (1981 dalam Billard 1992), perkembangan telur ikan secara umum meliputi empat tahap, yakni :
1. Awal pertumbuhan,
2. Tahap pembentukan kantung kuning telur,
3. Tahap vitelogenesis,
4. Tahap pematangan.


Tahap pertumbuhan awal adalah terjadinya pelepasan hormone gonadotropin (GtH-independent) yang di cirikan dengan bertambahnya ukuran nucleus dan jumlah nucleolus.
      Tahap pemmbentukan kantung kuning telur, di cirikan dengan terbentuknya kantung atau vesikel. Pada perkambangan telur selanjutnya, kantung kuning telur ini akan membentuk kortikal alveoli yang berisi butiir-butir korteks. Tahap ini juga di cirikan dengan terbentuknya zona radiata, perkambangan ekstra seluler, dan bakal korion.
      Vitelogenesis, di cirikan oleh bertambah banyaknya volume sitoplasma yang berasal dari semua sel, yakni kuning telur atau di sebut juga vitelogenin. Vitelogenin di sintesis oleh hati dalam bentuk lipophosphoprotein-calsium komplek dan hasil mobilisasi lipid dari lemak visceral. Selanjutnya kuning telur di bawa oleh darah dan di transfer ke dalam sel telur secara endositosis.
      Tahap akhir dari perkembangan telur adalah pematangan, yakni tahap pergerakan germinal vesikel ke tepi dan akhirnya melebur (germinal vesicle break down) selanjutnya membentuk pronuklei dan polar bodi II.

Gambar 4 : oogenesis
Kematangan gonad ikan pada umumnya adalah tahapan pada saat perkembangan gonad sebelum dan sesudah memijah. Selama proses reproduksi, sebagian energi dipakai untuk perkembangan gonad. Bobot gonad ikan akan mencapai maksimum sesaat ikan akan memijah kemudian akan menurun dengan cepat selama proses pemijahan berlangsung sampai selesai. Pertambahan bobot gonad ikan betina pada saat stadium matang gonad dapat mencapai 10– 25% dari bobot tubuh, dan pada ikan jantan 5 – 10%. Semakin bertambahnya tingkat kematangan gonad, telur yang ada dalam gonad akan semakin besar. Kematangan gonad pada ikan dicirikan dengan perkembangan diameter rata-rata telur dan pola distribusi ukuran telurnya. Secara garis besar, perkembangan gonad ikan dapat dibagi menjadi dua tahap, yaitu tahap pertumbuhan gonad ikan sampai ikan menjadi dewasa kelamin dan selanjutnya adalah pematangan gamet. Tahap pertama berlangsung mulai ikan menetas hingga mencapai dewasa kelamin, dan tahap kedua dimulai setelah ikan mencapai dewasa, dan terus berkembang selama fungsi reproduksimasih tetap berjalan normal. Lebih lanjut dikatakan bahwa kematangan gonad pada ikan tertentu dipengaruhi oleh dua faktor yaitu faktor luar dan faktor dalam. Faktor luar antara lain dipengaruhi oleh suhu dan adanya lawan jenis, faktor dalam antara lain perbedaan spesies, umur serta sifat-sifat fisiologi lainnya
2.      Ovulasi
      Proses ovulasi terjadi dengan cepat setelah telur mengalami pematangan dan mengakibatkan pecahnya dinding folikel, pada waktu bersamaan sel-sel mikropil yang menutupi lubang mikropil berpisah, sehingga spermatozoa dapat menembus korion setelah telur di keluarkan (oviposition). Pecahnya dinding folikel ini di sebabkan oleh pengaruh hormone prostaglandin. Menurut Goetz (1983 dalam Lam, 1985) prostaglandin merupakan mediator aksi gonadotropin terhadap ovulasi dan pecahnya dinding folikel.
 III.            Fertilisasi
Ikan betina tidak mengeluarkan telur yang bercangkang, namun mengeluarkan ovum yang tidak akan berkembang lebih lanjut apabila tidak dibuahi oleh sperma. Ovum tersebut dikeluarkan dari ovarium melalui oviduk dan dikeluarkan melalui kloaka. Saat akan bertelur, ikan betina mencari tempat yang rimbun oleh tumbuhan air atau diantara bebatuan di dalam air. Bersamaan dengan itu, ikan jantan juga mengeluarkan sperma dari testis yang disalurkan melalui saluran urogenital (saluran kemih sekaligus saluran sperma) dan keluar melalui kloaka, sehingga terjadi fertilisasi di dalam air (fertilisasi eksternal).
Didaerah subtropis ikan mas mencapai tingkat kedewasaan (matang kelamin atau matang gonad atau matang telur) pada umur 2-5 tahun dan panjang tubuhnya berkisar antara 25-40 cm. Ikan mas jantan mencapai dewasa kelamin berkisar pada umur 2-3 tahun atau panjang tubuhnya berkisar antara 25-30cm. Sedangkan ikan mas betina mencapai matang kelamin pada umur 4-5 tahun atau panjang tubuhnya mencapai 30-40cm. Diwilayah beriklim tropis, ikan mas mencapai tingkat kedewasaan pada usia muda, yaitu sekitar umur 1-2 tahun.
Proses kematangan kelamin ikan mas berlangsung relatif lama dan pelan-pelan. Perkembangan gametnya sangat dipengaruhi oleh temperature lingkungan. Tetapi perkembangan telur dan sperma induk ikan mas yang hidup di daereah tropis relative lebih cepat dibandingkan dengan dikawasan subtropis.

Pembentukan kuning telur didaerah subtropis hampir terhenti selama musin dingin. Demikian pula, larva dan benih ikan mas yang menetas padalingkungan dingin cenderung memiliki ukuran yang lebih kecil.
Telur ikan mas yang terbuahi memiliki sifat menempel (adhesive) dan menggantung (sticky) pada permukaan substrad. Telur yang tidak melekatdan menempel pada substrad akan tenggelam dan tidak lama kemudian membusuk dan mati.
Fertilisasi terjadi apabila sel-sel telur segera terbuahi oleh sel sperma. Didalam air sel sperma bergerak aktif dan masuk membuahi telur melalui lubang kecil pada chorion.
Telur yang terbuahi (fertil) akan menyerap air sehingga ukurannya membesar atau menggembung (swell) dan sel-selnya mulai melakukan pembelahan secara mitosis. Proses yang dinamakan embryogenesis ini berlangsung selama puluhan jam dan kemudian telur menjadi larva.

Fekunditas ikan mas berkisar antara 100-200 per gram berat badan. Setiap kilogram induk betina ikan mas yang berpinjah mampu menmghasilkan telur sebanyak 100.000-200.000 butir. Dengan demikian induk betinanya ukuran sedang yang dipijahkan mampu mengeluarkan telur sebanyak 200.000-300.000 butir.
Diameter telur ikan mas dalam keadaan kering (normal) adalah 1mm-1,5mm beratnya adalah 0,0010-0,0014 gr/butir. Sedangkan diameter telur ikan mas dalam keadaan menggembung atau membengkak 1,5mm-2,5mm beratnya setelah dibuahi mencapai 0,0033gr-0.01a25 gr/butir.
Larva ikan mas diberi cadangan makanan seperti kuning telur (yolk) yang menggantung dibawah permukaan perut. Makanan ini merupakan sumber energi sebelum organ pencernaan larva berkembang dan mampu menalan makanan yang diperoleh dari media atau sekitar habitatnya. Makanancadangan ini cukup untuk kebutuhan energi dalam mempertahankan kelangsungan hidup larva selama 3-4 hari.
Macam makanan dapat ditelan pada umur 5 hari adalah organisme renik berupa plankton. Larva ikan mas memakan plankton nabati yang berukuran 100-300 mikron. Pada umur 5 hari tersebut ukuran larva mencapai 6mm – 7 mm. Pada umur 1 bulan , ukuran normal larva mencapai 25mm-30mm dan ukuran organisme yang bisa ditelan berkisar antara 0,5mm-2,0mm.
Sekalipun ikan mas menyukai makanan alami berupa plankton namun kebiasaan ini berubah secara berangsur-angsur seirama dengan perkembangan dan pertumbuhannya. Ikan mas dikenal sebagai hewan air pemakan segala (ombnivora). Ikan mas dewasa relative rakus menelan semua jenis makanan alami ataupun pakan buatan.(Santoso,budi1992. )

Siklus hidup ikan mas dimulai dari perkembangan di dalam gonad (ovarium pada ikan betina yang menghasilkan telur dan testis pada ikan jantan yang menghasilkan sperma). Sebenarnya pemijahan ikan mas dapat terjadi sepanjang tahun dan tidak tergantung pada musim. Namun, di habitat aslinya, ikan mas Bering memijah pada awal musim hujan, karena adanya rangsangan dari aroma tanah kering yang tergenang air.
Secara alami, pemijahan terjadi pada tengah malam sampai akhir fajar. Menjelang memijah, induk-induk ikan mas aktif mencari tempat yang rimbun, seperti tanaman air atau rerumputan yang menutupi permukaan air. Substrat inilah yang nantinya akan digunakan sebagai tempat menempel telur sekaligus membantu perangsangan ketika terjadi pemijahan.
Sifat telur ikan mas adalah menempel pada substrat. Telur ikan mas berbentuk bulat, berwarna bening, berdiameter 1,5-1,8 mm, dan berbobot 0,17-0,20 mg. Ukuran telur bervariasi, tergantung dari umur dan ukuran atau bobot induk. Embrio akan tumbuh di dalam telur yang telah dibuahi oleh spermatozoa.

Telur-telur yang telah dibuahi tampak seperti bulatan-bulatan kecil berwarna putih. Telur-telur ini akan menetas dalam waktu 24 – 40 jam.

 IV.            Embriologi
Awal perkembangan dimulai saat pembuahan (fertilisasi) sebuah sel telur oleh sel sperma yang membentuk zygot (zygot). Gametogenesis merupakan fase akhir perkembangan individu dan persiapan untuk generasi berikutnya. Proses perkembangan yang berlangsung dari gametogenesis sampai dengan membentuk zygot disebut progenesis. Proses selanjutnya disebut embriogenesis (blastogene) yang mencakup pembelahan sel zygot (cleavage), blastulasi, gastrulasi, dan neurulasi. Proses selanjutnya adalah organogenesis , yaitu pembentukan alat-alat (organ) tubuh. Embriologi mencakup proses perkembangan setelah fertilisasisampai dengan organogenesis sebelum menetas atau lahir.
Proses perkembangan embrio pada telur ikan mas (Carpionus carpio) menurut Nelsen (1953) adalah sebagai berikut:
Ø  Cleavage: pembelahan zigot secara cepat menjadi unit-unit sel yang lebih kecil yang di sebut blastomer.
Ø  Blastulasi : proses yang menghasilkan blastula, yaitu sel-sel blastomer yang membentuk rongga penuh cairan yang di sebut blastocoels.
Ø  Gastrulasi : proses kelanjutan blastulasi. Hasil proses ini adalah terbentuknya tiga lapisan, yaitu ektoderrm, modeterm dan entoderm.
Ø  Organogenesis : tahapan dimana terjadi pembentukan organ-organ tubuh dari tiga lapisan diatas, yaitu ektoderm, metoderm dan entoderm. Setiap lapisan membentuk organ yang berbeda. Ektoterm membentuk lapisan epidermis pada gigi, mata dan saraf pendengaran. Mesoderm membentuk sistem respirasi, pericranial, peritonial, hati dan tulang. Sedangkan entoterm membentuk sel kelamin dan kelenjar endokrin.




Gambar 7 : perkembangan anak ikan yang baru menetas


Antara 2-3 hari setelah terjjadi fertilisasi, telur-telur akan menetas dan tumbuh menjadi larva. Larva ikan mas mempunyai kantong kuning telur yang berukuran relatif besar sebagai cadangan makanan bagi larva. Kantong kuning telur tersebut akan habis dalam waktu 2-4 hari. Larva ikan mas bersifat menempel dan bergerak vertikal. Ukuran larva antara 0,50,6 mm dan bobotnya antara 18-20 mg.
Larva berubah menjadi kebul (larva stadia akhir) dalam waktu 4-5 hari. Pada stadia kebul ini, ikan mas memerlukan pasokan makanan dari luar untuk menunjang kehidupannya. Pakan alami kebul terutama berasal dari zooplankton, seperti rotifera, moina, dan daphnia. Kebutuhan pakan alami untuk kebul dalam satu hari sekitar 60-70% dari bobotnya.
Setelah 2-3 minggu, kebul tumbuh menjadi burayak yang berukuran 1-3 cm dan bobotnya 0,1-0,5 gram. Antara 2-3 minggu kemudian burayak tumbuh menjadi putihan (benih yang siap untuk didederkan) yang berukuran 3-5 cm dan bobotnya 0,5-2,5 gram. Putihan tersebut akan tumbuh terus. Setelah tiga bulan berubah menjadi gelondongan yang bobot per ekornya sekitar 100 gram.
Gelondongan akan tumbuh terus menjadi induk. Setelah enam bulan dipelihara, bobot induk ikan jantan bisa mencapai 500 gram. Sementara itu, induk betinanya bisa mencapai bobot 1,5 kg setelah berumur 15 bulan. Induk-induk ikan mas tersebut mempunyai kebiasaan mengaduk-aduk dasar perairan atau dasar kolam untuk mencari makanan.




2 komentar:

  1. Terimakasih infonya.. sangat bermanfaat :)

    BalasHapus
  2. terima kasih banyak atas infonya ^^ ini sangat membantu untuk tugas biomedik saya :) (y)

    BalasHapus