PHYSIOLOGYOFAQUATIC ORGANISM

Muhamad Fadillan Amir, S.Pi., M.Si

REPRODUCTION

Introduction

• Reproduksi adalah Kemampuan individu untuk menghasilkan keturunan sebagai upaya untuk melestarikan jenisnya atau kelompoknya (Fujaya, 1999)

• Ada tiga strategi reproduksi yang menonjol:• Memijah hanya bilamana energi cukup

tersedia• Memijah dalam proporsi ketersediaan

energi• Memijah dengan mengorbankan semua

fungsi yang lain

Lanjutan………

• Strategi lain dari reproduksi ikan ialah dilihat dari ukuran dan jumlah telur yang dihasilkan.

• Jika ukuran atau jumlah telur yang dihasilkan sedikit maka harus mendapatkan perhatian/perlakuan khusus dari induknya agar dapat bertahan hidup.

• Berdasarkan jenisnya maka reproduksi dapat dibagi menjadi 3 (tiga), yakni:• Reproduksi aseksual• Reproduksi seksual dengan fertilisasi

internal, dan• Reproduksi seksual dengan fertilisasi di

luar (eksternal).

Berdasarkan tempat berkembangnya embrio maka d kenal 3 (tiga) jenis ikan, yaitu:

Ovipar,Ovovivipar, Vivipar

SEXUALITY

• Sebagian besar ikan merupakan Organisme gonokoristik (dioecious).• Berdiferensiasi• Tidak berdiferensiasi

• Selain itu ada beberapa species ikan yang bersifat hermaprodit.• Hermaprodit sinkroni• Hermaprodit protogini• Hermaprodit protandri

Keadaan ini sangat dipengaruhi oleh faktor lingkungan

• Selain model sexualitas tadi ada juga jenis/tipe seksualitas yang lain pada ikan yang di sebut “partenogenesis” dimana sel telur berkembang karena adanya trigger (pemicu)dari sperma tetapi kemudian kromosom sperma atau telur menghilang setelah terjadi oogenesis.

• Jika yang hilang kromosom sperma maka akan menghasilkan keturunan betina semuanya (Gynogenesis)

• Jika kromosom telur yang hilang maka akan menghasilkan keturunan jantan semuanya (Androganesis)

• Hal ini dilakukan biasanya untuk memperbaiki genetik, memperoleh galur murni atau mendapatkan farietas terbaik.

Lanjutan………

GAMETOGENESIS (Spermatogenesis)

• Alat kelamin jantan meliputi kelenjar kelamin (testis) dan saluran kelamin.

• 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 leydig yang mempunyai fungsi endokrin yaitu menghasilkan testosterone.

Lanjutan………

LOBULAR LUMEN

Sel Sertoli

Spermatogonium

Spermatocyte

Spermatid

Sperma

Sperm Duct

LOBULAR TUBULAR

Testicular Histology

Scanning Electron Micrograph

Light Micrograph

Seminiferous Tubules

Interstial Tissue

SEL SERTOLI (SEL NUTRIENT)

Ciri-ciri :• Bentuk pyramidal panjang bertautan• Melekat lamina basalis• Ujung sel menjorok ke dalam lumen tubulus /

lobulus

Fungsi :• Penyokong, pelindung dan mengatur nutrisi

sel-sel spermatogenik• Fagositosis (produk berlebih) resorbsi

lisosom sel Sertoli• Sekeresi cairan

Sel Leydig (sel Interstitial)

Ciri-ciri :• Muncul setelah dewasa• Bentuk bulat / poligonal• Mempunyai inti di tengah• Sitoplasma eosinofil

Fungsi :• Mensekresi hormone testosterone (meiosis

dan maturasi).• Mengatur perkembangan kelamin sekunder

(dimorfisme dan dikromatisme).

SPERMATOGENESIS

- Proliferasi - Tumbuh Spermatogenesis- Mature- Trasnformasi = Spermiogenesis

Metamorfosa

GAMETOGENESIS (Vitellogenesis)

• Gonad ikan betina disebut 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 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.

Lanjutan………

• 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.

Lanjutan………

• Vitelogenin disentesis oleh hati dalam bentuk lipophosphoprotein  calcsium kompleks dan hasil mobilisasi lipid dari lemak visceral.

• Selama proses 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 pergerakan germinal vesikel ketepi dan akhirnya melebur selanjutnya membentuk pronuklei dan polar bodi II.

Lanjutan………

SPAWNING AND FERTILIZING

• Spawning (Pemijahan)• Peletakan telur/sperma• Proses keluarnya telur/sperma dari tubuh induk

untuk selanjutnya terjadi 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 hormon-hormon yang mendukung proses perkembangan gonad dan pemijahan

Fertilize (Pembuahan)

• adalah bersatunya oosit (telur) dengan sperma membentuk sigot.

• Pembuahan pada ikan mengikuti dua pola yakni pembuahan internal dan eksternal.

tiga tujuan utama pembuahan

• 1) restorasi genom dari haploid menjadi diploid,

• 2) preservasi genom diploid,

• 3) inisiasi program perkembangan embrio.

Agar genom tetap diploid

• Setiap organisme memiliki potensi untuk mencegah terjadinya polispermi.

• Polispermi dapat dicegah, karena:

1) perubahan elektrik pada permukaan

membran telur,

2) perubahan protein pengikat sperma,

3) reaksi korteks.

proses fertilisasi

Polar bodi I Spermatozoa Ruang perivitelin Kromosom Membran telur

Sperma melebur ke dalam sitoplasma sel telur

Pronukleus jantan dan betina terbentuk

PB II

Penyatuan pronuleus dan proses mitosis dimulai

Diagram proses eksositosis butir-butir korteks

Membran fertilisasi

Ruang perivitelin

Membran sel telur

Butir-butir korteks

Pengikat lapisan vitelin dengan membran sel

Embriogenesis

• Embriogenesis adalah proses pembentukan zigot sampai embrio.

• Dibedakan atas lima tahapan, yakni tahap pembelahan, blastulasi, gastrulasi, neurolasi, dan tahap organogenesis.

Embriogenesis udang

30 menit

9-10 jam

5-6 jam

1 jam

13 jam

1,5 jam

11-12 jam

2 jam

EMBRIOGENESIS KING CRAB

Tahap 4 Sel

Tahap 64 Sel

Tahap 256 Sel

Tahap bintik mata

Embrio memisah dari yolk pada hari ke 157Zoea yang baru menetas

Penetasan• Penetasan adalah suatu

proses dimana terjadi perubahan dari tipe intrakapsuler menjadi tipe ekstrakapsuler yakni hidup bebas.

• Mekanisme penetasan dibedakan dalam dua tipe yakni, penetasan secara mekanik dan secara enzimatik.

• Aksi mekanik adalah aksi dari dalam yang menggunakan tekanan setelah pemecahan awal atau pelunakan pembungkus telur oleh enzim.

THANK YOU