Regulasi Hormonal Pada Metamorfosis Katak

8/10/2019 Regulasi Hormonal Pada Metamorfosis Katak

1/18

REGULASI HORMONAL PADA METAMORFOSIS KATAK

Oleh :

Nama : Laila Andini

NIM : B1J012053

Rombongan : I

Kelompok : 2

LAPORAN PRAKTIKUM ENDOKRINOLOGI

KEMENTERIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN

UNIVERSITAS JENDERAL SOEDIRMAN

FAKULTAS BIOLOGI

PURWOKERTO

2014


2/18

I. PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Metamorfosis adalah suatu proses biologi di mana hewan secara

fisik mengalami perkembangan biologis setelah dilahirkan atau menetas. Proses

ini melibatkan perubahan bentuk atau struktur melalui pertumbuhan sel dan

diferensiasisel (Mysience, 2008). metamorfosis amphibi banyak sekali

mengalami perubahan baik secara morfologi maupun fisiologi.

Metamorfosis pada amphibia umunya berhubungan dengan perubahanyang mempersiapkan suatu organisme akuatik untuk kehidupan darat. Perubahan

regresif pada anura menyertakan hilangnya gigi tanduk berudu, pemendekan ekor

dan insang internal. Perubahan lokomosi dengan menyusutnya ekor pendayung

yang disetai perkembangan membra belakang dan membra depan. Intestinum

panjang yang khas hewan herbivora memendek karena akan bermetamorfosis

menjadi katak yang bersifat karnivora. Paru - paru membesar, otot-otot dan

kartilago berkembang untuk memompa udara masuk dan udara keluar paru-paru.

Telinga tengah berkembang sebagai karakteristik membran timpani luar katak dan

toad. Muncul membran niktitan pada mata (Karraker, 1996).

Kecebong mempunyai usus panjang yang melingkar, tetapi amphibia

dewasa mempunyai saluran pencernaan yang relatif pendek dan sederhana,

panjangnya antara setengah sampai tiga setengah kali panjang tubuhnya. Anura

mempunyai paru-paru pendek tetapi besar. Bagian dalam paru-paru merupakan

kantung terbuka tetapi dindingnya sudah terbagi dalam orde pertama, kedua danketiga. Paru-paru ini menyediakan permukaan respirasi total sekitar 1 cm2/gr berat

badan (15-20 cm2 untuk katak yang besarnya sedang). Trakhea yang sangat

pendek terbagi menjadi dua bronkus, satu menuju ke arah ujung dari setiap paru-

paru. Anura memompakan udara ke dalam paru-paru dari rongga bukhofonngedi.

Nares interna mulai berfungsi untuk pertama kali dalam sejarah vertebrata. Anura

mempunyai lebih sedikit jantung limfa yang kecil-kecil tetapi tetap mempunyai

dua pasang yang besar (Kalthoff, 1996).


3/18

Proses perkembangan selama metamorfosis diaktifkan oleh hormon-

hormon spesifik. Secara keseluruhan organisme berubah untuk mempersiapkan

dirinya pada bentuk yang baru. Bahkan metamorfosis pada berudu menyebabkan

perkembangan pemasakan enzim-enzim hati, hemoglobin, pigmen mata,

remodeling system saraf, digesti dan reproduksi (Gilbert & Susan, 2000). Ada tiga

tingkatan perubahan metamorfik. Tahapan yang pertama adalah premetamorfosis

yang ditandai pertumbuhan larva yang sangat dominan. Selama tahapan

prometamorfosis, petumbuhan berlanjut dan beberapa perkembangan berubah,

sepeti mulai munculnya membra belakang. Perkembangan membra depan dapat

menandai dimulainya metamorfosis klimaks, suatu periode perubahan morfologi

dan fisiologi yang luas dan dramatik. Perubahan-perubahan ini disertai regresi

ekor katak dan penyusunan kembali cara makan, sistem pencernaan, sistem

pernapasan, sistem ekskresi, sistem gerak, dan sistem saraf yang terjadi pada

katak dan salamander (Walbot and Holder, 1987).

B. Tujuan

Tujuan dari praktikum ini adalah untuk mengetahui hubungan fungsi

hormon tiroid dengan perubahan perubahan metamorfosis berudu melalui

penambahan hormon tiroksin dan anti tiroksin.


4/18

II. MATERI DAN METODE

A. Materi

Alat - alat yang digunakan dalam praktikum ini adalah baskom plastik

tempat inkubasi berudu, milimeter blok, loop, alat bedah, mortar dan pestle, gelas

ukur, saringan teh, sendok kecil, mangkuk kecil.

Bahan - bahan yang digunakan dalam praktikum ini adalah larva katak

stadia tunas ekor dan belum memiliki tunas kaki, hormon tiroksin sintetik (100

mg/tablet), anti tiroksinpropylthiouracil(100 mg/tablet), air media inkubasi larva,

bayam rebus.

B. Metode

1. Disiapkan berudu pada stadia tunas ekor dan belum memiliki tunas kaki

belakang.

2. Diukur panjang total, panjang ekor, panjang kepala, dan lebar kepala

menggunakan kertas milimeter blok.

3. Diamati bagian ventral berudu dibawah menggunakan loop. Diperhatikan

saluran penernannya.

4.

Setiap kelompok membedah satu berudu dan diukur panjang intestinya.

5. Disiapkan baskom inkubasi untuk penambahan hormon tiroksin dengan

konsentrasi 0 mg/liter, 12,5 mg/liter, 25 mg/liter, dan 50 mg/liter. Masing

masing dua kali ulangan.


5/18

6. Disiapkan baskom inkubasi untuk penambahan propylthiouracil (PTU)

dengan konsentrasi 0 mg/liter, 25 mg/liter, 50 mg/liter, 75 mg/liter.

Masingmasing dua kali ulangan

7. Kedalam masing masing baskom yang telah berisi air medium inkubasi

dimasukkan berudu yang sudah diukur sebanyak 10 ekor.

8.

Pemeliharaan berudu dilakukan selama dua minggu dengan penggantian

medium dilakukan setiap empat hari sekali.

9. Selama pemeliharaan larva diberi pakan bayam rebus setiap dua hari

sekali.

10.Pengamatan dilakukan seminggu sekali. Pengamatan minggu pertama

diukur kembali panjang total, panjang ekor, panjang kepala, dan lebar

kepala, kemudian diamati pigmentasi bagian ventral, bentuk saluran

pencernaan, dan keberadaan tunas kaki.

11.

Jika ada berudu yang sudah bermetamorfosis menjadi katak kecil

disarankan untuk menambahkan batu kedalam medium inkubasi, karena

akan terjadi peralihan sistem respirasi katak dari insang menjadi paru

paru.

12.Pengamatan selanjutnya dilakukan pada minggu kedua. Semua berudu

pada masing masing kelompok diukur kembali, diamati juga pigmentasi

bagian ventral, saluran pencernaan, dan keberadaan ekstrimitas anterior

maupun ekstrimitas posterior.

13.

Setiap ulangan dari masing masing perlakuan diambil berudunya

sebanyak tiga ekor, kemudian dibedah, diukur panjang saluran

pencernaanya menggunakan kertas milimeter blok, dan diamati


6/18

III. HASIL DAN PEMBAHASAN

A. Hasil

Gambar 1. Berudu minggu ke-1 Gambar 1. Berudu Minggu ke-2

Gambar 1. Berudu Minggu ke-3 Gambar 1. Intestin minggu ke-1

Gambar 1. Intestin T4 Minggu

ke-2

Gambar 1. Intestin PTU Minggu

ke-2


7/18

Table 1. Data Pengamatan Pemberian Tiroksin

No

Konsentrasi

Tiroksin (g/ml)

Ulangan/

Kel

Hari Ke-

0 7 14

PT PK LK PT PK LK PT PK LK

1 0

1 (1) 13.1 6.1 3.9 13.4 7.6 5.6 19.8 7.7 5.2

2 Asis 12.1 5 3.8 13.4 5.9 4.6 14 4.4 4.2

Rerata 12.6 5.5 3.9 13.4 6.8 5.1 16.9 6.1 4.7

2 6,25

1 (2) 12.3 5.4 3.8 14.6 7 4.1 13.4 6.4 4.2

2 (5) 13.2 6.3 4.1 14 6.3 4.1 6.5 0 3.5

Rerata 12.8 5.9 4 14.3 6.7 4.1 10 3.2 3.9

3 12,5

1 (3) 13.4 5.9 4.1 13.5 6.5 4.5 - - -

2 (6) 14.7 4.4 6.1 15 6.1 4.7 11 5 3.6

Rerata 14.1 5.2 5.1 14.3 6.3 4.6 11 5 3.6

4 18,75

1 (4) 12.4 5.9 4.3 10 4.3 3.3 - - -

2 (7) 13.5 5.8 4.3 10.4 4.9 3.4 - - -

Rerata 13 5.9 4.3 10.2 5.2 3.4 - - -

Gambar 1. Intestin PTU Minggu

ke-3

Gambar 1. Intestin T4 Minggu

ke-3


8/18

Table 2. Data Pengamatan Pemberian PTU

Tabel 3. Tabel Pengamatan Intestin

Minggu ke-n Tiroksin PTU

1 5,5 -

2 3,2 -

3 3,9 7,06

No Konsentrasi PTU (g/ml)

Ulangan/

Kel

Hari Ke-

0 7 14

PT PK LK PT PK LK PT PK LK

1 0

1 (4) 11.8 5.6 4 16.8 7.2 5.2 18.8 8.8 5.6

2 Asis 12.1 5.2 3.8 13.3 5.3 4.6 13.3 6.3 4

Rerata 12 5.4 3.9 15 6.3 4.9 16 7.6 4.8

2 6,25

1 (3) 12.2 5.7 4.2 14.1 5.6 4.6 11.5 5 3.4

2 (6) 12.8 4 5.8 14.7 6.4 4.5 14.4 6.5 5.8

Rerata 12.5 4.9 5 14.4 6 4.6 13 5.8 4.6

3 12,5

1 (2) 12.1 5.5 3.8 15.9 6.5 4.8 19.3 8.4 5.4

2 (7) 12.2 5.1 3.8 16.7 7 5.1 22.1 10.6 7.6

Rerata 12.5 4.8 4.8 15.3 6.5 4.7 16.9 7.5 5.6

4 18,75

1 (1) 14.5 6.1 4.8 16.2 6.8 5.4 18.5 8.3 5

2 (5) 14.4 6.3 4.2 18 7.7 5.7 20.6 8.3 5.6

Rerata 14.5 6.2 4.5 17.1 7.3 5.6 19.6 8.3 5.3


9/18

Tabel 4. Tabel Pengamatan Keberadaan Membra Perlakuan Tiroksin 6,25

g/ml

No. Minggu ke-

Keberadaan Membra

Depan

Keberadaan

MembraBelakang

Pigmentasi

1.

1

- - -

2. - - -

3. - - -

4. - - -

5. - - -

6. - - -

7. - - -

8. - - -

9. - - -

10. - - -

1.

2

- + (membra) -

2. - + (membra) -

3. - + (tunas) -

4. - + (tunas) -

5. - + (tunas) -


10/18

6. - + (tunas) -

7. - + (membra) -

8. - + (membra) -

9. - - -

1.

3

+ (membra) + (membra) +

2. + (membra) + (membra) +




Tabel 5. Hasil Pengamatan Keberadaan Membra Perlakuan PTU 12,5 g/ml

No. Minggu ke-Keberadaan

Membra Depan

Keberadaan

Membra

Belakang

Pigmentasi

1.

1

- - -

2. - - -

3. - - -

4. - - -

5. - - -

6. - - -


11/18

7. - - -

8. - - -

9. - - -

10 - - -

1.

2

- + (tunas) -

2. - + (tunas) -

3. - + (tunas) -

4. - + (tunas) -

5. - + (tunas) -

6. - + (tunas) -

7. - + (tunas) -

8. - + (tunas) -

9. - - -

1.

3

+ (membra) + (membra) +

2. - + (membra) -

3. - + (membra) +

4. - + (membra) +


12/18


- - -

- + (membra) +


13/18

B. Pembahasan

Berdasarkan hasil praktikum yang telah dilaksanakan perkembangan

metamorfosis pada katak yang dipelihara dalam larutan tiroksin 6,25 g/ml yaitu

lokomosi pada minggu ke 1 terdapat sirip ekor, minggu ke 2 masih terdapat ekor

dan mulai tumbuh tunas serta membra belakang, dan minggu ke 3 tumbuh

membra depan dan belakang. Parameter usus dan perut pada minggu pertama

perut transparan dan usus berbentuk sirkuler, pada minggu ke 2 perutnya masih

transparan, usus masih berbentuk sirkuler dan minggu ke 3 perutnya sudah

terpigmentasi. Ukuran rata-rata berudu yang diberi tiroksin dengan berbagai

konsentrasi relatif lebih rendah dari pada berudu yang dipelihara pada medium

yang mengandung PTU. Ukuran tubuh paling besar terdapat pada berudu yang

dipelihara dalam media yang mengandung tiroksin sebesar 18,75 g/ml.

Hasil pengamatan pada berudu yang direndam dalam media yang

ditambah anti tiroksin PTU adalah semua berudu tetap berada dalam stadia

berudu, hanya saja muncul ekstrimitas posterior dan ukurannya lebih besar. Jika

dibanding dengan kontrol, beberapa berudu telah mempunyai ekstrimitas anterior

dan ukurannya lebih kecil di banding dengan yang di rendam dalam media yang

di tambah PTU. Berudu yang direndam dalam media dengan konsentrasi 12,5

g/ml hanya satu berudu yan tidak memiliki ekstrimitas posterior, dan hanya 2 ekor

yang memiliki ekstremitas anterior. Bagian ventral masih terlihat transparan dan

mulai terpigmentasi, intestin panjang dan melingkar melingkar. Sedangkan

ukuran panjang dan lebar tubuh relatif lebih besar dibandingkan dengan berudu

yang dipelahara dalam media yang diberi tiroksin, ukuran tubuh paling besar

terdapat pada berudu yang dipelihara dalam PTU konsentrasi 18,75 g/ml.


14/18

Faktor yang mempengaruhi metamorfosis dapat dibedakan menjadi faktor

eksternal dan internal. Faktor eksternal meliputi faktor lingkungan antara lain

temperatur air, kualitas air dan adanya parasit serta jumlah pakan yang tersedia.

Berudu yang hidup pada temperatur rendah biasanya dapat meningkatkan ukuran

tubuhnya. Faktor internal meliputi perbedaan umur, kemampuan beradaptasi

dengan lingkungannya dan adanya ketahanan terhadap penyakit (Sanuy, 2008).

Selain dua faktor tersebut juga ada salah satu faktor yang mempengaruhi,

yaitu faktor hormon. Hormon utama metamorfosis amfibi adalah hormon tiroid,

yang serupa dengan ecdyson pada metamorfosis serangga. Hormon ini diproduksi

dalam kelenjar tiroid yang terletak pada bagian ventral dari trachea pada leher.

Komponen aktif dari hormone tiroid adalah thyroxine (T4) dan triiodothyronine

(T3), keduanya merupakan derivat dari asam amino tyrosine. Triiodothyronine

(T3) secara umum terlihat sebagai komponen yang lebih aktif, juga disintesis dari

thyroxine (T4) dalam jaringan lain dari kelenjar tiroid. Ketika kelenjar tiroid

dipindahkan dari berudu muda, mereka umbuh menjadi berudu dewasa yang tidak

pernah mengalami metamorfosis. Sebaliknya, ketika hormone tiroid diberikan

pada berudu muda dengan makanan atau injeksi, mereka bermetamorfosis secara

prematur (Gilbert., 2000).

Hormon tiroid adalah hormon sangat esensial untuk metamorfosis larava,

sehingga ketersediaan harus mencukupi hingga metamorfosis mecapai sempurna.

Bilamana pada stadia kecebong ketersediaan hormon tiroid tidak mencukupi

(hypothyroidsm) atau fungsi kelenjar tiroid dihambat sehingga tidak dapat

mensintesis hormon tiroksin, maka proses pendewasaan jaringan hewan tersebut

akan terhambat atau akan tumbuh terus menjadi kecebong besar dan tidak akan


15/18

menjadi katak. Kelebihan hormon tiroid (hypertiroidisme) berakibat metamorfosis

dipercepat sehingga menyebabkan katak menjadi kurus (Djojosoebagio, 1996).

Pemberian hormon tiroksin pada media hidup kecebong dapat

mempercepat proses metamorfosis. Jaya (1991), melaporkan bahwa kecebong

stadia (XII - XIV) yang direndam selama tiga hari dalam media yang diberi

hormon tiroksin konsentrasi 176,54 mg/l selama 23 hari mengalami metamorfosis

sempurna (100%), tetapi ukuran percil yang dihasilkan lebih kecil dibanding

dengan yang direndam pada dosis yang lebih rendah. Kecebog pada stadia

prametamorfosis (stadia I - VIII) keberadaan hormon secara tajam mulai stadia

prometamorfosis (stadia IX - XX) dan mencapai puncaknya pada stadia

metamorfosis sempurna (stadia XXI - XXV) (Galton and Germain, 1985). Regard

et al. (1978), menyatakan bahwa pada stadia prametamorfosis kandungan hormon

tiroid sangat rendah yaitu triiodotironin (5 ng/100ml) dan tiroksin (50 ng/ml),

pada stadia metamorfosis sempurn kandungan hormon tiroid serum darah

triiodotironin (78 ng/ml) dan tiroksin (0,5 /ml). Selanjutnya pada

pascametamorfosis sempurna, fungsi hormon tiroid langsung menurun drastis,

dimana dua hari setelah metamorfosis tinggal 20%.

Selama metamorfosis katak ada beberapa organ yang mengalami

perubahan struktur atau penggantian. Perkembangan yang pertama kali terjadi

adalah pembentukan kaki belakang. Alat respirasi pada stadia larva dengan

menggunakan insang berubah menjadi paru paru. Gigi tanduk ditanggalkan dan

diganti dengan gigi yang permanen pada dewasa. Mulut menjadi lebar dan usus

memendek dari 9 kali panjang badan menjadi 2 3 kali panjang badan (Rugh,

1951).


16/18

Selain ditentukan oleh keberadaan hormon tiroid, faktor yang sangat

mempengaruhi laju metamorfosis adalah suhu lingkungan. Martinez et al. (1994),

mengemukakan bahwa faktor suhu akan sangat mempengaruhi proses

metamorfosis. Saat kondisi suhu dibawah optimal peningkatan suhu akan diikuti

dengan peningkatan laju metamorfosis dan sebaliknya dengan penurunan suhu

maka laju metamorfosis semakin lambat. Katak jenis Rana perezi suhu 2225 oC

menyebabkan metamorfosis berlangsug lebih cepat (9 11 mingggu), sedangkan

pada suhu 1722 oC metamorfosis berlngsung agak lambat (1112 minggu).

Hormon tiroid (TH) sangat penting dalam merangsang semua aspek

metamorfosis amfibi. metamorfosis disertai dengan peningkatan sintesis dan

sekresi TH, peningkatan serapan iodida oleh kelenjar tiroid dan hipertrofi dan

hiperplasia perubahan tiroid dan kelenjar hipofisis. Kekurangan TH dapat

menghambat atau mencegah metamorfosis atau menyebabkan larva terlalu besar.

Hormon tiroid diatur oleh berbagai hormon lain termasuk steroid adrenal. Larson

dkk. menunjukkan bagaimana kortikosteron dan thyroxine berinteraksi untuk

mengatur metamorfosis. Kortikosteron dapat menghambat atau mempercepat

metamorfosis tergantung pada spesies, tahap perkembangan dan konsentrasi TH.

Metamorfosis Amfibi dan sintesis TH aktif dan sekresi disertai dengan perubahan

parameter histologi tiroid dan pertumbuhan. Kelenjar tiroid menjadi salah satu

parameter yang paling sensitif untuk mendeteksi senyawa yang mempengaruhi

tiroid pada mamalia, bahkan lebih sensitif dibandingkan mengukur tingkat TH

(Brande et al, 2010).


17/18

IV. KESIMPULAN DAN SARAN

A.

Kesimpulan

Berdasarkan hasil praktikum regulasi hormonal pada metamorfosis katak

dapat disimpulkan:

1. Hormon tiroid adalah hormon yang sangat esensial dalam metamorfosis

berudu menjadi katak.

2. Ukuran tubuh paling besar pada media tiroksin terdapat pada konsentrasi

18,75 g/ml.

3.

Ukuran tubuh paling besar pada media PTU terdapat pada konsentrasi

18,75 g/ml

4. PTU merupakan antitiroksin yang dapat menghambat kerja dari hormon

tiroksin. Sehingga berudu tidak bermetamorfosis dan tumbuh menjadi berudu

dengan ukuran yang lebih besar dari normalnya.

5. Berudu yang direndam pada media kontrol setelah 2 minggu pengamatan

berada pada stadia katak berekor dan beberapa telah menjadi katak kecil.

B. Saran

Saran untuk praktikum ini adalah berudu yang diberi perlakuan harus

benar benar di pastikan tidak berada dalam stadia tunas ekor. Saat membedah

perut juga perlu hati hati supaya intestin yang akan di ukur tidak rusak dan

putus.


18/18

DAFTAR REFERENSI

Brande-Lavirsen, N. Cristensen- Dalsgaard, J. Korsgaard, B. 2010. Effects of

Ethinylestradiol and the Fungicide Prchloraz on Metamorphosis and

Thyroid Gland Morphology in Rana temporaria. University of South

Denmark, Institute of Bilogy, Campusvej Odensee, Denmark.

Djojosoebagio, S. 1996. Fisiologi Kelenjar Endokrin. Universitas Indonesis UI

Press. Jakarta.

Galton, V. A and D. St. Germain. 1985. Metabolism of Thyroxine in Rana

catesbeiana Tadpoles during Metamorphic Climax. Endocrinology, 109;

11271131.

Gilbert, S. F. 2000. Development Biology. Sinaur Assacieates, Massachusetts.

Jaya, I. D. N. M. 1991. Pengaruh Berbagai Konsentrasi Tiroksinn Terhadap

Pertumbuhan, Metamorfosis, dan Kelangsungan Hidup Kecebong Katak

Benggala(Rana catesbeianaShaw). Skripsi Fakultas Biologi, Universitas

Pancasila. Jakarta.

Kalthoff, K. 1996. Analysis of Biological Development. McGraw-Hall Inc, New

York.

Karraker, N. E. 2007. Are Embrionic and Larval Green Frogs (Rana clamitans)

Insensitive to Road Deicing Salt? Herpetological Conservation and

Biology 2. USA.

Martinez, I. P., R. Alvarez and M. Paz Herraez. 1994. Respon of hacthery-reared

Rana parezi larva fed different diets. Aquaculture, 142; 235244.

Rugh, R. 1951. The Frog. McGraw-Hill Book Company. New York, Toronto,

London.

Sanuy, D. And N. Oromi. 2008. Effect of Temperature On Embryonic and Larval

Development and Growth In The Natterjack Toad (Bufo calamita) in a

Semi-arid Zone. Animal Biodiversity and Conservation,31.1.

Regulasi Hormonal Pada Metamorfosis Katak

Documents