METAMORFOSIS

Oleh :

Nama : Afifah Nur ShobahNIM : B1J007026Rombongan : IKelompok : 3Asisten : Didi Rahmanto

LAPORAN PRAKTIKUM STRUKTUR DAN PERKEMBANGAN HEWAN II

DEPARTEMEN PENDIDIKAN NASIONALUNIVERSITAS JENDERAL SOEDIRMAN

FAKULTAS BIOLOGIPURWOKERTO

2008

I. PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Metamorfosis pada amphibi sebagai perkembangan yang merubah secara

keseluruhan bentuk, fisiologis maupun biokimia individu, sementara pada beberapa

insekta, metamorfosis hanya bersifat melengkapi bentuk larva dengan perlengkapan-

perlengkapan untuk menjadi bentuk dewasanya. Perubahan-perubahan metamorfik

benar-benar merubah seluruh jaringan dan organ. Dua bagian perkembangan ini

kemungkinan menguntungkan. Perubahan tersebut memungkinkan larva muda

makan lebih banyak dan tumbuh lebih cepat dalam lingkungan akuatik yang

disenangi dan sesudah metamorfosis ke dalam bentuk kehidupan darat yang

memungkinkan hewan dewasanya berkoloni pada habitat sekunder berbasis tanah

selama metamorfosis, proses-proses perkembangan diaktifkan kembali oleh hormon-

hormon spesifik dan keseluruhan organisme berubah untuk mempersiapkan dirinya

pada model baru. Metamorfosis pada berudu menyebabkan perkembangan

pemasakan enzim-enzim, hati, haemoglobin dan pigmen mata termasuk juga

remodelling enzim syaraf, digesti dan reproduksi.

Tidak semua amphibi memiliki tipe perkembangan tidak langsung, artinya

ada hewan amphibi yang tidak memiliki stadium larva dalam hidupnya. Kelompok

amphibi yang memiliki tingkat kemasakan kelamin tercapai dalam stadium

perkembangan masih dalam larva. Ada juga yang bentuk larvanya tetap bertahan

setelah proses metamorfosis selesai, kecuali kulitnya yang berubah dari kulit larva

menjadi kulit dewasa yang memiliki kelenjar penghasil sekret. Perubahan drastis

metamorfosis pada vertebrata adalah pada kelompok amphibi yaitu katakyang telah

diteliti sehingga banyak hal yang dapat diketahui.

Hewan yang perkembangan embrionalnya di luar tubuh induknya, di dalam

sitoplasma telurnya dilengkapi dengan sediaan makanan untuk perkembangan tingkat

embrional sampai menjadi individu secara fisiologis masak, artinya menjadi individu

yang mampu hidup mandiri. Beberapa hewan yang sediaan makanannya di dalam

telur tidak mencukupi untuk mencapai hal tersebut maka hewan tersebut harus

melewati stadium untuk makan dan menghimpun energi untuk menyelesaikan

perkembanganya. Stadium ini berbeda dengan bentuk dewasanya sehingga ia harus

melengkapinya kemudian. Proses perkembangan ini disebut metamorfosis. Katak

merupakan contoh hewan yang mengalami metamorfosis.

B. Tujuan

Tujuan dari praktikum metamorfosis katak adalah untuk mengenali struktur

tubuh larva atau berudu (hewan akuatik) dan perubahan-perubahan yang terjadi

selama metamorfosis larva amphibi, untuk menjadi katak deawasa (hewan terestrial).

II. TINJAUAN PUSTAKA

Metamorfosis pada amphibia umunya berhubungan dengan perubahan yang

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 belakangdan 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 (Robert, 1976).

Kecebong mempunyai usus panjang yang melingkar, tetapi amphibia dewasa

mempunyai saluran pencernaan yang relatif pendek dan sederhana, panjangnya

antara setengahsampai tiga setengah kali panjang tubuhnya. Perbatasan antara kedua

bagian usus ini dapat terjadi saeka kosio tunggal yang kecil. Struktur ini rupanya

sudah vestigial dalam banyak amphibia yang masih hidup. Anura mempunyai paru-

paru pendek tetapi besar. Bagian dalam paru-paru merupakan kantung terbuka tetapi

dindingnya sudah terbagi dalam orde pertama, kedua dan ketiga. 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 (Djuhanda, 1984).

Endoskeleton pada katak dewasa terdiri dari tulang sejati dan kartilago.

Tulang ini mendukung bagian-bagian penting pada tubuh, melindungi organ-organ

halus seperti otak dan syaraf tulang belakang, serta menyediakan tempat untuk

melekatnya otot-otot rangka. Studi perbandingan yang dilakukan pada hewan

vertebrata lainnya termasuk manusia diketahui dua bagian utama tulang yaitu

skeleton aksial terdiri atas tulang tengkorak san sumsum tulang belakang. Skeleton

apendikuler yang terdiri atas tulang kaki, tulang pelvis dan pectoral

(Wodsedalck,1970).

Sebelum metamorfosis, berudu katak merupakan hewan akuatik yang

memiliki insang, ekor pipih yang panjang dan mata tanpa kelopak, bersifat herbivora,

memiliki gigi ampelas menanduk dan usus yang relatif panjang, dan belum

mempunyai membran nictitans. Katak dewasa beradaptasi terhadap kehidupan darat,

bernafas dengan paru, memiliki anggota gerak yang berkembang dengan baik dan

tidak mempunyai ekor serta bersifat karnivora (Turner and Bagnara, 1976).

III. MATERI DAN METODE

A. Materi

Alat-alat yang digunakan dalam praktikum ini adalah baskom, kertas

milimeter blok, loop (kaca pembesar) dan kertas label.

Bahan yang digunakan dalam praktikum ini adalah berudu katak stadium

tunas ekor, medium air sumur dan daun bayam matang.

B. Metode

1. Disediakan berudu tunas ekor yang dapat dicari di sawah atau di kolam.

2. Berudu yang berukuran sama dipilih dan pilih pada stadium yang sama (tunas

ekor).

3. Berudu dipelihara dalam baskom dan diisi dengan air sumur.

4. Berudu diberi makan dengan daun bayam matang dan baskom dibersihkan setiap

dua hari sekali.

5. Diukur panjang ekor, panjang tubuh dan lebar kepala berudu setiap empat hari

sekali.

6. Diamati dan dicatat awal pertunasan membra depan.

7. Diamati dan dicatat awal pertunasan membra belakang.

8. Data yang diperoleh ditabulasikan.

9. Dibuat laporan hasil praktikum.

B. Pembahasan

Metamorfosis katak termasuk metamorfosis sempurna seperti yang

dinyatakan oleh Anonymous (2006), bahwa katak merupakan hewan yang

mengalami metamorfosis sempurna. Contoh hewan yang mengalami metamorfosis

sempurna adalah katak dan kupu-kupu. Siklus hidup katak yaitu awalnya, katak

betina dewasa bertelur, kemudian telur tersebut akan menetas setelah 10 hari. Setelah

menetas, telur katak tersebut menetas menjadi berudu. Setelah berumur 2 hari,

berudu mempunyai insang luar yang berbulu untuk bernapas. Setelah berumur 3

minggu insang berudu akan tertutup oleh kulit. Menjelang umur 8 minggu, kaki

belakang berudu akan terbentuk kemudian membesar ketika kaki depan mulai

muncul. Umur 12 minggu, kaki depannya mulai berbentuk, ekornya menjadi pendek

serta bernapas dengan paru-paru. Setelah pertumbuhan anggota badannya sempurna,

katak tersebut akan berubah menjadi katak dewasa.

Gambar 1. Siklus metamorfosis katak (Rana cancrivora)

Berdasarkan hasil praktikum diperoleh bahwa rata-rata panjang tubuh pada

hari ke-1, ke-5, ke-9, ke-13, ke-17 dan ke-21 masing-masing adalah 11,9; 12,25;

16,8; 17,6; 15,15 dan 14,28. Berdasarkan data tersebut maka semakin hari panjang

tubuh semakin panjang kemudian menyusut. Rata-rata panjang ekor pada hari ke-1,

ke-5, ke-9, ke-13, ke-17 dan ke-21 masing-masing adalah 7; 7,15; 9,4; 9,8; 7,07 dan

7. Berdasarkan data tersebut maka semakin hari panjang ekor semakin panjang

kemudian menyusut. Rata-rata lebar kepala pada hari ke-1, ke-5, ke-9, ke-13, ke-17

dan ke-21 masing-masing adalah 4,5; 5,45; 5,1; 5,3; 4,15 dan 4,42. Berdasarkan data

tersebut maka semakin hari lebar kepala semakin lebar kemudian mengecil.

Berdasarkan hal di atas maka dapat diketahui tahapan-tahapan metamorfosis.

Perkembangan embrio dan metamorfosis katak dapat dicirikan dengan melihat

perubahan bentuk telur dan warnanya. Perkembangan embrio dan metamorfosis

katak secara lengkap adalah sebagai berikut (Robert, 1976) :

Stadia 1 : Adanya perubahan embrio hingga bagian yang gelap paling atas.

Stadia 2 : Terlihat adanya warna kelabu pada bagian yang berlawanan dengan

bagian yang gelap paling atas.

Stadia 3 : Pembelahan sel menjadi 2 bagian.

Stadia 4 : Pembelahan sel menjadi 4 bagian.

Stadia 5 : Pembelahan sel menjadi 8 bagian.

Stadia 6 : Pembelahan sel menjadi 16 bagian.

Stadia 7 : Pembelahan sel menjadi 32 bagian.

Stadia 8-9 : Terdapat perbedaan ukuran sel serta kecerahan telur secara

keseluruhan.

Stadia 10 : Terdapat lingkaran putih yang relatif kecil pada bagian bawah telur.

Stadia 11 : Lingkaran putih yang terbentuk semakin berputar menuju bagian

atas.

Stadia 12 : Terdapat lingkaran putih yang berada di sisi telur.

Stadia 13 : Terjadi perkembangan telur yang semakin datar dan perkembangan

daerah bulat yang selanjutnya akan menjadi punggung larva.

Stadia 14 : Calon bagian punggung yang terbentuk pada stadia 13 semakin jelas

terlihat.

Stadia 15 : Calon bagian dorsal larva semakin jelas dan ukurannya semakin

memanjang.

Stadia 16 : Mulai terlihat calon kepala dan bagian bawah perut.

Stadia 17 : Telur telah berubah bentuknya hingga menyerupai bentuk tubuh

berudu.

Stadia 18 : Batang ekor mulai jelas terlihat dan calon bagian insang mulai

terbentuk, sedangkan bagian ventral mulai menyurut.

Stadia 19 : Bentuk tubuh semakin memanjang sebagai akibat adanya

pertumbuhan ekor dan mengecilnya bagian perut. Dengan insang dan

jantung mulai terlihat.

Stadia 20 : Bagian perut semakin mengecil dan sirkulasi bagian insang dan ekor

mulai terlihat jelas.

Stadia 21 : Terbentuknya insang pada bagian sisi dan mata pada daerah kepala.

Stadia 22 : Bagian mata semakin jelas terlihat bagian selaput pembungkus ekr

semakin transparan disamping insang semakin jelas.

Stadia 23 : Mulai terlihat adanya perkembangan mulut dan tutup insang.

Stadia 24 : Tutup insang mulai berkembang, sehingga insang mulai menutup.

Stadia 25 : Tutup insang mulai lengkap dan menutupi kedua insang, sehingga

insang sudah tidak terlihat semakin pesat dan sudah mulai terbentuk

gigi-gigi kecil.

Stadia 26-30 : Permulaan terbentuknya calon kaki belakang.

Stadia 30-31 : Ditandai dengan adanya perkembangan jari pada kaki belakang.

Stadia 41 : Semakin memendeknya kloaka, bentuk tubuh mulai mendatar dan

berbentuk oval.

Stadia 42-44 : Lebar mulut mulai berkembang bila dibandingkan dengan letak mata

pada sisi tubuh.

Stadia 45-46 : Bentuk kaki tubuh mulai menyerupai katak dewasa. Pada stadia ini

kaki depan mulai berjari dan ekor mulai memendek.

Gambar 2. Grafik Pengamatan Metamorfosis dengan Ukuran Panjang Ekor, Panjang tubuh dan Lebar kepala dengan pengamatan pada hari ke-1, 5, 9,13, 17 dan 21

Berdasarkan grafik di atas maka semakin hari panjang ekor dan panjang

tubuh semakin besar sedangkan lebar kepala semakin kecil. Panjang tubuh dan

panjang ekor akan mencapai keadaan maksimum yaitu pada hari ke-13. Setelah itu

panjang ekor dan panjang tubuh semakin kecil karena ekor telah mereduksi dengan

tumbuhnya membra belakang kemudian disusul membra depan. Bentuk tubuh mulai

mendatar dan berbentuk oval, kepala mengecil dari ukuran sebelumnya (Robert,

1976).

Perubahan-perubahan yang terjadi selama metamorfosis berdasarkan

pengamatan pada tabel 2 adalah pada hari pertama, berudu masih berenang

menggunakan ekor, usus masih panjang dan perut datar. Pertunasan membra depan

dan belakang belum tampak. Hari ke-5 sudah mengalami perubahan yaitu pertunasan

membra belakang sudah muncul pada beberapa berudu tetapi organ lokomosi, usus

dan perut masih sama. Hari ke-9, pertunasan membra depan belum muncul, kaki

belakang sudah tampak pada sebagian besar berudu, sehingga organ lokomosi yaitu

berupa ekor dan kaki belakang. Sementara itu keadaan usus masih panjang dan

melingkar, perut sedikit membuncit. Hari ke-13, keadaan masih sama dengan hari

ke-9. Hari ke-17, pertunasan membra depan sudah muncul tetapi pada beberapa saja,

sehingga organ lokomosi adalah membra depan dan membra belakang. Keadaan usus

mulai memendek dan perut sedikit membuncit. Hari ke-21, membra belakang sudah

muncul pada semua berudu, tetapi membra depan hanya pada sebagian besar berudu,

sehingga organ lokomosi adalah membra depan dan membra belakang. Usus

memendek dan perut membuncit. Hal ini sesuai dengan pernyataan Gilbert (2000),

bahwa perubahan-perubahan metamorfik pada katak adalah sebagai berikut:

Sistem Larva DewasaLokomosi

Respirasi

Sirkulasi

Akuatik, sirip ekor

Insang, kulit, paru-paru, hemoglobin larvaArkus aortikus, aorta, vena jungular anterior, posterior dan vena jungular umum

Terestrial, tetrapoda tak berekorKulit, paru-paru, hemoglobin dewasaArkus aortikus, arkus sistemik dan vena karotid

Nutrisi

Syaraf

Ekskresi

Integumen

Herbivora, perut spiral panjang, simbion usus, mulut kecil, rahang tanduk, gigi labialTidak ada membran niktitan, porpiropsin, sistem linia lateral, neuron Mauthner

Terutama amoni, beberapa urea (amonotelik)

Tipis, epidermis dua lembar dengan dermis tipis, tidak ada kelenjar mukosa dan glanuler

Karnivora, perut pendek, protease, mulut besar dengan lidah panjang

Perkembangan otot okuler, membran niktitan, rodopsin, terhapus sistem linia lateral, degenerasi neuron Mauthner, membran timpaniTerutama urea, aktivitas enzim tinggi, siklus ornithin-urea (urotelik)Epidermis skuamosa stratified dengan keratin deawasa, dermis yang tumbuh mengandung kelenjar mukosa dan glanuler yang mensekresi peptida antimikroba

Metamorfosis merupakan suatu rangkaian perubahan-perubahan morfologis,

biokimiawi,dan tingkah laku luas yang rapi. Proses ini merubah larva akuatik dan

herbivora menjadi hewan dewasa muda yang bernafas dengan paru-paru, karnivora,

dan hidup di darat. Perubahan-perubahan metamorfik beanar-benar merubah seluruh

jaringan dan organ (Soeminto, 2004).

Beberapa spesies amfibi bergantung pada ekosistem akuatik untuk

mengakhiri salah satu tingkat kehidupannya. Kulit amfibi sangat permeabel dan

berfungsi khususnya untuk pengambilan air dan bernafas. Perkembangan normal

bergantung pada aliran yang lambat dari air menembus ruang vitelin pada embrio

katak. Kadar salinitas yang tinggi maka sedikit air diserap ke ruang vitelin,

keterlambatan perkembangan dapat menyebabkan perkembangan abnormal. Rata-

rata kadar salinitas berkurang dari perkembangan, tingkat glukosa dan protein total

meningkat secara internal (Karraker, 2007).

Faktor-faktor yang mempengaruhi metamorfosis menurut Huet (1971), yaitu

dibedakan menjadi dua faktor, faktor eksternal dan internal. Faktor eksternal meliputi

faktor lingkungan antara lain kualitas air, adanya parasit serta jumlah pakan yang

tersedia. Faktor internal meliputi perbedaan umur, kemampuan beradaptasi dengan

lingkungannya dan adanya ketahanan terhadap penyakit.

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

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

yang serupa dengan ecdyson pada metamorfosis serangga. Hormon ini diproduksi

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

Komponen aktif dari hormone thyroid 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 thyroid. Ketika kelenjar thyroid

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

pernah mengalami metamorfosis. Sebaliknya, ketika hormone thyroid diberikan pada

berudu muda dengan makanan atau injeksi, mereka bermetamorfosis secara prematur

(Kalthoff, 1996).

V. KESIMPULAN

Berdasarkan hasil dan pembahasan sebelumnya dapat diambil kesimpulan

bahwa :

1. Metamorfosis merupakan perubahan morfologi, fisiologi dan biokimiawi penting,

pada saat yang sama, hewan tersebut berhadapan dengan perubahan habitat yaitu

dari akuatik menjadi terestrial.

2. Perubahan metamorfik pada katak melalui tiga tahapan yaitu premetamorfosis,

prometamorfosis dan metamorfosis klimak.

DAFTAR REFERENSI

Anonymous. 2006. Metamorphosis. Dikutip dari http://lianaindonesia.wordpress.com. Diakses tanggal 6 November 2008.

Djuhanda, T. 1984. Analisis Struktur Vertebrata I. Armico, Bandung.

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

Huet, M. 1971. Text Book of Fish Culture Breeding and Cultivation of Fish. Fishing News Books Ltd, Surrey.

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. 1: 35-41.

Robert, T. 1976. Vertebrate Biology Fourth Edition. W. B. Saunders Company, USA.

Turner and Bagnara. 1976. Endokrinologi Umum. Universitas Airlangga Press, Surabaya.

Wodsedalck, J. E. 1970. General Zoology. W M C Brown Company Publishers, USA.