ORGANOGENESIS HEWAN DAN TUMBUHAN SERTA KARAKTERISTIKNYA - BIOLOGI - 2025

The organogenesis dalam pengembangan biologi, adalah masa perubahan di mana tiga lapisan yang merupakan embrio untuk menjadi jumlah mayat yang ditemukan pada individu sepenuhnya dikembangkan.

Menempatkan diri kita sementara dalam perkembangan embrio, proses organogenesis dimulai pada akhir gastrulasi dan berlanjut hingga lahirnya organisme. Setiap lapisan kuman embrio dibedakan menjadi organ dan sistem tertentu.

Sumber: Anatomist90

Pada mamalia, ektoderm memunculkan struktur epitel eksternal dan organ saraf. Mesoderm ke notochord, rongga, organ peredaran darah, sistem otot, bagian kerangka dan sistem urogenital. Terakhir, endoderm menghasilkan epitel saluran pernapasan, faring, hati, pankreas, lapisan kandung kemih, dan otot polos.

Seperti yang dapat kita simpulkan, ini adalah proses yang diatur secara halus di mana sel-sel awal mengalami diferensiasi spesifik di mana gen-gen tertentu diekspresikan. Proses ini disertai dengan kaskade pensinyalan sel, di mana rangsangan yang memodulasi identitas sel terdiri dari molekul eksternal dan internal.

Pada tumbuhan, proses organogenesis terjadi sampai organisme tersebut mati. Sayuran umumnya menghasilkan organ sepanjang hidupnya - seperti daun, batang, dan bunga. Fenomena ini diatur oleh hormon tumbuhan, konsentrasinya, dan hubungan di antara keduanya.

Apa itu organogenesis?

Salah satu peristiwa paling luar biasa dalam biologi organisme adalah transformasi cepat dari sel kecil yang telah dibuahi menjadi individu yang terdiri dari banyak struktur dan kompleks.

Sel ini mulai membelah dan tibalah saatnya kita dapat membedakan lapisan kuman. Pembentukan organ terjadi selama proses yang disebut organogenesis dan terjadi setelah segmentasi dan gastrulasi (tahap lain dari perkembangan embrio).

Setiap jaringan primer yang terbentuk selama gastrulasi berdiferensiasi menjadi struktur spesifik selama organogenesis. Pada vertebrata proses ini sangat homogen.

Organogenesis berguna untuk menentukan usia embrio, menggunakan identifikasi tahap perkembangan setiap struktur.

Organogenesis pada hewan

Lapisan embrio

Selama perkembangan organisme, lapisan embrio atau kuman dihasilkan (jangan disamakan dengan sel benih, ini adalah ovula dan sperma), struktur yang akan memunculkan organ. Sekelompok hewan multiseluler memiliki dua lapisan kuman - endoderm dan ektoderm - dan disebut diploblastik.

Anemon laut dan hewan lain termasuk dalam kelompok ini. Grup lain memiliki tiga lapisan, yang disebutkan di atas, dan lapisan ketiga yang terletak di antara mereka: mesoderm. Kelompok ini disebut triploblastik. Perhatikan bahwa tidak ada istilah biologis yang merujuk pada hewan dengan satu lapisan kuman.

Setelah ketiga lapisan terbentuk di dalam embrio, proses organogenesis dimulai. Beberapa organ dan struktur yang sangat spesifik berasal dari lapisan tertentu, meskipun tidak mengherankan bahwa beberapa terbentuk mulai dari dua lapisan kuman. Faktanya, tidak ada sistem organ yang berasal dari satu lapisan kuman.

Penting untuk disoroti bahwa bukanlah lapisan yang dengan sendirinya menentukan nasib struktur dan proses diferensiasi. Sebaliknya, faktor penentu adalah posisi masing-masing sel terhadap sel lainnya.

Bagaimana pembentukan organ terjadi?

Seperti yang kami sebutkan, organ berasal dari daerah tertentu dari lapisan embrio yang menyusun embrio Anda. Pembentukan dapat terjadi dengan pembentukan lipatan, divisi dan kondensasi.

Lapisan tersebut dapat mulai membentuk lipatan yang kemudian menimbulkan struktur yang menyerupai tabung - nanti kita akan melihat bahwa proses ini memunculkan tabung saraf pada vertebrata. Lapisan kuman juga dapat membelah dan menimbulkan vesikel atau ekstensi.

Selanjutnya kami akan menguraikan rencana dasar pembentukan organ mulai dari tiga lapisan germinal. Pola-pola ini telah dijelaskan untuk organisme model pada vertebrata. Hewan lain dapat menunjukkan variasi substansial dalam prosesnya.

Ektoderm

Sebagian besar jaringan epitel dan saraf berasal dari ektoderm dan merupakan organ pertama yang muncul.

Notochord adalah salah satu dari lima karakteristik diagnostik chordata - dan dari sanalah nama grup berasal. Di bawahnya terdapat penebalan ektoderm yang akan menimbulkan lempeng saraf. Tepi pelat diangkat, kemudian ditekuk, menciptakan tabung interior berongga yang memanjang, yang disebut tabung punggung saraf berongga, atau hanya tabung saraf.

Tabung saraf menghasilkan sebagian besar organ dan struktur yang membentuk sistem saraf. Daerah anterior melebar, membentuk otak dan saraf kranial. Saat perkembangan berlangsung, sumsum tulang belakang dan saraf motorik tulang belakang terbentuk.

Struktur yang berhubungan dengan sistem saraf tepi berasal dari sel-sel puncak saraf. Namun, puncak tidak hanya memunculkan organ saraf, tetapi juga berpartisipasi dalam pembentukan sel pigmen, tulang rawan dan tulang yang membentuk tengkorak, ganglia sistem saraf otonom, beberapa kelenjar endokrin, antara lain.

Endoderm

Organ Cabang

Pada kebanyakan vertebrata, saluran makan terbentuk dari usus primitif, di mana daerah akhir tabung terbuka ke luar dan sejajar dengan ektoderm, sedangkan sisa tabung berbaris dengan endoderm. Dari daerah anterior usus timbul paru-paru, hati dan pankreas.

Saluran pernafasan

Salah satu turunan dari saluran pencernaan termasuk divertikulum faring, yang muncul pada awal perkembangan embrio semua vertebrata. Pada ikan, lengkungan insang memunculkan insang dan struktur pendukung lainnya yang bertahan pada orang dewasa dan memungkinkan ekstraksi oksigen dari badan air.

Dalam evolusi evolusioner, ketika nenek moyang amfibi mulai mengembangkan kehidupan di luar air, insang tidak lagi diperlukan atau berguna sebagai organ pernapasan udara dan secara fungsional digantikan oleh paru-paru.

Jadi mengapa embrio vertebrata darat memiliki lengkungan insang? Meskipun tidak terkait dengan fungsi pernapasan hewan, namun diperlukan untuk pembentukan struktur lain, seperti rahang, struktur telinga bagian dalam, amandel, kelenjar paratiroid, dan timus.

Mesoderm

Mesoderm adalah lapisan kuman ketiga dan lapisan tambahan yang muncul pada hewan triploblastik. Ini terkait dengan pembentukan otot rangka dan jaringan otot lainnya, sistem peredaran darah, dan organ yang terlibat dalam ekskresi dan reproduksi.

Sebagian besar struktur otot berasal dari mesoderm. Lapisan kuman ini memunculkan salah satu organ fungsional pertama embrio: jantung, yang mulai berdetak pada tahap awal perkembangan.

Misalnya, salah satu model yang paling banyak digunakan untuk studi perkembangan embrio adalah ayam. Dalam model eksperimental ini, jantung mulai berdetak pada hari kedua inkubasi - seluruh proses membutuhkan waktu tiga minggu.

Mesoderm juga berkontribusi pada perkembangan kulit. Kita dapat menganggap epidermis sebagai semacam "chimera" perkembangan, karena lebih dari satu lapisan kuman terlibat dalam pembentukannya. Lapisan terluar berasal dari ektoderm dan kami menyebutnya epidermis, sedangkan dermis terbentuk dari mesoderm.

Migrasi sel selama organogenesis

Fenomena yang menonjol dalam biologi organogenesis adalah migrasi sel yang dialami beberapa sel untuk mencapai tujuan akhirnya. Artinya, sel-sel berasal dari satu tempat di dalam embrio dan mampu bergerak dalam jarak yang jauh.

Di antara sel-sel yang mampu bermigrasi, kita memiliki sel-sel prekursor darah, sel-sel sistem limfatik, sel pigmen dan gamet. Faktanya, sebagian besar sel yang berhubungan dengan tulang tengkorak bermigrasi ke bagian perut dari daerah punggung kepala.

Organogenesis pada tumbuhan

Seperti pada hewan, organogenesis pada tumbuhan terdiri dari proses pembentukan organ penyusun tumbuhan. Ada perbedaan utama di kedua garis keturunan: sementara organogenesis pada hewan terjadi pada tahap embrionik dan berakhir saat individu lahir, organogenesis pada tumbuhan berhenti hanya ketika tumbuhan mati.

Tanaman menunjukkan pertumbuhan selama semua tahap hidupnya, berkat wilayah yang terletak di wilayah tertentu tanaman yang disebut meristem. Area pertumbuhan berkelanjutan ini secara teratur menghasilkan cabang, daun, bunga, dan struktur lateral lainnya.

Peran fitohormon

Di laboratorium, pembentukan struktur yang disebut kalus telah tercapai. Ini diinduksi dengan menerapkan koktail fitohormon (terutama auksin dan sitokinin). Kalus adalah struktur yang tidak terdiferensiasi dan bersifat totipotensial - yaitu, kalus dapat menghasilkan semua jenis organ, seperti sel induk yang terkenal pada hewan.

Meskipun hormon adalah elemen kunci, bukan konsentrasi total hormon yang mengarahkan proses organogenesis tetapi hubungan antara sitokinin dan auksin.

Referensi

1. Gilbert, SF (2005). Biologi perkembangan. Panamerican Medical Ed.
2. Gilbert, SF, & Epel, D. (2009). Biologi perkembangan ekologi: mengintegrasikan epigenetik, kedokteran, dan evolusi.
3. Hall, BK (2012). Biologi perkembangan evolusioner. Springer Science & Business Media.
4. Hickman, CP, Roberts, LS, & Larson, A. (2007). Prinsip-prinsip zoologi yang terintegrasi. McGraw-Hill
5. Raghavan, V. (2012). Biologi perkembangan tumbuhan berbunga. Springer Science & Business Media.
6. Rodríguez, FC (2005). Basis produksi hewan. Universitas Sevilla.