Sebelum manusia ataupun hewan terlihat
sesempurna sekarang ini, manusia terlihat sebagai makhluk yang dapat berdiri
tegak dengan kedua kakinya, dengan simetri tubuh bilateral simetris, mempunyai
dua lengan untuk memegang, mempunyai kepala yang dilebihkan isinya oleh Allah
SWT dengan akal fikiran yang tidak dimiliki makhluk hidup lain. Dalam proses
penciptaannya, tidak semata-mata Allah menjadikannya hanya dengan kalimat “Kun
Fayakun”. Proses “Kun Fayakun”
disini bermakna luas, yakni sebuah proses yang terdiri dari berbagai tahapan
yang Allah atur sedemikian rupa. Dalam ilmu pengetahuan, proses ini dipelajari
dalam Embriologi (Ilmu yanng mempelajari tentang perkembanagan hewan). Pada
manusia dan vertebrata umumnya, perkembangan ini dimulai setelah fertilisasi
dilanjutkan dengan pembelahan yang memakan waktu sekitar 2 minggu, gastrulasi
seminggu kemudian, dan organogenesis sekitar 4 minggu, sedangkan pertumbuhan
berikutnya dan spesialisasi fungsional menempati 7 bulan terakhir kehamilan. Dalam perkembanagnnya Embriologi
melahirkan istilah histogenesis. Organisasi histogenesis akan didasarkan pada
tiga lapisan germinal, ektoderm, mesoderm dan endoderm yang terbentuk pada
tahap gastrula, sebagaimana ditunjukkan pada Bagan 13.2. yang menjelaskan suatu aliran dari struktur embrio menjadi jaringan dewasa
dan organ-organ yang fungsional. Dalam perkembangan embrio, proses pembentukan
sel baru melibatkan induksi embrionik. Sel-sel saling menginduksi sel
tetangganya untuk membentuk sel yang baru. Seperti yang kita ketahui bahwa
induksi embrionik terjadi dalam beberapa langkah disertai dengan sinyal-sinyal
yang menginduksinya. Salah satu contoh induksi embrionik sebagaimana pada Gambar 12.26 menunjukkan perkembangan
dorsal mesoderm yang terjadi karena induksi aksis dengan sinyal disinhibisi. Sebagai
hasil dari disinhibisi ini, maka perkembangan dorsal terjadi pada pengaturan
default yang akan dibahas pada paragraf
berikutnya. Singkatnya, proses
perkembangan hewan dari embrio sampai menjadi jaringan dewasa yang berasal dari
lapisan ektoderm, mesoderm, dan endoderm, sehingga membentuk organ fungsional
seperti terlihat sekarang ini, keseluruhannya dihasilkan melalui tahapan
perkembangan embrionik yang dalam prosesnya disertai dengan induksi embrionik
yang melibatkan sinyal-sinyal antar sel. Dari latar belakang tersebut, Saya
menarik sebuah judul tulisan “ Kun
Fayakun dalam Perspektif Tafsir Embriologi”
Tujuan
dari penulisan ini adalah untuk menganalisis beberapa hal yang berkaitan dengan
sistem perkembangan hewan. Pertama, mengetahui senyawa pengantar komunikasi sel yang bereperan dalam
proses perkembangan embrio. Kedua, menjelaskan adanya penentu
yang terlokalisasi dalam sitoplasma. Ketiga, menjelaskan adanya ikatan sel (adhesi) sehingga terbentuk
morfogenesis yang memberikan pergerakan dalam gastrulasi. Keempat, menghubungkan bagan
12.26 mengenai gerakan morfogenesis terinduksi membentuk sistem saraf serta
sumbu tubuh. Kelima, menganalisis pembentukan organ-organ tubuh dari 3
lapisan germinal, ektoderm, mesoderm, dan endoderm serta menjelaskan
keseluruhan organ menjadi tersusun atas 4 jaringan dewasa yang utama, yakni
jaringan saraf, epitel, otot, dan ikat.
Dalam proses
perkembangan embrio, salah satu bagian yang sangat penting adalah komunikasi
intra dan antar sel. Komunikasi sel ini berperan di dalam proses proliferasi,
diferensiasi, dan apoptosis yang melibatkan molekul atau senyawa pembawa pesan
(cell mesengger/mesengger kimiawi) yang akan berikatan dengan reseptor protein
di permukaan sel atau melalui inti sel targetnya. Pengikatan ini akan
menimbulkan perubahan kimiawi. Senyawa kimiawi
pengantar pesan ini dapat berupa protein, asam amino, polipeptida, steroid,
nukleotida, asam lemak, dan senyawa terlarut seperti CO dan NO.
Komunikasi sel yang berperan dalam proses proliferasi
menghasilkan sel blastomer yang banyak, perkembangan nasib blastomer tersebut
dapat diketahui melalui penentu lokalisasi sitoplasma. Faktor penentu lokalisasi sitoplasma adalah faktor yang mempengaruhi
nasib blastomer yang dialokasikan. Dua strategi
biasanya digunakan untuk mengidentifikasi faktor penentu lokalisasi sitoplasma. Strategi penyelamatan embrio mutan atau
eksperimen dimanipulasi, kemudian dikembalikan keperkembangan normal oleh
transplantasi sitoplasma dari donor normal. Strategi lainnya adalah
transplantasi heterotropik. Dalam prosedur ini, sitoplasma mengandung penentu diduga ditransplantasikan dari lokasi
normal didonor kewilayah dipenerima yang berbeda. Struktur
yang sama yang akan terbentuk di lokasi donor yang mana sitoplasmanya telah
dihapus kemudian dapat dibentuk dalam penerima di lokasi transplantasi. Kedua penyelamatan dan
transplantasi heterotropik dapat digunakan sebagai uji hayati untuk
mengkarakterisasi sifat molekul dan sifat-sifat lainnya sebagai faktor penentu
sitoplasma.
Setelah sel memperbanyak diri, sel-sel
dari jaringan embrio yang berbeda saling melekat dan membentuk pengaturan
konsentris di mana sel-sel yang paling lekat menempati posisi sentral. Gerakan
morfogenetik seperti epiboli dan ingresi (berjalan masuk) berhubungan dengan
perubahan yanng terukur dalam pelekatan sel. Perubahan
kelekatan sel (adhesi sel) ditambah dengan motilitas sel adalah penggerak
kekuatan dalam morfogenesis. Antar sel yang berebda ini dilekatkan secara cepat dan selektif oleh molekul adhesi sel (CAMs) yaitu suatu
protein membran plasma. CAM ini memilik 3 domain, terdiri dari domain
ekstaselular transmemberan dan sitoplasmik. Domain sitoplasmik terhubung ke
sitoskeleton dengan protein penghubung termasuk β-catenin. Ada tiga anggota
utama CAMs yang meliputi N-CAM, Cadherins,
dan lectins. Sel juga melekat
pada beberapa komponen matriks ekstra seluler (MES), molekul yang terlibat
secara kolektif disebut substrat molekul
adhesi (SAMs) yang terdiri dari anyaman serat berupa glikosaminaglikan, preteoglikan, kolagen fibronektin, dan laminin.
Sedangkan sel terhubung dengan komponen MES umumnya oleh protein integrin,
subunit α dan β integrin memiliki domain
ekstraselular, transmembran, dan sitoplasmik yang yang terhubung dengan mikrofilamen.
Kedua CAMs dan SAMs diperkirakan
memainkan peran kunci dalam siklus morforegulatori di mana ekspresi gen
mengendalikan peristiwa morfogenetik dan sebaliknya.
Terjadinya morfogenesis ditandai dengan gastrulasi, ketika epitel dan sel-sel individual menjalani gerakan bertahap yang
menghasilkan organ dasar embrio. Peristiwa ini secara kolektif disebut
gerakan morfogenetik atau morfogenesis
(morphe, "bentuk"; genesis, "penciptaan").
Gerakan-gerakan ini membawa gastrulasi dan tahap perkembangan berikutnya yang disebut organogenesis pada saat tiga
lapisan germinal bekerja sama
untuk membentuk organ dasar tubuh. Meskipun secara umum 3 lapisan germinal ini akan
membentuk organ dasar tubuh yang sama, akan tetapi gerakan morfogenetik setiap
hewan berebda-beda.
Setelah gastrulasi, organogenesis melibatkan gerakan morfogenetik yang luas. Proses ini dialami dengan baik pada neurulation, yaitu pembentukan
sistem saraf pusat pada vertebrata.
Neurulation merupakan bagian dari
pembentukan aksis, yang berarti dalam konteks ini termasuk
juga pembentukan pola terorganisir organ dasar
dorsal. Pembentukan Axis
tergantung pada interaksi induktif, yang dikenal sebagai induksi sumbu. Gambar 12.26 menggambarkan
tentang perkembangan dorsal terjadi karena diatur program default. Dalam
kasus induksi aksis, sinyal yang
menghambat perkembangan dorsal dapat
mendorong perkembangan ventral sebagai gantinya. Akan tetapi Induksi aksis
dapat mengganggu sinyal penghambatan ini, dengan melepaskan sinyal
disinhibisinya. Model Induksi aksis
dengan disinhibisi ini direpresentatifkan oleh embrio pada spesies Xenopus Laevis pada tahap midblastula, dimana protein morfogenetik tulang
(BMP-4) berperan sebagai inhibitor alami pada perkembangan dorsal diganggu oleh
dua protein Chordin dan Noggin yang disentesis secara khusus dalam organizer
spemann dan dikontrol oleh faktor transkripsi goosecoid yang berasal dari
jalur-Wnt. Chordin dan noggin mengikat langsung ke BMP-4 sehingga mengganggu
fungsi penghambatannya. Sebagai hasil dari disinhibisi ini, maka perkembangan
dorsal terjadi pada pengaturan default.
Perkembangan
organ-organ dasar diikuti oleh jangka histogenesis. Sebuah jaringan terdiri
dari sel-sel dan bahan ekstraseluler yang melakukan suatu fungsi tertentu. Organisasi histogenesis akan
didasarkan pada tiga lapisan germinal, ektoderm, mesoderm dan endoderm yang
terbentuk pada tahap gastrula, sebagaimana ditunjukkan pada Bagan 13.2. yang menjelaskan suatu
aliran dari struktur embrio menjadi
jaringan dewasa dan organ-organ yang fungsional. Turunan
utama lapisan germinal ektodermal, yaitu tabung saraf, puncak saraf (neural
cress), plakoda-plakoda ektodermal, dan epidermis (kulit). Tabung saraf bagian anterior akan
membentuk otak sedangkan posteriornya akan membentuk sumsum tulang belakang,
neural crest (NC) akan memebntuk sistem saraf simpatik dan parasimpatik, Plakoda-plakoda
ektodermal akan memebentuk organ-organ pada panca indra seperti lensa mata,
organ telinga dalam, dan epitel olfaktori (pembau). Sedangkan epidermis akan
membentuk lapisan epidermis kulit beserta derivatnya seperti rambut, bulu,
sisik. Organ-organ turunan endoderm yang
utama adalah saluran pencernaan makanan dan kelenjar-kelenjarnya, serta
paru-paru dan saluran respiratori (pernapasan). Selain itu beberapa kelenjar
endokrin seperti timus, tiroid, dan paartiroid. Faring memeprlihatkan banyak
derivat yaitu evaginasi laterad berupa kantung faring yang selengkapnya ada 6
pasang disertai lengkung dan celah paring, dimana pada setiap lengkung,
kantung, dan celah faring akan menjadi organ yang berebda-beda. Turunan mesoderm akan membentuk berbagai
macam organ termasuk tulang, otot, organ urogentia, dan sistem peredaran darah.
Mesoderm terbagi menjadi mesoderm aksial, paraksial, intermediet, lateral
plate, dan head mesenkim. Mesoderm aksial memebentuk notokord, mesoderm
paraksial membentuk somit, mesoderm intermediet membentuk organ urogentia dan
ginjal, lateral plate memebentuk sel darah, dan head mesenkim membentuk otot.
Pembentukan
organ-organ tubuh dari 3 lapisan germinal, ektoderm, mesoderm, dan endoderm,
keseluruhan organ-organ tersebut menjadi tersusun atas 4 jaringan dewasa yang
utama, yakni jaringan saraf, epitel, otot,
dan ikat. Jenis jaringan utama
yang dibahas pada
organ ektodermal adalah jaringan epitel dan jaringan saraf. Jaringan epitel
yakni jaringan yang menutupi atau melindungi jaringan lain. Jaringan saraf
terdiri dari sel-sel neuron dan serabut saraf, berfungsi sebagai penghantar
rangsang. Sedangkan pada organ-organ endodermal dan mesodermal adalah jaringan ikat dan jaringan otot. Yang termasuk ke dalam
jaringan ikat yakni tulang rawan, tulang sejati, tendon, jaringan adiposa
(lemak), jaringan darah, dan jaringan limfa, sedangkan yang termasuk ke dalam
jaringan otot adalah otot rangka, otot polos dan otot jantung.