Dasar-Dasar Ilmu Anatomi

Dasar- dasar ilmu anatomi perbandingan

A.    Arti Ilmu Perbandingan

Anatomi perbandingan adalah ilmu mengenai persamaan dan perbedaan anatomi dari makhluk hidup. Ilmu ini berkaitan erat dengan biologi evolusi dan filogeni (ilmu evolusi pada spesies-spesies).

Dua hal utama pada anatomi perbandingan:

1.      Homologi adalah struktur dasar sama yang diturunkan secara genetik dari nenek moyang yang umum tetapi kemudian memiliki fungsi yang berbeda. Suatu contoh homologi yang baik adalah tulang lengan depan vertebrata. Semua vertebrata seperti burung, ikan paus, dan manusia mempunyai struktur dasar tulang lengan depan yang sama kemudian melewati proses perubahan (evolusi) dari nenek moyang yang umum, kemudian menampilkan fungsi yang berbeda.

2.      Analogi adalah menunjukkan fungsi yang sama, tetapi mempunyai struktur dasar yang berbeda. Misalnya sayap burung dengan sayap serangga mempunyai fungsi yang sama tetapi struktur dasarnya berbeda. Burung mempunyai kerangka tulang sayap sedangkan serangga mempunyai sayap yang tersusun dari lapisan kitin yang keras, tetapi keduanya berfungsi untuk terbang.

Pada beberapa referensi tentang anatomi perbandingan yang menitikberatkan pada bukti-bukti paleontologi juga menggunakan struktur vestigial. Struktur vestigial adalah struktur-struktur tertentu yang tidak berkembang terus pada beberapa organisme, tetapi dalam perkembangan selanjutnya berfungsi lain.

B.     Struktur Dasar Vertebrata

n dan organ seperti tulang, hati, jantung, paru-paru dan anggota dan tubuh itu sendiri (Wikipedia, 2011).

Salah satu penerapan dari ilmu anatomi perbandingan ialah kita dapat mengetahui bahwa semua hewan vertebrata memiliki struktur dasar yang sama, yakni: suatu kerangka utama penyanggah tengkorak dan tulang belakang; terjadinya segmentasi tubuh;mengalami chepalization; memiliki endoskeleton; sistem peredaran darah, pernafasan atau respirasi, pencernaan, pengeluaran yang sama.

Vertebrata terdapat sekelompok sel embrionik yang disebut sebagai pial neural (neural crest) terbentuk di dekat tepian dorsal dari tabung neural yang menutup. Pial neural, suatu ciri vertebrata yang khas, turut membantu unsur kerangka tertentu, seperti beberapa tulang keras dan dan tulang rawang tengkorak (pembungkus otak) dan banyak struktur lain yang membedakan vertebrata dari chordate lainnya (Campbell, 2003).

Tengkorak vertebrata dansss otak (yang merupakan ujung anterior tali saraf dorsal berlubang yang membesar), bersama-sama dengan mata, telinga, dan hidung, merupakan bukti-bukti ciri evolusi penting pada vertebrata-derajat sefalisasi yang tinggi pemusatan perkakas sensoris dan peralatan saraf didalam kepala (Campbell, 2003).

Tengkorak dan tulang punggung, yang mengelilingi dan melindungi tali saraf, merupakan bagian dari kerangka aksial vertebrata, yaitu struktur penyokong utama sumbu, atau batang tengah tubuh. Kerangka aksial memungkinkan diperolehnya ukuran tubuh yang besar serta gerakan yang kuat dan cepat. Kerangka aksial sebagian besar vertebrata juga meliputi tulang rusuk, yang menautkan otot dan melindungi organ internal. Vertebrata juga memiliki kerangka tambahan, yang menyokong kedua pasang anggota badannya (sirip, kaki, atau lengan) (Campbell, 2003).

Endoskeleton vertebrata terbuat dari tulang keras atau dari tulang rawan yang lebih lentur, atau yang lebih umum ditemukan adalah kombinasi keduanya. Meskipun komposisi terbesar dari kerangka ini sebagian besar merupakan matriks yang tidak hidup, sel-sel hidup di dalam kerangka mensekresi dan mempertahankan bahan-bahan matriks tersebut. Endoskeleton suatu vertebrata dapat tumbuh seiring dengan pertumbuhan hewan, tidak seperti eksoskeleton yang tidak hidup pada arthropoda, yang harus dilepaskan dan dibuat kembali secara periodik seiring dengan tumbuhnya hewan tersebut (Campbell, 2003).

Ketika vertebrata bergerak mencari makanan atau menghindari pemangsa, mereka meregenerasikan persediaan ATP-nya terutama melalui respirasi seluler, yang membutuhkan konsumsi oksigen. Adaptasi  sistem peredaran darah dan sistem pernapasan vertebrata mendukung mitokondria yang sibuk pada sel otot dan jaringan lainnya. Vertebrata memiliki sistem peredaran darah yang tertutup, dengan jantung yang terdiri dari beberapa ruang dan terletak di bagian ventral tubuh, yang memompa darah melalui arteri ke pembuluh mikroskopik yang disebut kapiler bercabang ke seluruh jaringan di dalam tubuh. Darah mengambil oksigen saat melewati kapiler di paru-paru atau insang (Campbell, 2003).

C.     Konsepsi Tentang Segmentasi

Segmentasi, atau penggunaan unit anatomi serial diulang adalah fitur mendasar dari rencana tubuh filum banyak hewan. Segmentasi biasanya jatuh pada tiga jenis hewan yang berbeda yaitu arthropoda, vertebrata dan annelida.  Segmentasi dalam chordata dicirikan sebagai pembentukan sepasang somit di kedua sisi garis tengah. Hal ini sering disebut sebagai somitogenesis . Contoh segmentasi atau penggunaan unit yang berulang ialah tulang belakang vertebrata yang bersusun menjadi beberapa bagian. Segmentasi dapat dikatakan berperan dalam pembentukan tubuh dari makhluk hidup multiseluler. Terjadinya repetisi atau pengulangan dari sel yang sama menyebabkan terbentuknya jaringa

D.     Segmentasi pada Vertebrata

Segmentasi pada vertebrata, kita akan mengambil contoh pada ikan zebra. Dalam ikan zebra, segmentasi dikoordinasikan oleh “the clock and the wavefront” yang mengacu pada osilasi periodik gen tertentu, seperti HER1, sebuah  gen berbulu atau Enhancer split-gen. Ekspresi dimulai dari posterior akhir embrio dan bergerak menuju anterior . The "wavefront" mengacu pada lokasi di mana somit matang, yang didefinisikan oleh gradien asam retinoat dan FGF . Asam retinoat tinggi di anterior dan FGF tinggi di posterior, yang "wavefront" adalah titik di mana kedua konsentrasi berada di terendah mereka. Sel pada saat ini akan jatuh tempo dan membentuk sepasang somit (pasangan blok jaringan). Pada vertebrata terjadi begitu banyak segmentasi mulai dari segmentasi kepala hingga bagian dalam tubuh.

E.     Konsepsi tentang Chepalization

Cephalization dalam pengembangan akhir fungsional "kepala" dari  organisme.  Beberapa hal hasil dari langkah perkembangan.  Pertama, adalah  konsep polaritas.  Organisme sekarang menunjukkan signifikan perbedaan sepanjang tubuhnya, sehingga ujung kepala sekarang dapat dibedakan dari ujung ekor.  Perbedaan-perbedaan ini mewakili daerah ditingkatkan spesialisasi - mulut di depan, perut di tengah, anus di akhir.  Spesialisasi daerah memungkinkan untuk konsentrasi yang lebih efisien  usaha di satu wilayah daripada memiliki seluruh tubuh yang memenuhi fungsi.  Ya, ada beberapa spesialisasi daerah non-cephalad makhluk - tapi konsep desain tidak benar-benar take-off sampai polaritas menjadi bagian penting dari rencana tubuh. Salah satu contoh polaritas dalam rencana tubuh cephalization - formasi dari kepala dan otak. 

Pada tahap awal, otak masih relatif sederhana, tetapi melalui polaritas menunjukkan perbedaan dari sisa sistem saraf.  Apa keuntungan memiliki otak?  Hal ini memungkinkan untuk perkembangan organ-organ indera (penglihatan, pendengaran dan penciuman) yang dapat digunakan untuk mengidentifikasi ancaman, atau peluang, sebelum makhluk itu datang ke kontak dengan mereka.  Perhatikan bahwa organ-organ indera utama (mata, telinga, hidung) terletak dekat otak karena mereka secara efektif elaborasi dari otak.  Rasa sentuhan (nyeri dan suhu) terjadi di seluruh tubuh dan bahkan tidak memerlukan otak untuk interpretasi (refleks adalah  respon terhadap sensasi sentuhan yang belum ditafsirkan oleh otak). Dengan kemampuan untuk merasakan lingkungan di kejauhan, organisme juga memanfaatkan otak untuk mengembangkan script perilaku yang lebih rumit.  Pada  tingkat yang paling sederhana "perilaku" mungkin tidak tampak seperti banyak.  Tapi, ini otak sederhana ini memungkinkan untuk berbagai tanggapan terhadap lingkungan  keadaan.  Suatu organisme dengan otak dengan tidak selalu menanggapi stimulus dengan cara yang persis sama - suatu organisme tanpa otak akan (Madsci, 2002).

Chepalization memiliki hubungan dengan  neurulasi. Neurulasi dapat juga diartikan dengan proses awal pembentukan sistem saraf yang melibatkan perubahan sel-sel ektoderm bakal neural, dimulai dengan pembentukan keping neural (neural plate), lipatan neural (neural folds) serta penutupan lipatan ini untuk membentuk neural tube, yang terbenam dalam dinding tubuh dan berdeferensiasi menjadi otak dan korda spinalis dan berakhir dengan terbentuknya bumbung neural.