ARTHROPODA

LEMBAR KERJA 2 ARTHROPODA

A.    Apa yang Anda ketahui tentang:

1.      Segmentasi? Dapatkah anda menyebutkan contohnya?

2.      Tagmosis? Dapatkah Anda menyebutkan contohnya?

3.      Segmental Appendages?

4.      Articulation? Bagaimana arthropoda bergerak?

5.      Eksoskeleton?

6.      Endoskeleton?

B.     Apa bedanya molting pada crustacean dan insecta?

Jawab :

A.    1. Segmentasi

Segmentasi dalam biologi mengacu pada pembagian beberapa hewan dan tumbuhan rencana tubuh menjadi serangkaian segmen berulang. Artikel ini akan fokus pada segmentasi hewan rencana tubuh, khususnya dengan menggunakan contoh dari filum Arthropoda , Vertebrata , dan Annelida . Ketiga segmen bentuk filum dengan menggunakan "zona pertumbuhan" untuk mengarahkan dan menentukan segmen. Sementara ketiga memiliki rencana tubuh umumnya tersegmentasi dan menggunakan "zona pertumbuhan," mereka menggunakan mekanisme yang berbeda untuk menghasilkan pola ini. Bahkan dalam filum ini, organisme yang berbeda memiliki mekanisme yang berbeda untuk membagi tubuh. Segmentasi dari rencana tubuh adalah penting untuk memungkinkan daerah yang berbeda dari tubuh untuk mengembangkan diferensial untuk kegunaan yang berbeda.

Sesungguhnya binatang tersegmentasi akan dianggap memiliki organ yang berulang, atau memiliki tubuh yang terdiri dari unit-unit serupa diri, tapi berbicara dari "organisme segmented" tidak jelas: bukan, kita harus merujuk pada bagian mana dari organisme yang tersegmentasi. Segmentasi merupakan seri linear dari segmen-segmen serupa. Segmen serupa tersebut merupakan suatu serial homologs, tetapi pada Acron (ujung anterior) dan telson (ujung posterior) tidak mengalami serial homolog terhadap segmen-segmen diantaranya. Segmentasi juga merupakan bukti suatu perkembangan embrio pada arthopoda dan cirri khas hamper semua arthropoda dewasa.

Contoh dari segmentasi dantaranya:

·         Arthropoda: Drosophila

Meskipun Drosophila segmentasi tidak mewakili arthropoda filum secara umum, ini adalah yang paling tinggi dipelajari. The Drosophila sebagai model organisme sangat ideal untuk layar genetik. Layar awal untuk mengidentifikasi gen yang terlibat dalam pengembangan kutikula menyebabkan penemuan dari kelas gen yang diperlukan untuk segmentasi yang tepat dari embrio Drosophila. ^[3]

Untuk benar segmen Drosophila embrio, yang anterior - posterior sumbu didefinisikan oleh transkrip maternal disediakan sehingga menimbulkan gradien protein. ^{[2] [3] [4]} gradien ini kemudian mendefinisikan pola ekspresi untuk gen kesenjangan , yang mengatur batas antara segmen yang berbeda. Gradien dihasilkan dari ekspresi gen kesenjangan kemudian menentukan pola ekspresi untuk pasangan-aturan gen . ^{[2] [4]} Pasangan-aturan gen kebanyakan transkripsi faktor , dinyatakan dalam garis-garis teratur di sepanjang embrio. ^[4] Ini faktor transkripsi kemudian mengatur ekspresi gen polaritas segmen , yang menentukan polaritas setiap segmen. Batas-batas dan identitas dari setiap segmen yang kemudian didefinisikan. ^[4]

Dalam arthropoda, dinding tubuh, sistem saraf, ginjal, otot dan rongga tubuh tersegmentasi, seperti pelengkap (ketika mereka hadir). Beberapa elemen (misalnya otot) tidak tersegmentasi dalam saudara taxon mereka, onychophora . ^[1]

·         Annelida: Leech

Meskipun tidak serta dipelajari sebagai di Drosophila dan ikan zebra , segmentasi di lintah telah digambarkan sebagai segmentasi "pemula". Awal perpecahan dalam hasil embrio lintah dalam sel teloblast, yang merupakan sel induk yang membelah asimetris untuk membuat bandlets sel blast. ^[2] Selain itu, ada lima garis keturunan yang berbeda teloblast (N, M, O, P, Q dan), dengan satu set untuk setiap sisi garis tengah. Garis keturunan N dan Q berkontribusi sel blast dua untuk setiap segmen, sedangkan silsilah M, O, dan P hanya berkontribusi satu sel per segmen. ^[5] Akhirnya, jumlah segmen dalam embrio ditentukan oleh jumlah divisi dan ledakan sel. ^[2] Segmentasi tampaknya diatur oleh gen Hedgehog , menunjukkan asal usul yang sama dalam evolusi nenek moyang arthropoda dan annelida. ^[6]

Dalam annelida, seperti dengan arthropoda, dinding tubuh, sistem saraf, ginjal, otot dan rongga tubuh umumnya tersegmentasi. Namun, hal ini tidak berlaku untuk semua sifat sepanjang waktu: kurangnya segmentasi banyak di dinding tubuh, otot dan coelom

Manfaat Biologi Segmentasi

Biologi Segmentasi baik mengacu pada motilitas gastrointestinal atau divisi, atau segmentasi berulang dari tanaman dan tubuh hewan. Sementara tubuh dibagi menjadi bagian-bagian yang berbeda, bagian masing-masing memiliki mekanisme yang berbeda untuk pertumbuhan. Dengan kata lain, segmentasi memungkinkan daerah tubuh yang berbeda untuk mengembangkan untuk tujuan yang berbeda atau penggunaan.

a)      Efisien gerakan

Segmentasi memainkan peran penting dalam bagaimana hewan berpindah dari satu tempat ke tempat lain. Misalnya, hewan tersegmentasi seperti cacing dan kelabang tetap tersegmentasi. Di sisi lain, orang lain seperti manusia atau lalat beradaptasi pengaturan tersegmentasi yang kemudian dimodifikasi sampai struktur menghilang.

b)      Mendeteksi mangsa

Hewan Tersegmentasi entah bagaimana mirip kereta api dan menggunakan segmen mereka secara efektif antara kompartemen khusus. Mereka memiliki mulut yang khas dan kepala, serta organ sensorik yang membantu untuk mendeteksi mangsa dari belakang sehingga menangkal bahaya. Namun, sistem pencernaan bukanlah segmen klasik.

c)      Spesialisasi

Segmentasi juga memungkinkan untuk spesialisasi sehubungan dengan daerah tubuh. Spesialisasi jelas dalam annelida, dan lebih menonjol dalam struktur tubuh arthropoda. Misalnya, cacing menempati relung yang berbeda. Mereka termasuk crawler dan perenang preying kepada hewan yang lebih kecil, serta pengasuh dan sebagainya.

d)     Aerasi tanah

Cacing Oligochaete di sisi lain termasuk air hewan tersegmentasi. Ini kelompok terdiri dari cacing tanah, yang mengekstrak nutrisi langsung dari tanah, daur ulang dan mengaerasi tanah pada waktu yang sama.

e)      Obat tujuan

Lintah yang digunakan untuk tujuan pengobatan karena mereka bertindak sebagai anti-pembekuan agen. Dalam kebanyakan kasus, mereka digunakan selama reattachment jari terpisah dan anggota badan - titik keterikatan mereka mencegah kehilangan darah yang berlebihan.

f)       Baik adaptasi

Hewan tersegmentasi seperti arthropoda dan annelida yang disesuaikan dengan relung yang berbeda. Misalnya, horsetails memberikan gambaran yang jelas tentang segmentasi.
Segmentasi adalah fitur adaptif yang memungkinkan organ tubuh untuk tumbuh diferensial, masing-masing cocok untuk tujuan tertentu

2. Tagmosis

Evolusi proses yang menciptakan tagmata dengan menggabungkan dan memodifikasi segmen disebut tagmosis, yang merupakan bentuk ekstrem dari heteronomi , dimediasi oleh gen Hox dan gen perkembangan lain mereka mempengaruhi.

Tagmosis merupakan kecenderungan mengorganisir segmen dalam bagian-bagian dengan kesamaan struktur, fungsi dan appendeges.

Tagma (tagmata jamak) adalah pengelompokan khusus dari beberapa segmen atau metameres menjadi koheren fungsional morfologi unit. Contoh Familiar adalah kepala, dada , dan perut serangga. The metameres dalam tagma yang dapat berupa leburan (seperti di kepala serangga atau mamalia) atau lebih disambung untuk menjadi mandiri bergerak (seperti seperti dalam perut serangga yang paling).

Biasanya istilah ini diambil untuk mengacu pada tagmata dalam morfologi anggota filum Arthropoda , tetapi juga berlaku sah dalam filum lainnya, seperti Chordata .

Tagmosis terjadi pada hewan tersegmentasi mana kelompok segmen disusun menjadi unit-unit fungsional. Sebuah contoh yang baik adalah di arthropoda, di mana segmen dikelompokkan ke daerah tubuh seperti kepala, dada, dan perut, masing-masing memiliki suite sendiri fungsi.

Tagmosis adalah proses evolusi sekering dan segmen memodifikasi pada organisme metameric seperti arthropoda untuk membentuk tagmata. Pada serangga, tubuh segmen (somit atau metameres).

Contoh dari tagmasis diantaranya yaitu: pada arthopoda pada bagian tubuhnya meliputi thorax, abdomen, dan cephalothorax.

3. Segmented Appendages

Segmented Appendages merupakan setiap struktur yang melekat pada bagian segmen tubuh dari suatu organisme. Segmented appendages merupakan suatu pelengkap yang ada pada segmen tubuh suatu organism. Pelengkap tersebut yaitu sebuah bagian atau organ, seperti lengan, kaki, ekor, atau sirip, yang bergabung dengan sumbu atau batang tubuh.

4. Articulation

Artikulasi merupakan tempat serikat anatomi, biasanya bergerak, antara dua atau lebih tulang. Kedua arthropoda dan vertebrata memiliki kerangka diartikulasikan. Komponen kerangka memenuhi (mengartikulasikan) pada sendi, yang memungkinkan satu bagian tubuh untuk bergerak dalam hubungannya dengan yang lain. Otot mencakup sendi dan berlabuh ke berbagai bagian kerangka memberikan kekuatan untuk bergerak. Kerangka diartikulasikan melayani dua fungsi. Pertama, mereka memungkinkan pemiliknya untuk mempertahankan bentuk fisik yang khas. Kedua, mereka mendukung berat badan organisme dan menahan tekanan gerak. Jenis hewan lain, seperti siput, memiliki cangkang keras ke mana mereka mungkin mundur untuk perlindungan, tetapi struktur ini tidak menentukan bentuk hewan atau mendukung berat.

Artropoda dan vertebrata kerangka yang cukup berbeda satu sama lain. Pada dasarnya, kerangka vertebrata internal (endoskeleton an) sedangkan kerangka arthropoda adalah eksternal (exoskeleton). Di sini, kedua jenis akan disebut sebagai kerangka. Kerangka vertebrata yang terkubur di bawah kulit dan otot. Dalam tubuh, tengkorak, dan tulang belakang menyelimuti otak dan sumsum tulang belakang, sedangkan tulang rusuk melindungi jantung dan organ lainnya. Tulang panjang membentuk inti internal kaki. Dengan arthropoda, hampir semua struktur eksternal serta yang internal sedikit yang ditutupi oleh bahan exoskeletal, termasuk mata, mulut, antena, tubuh, kaki, dan bagian belakang kedepan pada saluran pencernaan, dan beberapa permukaan pernapasan. Daerah fleksibel, exoskeleton tidak dikeraskan berfungsi sebagai sambungan antar segmen tetangga.

Bahwa kerangka diartikulasikan muncul hanya dalam arthropoda dan vertebrata hanya sebuah kebetulan evolusi. Kedua kelompok yang tidak terkait erat satu sama lain. Tapi keuntungan fungsional umum untuk kerangka yang berhubungan dengan dua paralel novel dalam arthropoda dan evolusi vertebrata: pertama, vertebrata, dan artropoda mungkin adalah yang paling sukses dari semua hewan darat, dan kedua, mereka adalah organisme hanya pernah berkembang kekuatan asli penerbangan.

Arthropoda memiliki kaki bersendi yang membantu mereka bergerak. Kaki di Arthropoda yang melakukan lebih dari memindahkan mereka juga membantu mereka makan, pegang dan menggigit. Dan Arthropoda sebenarnya berarti "kaki jointed".

tubuh arthropoda dirancang dengan baik untuk bergerak efisien dan stabil. Kaki bersendi berfungsi sebagai mata air, struts dan peredam kejut untuk hewan. Saat mereka berjalan atau berlari, arthropoda banyak menyimpan tiga kaki di tanah sekaligus, membuat mereka sangat stabil.

5. Eksoskeleton

Eksoskeleton merupakan lapisan bagian luar epidermis yang terdiri dari protein dan polimer kitin yang saling berikatan. Eksoskeleton melindungi permukaan tubuh dari abrasi dan serangan pathogen serta bertanggung jawab atas structural support dan pembentukan tubuh.

Arthropoda ditutupi dengan tangguh atau tahan exoskeleton , yang dapat termineralisasi atau dibangun dari polimer sulit seperti kitin , dan sering biomineralized dengan bahan seperti kalsium karbonat . Ini kerangka eksternal moulted sebagai organisme tumbuh.

Sebuah exoskeleton arthropoda khas adalah struktur berlapis-lapis dengan empat wilayah fungsional: epicuticle , procuticle , epidermis dan membran basal . ^[1] Dari jumlah tersebut, epicuticle adalah penghalang berlapis-lapis eksternal yang, terutama di arthropoda darat, bertindak sebagai penghalang terhadap pengeringan . Kekuatan exoskeleton disediakan oleh mendasari procuticle , yang pada gilirannya disekresikan oleh epidermis. Arthropoda kutikula adalah biologis bahan komposit , terdiri dari dua bagian utama: rantai berserat alpha- kitin dalam matriks protein seperti sutra dan bulat, yang paling terkenal adalah protein karet yang disebut resilin . Kelimpahan relatif dari dua komponen utama bervariasi dari sekitar 50/50 untuk protein 80/20 kitin, dengan bagian-bagian lembut dari exoskeleton memiliki proporsi yang lebih tinggi dari kitin. Meskipun kutikula relatif lunak ketika pertama kali dikeluarkan, segera mengeras dalam proses buruk-dipahami bahwa melibatkan dehidrasi dan / atau penyamakan dimediasi oleh hidrofobik bahan kimia yang disebut fenol . Berbagai jenis interaksi antara protein dan kitin menyebabkan berbagai sifat mekanik dari exoskeleton.
Selain komposit chitino-protein dari kutikula, banyak krustasea , beberapa ekor myriapod dan punah trilobita lanjut menghamili kutikula dengan garam mineral, di atas semua kalsium karbonat, yang dapat membuat hingga 40% dari kutikula. Hal ini dapat menyebabkan kekuatan mekanik yang besar.

                                                   

Dua lapisan kutikula memiliki sifat yang berbeda. Lapisan luar, sclerosed sangat kuat di bawah kekuatan tekan, tetapi jauh lebih lemah di bawah ketegangan. ^[2] Ketika gagal, ia melakukannya dengan retak. ^[2] Lapisan dalam tidak sclerosed, dan dengan demikian jauh lebih lembut, melainkan mampu untuk menahan kekuatan tarik tetapi bertanggung jawab terhadap kegagalan di bawah kompresi. ^[2]

Kombinasi ini sangat efektif dalam melawan predasi, sebagai predator cenderung mengerahkan kompresi pada lapisan luar, dan ketegangan pada bagian dalam. ^[2]

Tingkat scleritisation mempengaruhi bagaimana kutikula menanggapi deformasi. Di bawah titik tertentu - dan titik ini akan lebih tinggi lebih scleritised kutikula adalah - deformasi elastis dan bentuk aslinya dikembalikan ke setelah stres akan dihapus. Di atas titik ini, plastik (non-reversibel) deformasi terjadi sampai akhirnya celah-celah kutikula.

Exoskeleton arthropoda biasanya dibagi menjadi unit-unit fungsional yang berbeda untuk memungkinkan fleksibilitas dalam struktur seringkali sebaliknya kaku. Misalnya, kepala adalah kapsul menyatu, dan bagasi sering dibagi menjadi serangkaian sclerites mengartikulasikan disebut tergites . Selain itu, anggota badan karakteristik arthropoda perlu disambung. Permukaan internal exoskeleton sering dijabarkan dalam serangkaian struktur khusus yang disebut apodemes yang memungkinkan lampiran otot. Komponen endoskeletal seperti kerangka arthropoda bisa sangat kompleks, seperti dalam kepiting dan lobster.

Kekakuan relatif exoskeleton berarti bahwa pertumbuhan berkelanjutan arthropoda tidak mungkin. Oleh karena itu, pertumbuhan periodik dan terkonsentrasi ke dalam periode waktu ketika exoskeleton adalah gudang, disebut molting atau ecdysis , yang berada di bawah kendali hormon yang disebut ecdysone . Molting merupakan proses yang kompleks yang selalu berbahaya bagi arthropoda yang terlibat. Sebelum exoskeleton lama gudang, kutikula memisahkan dari epidermis melalui proses yang disebut apolysis. Kutikula baru diekskresikan oleh epidermis yang mendasarinya, dan garam mineral biasanya ditarik dari kutikula tua untuk digunakan kembali. Setelah kutikula lama gudang, arthropoda yang biasanya pompa sampai tubuhnya (misalnya, dengan asupan udara atau air) untuk memungkinkan kutikula baru untuk memperluas ke ukuran yang lebih besar: proses pengerasan dengan dehidrasi kutikula kemudian terjadi. Arthropoda baru molted biasanya tampak pucat atau putih, dan menggelapkan sebagai kutikula mengeras.

6.      Endoskeleton

Endoskeleton (endo:dalam,skeleton :rangka) adalah rangka
yang terdapat pada bagian dalam tubuh dan ditutup/dibungkus
oleh berbagai jaringan,seperti: j.otot,j.epidermis,j.darah,j.syaraf dll.

Endoskeleton merupakan invaginasi eksoskeleton membentuk lekukan dalam. Endoskeleton lain terbentuk oleh proses sklkeretisasi jaringan penghubung untuk membentuk plat-plat bagian dalam yang tidak berhubungan dengan eksoskeleton.

Endoskeleton berfungsi sebagai tempat perlekatan otot dan transmit forces dari kontraksi otot.

B.     Perbedaan molting crustacean dengan insect

NO	Perbedaan
	crustacean	insecta
1	Ada 4 fase tahapan molting yaitu: ·         Postmolt ·         Intermolt ·         Early Premolt ·         Late Premolt	Ada 3 fase tahapan molting yaitu: ·         Apolysis ·         Ecdysis ·         Sclerotinisasi
2	Lebih lambat dalam melakukan pengerasan cangkang kembali	Lebih cepat dalam melakukan pengerasan cangkang kembali