The World of Words

Disusun Oleh :

Kelompok VI

1. Haifa (G34090102)

2. Kurrataa’yun (G34090105)

3. Nurifah Muchti

4. Meita Farida

5. Dimas Adji P.

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

BOGOR

2010

Anatomi dan Morfologi Drosophila melanogaster

Drosophila dan Arthrophoda lainnya mempunyai kontruksi modular, yaitu suatu seri segmen yang teratur. Segmen ini menyusun tiga bagian tubuh utama, yaitu kepala, thoraks, dan abdomen seperti hewan simetris bilateral lainnya. Drosophila memiliki poros anterior dan posterior (kepala-ekor) dan poros dorsoventral (punggung-perut). Pada Drosophila, determinan sitoplasmik yang sudah ada di dalam telur member informasi posisional untuk penempatan kedua poros ini bahkan sebelum fertilisasi. Setelah fertilisasi, informasi dengan benar akhirnya akan memicu struktur yang khas dari setiap segmen.

Pada umumnya Drosophila melanogaster memiliki warna tubuh kuning kecokelatan dengan cincin berwarna hitam di tubuh bagian belakang. Ukuran tubuh Drosophila melanogaster berkisar antara 3-5 mm. Sayap Drosophila melanogaster cukup panjang dan transparan. Posisi sayapnya bermula dari thorax. Urat tepi sayap (costal vein)nya memiliki dua bagian yang terinterupsi dekat dengan tubuhnya. Sungut (arista)nya pada umumnya berbentuk bulu dan memiliki 7-12 percabangan. Crossvein posterior umumnya berbentuk lurus, tidak melengkung. Drosophila melanogaster memiliki mata majemuk berbentuk bulat agak ellips dan berwarna merah. Hewan ini juga memiliki mata oceli pada bagian atas kepalanya dengan ukuran relatif lebih kecil disbanding mata majemuk. Thoraxnya berbulu-bulu dengan warna dasar putih, sedankan abdomen bersegmen lima dan bergaris hitam.

Gambar 1 Anatomi Drosophila melanogaster

Klasifikasi Drosophila melanogaster

Kingdom	Animalia
Phyllum	Arthropoda
Kelas	Insecta
Ordo	Diptera
Famili	Drosophilidae
Genus	Drosophila
Spesies	Drosophila melanogaster

Sumber : Borror 1992.

Selain pengklasifikasian menurut Borror (1992), Wheeler (1981) telah mengklasifikasikan Drosophila melanogaster ke dalam sub ordo Cyclophorpha, yaitu pengelompokkan lalat yang pupanya terdapat kulit instar 3 dan memiliki jaw hooks. Selain itu, Drosophila melanogaster termasuk ke dalam seri Acaliptrata, yaitu imago yang menetas dari bagian anterior pupa.

Drosophila jantan dan betina memiliki ciri yang berbeda. Ukuran tubuh jantan lebih kecil dari betina. Pada Drosophila jantan, sayapnya pun lebih pendek dibandingkan sayap betina. Drosophila jantan memiliki sisir kelamin (sex comb) yang tidak dimiliki oleh betina. Hal yang paling memudahkan membedakan Drosophila jantan dan betina adalah, ujung abdomen jantan lebih tumpul, sementara ujung abdomen betina runcing dan tidak berwarna hitam.

Gambar 2. Perbedaan ciri Drosophila jantan dan betina.

Siklus Hidup Drosophila melanogaster

Metamorfosis pada Drosophila termasuk metamorfosis holometabola, yaitu metamorfosis sempurna. Tahapan metamorfosisnya dari telur - larva instar I – larva instar II – larva instar III – pupa – imago. Fase perkembangan Drosophila melanogaster dapat dilihat pada gambar di bawah ini :

Gambar 3. Siklus hidup Drosophila melanogaster

Perkembangan dimulai segera setelah terjadi fertilisasi yang terdiri dari dua periose. Pertama, periode embrionik di dalam telur pada saat ferlisasi sampai pada saat larva muda menetas dari telur. Hal tetsebut terjadi dalam waktu sekitar 24 jam. Pada saat seperti itu, larva tidak dapat berhenti untuk makan (Silvia 2003).

Menurut Silvia (2003), periode kedua adalah periode setelah menetas dari telur. Periode ini disebut dengan perkembangan postembrionik. Postembrionik dibagi menjadi tiga tahap, yaitu larva, pupa, dan imago (fase seksual dengan perkembangan pada sayap). Formasi lainnya pada perkembangan secara seksual terjadi pada saat dewasa. Telur Drosophila berbentuk benda kecil bulat panjang dan biasanya diletakkan di permukaan makanan. Betina dewasa mulai bertelur pada hari kedua setelah menjadi lalat dewasa dan meningkat hingga seminggu sampai betina meletakkan 50-75 telur perhari dan dapat mencapai 400-500 buah dalam 10 hari.

Telur Drosophila dilapisi oleh dua lapisan, yaitu selaput vitellin tipis yang mengelilingi sitoplasma dan suatu selaput tipis tapi kuat (korion) di bagian luar dan di anteriornya terdapat dua tangkai tipis. Korion memiliki kulit bagian luar yang keras dari telur tersebut (Borror 1992). Larva Drosophila berwarna putih, bersegmen, berbentuk seperti cacing dan menggali dengan mulut berwarna hitam di dekat kepala. Untuk pernapasan pada trakea, terdapat sepasang spirakel yang keduanya berada pada ujung anterior dan posterior (Silvia 2003).

Saat kutikula tidak lunak lagi, larva muda secara periodic berganti kulit untuk mencapai ukuran dewasa. Kutikula lama dibuang dan integument baru diperluas dengan kecepatan makan yang tinggi. Selama pergantian kulit, larva disebut instar. Instar pertama adalah larva sesudah menetas sampai pergantian kulit pertama. Indikasi instar adalah ukuran larva dan jumlah gigi pada mulut hitamnya. Sesudah pergantian kulit yang kedua, larva (instar ketiga) makan hingga siap untuk membentuk pupa. Pada tahap terakhir, larva instar ketiga merayap ke atas permukaan medium makanan ke tempat yang kering dan berhenti bergerak. Sehingga pada Drosophila, destruksi sel-sel larva terjadi pada proses pergantian kulit ‘molting’ yang berlangsung empat kali dengan tiga stadia instar : dari larva instar I ke instar II, dari larva instar II ke instar III, dari instar III ke pupa, dan dari pupa ke imago. Lama fase telur sekitar 19 jam, larva instar I sekitar 1 hari, larva instar 2 sekitar 1 hari, larva instar III sekitar 1 hari, prepupa sekitar 2 hari, dan pupa selama 3 hari. (Ashburner 1985).

Selama makan, larva membuat saluran-saluran di dalam medium. Jika terdapat banyak saluran makan pertumbuhbiakan dapat dikatakan berlangsung baik. Larva yang dewasa biasanya merayap naik pada dinding botol atau pada kertas tissue dalam botol. Di tempat tersebut larva akan melekatkan diri dengan cairan lem yang dihasilkan oleh kelenjar ludah dan kemudian membentuk pupa. Menurut Ashburner (1985), saat larva Drosophila membentuk cangkang pupa, tubuhnya memendek, kutikula menjadi keras dan berpigmen, tidak berkepala dan bersayap disebut larva instar 4. Formasi pupa ditandai dengan pembentukan kepala, bantalan sayap dan kaki. Puparium (bentuk terluar pupa) menggunakan kutikula pada instar ketiga. Pada stadium pupa ini, larva dalam keadaan tidak aktif, dan dalam keadaan ini juga larva berganti menjadi lalat dewasa.

Struktur dewasa tampak jelas selama periode pupa pada bagian kecil jaringan dorman yang sama seperti pada tahap embrio. Pembatasan jaringan preadult (sebelum dewasa) disebut anlagen. Fungsi utama dari pupa adalah untuk perkembangan luar dari anlagen ke bentuk dewasa (Silvi 2003). Dewasa pada Drosophila melanogaster dalam satu siklus hidupnya berusia sekitar 9 hari. Setelah keluar dari pupa, lalat buah warnanya masih puat dan sayapnya belum terbentang. Sementara itu, lalat betina akan kawin setelah berumur 8 jam dan akan menyimpan sperma dalam jumlah yang sangat banyak dari lalat buah jantan. Pada ujung anterior Drosophila terapat mikofili, yaitu tempat spermatozoa masuk ke dalam telur. Walaupun banyak sperma yang masuk ke dalam mikrofili, namun hanya satu sperma yang dapat berfertilisasi dengan pronuleus betina, sementara yang lainnya segera berabsorpsi dalam perkembangan jaringan embrio (Borror 1992).

Faktor-faktor yang mempengaruhi pertumbuhan pada siklus hidup Drosophila melanogaster diantaranya yaitu suhu lingkungan, ketersediaan makanan, tingkat kepadatan botol pemeliharaan, dan intensitas cahaya.

Drosophila melanogaster mengalami siklus selama 8-11 hari dalam kondisi ideal. Kondisi ideal yang dimaksu adalah suhu sekitar 25-28^oC. Pada suhu ini lalat akan mengalami satu putaran siklus secara optimal. Sedangkan pada suhu rendah atau sekitar 18^oC, waktu yang diperlukan untuk menyelesaikan siklus hidupnya relatif lebih lama dan lambat yaitu sekitar 18-20 hari. Pada suhu 30^oC, lalat dewasa yang tumbuh akan steril.

Ketersediaan makanan juga akan mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangbiakan Drosophila. Jika kekurangan makanan, jumlah telur yag dikeluarkan Drosophila betina akan menurun. Drosophila yang kekurangan makanan akan menghasilkan larva berukuran kecil. Larva ini mampu membentuk pupa berukuran kecil, namun seringkali gagal berkembang menjadi individu dewasa. Beberapa yang dapat menjadi dewasa dapat menghasilkan hnaya sedikit telur. Viabilitas dari telur-telur ini juga dipengaruhi oleh jenis dan jumlah makanan yang dimakan oleh larva betina (Shorrocks 1972).

Tingkat kepadatan di botol mempengaruhi pertumbuhan Drosophila. Botol medium sebaiknya diisi dengan medium buah yang cukup dan tidak terlalu padat. Selain itu, lalat buah yang dikembangbiakkan di dalam botol pun sebaiknya tidak terlalu banyak. Dalam kondisi ideal, yaitu tersedia cukup ruang (tidak terlalu padat), Drosophila melanogaster dewasa dapat hidup sampai kurang lebih 40 hari. Namun apabila kondisi botol medium terlalu padat akan menyebabkan menurunnya produksi telur dan meningkatnya jumlah kematian padfa individu dewasa. Drosophila melanogaster lebih menyukai cahaya remang-remang dan akan mengalami pertumbuhan yang lambat selama berada di tempat yang gelap.

Keuntungan Penggunaan Drosophila melanogaster sebagai Objek Penelitian

Orang pertama yang menggunakan lalat buah (Drosophila melanogaster) sebagai objek penelitian genetika adalah Thomas Hunt Morgan yang berhasil menemukan “pautan seks” dan “gen rekombinan”. Terdapat berbagai keuntungan sehingga Drosophila melanogaster banyak dijadikan objek untuk kajian-kajian genetik. Lalat buah mudah dipelihara dalam laboratorium karena makanannya sangat sederhana, yang membutuhkan sedikit ruangan dan tubuhnya pun cukup kuat. Pada temperatur kamar, lalat buah dapat menyelesaikan siklus hidupnya kurang lebih dalam 12 hari. Selain di alam jumlahnya sangat berlimpah dan mudah didapati, lalat buah dapat menghasilkan keturunan dalam jumlah yang besar setiap siklus reproduksi. Menurut Hartwell et al. (2004), genom Drosophila memiliki kemiripan 77% dengan genom pada manusia, hal ini menyebabkan Drosophila melanogaster sebagai model yang ideal untuk dipelajari. Jumlah kromosomnya relatif sedikit, yaitu 4 pasang dan memiliki “Giant Chromosome”. Kromosom ini terdapat di dalam sel-sel kelenjar ludah yang besarnya 100 kali lipat dari kromosom biasa, sehingga mudah diamati di bawah mikroskop cahaya. Lalat buah memiliki berbagai macam perbedaan sifat keturunan yang dapat dikenali dengan pembesaran lemah. Lalat buah ini memiliki beberapa jenis mutan (individu yang dihasilkan karena adanya mutasi) yang dapat diamati dengan perbesaran lemah pula. Selain itu, perkembangan dari siklus hidupnya mudah diamati karena terjadi di luar tubuhnya mulai telur, larva, pupa hingga menjadi dewasa (imago).

SIMPULAN

Tahapan fase pertumbuhan Drosophila melanogaster adalah holometabola, yaitu telur - larva instar I – larva instar II – larva instar III – prepupa – pupa – imago. Lama fase telur sekitar 19 jam, larva instar I sekitar 1 hari, larva instar 2 sekitar 1 hari, larva instar III sekitar 1 hari, prepupa sekitar 2 hari, dan pupa selama 3 hari. Lama siklus hidup Drosophila melanigaster sejak telur hingga menjadi imago adalah sekitar 10 hari. Lama perubahan dari telur menjadi imago bervariaso tergantung kondisi lingkungan termasuk suhu lingkungan, pencahayaan, kepadatan, dan ketersediaan makanan.

DAFTAR PUSTAKA

Ashburner Michael. 1989. Drosophila, A Laboratory Handbook. USA : Coldspring Harbor Laboratory Press.

Borror J.D. Triplehorn. 1992. Pengenalan Pengajaran Serangga. Yogyakarta : Gadjah Mada University Press.

Hartwell L.H., L. Hood, Reynolds Goldberg, Veres Silver. 2004. Genetics From Genes to Genoms 2^nd Ed. New Delhi : McGraw-Hill Publishing Company LTD.

Shorrocks B. 1972. Drosophila. London : Ginn & Company Limited.

Silvia Triana. 2003. Pengaruh Pemberian Berbagai Konsentrasi Formaldehida Terhadap Perkembangan Larva Drosophila. Bandung: Jurusan Biologi Universitas Padjadjaran.