KARAKTERISTIK REPRODUKSI BANDIKUT (Echymipera kalubu) JANTAN ANGELINA NOVITA TETHOOL

Transkripsi

1 KARAKTERISTIK REPRODUKSI BANDIKUT (Echymipera kalubu) JANTAN ANGELINA NOVITA TETHOOL SEKOLAH PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2011

2 PERNYATAAN MENGENAI TESIS DAN SUMBER INFORMASI Dengan ini Saya menyatakan bahwa tesis Karakteristik Reproduksi Bandikut (Echymipera kalubu) Jantan adalah karya saya sendiri dan belum diajukan dalam bentuk apapun kepada perguruan tinggi manapun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam daftar pustaka di bagian akhir tesis ini. Bogor, Oktober 2011 Angelina Novita Tethool NRP B

3 ABSTRACT ANGELINA NOVITA TETHOOL. Characteristic reproduction of males Bandicoot (Echymipera kalubu). Under direction of RADEN IIS ARIFIANTINI and SRIHADI AGUNGPRIYONO Bandicoot (Echymipera kalubu) is one of endemic species in Papua, which has various benefits for the people in Papua. The purpose of this research was to study male reproductive organs characteristics, the quality of cauda epididymal spermatozoa and spermatogenesis processes. This study used 21 males E. kalubu of three different stages of age. Sperm morphology was assessed by using Carbofuchsin (William s stain) and the stages of spermatogenesis was analized by using Periodic Acid Schiff (PAS) stain. The results showed that reproductive organs comprised of gonad (testis), accessory glands and penis. Testis were elipsoid in shape, the accessory glands consisted of prostat gland and Cowper gland, and the penis was bhipid. Epididymal sperm concentration and motility increased with sperm maturity. The length of sperm head, midpiece and principal piece were 2.91±0.40 μm, 13.99±0.87 μm and ±5.38 μm, respectively and the total length of spermatozoa was ±5.12 μm. Finally, E. kalubu had nine stages of spermatogenesis with ten step development of spermatids into spermatozoa. Key word: Bandicoot (Echymipera kalubu), spermatozoa, spermatogenesis

4 RINGKASAN ANGELINA NOVITA TETHOOL. Karakteristik Reproduksi Bandikut (Echymipera kalubu) Jantan. Dibimbing oleh RADEN IIS ARIFIANTINI dan SRIHADI AGUNGPRIYONO Bandikut (Echymipera kalubu) merupakan salah satu satwa endemik Papua yang saat ini statusnya masih sebagai hewan liar dan populasinya masih berlimpah pada habitat yang sesuai. Echymipera kalubu memiliki beberapa keunggulan, antara lain: memiliki laju reproduksi yang paling tinggi diantara semua marsupialia dengan jumlah anak perkelahiran 2-4 ekor, merupakan hewan marsupialia (berkantung) yang dagingnya dimanfaatkan sebagai sumber protein hewani serta memiliki nilai etno-zoologis (rambut, tulang dan anak bandikut umur 12 hari dipercaya berkhasiat untuk pengobatan) bagi masyarakat di Papua dan mempunyai struktur organ reproduksi yang unik, dimana saluran akhir alat reproduksi, saluran kencing dan pembuangan feces bermuara dalam satu saluran anus mirip kloaka pada unggas. Informasi mengenai status biologi reproduksi E. kalubu yang hidup liar di alam hingga saat ini belum banyak dilaporkan. Hal ini menyebabkan perlu dilakukan penelitian mengenai karakteristik dari organ reproduksi jantan, yang terdiri dari: morfologi organ kelamin, kualitas spermatozoa yang berasal dari epididimis serta gambaran spermatogenesis pada E. kalubu sebagai data dasar yang akan mendukung perkembangbiakan di penangkaran. Bandikut (E. kalubu) jantan yang digunakan sebanyak 21 ekor berasal dari kabupaten Manokwari. Penelitian terbagi menjadi tiga tahap, yaitu pengamatan karakteristik organ reproduksi, karakteristik spermatozoa asal epidimis (motilitas, konsentrasi dan morfologi spermatozoa) dan tahapan spermatogenesis. Data-data yang diperoleh kemudian dianalisis secara deskriptif dan variabel yang diukur adalah rata-rata yang didapat dari setiap variabel dengan menggunakan standar deviasi. Hasil yang diperoleh menunjukkan bahwa testis E. kalubu berada di luar abdomen dan terbungkus oleh skrotum yang tidak berpigmen dengan organ reproduksi terdiri atas testis, epididimis, vas deferens dan dua buah kelenjar asesoris (kelenjar prostat dan cowper) serta memiliki ciri khas pada glans penis yang berbentuk bhipid (bercabang) dan tidak memiliki kelenjar vesikularis. Motilitas dan konsentrasi spermatozoa asal kauda epididimis meningkat sejalan dengan peningkatan kedewasaan. Spermatozoa E. kalubu memiliki bentuk kepala yang kecil dan batas antara kepala dengan ekor tidak sejelas pada spermatozoa ternak pada umumnya. Panjang kepala spermatozoa 2,91±0,40 μm, midpiece 13,99±0,87 μm dan principal piece adalah 145,59±5,38 μm dengan panjang total adalah 162,51±5,12 μm. Bandikut (E. kalubu) memiliki sembilan tahapan spermatogenesis dengan sepuluh langkah transformasi (perkembangan) spermatid menjadi spermatozoa. Kata kunci: Bandikut (Echymipera kalubu), spermatozoa, spermatogenesis

5 Hak Cipta milik Institut Pertanian Bogor Tahun 2011 Hak Cipta dilindungi Undang-Undang 1. Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa atau mencantumkan atau menyebutkan sumber. a. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan, penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik, atau tinjauan suatu masalah. b. Pengutipan tersebut tidak merugikan kepentingan yang wajar IPB. 2. Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh Karya Tulis dalam bentuk apa pun tanpa izin IPB

6 KARAKTERISTIK REPRODUKSI BANDIKUT (Echymipera kalubu) JANTAN ANGELINA NOVITA TETHOOL Tesis sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister Sains pada Program Studi Biologi Reproduksi SEKOLAH PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2011

7 Penguji Luar Komisi pada Ujian Tesis: Prof. Dr. drh. Tuty L. Yusuf, M.Si

8 Judul Tesis : Karakteristik Reproduksi Bandikut (Echymipera kalubu) Jantan Nama : Angelina Novita Tethool NRP : B Disetujui Komisi Pembimbing Dr. Dra. R. Iis Arifiantini, M.Si Ketua drh. Srihadi Agungpriyono, Ph.D, PAVet (K) Anggota Diketahui Ketua Program Studi Biologi Reproduksi Dekan Sekolah Pascasarjana IPB Dr. drh. M. Agus Setiadi Dr. Ir. Dahrul Syah, M.Sc.Agr Tanggal Ujian: 20 Oktober 2011 Tanggal Lulus:

9 PRAKATA Puji syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Kuasa atas limpahan kasih, berkat dan anugerahnya sehingga penulis dapat menyelesaikan penulisan tesis yang berjudul Karakteristik Reproduksi Bandikut (Echymipera kalubu) Jantan. Penulis menyampaikan terima kasih dan penghargaan kepada Dr. Dra. R. Iis Arifiantini, M.Si dan drh. Srihadi Agungpriyono Ph.D, PAVet (K) selaku pembimbing, yang telah banyak memberikan arahan dan koreksi selama proses penyelesaian karya ilmiah ini. Ucapan terimakasih juga penulis sampaikan kepada Prof. Dr. drh. Tuty L. Yusuf, M.Si sebagai penguji luar komisi pada saat ujian tesis, Bapak Dr. drh. M. Agus Setiadi sebagai ketua Program studi serta seluruh staf pengajar Program studi Biologi Reproduksi atas segala ilmu yang diberikan selama ini, kepada Rektor, Dekan Fakultas Peternakan Perikanan dan Ilmu Kelautan Universitas Negeri Papua yang telah memberikan kesempatan tugas belajar, kepada Departemen Pendidikan Nasional (DITJEN DIKTI) atas bantuan beasiswa sehingga penulis dapat menyelesaikan studi pada program Pascasarjana di IPB. Ucapan terima kasih penulis sampaikan pula kepada Ibu Dr. drh. Savitri Novelina, drh. Sri Wahyuni, M.Si, mas Rudi, teman-teman KRP 2009 (Arie, mas Fitra, mas Ibnu, P Ullum, P Mazda, P Riky, P Herry, Bu Sri dan Bu Nur), rekan-rekan Lab. Fisiologi dan Reproduksi FPPK UNIPA (P Jen, P Priyo, P Irba dan K Uni) serta rekan-rekan yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu atas bantuan dan saran-sarannya. Kepada Papa, Mama, Kakak-kakak, Adik-adik di Manokwari, Ibu mertua, kakak dan adik di Manado terima kasih atas dukungan moril dan doa selama ini. Ucapan terima kasih juga Penulis sampaikan kepada suami tercinta Luky Sembel dan anak tersayang Nicky Fidelis Adrie Sembel atas semangat, perhatian, pengertian dan kasih sayangnya selama ini. Penulis menyadari bahwa karya ilmiah ini masih jauh dari sempurna, oleh karena itu kritik dan saran sangat diharapkan. Akhirnya penulis berharap semoga Tesis ini dapat digunakan bagi perkembangan ilmu pengetahuan. Bogor, Oktober 2011 Angelina N. Tethool

10 RIWAYAT HIDUP Penulis dilahirkan di Manokwari Papua Barat pada tanggal 30 November 1980 dari ayah Johannes Tethool dan ibu Susana Jamlaay. Penulis merupakan anak ketiga dari lima bersaudara. Pendidikan sarjana ditempuh di Program Studi Produksi Ternak Fakultas Peternakan Perikanan dan Ilmu Kelautan Universitas Negeri Papua dan lulus tahun Penulis bekerja sebagai tenaga pengajar di Universitas Negeri Papua sejak tahun 2005 sampai sekarang. Penulis melanjutkan ke Program Magister Sains pada Program Studi Biologi Reproduksi Fakultas Kedokteran Hewan Institut Pertanian Bogor tahun 2009 dengan Beasiswa BPPS Departemen Pendidikan Nasional Republik Indonesia.

11 DAFTAR ISI DAFTAR ISI... DAFTAR TABEL... DAFTAR GAMBAR... Halaman PENDAHULUAN Latar Belakang... 1 Tujuan... 3 Manfaat... 4 TINJAUAN PUSTAKA Sistematika dan Penyebaran Bandikut... 5 Anatomi dan Morfologi Organ Reproduksi Jantan... 7 Morfologi Spermatozoa... 9 Spermatogenesis dan Tahapan Tubuli Seminiferi Parameter Kualitas Spermatozoa BAHAN DAN METODE Tempat dan Waktu Metode Penelitian Karakteristik Organ Reproduksi Karakteristik Spermatozoa Asal Epididimis Tahapan Spermatogenesis Analisis Data HASIL DAN PEMBAHASAN Organ Reproduksi Echymipera kalubu Jantan Testis Epididimis Vas deferens Kelenjar Asesoris Organ Kopulatoris Karakteristik Spermatozoa Asal Epididimis Motilitas Spermatozoa Konsentrasi Spermatozoa Morfologi dan Morfometri Spermatozoa Tahapan Spermatogenesis KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan Saran DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN xix xx xxi

12 DAFTAR TABEL Halaman 1. Dimensi Prostat pada Beberapa Spesies Marsupial Morfometri Organ Reproduksi Echymipera kalubu Jantan Motilitas (%) dan Konsentrasi (x10 6 /ml) Spermatozoa Echymipera kalubu yang Dikoleksi dari Kauda Epididimis Tingkat Abnormalitas Spermatozoa E. kalubu (%) Frekuensi Tahapan Spermatogenesis E. kalubu (%)... 39

13 DAFTAR GAMBAR Halaman 1. Echymipera kalubu Jantan Saluran Reproduksi Tammar wallaby (Macropus eugenii) Jantan Penampakan Ventral Saluran Reproduksi Bandikut (Isoodon Macrourus) Jantan Struktur Spermatozoa pada Mamalia Tahapan Fase Spermiogenesis Proses Spermatogenesis pada Mamalia Perkembangan Sel-Sel Germinal pada Tahapan Spermatogenesis Tikus Testis dan Penis Echymipera kalubu Organ Reproduksi E. kalubu Jantan Kelenjar Prostat Kelenjar Cowper Grafik Motilitas Spermatozoa E. kalubu yang Dikoleksi dari Kauda Epididimis (%) Grafik Konsentrasi Spermatozoa E. kalubu yang Dikoleksi dari Kauda Epididimis (x10 6 /ml) Spermatozoa Normal E. kalubu Morfologi Spermatozoa Abnormal E. kalubu Grafik Persentase Abnormalitas Spermatozoa E. kalubu Tahapan Siklus Tubuli Seminiferi pada Spermatogenesis E. kalubu (I-IX) Sembilan Tahapan Morfologi Siklus Tubuli Seminiferi E. kalubu Grafik Frekuensi Tahapan Spermatogenesis E. kalubu (%)... 40

14 PENDAHULUAN Latar Belakang Bandikut (Echymipera kalubu) merupakan salah satu satwa endemik Papua yang saat ini statusnya masih sebagai hewan liar dan populasinya masih berlimpah pada habitat yang sesuai (Leary et al. 2008). Satwa ini tergolong Ordo Peramelemorphia dengan Famili Peramelidae dan Peroryctidae. Famili Peramelidae banyak terdapat di Australia, sedangkan Famili Peroryctidae terutama genus Echymipera banyak ditemukan pada daerah New Guinea termasuk Papua (Gordon & Hulberth 1989). Hewan ini merupakan hewan berkantung (Marsupialia) yang memiliki sifat nokturnal, soliter dan omnivora (Menzies 1991). Bandikut memiliki laju reproduksi yang paling tinggi diantara semua marsupialia dengan jumlah anak perkelahiran 2-4 ekor dan frekuensi beranak sebanyak 5-6 kali dalam setahun (Petocz 1994). Bandikut adalah hewan marsupialia (berkantung) yang dimanfaatkan sebagai sumber protein hewani dan memiliki nilai etno-zoologis (rambut, tulang dan anak Bandikut umur 12 hari dipercaya berkhasiat untuk pengobatan) bagi masyarakat Papua (Warsono 2009). Penggunaan Bandikut sebagai model dalam penelitian hewan marsupial perlu mendapat perhatian mengingat hewan ini memiliki ukuran tubuh yang kecil sehingga memudahkan dalam penanganan, ekonomis dalam menggunakan bahan coba, lebih efisien dalam pemakaian ruang dan mudah untuk melakukan percobaan ulang karena statusnya yang masih melimpah pada habitat aslinya. Satwa ini memiliki struktur organ reproduksi yang unik, dimana saluran akhir alat reproduksi, saluran kencing dan saluran pembuangan kotoran bermuara dalam satu saluran anus mirip kloaka pada unggas (Warsono 2009). Pemanfaatan satwa liar secara umum yang berasal dari alam, nantinya dapat menyebabkan menurunnya jumlah populasi sehingga perlu adanya suatu upaya penanganan yang mengarah pada kegiatan konservasi. Konservasi merupakan upaya yang umumnya bertujuan untuk melestarikan dan melindungi keanekaragaman genetika, species atau jenis dan untuk memanfaatkannya bagi kepentingan manusia. Konservasi secara in situ dan ex situ merupakan kegiatan yang saat ini banyak dilakukan terhadap satwa liar. Informasi tentang status

15 2 biologi reproduksi dari satwa liar sangat penting untuk pelaksanaan kegiatan konservasi ex situ. Salah satu aspek dalam biologi reproduksi satwa liar adalah pengetahuan tentang anatomi dan fisiologi dari organ reproduksi baik jantan maupun betina, yang dapat digunakan untuk proses pembudidayaan, perkembangbiakkan, serta bahan penentu kebijakan dalam pengelolaan kehidupan satwa di penangkaran. Proses pembudidayaan Bandikut (E. kalubu) sebagai salah satu satwa harapan untuk dijadikan sumber protein hewani (ternak pedaging) diperlukan beberapa tahapan pengkajian. Komponen yang perlu diteliti meliputi jenis pakan, tingkah laku, habitat yang disenangi, upaya untuk mengubah pakan alami, daya adaptasi selama proses budidaya serta faktor reproduksi yang merupakan faktor penentu dalam keberhasilan budidaya (Warsono 2009). Faktor-faktor ini merupakan dasar yang dapat dijadikan sebagai acuan dalam mengoptimalkan produktivitas serta usaha domestikasi Bandikut (E. kalubu). Keberhasilan budidaya sangat dipengaruhi oleh aspek fisiologi organ reproduksi. Organ reproduksi hewan jantan berkaitan dengan tingkat fertilitas yang dapat diketahui dengan melihat kondisi semen dan spermatozoa. Informasi mengenai kualitas spermatozoa juga dapat digunakan sebagai dasar dalam upaya preservasi maupun kriopreservasi. Spermatozoa dapat dikoleksi dari epididimis ternak atau hewan dan dapat dimanfaatkan dalam prosedur teknologi reproduksi. Menurut Hafez dan Hafez (2000) pada fertilisasi in vitro (IVF) spermatozoa yang berasal dari kauda epididimis telah memiliki motilitas dan kemampuan membuahi oosit yang sama baiknya dengan spermatozoa hasil ejakulasi. Beberapa upaya telah dilakukan untuk memanfaatkan spermatozoa epididimis satwa liar diantaranya pada Petaurus breviceps papuanus T. (Suarni & Ermayanti 2009), Iberian red deer (Cervus elaphus hispanicus) (Santoz et al. 2006), Elan (Taurotragus oryx) (Bisset & Bernard 2010), Kucing (Cocchia et al. 2009). Informasi tentang reproduksi hewan jantan secara khusus mengenai dinamika spermatogenesis merupakan hal mendasar yang dapat digunakan untuk mencegah spesies dari kepunahan serta meningkatkan program pemuliaan pada spesies tertentu secara alami maupun buatan (Comizzoli et al. 2000). Spermatogenesis merupakan proses pembentukan spermatozoa yang diawali

16 3 dengan proliferasi secara mitosis spermatogonium dan kemudian spermiogenesis dimana spermatid haploid akan berkembang menjadi spermatozoa (Almeida et al. 2006). Aktivitas spermatogenesis dapat diamati secara morfologi melalui sediaan histologi, melalui pendeteksian imunohistokimia (keberadaan hormon steroid di jaringan testis) dan histokimia (keberadaan ikatan lektin). Tehnik-tehnik ini dapat digunakan untuk mengetahui dan menduga proses-proses spermatogenesis yang terjadi di dalam tubuli seminiferi. Berbagai penelitian terkait reproduksi Bandikut di Australia telah banyak dilakukan diantaranya meliputi reproduksi Northen Brown Bandicoot (Isoodon macrourus) (Vernes & Pope 2009), ritme aktivitas dari Southern Brown Bandicoot (Isoodon obelus) di penangkaran (Larcombe 2003), fisiologi reproduksi Bilby betina (Macrotis lagotis Thylacomidae) (Ballantyne et al. 2009), pengaruh perubahan musim pada saluran reproduksi Bandikut jantan (Isoodon macrourus) (Thodunter & Gemmel 1987) dan kebiasaan Bandikut menggali sebagai suatu upaya adaptasi lingkungan (Long 2009). Saat ini penelitian mengenai Bandikut yang tersebar di daerah Papua belum banyak dilaporkan, beberapa penelitian yang telah dilakukan meliputi sifat biologis dan karkas daging Bandikut (Warsono 2009) serta tingkah laku harian Bandikut di penangkaran (Manufandu 2000). Sehubungan dengan hal tersebut, perlu dilakukan suatu penelitian untuk memperoleh informasi mengenai karakteristik reproduksi Bandikut (E. kalubu) jantan sebagai upaya untuk mendapatkan informasi tentang status biologi reproduksi yang dimiliki pada spesies ini. Tujuan Penelitian ini dilaksanakan dengan tujuan: 1. Mempelajari karakteristik organ reproduksi Bandikut (E. kalubu) jantan. 2. Mempelajari kualitas spermatozoa Bandikut (E. kalubu) asal kauda epididimis. 3. Mempelajari tahapan spermatogenesis Bandikut (E. kalubu).

17 4 Manfaat Hasil penelitian ini berguna sebagai data dasar dan informasi yang penting dalam upaya perkembangbiakkan dan preservasi sumber genetik Bandikut (E. kalubu) untuk menunjang upaya konservasi yang akan dilakukan pada spesies ini.

18 TINJAUAN PUSTAKA Sistematika dan Penyebaran Bandikut Sistematika zoologis Bandikut adalah sebagai berikut (Petocz 1994) (Gambar 1): Kingdom : Animalia Phylum : Chordata Subphylum : Vertebrata Class : Mammalia Infraclass : Methatheria Superordo : Marsupialia Ordo : Peramelemorphia Famili : Peroryctidae Genus : Echymipera Species : Echymipera kalubu Gambar 1 Echymipera kalubu jantan Bandikut memiliki ordo yang dibedakan dalam dua famili, yaitu Peramelidae (bandicoots and bilbies) memiliki empat genus, sepuluh spesies, dan Peroryctidae (Peroryctid bandicoots) mempunyai empat genus dan sebelas spesies (Lindenmayer 1997). Famili Peramelidae banyak terdapat di Australia,

19 6 sedangkan famili Peroryctidae terutama genus Echymipera banyak ditemukan di kepulauan Maluku dan New Guinea (Menzies 1991). Daratan New Guinea memiliki tiga genus (Peroryctes, Microperoryctes dan Rhynchomeles) dengan sebelas spesies merupakan endemik dan genus Echymipera yang merupakan pusat genus di New Guinea dengan empat spesies dan satu spesies diantaranya meluas sampai di bagian utara Australia. Genus lain (Isodoon) merupakan pusat genus di Australia dengan satu spesies juga penyebarannya meluas sampai ke New Guinea bagian selatan (Graeme & Maynes 1990). Bandikut merupakan hewan nokturnal, soliter dan omnivora. Jumlah spesies Bandikut di dunia adalah sebanyak 21 spesies, sebagian besar hanya ditemukan di New Guinea dan sedikit di pesisir utara dan timur Australia. Secara umum daerah penyebaran Bandikut dari ketinggian meter dari permukaan laut pada habitat padang rumput alam, alang-alang, hutan terbuka, hutan hujan dataran rendah, hutan lebat, hutan lumut dan areal pepohonan (Menzies 1991). Echymipera kalubu dikenal juga sebagai bandikut kepala hitam. Bagian kepala berwarna kehitaman dan memiliki warna yang lebih terang pada bagian tenggorokan dan pipi. Bandikut jenis ini mempunyai ciri rambut yang tajam, bagian punggung kehitaman dengan sejumlah variasi kuning kecoklatan sampai leher. Warna rambut coklat muda pada bagian ventral dan coklat gelap kehitaman dengan ujung lebih pucat. Moncong agak panjang, telinga ekor dan kaki pendek serta memiliki empat pasang gigi seri (Graeme & Maynes 1990). Telapak kaki belakang berwarna hitam dan tidak terlalu berkembang dengan sempurna dibanding Echymipera pada umumnya. Bobot badan jantan lebih besar daripada betina dengan kisaran g untuk jantan dan g untuk betina (Warsono 2009). Spesies ini merupakan bentuk fauna peralihan antara Australia Utara dan New Guinea. Populasinya tersebar luas di dataran rendah pada habitat hutan tertutup, hutan terbuka, padang rumput dan semak belukar yang lebih kering di pulau Waigeo, Biak dan Yapen serta bagian utara, timur, Manokwari, Merauke dan selatan New Guinea dengan ketinggian 1550 m dari permukaan laut (Gordon et al. 1990; Warsono 2009; Yohanita 2009).

20 7 Anatomi dan Morfologi Organ Reproduksi Jantan Sistem reproduksi hewan jantan secara umum terdiri atas sepasang testis, vas deferens, epididimis, kelenjar asesoris dan penis. Marsupial jantan memiliki saluran reproduksi yang terdiri atas testis, epididimis, vas deferens, kelenjar prostat, kelenjar Cowper, penis dan glans penis yang berbentuk bhipid atau tunggal (Renfree 1993). Bagian-bagian organ reproduksi marsupial jantan dapat dilihat pada Gambar 2. Gambar 2 Saluran reproduksi Tammar Wallaby jantan (Macropus eugenii) (Sumber: Renfree 1993). Testis merupakan organ reproduksi primer tempat dihasilkannya spermatozoa yang akan membuahi oosit pada hewan betina sewaktu terjadi perkawinan dan fertilisasi. Testis mengandung lobuli testis yang membentuk saluran-saluran kecil yang disebut tubuli seminiferi tempat berlangsungnya proses spermatogenesis. Pada bagian mediastinum testis, tubuli bergabung membentuk rete testis kemudian melalui duktus eferens dihubungkan dengan bagian kepala epididimis (kaput epididimis). Epididimis merupakan suatu struktur memanjang yang bertaut rapat dengan testis. Epididimis terbagi menjadi tiga bagian, yaitu kaput epididimis (kepala) membentuk suatu penonjolan yang dimulai pada ujung proximal testis

21 8 yang berfungsi dalam penyerapan cairan, korpus epididimis (badan) berada pada bagian tengah yang berfungsi dalam pematangan spermatozoa dan kauda epididimis (ekor) berada pada ujung distal dari testis yang berfungsi sebagai tempat penyimpanan spermatozoa (Biscoe & Renfree 1987). Kauda epididimis merupakan tempat penyimpanan spermatozoa dan mengandung sekitar 75% total spermatozoa epididimis (Hafez 2000). Kelenjar prostat merupakan kelenjar yang tidak berpasangan dan mengelilingi pelvis uretra. Kelenjar ini menghasilkan sekresi alkalin yang memberikan bau khas pada cairan semen serta berfungsi mensekresikan cairan untuk membersihkan dan menetralisir uretra dari bekas urine dan kotoran-kotoran lain sebelum ejakulasi. Kelenjar Cowper merupakan sepasang kelenjar kecil yang terletak pada tiap sisi pelvis uretra. Penis merupakan organ kopulatoris dan berfungsi sebagai tempat pengeluaran urine dan deposisi semen ke dalam saluran reproduksi betina. Penis mamalia memiliki tiga bagian cekungan yang terdapat pada sekitar penile uretra (Hafez 2000). Skrotum merupakan suatu kantong yang berfungsi untuk melindungi testis dan epididimis serta mempertahankan suhu yang lebih rendah daripada suhu badan yang diperlukan untuk proses spermatogenesis. Pada Eastern barred bandicoot testes berada di luar dan dibungkus dengan skrotum. Perkembangan terjadi pada kelenjar-kelenjar asesoris, seperti kelenjar prostat yang berada subkutan dan terletak pada anterior kloaka (Gambar 3). Penis pada hewan ini berbentuk S dan berakhir pada glans penis yang berbentuk bhipid. Glans penis yang berbentuk bhipid kemungkinan berhubungan dengan bentuk vagina marsupial yang terdiri atas dua bagian, yaitu dua lateral vagina dan median vagina (Biscoe & Renfree 1987). Selanjutnya kantung kencing yang dimiliki hewan ini terletak pada bagian dorsal prostat (Seebeck 2001). Echymipera kalubu jantan ditandai dengan adanya dua buah testes yang terbungkus dalam skrotum menggantung keluar abdomen sekitar tiga cm dari anus. Saluran akhir alat reproduksi, saluran kencing dan saluran pembuangan kotoran bermuara dalam satu saluran anus mirip kloaka pada unggas (Warsono 2009).

22 9 A Gambar 3 Penampakan ventral saluran reproduksi Bandikut (Isoodon macrourus) jantan (A) selama musim tidak kawin (B) selama musim kawin. B: Bladder, P: Prostat, V: Vas deferens, M: Membranous urethra, T: Testis, E: Epididimis (Sumber: Thodunter & Gemmel 1987). Morfologi Spermatozoa Spermatozoa memiliki dua bagian utama yaitu kepala yang mengandung inti (nukleus) dan ekor (flagellum) (Gambar 4). B Bagian ekor terdiri atas leher (neck piece), badan (middle piece), ekor utama (principal piece) dan ujung ekor (end piece). Gambar 4 Struktur spermatozoa pada mamalia. a. Spermatozoa tikus. b. Spermatozoa manusia. H: Kepala, Ne: Leher, MP-EP: Ekor (MP: Middle piece, PP: Principal piece, EP: End piece) (Sumber: Toshimori 2009). Struktur kepala Kepala spermatozoa berfungsi sebagai pembawa dan menjaga DNA hingga terjadinya fertilisasi. Bagian kepala spermatozoa terdiri atas daerah anterior yang terdapat akrosom dan daerah posterior yang terdapat selubung post

23 10 akrosom. Pembentukan akrosom terjadi pada tahap spermiogenesis dari proses spermatogenesis. Fase spermiogenesis terdiri atas fase golgi, fase cap (tudung), fase akrosomal dan fase pematangan atau maturasi (Senger 2005) (Gambar 5). Akrosom adalah derivat dari apparatus golgi yang terbentuk sepanjang tahap awal spermatogenesis. Akrosom spermatozoa berfungsi dalam menginisiasi reaksi fisikokimia pada saat fertilisasi dan mengandung glikoprotein yang disekresikan oleh retikulum endoplasma serta apparatus golgi, termasuk enzimenzim yang digunakan pada waktu penetrasi spermatozoa. Pembentukan akrosom terjadi pada tahap spermiogenesis dari spermatogenesis. Fase spermiogenesis terdiri atas empat tahap (Gambar 6), yaitu: Fase Golgi Fase golgi merupakan tahap pertama dari pembentukan akrosom. Pada tahap ini terbentuk granula proakrosomal pada gelembung golgi yang kemudian bergabung membentuk butir akrosom tunggal dalam gelembung akrosomal. Sentriol proksimal akan bergerak dari sitoplasma ke dasar nukleus yang nantinya akan menjadi leher antara kepala dan ekor. Sentriol distal berkembang menjadi aksonema (flagella di ekor). Fase Cap (Tudung) Terjadi pergerakan butir akrosom ke arah anterior. Butir-butir akrosom akan memipih yang disebut inner dan outer akrosom serta terdapat membran. Ekor akan terbentuk dari sentriol distal. Spermatid akan bergerak ke arah lumen tubuli seminiferi. Fase akrosomal Akrosom kemudian akan berkembang menutup duapertiga area kepala. Kepala dan sitoplasma akan memanjang dan inti akan mengalami kondensasi. Terdapat mikrotubulus dari selubung yang akan menjadi postnuclear cap. Spermatid tertanam di sel sertoli dengan ekor yang menuju lumen tubuli.

24 11 A B C Gambar 5 Tahapan fase spermiogenesis. A. Fase golgi, B. Fase cap (tudung), C. Fase akrosomal, D. Fase pematangan (maturation) (Sumber: Senger 2005). Fase pematangan (maturation) Spermatid akan memanjang dan akan dilepaskan ke lumen dan sisa sitoplasma akan bergerak ke arah posterior. D Mitokondria akan mengelilingi flagella dari dasar inti sampai dengan sepertiga dari ekor. Granul kromatin yang berkondensasi akan diganti dengan protamin di dalam inti. Struktur Ekor Bagian ekor terdiri atas leher (neck piece), badan ekor (middle piece), ekor utama (principal piece) dan ujung ekor (end piece). Leher (neck piece) merupakan bagian yang paling pendek dan terletak antara kepala dan leher. Badan ekor (middle piece) merupakan bagian dari ujung bagian bawah leher hingga annulus (struktur pita yang melingkar antara bagian badan dan ekor utama). Ekor utama (principal piece) merupakan bagian terpanjang dari flagella mulai dari annulus hingga ujung atas dari bagian ujung ekor. Ujung ekor (end piece) merupakan bagian akhir dari ekor, bagian ini diawali dari berakhirnya selubung serabut (Garner & Hafez 2000).

25 12 Leher (connecting piece) Leher adalah bagian terpendek dan terletak antara kepala dan ekor. Bagian utama adalah kapitulum yang merupakan bagian berkolom dan dan memiliki struktur serabut yang pekat. Pada bagian yang berkolom terdapat sentriol proksimal, dimana sentriol ini berperan dalam pembentukan aksonema selama spermiogenesis. Pada spermatozoa dewasa fungsi sentriol ini belum diketahui. Badan (midpiece) Bagian ini dimulai dari ujung bawah bagian leher hingga annulus (struktur pita yang melingkar antara bagian badan dan ekor utama). Ciri dari bagian ini adalah adanya mitokondria yang tersusun heliks sebagai sumber energi untuk pergerakan spermatozoa dan selubung mitokondria. Membran mitokondria sangat stabil dan tahan terhadap tekanan selama pergerakan flagella. Ekor utama (principal piece) Ekor utama adalah bagian terpanjang dari flagella yang dimulai dari annulus hingga ujung atas bagian ujung ekor. Pada bagian ini terdapat selubung serabut, struktur skeletal yang mengelilingi aksonema dan serabut tebal. Fungsi selubung serabut mirip dengan serabut tebal yaitu untuk mengontrol pergerakan flagella. Ujung ekor (endpiece) Bagian ini merupakan bagian akhir dari ekor, dimana bagian ini diawali dari berakhirnya selubung serabut. Ujung ekor merupakan tempat berakhirnya elemen aksonema yang ditandai dengan adanya mikrotubul subunit A tanpa dyenin dan ketiadaan mikrotubul subunit B. Spermatogenesis dan Tahapan Tubuli Seminiferi Spermatogenesis merupakan proses pembentukan spermatozoa yang diawali terbentuknya spermatogonia yakni sel germinal di dalam tubuli seminiferi. Spermatogenesis terjadi dalam struktur ekstensif tubuli seminiferi dari testis. Tubuli seminiferi dilapisi oleh epitel seminiferi dan mengandung cairan lumen, dimana spermatozoa dilepaskan sepenuhnya terbentuk. Epitel seminiferi terdiri dari dua tipe sel dasar, yaitu somatik dan sel-sel germinal. Germinal sel

26 13 ditemukan pada tahapan yang berbeda dari dasar tubuli hingga lumen dan dikelilingi oleh sitoplasma dari sel somatik dan sel Sertoli (Hess 1999). Gambar 6 Proses spermatogenesis pada mamalia (Sumber: Anonim 2010). Spermatogenesis terbagi atas tiga fase, yaitu fase proliferasi, meiosis dan spermiogenesis (Hess 1999; Senger 2005; Dreef et al. 2007). Fase proliferasi merupakan fase pertama, dimana spermatogonium adalah sel yang paling matang dan terletak di sepanjang dasar epitel seminiferi. Pada tahap mitosis, spermatogonia yang berkumpul di membran basalis (spermatogonia tipe A) membelah empat kali untuk membentuk 16 sel yang selanjutnya disebut spermatogonia tipe B. Spermatogonia B merupakan tahap terakhir pada pembelahan secara mitosis. Tahap ini menghasilkan sel untuk memasuki fase kedua, yaitu spermatosit preleptotene yang akan bergerak menjauhi dasar tubuli seminiferi dan mendekati sertoli junction (Gambar 7) (Hess 1999). Fase meiosis terjadi proses reduction-division, yang merupakan mekanisme biologis dimana sebuah sel germinal tunggal dapat meningkatkan kandungan DNA-nya, kemudian membagi dua kali untuk menghasilkan empat sel

27 14 germinal individu yang mengandung untai tunggal setiap kromosom atau setengah jumlah kromosom yang biasanya ditemukan dalam sel-sel tubuh (Hess 1999). Tahap pembelahan meiosis, terjadi sintesis DNA serta pembelahan spermatosit primer yang mengandung 23 pasang kromosom menjadi spermatosit sekunder yang mengandung 23 pasang kromosom. Spermatosit ini akan mengalami pembelahan meiosis kedua untuk memproduksi spermatid dengan jumlah kromosom 23. Proses meiosis diperpanjang selama jangka waktu yang panjang, karena itu spermatosit ditemukan di setiap tahap spermatogenesis dan dua jenis spermatosit yang berbeda dapat diamati dalam beberapa tahap (Gambar 7). Tahap spermiogenesis merupakan tahap dimana setiap spermatid dibentuk kembali secara fisik oleh sel sertoli dengan menghilangkan beberapa sitoplasma; mengatur kembali bahan kromatin dari inti spermatid untuk membentuk satu kepala yang padat dan megumpulkan sisa sitoplasma dan membran sel pada salah satu ujung dari sel untuk membentuk ekor (Gambar 6). Fase spermiogenesis terdiri dari tiga tahapan secara umum, yaitu: inti memanjang dan kromosom berkondensasi, aparatus golgi menghasilkan lisosom seperti granul dan sel membentuk ekor panjang yang dilapisi mitokondria (Hess 1999). Epitel tubuli seminiferi dari marsupial terdiri atas lapisan-lapisan germinal sel dan sel-sel Sertoli (Biscoe & Renfree 1987). Lebih lanjut dikatakan bahwa siklus di dalam tubuli seminiferi dapat dikelompokkan berdasarkan tahapan spermatogenesis yang berlangsung di dalam tubuli seminiferi pada testis. Lapisan epitel tubuli seminiferi testis terdiri atas spermatogonia, spermatosit dan spermatid. Pada proses spermatogenesis terjadi proses diferensiasi spermatogonia (diploid) menjadi spermatozoa (haploid). Pembentukan spermatozoa dari spermatogonia terjadi melalui beberapa tahapan tertentu yang ditandai dengan perubahan sel-sel spermatogenik (Biscoe & Renfree 1987). Proses spermatogenesis merupakan proses yang dikendalikan oleh susunan syaraf pusat, melalui poros hipotalamus-hipofisis dan juga secara lokal pada testis. Kelenjar hipofisis anterior mensekresikan hormon gonadotropin Follicle Stimulating Hormone (FSH) dan Luteinizing Hormone (LH) di bawah pengaruh GnRH dimana FSH mempunyai peranan terhadap perkembangan sel-sel sertoli, sedangkan LH berperan terhadap sel-sel Leydig dalam memproduksi dan

28 15 mensekresikan testosterone. Testosterone yang dihasilkan akan berdifusi ke tubuli seminiferi untuk mengatur spermatogenesis dan bertugas memelihara selsel Sertoli. Sel sertoli merupakan sel pemelihara sel-sel spermatogenik (Senger 2005). Gambar 7 Perkembangan sel-sel germinal pada tahapan spermatogenesis tikus (Sumber: Dreef 1999). Parameter Kualitas Spermatozoa Evaluasi yang dilakukan untuk mengetahui kualitas spermatozoa meliputi evaluasi makroskopis dan mikroskopis. Evaluasi makroskopis meliputi volume semen, warna, konsistensi (kekentalan) dan ph (derajat keasaman). Evaluasi mikroskopis meliputi gerakan massa, motilitas, konsentrasi, morfologi dan abnormalitas spermatozoa. Volume semen bagi setiap individu bervariasi tergantung pada perbedaan umur, bangsa, nutrisi, libido dan kondisi dari individu itu sendiri. Warna semen umumnya berkaitan erat dengan konsentrasi dan konsistensi. Semakin tinggi konsentrasi spermatozoa dapat mengakibatkan meningkatnya konsistensi dan kepekaan warna semen.

29 16 ph (derajat keasaman) dapat mempengaruhi daya tahan spermatozoa. Semakin rendah atau semakin tinggi dari ph normal dapat menyebabkan kematian spermatozoa. ph semen normal bervariasi antara dengan rata-rata Variasi ph semen kemungkinan dipengaruhi oleh konsentrasi asam laktat yang dihasilkan dalam proses akhir metabolisme. Metabolisme spermatozoa dalam keadaan anaerobik akan menghasilkan asam laktat yang tertimbun dan meningkatkan atau menurunkan derajat keasaman. Konsentrasi spermatozoa penting untuk diketahui karena hal ini sebagai kriteria penentu kualitas semen. Derajat kekeruhan spermatozoa ditentukan oleh konsentrasi spermatozoa. Semakin banyak konsentrasi spermatozoa menyebabkan semakin keruh warna semennya. Motilitas atau daya gerak spermatozoa ditentukan setelah melakukan penampungan semen. Faktor yang mempengaruhi motilitas spermatozoa terbagi menjadi dua, yaitu faktor endogen yang meliputi umur sperma, maturasi sperma, penyimpanan energi (ATP), agen aktif dan faktor eksogen yang meliputi biofisik dan fisiologi, cairan suspensi dan adanya rangsangan hambatan (Ax et al. 2000). Pengamatan motilitas spermatozoa dapat dilakukan menggunakan mikroskop dengan lensa objektif 40X pada ulasan semen di atas objek glass yang ditutup cover glass. Motilitas spermatozoa berperan dalam penentuan kualitas semen karena akan berkaitan erat dengan kemampuan spermatozoa dalam melakukan aktivitas fertilisasi. Gerakan merupakan cerminan dari motilitas spermatozoa. Semakin aktif dan semakin banyak bergerak ke depan maka nilai dari gerakan tersebut semakin baik. Gerakan individu yang progresif akan menyebabkan spermatozoa menjadi semakin cepat bertemu dengan ovum. Gerak melingkar atau mundur yang terjadi pada spermatozoa menunjukkan bahwa terjadi cold shock, penurunan suhu secara mendadak, panas yang berlebihan, adanya bahan-bahan kimia dan benda asing. Secara morfologi abnormalitas spermatozoa dikategorikan menjadi abnormalitas primer (berkaitan dengan kepala sperma dan akrosom), sekunder (berkaitan dengan keberadaan droplet pada bagian tengah ekor) dan tersier (berkaitan dengan kerusakan ekor) (Ax et al. 2000). Barham dan Pennington (2009) membagi abnormalitas atas abnormalitas primer dan abnormalitas

30 17 sekunder. Abnormalitas primer merupakan bentuk-bentuk perubahan yang terjadi pada proses spermatogenesis di dalam tubuli seminiferi. Bentuk-bentuk abnormalitas ini antara lain kepala yang terlampau besar (macrocephalus) dan kecil (microcephalus), kepala pendek dan melebar, ekor ganda dan ekor melingkar (coiled), putus atau terbelah. Abnormalitas sekunder terjadi setelah spermatozoa meninggalkan tubuli seminiferi, selama perjalanan melalui epididimis, ejakulasi atau penampungan ejakulat termasuk pemanasan yang berlebihan, pendinginan yang cepat, kontaminasi dengan air, urin dan antiseptik. Bentuk-bentuk abnormalitas ini meliputi kepala tanpa ekor, bagian tengah yang melipat, adanya butiran-butiran sitoplasmik proksimal atau distal dan selubung akrosom yang lepas.

31 BAHAN DAN METODE Tempat dan Waktu Penelitian ini dilaksanakan dari bulan Februari-Juli 2011 di Laboratorium Fisiologi dan Reproduksi Fakultas Peternakan Perikanan dan Ilmu Kelautan Universitas Negeri Papua, Laboratorium Unit Rehabilitasi Reproduksi Departemen Klinik Reproduksi dan Patologi dan Laboratorium Riset Anatomi Departermen Anatomi Fisiologi dan Farmakologi Fakultas Kedokteran Hewan Institut Pertanian Bogor. Metode Penelitian Penelitian ini menggunakan 21 ekor Bandikut (E. kalubu) jantan dari kabupaten Manokwari yang dibedakan menjadi tiga kelompok berdasarkan berat badan, yaitu kelompok prapubertas: g, dewasa muda: > g dan dewasa: > 850 g (dewasa). Echymipera kalubu jantan mulai kawin dengan berat badan 650 g (Lyne 1964, diacu dalam Warsono 2009) dan jantan dewasa dengan kisaran berat badan g (Flannery 1995). Penelitian yang dilakukan terdiri dari tiga macam pengamatan, yaitu pengamatan karakteristik organ reproduksi (bagian dari organ reproduksi), karakteristik spermatozoa asal kauda epididimis (motilitas spermatozoa, konsentrasi spermatozoa dan morfologi yang meliputi abnormalitas spermatozoa serta morfometri spermatozoa) dan gambaran tahapan spermatogenesis yang diamati melalui gambaran tubuli seminiferi dari sediaan histologi. Untuk pengamatan ini hewan dikorbankan dengan cara pengeluaran darah (exsanguinasi) dari arteri carotis communis setelah hewan dianastesi dengan kombinasi ketaminhidroklorida (50 mg/kgbb) dan xylazin-hidroklorida (10 mg/kgbb) (Schaeffer 1997; Fowler 2008). 1. Karakteristik Organ Reproduksi Pengamatan makroskopis dilakukan terhadap bentuk dari organ reproduksi jantan. Pengamatan morfometri dilakukan melalui pengukuran panjang, lebar dan berat dari organ-organ reproduksi yang meliputi: Testis, Epididimis,

32 20 Vas deferens, Kelenjar Prostat, Kelenjar Cowper (Kelenjar Cowper 1 dan Cowper 2), Crus Penis, Penis, Glans penis (Thodunter & Gemmel 1987; Renfree 1993). Bahan yang digunakan kertas tissue, NaCl fisiologis, sedangkan alat yang digunakan adalah spuit 1 ml, scalpel, pinset, gunting, kaliper (mm) dan pita ukur (cm). Testis: pengukuran panjang dan diameter dilakukan dengan menggunakan kaliper. Pengukuran panjang dimulai pada ujung testis dari salah satu sisi ke sisi yang lain tanpa epididimis. Pengukuran diameter dilakukan pada bagian tengah dari testis kemudian dilakukan penimbangan. Epididimis: pengukuran panjang dilakukan dengan menggunakan kaliper, dimulai dari kaput hingga kauda epididimis, kemudian dilakukan penimbangan. Vas deferens: panjang vas deferens diukur dengan menggunakan kaliper yang dimulai dari akhir kauda epididimis hingga ujung akhir vas deferens yang berada dekat prostat. Kelenjar Prostat: pengukuran panjang, lebar dan tebal menggunakan kaliper dan selanjutnya ditimbang. Kelenjar Cowper 1: pengukuran tebal menggunakan kaliper selanjutnya ditimbang. Kelenjar Cowper 2: pengukuran tebal menggunakan kaliper selanjutnya ditimbang. Crus Penis: pengukuran tebal menggunakan kaliper dan selanjutnya ditimbang. Penis: pengukuran panjang total penis dimulai dari pangkal penis hingga ke ujung penis dan juga dilakukan pengukuran panjang glans penis. 2. Karakteristik Spermatozoa Asal Epididimis Koleksi spermatozoa dilakukan dengan menyayat kauda epididimis. Evaluasi yang dilakukan terhadap spermatozoa epididimis meliputi: Motilitas spermatozoa, Konsentrasi spermatozoa dan Morfologi spermatozoa. Bahan dan alat yang digunakan adalah epididimis, NaCl, formolsaline, pewarna Carbofuchsin (William s stain), alkohol absolut, chloramin 0.5%, alkohol 95%, air destilasi dan kertas tissue. Peralatan yang digunakan meliputi object glass, cover glass, jarum suntik 5 ml, mikropipet 1-10 µl, kotak hitung Neubauer, bak pewarna, sentrifuse dan mikroskop cahaya Olympus CH20.

33 21 Motilitas spermatozoa Motilitas spermatozoa dihitung dengan menempelkan kauda yang telah disayat pada object glass kemudian diteteskan NaCl sebanyak 1 tetes. Campuran spermatozoa dan NaCl tadi diambil satu tetes dan diteteskan pada object glass yang lain dan ditutup dengan cover glass. Motilitas spermatozoa selanjutnya diamati aktivitas gerak spermatozoa dimana spermatozoa hidup akan bergerak dan spermatozoa dinilai dari lima lapang pandang. Spermatozoa yang motil akan bergerak ke depan dan spermatozoa yang bergerak ditempat, bergerak melingkar, bergerak mundur dan diam sebagai spermatozoa yang tidak motil, penilaian menggunakan skoring 0-100%. Konsentrasi spermatozoa Kauda epididimis disayat-sayat kemudian di flushing menggunakan NaCl sebanyak 5 ml. Spermatozoa yang telah di flushing kemudian disentrifugasi dengan kecepatan 1500 rpm selama 5 menit (Setiadi et al. 2006). Cairan diatas kemudian dibuang, suspensi padat yang terdapat di bagian bawah diambil sebanyak 5 μl dan diencerkan dengan formolsaline, dihomogenkan dan diteteskan satu tetes pada kotak hitung Neubauer. Konsentrasi spermatozoa merupakan jumlah spermatozoa yang telah diperoleh dikalikan dengan faktor pengencer dan faktor hemositometer. Morfologi spermatozoa Morfologi spermatozoa diamati pada sediaan ulas yang diwarnai dengan Carbofuchsin (William s stain). Spermatozoa epididimis yang telah dicampur dengan NaCl, dihomogenkan dengan batang pengaduk, dibuat preparat ulas tipis (smear) dan dikeringudarakan. Kemudian preparat ulas ini difiksasi dan dicuci dengan alkohol absolut selama 4 menit dan keringudarakan. Setelah itu preparat dimasukkan di dalam chloramin 0.5% selama 2 menit dan dicuci dengan air destilasi, alkohol 95% dan diwarnai dengan larutan William s selama 8-10 menit. Tahap akhir preparat dicuci dengan air mengalir perlahan dan dikeringkan. Morfologi dan abnormalitas spermatozoa dievaluasi dari 10 lapang pandang menggunakan mikroskop cahaya dengan pembesaran lensa objektif 40X (Arifiantini et al. 2006).

34 22 3. Tahapan Spermatogenesis Bahan dan alat yang digunakan adalah testis, NaCl fisiologis, kertas tissue, paraformaldehid 4%, alkohol dengan konsentrasi bertingkat (70, 80, 90, 95 dan 100%), xylol, paraffin, aquades, pewarna periodic acid Schiff (PAS) dan perekat entelan. Peralatan yang digunakan adalah botol sampel, pinset, wadah penyimpan jaringan, object glass dan penutup, inkubator 37 0 C, inkubator paraffin, blok kayu, bunsen, mikrotom, water bath, meja pemanas, termometer, mikroskop Olympus BX41. Untuk pengamatan spermatogenesis (proses pembentukan spermatozoa) yang berlangsung di dalam tubuli seminiferi, testis difiksasi dengan larutan paraformaldehid 4% selama 3x24 jam, kemudian jaringan diproses hingga menjadi blok parafin. Jaringan dalam blok paraffin dipotong menggunakan mikrotom dengan ketebalan 3 µm dan dilekatkan pada object glass. Sediaan histologi kemudian diwarnai dengan Periodic Acid Schiff (PAS) untuk menentukan tahapan spermatogenesis (Kiernan 1990). Frekuensi tahapan spermatogenesis ditentukan dengan cara jumlah tubuli pada masing-masing tahapan dibagi dengan jumlah total tubuli dikali dengan 100. Analisis Data Data yang diperoleh dianalisis secara deskriptif dan konfirmatif dengan variabel yang diukur adalah rata-rata yang didapat dari setiap variabel dengan menggunakan standar deviasi.

35 HASIL DAN PEMBAHASAN Bandikut (E. kalubu) memiliki dua buah testis diluar abdomen dengan posisi menggantung secara transversal. Testis terbungkus oleh skrotum yang tidak berpigmen (berwarna putih) dan tidak ditumbuhi rambut. Menurut Biscoe dan Renfree (1987), beberapa kelompok marsupial memiliki skrotum yang berpigmen dan tidak berpigmen. Penis dikeluarkan melalui satu saluran bersamasama dengan saluran pembuangan kotoran (satu saluran anus mirip kloaka) (Gambar 8). Pada E.kalubu dewasa jarak antara kloaka dengan testis adalah 22.25±0.3 mm. Gambar 8 Testis dan Penis Echymipera kalubu. Organ Reproduksi Echymipera kalubu Jantan Struktur organ reproduksi E. kalubu jantan mirip dengan organ reproduksi marsupial jantan lainnya yaitu tidak memiliki kelenjar vesikularis. Organ-organ tesebut terdiri atas sepasang testis, epididimis dan vas deferens, kelenjar prostat, dua buah kelenjar Cowper (bulbouretral), crus penis, penis serta glans penis yang berbentuk bhipid (bercabang dua) (Gambar 9). Hasil penelitian ini mirip dengan hasil penelitian Paris et al. (2005) pada Tammar wallaby (Macropus eugenii), namun Tammar wallaby memiliki glans penis yang tunggal dan tiga buah kelenjar Cowper. Gambar 9 diambil dari kelompok E. kalubu dewasa. Gambaran organ reproduksi dapat dilihat secara jelas pada kelompok dewasa, karena pada kelompok ini organ-organ reproduksi telah terbentuk dengan sempurna serta tidak berubah (tetap).

36 24 Gambar 9 Organ reproduksi E. kalubu jantan; 1). Testis; 2). Epididimis; 3). Vas deferens; 4). Kelenjar Prostat; 5). Kelenjar Cowper; 6). Crus penis; 7). Penis; 8). Uretra; 9). Vesica urinaria; 10). Ginjal. Bar: 1 cm Testis Testis berfungsi untuk menghasilkan spermatozoa dan sekresi hormon androgen (Senger 2005). Testis E. kalubu berbentuk elipsoid dengan ukuran (panjang dan berat) yang meningkat seiring dengan perkembangan kedewasaan. Hasil yang diperoleh sesuai dengan pernyataan Biscoe dan Renfree (1987), bahwa testis pada marsupial dewasa umumnya berbentuk elipsoid. Ukuran panjang dan berat testis berbeda pada setiap kelompok, yaitu prapubertas mempunyai panjang 9.83±0.16 mm, meningkat pada dewasa muda, yaitu 14.30±0.11 mm dan paling besar pada dewasa, yaitu 14.98±0.24 mm serta memiliki berat masing-masing 0.33±0.01 g, 0.83±0.01 g dan 0.94±0.03 g. Berat testis E. kalubu hasil penelitian lebih kecil bila dibandingkan dengan kelompok marsupial lainnya, seperti berat testis Tammar wallaby adalah 12,5±1,5 g (Paris et al. 2005); berat testis dan epididimis Isoodon macrourus berkisar antara 5,6-7,9 g (Thodunter & Gemmel 1987). Perbedaan ini kemungkinan disebabkan karena perbedaan spesies serta ukuran dan berat badan dari masing-masing kelompok hewan tersebut. Menurut Biscoe dan Renfree (1987), berat testis bervariasi pada spesies marsupial dan berhubungan dengan ukuran tubuh serta sistem perkawinan.

37 25 Epididimis Epididimis dihubungkan dengan testis oleh duktus efferens yang berfungsi menyalurkan spermatozoa dan menyerap sebagian besar cairan yang dikeluarkan oleh testis. Epididimis terbagi menjadi tiga bagian yaitu: kaput, corpus dan kauda yang masing-masing bertanggung jawab terhadap penyerapan, pematangan dan penyimpanan spermatozoa. Panjang dan berat epididimis E. kalubu juga berbeda-beda tergantung pada perkembangan kedewasaannya. Pada kelompok prapubertas panjang ataupun beratnya paling kecil. Pada kelompok dewasa muda panjangnya berbeda dengan yang dewasa tetapi mempunyai berat yang sama yaitu 0,26±0,01 g (Tabel 2). Ukuran ini termasuk kecil bila dibandingkan dengan hewan marsupial lainnya, seperti Tammar wallaby yang memiliki berat epididimis 3,2±0,30 g (Paris et al. 2005) dan pada Honey possums epididimis kiri 56,20±15,70 g serta kanan 51,5±16,0 g (Russel & Renfree 1989). Berat dan panjang yang berbeda-beda selain disebabkan oleh perbedaan spesies hewan kemungkinan juga karena epididimis setiap individu memiliki kapasitas yang berbeda dalam penyimpanan spermatozoa, seperti yang dikatakan Cummins et al. (1986), bahwa beberapa spesies marsupial memiliki kapasitas penyimpanan spermatozoa yang terbatas hanya untuk beberapa juta spermatozoa. Vas deferens Vas deferens merupakan saluran yang menghubungkan epididimis dengan uretra, saluran ini berfungsi sebagai saluran transportasi spermatozoa dari epididimis yang nantinya akan bercampur dengan sekresi dari kelenjar prostat dan Cowper. Panjang dan diameter vas deferens hasil penelitian ini berbeda-beda, paling pendek terdapat pada kelompok prapubertas 41.99±0.38 dengan diameter 1.44±0.23 dan paling panjang terdapat pada kelompok dewasa yaitu 67,21±0,57 mm dengan diameter 1.97±0.56 mm. Kelenjar asesoris Kelenjar asesoris berfungsi mengeluarkan sekresi yang akan bercampur dengan spermatozoa, dimana sekresi dari kelenjar asesoris ini berfungsi untuk mempertahankan kelangsungan hidup dan pergerakan spermatozoa. Echymipera kalubu hanya memiliki dua buah kelenjar asesoris, yaitu kelenjar prostat (Gambar 10A) dan dua buah kelenjar Cowper (Gambar 11A). Plasma semen hanya

38 26 dihasilkan oleh kedua kelenjar tersebut, hal ini berbeda dengan ternak pada umumnya dimana plasma semen 75% dihasilkan oleh kelenjar vesikularis. Prostat Kelenjar prostat memberikan sekresi pada semen yang membantu sebagai pelicin pada spermatozoa. Menurut Biscoe dan Renfree (1987), kelenjar prostat mensekresikan seminal plasma yang mengandung karbohidrat dan berfungsi dalam mempengaruhi motilitas spermatozoa. Hasil penelitian memperlihatkan bahwa kelenjar prostat E. kalubu memiliki ukuran yang berbeda-beda untuk setiap perkembangan kedewasaan. Panjang, lebar dan berat paling kecil terdapat pada kelompok prapubertas dan paling besar pada kelompok dewasa, yaitu panjang 11,05±2,08 mm, lebar 9,66±1,89 mm dan berat 0,66±0,27 g (Tabel 2). Pada daerah yang memiliki perbedaan musim ukuran kelenjar prostat dipengaruhi oleh musim kawin. Hal ini dapat dilihat pada I. macrourus saat tidak terjadi musim kawin berat kelenjar prostat hanya g dan saat terjadi musim kawin beratnya meningkat menjadi g (Thodunter & Gemmel 1987). Lebih lanjut menurut Paris et al. (2005) berat prostat Tammar wallaby adalah 15.2±1.8 g. Beberapa penelitian sebelumnya juga menunjukkan bahwa dimensi kelenjar prostat berbeda-beda pada beberapa spesies marsupial (Tabel 1). Spesies Tabel 1 Dimensi prostat pada beberapa spesies marsupial Prostat (mm) (Panjang x Lebar) Sumber Isoodon macrourus 25-33x19-28 Thodunter & Gemmel 1987 Neophascogale lorentzi 22.5x6.0 Wooley 2001 Myotic wallacei 25.5x5.0 Wooley 2001 Dasyurus albopunctatus 28.5x 5.5 Wooley 2001 Kelenjar prostat marsupial umumnya terbagi menjadi dua bentuk, yaitu bentuk jantung dan wortel (Biscoe & Renfree 1987). Gambar 10A menunjukkan bahwa kelenjar prostat E. kalubu berbentuk seperti jantung, sedangkan kelenjar prostat Tammar wallaby berbentuk seperti wortel (Gambar 10B). Hal ini sesuai dengan pendapat Biscoe dan Renfree (1987), bahwa kelenjar prostat pada kelompok hewan Peramelidae dan Phascolarctidae berbentuk seperti jantung, sedangkan kelompok Macropodidae, Dasyuridae, Tylacinidae, Tarsipedidae,