Embrio adalah pada tahap awal perkembangan organisme eukariotik setelah pembuahan sel telur (berasal dari betina) oleh sperma (berasal dari jantan) sebagai metode reproduksi generatif.
Pada hewan, sel diploid awal yang dihasilkan dari fusi sel telur dan sperma mengandung separuh informasi genetik (DNA) dari masing-masing sel induk dan disebut zigot.
Ketika zigot mulai membelah dengan mitosis, organisme multiselular awal disebut embrio. Pada manusia, tahap perkembangan embrio didefinisikan sebagai periode dari minggu ke 5 sampai minggu ke 11 kehamilan.
Setelah tahap ini, embrio berubah menjadi janin. Pada tanaman, proses embriogenesis meluas dari saat pembuahan hingga dormansi.
Tahapan perkembangan Embrio Mamalia
Meskipun ada beberapa perbedaan yang melekat antara spesies, embrio dari sebagian besar spesies vertebrata melibatkan proses yang sama selama embriogenesis.
Sebagian besar perbedaan penting cenderung menjadi lebih jelas selama tahap perkembangan selanjutnya. Pada mamalia, embriogenesis berasal dari tahapan berbeda berikut:
Pembelahan
Setelah pembuahan, zigot mulai membelah dengan mitosis dengan cara di mana ada kekurangan pertumbuhan, dan kumpulan sel yang dihasilkan tetap ukuran yang sama dengan sel yang dibuahi awal (ditunjukkan di bawah).
Setelah empat putaran pembelahan, gugus 16-sel disebut morula. Sel-sel yang terdiri dari morula akhirnya membentuk lapisan luar yang disebut trofoblas dan sekelompok sel dalam, disebut massa sel bagian dalam, yang akan membentuk embrio.
Cairan kemudian akan mengisi ruang antara trofoblas dan sel-sel dalam, dengan dua formasi sel yang terhubung pada satu kutub, disebut kutub embrionik.
Tahap Blastula
Setelah tujuh putaran pembelahan, gugus sel yang terdiri dari 128 sel dikenal sebagai blastula. Blastula ditandai dengan lapisan sel melingkar yang disebut blastoderm yang mengelilingi massa sel bagian dalam yang disebut blastokista (ditunjukkan di bawah).
Rongga berisi cairan yang berada di antara dua kelompok sel disebut blastocoel. Selama tahap ini, trofoblas seperti dijelaskan di atas dibagi menjadi lapisan luar yang disebut sinsitiotrofoblas dan lapisan dalam disebut sitotrofoblas.
Lapisan-lapisan ini tidak membentuk embrio, tetapi pada akhirnya akan membantu membentuk plasenta. Gugus sel dalam, disebut massa sel dalam, juga mulai mengalami pengorganisasian selama tahap ini.
Di pusat massa sel bagian dalam adalah lapisan rata, sel-sel yang berdiferensiasi disebut endoderm. Endoderm membentuk kantong kuning telur yang akan memasok embrio yang tumbuh dengan nutrisi dan sumber suplai darah sampai pembentukan plasenta selesai.
Di antara sel-sel yang tersisa, rongga amniotik terbentuk, bagian bawahnya terdiri dari sel prismatik yang disebut ektoderm, dan membentuk struktur yang disebut piringan embrionik.
Cakram embrionik kemudian mulai mengubah konformasi dan membentuk pori dengan kantung kuning telur. Sel-sel ektoderm secara bertahap turun untuk memenuhi endoderm.
Lapisan ketiga sel juga terbentuk dan terletak secara lateral antara endoderm dan ektoderm. Lapisan-lapisan ini disebut lapisan germinal dan pada akhirnya akan membentuk berbagai jaringan organisme. Juga selama tahap ini implantasi embrio ke dinding rahim terjadi.
Tahap Gastrula
Setelah tiga lapisan germinal terbentuk dan bergerak menuju pusat blastula, embrio disebut gastrula (ditunjukkan di bawah). Meskipun diferensiasi berbagai jenis sel terjadi selama tahap blastula, organisasi sel menjadi tiga lapisan yang berbeda dikenal sebagai gastrulasi.
Gastrulasi biasanya terjadi selama minggu ketiga kehamilan, dan prosesnya dimulai dengan pembentukan struktur yang tebal di sepanjang garis tengah cakram embrionik, disebut garis primitif.
Garis primitif mendefinisikan sumbu utama embrio (kiri, kanan, kranial, dan sisi ekor). Pada ujung kranial piringan embrionik, garis primitif mengembang untuk membentuk simpul primitif dan mulai memanjang di sepanjang garis tengah hingga ujung kaudal dan membentuk alur primitif.
Pada titik ini, lapisan luar sel mulai melipat ke dalam dan melepaskan sepanjang garis primitif melalui proses yang disebut invaginasi. Sel-sel pertama yang bergerak ke dalam memindahkan lapisan luar sel dan digantikan oleh lapisan sel baru yang disebut endoderm definitif.
Di dalam embrio, sel-sel yang diinternalisasi bergabung dan membentuk ektoderm definitif. Kelompok sel yang berada di antara ektoderm definitif dan endoderm membentuk mesoderm definitif.
Tahap Organogenesis
Setelah berbagai lapisan germinal terbentuk, masing-masing mulai berdiferensiasi menjadi jaringan dan organ dalam embrio yang berkembang, yang dikenal sebagai organogenesis.
Ektoderm akan berdiferensiasi menjadi tabung saraf yang membentuk sistem saraf pusat, puncak saraf yang membentuk sistem saraf tepi, dan epidermis akan membentuk kulit, rambut, telinga bagian dalam, mata, dan mulut.
Ektoderm juga membentuk tulang rawan wajah, dentin gigi, kelenjar sebaceous, dan melanosit. Mesoderm akan menghasilkan pembentukan ginjal, otot, gonad, tulang, sel darah merah, dan sistem peredaran darah.
Endoderm akan membentuk paru-paru, kandung kemih, tiroid, dan pankreas. Jantung adalah organ pertama yang berkembang, yang biasanya terjadi setelah gastrulasi, tepat setelah minggu ketiga kehamilan.
Berbagai proses organogenesis dan diferensiasi sel berlanjut hingga 11 minggu kehamilan. Setelah titik ini, embrio menjadi janin.
Pengembangan Embrio Tanaman
Mirip dengan hewan, embriogenesis tanaman terjadi sebagai hasil reproduksi generatif melalui pembuahan sel telur melalui penyerbukan. Zigot diploid yang dihasilkan disertai dengan endosperma, yang bersama-sama membentuk benih (ditunjukkan di bawah).
Endosperma terdiri dari nutrisi padat yang akan memasok embrio yang tumbuh. Setelah menjalani pembelahan sel asimetris, sel apikal kecil, yang membentuk embrio, dan sel basal yang lebih besar yang memasok nutrisi ke embrio melalui endosperma terbentuk.
Pada tahap delapan sel, embrio mulai merata, membentuk sumbu struktur yang pada akhirnya akan membentuk meristem pucuk, kotiledon, hipokotil, akar, dan meristem akar.
Pada tanaman, tahap embrionik berakhir dengan perkecambahan, ketika tanaman mulai tumbuh dari biji. Pada tahap ini, tanaman disebut penanaman. Proses spesifik yang terlibat dalam embriogenesis tanaman berbeda tergantung pada spesies tanaman.
