Menjelaskan Penyebab Metamorfosis pada Amfibia dengan singkat

Perubahan drasmatis pada banyak bagian tubuh hewan secara bersamaan selama proses metamorfosis memberikan gambaran bahwa proses tersebut dipicu oleh satu sebab yang sama yaitu terjadinya pelepasan hormon dalam jumlah besar dari kelenjar tiroid pada hewan yang sedang memasuki masa metamorfosis. Hal ini dapat diketahui melalui beberapa percobaan yang dilakukan sebelumnya.

Percobaan pertama dilakukan ketika Gunernatsch (1912) memberi makan berudu katak dengan serbuk kering kelenjar tiroid domba. Berudu yang diberi makan serbuk kering segera memasuki masa metamorfosis, sementara berudu lain yang diberi makan serbuk dari organ lain tidak mengalaminya. Dari percobaan ini terbukti bahwa berudu akan bereaksi terhadap hormon kelenjar tiroid dengan mengalami metamorfosis.

Percobaan yang kedua dilakukan dengan mengambil kelenjar tiroid pada berudu dengan cara operasi. Berudu yang tidak memiliki kelenjar tiroid tidak mengalami metamorfosis meskipun dapat tumbuh normal dan walaupun dipelihara lebih dari satu tahun berudu tetap tidak dapat mengalami metamorfosis.Percobaan ini membuktkan bahwa metamorfosis tidak dapat terjadi tanpa stimulus dari hormon yang dihasilkan oleh kelenjar tiroid.

Percobaan yang ketiga dilakukan dengan memelihara berudu dan diberi makan makanan yang mengandung hormon dari kelenjar tiroid atau memlihara berudu di dalam larutan yang mengandung hormon kelenjar tiroid. Berudu yang diperlakukan dengan cara ini akan segera mengalami metamorfosis. Percobaan ini membuktikan bahwa hormon tiroid berperan penting sebagai pemicu metamorfosis, selain itu percobaan ini menunjukkan bahwa kelenjar tiroid bukanlah satu-satunya sumber pemicu terjadinya metamorfosis.

Apabila suatu kelenjar tiroid  direndam dalam larutan garam fisiologi, hormon dalam kelenjar tiroid akan terlarut dalam larutan garam fisiologis tersebut. Hormon ini berupa protein yang disebut gugus yodium atau iodin. Triglobulin merupakan suatu molekul yang berukuran besar dan dapat menembus dinding sel dalam proses meninggalkan kelenjar tiroid dan menuju sel target yang akan memberikan reaksi pemicu metamofosis.

Untuk dapat aktif, komponen yang mengandung yodium harus dilepaskan menjadi bagian yang lebih kecil.Secara kimia komponen yang lebih kecil ini merupakan gabungan dari asam amino tirosin dengan satu atau lebih gugus iodin. Dua yang terpenting  dari komponen ini adalah tri-iodotironin dan tiroksin. Pada tri-iodotironin terdapat tiga gugus iodin, sedangkan pada tiroksin terdapat empat gugu iodin.Tiroksin dihasilkan lebih banyak jumlahnya oleh kelenjar tiroid, tetapi tri-iodotironin tampak lebih aktif pada jaringan.

Pengujian untuk mengetahui pengaruh iodin menstimulus terjadinya metamorfosis dilakukan dengan memelihara berudu pada larutan yang mengandung iodin atau dengan menginjeksikan larutan iodin ke dalam tubuh berudu, atau dengan cara menanamkan kristal yodium pada tubuh berudu. Hasil dari pengujian diperoleh bahwa iodin mampu menstimulus terjadinya metamorfosis pada berudu pada larutan yang mengandung iodin, sekalipun dalam konsentrasi sangat rendah.Aktivitas atom yodium dipengaruhi oleh jenis asam amino tempat gugus yodium itu terikat.Hal ini dibuktikan dengan pemberian tiroksin dan di-iodotirosin. Apabila dua kelompok berudu diberi perlakuan dengan menempatkannya di dalam dua jenis larutan asam amino tersebut, dalam jumlah yodium yang sama, yodium yang terikat pada tiroksin terbukti 300 kali lebih aktif dibandingkan dengan yodium yang terikat pada di-iodotirosin. Aktivitas tri-iodotironin kira-kira tiga hingga lima kali lebih tinggi dibandingkan aktivitas tiroksin.

Kelenjar tiroid bukanlah satu-satunya kelenjar yang berperan dalam memicu metamorfosis. Kelenjar lain yang juga sangat berperan adalah hipofisis. Hal ini dibuktikan melalui percobaan yang dilakukan dengan menghancurkan atau mengambil hipofisis dari seekor berudu. Penghancuran atau pengambilan hipofisis berudu ini ternyata membuat proses metamorfosis tidak akan terjadi, persis seperti kelenjar tiroid diambil. Pengambilan hipofisis dapat dikompensasi dengan cara mencangkokkan hipofisis dari katak dewasa dengan syarat kelenjar tiroidnya tetap berfungsi. Apabila kelenjar tiroidnya diambil, implantasi hipofisis tidak akan dapat memicu terjadinya metamorfosis. Hal ini membuktikan bahwa hipofisis tidak berperan langsung terhadap terjadinya metamorfosis, tetapi melalui stimulus ke kelenjar tiroid.

Agensia yang diperlukan untuk mengaktifkan kelenjar tiroid dihasilkan pada bagian lobus anterior hipofisis yang disebut hormon tirotropik.Pada larva amfibia, hipofisi tidak memproduksi hormon tirotropik sampai saat normal untuk terjadinya proses metamorfosis. Hal ini dibuktikan dengan pengambilan  hipofisis dari berbagi stadium perkembangan berudu dan kemudian diimplantasikan pada berudu yang telah dihipofisektomi sebelumnya. Hipofisis dari berudu yang siap metamorfosis atau dari katak dewasa dapat melakukan kompensasi sehingga memicu terjadinya metamorfosis, sementara hipofisis dari berudu yang lebih muda tidak dapat melakukannya.

Selain tiroksin, hipofisis juga mensekresikan hormon lain yang bekerja secara antagonis dengan hormon tiroksin selama masa berudu. Hormon ini memiliki struktur kimia hormon yang sangat mirip dengan prolaktin.Hormon ini menstimulus pertumbuhan dan mencegah terjadinya metamorfosis.

Jadi, kesimpulan yang diperoleh dari penyebab proses terjadinya metamorfosis pada amfibia adalah proses metamorfosis dimulai apabila bagian anterior hipofisis memproduksi hormon tirotropik sampai mencapai kadar tertentu, sehingga dapat menstimulus kelenjar tiroid untuk mensekresikan hormonnya, terutama tiroksin. Konsentrasi tiroksin yang meningkat akan menutupi aktivitas hormon yang mirip prolaktin dan memengaruhi jaringan secara langsung. Hal ini menyebabkan terjadinya degenerasi dan nekrosis sel target dan juga memicu pertumbuhan dan diferensiasi sel lain.