Upload
others
View
56
Download
2
Embed Size (px)
Citation preview
Buku Ajar
FISIOLOGI BIOTA AIR
Buku Ajar FISIOLOGI BIOTA AIR
PENULIS:
HERNA FEBRIANTY SIANIPAR, S.Si., M.Si
EDITOR:
APRIANI SIJABAT, M.Pd
Buku Ajar FISIOLOGI BIOTA AIR © Penerbit Perkumpulan Rumah Cemerlang Indonesia (PRCI)
Penulis: HERNA FEBRIANTY SIANIPAR, S.Si., M.Si Editor: APRIANI SIJABAT, M.Pd Cetakan Pertama : Agustus 2021 Cover: Dani Kusuma Tata Letak : Tim Kreatif PRCI Hak Cipta 2021, pada Penulis. Diterbitkan pertama kali oleh:
Perkumpulan Rumah Cemerlang Indonesia ANGGOTA IKAPI JAWA BARAT Pondok Karisma Residence Jalan Raflesia VI D.151 Panglayungan, Cipedes Tasikmalaya – 085223186009 Website : www.rcipress.rcipublisher.org E-mail : [email protected]
Copyright © 2021 by Perkumpulan Rumah Cemerlang Indonesia All Right Reserved
- Cet. I – : Perkumpulan Rumah Cemerlang Indonesia, 2021 ; 14,8 x 21 cm ISBN : 978-623-6478-24-0 Hak cipta dilindungi undang-undang Dilarang memperbanyak buku ini dalam bentuk dan dengan cara apapun tanpa izin tertulis dari penulis dan penerbit Isi diluar tanggung jawab Penerbit Undang-undang No.19 Tahun 2002 Tentang Hak Cipta Pasal 72
Undang-undang No.19 Tahun 2002 Tentang Hak Cipta Pasal 72
Barang siapa dengan sengaja melanggar dan tanpa hak melakukan perbuatan sebagaimana dimaksud dalam pasal ayat (1) atau pasal 49 ayat (1) dan ayat (2) dipidana dengan pidana penjara masing-masing paling sedikit 1 (satu) bulan dan/atau denda paling sedikit Rp.1.000.000,00 (satu juta rupiah), atau pidana penjara paling lama 7 (tujuh) tahun dan/atau denda paling banyak Rp.5.000.000.000,00 (lima miliar rupiah).
Barang siapa dengan sengaja menyiarkan, memamerkan, mengedarkan, atau menjual kepada umum suatu ciptaan atau barang hasil pelanggaran hak cipta terkait sebagai dimaksud pada ayat (1) dipidana dengan pidana penjara paling lama 5 (lima) tahun dan/atau denda paling banyak Rp.500.000.000,00 (lima ratus juta rupiah)
FISIOLOGI BIOTA AIR
-i-
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis sampaikan kehadirat Tuhan Yang
Maha Esa, atas segala berkat dan anugerahNya yang
memberikan kekuatan kepada penulis sehingga buku ini dapat
diselesaikan sesuai dengan waktu yang telah direncanakan. Buku
yang berjudul “Fisiologi Biota Air”, disusun untuk menambah
pengetahuan bagi pembaca secara umum. Penyusunan buku
tersebut, dibuat berdasarkan beberapa referensi. Dalam
penyusunan buku ini, penulis banyak mendapat bantuan dan
bimbingan dari berbagai pihak, baik secara langsung maupun
tidak langsung dalam menentukan judul, penyusunan hingga
menjadi sebuah buku. Oleh karena itu, pada kesempatan ini
penulis mengucapkan terima kasih yang tulus kepada semua
pihak yang telah membantu penyusunan buku ini.
Penulis menyadari bahwa penulisan buku ini masih belum
sempurna, oleh karena itu masukan dan saran yang bersifat
membangun sangat penulis harapkan demi kesempurnaan buku
ini. Semoga buku ini bermanfaat bagi pembaca serta bermanfaat
dalam menambah pengetahuan dunia pendidikan, penelitian dan
ekosistem perairan
Pematangsiantar, Agustus 2021
Herna Febrianty Sianipar
FISIOLOGI BIOTA AIR
-ii-
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR .................................................................... i
DAFTAR ISI ............................................................................. ii
BAB I PENGANTAR FISIOLOGI BIOTA AIR ................................. 1
A. Pendahuluan ................................................................. 1
B. Sel sebagai Unit Hidup Tubuh ........................................ 2
C. Bagian utama Sel .......................................................... 2
D. Perbedaan sel hewan dan sel tumbuhan ......................... 3
E. Jaringan ....................................................................... 5
F. DAFTAR PUSTAKA ......................................................... 6
BAB II SISTEM RESPIRASI ........................................................ 7
A. PENDAHULUAN ............................................................. 7
B. Pengertian respirasi ....................................................... 7
C. Proses pernapasan ikan ................................................. 8
D. Fase pernapasan pada ikan ........................................... 8
E. Daftar Pustaka .............................................................. 9
BAB III TRANSPORTASI PADA TUMBUHAN AIR ........................ 10
A. PENDAHULUAN ........................................................... 10
B. TRANSPORT PADA TUMBUHAN .................................... 11
C. Jenis-jenis Transportasi pada Tumbuhan ...................... 13
1. Transportasi Ekstravaskuler ..................................... 13
2. Transportasi Intravaskuler ....................................... 14
D. Jaringan Pengangkut ................................................... 15
1. Xylem ..................................................................... 17
2. Floem ..................................................................... 18
E. Pengangkutan Hasil Fotosintesis dan Pengeluaran Zat oleh
Tumbuhan ................................................................ 19
F. Cara Pengeluaran Zat oleh Tumbuhan .......................... 21
G. DAFTAR PUSTAKA ....................................................... 23
BAB IV TRANSPORTASI PADA HEWAN AIR .............................. 24
A. PENDAHULUAN ........................................................... 24
B. Sistem Peredaran Darah .............................................. 25
FISIOLOGI BIOTA AIR
-iii-
1. JANTUNG ................................................................ 26
2. SALURAN DARAH ..................................................... 28
3. SEL-SEL DARAH ....................................................... 30
4. ORGAN PEMBENTUK DARAH .................................... 31
C. Daftar Pustaka ............................................................ 32
BAB V REPRODUKSI BIOTA AIR .............................................. 33
A. PENDAHULUAN ........................................................... 33
B. HERMAPRODIT ........................................................... 35
C. STRATEGI REPRODUKSI .............................................. 36
D. Daftar Pustaka ............................................................ 38
BAB VI SISTEM PENCERNAAN ................................................. 39
A. PENDAHULUAN ........................................................... 39
B. Pencernaan ikan .......................................................... 39
C. Saluran pencernaan ..................................................... 40
D. Proses pencernaan ...................................................... 41
E. Daftar Pustaka ............................................................ 41
BAB VII ADAPTASI ................................................................. 42
A. PENDAHULUAN ........................................................... 42
B. MACAM-MACAM ADAPTASI .......................................... 43
1. Adaptasi Fisiologi ..................................................... 43
2. Adaptasi Morfologi ................................................... 45
3. Adaptasi Tingkah Laku ............................................. 46
4. Adaptasi Reproduksi ................................................ 46
5. Adaptasi Food & Feeding.......................................... 48
6. Adaptasi Pertahanan ................................................ 49
C. Daftar Pustaka ............................................................ 49
BAB VIII SISTEM SARAF ......................................................... 51
A. PENDAHULUAN ........................................................... 51
B. SISTEM SARAF PUSAT ................................................. 52
C. SISTEM SARAF TEPI .................................................... 55
D. Daftar Pustaka ............................................................ 57
BAB IX TINGKAH LAKU ........................................................... 58
A. PENDAHULUAN ........................................................... 58
B. TINGKAH LAKU UMUM IKAN ........................................ 59
FISIOLOGI BIOTA AIR
-iv-
C. TINGKAH LAKU KHUSUS .............................................. 61
D. Stress Ikan ................................................................. 62
1. Pengertian Stress pada Ikan..................................... 63
2. Penyebab Stress pada Ikan ...................................... 65
3. Efek Stress Ikan ...................................................... 66
E. Daftar Pustaka ............................................................ 67
BABX PERTUMBUHAN ............................................................. 68
A. PENDAHULUAN ........................................................... 68
B. FAKTOR-FAKTOR YANG MEMPENGARUHI PERTUMBUHAN
IKAN ......................................................................... 69
C. PERTAMBAHAN PANJANG MUTLAK ............................... 70
1. Laju Pertumbuhan Spesifik (SGR) ............................. 71
2. Pertumbuhan Berat Mutlak ....................................... 71
D. Daftar Pustaka ............................................................ 72
BAB XI BIOENERGITIKA ......................................................... 73
A. PENDAHULUAN ........................................................... 73
B. TRANSFORMASI ENERGI PADA TUMBUHAN .................. 73
C. TRANSFORMASI ENERGI PADA IKAN ............................ 75
D. MEKANISME BIOENERGITIKA ...................................... 77
1. Energi yang Terbuang Lewat Feses (Ef) .................... 77
2. Energi Terbuang lewat Ekskresi Nitrogen .................. 78
E. Daftar Pustaka ............................................................ 78
BIODATA PENULIS ................................................................. 79
FISIOLOGI BIOTA AIR
-1-
BAB I PENGANTAR FISIOLOGI
BIOTA AIR
A. Pendahuluan
Fisiologi atau ilmu faal (dibaca fa-al) adalah salah satu
dari cabang-cabang biologi yang mempelajari berlangsungnya
sistem kehidupan.,Istilah fisiologi berasal dari kata dalam bahasa
Yunani yaitu physis dan logos yang berarti alam dan cerita.
Metode ilmiah yang digunakan dalam fisiologi bertujuan untuk
mempelajari fungsi fisika dan kimia dari biomolekul, sel,
jaringan, organ, sistem organ, dan organisme secara
keseluruhan. Kajian mengenai fisiologi dimulai ketika ahli
anatomi William Harvey menjelaskan adanya sirkulasi darah
pada abad ke-17 Masehi. Fisiologi kemudian menjadi sebuah
disiplin ilmiah melalui buku teks berjudul Institutiones Medicae
(1708) yang ditulis dan diajarkan oleh Herman Boerhaave di
Leiden. Fisiologi tidak memperdulikan jenis makhluk hidup yang
dipelajari.
Fisiologi adalah ilmu yang mempelajari fungsi
mekanisme, dan cara kerja dari organ, jaringan, dan sel-sel
organisme. Jenis kehidupan yang dimaksudkan disini yaitu, mulai
dari makhluk hidup sederhana seperti virus yang bersel satu
sampai manusia yang mempunyai susunan sel yang lebih rumit,
dan mempunyai sifat-sifat fungsional tersendiri. Sedangkan
fisiologi ikan adalah ilmu yang mempelajari fungsi kegiatan
kehidupan zat hidup (organ, jaringan, atau sel) dan fenomena
FISIOLOGI BIOTA AIR
-2-
fisika dan kimia yang mempengaruhi seluruh proses kehidupan
ikan.bidang fisiologi disini adalah fisiologi virus,
bakteri,tumbyhan dan ika
Air merupakan media hidup ikan. Medium suatu perairan
berbeda-beda ada perairan tawar, laut dan payau. Ikan-ikan
yang hidup pada media-media ini telah mampu beradaptasi
secara berkelanjutan sampai ia mengalami mortalitas atau
kematian
B. Sel sebagai Unit Hidup Tubuh
Sel merupakan unit dasar dari tubuh sel yang terdiri atas
kumpulan materi paling sederhana yang dapat hidup dan
merupakan unit penyusun semua makhluk hidup. Sel mampu
melakukan semua aktivitas kehidupan dan sebagian besar reaksi
kimia untuk mempertahankan kehidupan berlangsung di dalam
sel.Kebanyakan makhluk hidup tersusun atas sel tunggal, atau
disebut organisme uniseluler, misalnya bakteri dan amoeba.
Setiap sel memiliki perbedaan dan juga persamaan. Misalnya
tiap-tiap sel memerlukan nutrisi untuk mempertahankan
kehidupan, dan hampir seluruhnya mempunyai nutrien yang
sama jenisnya. Semua sel menggunakan oksigen sebagai salah
satu zat utama untuk membentuk energi Sel mampu untuk
hidup, tumbuh dan melakukan fungsi-fungsi khususnya selama
oksigen, glukosa, berbagai ion, asam aminodan asam lemak yan
sesuai dalam lingkungan internal sel.
C. Bagian utama Sel
Inti dipisahkan dari sitoplasma oleh membran inti .
Sitoplasma dipisahkan dari cairan sekitarnya oleh membran sel.
Substansi yang menyusun sel secara bersama-sama disebut
protoplasma. Zat dasar penyusun protoplasma : 1. Air ,2.
FISIOLOGI BIOTA AIR
-3-
Elektrolit ,3. Protein ,4. Lipid ,5. Karbohidrat .
Inti sel
Merupakan pusat pengawasan sel, mengawasi reaksi reaksi
kimia yang terjadi dalam sel dan reproduksi sel. Inti mengandung
asam deoksiribonukleat (ADN) yang umum disebut gen dan
kromosom. Gen ini menentukan sifat-sifat protein enzim
sitoplasma yang berfungsi untuk mengawasi aktivitas sitoplasma
Sitoplasma
Sitoplasma terisi oleh partikel-partikel dan organel kecil dan
besar. Bagian cairan yang jernih dimana partikel-partikel tersebar
disebut hialoplasma. Kandungan Hialoplasma: protein yang
terlarut, elektrolit, glukosa, dalam jumlah sedikit fosfolipid,
kolesterol, dan asam lemak terseterifikasi. Korteks atau
ektoplasma bagian sitoplasma yang berada tepat di bawah
membran sel dan sering mengalami gelatinasi menjadi setengah
padat. Endoplasma : sitoplasma yang terdapat antara korteks dan
membran inti yang berbentuk encer.
partikel-partikel besar yang tersebar dalam sitoplasma adalah
buti-butir lemak netral, granula glikogen, ribosom, granula sekresi
dan dua organel yang penting, mitokondria dan lisosom. Yang
lainnya yaitu retikulum endoplasma dan kompleks golgi.
D. Perbedaan sel hewan dan sel tumbuhan
Perbedaannya adalah bahwa: Sel Hewan tidak memiliki
dinding sel, tidak memiliki plastida, memiliki lisosom, memiliki
sentrosom, timbunan zat berupa lemak dan glikogen, dan bentuk
tidak tetap.sedangkan dsel tumbuhan memiliki itu semua
Perbedaanya antara lain:
Pada hewan:
Ukuran kecil
Dinding sel: tidak ada
FISIOLOGI BIOTA AIR
-4-
Matriks Ekstraseluler: ada
Lisosom: banyak ditemukan pada sel hewan
Peroksisom: tidak ada
Glioksisom: tidak ada/jarang
Elastisitas Jaringan: tinggi, tidak ada dinding sel
Letak Inti Sel: terletak di tengah sel
Sentrosom/Sentriol: ada
Organel Respirasi: mitokondria
Vakuola Sel: kecil dan banyak
Silia: sering ditemukan
Flagela: sering ditemukan
Pembentukan Spindle: secara amphiastral
Sel Tumbuhan
Bentuk Sel: kaku dan jarang berubah bentuk
Ukuran Sel: besar
Dinding Sel: ada
Matriks Ekstraseluler: ada
Lisosom: jarang ditemukan
Peroksisom: ada
Glioksisom: ada
Elastisitas Jaringan: rendah, ada dinding sel
Letak Inti Sel: di peripheral sitoplasma
Sentrosom/Sentriol: tidak ada/jarang ditemukan
Organel Respirasi: mitokondria dan kloroplas (plastida)
Vakuola Sel: tunggal, tapi sangat besar
Silia: sangat jarang ditemukan
Flagela: jarang ditemukan
Pembentukan Spindle: secara anastral
Sitokinesis Sel: membentuk lempeng mitosis
Ketahanan Tekanan: kuat karena dinding sel
Tingkat Totipotensi: sangat tinggi
Sambungan Antar Sel: plasmodesmata
FISIOLOGI BIOTA AIR
-5-
Gambar : Perbedaan Sel Hewan Dan Sel Tumbuhan
E. Jaringan
Jaringan adalah kumpulan dari beberapa sel yang sejenis
dan memiliki fungsi yang sama Jaringan penting pada
hewan,antara lain: Jaringan Epitel, Jaringan Otot, Jaringan
Syaraf, Jaringan Ikat, dan Jaringan penyokong. Jaringan Epitel
yaitu jaringan yang melapisi permukaan tubuh bagian luar
maupun dalam. Bentuk jaringan ini dibagi 3 yaitu Jaringan epitel
pipih, epitel silindris bersilia dan epitel kubus berlapis tunggal.
Jaringan Otot yaitu jaringan yang tersusun atas sel-sel otot dan
bersifat lentur. Jaringan otot dibagi 3 yaitu: Otot polos terdapat
pada dinding alat-alat dalam, Otot lurik terdapat pada rangka,
dan Otot jantung terdapat pada dinding jantung. Jaringan Syaraf
yaitu jaringan yang tersusun atas sel-sel syaraf. Jaringan Ikat
yaitu jaringan yang menghubungkan bagian tubuh satudengan
tubuh lain. Jaringan penyokong atau penunjang yaitujaringan
yang terdiri dari jaringan tulang lain yang dan memiliki fungsi
sebagai pemberi bentuk tubuh selain rangka, melindungi bagian
tubuh dan menguatkan tubuh. Organ adalah kumpulan dari
beberapa jaringan untuk melakukan fungsi tertentu di dalam
tubuh, sedangkan sistem organ adalah gabungan dari organ-
FISIOLOGI BIOTA AIR
-6-
organ tubuh yang menjalankan fungsi tertentu.
F. DAFTAR PUSTAKA
Robert J. Diaz, Denise L. Breitburg. 2009. Fish Physiology, Vol 27
Hypoxia. Inc . DOI:10.1016/S1546-5098(08)00001-0
Victoria A. Braithwaite. 2006. Fish Physiology, Volume 24,
Behaviour and Physiology of Fish. Elsevier Inc DOI:
10.1016/S1546- 5098(05)24001-3.
Lara A. Ferry, Graham Elizabeth L. Brainerd,
2006.FishPhysiology,Vol 23 Fish Biomechanics. Elsevier
Inc. DOI: 10.1016/S1546- 5098(05)23001-7.
Adalberto L. Val, et al., 2006.FishPhysiology, Volume 21 : The
Physiology of Tropical Fishes. Elsevier Inc. DOI:
10.1016/S1546- 5098(05)21001-4.
FISIOLOGI BIOTA AIR
-7-
BAB II SISTEM RESPIRASI
A. PENDAHULUAN
Setiap makhluk hidup membutuhkan oksigen untuk
bernapas.Udara tersebut masuk kedalam tubuh melalui
proses.Proses ini dinamakan respirasi.Respirasi adalah
pergerakan oksigen dari udara ke dalam jaringan,dan transpor
karbon dioksida ke arah yang berlawanan. Ikan merupakan
salah satu hewan yang memiliki sistem pernafasan yang berbeda
daripada makhluk lainnya. Ikan telah memiliki sistem sirkulasi
yang berfungsi antara lain untuk mengangkut gas pernapasan
(O2) dari tempat penangkapan menuju sel sel jaringan.Begitu
pula sebaliknya,untuk mengangkut gas buangan (C03) dari sel
sel jaringan ketempat pembuangan.
B. Pengertian respirasi
Respirasi adalah suatu proses mulai pengambilan
oksigen,pengeluaran karbon dioksida hingga penggunaan enegi
dalam tubuh.Pada ikan bertulang sejati (Osteichthyes) insangnya
dilengkapi dengan tutup insang (operkulum), sedangkan pada
ikan bertulang rawan (Chondrichthyes) insangnya tidak
mempunyai tutup insang. Insang terbentuk seperti sisir yang
bertumpuk. Setiap sisir tersusun dari lembaran yang banyak
mengandung pembulu kapiler darah. Oleh sebab itu, insang
tampak berwarna merah.
FISIOLOGI BIOTA AIR
-8-
C. Proses pernapasan ikan
Pernafasan pada Osteichtyes Salah satu contoh ikan
bertulang sejati yaitu ikan mas. Insang ikan mas tersimpan
dalam rongga insang yang terlindung oleh tutup insang
(operkulum). Insang ikan mas terdiri dari lengkung insang (gill
rackers) yang tersusun atas tulang rawan berwarna putih, rigi-
rigi insang (gill arch) yang berfungsi untuk menyaring air
pernapasan yang melalui insang, dan filamen (gill filament) atau
lembaran insang.Filamen insang tersusun atas jaringan lunak,
berbentuk sisir dan berwarna merah muda karena mempunyai
banyak pembuluh kapiler darah dan merupakan cabang dari
arteri insang. Di tempat inilah pertukaran gas CO2 dan O2
berlangsung.Gas O2 diambil dari gas O2 yang larut dalam air
melalui insang secara difusi. Dari insang, O2 diangkut darah
melalui pembuluh darah ke seluruh jaringan tubuh. Dari jaringan
tubuh, gas CO2 diangkut darah menuju jantung. Dari jantung
menuju insang untuk melakukan pertukaran gas. Proses ini
terjadi secara terus-menerus dan berulang-ulang.
D. Fase pernapasan pada ikan
Fase Inspirasi Gerakan tutup insang ke samping dan selaput
tutup insang tetap menempel pada tubuh mengakibatkan rongga
mulut bertambah besar, sebaliknya celah belakang insang
tertutup. Akibatnya, tekanan udara dalam rongga mulut lebih
kecil daripada tekanan udara luar. Celah mulut membuka
sehingga terjadi aliran air ke dalam rongga mulut.
Fase Ekspirasi Setelah air masuk ke dalam rongga mulut,
celah mulut menutup. Insang kembali ke kedudukan semula
diikuti membukanya celah insang.
FISIOLOGI BIOTA AIR
-9-
E. Daftar Pustaka
Anggie, R. S. 2008. Studi histopatologi insang, usus dan otot ikan
Gurami (Osphronemus gournmy) akibat infestasi parasit
protozoa di desa Carang Pulang Dramaga Bogor. Skripsi.
Fakultas Kedokteran Hewan, Institut Pertanian Bogor,
Bogor.
Genten, F., Terwinghe, E., Danguy, A. 2009. Atlas of Fish
Histology. Science Publishers: India
FISIOLOGI BIOTA AIR
-10-
BAB III TRANSPORTASI PADA
TUMBUHAN AIR
A. PENDAHULUAN
Transpor pada tingkat seluler bergantung pada permeabilitas
selektif membran. Protein transpor tertentu memungkinkan sel
tumbuhan mempertahankan lingkungan internalnya yang
berbeda dari lingkungan sekitarnya. Pompa proton berperan
penting dalam transpor melewati membran tumbuhan. Potensial
membran dan gradien H+ yang dihasilkan oleh pompa proton
dimanfaatkan untuk menggerakkan transpor berbagai zat
terlarut .Perbedaan potensial air menggerakkan transpor air
pada sel tumbuhan. Zat terlarut menurunkan potensial air,
sementara tekanan meningkatkan potensial air. Air mengalir
melalui osmosis dari suatu kompartemen dengan potensial air
yang lebih tinggi ke kompartemen dengan potensial air yang
lebih rendah. Akuaporin, saluran spesifik untuk mengangkut air
pada membran kemungkinan bisa membantu mengatur laju
osmosis. Sebuah sel yang membengkak menyesuaikan potensial
air lingkungan sekitarnya ketika dinding sel itu memberikan
tekanan yang melawan kecenderungan sel untuk mengambil air
karena potensial zat terlarutnya .Sel-sel tumbuhan yang
bervakuola memiliki tiga kompartemen utama. Membran plasma
mengatur transpor antara sitosol dan larutan dinding, sementara
tonoplas mengatur transpor antara sitosol dan vakuola.
Simplas dan apoplas berfungsi dalam transpor di dalam
jarigan dan organ. Simplas adalah rangkaian sitosol yang
FISIOLOGI BIOTA AIR
-11-
dihubungkan oleh plasmodesmata. Apoplas adalah rangkaian
dinding sel. Aliran massal (bulk flow) berfungsi dalam transpor
jarak jauh. Transpor getah xilem dan getah floem disebabkan
oleh perbedaan tekanan pada ujung yang berlawanan pada
pembuluh, yaitu pada pembuluh xilem dan pembuluh
tapis.Penyerapan Air dan Mineral oleh Akar Rambut akar,
mikorhiza, dan luas permukaan sel-sel kortikal yang sangat besar
meningkatkan penyerapan air dan mineral.
Endodermis berfungsi sebagai penjaga gerbang yang selektif
antara korteks akar dan jaringan pembuluh. Air dapat menembus
korteks melalui simplas atau apoplas, akan tetapi mineral yang
mencapai mesoderm melalui apoplas akhirnya harus melewati
membran selektif pada sel-sel endodermal. Pita Kaspari yang
berlilin pada dinding endodermal menghambat transfer apoplas
mineral dari korteks ke stele.
B. TRANSPORT PADA TUMBUHAN
Transportasi tumbuhan adalah proses pengambilan dan
pengangkutan zat-zat ke seluruh bagian tubuh tumbuhan. Pada
tumbuhan tingkat rendah (misalnya ganggang) penyerapan air
dan zat hara yang terlarut di dalamnya dilakukan melalui seluruh
bagian tubuh. Pada tumbuhan tingkat tinggi (misalnya
spermatophyta) proses pengangkutan dilakukan oleh pembuluh
pengangkut yang terdiri dari pembuluh kayu (xylem) dan
pembuluh tapis (floem).
Berdasarkan jalur yang ditempuh air dan garam mineral yang
masuk ke akar, pengangkutan air dan garam mineral dibedakan
menjadi simplas dan apoplas. Simplasa dalah bergeraknya air
dan mineral lewat jalur dalam sel, yaitu sitoplasma sel dengan
jalan menembus membran plasma. Sedangkan apoplas adalah
bergeraknya air lewat jalur luar sel atau lewat dinding-dinding
sel.
FISIOLOGI BIOTA AIR
-12-
a. Imbibisi : merupakan penyusupan atau peresapan air ke
dalam ruangan antar dinding sel, sehingga dinding selnya
akan mengembang. Misal masuknya air pada biji saat
berkecambah dan biji kacang yang direndam dalam air
beberapa jam.
b. Diffusi : gerak menyebarnya molekul dari daerah konsentrasi
tinggi (hipertonik) ke konsentrasi rendah (hipotonik). Misal
pengambilan O2 dan pengeluaran CO2 saat pernafasan,
penyebaran setetes tinta dalam air.
c. Osmosis : proses perpindahan air dari daerah yang
berkonsentrasi rendah (hipotonik) ke daerah yang
berkonsentrasi tinggi (hipertonik) melalui membran
semipermiabel. Membran semipermiabel adalah selaput
pemisah yang hanya bisa ditembus oleh air dan zat tertentu
yang larut di dalamnya. Keadaan tegang yang timbul antara
dinding sel dengan dinding isi sel karena menyerap air
disebut turgor, sedang tekanan yang ditimbulkan disebut
tekanan turgor. Untuk sel tumbuhan bersifat selektif
semipermiabel. Setiap sel hidup merupakan sistem osmotik.
Jika sel ditempatkan dalam larutan yang lebih pekat
(hipertonik) terhadap cairan sel, air dalam sel akan terhisap
keluar sehingga menyebabkan sel mengkerut.
d. Transpor aktif : Transpor aktif merupakan pengangkutan zat-
zat menembus membran impermeabel dan melawan gradien
konsentrasi, dengan bantuan energi dari ATP dan protein
kotranspor
e. Difusi fasilitatif : . Difusi fasilitasi adalah pengangkutan
molekul atau ion-ion menembus membrane sepanjang
gradien konsentrasi oleh sistem pembawa tanpa bantuan
ATP.
FISIOLOGI BIOTA AIR
-13-
C. Jenis-jenis Transportasi pada Tumbuhan
Pada tumbuhan tingkat tinggi terdapat dua macam cara
pengangkutan air dan garam mineral yang diperoleh dari tanah
yaitu secara ekstravaskuler dan intravaskuler.
1. Transportasi Ekstravaskuler
Dalam proses pengangkutan, tumbuhan dapat
menyerap air dari tanah ke dalam tubuh melewati satu sel ke sel
lain secara horizontal. Proses demikian dinamakan pengangkutan
ekstravaskuler. Maksudnya, pengangkut an air di mulai dengan
penyerapan oleh bulu akar, kemudian masuk menuju sel-sel
epidermis. Dari sel epidermis, air menuju korteks, dan diteruskan
ke sel-sel endodermis. Akhirnya, air masuk ke stele. Dari korteks,
air didistribusikan menuju sel-sel untuk proses metabolisme
tubuh.
Untuk melakukan transportasi ekstravaskuler, tumbuhan
dapat menempuhnya melalui dua cara, yakni secara simplas dan
aploplas.
a. Transportasi/lintasan aploplas adalah menyusupnya air tanah
secara bebas atau transpor pasif melalui semua bagian tak
hidup dari tumbuhan seperti dinding sel dan ruang antar sel.
Air melalui jalur ini tidak dapat sampai ke xylem karena
terhalang oleh bagian endodermis yang memiliki penebalan
dinding sel yang disebut pita kaspari. Untuk menembus
halangan ini, air harus dipompa agar dapat melalui sel-sel
endodermis. Pergerakan air tersebut akhirnya menjadi jalur
simplas karena melalui sel-sel peresap (sel-sel penerus).
b. transportasi/ lintasan simplas adalah bergeraknya air dan
garam mineral menembus bagian hidup dari sel tumbuhan
seperti sitoplasma dan vakoula melalui plasmodesma.
Plasmodesma adalah saluran yang
menghubungkan protoplasma suatu sel dengan protoplasma
sel lainnya. Pada jalur simplas, air dapat mencapai xylem
FISIOLOGI BIOTA AIR
-14-
bahkan silinder pusat.
Air dan zat terlarut diserap bulu akar menuju sel-sel
parenkim korteks yang berlapis-lapis. Lalu, air dan zat terlarut
tersebut bergerak menuju sel-sel endodermis dan dilanjutkan ke
sel-sel periskel. Akhirnya, air dan zat terlarut menuju berkas
pembuluh xilem. Secara intravaskuler, air dan zat terlarut
tersebut diangkut oleh xilem. Sebenarnya ada perbedaan antara
pengangkutan zat terlarut dengan pengangkutan air. Tumbuhan
menyerap zat terlarut melawan gradien konsentrasi. Maksudnya,
zat terlarut tersebut dibawa tumbuhan bergerak dari konsentrasi
rendah menuju konsentrasi tinggi melalui transpor aktif.
2. Transportasi Intravaskuler
Pengangkutan intravaskuler berbeda dengan
pengangkutan ekstravaskuler. Istilah intravaskuler berasal dari
kata intra yang berarti „„dalam‟‟, dan vaskuler yang berarti
„„pembuluh‟‟. Pengangkutan intravaskuler adalah pengangkutan
air dan zat terlarut yang terjadi dalam berkas pembuluh xilem
dan floem secara vertikal. Vertikal maksudnya adalah
pengangkutan air dan zat terlarut oleh xilem dari menuju daun
oleh xilem. Sebaliknya, pengangkutan zat makanan diangkut dari
daun ke seluruh tubuh tumbuhan dilakukan oleh floem.
Pengangkutan air dan zat terlarut pada tumbuhan diawali
dengan penyerapan zat melalui rambut akar. Kemudian zat
tersebut mengalir menuju epidermis. Dari epidermis, air dan zat
terlarut mengalir menuju korteks dan diteruskan ke sel-sel
endodermis. Berikutnya, air dan zat terlarut masuk ke berkas
pembuluh xilem akar. Selanjutnya, air dan zat terlarut diteruskan
menuju xilem batang hingga xilem daun. Di dalam xilem daun,
zat-zat yang berguna masuk ke parenkim mesofil daun sebagai
bahan proses fotosintesis.
Proses fotosintesis menghasilkan glukosa dan oksigen.
FISIOLOGI BIOTA AIR
-15-
Glukosa diangkut pembuluh floem menuju seluruh jaringan
tubuh. Oksigen dikeluarkan tumbuhan lewat stomata daun.
Sementara air sisa metabolisme dikeluarkan lewat proses
transpirasi. Kecepatan pengangkutan zat pada tumbuhan
dipengaruhi oleh beberapa faktor, yakni kelembaban, suhu,
cahaya, angin, dan kandungan air tanah. Semakin tinggi
kelembaban udara di sekitar tumbuhan, maka difusi yang terjadi
di dalam tumbuhan berlangsung lambat. Sebaliknya, semakin
rendah kelembaban udara lingkungan, difusi di dalam tumbuhan
akan semakin cepat.
Semakin tinggi suhu lingkungan di sekitar tumbuhan dan
intensitas cahaya yang meningkat serta angin yang semakin
kencang, maka laju transpirasi tumbuhan akan semakin tinggi.
Begitu pula sebaliknya, suhu lingkungan, intensitas cahaya, dan
angin yang semakin besar mengakibatkan proses pengangkutan
zat berlangsung lambat. Semakin banyak kandungan air di dalam
tanah, maka potensial air semakin tinggi. Akibatnya, proses
transportasi zat pada xilem dan laju transpirasi semakin
meningkat.
D. Jaringan Pengangkut
Jaringan pengangkut (vascular tissue) adalah salah satu
kelompok jaringan permanen yang dimiliki tumbuhan hijau
berpembuluh (Tracheophyta). Jaringan ini disebut
juga pembuluh dan fungsi utamanya untuk mengangkut zat-
zat mineral (unsur hara dan air) yang diserap oleh akar dari
tanah. Selain itu, juga sebagai pengangkut zat-zat makanan hasil
fotosintesis untuk disalurkan ke bagian-bagian tumbuhan yang
lain.Ada dua kelompok jaringan pengangkut berdasarkan arah
aliran hara. Pembuluh kayu (xilem) mengangkut cairan dan zat
hara menuju daun. Sumbernya dapat berasal dari akar (yang
utama) maupun dari bagian lain tumbuhan. Pembuluh
tapis (floem)mengangkut
FISIOLOGI BIOTA AIR
-16-
hasil fotosintesis (terutama gula sukrosa) dan zat-zat lain dari
daun menuju bagian-bagian tubuh tumbuhan yang lain.
Pada akar dan batang, xylem dan floem biasanya tersusun
konsentris, xylem berada di bagian dalam sedangkan floem di
bagian luarnya. Terdapat beberapa perkecualian pada susunan
ini. Sebagian anggota Asteraceae memiliki posisi yang terbalik.
Di antara keduanya terdapat
lapisan kambium pembuluh/vaskular. Kambium inilah yang
merupakan jaringan meristematik yang membentuk kedua
jaringan pengangkut tadi. Pada tumbuhan dikotil antara xylem
dan floem dipisahkan oleh lapisan kambium. Sedangkan pada
tumbuhan monokotil tidak terdapat lapisan kambium antara
xylem dan floem
Pada daun, kedua pembuluh ini akan terletak berdampingan
dan jaringannya tersusun pada tulang daun maupun susunan
jala yang tampak pada daun. Kedua jaringan ini akan disatukan
dalam berkas-berkas (bundles) yang direkatkan
oleh pektin dan selulosa. Pada daun jagung
dan tumbuhan tertentu lainnya, berkas-berkas ini terlindungi
oleh sel-sel khusus yang dikenal sebagai sel-sel seludang
berkas (bundle sheath) yang secara fisiologi berperan dalam
jalur fotosintesis yang khas.
Pembuluh tapis (floem) biasanya terletak di sisi bawah
(abaksial) atau punggung daun, sedangkan pembuluh kayu
berada pada sisi yang lainnya (adaksial). Ini menjadi
penyebab kutu daun lebih suka bertengger pada sisi punggung
daun karena mereka lebih mudah mencapai pembuluh tapis
untuk menghisap gula.
FISIOLOGI BIOTA AIR
-17-
1. Xylem
Kata xylem berasal dari bahasa Yunani kuno yaitu xylon,
yang berarti "kayu". Xylem berfungsi mengangkut air dan zat
hara lain yang terlarut dari akar menuju daun dengan melewati
batang. Bagian yang sangat berperan dalam proses ini adalah
pembuluh dan trakeid. Xylem tersusun atas:
a. Parenkim xylem
b. Serabut xylem
c. Trakeid
d. Pembuluh
Pergerakan air pada xilem bersifat pasif karena xilem
tersusun dari sel-sel mati yang mengayu (mengalami lignifikasi),
sehingga xilem tidak berperan dalam proses ini. Faktor
penggerak utama adalah transpirasi. Faktor pembantu lainnya
adalah tekanan akar akibat perbedaan potensial air di dalam
jaringan akar dengan di ruang tanah sekitar perakaran.
Gaya kapilaritas hanya membantu mendorong air mencapai
ketinggian tertentu, tetapi tidak membantu pergerakan.
Sel-sel xilem memiliki beberapa tipe, yaitu trakea (tidak
dimiliki oleh tumbuhan paku dan tumbuhan berbiji
terbuka), trakeida, dan serabut trakeida. Sel-sel xilem tidak
memiliki protoplasma. Pada sistem pembuluh kayu ditemukan
pula parenkim kayu, yang mengisi ruang-ruang kosong di antara
pembuluh dan membantu melekatkan pembuluh-pembuluh
tersebut.
Trakea dapat dikatakan pembuluh yang sebenarnya. Ia
adalah sekumpulan sel-sel yang dinding sel lateralnya mengalami
penebalan oleh lignin (zat kayu) sedangkan bagian ujung atas
dan bawahnya mengalami perforasi (pelubangan) sehingga
berhubungan dengan sel-sel sejenis di atas dan bawahnya
membentuk pipa kapiler memanjang.
FISIOLOGI BIOTA AIR
-18-
Trakeid berukuran lebih kecil daripada trakea, bentuknya
juga memanjang dan juga mengalami penebalan pada dinding
lateralnya. Ujung-ujungnya tidak berperforasi sehingga
pergerakan air seakan-akan melalui katup-katup. Dinding selnya
banyak memiliki noktah-noktah. Serabut trakeida mirip dengan
trakeida namun memiliki dinding sel yang lebih tebal sehingga
lumennya (ruang dalam dinding sel) sempit dan selnya lebih
memanjang. Selain trakea dan trakeid xylem juga mengandung
sel parenkim (parenkim kayu) yang merupakan sel hidup dan
berfungsi untuk menyimpan bahan makanan. Xylem juga
mengandung serabut kayu yang berfungsi sebagai penguat
(penyokong).
2. Floem
Pembuluh tapis atau floem berasal dari bahasa Yunani,
yaitu phloos, berarti "pepagan".) adalah jaringan
pengangkut pada tumbuhan berpembuluh (Tracheophyta) yang
berfungsi dalam transportasi hasil fotosintesis,
terutama gula sukrosa, dan berbagai metabolit lainnya dari daun
menuju bagian-bagian tumbuhan lainnya,
seperti batang, akar, bunga, buah, biji, dan umbi. Proses
transpor ini disebut sebagai translokasi.
Daun merupakan sumber fotosintat (source), sedangkan
organ lain menjadi penampungnya (sink). Arah pergerakan zat
dalam pembuluh tapis berlawanan dengan pembuluh kayu.
Dalam proses ini, bagian yang sangat berperan adalah sel-sel
berbentuk silindris memanjang pada bagian ujung. Floem terdiri
atas:
a. Parenkim floem
b. Serabut floem
c. Sklereid
FISIOLOGI BIOTA AIR
-19-
d. Sel pengiring
e. Pembuluh
Berbeda dengan pembuluh kayu, sel-sel pembuluh tapis
bersifat "aktif" dalam mengatur pergerakan hara di dalamnya.
Dinding sel-selnya tipis dan memiliki struktur lubang-lubang. Sel-
sel pembuluh tapis dihasilkan oleh kambium pembuluh dan
setelah "masak" tidak kehilangan protoplasma. Dalam sistem
pembuluh tapis, biasanya sel-sel buluh tapis didampingi oleh sel-
sel pengiring yang lebih kecil.
Translokasi gula diatur oleh kebutuhan dari organ-organ
pada jarak yang jauh dan bergantung pada tahap perkembangan
tumbuhan. Proses yang umum dikenal sebagai aliran tekanan.
Konsentrasi gula yang tinggi di daun akan bergerak ke sel-sel
dengan gradien konsentrasi yang lebih rendah. Pergerakan ini
dikendalikan oleh proses biokimia pada organ-organ lainnya.
Sebagai contoh, perkembangan buah dan biji memerlukan energi
tinggi. Proses perkembangan ini akan menarik banyak gula dan
substansi-substansi yang diperlukan dari daun dan organ
lainnya. Kompetisi antar organ untuk mendapatkan pasokan
energi dapat terjadi. Dalam pertanian, pemangkasan atau
pengurangan banyaknya buah kerap dilakukan untuk menekan
kompetisi dan menghasilkan produk dengan ukuran yang
dikehendaki pasar.
E. Pengangkutan Hasil Fotosintesis dan
Pengeluaran Zat oleh Tumbuhan
Proses pengangkutan bahan makanan dalam tumbuhan
dikenal dengan translokasi. Translokasi merupakan pemindahan
hasil fotosintesis dari daun atau organ tempat penyimpanannya
ke bagian lain tumbuhan yang memerlukannya. Jaringan
pembuluh yang bertugas mengedarkan hasil fotosintesis ke
seluruh bagian tumbuhan adalah floem (pembuluh tapis).
FISIOLOGI BIOTA AIR
-20-
Jaringan floem mengangkut gula sukrosa dan juga asam
amino dari organ-organ tumbuhan yang berwarna hijau,
terutama daun, ke bagian-bagian lain dalam tumbuhan. Berbeda
dari xylem, floem memiliki sel-sel yang bernama sel tapis (sieve
tube sel), dan transportasi gula sukrosa dan asam amino dapat
dilakukan melalui difusi dan juga transport aktif dari sel ke sel
dalam floem. Oleh karena itu, makanan-makanan ini dapat
menjangkau organ-organ tanaman dalam waktu yang sangat
singkat agar mereka bisa melakukan respirasi dan berkembang.
Salah satu jaringan pengangkut pada tumbuhan adalah
pembuluh tapis (floem). Pada prinsipnya floem merupakan
jaringan parenkim. Floem tersusun atas beberapa tipe sel yang
berbeda yaitu pembuluh tapis, sel pengiring, parenkim, serabut,
dan sklerenkim. Floem merupakan bagian dari kulit kayu. Unsur
penyusun pembuluh floem terdiri atas dua bentuk, yaitu: sel
tapis (sieve plate) berupa sel tunggal dan bentuknya memanjang
dan buluh tapis (sieve tubes) yang serupa dengan pipa. Dengan
bentuk seperti ini, pembuluh tapis dapat menyalurkan gula,
asam amino serta hasil fotosintesis lainnya dari daun ke seluruh
bagian tumbuhan. Pada tumbuhan tertentu terdapat serabut
floem atau serat yang mengandung lignin. Serabut-serabut ini
dapat digunakan sebagai tali dan tekstil, misalnya rami
(Boehmeria nivea), linen (Linum usitatissimum), dan jute
(Corchorus capsularis). Dalam floem terjadi translokasi
fotosintat. Translokasi adalah perpindahan bahan terlarut yang
dapat terjadi di seluruh bagian tumbuhan.
Zat terlarut yang paling banyak dalam getah floem adalah
gula, terutama sukrosa. Selain itu, di dalam getah floem juga
mengandung mineral, asam amino,dan hormon, berbeda dengan
pengangkutan pada pembuluh xilem yang berjalan satu arah dari
akar ke daun, pengangkutan pada pembuluh floem dapat
berlangsung kesegala arah, yaitu dari sumber gula (tempat
penyimpanan hasil fotosintesis) ke organ lain tumbuhan yang
FISIOLOGI BIOTA AIR
-21-
memerlukannya. Satu pembuluh tapis dalam sebuah berkas
pembuluh bisa membawa cairan floem dalam satu arah
sementara cairan di dalam pipa lain dalam berkas yang sama
dapat mengalir dengan arah yang berlainan. Untuk masing –
masing pembuluh tapis, arah transport hanya bergantung pada
lokasi sumber gula dan tempat penyimpanan makanan yang
dihubungkan oleh pipa tersebut.
Untuk membuktikan adanya pengangkutan hasil fotosintesis
melewati phloem dapat dilihat dari pada proses pencangkokan.
Batang yang telah kehilangan kulit (phloem) mengalami
hambatan pengangkutan akibat terjadinya timbunan makanan
yang dapat memacu munculnya akar apabila bagian batang yang
terkelupas kulitnya tertutup tanah yang selalu basah.
Tumbuhan tidak hanya mengambil atau menyerap zat
kembali ke lingkungannya yang disebut pengeluaran atau
eliminasi. Zat yang dikeluarkan oleh tumbuhan dapat melalui 3
kelompok, yaitu sebagai berikut:
1. Zat yang dikeluarkan sama dengan ketika diserap, misalnya
air yang dikeluarkan pada peristiwa penguapan dan
penetesan air (Gutasi) melalui sel gutatoda
2. Zat yang dikeluarkan sebagai hasil fotosintesis, misalnya
madu yang dikeluarkan oleh kelenjar madu.
3. Zat yang dikeluarkan sebagai hasil proses pembongkaran,
misalnya oksigen dan air dari proses fotosintesis.
F. Cara Pengeluaran Zat oleh Tumbuhan
Transpirasi adalah proses hilangnya air dalam bentuk
uap air dari jaringan hidup tanaman yang terletak di atas
permukaan tanah melewati stomata, lubang kutikula, dan
lentisel.
· Mekanisme Transpirasi
Air diserap ke dalam akar secara osmosis melalui rambut
FISIOLOGI BIOTA AIR
-22-
akar, sebagian besar bergerak menurut gradien potensial air
melalui xilem. Air dalam pembuluh xilem mengalami tekanan
besar karena molekul air polar menyatu dalam kolom berlanjut
akibat dari penguapan yang berlangsung di bagian atas.
Sebagian besar ion bergerak melalui simplas dari epidermis akar
ke xilem, dan kemudian ke atas melalui arus transportasi.
Terdapat faktor-faktor yang dapat mempengaruhi transpirasi
Faktor dalam
Besar kecilnya daun
Tebal tipisnya daun
Berlapiskan lilin atau tidaknya permukaan daun
Banyak sedikitnya bulu di permukaan daun
Banyak sedikitnya stomata
Bentuk dan lokasi stomata
Faktor luar
Sinar matahari
Temperatur
Kelembapan udara
Angin
Keadaan air di dalam tanah
Gutasi adalah pengeluaran air dalam bentuk tetes-tetes
melalui celah-celah tepi atau ujung-ujung tulang tepi daun yang
di sebut hidatoda atau gutatoda atau emisarium. Terjadi pada
suhu rendah dan kelembapan tinggi sekitar pukul 04.00 sampai
06.00 pagi hari. Di alami pada tumbuhan famili Poaceae
(padi,jagung,rumput,dll).
Mekanisme pada gutasi yaitu sebagai berikut: Pengeluaran
air melalui proses gutasi terjadi akibat adanya tekanan positif
akar. Meskipun ketika laju transpirasi rendah, akar terus
menyerap air dan mineral sehingga air yang masuk ke jaringan
lebih banyak daripada yang dilepaskan keluar. Kondisi yang tidak
FISIOLOGI BIOTA AIR
-23-
mendukung terjadinya tekanan akar seperti suhu dingin dan
tanah yang kering menghambat terjadinya gutasi. Kekurangan
mineral juga diketahui memengaruhi proses gutasi Bila
transpirasi terjadi pada stomata, maka gutasi terjadi pada
struktur khusus bernama hidatoda.Hidatoda seringkali disebut
sebagai stomata air.Hidatoda terletak di ujung dan sepanjang
tepi daun. Oleh karena itulah, titik-titik air akan terlihat di ujung
dan tepi daun.
Gutasi biasanya terjadi pada malam hari, namun terjadi juga
pada pagi hari. Laju gutasi paling tinggi ditemukan pada
tumbuhan Colocasia nymphefolia. Gutasi paling banyak terjadi
pada tumbuhan air, herba, dan rumput-rumputan.
Gutasi tidak memiliki pengaruh yang signifikan terhadap
kelangsungan hidup tumbuhan. Namun kadangkala, gutasi
diketahui dapat menyebabkan luka pada daun. Hal ini
diakibatkan oleh penumpukan garam yang terjadi bila titik-titik
air di tepi daun telah menguap. Kondisi tersebut membuat
patogen seperti bakteri dan fungi dapat menyerang jaringan
daun.
Perdarahan adalah pengeluaran air cairan dari tubuh
tumbuhan berupa getah yang disebabkan karena luka atau hal-
hal lain yang tidak wajar. Misalnya pada penyerapan pohon karet
dan pohon aren.
G. DAFTAR PUSTAKA
Andriance, G.W. and F.R. Brison. 1995. Propagation of
Horticultura Plant. Mc
Ashari, S. 1995. Hortikultura. Universitas Indonesia. Jakarta. 99
hal. th
Brady, N.C. 1974. The Nature and Properties of Soil ed. The
Mac Millan Co. New York.
FISIOLOGI BIOTA AIR
-24-
BAB IV TRANSPORTASI PADA
HEWAN AIR
A. PENDAHULUAN
Hewan air adalah hewan yang bertempat tinggal diair,
Sebagian besar hewan tersebut bernafas dengan insang.
Manusia memamfaatkan hewan air sebagai komoditas pangan
dan hewan hias akuarium.
Sistem peredaran darah semua hewan vertebrata
mempunyai pola umum yang sama, namun tiap – tiap kelompok
mempunyai peredaran darah tertentu yang mempunyai anotomi
organ peredaran darah. Darah pada ikan mempunyai dua
komponen utama yaitu sel – sel darah dan plasma darah. Darah
dalam tubuh memiliki fungsi sebagai pengangkut bagi berbagai
macam senyawa dan zat-zat yang diperlukan tubuh, mengatur
jaringan tubuh, alat pertahanan tubuh terhadam ancaman dari
luar dan menjaga kestabilan suhu. Sel darah merah cenderung
untuk mengalir dengan lancar dalam pembuluh darah, tetapi
tidak demikian halnya dengan sel darah putih. Banyak sel darah
putih yang menempel pada dinding pembuluh darah atau bahkan
menembus dinding untuk masuk ke jaringan yang lain.
Eritron adalah jumlah total sel eritrosit dan sel-sel
prekusornya dan tersebar luas, tetapi secara fungsional
merupakan satu organ. Fungsi utamanya adalah mensuplai
organisme dengan oksigen yang diperlukan untuk metabolisme
jaringan. Selain itu, eritron tersebut mengangkut CO2, suatu
FISIOLOGI BIOTA AIR
-25-
gas yang juga ditransport dalam bentuk larutan dalam plasma
untuk dikeluarkan dari paru-paru. Eritron dapat dibagi dalam 2
fungsional yaitu yang pertama untuk ruang sirkulasi atau ruang
darah dan yang kedua dapat digunakan untuk ruang medula
atau pool eritropoeitik sumsum tulang dimana merupakan
pembentukan elemen-elemen baru berlangsung. Perbedaan
ketinggian suatu tempat mengakibatkan munculnya suatu
perbedaan kondisi lingkungan setempat. Perbedaan yang sangat
esensial misal berupa tekanan udara. Tekanan udaradi dataran
rendah lebih tinggi di banding dengan pegunungan (dataran
tinggi).
B. Sistem Peredaran Darah
Sistem sirkulasi darah berfungsi untuk menjaga seluruh
anggota tubuh tetap hidup dengan cara mengantarkan oksigen
dan nutrisi. Oksigen dan nutrisi diantarkan keseluruh tubuh
menaiki angkutan transportasi yang disebut dengan darah.
Kelas pisces atau ikan memiliki peredaran darah tertutup
dengan satu jantung dengan dua bilik. Ikan memiliki empat
kapiler sehingga darah hanya mengalir satu kali ke jantung
(sistem peredaran darah tunggal).artinya hanya terdapat satu
jalursirkulasi peredaran darah. Berawal dari jantung,darah
menuju insang untuk melakukanpertukaran gas. Selanjutnya,
darah dialirkan kedorsal aorta dan terbagi ke segenap organ-
organtubuh melalui saluran-salura kecil. Selain itu,sebagian
darah dari insang kadang langsungkembali ke jantung. Darah
memberi bahan materi denganperantaraan difusi melalui dinding
yang tipis darikapiler darah, dan kembali ke jantung
melaluipembulu yang ke dua. Seri pertama dinamakansistem
arteri dan seri ke dua disebut sistemvena.
FISIOLOGI BIOTA AIR
-26-
1. JANTUNG
Jantung adalah suatu organ yang berupa benda berongga
dan terletak dalam ronga ruang mediastinal atau bagian
posterior lengkung insang. Organ ini merupakan suatu pompa
yang terdiri atas otot licin yang secara ritmis berkontraksi untuk
memompa darah dari vena ke arteri. Untuk melaksanakan fungsi
ini jantung mempunyai suatu sistem klep yang menyebabkan
darah mengalir ke satu arah. Jantung pada ikan terdiri dari dua
ruangan yang terletak di bagian posterior lengkung insang,
dibagian depan rongga badan dan di atas Ithmu. Kedua ruang
tersebut ialah atrium (auricle) yangberdinding tipis dan ventricle
yang berdindingtebal. Ruangan ini berurutan dari belakang
kedepan, yaitu:
Sinus venosus
Adalah ruang tambahan atau kantung yang berdinding tipis,
hampir tidak mengandungjaringan otot. Dinding kaudalnya
bersatu denganbagian depan dari septum transversum, yang
memisahkan rongga pericardial dari rongga pleuroperitoneal.
Darah dari seluruh tubuh masuk di sinus venosus melalui
sepasang ductus Cuvieri yang masuk di bagian lateral, dan
sepasang sinus hepaticus yang masuk pada dinding posterior
dari sinus venosus. Vena coronaria yang datang dari dinding otot
jantung,juga masuk dari sinus venosus . Dari sini darah melalui
lubang sinus atrial masuk ke dalam atrium. Atau dengan kata
lain bahwa kantung berdinding tipis ini berfungsi untuk
menampung darah dari vena hepatika yang membawa darah
dari vena kardial anterior dan posterior.
FISIOLOGI BIOTA AIR
-27-
Atrium
Adalah ruang tunggal yang dindingnya relatif tipis, terletak
anterior dari sinus venosus. Darah dari atrium melalui lubang
atrioventikular diteruskan ke dalam rongga ventrikel. Lubang ini
dijaga oleh klep atau katup atrioventrikular, supaya aliran darah
tidak kembali ke rongga atrium.
Ventrikel
Adalah ruang berdinding tebal berotot, menerimadarah
hanya dari atrium saja dan memompakan darah melalui aorta
ventral ke insang. Ruang ini dibentuk oleh dua lapisan otot yaitu
lapisan otot luar disebut kortikal dan lapisan otot dalam disebut
spongi. Bagian ini menerima darah dari atrium melalui
atrioventricular. Ujung anterior dari ventrikel tumbuh
memanjang dan berdinding tebal, di dalamnya terdapat suatu
seri klep semilunar.
Conus Arteriosus
Pada Elasmobranchii, conus arteriosus berkembang denga
baik, tetapi tidak mempunyai bulbus arteriosus. Pada sebagian
ikan Teleostei conus arteriosus sudah tereduksi menjadi suatu
struktur yang sangat kecil, sedangkan bulbus arteriosus
(perluasan sebagian dari aorta ventralis) berkembang dengan
baik. Antara sinus venosus dan atrium terdapat katup sinuatrial,
yang berasal dari jaringan endikardial dan miokardial/ otot
jantung, berfungsi menahan darah agar tidak kembali ke sinus
venosus; antara atrium dan ventrikel terdapat katup
atriventrikular, yang menahan darah agar tidak kembali ke
atrium. Pada elasmobranchii dan osteichthye, terdapat dua baris
katup atriventrakular, tetapi pada ikan Bowfn Amiacalva dan
Chirrinus mrigala ada empat baris dan ikan gars Lepisosterus
FISIOLOGI BIOTA AIR
-28-
dan Polypterus terdapat enam baris. Sedang pada Dipnoi tida
ada sama sekali.Perjalanan dari bulbus keluar arteri
ventraliusmenuju ke depan, bercabang halus menjadi arteri
branchialis afferent yang menuju ke tiap insang. Di dalam insang
arteri ini bercabang menjadi kapiler-kapiler halus yang berfungsi
dalam pertukaran gas (mengambil O2 dan melepaskan CO2)
keluar dari insang, kapiler- kapiler tersebut kembali menyatu
menjadi arter branchialis afferent. Arteri-arteri ini kemudian
bersatu menjadi aorta dorsalis yang berjalan mengikuti tulang
punggung dan bercabang- cabang ke seluruh tubuh dan untuk
selanjutnya
kembali lagi menuju jantung melalui pembuluh vena. Vena
yang masuk ke jantung terdiri dari sepasang ductus cuvier.
Secara umum sistem peredaran darah pada ikan mirip sistem
hidraulis yang terdiri atas sebuah pompa, pipa, katup, dan
cairan. Meskipun, jantung ikan terdiri atas empat bagian, namun
pada kenyataannya mirip dengan satu silinder atau pompa piston
tunggal. Akibat adanya perbedaan tekanan sehinggaterjadi aliran
darah. Untuk menjamin aliran darah terus berlangsung, maka
darah dipompa dengan perbedaan tekanan. Tekanan jantung
lebih besar dari tekanan arteri dan, tekanan arteri lebih besar
dari tekanan arterionale.
2. SALURAN DARAH
Ada tiga bentuk saluran darah yaitu arteri, vena dan kapiler.
Arteri
Adalah pembuluh darah yang aliran darahnya menjauhi
jantung atau saluran yang dilalui darah yang keluar dari insang
dan menuju ke bagian- bagian tubuh. Biasanya membawa darah
yang kaya dengan oksigen ke seluruh bagian tubuh.
FISIOLOGI BIOTA AIR
-29-
Saluran darah ini terdiri dari tiga lapisan yaitu bagian dalam
(intima), memiliki lapisan endothelium dan sub endothelium
Vena
Adalah pembuluh darah balik yang aliran darahnya menuju
ke jantung. Struktur vena sama halnya dengan arteri, namun
mempunyai dinding yang lebih tipis dan rongga yang lebih besar
dibanding arteri pada ukuran diameter yang sama. Bagian dalam
dari vena yang mengalami tekanan hidrostatik tinggi, umumnya
kaya akan jaringan elastis dan sel otot licin. Dinding
venaumumnya berkontraksi secara aktif, tidak hanya
mempertahankan tekanan darah dalam sistem vena, tetapi juga
untuk memompakan darah dari dinding ke jantung.
Kapiler
Adalah bagian percabangan saluran darah yang merupakan
tempat terjadinya pertukaran zat (gas nutrien) antara darah
dengan jaringan/sel. Ada tiga macam kapiler darah yaitu, kapiler
kontinyu, kapiler berpori dan kapiler diskontinyu (sinusoid).
Darah
Darah berupa cairan yang terdiri dari plasmadarah, sel darah
dan substansi lain yang terlarut di dalamnya. Plasma darah
berupa cairan zat putih telur yang mengandung bagian-bagian
dari sel darah, mineral terlarut. Di luar pembuluh darah , darah
akan membeku disebabkan oleh kerja enzim trhombokinase yang
bereaksi dengan garam kalsium menjadi trombin yang aktif.ungsi
utama darah yaitu transportasi bahanmateri yang dibutuhkan
bagian tubuh, atau yangtidak diperlukan dibawa ke organ
pembuangan.Darah, juga menjaga masuknya bahan
FISIOLOGI BIOTA AIR
-30-
penyakit,memperbaiki bahan jaringan yang rusak,mengantarkan
bahan pertumbuhan, danmembawa oksigen ke jaringan-jaringan
tubuh.Dengan adanya hormon dalam aliran peredarandarah,
seolah-olah darah berfungsi seperti sistemsaraf tambahan.
3. SEL-SEL DARAH
Darah terdiri atas sel-sel dan cairan darah atau plasma. Sel
sel darah terdapat dalam plasma yang terdiri dari tiga macam,
yaitu Erythrocyte,Leucocyte dan Thrombocyte. Ketiga macam sel
darah tersebut dibentuk dalam sistem reticuloendothelial.
Pembentukan sel-sel tersebut pada hewan muda terjadi di dalam
kantung yolk, kemudian dalam hati, spleen, dan lymfa. Setelah
hewan dewasa, sumsum tulang merupakan tempat utama
pembentukan sel-sel darah merah. Sel darah terdiri atas sel-sel
diskret yangmemiliki bentuk khusus dan fungsi yang berbeda,
sedangkan komponen dari plasmaselain fibrinogen, juga
terdapat ion-ion inorganik dan organik untuk fungsi metabolik.
Erythrocyte (sel darah merah) Ikan, sebagaimana vertebrata
lain, memiliki seldarah merah atau Erythrocyte yang berbentuk
lonjong dan berinti dengan diameter 7 – 36.
Mikron (tergantung spesies ikannya). Warna merah dari
darah disebabkan oleh hemoglobin yang terdapat dalam
erythrocyte. Jumlah erythrocyte tiap mm3 darah berkisar antara
20.000 – 3.000.000. Pengangkutan oksigen sebagai fungsi
utama sel darah bergantung kepada komponen Fe pada
hemoglobin (pigmen pernapasan) yang terdapat di dalam
erythrocyte. Kemampuan mengikat oksigen pada
tingkatkejenuhan 95%, kandungan besi dalam darah dan jumlah
sel darah merah sangat bervariasi bergantung pada stadia hidup,
kebiasaan hidup dan kondisi lingkungan.
Leucocyte (sel darah putih) Leucocyte terdiri atas dua
kelompok sel yakni yang mengandung butir-butir (granula) yang
FISIOLOGI BIOTA AIR
-31-
disebut granulacyte dan yang mengandungsedikt sekali bahkan
tidak mengandung butir- butir disebut agranulacyte. Yang
mengandung granula terdiri atas: neutrophil, eosinophil dan
basophil sedang yang tidak mengandung granula terdiri atas:
limphocyte dan monocyte. Leucocyte pada ikan tidak berwarna,
berjumlah antara 20.000 – 150.000 dalam tiap mm3darah.
Leucocyte dapat dibedakan menjadi tiga macam sel, yaitu
granulocyte, limphocyte, dan monocyte. Walaupun leucocyte
merupakan unsur darah, tetapi fungsi utama dari padanya ada di
luar pembuluh darah. Berdasarkan penyerapan warna,
granulocyte terdiri dari neutrophil, acidophil (eosinophil) dan
basophil. Agranulocyte yang merupakan komponen terbesar
leucocyte terdiri dari lympocyte, monocyte dan thrombocyte .
Thrombocyte
Thrombocyte ukurannya jauh lebih kecil darierytrocyte,
besarnya bervariasi antara 2 sampai 3 mikron. Mereka
merupakan penghasil utama dari thrombokinase.
4. ORGAN PEMBENTUK DARAH
Beberapa organ pada ikan dapat membentuk darah. Pada
stadia embrio, saluran darah dapatmenghasilkan sel-sel darah,
pada ikan dewasa sel-sel darah masih dibentuk di
permukaansaluran darah, namun pusat-pusat pembentukansel-
sel darah lebih nampak. Pada Cyclostomata,semua jenis sel
darah dibentuk dalam limpayang tersebar pada submucosa usus
alatpencernaan makanan. Dinding esophagus padabeberapa
jenis ikan pada bagian buco-faringhingga bagian cardinal
lambung terdapat organlymphoid yang dikenal dengan Leidug
yangmenghasilkan sel-sel darah putih. Ginjal adalah organ yang
paling kaya akanjaringan lymphoid, thrombocyte dibentuk
FISIOLOGI BIOTA AIR
-32-
dibagian mesonefrik. Pada Lamprey dankebanyakan Teleostei,
ginjal merupakanpenghasil sel darah yang utama
selamahidupnya, terutama kepala ginjal. Jaringanlymphoid juga
terdapat pada permukaan gonadjantan dan betina ikan Selachi
dan Dipnoi. Padabagian-bagian sel tulang rawan pada kepala
darijenis Lepisosteus dan Amia menghasilkan seluruhjenis sel-sel
darah.Limpa ikan merupakan organ yang sangatbervariasi baik
letak, bentuk maupun ukurannya.Limpa pada ikan
Gnathostomata terdiri daribagian cortex (berwarna merah),
Pulva(berwarna putih) dan medula. Bagian cortex darilimpa
membentuk erythricyte dan thrombocytesedangkan limphocyte
dan beberapa granulocytedibentuk di dalam medulla. Pada
esophagus ikanhiu, memperlihatkan kumpulan
jaringanpembentuk limphocyte. Pada ikan pari, limpa
memanjang antara bagian kardial dan pyloric dari lambung.
C. Daftar Pustaka
Sugiarto, dkk. 2002. Fisiologi Hewan. Jakarta: Gramedia Pustaka
Utama
Sukirno S. 1994. Fisiologi. Jakarta: PT Raja Grafindo Persada
Mankiw, NG. 2003. Fisiologi. Jilid 1. Jakarta: Erlangga
FISIOLOGI BIOTA AIR
-33-
BAB V REPRODUKSI BIOTA AIR
A. PENDAHULUAN
Reproduksi pada dasarnya merupakan bagian dari sistem
reproduksi yang terdiri dari komponen kelenjar kelamin atau
gonad, dimana pada ikan betina disebut ovarium sedang pada
jantan disebut testis beserta salurannya
Seksualitas pada ikan terdiri dari dua jenis kelamin yaitu
jantan dan betina. Ikan jantan adalah ikan yang mempunyai
organ penghasil sperma, sedangkan ikan betina adalah ikan
yang mempunyai organ penghasil telur. Ikan jantan adalah ikan
yangmempunyai organ penghasil sperma, sedangkan ikan betina
adalah ikan yang mempunyai organ penghasil telur. Dalam
melakukannya ikan jantan dan ikan betina akan saling
mendekat, lalu ikan betina akan mengeluarkan telur.
Kemudian, ikan jantan akan akan mengeluarkan spermanya,
sperma dan telur akan bercampur di dalam air (yang disebut
dengan oviparus).
OVARIUM
Ovarium terdiri dari oogonia dan jaringan penunjang atau
stroma. Mereka tergantung pada bagian atas rongga tubuh
dengan perantaraan mesovaria, di bawah atau di samping
gelembung renang (jika ada. Ukuran dan perkembangannya
pada rongga tubuh bervariasi dengan tingkat kematangannya.
FISIOLOGI BIOTA AIR
-34-
Pada keadaan matang , ovarium bisa mencapai 70 % dari berat
tubuhnya. Sebagian besar pada waktu masih muda warna
keputih-putihan dan menjadi kekuning-kuningan pada saat
matang.
tipe reproduksi dibagi menjadi
Tipe sinkronisasi total dimana oosit berkembang pada
stadia yang sama. Tipe ini biasanya terdapat pada
spesies ikan yang memijah hanya sekali dalam setahun;
Tipe sinkronisasi kelompok dengan dua stadia, yaitu oosit
besar yang matang, di samping itu ada oosit yang sangat
kecil tanpa kuning telur; dan
Tipe asinkronisasi dimana ovarium terdiri dari berbagai
tingkat stadia oosit.
TESTIS
Testes (gonad jantan) bersifat internal dan bentuknya
longitudinal, pada umumnya berpasangan. Lamprey dan
Hagfishes mempunyai testes tunggal. Pada chodrichtyhes,
seringkali gonad yang satu lebih besar dari pada yang lainnya.
Testes ini bergantung pada bagian atas rongga tubuh dengan
perantaraan mesorchium, di bawah atau di samping gelembung
gas (jika ada). Mereka tersusun dari folikel-folikel tempat
spermatozoa berkembang. Ukuran dan warna gonad bervariasi
tergantung pada tingkat kematangannya dengan berat bisa
mencapai 12% atau lebih dari bobot tubuhnya. Kebanyakan
testes berwarna putih kekuningan dan halus.
SEKSUALITAS PADA IKAN
Pada prinsipnya, seksualitas pada ikan terdiri dari dua
jenis kelamin yaitu jantan dan betina. Ikan jantan adalah ikan
yang mempunyai organ penghasil sperma, sedangkan ikan betina
adalah ikan yang mempunyai organ penghasil telur. Suatu
populasi terdiri dari ikan-ikan yang berbeda seksualitasnya, maka
FISIOLOGI BIOTA AIR
-35-
populasi tersebut disebut populasi heteroseksual, bila populasi
tersebut terdiri dari ikan-ikan betina saja maka disebut
monoseksual. Namun, penentuan
seksualitas ikan di suatu perairan harus berhatihati karena secara
keseluruhan terdapat bermacam-macam seksualitas pada ikan
antara lain:
Gambar : Reproduksi Pada Ikan
B. HERMAPRODIT
Hermaprodit sinkroni/simultaneous.
Apabila dalam gonad individu terdapat sel kelamin betina
dan sel kelamin jantan yang dapat masak bersama-sama dan
siap untuk dikeluarkan. Ikan hermaprodit jenis ini ada yang
dapat mengadakan pembuahan sendiri dengan mengeluarkan
telur terlebih dahulu kemudian dibuahi oleh sperma dari individu
yang sama, ada juga yang tidak dapat mengadakan pembuahan
sendiri contohnya :Contoh ikan hermaprodit sinkroni yaitu ikan-
ikan dari Famili Serranidae.
FISIOLOGI BIOTA AIR
-36-
Hermaprodit protandri.
Ikan yang di dalam tubuhnya mempunyai gonad yang
mengadakan proses diferensiasi dari fase jantan ke fase betina.
Ketika ikan masih muda gonadnya mempunyai daerah. ovarium
dan daerah testis, tetapi jaringan testis mengisi sebagian besar
gonad pada bagian lateroventral. Setelah jaringan testisnya
berfungsi dan dapat mengeluarkan sperma, terjadi masa transisi
yaitu ovariumnya membesar dan testis mengkerut. Pada ikan
yang sudah tua, testis sudah tereduksi sekali sehingga sebagian
besar dari gonad diisi oleh jaringan ovarium yang berfungsi,
sehingga ikan berubah menjadi fase betina. Contoh ikan-ikan
yang termasuk dalam golongan ini antara lain Sparus auratus,
Sargus annularis, Lates calcarifer (ikan kakap).
Hermaprodit protogini
keadaan yang sebaliknya dengan hermaprodit protandri.
Proses diferensiasi gonadnya berjalan dari fase betina ke fase
jantan. Pada beberapa ikan yang termasuk golongan ini sering
terjadi sesudah satu kali pemijahan, jaringan ovariumnya
mengkerut kemudian jaringan testisnya berkembang. Salah satu
spesies ikan di Indonesia yang sudah dikenal termasuk ke dalam
golongan hermaprodit protogini ialah ikan belut sawah
(Monopterus albus) dan ikan kerapu Lumpur (Epinephelus
tauvina). Ikan ini memulai siklus reproduksinya sebagai ikan
betina yang berfungsi, kemudian berubah menjadi ikan jantan
yang berfungsi.
C. STRATEGI REPRODUKSI
Ikan ovipar
Golongan ovipar yaitu ikan yang mengeluarkan telur pada
waktu pemijahan. Sebagian besar jenis ikan tergolong ke dalam
FISIOLOGI BIOTA AIR
-37-
golongan ovipar. Beberapa contoh ikan yang termasuk dalam
golongan ini adalah Ikan mas mujair, kakap, dan tongkol, jantan
dan betina megeluarkan sperma dan telur secara bersama dalam
suatu lingkungan yang cocok. Jumlah telur yang banyak
dibiarkan hanyut dalam perairan terbuka, terbawa dan terapung
oleh turbulensi arus, kemudian menempel pad substrat. Spesies
lain memiliki kebiasaan berpasangan dalam memijah setelah
satu atau dari pasangan tersebut keduanya menyiapkan tempat
untuk meletakkan telur. Beberapa jenis ikan memendam telurnya
di krikil dan kemudian meninggalkannya, sedangkan jenis lain
akan menjaga (mengawal) sarangnya.
Ikan vivipar
Golongan vivipar merupakan ikan yang melahirkan anak
dalam pola reproduksinya. Anak ikan yang dilahirkan oleh
golongan ikan vivipar hampir menyerupai individu dewasa.
Kandungan kuning telur sangat sedikit dan perkembangan
embrio ditentukan oleh hubungannya dengan placenta pada
tahap awal untuk mencukupi kebutuhan makanannya.
Golongan ikan ini umumnya berfekunditas kecil, tidak seperti
pada golongan ikan ovipar yang memiliki fekunditas lebih besar.
Meskipun demikian keturunannya mendapat semacam jaminan
dari induk untuk dapat melangsungkan awal hidupnya dengan
aman. Keadaan demikian menunjukkan bahwa ikan vivipar
stuasinya lebih modern dari pada ikan ovipar dalam
mempertahankan eksistensi species dari keadaan lingkungan
sekelilingnya termasuk dari serangan predator.
FISIOLOGI BIOTA AIR
-38-
D. Daftar Pustaka
Sukirno, S. 2005. Pengantar Fisiologi. Jakarta: Raja Grafindo
Persada
Sugiarto. dkk. 2010. Fisiologi Hewan Air. Jakarta: Gramedia
FISIOLOGI BIOTA AIR
-39-
BAB VI SISTEM PENCERNAAN
A. PENDAHULUAN
Pencernaan sendiri merupakan proses pemecahan
senyawa kompleks menjadi senyawa yang lebih kecil. Proses
pemecahan senyawa tersebut menghasilkan energi yang penting
bagi kebutuhan sel, jaringan, organ dan makhluk hidup.
Pencernaan merupakan proses kimia. Proses kimia
membutuhkan adanya enzim untuk perubahan kimia bahan
dasarnya. Enzim berperan dalam meningkatkan kecepatan reaksi
tanpa mempengaruhi hasil reaksi dan tidak ikut bereaksi. Dalam
proses pencernaan, enzim dihasilkan oleh berbagai organ,
seperti usus halus, kelenjar ludah dan lambung. Enzim bersifat
spesifik dalam proses pemecahan bahan kompleks (karbohidrat,
protein, vitamin dan mineral).
B. Pencernaan ikan
Sistem pencernaan berbagai jenis ikan memiliki perbedaan
pada morfologi dan fungsinya Saluran pencernaan pada ikan
karnivora lebih pendek daripada ikan herbivora. Saluran
pencernaan ikan berturut-turut di mulai dari mulut, rongga
mulut, faring, esofagus, lambung, usus, dan anus.
FISIOLOGI BIOTA AIR
-40-
C. Saluran pencernaan
Saluran pencernaan pada ikan dimulai dari rongga mulut dan
berakhir pada anus. Struktur dan fungsi saluran pencernaan
pada ikan dapat dijelaskan sebagai berikut :
Mulut, pada bagian rahangnya terdapat gigi-gigi kecil. Fungsi
mulut pada ikan adalah sebagai alat untuk memasukkan
makanan. Makanan oleh ikan tidak dikunyah atau dicerna seperti
pada hewan bertulang belakang lainnya kecuali beberapa jenis
ikan pemakan tumbuhan.
Rongga mulut merupakan lanjutan rongga mulut yang
terdapat di daerah sekitar insang. Lapisan permukaan faring
hampir sama dengan rongga mulut, Jika benda yang ditelan
bukan makanan maka akan dibuang melalui insang.
Faring tempat penyaringan makanan dan tempat
pembuangan makanan yang yang tidak bisa ditelan melalui
insang.
Esophagus), sangat pendek dan merupakan lanjutan dari
pharynx, berbentuk seperti kerucut dan terdapat di belakang
daerah insang. Kerongkongan berbentuk seperti pipa,
mengandung lendir untuk membantu penelanan makanan. Pada
ikan laut esophagus berperan dalam penyerapan garam.
Lambung merupakan lanjutan dari esophagus dan berupa
saluran memanjang yang agak membesar. Lambung berfungsi
sebagai penampung makanan. Pada ikan yang tidak berlambung
fungsi penampung makanan digantikan oleh usus depan yang
dimodifikasi menjadi kantong yang membesar.
Usus berbentuk seperti pipa panjang yang berkelok-kelok
dan sama besarnya, berakhir dan bermuara keluar pada lubang
anus. Usus merupakan bagian terpanjang dari saluran
penceraan. Pada bagian dep an usus terdapat dua saluran yang
masuk ke dalam yaitu saluran yang berasal dari kantung empedu
FISIOLOGI BIOTA AIR
-41-
dan yang berasal dari pankreas. Usus berfungsi sebagai
penyerapan sari makanan.
Anus merupakan ujung dari saluran pencernaan. Pada ikan
bertulang sejati anus terletak di sebelah depan saluran genital.
Anus berfungsi untuk mengeluarkan sisa-sisa pencernaan.
D. Proses pencernaan
Pencernaaan adalah proses penyederhaan makan melalui
mekanisme fisik dan kimiawi sehingga makanan yang menjadi
bahan yang mudah di serap dan di edarkan ke seluruh tubuh
melalui sistem peredaran darah. Sistem pencernaan atau sistem
gastrointestin, adalah sistem organ multi sel yang menerima
makanan, mencernanya menjadi energi dan nutrien, serta
mengeluarkan sisa proses tersebut,
E. Daftar Pustaka
Adhi . 2010. Sistem Pencernaan Pada Ikan. Yogyakarta; Beta
Offset
Wulandri, S. A. 2014 Sistem Pencernaan Pada Ikan Jakarta:
Salemba Empat
FISIOLOGI BIOTA AIR
-42-
BAB VII ADAPTASI
A. PENDAHULUAN
Adaptasi merupakan suatu kemampuan dari makhluk hidup
untuk bisa menyesuaikan diri terhadap lingkungannya, dengan
suatu tujuan untuk bertahan hidup. Selain itu adaptasi juga
adalah suatu cara yang dilakukan organisme (makhluk hidup)
agar bisa mengatasi tekanan dari lingkungannya dengan
suatu tujuan agar mempertahankan hidup.
Keragaman faktor lingkungan akan berpengaruh terhadap
kondisi kehidupan biota di dalamnya. Pengaruh tersebut salah
satunya dapat dilakukan dengan beradaptasi. Adaptasi ini
diperlukan untuk mempertahankan hidup pada kondisi
lingkungan yang kurang menguntungkan. Selain itu, proses
ruaya ikan juga mempengaruhi kehidupan ikan, dimana ikan
harus beradaptasi terhadap terhadap kondisi lingkungan tempat
ikan melakkan tujuan ruaya. Dalam melakukan aktifitas ruaya,
pastinya terdapat hambatan-hambatan dimana ikan harus
melakukan adaptasi untuk mempertahankan kehidupannya.
Adapun adaptasi biota dapat dilakukan dengan berbagai cara
yaitu:
FISIOLOGI BIOTA AIR
-43-
B. MACAM-MACAM ADAPTASI
1. Adaptasi Fisiologi
Adaptasi fisiologi adalah penyesuaian yang dipengaruhi oleh
lingkungan sekitar yang menyebabkan adanya penyesuaian pada
organ atau alat-alat tubuh untuk mempertahankan hidup dengan
baik. Adaptasi fisiologi ini penekanannya menyangkut fungsi
alat-alat tubuh yang umumnya terletak di bagian dalam tubuh
mengalami perubahan sehingga tetap bertahan hidup.
Adaptasi Ikan Terhadap salinitas
Menurut Fujaya (2004), osmoregulasi adalah upaya hewan
air untuk mengontrol keseimbangan air dan ion antara tubuh
dan lingkungannya, atau suatu proses pengaturan tekanan
osmose. Hal ini penting dilakukan, terutama oleh organisme
perairan karena:
1. Harus terjadi keseimbangan antara substansi tubuh dan
lingkungan
2. Membran sel yang permeabel merupakan tempat lewatnya
beberapa substansi yang bergrak cepat
3. Adanya perbedaan tekanan osmose antara cairan tubuh dan
lingkungan.
Menurut Fahmi (2010), Ikan air tawar mengalami kondisi
hiperosmotik terhadap lingkungan. Untuk mencapai kondisi
isoosmotik, ikan tersebut akan mengeluarkan ion-ion badan
melalui urin dan akan minum banyak untuk mengatur volume
cairan tubuh. Sebaliknya ikan laut mengalami kondisi
hipoosmotik terhadap lingkungan. Organ tubuh yang berperan
penting dalam proses osmoregulasi insang, ginjal dan kulit.
Jadi, untuk megatur keseimbagan cairan dalam tubuh, ikan
air tawar melakukan adaptasi denga cara mengeluarkan sedikit
ion-ion melalui urin dan memperbanyak minum air. Sedangkan
FISIOLOGI BIOTA AIR
-44-
untuk ikan air laut, melakukan adaptasi dengan cara
mengeluarkan urin dalam jumlah yang banyak dan sedikit minum
air.
Adaptasi Terhadap Metabolisme Ikan
Setiap ikan yang melakukan migrasi akan menyimpan energi
dan membuat mekanisme metabolisme yang spesifik supaya
migrasi yang dilakukan berjalan sukses. Hewan migran
menyimpan banyak energi saat melakukan migrasi ke tempat
sumber makanan. Selanjutnya energi tersebut akan dikeluarkan
dalam jumlah yang banyak untuk melakukan migrasi ke habitat
lain seperti tempat pemijahan atau ekspansi ke wilayah yang
baru. Energi yang dikeluarkan oleh ikan saat bermigrasi
digunakan untuk kebutuhan dasar (basal metabolic) seperti
untuk berenang, osmoregulasi, respirasi, excretory, dan
hormonal regulation. Pengeluaran energi oleh migran sangat
efektif karena berasosiasi dengan perubahan morfologi, tingkah
laku dan pengaturan hormon. Hormon-hormon yang berperan
aktif dalam mengatur mekanisme metabolik adalah growth
hormon, thyroid hormon, insulin dan prolactin (Fahmi, 2010).
Adaptasi Terhadap Kadar Oksigen
Di dataran rendah kadar oksigen di udara cukup tinggi
sehingga absorbsi oksigen oleh pembuluh kapiler darah paru-
paru dapat berlangsung secara efektif dengan jumlah
eritrositnya yang normal. Oleh karena yang bertugas
mengangkut oksigen di dalam tubuh adalah eritrosit, tubuh akan
beradaptasi secara fisiologis dengan meningkatkan jumlah
eritrosit (sel darah merah). Dengan demikian, pengikatan
oksigen di dalam alat pernapasan dapat berjalan efektif (Farhan,
2013).
FISIOLOGI BIOTA AIR
-45-
2. Adaptasi Morfologi
Adaptasi morfologi adalah penyesuaian pada organ tubuh
yang disesuaikan dengan kebutuhan organisme hidup. Pada
biota laut dalam, adaptasi morfologi dapat dilihat dari bentuk
tubuh biota laut dalam yang kecil dan pada umumnya bertubuh
transparan karena tubuhnya tidak mengandung pigmen. Secara
morfologis, senjata pembunuh seperti rahang, tengkorak dan
dimensi mulut mengalami perubahan pada organisme laut
dalam. Ciri umum mereka adalah mulut yang melebar, rahang
yang kuat dan gigi-gigi tajam. Mereka harus seoptimal mungkin
mencari mangsa yang jarang di laut dalam. Praktek kanibalisme
juga sering terjadi di beberapa spesies.
Selain itu bentuk tubuh ikan juga merupakan salah satu
adaptasi ikan, Lerman (1986) dalam Wahyuningsih dan Ternala
(2006), membedakan bentuk tubuh ikan menjadi 4 yaitu :
a. Bentuk fusiform atau lurus seperti pada ikan tuna, hiu.
Bentuk tubuh seperti ini memungkinkan ikan untuk bergerak
cepat yang terutama dalam menangkap mangsa.
b. Bentuk pipih tegak seperti pada ikan Pontus triacanthus,
memungkinkan untuk mudah bergerak diantara tumbuh-
tumbuhan air dan areal yang sempit. Tubuh yang pipih
memudahkan ikan tersebut menghindari tentakel beracun
dari predator dan masuk kedalam celah-celah karang atau di
bawah vegetasi air.
c. Bentuk tubuh ikan lainnya adalah bentuk pipih datardan
bentuk tipis memanjang seperti belut. Belut dan beberapa
ikan bentuk ini mensekresi semacam lendir yang dapat
membantu gerakan di substrat lumpur dan mengurangi
terjadinya perlukaan pada tubuhnya.
FISIOLOGI BIOTA AIR
-46-
3. Adaptasi Tingkah Laku
Adaptasi tingkah laku merupakan proses penyesuaian diri
makhluk hidup terhadap lingkungannya dengan cara
memperlihatkan tingkah laku. Biasanya pada pada ikan paus
sesekali menyemburkan diri ke permukaan untuk mendapatkan
oksigen setiap 30 menit sekali dan pada biota di zona intertidal
biasanya pada saat air surut biota-biota seperti kepiting, cacing-
cacingan menenggelamkan diri ke dalam pasir dan pada saat
pasang tinggi biota tersebut aktif untuk mencari makan, selain
itu pada kerang-kerangan misalnya pada jenis kerang hijau
(Perna viridis) untuk menghindari kuatnya arus dengan
melekatkan tubuhnya sangat erat ke batu-batuan menggunakan
bysus. Dan pada jenis kerang lain seperti kerang darah, pada
kondisi kualitas air yang buruk maka kerang tersebut menutup
tubuhnya rapat-rapat dan akan membuka kembali sampai
kondisi perairan tersebut normal.
Selain itu, beberapa organisme yang mengalami siklus
reproduksi, akan mempunyai perilaku yang unik untuk menarik
pasangannya di tengah kegelapan. Mereka akan memendarkan
cahaya yang tampak kontras dengan kondisi sekitar yang serba
gelap. Dalam ekosistem dasar laut sebisa mungkin mereka dapat
memperoleh sumber energi atau makanan agar dapat bertahan
hidup, oleh karena itu beberapa ikan yang hidup di ekosistem ini
dilengkapi keahlian khusus agar dapat memperbesar
kemungkinan mendapatkan mangsa.
4. Adaptasi Reproduksi
Menurut Fahmi (2001), Ikan-ikan yang hidup di laut dalam,
mereka mempunyai cara-cara khusus agar dapat
mempertahankan hidupnya, termasuk dalam hal reproduksi.
Langkanya sumber makanan yang ada di laut dalam
mengakibatkan sangat rendahnya kepadatan organisme, Juga
FISIOLOGI BIOTA AIR
-47-
menimbulkan masalah sulitnya memperoleh pasangan dari jenis
kelamin yang berbeda untuk keperluan reproduksi dalam habitat
yang sangat luas dan gelap gulita tersebut. Salah satu adaptasi
yang dilakukan tampak pada ikan- ikan pemancing (Angler
fishes) dari bangsa Ceratoidea adalah ikan-ikan jantan tersebut
menemukan pasangannya melalui indra olfaktorik. Ketika ikan
jantan tersebut menemukan betinanya, ia langsung
menempelkan mulutnya di tubuh ikan betina dengan gigi-giginya
yang tajam dan tidak pernah melepaskannya lagi. Kulit ikan
jantan lambat-laun bersatu dengan tubuh ikan betina. Sistem
sirkulasinya juga ikut bersatu, sehingga tubuh ikan jantan
menjadi tergantung pada ikan betina. Ikan jantan akan
menghabiskan sisa hidupnya sebagai parasit dengan menempel
pada tubuh ikan pasangannya, ia mendapatkan makanan dengan
menyerap dari tubuh betina tersebut. Ketika ikan betina tersebut
memijah, maka telur-telurnya akan segera dibuahi oleh ikan
jantan.
Selain itu terjadi perubahan badan pada ikan sidat saat
melakukan persiapan pemijahan dan bermigrasi. Menurut
pankhrust (1982) dalam Fahmi (2010), menyatakan bahwa
membesarnya mata saat memijah sampai empat kali dari
sebelumya. Selain mata, perubahan badan lainnya ketika akan
memijah antara lain warna sirip pectoral yang makin gelap,
perubahan komposisi sel pada retina, perubahan warna badan
menjadi silver, sisik membesar, dermis menebal, densitas sel
mukus meningkat terutama pada betina, bentuk kepala agak
pipih, adanya peningkatan panjang dan diameter kapiler pada
gelembung renang, peningkatan aktivitas Na+/K+ -ATP ase pada
insang, usus mengalami peningkatan bobot namun jumlah
lipatannya menurun, serta otot tunus meningkat.
FISIOLOGI BIOTA AIR
-48-
5. Adaptasi Food & Feeding
Bentuk, ukuran dan letak mulut ikan dapat menggambarkan
habitat ikan tersebut. Ikan-ikan yang berada di bagian dasar
mempunyai bentuk mulut yang subterminal sedangkan ikan-ikan
pelagik dan ikan pada umumnya mempunyai bentuk mulut yang
terminal. Ikan pemakan plankton mempunyai mulut yang kecil
dan umumnya tidak dapat ditonjolkan ke luar. Pada rongga
mulut bagian dalam biasanya dilengkapi dengan jari-jari tapi
insang yang panjang dan lemas untuk menyaring plankton.
Umumnya mulut ikan pemakan plankton tidak mempunyai gigi.
Ukuran mulut ikan berhubungan langsung dengan ukuran
makanannya. Ikan-ikan yang memakan invertebrata kecil
mempunyai mulut yang dilengkapi dengan moncong atau bibir
yang panjang. Ikan dengan mangsa berukuran besar mempunyai
lingkaran mulut yang fleksibel (Wahyuningsih dan Ternala,
2006).
Selain itu, apabila dalam lingkungan tempat hidup ikan
tersebut tidak terdapat banyak makanan maka ikan-ikan tersebut
beradaptasi dengan melakukan migrasi ke tempat yang terdapat
banyak makanan, misalnya pada larva ikan, karena kuning telur
sudah habis dan didaerah tersebut tidak terdapat makanan maka
larva ikan tersebut akan bermigrasi ke pinggiran sungai yang
terdapat banyak makanan yang sesuai dengan bukaan mulutnya.
Kebanyakan cara ikan mencari makanan dengan
menggunakan mata. Pembauan dan persentuhan digunakan juga
untuk mencari makanan terutama oleh ikan pemakan dasar
dalam perairan yang kekurangan cahaya atau dalam perairan
keruh. Ikan yang menggunakan mata dalam mencari makanan
akan mengukur apakah makanan itu cocok atau tidak untuk
ukuran mulutnya. Tetapi ikan yang menggunakan pembauan dan
persentuhan tidak melakukan pengukuran, melainkan kalau
makanan sudah masuk mulut akan diterima atau
ditolak (Effendie, 2002).
FISIOLOGI BIOTA AIR
-49-
6. Adaptasi Pertahanan
Dalam system pertahanan diri biasanya pada pengeluaran
tinta pada Cumi-cumi untuk penyelamatan diri. Serta beberapa
ikan di dasar laut yang dapat berubah bentuk mengikuti kondisi
lingkungannya seperti bersembunyi atau menyerupai pasir di
dasar laut serta menyerupai tumbuhan–tumbuhan dasar laut
untuk menghindari dari para predator yang ingin memangsanya
contohnya ikan pari yang ekornya sangat beracun, lalu juga ada
lion fish yang dapat menyengat jika disentuh atau mengalami
gangguan dari predator lain hewan ini sangat berbahaya bagi
para penyelam (Darmadi, 2010).
Pada ikan buntal, untuk mempertahankan diri dari predator
ikan tersebut mengeluarkan duri-duri pada tuuhnya dengan
membesarkan tubuhnya sehingga predator akan sulit untuk
memangsa ikan buntal tersebut. Selain itu menurut Subekti, et
al. (2010), untuk menghindari dari pengganggu atau pemangsa
yaitu eviserasi. Eviserasi ialah pelepasan salah satu atau kedua
pohon pernafasan, usus atau gona, atau semuanya melalui
sobekan cloaca. Pemangsa akan memakan bagian yang terlepas,
sementara timun laut menyelamatkan diri kemudian regenerasi
untuk mengganti bagian yang hilang.
C. Daftar Pustaka
Ali Djunaedi, Retno Hartati, Rudhi Pribadi, Sri Redjeki, Retno W.
astuti, Bintang Septiarani. 2015. Semarang. Fakultas
Perikanan Dan IlmuKelautan ,Universitas Diponegoro.
Pertumbuhan Ikan Nila Larasati di Tambak. Vol.
19(2):131-142.
FISIOLOGI BIOTA AIR
-50-
Aliyas, Samliok dobedan Zakirah raihanya‟la. 2015. Magister Ilmu-
Ilmu Pertanian Pascasarjana Universitas taduloko.
Pertumbuhan dan Kelangsungan Hidupikan Nila Yang
dipelihara pada media Bersalinitas.Vol 5 No 1.
FISIOLOGI BIOTA AIR
-51-
BAB VIII SISTEM SARAF
A. PENDAHULUAN
Sistem koordinasi merupakan suatu sistem yang mengatur
kerja semua sistem organ agar dapat bekerja secara serasi.
Sistem koordinasi itu bekerja untuk menerima rangsangan,
mengolahnya dan kemudian meneruskannya untuk menaggapi
rangsangan. Setiap rangsangan yang kita terima melalui indera
kita, akan diolah di otak. Kemudian otak akan meneruskan
rangsangan tersebut ke organ yang bersangkutan. Setiap
aktivitas yang terjadi di dalam tubuh, baik yang sederhana
maupun yang kompleks merupakan hasil koordinasi yang rumit
dan sistematis dari beberapa sistem dalam tubuh.
Sistem koordinasi pada hewan meliputi sistem saraf beserta
indera dan sistem endokrin(hormon). Sistem saraf merupakan
sistem yang khas bagi hewan, karena sistem saraf ini tidak
dimiliki oleh tumbuhan. Sistem saraf yang dimiliki oleh hewan
berbeda-beda, semakin tinggi tingkatan hewan semakin komplek
sistem sarafnya.
Sistem saraf merupakan mekanisme penghantaran impul
saraf ke susunan saraf pusat, pemrosesan impuls saraf dan
perintah untuk memberi tanggapan rangsangan atau sistem
yang mengatur kerja semua sistem organ agar dapat bekerja
secara serasi.
Sistem saraf tersusun oleh berjuta-juta sel saraf yang
mempunyai bentuk bervariasi. Sistem ini meliputi sistem saraf
pusat dan sistem saraf tepi. Dalam kegiatannya, saraf
FISIOLOGI BIOTA AIR
-52-
mempunyai hubungan kerja seperti mata rantai (berurutan)
antara reseptor dan efektor. Reseptor adalah satu atau
sekelompok sel saraf dan sel lainnya yang berfungsi mengenali
rangsangan tertentu yang berasal dari luar atau dari dalam
tubuh. Efektor adalah sel atau organ yang menghasilkan
tanggapan terhadap rangsangan. Contohnya otot dan kelenjar.
Sistem saraf terdiri dari jutaan sel saraf (neuron). Fungsi sel
saraf adalah mengirimkan pesan (impuls) yang berupa rangsang
atau tanggapan.
B. SISTEM SARAF PUSAT
Sistem saraf pusat (SSP) terdiri dari otak dan medula spinalis
(sumsum tulang belakang). Tidak ada bagian otak yang bekerja
sendiri dan terpisah dari bagian-bagian otak lain karena
anyaman neuron-neuron terhubung secara anatomis oleh sinaps,
dan neuron-neuron di seluruh otak berkomunikasi secara
ekstensif satu sama lain dengan cara listrik atau kimiawi. Akan
tetapi, neuron-neuron yang bekerja sama untuk melaksanakan
fungsi tertentu cenderung tersusun dalam lokasi yang terpisah.
Otak
Ikan biasanya mempunyai otak kecil namun sebagian ada
yang mempunyai otak yang besar seperti ikan hiu dan
mormyrids. Otak ikan terbagi beberapa bagian. Pada bagian
depan adalah Olfactory lobes, yaitu struktur yang menerima dan
memproses singnal dari nostrils melalui dua saraf olfactory.
Olfactory lobessangat besar di ikan yang terutama sebagai saraf
penciuman seperti pada hiu, hagfish dan catfish. Pada Olfactory
lobesterdapat dua telencephalon, strukturnya sama dengan
cerebrum. Pada ikan telencephalon banyak terkait dengan
olfaction dimana bersama-sama membentuk otak bagian
depan.Yang menghubungkan otak bagian depan dengan otak
FISIOLOGI BIOTA AIR
-53-
tengah adalah Diencephalonyang terletak dibawah optic lobes.
Diencephalonmelakukan fungsinya berasosiasi dengan
hormon dan homeostatis. Berbentuk kerucut yang berada di
bawah diencphalon. Struktur ini mendeteksi sinar, mengelola
cicadian rhythms dan mengontrol perubahan warna. Otak bagian
tengah atau mesencephalon terdiri daridua optic lobes. Otak
bagian belakang atau metencephalon, mengontrol kemampuan
berenang dan penyeimbangan. Batang otak atau
myelencephalon adalah ujung dari otak yang mengontrol otot
dan tubuh organ serta respirasi dan osmoregulasi.
Medula Spinalis (Sumsum Tulang Belakang)
Sumsum tulang belakang, bersama dengan otak, membentuk
sistem saraf pusat (SSP). Ini menyerupai, tali berwarna krem
yang tebal dan terdiri dari saraf yang menyampaikan pesan
antara otak ke seluruh tubuh. Sumsum tulang belakang
membentang dari medulla oblongata yang terletak pada bagian
bawah otak ke punggung bawah dan ditempatkan di sebuah
terowongan yang dibuat oleh tulang vertebra tulang belakang.
Ikan berahang pada umumnya memiliki ganglia tulang
FISIOLOGI BIOTA AIR
-54-
belakang pada neuron sensorik dari saraf dorsal walaupun pada
banyak family, seperti ikan mas (Cyprinidae), cods (Gadidae),
Percidae, dan Sciaenidae, beberapa serat aferen merupakan
penghantar dari ganglia supramedullary dan inframedullary.
Pada hiu (Squaliformes) sampai ikan bertulang sejati
(Osteichthyes), terdapat diferensiasi dan pembagian saluran
serat antara otak dan sumsum tulang belakang. Pada searobins
(Triglidae), bagian anterior yang panjang dan terpisah dari sirip
dada membawa reseptor khusus, taktil dan kimia. Saraf
sensorik dari bagian anterior ini ditandai oleh
adanya pembengkakan pada sumsum tulang belakang.
Impuls sensori dari reseptor dihantar masuk ke sumsum
tulang belakang melalui tanduk dorsal dan impuls motor keluar
dari sumsum tulang belakang melalui tanduk ventral menuju
efektor. Pada tanduk dorsal terdapat badan sel saraf
penghubung (asosiasi konektor) yang akan menerima impuls
dari sel saraf sensori dan akan menghantarkannya ke saraf
motor.
Medula spinalis memiliki lokasi strategis antara otak dan
serat aferen dan eferen susunan saraf tepi. Lokasi ini
memungkinkan medula spinalis memenuhi dua fungsi primernya,
yaitu sebagai penghubung untuk transmisi informasi antara otak
FISIOLOGI BIOTA AIR
-55-
dan bagian tubuh lainnya dan mengintegrasikan aktivitas refleks
antara masukan aferen dan keluaran eferen tanpa melibatkan
otak. Jenis aktivitas refleks ini disebut refleks spinal.
C. SISTEM SARAF TEPI
Sistem saraf tepi terdiri dari sistem saraf sadar dan sistem
saraf tak sadar (sistem saraf otonom). Sistem saraf sadar
mengontrol aktivitas yang kerjanya diatur oleh otak, sedangkan
saraf otonom mengontrol aktivitas yang tidak dapat diatur otak
antara lain denyut jantung, gerak saluran pencernaan, dan
sekresi keringat.
Sistem Saraf Sadar
Sistem saraf sadar disusun oleh saraf otak (saraf kranial),
yaitu saraf-saraf yang keluar dari otak, dan saraf sumsum tulang
belakang, yaitu saraf-saraf yang keluar dari sumsum tulang
belakang.Saraf otak ada 12 pasang yang terdiri dari:
1. Tiga pasang saraf sensori
2. Lima pasang saraf motor
3. Empat pasang saraf gabungan sensori dan motor
Saraf otak dikhususkan untuk daerah kepala dan leher,
kecuali nervus vagus yang melewati leher ke bawah sampai
daerah toraks dan rongga perut. Nervus vagus membentuk
bagian saraf otonom. Oleh karena daerah jangkauannya sangat
luas maka nervus vagus disebut saraf pengembara dan sekaligus
merupakan saraf otak yang paling penting.
Saraf Otonom
Sistem saraf otonom disusun oleh serabut saraf yang berasal
dari otak maupun dari sumsum tulang belakang dan menuju
organ yang bersangkutan. Dalam sistem ini terdapat beberapa
FISIOLOGI BIOTA AIR
-56-
jalur dan masing-masing jalur membentuk sinapsis yang
kompleks dan juga membentuk ganglion. Urat saraf yang
terdapat pada pangkal ganglion disebut urat saraf pra ganglion
dan yang berada pada ujung ganglion disebut urat saraf post
ganglion. Sistem saraf otonom dapat dibagi atas sistem saraf
simpatik dan sistem saraf parasimpatik. Perbedaan struktur
antara saraf simpatik dan parasimpatik terletak pada posisi
ganglion. Saraf simpatik mempunyai ganglion yang terletak di
sepanjang tulang belakang menempel pada sumsum tulang
belakang sehingga mempunyai urat pra ganglion pendek,
sedangkan saraf parasimpatik mempunyai urat pra ganglion
yang panjang karena ganglion menempel pada organ yang
dibantu. Fungsi sistem saraf simpatik dan parasimpatik selalu
berlawanan (antagonis). Sistem saraf parasimpatik terdiri dari
keseluruhan “nervus vagus” bersama cabang-cabangnya
ditambah dengan beberapa saraf otak lain dan saraf sumsum
sambung.
Struktur Sel Saraf.
Setiap neuron terdiri dari satu badan sel yang di dalamnya
terdapat sitoplasma dan inti sel. Dari badan sel keluar dua
macam serabut saraf, yaitu dendrit dan akson (neurit).Dendrit
berfungsi mengirimkan impuls ke badan sel saraf, sedangkan
akson berfungsi mengirimkan impuls dari badan sel ke jaringan
lain. Akson biasanya sangat panjang. Sebaliknya, dendrit
pendek. Setiap neuron hanya mempunyai satu akson dan
minimal satu dendrit. Kedua serabut saraf ini berisi plasma sel.
Pada bagian luar akson terdapat lapisan lemak disebut mielin
yang merupakan kumpulan sel Schwann yang menempel pada
akson. Sel Schwann adalah sel glia yang membentuk selubung
lemak di seluruh serabut saraf mielin. Membran plasma sel
Schwann disebut neurilemma. Fungsi mielin adalah melindungi
akson dan memberi nutrisi. Bagian dari akson yang tidak
terbungkus mielin disebut nodus Ranvier, yang berfungsi
FISIOLOGI BIOTA AIR
-57-
mempercepat penghantaran impuls.
D. Daftar Pustaka
Anonim. 2015. Sistem Saraf Pada Ikan.
https://hidupgue1993.blogspot.com. Tahun akses 2021
Purnamasari, Risa dan Dwi Rukma Santi. 2017. Fisiologi Hewan.
Cetakan Pertama. Surabaya: Program Studi Arsitektur
UIN Sunan Ampel.
FISIOLOGI BIOTA AIR
-58-
BAB IX TINGKAH LAKU
A. PENDAHULUAN
Menurut Bustari (2007), mengetahui tingkah laku ikan
yang hendak ditangkap merupakan hal yang penting dalam
hubungannya dengan meningkatkan hasil tangkapan. Untuk
menarik perhatian ikan dapat dilakukan dengan berbagai cara.
Salah satu diantaranya adalah dengan merangsang indera
penciuman (chemical bait) melalui pemberian bahan makanan
ataupun bahan-bahan tertentu.Rangsangan kimiawi memegang
peranan penting dalam penggunaan umpan maupun pikatan.
Hampir pada semua perikanan pancing dan perangkap
menggunakan umpan baik yang berasal dari tumbuh-tumbuhan
maupun hewan.
Menurut Gunarso (1985) dalam Fitri (2011), Umpan
merupakan salah satu alat bantu yang berpengaruh pada daya
tarik dan rangsangan ikan. Umpan dapat merangsang respon
penciuman dan juga penglihatan ikan. Ikan akan merespon
umpan yang didalamnya terdapat kandungan asam amino dan
asam lemak. Menurut Subani dan Barus (1989) dalam Riyanto
(2008), umpan merupakan salah satu faktor penting dalam
menunjang keberhasilan suatu operasi penangkapan ikan,
Umpan digunakan dalam menarik perhatian ikan. Indra
penciuman dan penglihatan ikan akan terangsang oleh bau yang
ditimbulkan dari kandungan umpan yang digunakan. Biasanya
umpan digunakan dalam alat tangkap pasif misalnya pada alat
tangkap bubu.Umpan pada bubu digunakan untuk menarik
perhatian ikan yang sembunyi dalam karang agar dapat keluar
FISIOLOGI BIOTA AIR
-59-
dari karang.
Menurut Syandri (1985) dalam Fitri (2008), Tingkah laku
ikan diartikan sebagai perubahan-perubahan ikan dalam
kedudukan, tempat, arah, maupun sifat lahiriah suatu makhluk
hidup. Makhluk hidup ini yang mengakibatkan suatu perubahan
dalam hubungan antara makhluk tersebut dan lingkungannya
yang pada gilirannya juga berpengaruh kembali pada makhluk
itu sendiri. Prinsip tingkah laku ikan harus didukung oleh
pemahaman terhadap inderautama dari ikan.
Umpan merupakan salah satu faktor penting dalam
operasi penangkapan ikan terutama yang menggunakan alat
tangkap berupa pancing. Rangsangan bau pada umpan yang
digunakan dapat berfungsi sebagai pemikat dalam penangkapan
ikan.Umpan yang digunakan dalam operasi penangkapan harus
memiliki kandungan kimia yang dapat menarik perhatian ikan.
Biasanya ikan menyukai umpan berasam amino tinggi.
Ketertarikan ikan terhadap asam amino ini berbeda-beda antar
spesies ikan.
B. TINGKAH LAKU UMUM IKAN
Menurut Akbar (2010), Ikan nila memiliki toleransi yang
tinggi terhadap lingkungan hidupnya, sehingga dapat dipelihara
didaerah rendah yang berair payau hingga di dataran tinggi yang
berair tawar. Ikan nia merupakan ikan pemakan segalanya,
pemakan plankton, sampai pemakan aneka tumbuhan. Ikan nila
mudah berbiak sehingga dalam sekali memijah, ikan nila betina
akan mengulum telur-telur yang telah dibuahi didalam rongga
mulutnya.
Menurut Amri dan Khairuman (2003), Laju pertumbuhan
tubuh ikan nila yang dibudidayakan bergantung dari pengaruh
fisika dan kimia perairan dan interaksinya. Curah hujan yang
tinggi akan mengganggu pertumbuhan tanaman air dan secara
FISIOLOGI BIOTA AIR
-60-
tidak langsung akan memengaruhi pertumbuhan ikan nila yang
dipelihara dikolam. Laju pertumbuhan ikan nila pada perairan
dangkal akan lebih cepat dikarenakan pada pertumbuhan
tanaman air sangat cepat sehingga dapat dijadikan sebagai
sumber makanan bagi ikan nila.
Menurut Gunarso (1985) dalam Fitri (2011), Tingkah laku
ikan diartikan sebagai perubahan-perubahan ikan dalam
kedudukan, tempat, arah, maupun sifat lahiriah makhluk hidup
yang mengakibatkan suatu perubahan antara makhluk hidup
dan lingkungannya. Prinsip tingkah laku ikan harus didukung
oleh pemahaman terhadap indera utama dari ikan (organ
fisiologi) khususnya indera penglihatan, pendengaran,
penciuman, peraba, dan linea literalis atau gurat sisi. Umpan
merupakan salah satu alat bantu yang berpengaruh pada daya
tarik dua rangsangan ikan.
Menurut Setiabudi et. al., (1995) dalam Pratisari (2010),
Transportasi ikan hidup pada dasarnya adalah memaksa
menempatkan ikan dalam suatu lingkungan baru yang berlainan
dengan lingkungan asalnya dan disertai dengan perubahan-
perubahan sifat lingkungan yang sangat mendadak. Perubahan-
perubahan tingkah laku tersebut disebabkan adanya perubahan
suhu. Apabila laju konsumsi oksigen bawah air menurun maka,
suhu media akan menurun pula. Keadaan ini akan
mengakibatkan suplai oksigen ke jaringan syaraf akan berkurang
sehingga dapat menyebabkan berkurangnya aktifitas fisiologis
ikan.
Laju pertumbuhan tubuh ikan nila yang dibudidayakan
bergantung dari pengaruh fisika dan kimia perairan dan
interaksinya. Laju pertumbuhan ikan nila pada perairan dangkal
akan lebih cepat dikarenakan pada pertumbuhan tanaman air
sangat cepat sehingga dapat dijadikan sebagai sumber makanan
bagi ikan nila. Umpan merupakan salah satu alat bantu yang
berpengaruh pada daya tarik dua rangsangan ikan. Perubahan-
FISIOLOGI BIOTA AIR
-61-
perubahan tingkah laku tersebut disebabkan adanya perubahan
suhu. Apabila laju konsumsi oksigen bawah air menurun maka,
suhu media akan menurun pula. Keadaan ini akan
mengakibatkan suplai oksigen ke jaringan syaraf akan berkurang
sehingga dapat menyebabkan berkurangnya aktifitas fisiologis
ikan.
C. TINGKAH LAKU KHUSUS
Menurut Fitri (2010), tingkah laku ikan dapat dikelompokkan
menjadi tiga tipe:
a. Ketika umpan dilempar, ikan akan langsung memakan
umpan tanpa mengidentifikasinya terlebih dahulu.
b. Ikan yang terlebih dahulu mengidentifikasi umpan, segera
mendekati umpan untuk dimakan atau tidak.
c. Ikan yang membiarkan umpan jatuh sampai ke dasar bak
kemudian mengidentifikasi umpan tersebut untuk memakan
atau tidak memakan umpan tersebut.
Menurut Purnomo et.al., (2014), Ikan yang tertangkap
pada pancing ulur yang di pasang umpan dalam penelitian ini
didominasi oleh ikan-ikan pelagik. Ikan-ikan pelagik melakukan
migrasi harian baik secara horizontal maupun vertikal. Ikan
melakukan migrasi karena adanya dorongan faktor internal
maupun eksternal. Internal salah satu contohnya adalah untuk
makan.
Menurut Reppie (2010), Tingkah laku ikan terhadap alat
tangkap berumpan seperti bubu dasar yang digunakan dalam
penelitian ini, sangat dipengaruhi oleh umpan itu sendiri selama
proses tertangkapnya ikan. Ketika ikan menyadari atau
terangsang dengan kehadiran umpan, maka ikan akan berupaya
mencari posisi sumber rangsangan, dan ketika menemukan
sumber rangsangan, ikan akan menyerang umpan, kemudian
FISIOLOGI BIOTA AIR
-62-
respon diakhiri dengan masuk ke bubu untuk menelan umpan
dan ikan tertangkap; atau menolak masuk ke bubu sehingga
ikan tidak tertangkap. Teknik pemberian minyak cumi pada
umpan untuk bubu ternyata memberikan hasil yang lebih baik
daripada umpan yang sama tanpa ekstrak cumi.
Menurut Susanto et.al., (2014), banyak kandungan air
dalam umpan maka akan mempercepat proses dispersi dan
distribusi bau dalam air, sehingga ikan dapat cepat merespon
bau yang ditimbulkan. Kandungan air yang cukup tinggi akan
membantu dalam proses dispersi zat kimia, sehingga ikan akan
dapat dengan cepat memberi respon terhadap bau umpan.
Jumlah hasil tangkapan bubu sangat dipengaruhi oleh bau
umpan, tekstur, ketahanan serta kecepatan dispersi bau
umpan di perairan. Faktor-faktor tersebut akan memiliki
hubungan erat dengan aspek tingkah laku makan target
tangkapan
Tingkah laku ikan saat fase mendekati umpan ada 4, yaitu :
a. Arousal, Fase dimana ikan sudah mulai bergerak/mencari-
cari tempat dimana umpan berada.
b. Searching, Fase dimana ikan sudah menemukan posisi
umpan namun masih mengelilingi daerah sekitar umpan
untuk memastikan tidak ada ancaman.
c. Finding, Fase dimana ikan sudah mulai mendekati umpan.
d. Uptake , Fase dimana ikan mulai memakan umpan.
D. Stress Ikan
Beberapa parameter yang dapat menyebabkan
terrjadinya stress lingkungan antara lain adalah temperature
yang ekstrim, air yang terlalu jenuh dengann gas (menyebabkan
penyakit gelembung udara) atau intensitas cahaya yang
berlebihan. Ganghuan yang disebabkan oleh aktivitas parasit
FISIOLOGI BIOTA AIR
-63-
eksternal maupun internal merupakan salah satu penyebab
terjadinya stress biologi. Penyebab stress biologi lainnya adalah
kondisi pakan yang tidak sesuai dengan kebutuhhan tubuh ikan
(Afrianto et. al.,2002).
Tingginya padat, lebar dan pakan yang digunakan menjadi
pendorong bagi timbulnya penyakit. Akibatnya pada kualitas air
yang sangat menurun. Tumbuhan, bahan organik dan sisa pakan
maupun eksklest ikan merupakan faktor dalam menurunnya
kualitas air ( Angka, 1998 dalam Hastuti, 2007).
Infeksi Aeromonas bersifat oportunis, terjadi ketika kondisi
ikan dalam keadaan stress, daya tahan menurun dan atau
bertindak sebagai agen infeksi sekunder. Beberapa faktor pemicu
MAS antara lain peningkatan suhu, ammonia dan nitrit tinggi,
fluktuasi pH, oksigen rendah, padat tebar tinggi, air dengan
kandungan bahan organik tinggi, penanganan kasar, transportasi
serta aktifitas memijah. Kematian akibat infeksi MAS dapat lebih
dari 50%, bahkan mencapai 100% pada pemeliharaan benih
(Nugroho et. al., 2014).
Transportasi dapat menyebabkan tekanan pada sistem
kekebalan. Hal ini menyebabkan berbagai macam penyebab
meningkatnya berbagai macam penyebab penyakit dan kematian
pada ikan. Selama transportasi ikan mengalamib stress akibat
kepadatan tinggi dan penurunan kualitas air (Zonneveld et. al.,
1991 dalam Sulmartiwi et. al., 2013). Salah satu penyebab
kematian pada ikan adalah akibat stress pasca transportasi.
Menurunnya kualitas air menjadi pendorong bagi timbulnya
bahan organik dari pakan dan eksresi. Ikan akan mudah stress
ketika ia merasa terganggu dan kualitas air yang kurang baik.
1. Pengertian Stress pada Ikan
Penyakit ikan adalah segala sesuatu yang dapt
menimbulkan gangguan penyakit pada ikan, baik secara
FISIOLOGI BIOTA AIR
-64-
langsung maupun tidak langsung. Gangguan terhadap ikan
dapat disebabkan oleh organism lain, pakan maupun kondisi
lingkungan yang kurang menunjang ikan. Dengan demikian
timbulnya seragann penyakit ikan di kolammerupakan hasil yang
tidak serasi ini akan menyababkan stress pada ikan. Sehingga
mekanisme pertahanan diiri yang dimilikinya menjadi lemah dan
akhirnya mudah diserang penyakit (Kanasius,1992).
Gejala gejala serangan penyakit adalah kondisi ikan
lemah, tubuh ikan berwarna kusam, ikan sering menggosok
nggosok tubuhnya ke dinding dasar kolam. Penularan penyakit
melalui air dan kontak langsung antara ikan yang terinfeksi
penyakit dan iikan yang yang sehat. Factor yang mendukung
berkembangnya adalah penurunan kadar oksigen sehingga ikan
akan lebih mudah mengalami stresss karena adanya penyakit
tersebut (Kanasius,2000.
Penyakit ikan adalah gangguan tidak menyenangkan
yang diterima oleh ikan. Gangguan dapat berupa media
hidupnya menjadi tidak nyaman. Dan akhirnya akan
mempengaruhi stress. Penyakit yang menyerang dapat
dikarenakan oleh pathogen dan nonpatogen. Pathogen yang
dapat mengakibatkan penyakit karena racun yang
dikeluarkannya, sedangkan untuk non pathogen karena
perubahan kondisi lingkungan (Hendi,2015).
Menurut Kanaius (2005), stress respon pada ikan dapat
dilakukan dengan mendiagnosa danya penyakit atau tidak dalam
tubuh ikan. Selain itu dapat juga dengan mengamaati perilaku
ikan yang dapat diamati anatara lain nafsu makan ikan akan
menurun karena pakan tidak cocok, kualitas air buruk. Selain itu
ikan enggan muncul ke permukaan air karena suhu air
permukaan tidak cocok ddengan sifat ikan, ikan akan
mengapung di atas permukaan air. Bergerak lamban, dan mudah
ditangkap. Ikann tampak pasif, kehilangan keseimbangan dan
kondisinya lemah.
FISIOLOGI BIOTA AIR
-65-
Stress adalah kondisi perubahan tubuh ikan menurun
dan merupakan salah satu kunci terjadinya infeksi. Stres
merupakan respon bertahan pada hewan terhadap penyebab
stres (stressor). Berbagai sumber stres baik berupa faktor
lingkungan (suhu, cahaya, pemeliharaan, penangkapan dan
transport) maupun faktor biotik seperti infeksi mikroorganisme
akan mempunyai dampak negatif terhadap perubahan fisiologis
pada tubuh hewan. Sifat fisika dan kimia air yang menyebabkan
ikan sakit adalah suhu. Peningkatan atau penurunan suhu secara
mendadak dapat menyebabkan stress pada ikan. Biasanya, ikan
yang sedang stres akan melompat-lompat di permukaan air.
Penurunan suhu lingkungan akan menurunkan suhu tubuh ikan
dan akan menurunkan laju metabolismenya. Kenyataan ini
memungkinkan ikan untuk mampu bertahan dalam kondisi
dingin, dimana pakan yang tersedian relatif sedikit. Apabila suhu
lingkungan terus menurun hingga mencapai dibawah ambang
toleransi, ikan akan mati.
2. Penyebab Stress pada Ikan
Beberapa parameter yang dapat menyebabkan
terrjadinya stress lingkungan antara lain adalah temperature
yang ekstrim, air yang terlalu jenuh dengann gas (menyebabkan
penyakit gelembung udara) atau intensitas cahaya yang
berlebihan. Ganghuan yang disebabkan oleh aktivitas parasit
eksternal maupun internal merupakan salah satu penyebab
terjadinya stress biologi. Penyebab stress biologi lainnya adalah
kondisi pakan yang tidak sesuai dengan kebutuhhan tubuh ikan
(Afrianto et. al.,2002).
Tingginya padat, lebar dan pakan yang digunakan
menjadi pendorong bagi timbulnya enyakit. Akibatnya pada
kualitas air yang sangat menurun. Tumbuhan, bahan organik
dan sisa pakan maupun eksklest ikan merupakan faktor dalam
FISIOLOGI BIOTA AIR
-66-
menurunnya kualitas air ( Angka, 1998 dalam Hastuti,
2007).Menurut Nugroho et. al.,( 2014),Infeksi Aeromonas
bersifat oportunis, terjadi ketika kondisi ikan dalam keadaan
stress, daya tahan menurun dan atau bertindak sebagai agen
infeksi sekunder. Beberapa faktor pemicu MAS antara lain
peningkatan suhu, ammonia dan nitrit tinggi, fluktuasi pH,
oksigen rendah, padat tebar tinggi, air dengan kandungan bahan
organik tinggi, penanganan kasar, transportasi serta aktifitas
memijah. Kematian akibat infeksi MAS dapat lebih dari 50%,
bahkan mencapai 100% pada pemeliharaan benih dapat
menyebabkan tekanan pada sistem kekebalan. Hal ini
menyebabkan berbagai macam penyebab meningkatnya
berbagai macam penyebab penyakit dan kematian pada ikan.
Selama transportasi ikan mengalamib stress akibat kepadatan
tinggi dan penurunan kualitas air (Zonneveld et. al., 1991 dalam
Sulmartiwi et. al., 2013)
Salah satu penyebab kematian pada ikan adalah akibat stress
pasca transportasi. Menurunnya kualitas air menjadi pendorong
bagi timbulnya bahan organik dari pakan dan eksresi. Ikan akan
mudah stress ketika ia merasa terganggu dan kualitas air yang
kurang baik.
3. Efek Stress Ikan
Menurut Aliza et al.(2013), respon ikan terhadap stress
dapat dibagi atas tiga fase yaitu primer, sekunder, dan tertier.
Pada fase primer terjadi respon umum neuroendokrin yang
mengakibatkan dilepaskannya katekolamin dan kortisol dari
kromafin dan sel interrenal. Tingginya hormone katekolamin dan
kortisol dalam sirkulasi akan memicu respon sekunder yang
melibatkan metabolism fisiologi. Respon tertier melibatkan
perubahan sistematik yang menyebabkan beberapa gangguan
kesehatan seperti gangguan pertumbuhan, perubahan tampilan,
gangguan reproduksi dan perubahan perilaku.
FISIOLOGI BIOTA AIR
-67-
Menurut Yosmaniar dan Azwar (2006) dalam Sulmartiwi
et. al. (2013), salah satu penyebab kematian pada ikan adalah
akibat stres pasca transportasi.Karena transportasi selalu
mengakibatkan kematian pada ikan seketika itu juga atau
sesudah perlakuan tersebut sebagai akibat tidak berfungsi
normalnya osmoregulasi atau terinfeksi penyakit.Menurut
Rukmana (1997) dalamSafitri (2013), kenaikan suhu air pada
34° C selama 2 jam dapat menyebabkan stres pada ikan. Stress
merupakan respons fisiologi yang disebabkan kondisi eksternal
berupa panas.Pada beberapa hewan, stres panas berdampak
terhadap kondisi kesehatan. Pada ikan, keadaan suhu rendah
atau suhu tinggi dapat berpengaruh terhadap pertumbuhan ikan
nila. Ikan nila akan mati bila suhu air berada pada suhu 6° C
atau 42° C.
Menurut Said (2005), suhu air pemeliharaan merupakan
suhu air alami dengan kisaran 24,3-26,2°C. Kisaran suhu
tersebut umum bagi ikan pelangi dalam system pemeliharaan
yang digunakan. Suhu air kurang dari 24°C dapat menyebabkan
mudahnya ikan pelangi terserang jamur, sedangkan suhu yang
terlalu tinggi akan menyebabkan ikan stres dan dapat mengalami
gangguan pertumbuhan. Akan tetapi beberapa jenis induk ikan
pelangi mampu hidup baik dan bereproduksi pada suhu 31°C.
Perubahan suhu lingkungan akan menyebabkan stress yang
menginduksi pada tingkatan glukosa darah dan mengganggu
pertumbuhan ikan serta menyebabkan kematian. Respon
sekunder adalah efek dari hormone – hormone pada tingkat sel
termasuk mobilisasi dan relaksasi energy, gangguan osmotic dan
peningkatan denyut jantung, pengambilan oksigen dan transfer.
E. Daftar Pustaka
Prasetyo, PE. 2012. Fisiologi Hewan. Yogyakarta; Beta Offset
Menkew, NG, dkk. 2013. Fisiologi Hewan. Jakarta: Salemba
Empat
FISIOLOGI BIOTA AIR
-68-
BABX PERTUMBUHAN
A. PENDAHULUAN
pertumbuhan pada ikan didefinisikan sebagai perubahan
berat atau panjang dalam waktu tertentu dan merupakan suatu
proses biologis yang dipengaruhi banyak faktor baik internal
maupun eksternal (Effendie, 1979).
Ikan adalah anggota vertebrata poikilotermik yang hidup di
air dan bernapas dengan insang. Ikan merupakan kelompok
vertebrata yang paling beraneka ragam.
Menurut (Efendie, 1978 dalam Sylvia, 2008), mengatakan
bahwa “masa kritis” dalam daur hidup ikan adalah terdapat pada
fase larva. Tingginya mortalitas pada fase larva ini karena
kurang tersedianya makanan bagi larva ikanbegitu cadangan
makanan dalam bentuk kuning telur dalam tubuhnya habis,
sehingga tidak mencukupi.
Pertumbuhan merupakan proses bertambahan panjang dan
berat suatu organisme yang dapat dilihat dari perubahan ukuran
panjang dan berat dalam satuan waktu. Pertumbuhan ikan
dipengaruhi oleh kualitas dan kuantitas pakan, umur dan
kualitas air.
Salah satu pakan alami ikan adalah fitoplankton. Komunitas
fitoplankton sendiri memiliki potensi dalam perairan karena
hampir semua organisme perairan tergantung pada plankton
sebagai makanannya, baik dalam suatu stadia pada seluruh
siklus hidupnya maupun selama hidupnya (Efendie, 1997 dalam
FISIOLOGI BIOTA AIR
-69-
Ifdonal, 2007). Fitoplankton dalam hal ini memegang peranan
yang sangat penting sebagai produsen dalam jaring makanan,
keberadaannya dalam jejaring makanan ini dimanfaatkan oleh
ikan terutama pada stadia awal (larva) sampai pada masa
pertumbuhannya dia mampu memakan makanan yang lain.
Ukuran partikel makanan yang cocok, jumlah dan kualitas
makanan yang memadai, merupakan faktor penting bagi
pertumbuhan ikan terutama pada masa larva. Selanjutnya
bahwa dimakannya suatu jenis fitoplankton dan zooplankton
secara nyata mempengaruhi pertumbuhan ikan yang hidup di
perairan tersebut (Eka Frandy, 2009).
B. FAKTOR-FAKTOR YANG MEMPENGARUHI
PERTUMBUHAN IKAN
Pertumbuhan ikan dipengaruhi oleh beberapa faktor antara
lain pakan, wadah budidaya, suhu, salinitas, musin dan aktivitas
fisik. Karena ikan bersifat poikilothermal dan hidup di air, maka
sangat dipengaruhi oleh media budidaya (Weatherly and Gill,
1987). Perubahan kondisi media, misalnya salinitas akan
berpengaruh terhadap tubuh ikan yang dipelihara. Pemeliharaan
ikan Nila Larasati yang berasal perairan tawar ke perairan payau
(tambak) akan mempengaruhi pertumbuhan dan rasa dari ikan
tersebut. Hal yang sama dilakukan oleh Ali et al. (2005) dalam
penelitiannya memelihara ikan Catla catla, Cirrhinus mrigala,
Cyprinus carpio, Hypophthalmicthys molitrix, Labeo rohitayang
merupakan ikan air tawar di lingkungan air payau dan
menemukan bahwa variable kondisi media payau berpengaruh
terhadap pertumbuhan dan komposisi nutrient tubuh seperti
kadar air, bahan organik, protein dan lipid. Hal ini berhubungan
erat dengan adaptasi fisiologis pada saat beraklimatisasi pada
tambak air payau. Secara langsung, salinitas media akan
mempengaruhi tekanan osmotik cairan tubuh ikan.
Apabila osmotik lingkungan (salinitas) berbeda jauh dengan
FISIOLOGI BIOTA AIR
-70-
tekanan osmotik cairan tubuh (kondisi tidak ideal) maka osmotik
media akan menjadi beban bagi ikan sehingga dibutuhkan energi
yang relatif besar untuk mempertahankan osmotik tubuhnya
agar tetap berada pada keadaan yang ideal. Pembelanjaan
energi untuk osmoregulasi, akan mempengaruhi tingkat
konsumsi pakan dan konversi menjadi berat tubuh (Sharaf et al.,
2004).
Keberhasilan adaptasi salinitas ditunjukkan oleh
kelangsungan hidup yang tinggi dan pertumbuhan yang normal.
Dalam kondisi lingkungan yang buruk, ikan membutuhkan energi
lebih dalam bentuk ATP yakni senyawa biokimia berenergitinggi
yang langsung dapat digunakan untuk energi sel (Uchida et al.,
1997).
Malnutrisi pada ikan akan mengurangi kinerja pertumbuhan
dan dapat menyebabkan penyakit atau bahkan kematian (Lovell,
1989).Huisman et al. (1979) menyatakan bahwa salah satu yang
mempengaruhi pertumbuhan adalah pakan dan pemberian
pakan yang berkualitas baik dapat menunjang pertumbuhan
ikan.
C. PERTAMBAHAN PANJANG MUTLAK
Pertambahan panjang mutlak merupakan selisih antara
panjang pada ikan antara ujung kepala hingga ujung ekor tubuh
pada akhir penelitian dengan panjang tubuh pada awal
penelitian. Pertambahan panjang mutlak dihitung
denganmenggunakan rumus Effendie (1997):
Pm = Lt - Lo
Pm = Pertambahan panjang mutlak (cm),
Lt = Panjang rata-rata akhir (cm),
Lo = Panjang rata-rata awal (cm).
FISIOLOGI BIOTA AIR
-71-
1. Laju Pertumbuhan Spesifik (SGR)
Laju pertumbuhan spesifik merupakan % dari selisih
berat akhir dan berat awal, dibagi dengan lamanya waktu
pemeliharaan. Menurut Zenneveld et al., (1991), rumus
perhitungan laju pertumbuhan spesifik adalah :
( )
SGR = Laju pertumbuhan spesifik (%/hari),
Wo = Berat rata-rata benih pada awal penelitian (g),
Wt = Berat rata-rata benih pada hari ke-t (g),
T = Lama pemeliharaan (hari).
2. Pertumbuhan Berat Mutlak
Pertumbuhan berat mutlak dihitung dengan rumus Effendie
(1997):
Wm = Wt – Wo
Wm = Pertumbuhan berat mutlak (gram)
Wt = Berat biomassa pada akhir penelitian (gram),
Wo = Berat biomassa pada awal penelitian (gram).
Hubungan Panjang Berat
Berat dapat dianggap sebagai suatu fungsi dari panjang sehingga
model pertumbuhan berat ikan berkaitan dengan model
pertumbuhan panjang.
Dengan Rumus :
W = Atau LnW = In a+ b in L
Dimana,
W = Berat Ikan
L = Panjang Ikan
a dan b = Koefisien Persamaan
FISIOLOGI BIOTA AIR
-72-
D. Daftar Pustaka
Prasetyo, PE. 2012. Fisiologi Hewan. Yogyakarta; Beta Offset
Menkew, NG, dkk. 2013. Fisiologi Hewan. Jakarta: Salemba
Empat
FISIOLOGI BIOTA AIR
-73-
BAB XI BIOENERGITIKA
A. PENDAHULUAN
Bioenergitika adalah bagian dari biokimia yang berhubungan
dengan transformasi dan penggunaan energi oleh sel hidup.
Seluruh reaksi kimia dalam kehidupan hanya dapat berlangsung
jika didukung energi yang cukup. Sumber energi kimia dalam
kehidupan tersebut adalah senyawa organik berenergi tinggi
yang dikenal dengan ATP (Adenosin Trifosfat). ATP adalah
sumber energi langsung bagi semua kegiatan metabolisme di
dalam sel. Energi yang terikat di dalam ATP tersebut berasal dari
energi yang dibebaskan dalam pemecahan senyawa organik
dalam sel yaitu dalam proses respirasi. Sedangkan energi yang
terikat dalam senyawa organik bahan respirasi tersebut
hakekatnya merupakan energi kimia yang dibentuk dalam proses
fotosintesis. Pada proses fotosintesis ini energinya berasal dari
energi cahaya matahari.
B. TRANSFORMASI ENERGI PADA TUMBUHAN
Fotosintesis adalah suatu proses metabolisme pada tanaman
untuk membentuk karbohidrat yang menggunakan
karbondioksida (CO2) dari udara bebas dan air (H2O) dari dalam
tanah dengan bantuan cahaya matahari dan klorofil. Pada
dasarnya fotosintesis adalah proses perubahan energy cahaya
matahari menjadi energy kimia yang tersimpan dalam sel berupa
gula. Inilah yang membedakan tumbuhan dengan hewan dan
manusia. Selain tumbuhan tingkat tinggi, fotosintesis juga terjadi
pada tumbuhan pakis, lumut, ganggang (hijau, biru, merah, dan
FISIOLOGI BIOTA AIR
-74-
coklat), berbagai mikroba (protozoa dari golongan Euglena,
bakteri belerang ungu Thiorhodaceae dan bakteri belerang biru
Chlorobacteriaceae). Pada tumbuhan hijau dan alga, fotosintesis
berlangsung di dalam kloroplas yang mengandung klorofil,
sedangkan pada bakteri berlangsung di dalam membrane plasma
bakteri atau dalam invaginations darinya yang disebut
kromatofor. Tumbuhan tinggi mengandung 2 macam klorofil
yaitu klorofil a (berwarna hijau tua) dan klorofil b (berwarna
hijau muda).
Pada umumnya sel fotosintesis mengandung satu atau lebih
pigmen klorofil yang berwarna hijau,tetapi sel fotosintesis
lainnya seperti ganggang dan bakteri, berwarna coklat, merah
atau ungu. Hal ini disebabkan oleh adanya pigmen lain
disamping klorofil, yaitu pigmen pelengkap seperti karotenoid
yang berwarna kuning, merah atau ungu dan pigmen fikobilin
yang berwarna biru atau merah. Seperti halnya klorofil,
karotenoid dan fikobilin juga mempunyai kemampuan untuk
menangkap energy matahari, tetapi pada panjang gelombang
sinar tampak yang tidak tercakup oleh pigmen klorofil. Jadi,
pigmen tersebut berperan sebagai pelengkap penerima cahaya.
Energi matahari yang diterima oleh pigmen pelengkap harus
dipindahkan terlebih dahulu ke molekul klorofil sebelum
digunakan untuk fotosintesis. Karotenoid terdapat dalam
jaringan fotosintesis tumbuhan tinggi, ganggang dan bakteri
fotosintesis. Pada tumbuhan tinggi, karotenoid terdapat dalam
kloroplas, khususnya di dalam grana, tersebar dalam buah,
bunga, dan akar. Pada bakteri terdapat pada kromofornya. Daun
berbagai tumbuhan hijau mengandung macam karotenoid yang
sama, yaitu β-karoten, lutein, violasantin, dan neosantin. Dari
sekitar 300 jenis karotenoid yang telah diketahui ada di alam,
dua diantaranya yang utama terdapat dalam kloroplas adalah
karoten dan santofil. Karoten adalah suatu hidrokarbon
isoprenoid yang tidak mengandung atom oksigen, sedangkan
santofil mempunyai struktur yang mirip dengan karoten tetapi
FISIOLOGI BIOTA AIR
-75-
mengandung oksigen pada kedua ujung molekulnya. β-karoten
adalah senyawa karoten yang paling banyak terdapat di alam,
terutama tumbuhan hijau. Karoten lainnya adalah likopen, α-
karoten, γ-karoten dan δ-karoten. Likopen adalah pigmen utama
yang terdapat pada buah-buahan, seperti tomat, γ-karoten
banyak terdapat dalam jamur, dan α-karoten bersama β-karoten
dalam daun-daunan. Fikobilin terdapat pada ganggang merah
dan biru, tetapi tidak pada tumbuhan tinggi. Sinar yang paling
efektif untuk fotosintesis adalah sinar merah yang bergelombang
panjang (lebih dari 680 nm) dan sinar violet biru yang
bergelombang pendek (440 – 480 nm). Sinar yang jatuh pada
permukaan daun hanya sekitar 1–2% digunakan untuk
fotosintesis, yang lainnya dipantulkan, ditransmisikan atau
diserap dalam bentuk panas
C. TRANSFORMASI ENERGI PADA IKAN
Bioenergetika merupakan ilmu tentang perubahan energy
yang menyertai reaksi biokimia. Bioenergetika yang dipelajari ini
terjadi pada seluruh mahluk hidup termasuk ikan. Konsep
bioenergetika pada ikan dari input seperti pakan (makanan) dan
oksigen (O2). Pakan dan oksigen tersebut kemudian di
metabolisme. Hasil metabolisme menghasilkan energi yang
kemudian digunakan untuk pertumbuhan, reproduksi, dan
kelangsungan hidup. Selain itu juga hasil dari metabolisme juga
menghasilkan output seperti feses (kotoran), panas, dan
respirasi.
Setiap makanan yang masuk dalam tubuh ikan akan
menempuh proses pencernaan, lalu diserap oleh usus, serta
pengangkutan oleh darah, lalu metabolisme dalam sel. Lantaran
kompleksnya zat makanan itu ditambah keterbatasan
kemampuan alat pencernaan, sehingga tidak semua makanan
dapat terserap oleh tubuh ikan. Bagian yang tidak terserap ini
akan dibuang lewat anus sebagai feses (energi feses), zat
FISIOLOGI BIOTA AIR
-76-
makanan yang terserap setelah diangkut menuju organ target
sebagian akan mengalami proses katabolisme sehingga dapat
dihasilkan energi bebas dan sebagian lagi akan dijadikan bahan
untuk menyusun sel-sel baru. Energi bebas ini yang dihasilkan
dari proses katabolisme selanjutnya dapat digunakan untuk
proses penyusunan jaringan baru (pertumbuhan) dan proses
lainnya dalam rangka menunjang kelangsungan hidup. Proses
penguraian (katabolisme) zat makanan khususnya protein akan
menghasilkan bahan sisa yang harus diekskresikan dan bahan ini
masih mengandung energi.
Pada keadaan cukup makanan, ikan akan mengkonsumsi
makanan hingga memenuhi kebutuhan energinya. Kebutuhan
akan energi ini dipengaruhi oleh stadia dalam siklus hidupnya,
musim dan faktor lingkungan (Cho et al., 1982). Ikan muda yang
sedang tumbuh membutuhkan energi persatuan berat badannya
lebih banyak dibanding ikan dewasa, walaupun untuk
pematangan gonad terjadi peningkatan kebutuhan energi.
Menjelang musim dingin, ikan akan meningkatkan konsumsi
makanan dan menyimpan energi sebagai cadangan, sebagai
respon menghadapi penurunan suhu pada musim dingin. Karena
ikan adalah hewan poikiloterm, maka laju metabolismenya akan
berubah mengikuti perubahan suhu air, dan oleh karenanya
kebutuhan energi akan meningkat dengan meningkatnya suhu
air (sampai batas tertentu).Komponen makanan yang
kontribusinya nyata terhadap pasokan energi adalah protein,
lemak dan karbohidrat. Oksidasi ketiga komponen tersebut akan
menghasilkan energi. Perlu dicatat bahwa jumlah energi yang
dikonsumsi oleh seekor ikan merupakan hasil perkalian antara
jumlah total makanan yang dikonsumsi dengan kandungan
energi permiligram/gram makanannya.
FISIOLOGI BIOTA AIR
-77-
D. MEKANISME BIOENERGITIKA
1. Energi yang Terbuang Lewat Feses (Ef)
Jumlah feses yang dikeluarkan oleh seekor ikan yang telah
mengkomsumsi sejumlah makanan dipengaruhi oleh banyak
faktor, baik faktor yang berhubungan dengan ikan itu sendiri
maupun faktor luar (lingkungan dan pakan). Seperti halnya pada
penentuan kandungan energi dalam makanan, penentuan energi
yang terkandung daam satu miligram feses dapat ditentukan
baik secara langsung (bom kalorimeter) atau tidak langsung
melalui pengukuran kandungan protein, lemak dan
karbohidratnya kemudian dikonversikan ke dalam ekuivalen
energinya. Jumlah total feses yang dikeluarkan ikan yang telah
mengkonsumsi sejumlah makanan dikalikan dengan kandungan
energi per gram fesesnya. Jika kecernaan energi dan nutrien
pada ikan diketahui (hasil pengukuran kecernaan) maka total
energi yang terbuang lewat feses dapat dihitung.
Energi yang dapat dicerna adalah energi yang dikonsumsi
dikurangi oleh yang terbuang lewat feses. Makanan komersial
yang umum digunakan dalam budidaya ikan menghasilkan feses
(terbuang) sebesar 10 – 40 % dari energi kotor (energi yang
dikonsumsi). Kadang-kadang ditemukan beberapa bahan
makanan yang 60 – 80% dari kandungan energinya terbuang
lewat feses. Energi yang dapat dicerna dari suatu bahan
makanan berhubungan erat dengan nilai kecernaan bahan
keringnya. Semakin rendah kecernaan bahan keringnya,
umumnya kecernaan energinya menurun. Hal yang dapat
menurunkan kecernaan bahan kering adalah kandungan mineral
dalam bahan makanan dan sebagaimana diketahui bahwa
mineral dalam pakan tidak memberikan pasokan energi.
FISIOLOGI BIOTA AIR
-78-
2. Energi Terbuang lewat Ekskresi Nitrogen
Zat makanan yang telah dicerna dalam saluran pencernaan
selanjutnya akan diserap oleh dinding usus. Zat makanan yang
terserap terutama zat yang secara potensial mengandung energi
seperti asam amino, asam lemak, dan gula sederhana akan
dimetabolisasi. Katabolisme lemak dan karbohidrat terjadi secara
sempurna, sisa pembakarannya berupa air dan karbon dioksida
(tak berenergi). Katabolisme protein (asam amino) pada ikan
terjadi secara tidak sempurna dan sisa pembakarannya berupa
amonia (>85%) dan urea (<15 %), disamping berupa air dan
karbondioksida. Amoniak dan urea tersebut masih mengandung
energi dengan nilai ekuivalen energinya masing-masing 221 dan
23 kj/gN. Jumlah energi yang terbuang lewat ekskresi ini
berhubungan erat dengan nilai biologis total protein dalam
makanan, dan juga dipengaruhi oleh proporsi bahan makanan
lain, terutama kadar dan jenis lemak yang terkandung dalam
makanan. Sebagai konsekuensinya, nilai energi yang dapat
dimetabolisme dari suatu makanan tidak terlepas dari komposisi
makanan itu sendiri. Adanya keseimbangan antara asam amino
dan energi dalam makanan berpengaruh terhadap terbuangnya
produk sisa nitrogen melalui insang dan ginjal. Energi yang
terbuang lewat ekskresi nitrogen ini cukup tinggi, berkisar antara
7 – 28 % dari energi yang dapat dicerna (smith et al, 1980).
E. Daftar Pustaka
Prasetyo, PE. 2012. Fisiologi Hewan. Yogyakarta; Beta Offset
Menkew, NG, dkk. 2013. Fisiologi Hewan. Jakarta: Salemba
Empat
FISIOLOGI BIOTA AIR
-79-
BIODATA PENULIS
Herna Febrianty Sianipar, S.Si., M.Si
menyelesaikan studi S1 pada program
studi Biologi UNIMED (Universitas Negeri
Medan) dan S2 pada Magister Biologi
USU (Universitas Sumatera Utara).
Penulis merupakan dosen tetap di
Universitas HKBP Nommensen
Pematangsiantar program studi
Manajemen Pengelolaan Sumberdaya
Perairan. Ia aktif sebagai anggota dalam Ikatan Peneliti
Indonesia. Penulis juga aktif sebagai narasumber dalam webinar
Kemenkominfo dalam tema Literasi Digital, menjadi Pelatih ahli
pada Guru Di Sekolah SMA Negeri 4 Kota Pematangsiantar,
selain itu penulis juga aktif dalam kegiatan sebagai pemakalah
dalam seminar internasional seperti ICAL 2020 (International
Confrence Agriculture Life Science), BBC 2020 (Biodiversity dan
Bioinformatic Conference), INCOSBIOL 2021, BCTB 2021 dan
seminar nasional seperti Seminar Nasional Inovasi Penelitian dan
Pembelajaran Biologi IV dan Bioedu 2020. Publikasi penulis
penulis juga terdapat pada jurnal internasional, jurnal nasional
terakreditasi SINTA dan jurnal nasional tidak terakreditasi.
Penulis juga menjadi reviewer pada jurna Faktori, jurnal altifani,
jurnal sustunable, dan editor jurnal religious.