Upload
markus-iyus-supiandi
View
330
Download
14
Embed Size (px)
DESCRIPTION
MAKALAH MAKANISME SENSORIS
Citation preview
Makalah Biologi Fungsi Hewan
MEKANISME SENSORIS
1. Tranduksi Energi Stimulus dan Penghantaran Sinyal ke Sistem Saraf
oleh Reseptor Sensoris
Sensasi dan persepsi yang diterima dan dikembangkan di otak
diawali oleh resepsi sensoris (sensory reception), yaitu deteksi energi suatu
stimulus oleh sel-sel sensoris. Reseptor sensoris (sensory receptor) berupa
neuron atau sel-sel epithelium yang terspesialisasi yang terdiri dari sel itu
atau dalam kelompok dengan jenis sel lain di dalam organ sensoris, seperti
mata dan telinga.
Reseptor sensoris terdiri dari ekteroreseptor yang berfungsi untuk
mendekteksi stimulus dari luar tubuh (contoh panas cahaya, tekanan dan
bahan kimia) dan interoreseptor yang berfungsi untuk mendeteksi stimulus
di dalam tubuh seperti tekanan darah dan posisi tubuh.
Fungsi umum dari sel reseptor adalah mengubah energi stimulus
menjadi perubahan dalam potensial membran dan kemudian menghantarkan
sinyal ke sistem saraf melalui transduksi sensoris, amplifikasi, transmisi, dan
integrasi.
1) Transduksi Sensoris
Transduksi sensoris (sensory transduction) adalah suatu proses
pendektesian stimulus yang melibatkan pengubahan energi stimulus
menjadi perubahan potensial membrane sel reseptor.
2) Amplifikasi
1
Makalah Biologi Fungsi Hewan
Penguatan energi stimulus yang lemah untuk dapat dibawa ke system
saraf. Contoh gelombang suara ditingkatkan 20 kali lebih kuat sebelum
mencapai reseptor telingan bagian dalam.
3) Transmisi
Suatu impuls dapat dihantarkan atau ditransmisikan ke sistem saraf
pusat, yang mana system saraf pusat peka terhadap ada tidaknya stimulus
dan peka terhadap perubahan intensitas stimulus.
4) Integrasi
Integrasi atau pengolahan informasi dilakukan setelah informasi pertama
diterima. Pengolahan informasi dapat berupa adaptasi sensoris (sensory
adaptation) dan sensitivitas reseptor.
2. Reseptor Sensoris dikategorikan Berdasar Jenis Energi yang
Ditransduksi
Berdasarkan jenis energi yang dideteksi reseptor sensoris dibagi
menjadi lima kategori yaitu:
1) Mekanoreseptor
Mekanoreseptor dirangsang oleh perubahan bentuk fisik yang
disebabkan oleh stimulus berupa tekanan, sentuhan, regangan,
pergerakan dan suara semua bentuk energi. Contoh sel rambut untuk
mendeteksi mekanoreseptor dalam hal pergerakan. Spesifisitas yang
dimiliki oleh sel rambut dapat merespons terhadap arah pergerakan,
kekuatan, kecepatan pergerakan.
2) Reseptor rasa sakit (Pain receptor)
2
Makalah Biologi Fungsi Hewan
Reseptor rasa sakit pada manusia merupakan dendrit telanjang pada
epidermis kulit yang disebut nosireseptor (nociceptor.)
3) Termoreseptor
Termoreseptor yaitu suatu proses merespon terhadap panas atau dingin ,
membantu mengatur suhu tubuh dengan cara medeteksi suhu permukaan
dan bagian dalam tubuh.
4) Kemoreseptor
Kemoreseptor meliputi reseptor umum yang menghantarkan informasi
mengenai konsentrasi zat terlarut total dalam suatu larutan dan reseptor
spesifik yang merespons terhadap masing-masing jenis molekul. Dua
kelompok kemoreseptor yang meninjukkan spesifisitas antara
(intermediet) adalah reseptor gustatoris (pengecapan) dan reseptor
olfaktoris (penciuman) merespons terhadap kategori zat kimia yang
berkaitan.
5) Reseptor elektromagnetik (electromagnetic receptor)
Berfungsi untuk mendeteksi berbagai bentuk energy elektromagnetik,
seperti cahaya, listrik, dan magnetism. Contoh pada reptile (ular)
mempunyai reseptor infra merah yang sangat sensitive untuk
mendeteksi panas tubuh mangsa yang berada di lingkungan yang lebih
dingin.
3. PENGLIHATAN
Fotoreseptor dapat mendeteksi radiasi yang kita kenal sebagai
cahaya Nampak, sering kali diorganisasikan menjadi mata. Detektor cahaya
3
Makalah Biologi Fungsi Hewan
yang sangat beraneka ragam telah dievolusikan dalam kingdom hewan, dari
kelompok sederharna sel-sel yang hanya mendeteksi arah dan intensitas
cahaya hingga organ komleks membentuk bayangan. Meskipun sangat
beragam, semua fotoreseptor mengandung molekul pigmen yang menyerap
cahaya, dan bukti-bukti molekuler nenunjukan bahwa sebagian besar atau
semua fotoreseptor pada kingdom hewan bisa jadi adalah homolog.
a) Fotoreseptor yang Beragam telah Devolusikan pada Invertebrata
Sebagian besar invertebrate, fotoreseptor sederharna hingga mata
mem-bentuk citra yang komplek. Salah satu yang paling sederharna
adalah mangkuk mata (eye-cup) pada planaria, dimana strukturnya
memberikan informasi mengenai intensitas dan arah cahaya tanpa
membentuk banyangan yang sesung-guhnya, mengandung pigmen
penyaring yang menghambat cahaya. Mekanisme: cahaya masuk melalui
mangkuk lalu merangsang fotoreseptor yang melalui salah satu lubang
yang tidak mengandung pigmen penyaring dengan demikian cahaya
yang menyinari dari salah satu sisi planaria hanya dapat memasuki
mangkuk pada sisi tersebut. Dua jenis utama mata pembentuk bayangan
telah dievolusikan pada invertebrata :
Mata majemuk (compound eye). Ditemukan pada serangga dan
crustaceae (filum arthropoda) dan beberapa cacing policeata (filum
annelida). Mata majemuk terdiri atas beberapa ribu detector cahaya yang
disebut Omatidia (facet pada mata), masing-masing memiliki lensa
pemfokus cahayanya sendiri-sendiri. Cahaya yang masuk ke omatidia
menghasikan bayangan mosaic. Mata majemuk sangat hebat dan tajam
4
Makalah Biologi Fungsi Hewan
dalam mendeteksi gerakan dan adaptasi terhadap serangan musuh. Mata
majemuk mempunyai prinsip kerja seperti kerja kamera.
Lensa tunggal (single lens-eye). Ditemukan pada beberapa jenis ubur-
ubur, policaeta, laba-laba dan pada banyak jenis mollusca. Pada mata
cumi-cumi dan gurita, misalnya mempunyai lubang kecil, pupil kamera
dapat diatur untuk mengubah diameter pupil.
b) Vertebrata Mempunyai Mata Berlensa Tunggal
Mata manusia mempu mendeteksi keragaman warna yang hampir
tak terhitung, yang membentuk bayangan benda berjarak beberapa mil
jauhnya, dan bahkan merespon terhadap satu foton cahaya.
Struktur mata manusia :
1) Bagian luar bola mata terdiri atas lapisan jaringan kat yang berwarna putih
dan kuat yang disebut Sklera dan lapisan dalam mempunyai pigmen tipis
yang disubut koroid (choroid)
2) Konjungtiva (conjunctiva) yang menutupi permukaan sclera dan membantu
mempertahankan mata tetap lembab
3) Kornea dapat melewatkan cahaya ke dalam mata bertindak sebagai lensa
yang tetap
4) Bagian anterior membentuk iris yang memberikan warna pada mata, dapat
mengatur jumlah cahaya yang memasuki pupil, lubang pada pusat iris
5) Retina membentuk lapisan paling dalam dari bola mata yang terdiri dari sel-
sel fotoreseptor. Lensa terdapat 2 sel yaitu sel batang sekitar 125 juta dan sel
kerucut sekitar 6 juta sel. Sel batang tidak dapat membedakan warna dan
5
Makalah Biologi Fungsi Hewan
lebih sensitive terhadap cahaya dan memungkinkan melihat pada malam
hari. Sel kerucut tidak berfungsi pada penglihatan malam hari karena
diperlukan lebih banyak cahaya yang merangsang sel tersebut, sel kerucut
dapat membedakan warna pada siang hari. Pigmen penglihatan terdiri dari
molekul pigmen penyerap cahaya yang disebut retinal (suatu turunan vit A)
yang terikat pada suatu protein membran yang disebut sebagai opsin. Sel
batang mengandung jenis opsin sendiri yang menggabungkan dengan retinal
untuk menyusun pigmen visual rhodopsin. Ada keadaan gelap ketika
rodopsin tidak aktif, cGMP terkat ada saluran ion natrium. pada membrane
plasma sel batang dan mempertahankan saluran tersebutagar tetap mem-
buka. Pada kondisi ini,membrane sel batang sesungguhnya terdepolarisasi
dan membebaskan suatu neurotransmitter menghambat depolarisasi mem-
bran neuron, dengan demikian mencegahnya untuk tidak mengembangkan
potensial aksi.
6) Bintik buta adalah bintik yang terletak di bagian luar bawah retina.
7) Lensa dan badan bersilia (ciliary body) membagi dua rongga, satu diantra
lensa dan kornea, dan satu rongga yang lebih besar terletak di belakang lensa
di dalam bola mata. Badan bersilia menghasilkan aqueous humour yang
berair dan bening, yang mengisi rongga bagian dalam mata. Penyumbatan
dapat mengakibatkan glaucoma karena adanya peningkatan tekanan yang
memampatkan retina ehingga menyebabkan kebutaan. Terdapat vitreous
humor yang berfungsi sebagai lensa cair yang membantu memfokuskan
cahaya ke retina.
6
Makalah Biologi Fungsi Hewan
Gambar. Struktur mata.
c) Retina Membantu Kortek Serebral dalam Pengolahan Informasi Visual
Pengolahan informasi visual dimulai dari retina itu sendiri, akson
sel batang dan sel kerucut bersinapsis dengan neuron yang disebut sel
bipolar lalu bersinapsis dengan sel ganglion. Sinyal dari sel batang dan
sel kerucut meng-ikuti jalur vertikal atau lateral. Jalur vertikal, informasi
berjalan dari sel reseptor ke sel bipolar hingga ke sel ganglion. Sel-sel
horizontal dan amakrin memudah-kan integrasi sinyal visual secara
lateral.
Akson sel-sel ganglion membentuk saraf optic yang
menghantarkan sensasi dari mata ke otak. Saraf dari kedua mata bertemu
pada kiasma optic di dekat pusat dasar korteks serebral. Sebagian besar
akson sel ganglion menuju ke nucleus geniculata lateral thalamus.
Neuron nucleus geniculata lateral terus ke belakang sampai ke korteks
visual primer di lobus occipitalis serebrum. Inter-neuron tambahan
7
Makalah Biologi Fungsi Hewan
membawa informasi ke pusat integrasi dan pengolahan yang lebih
kompleks di suatu tempat di kortek.
Gambar. Proses akomodasi mata
4. PENDENGARAN DAN KESETIMBANGAN
Pendengaran dan persepsi kesetimbangan tubuh saling berkaitan pada
sebagian besar hewan. Keduanya melibatkan pembentukan sensasi oleh mekano-
reseptor yang mengandung sel-sel rambut yang menghasilkan potensial reseptor
ketika rambut dibengkokkan oleh partikel yang mengendap atau cairan yang
bergerak. Pada mammalia dan sebagian besar vertebrata darat lain, organ sensoris
untuk pendengaran dan kesetimbangan menyatu secara erat dalam rongga-rongga
yang dipenuhi cairan dalam telinga.
a) Struktur dan Fungsi Telinga
8
Makalah Biologi Fungsi Hewan
Telinga mammalia dapat dibagi menjadi tiga bagian. Telinga bagian luar
(outer ear) terdiri atah daun telinga (external pinna) dan saluran auditoris, yang
mengumpulkan gelombang suara dan menyalurkannya ke membran timpanik
(gendang telinga) yang memisahkan telinga bagian luar dan telinga bagian
tengah. Indera pendengaran dan keseimbangan manusia adalah telinga. Telinga
manusia tediri dari tiga bagian, yaitu telinga luar, telinga tengah, dan telinga
dalam.
Telingan luar. Telinga luar terdiri dari daun telinga, saluran telinga luar, dan
bagian yang berbatasan dengan telinga tengah atau disebut juga membran
timpani (gendang telinga).
Gambar. Struktur
telinga mammalia
(manusia).
(1) Daun telinga dan
saluran auditoris telinga
bagian luar
mengumpulkan
gelombang suara, (2)
gelombang suara
menciptakan vibrasi
dalam membran
timpanik yang
dihantarkan melalui
9
Makalah Biologi Fungsi Hewan
tiga tulang kecil (martil,
landasan, dan
sanggurdi) pada telinga
bagian tengah ke
telinga bagian dalam,
(3) penampang
melintang koklea
menunjukkan tiga
saluran. Saluran
vestibuler dan saluran
timpanik mengandung
caira limfa. (4) sel-sel
reseptor sel-sel rambut
adalah bagian dari
organ corti.
Telinga tengah. Telinga tengah (rongga timpani) berupa rongga kecil yang
berisi udara, terletak di dalam tulang pelipis, dan dindingnya dilapisi epitel. Di
dalam rongga telinga tengah terdapat tiga tulang, yaitu tulang martil, tulang
landasan, tulang sanggurdi. Ketiga tulang tersebut saling berhubungan melalui
sendi yang bergerak bebas. Ke arah depan, telinga tengah dihubungkan dengan
tenggorokan oleh saluran (tuba) eustachius. Saluran ini berfungsi menyeim-
bangkan tekanan udara pada telinga luar dengan telinga tengah.
10
Makalah Biologi Fungsi Hewan
Telinga dalam. Telinga dalam (labirin) terdiri dari labirin osea dan labirin
membranasea. Labirin osea adalah serangkaian rongga pada tulang pelipis yang
dilapisi periosteum berisi cairan perilimfe. Sedangkan labirin membranansea
memiliki bentuk yang sama dengan labirin osea, tetapi terletak di bagian yang
lebih dalam dan dilapisi sel epitel serta berisi cairan endolimfe.
Labirin osea terdiri dari tiga bagian, yaitu kanalis semisirkularis (saluran tengah
lingkaran), vestibula, dan koklea. Kanalis semisirkularis dan vestibula
mengandung reseptor keseimbangan tubuh, sedangkan koklea mengandung
reseptor pendengaran.
b) Organ Kesetimbangan pada Telinga bagian Dalam
Beberapa organ telinga bagian dalam manusia dan sebagian besar
mammalia lain dapat mendeteksi potensi tubuh dan kesetimbangan. Di belakang
jendela oval terdapat vestibula yang memiliki dua ruangan, utrikel dan sakul.
Utrikel membuka ke dalam tiga saluran semisirkuler (semisirkuler kanal) yang
melengakapi alat-alat untuk kesetimbangan. Sensasi yang berkaitan dengan
posisi tubuh dibangkitkan seperti sensasi suara pada manusia dan sebagaian
besar mammalia lain. Sel-sel rambut dalam utrikel dan sakul merespon terhadap
perubahan dalam posisi kepala karena adanya gravitasi dan pergerakan dalam
satu arah. Sel-sel rambut tersusun dalam kelompok dan semua rambut
diproyeksikan ke dalam bahan bergelatin yang mengandung banyak partikel
kalsium karbonat kecil yang disebut otolite (“batu telinga”). Karena bahan ini
lebih berat dibandingkan dengan endolimfa di dalam utrikel dan sakul, gravitasi
selalu menarik rambut sel-sel reseptor kearah bawah yang mengirimkan suatu
11
Makalah Biologi Fungsi Hewan
rangkaian potensial aksi yang konstan disepanjang neuron sensoris cabang
vestibuler saraf auditoris.
Gambar. Organ Kesetimbangan pada Telinga Bagian Dalam.
(a) tiga struktur telinga bagian dalam utrikel dan sakul bagian vestibula dan
saluran semisirkuler-mengandung sel-sel rambut yang sensitif terhadap
kesetimbangan dan posisi tubuh. (b) Masing-masing saluran mempunyai
pembengkakan pada bagian dasarnya yang disebut ampula, yang mengandung
sekelompok sel-sel rambut dengan rambut yang menjulur ke dalam tudung
bergelatin yang disebut kapula. (c) ketika kepala mengubah laju rotasinya,
kelembaman mencegah endolimfa dalam saluran semisirkuler agar tidak
bergerak seiring dengan pergerakan kepala, sehingga cairan tersebut menekan
kapula, yang membengkokkan sel rambut.
12
Makalah Biologi Fungsi Hewan
c) Sistem Gurat Sisi dan Telinga bagian Dalam Mendeteksi
Gelombang Tekanan pada bagian Besar Ikan dan Amfibia Air
Seperti vertebrata lain, ikan dan amfibia air juga mempunyai telinga
bagian dalam yang terletak pada otak. Tidak ada koklea dalam telinga dalam
hewan-hewan tersebut, aka tetapi terdapat sakul, utrikel, dan saluran
semisirkuler, Struktur yang homolog dengan sensor kesetimbangan pada telinga
manusia. Di dalam ruangan telinga bagian dalam, rambut sensoris dirangsang
oleh pergerakan otolith. Berbeda dengan alat pendengaran mammalia, telinga
ikan tidak memliki gendang pendengaran dan tidak membuka ke bagian luar
tubuh. Vibrasi air yang disebabkan oleh gelombang suara dihantarkan melalui
kerangka kepala ke telinga bagian dalam, yang mengerakkan otolith dan
merangsang sel-sel rambut. Gelembung renang yang penuh cairan juga
bervibrasi sebagai respons terhadap suara dan dapat memindahkan suara ke
telinga bagian dalam. Beberapa ikan, termasuk catfish dan minnow, mempunyai
rangkaian tulang yang disebut Aparatus Weberian, yang menghantarkan vibrasi
dari gelembung renang ke telinga bagian dalam.
Sebagian besar ikan dan juga amfibia mempunyai sistem gurat sisi
(lateral line system) di sepanjang dua sisi tubuhnya (gambar). Sistem tersebut
mempunyai mekanoreseptor yang mendeteksi gelombang berfrekuensi rendah
melalui mekanisme yang serupa dengan fungsi telinga bagian dalam. Air dari
lingkungan sekitar hewan memasuki sistem gurat sisi melalui sejumlah pori dan
mengalir sepanjang sebuah saluran melewati mekanoreseptor. Unit reseptor,
yang disebut neuromas, mirip dengan ampula dalam saluran semisirkuler
13
Makalah Biologi Fungsi Hewan
manusia. Masing-masing neuromas memiliki kumpulan sel rambut, dengan
rambut sensoris yang tertanam dalam tudung bergelatin, yaitu kapula. Ketika
tekanan air yang mengalir membengkokkan kapula, sel-sel rambut
mentransduksikan energi menjadi potensial reseptor, kemudian menjadi
potensial aksi yang dihantarkan disepanjang saraf menuju otak. Informasi ini
membantu ikan mempersepsikan pergerakkannya dalam air atau arah dan
kecepatan aliran air yang mengalir di atas tubuhnya. Sistem gurat sisi juga
mendeteksi pergerakan air atau vibrasi yang dihasilkan oleh benda lain yang
bergerak, yaitu mangsa dan pemangsa.
Sistem gurat sisi hanya berfungsi di dalam air. Pada hewan vertebrata
teresterial, telinga bagian dalam telah berevolusi sebagai organ utama
pendengaran dan kesetimbangan. Beberapa amfibia mempunyai sistem gurat sisi
ketika berbentuk kecebong, akan tetapi gurat sisi tidak ada lagi ketika sudah
berubah menjadi katak dewasa yang hidup di darat. Pada telinga katak darat,
vibrasi suara yang mengalir di udara dihantarkan ke telinga bagian dalam oleh
membran timpanik pada permukaan tubuh dan sebuah tulang telinga tengah.
14
Makalah Biologi Fungsi Hewan
Gambar. Sistem Gurat sisi pada Ikan.
Air yang mengalir melalui sistem tersebut membengkokkan sel-sel rambut. Sel-sel
rambut mentransduksikan energi menjadi potensial reseptor, yang memicu
potensial aksi, yang dikirimkan ke otak. Sistem gurat sisi memungkinkan ikan
memonitor aliran air, gelombang tekanan yang dihasilkan oleh benda yang
begerak, dan suara berfrekuensi rendah yang dihantarkan melalui air.
d) Invertebrata yang Mempunyai Sensor Gravitasi dan Sensitiv
Terhadap Suara
Sebagian besar invertebrata mempunyai organ sensoris yang disebut
statotista (statocyst) yang mengandung mekanoreseptor dan befungsi dalam
penginderaan kesetimbangan. Jenis statotista yang umum mempunyai lapisan
sel-sel rambut yang mengelilingi ruang yang mengandung statolith, yaitu
15
Makalah Biologi Fungsi Hewan
butiran pasir atau butiran padat lainnya. Gravitasi menyebabkan statolith
mengendap ke titik rendah di dalam ruang, yang merangsang sel-sel rambut
pada lokasi tersebut. Statosista invertebrata tedapat di berbagai lokasi. Sebagai
contoh, banyak ubur-ubur mempunyai statosista pada pinggir “lonceng”, yang
mnginformasikan indikasi posisi tubuh hewan tersebut. Lobster dan crayfish
mempunyai statosista di dekat dasar antenanya. Cayfish di akali untuk berenang
terbalik dalam percobaan di mana statolith diganti dengan logam pemotong
yang dapat ditarik ke ujung atas statosista dengan magnet.
Banyak invertebrata menunjukkan sensitivitas yang umum terhadap
suara, meskipun struktur khusus untuk pendengaran kelihatannya kurang
tersebar pada vertebrata dibandingkan dengan sensor gravitasi. Struktur
pendengaran paling ekstensif dipelajari pada serangga teresterial.
Sebagian besar serangga mempunyai rambut tubuh yang bervibrasi
sebagai respons terhadap gelombang suara. Rambut dengan kekakuan dan
panjang yang berbeda akan bervibrasi pada frekuensi yang berbeda pula.
Rambut umumnya disesuaikan dengan frekuensi suara yang dihasilkan
organisme lain. Nyamuk jantan menemukan tempat pasangan kawin dengan
cara menggunakan rambut halus pada antenanya. Rambut bervibrasi dengan
cara yang spesifik sebagai respons terhadap dengungan yang dihasilkan oleh
kepakan sayap nyamuk betina yang sedang terbang. Garputala yang bervibrasi
pada frekuensi yang sama dengan kepakan sayap nyamuk betina juga dapat
menarik jantan. Beberapa caterpillar (larva ulat dan kupu-kupu) mempunyai
rambut tubuh yang bervibrasi saat mendeteksi dengungan sayap tawon
pemangsa, yang mengingatkan caterpillar akan adanya bahaya. Banyak
16
Makalah Biologi Fungsi Hewan
serangga juga mempunyai “telinga” yang terlokalisir. Membran timpani yang
direnggangkan di ruangan udara internal akan bervibrasi saat terkena gelombang
suara, yang merangsang sel-sel reseptor yang berhubungan dengan bagian
dalam membran dan akan menghasilkan impuls saraf yang dihantarkan ke otak.
Beberapa jenis ngengat dapat mendengarkan tangga nada yang sedemikian
tinggi sehingga mereka mampu mendeteksi sonar yang dihasilkan oleh suara
kelelawar, dan persepsi suara ini memicu gerakan melarikan diri ngengat
tersebut.
Gambar. Sitosista pada Invertebrata.
Pengendapan statolith ke titik rendah di
dalam ruangan akan membengkokkan silia
pada sel-sel reseptor di lokasi tersebut,
yang memberikan informasi mengenai
posisi tubuh ke otak.
17
Makalah Biologi Fungsi Hewan
Gambar. Telinga Serangga.
Membran timpanik, yang berada pada
kaki depan jangkrik, bervibrasi sebagai
respons terhadap gelombang suara
(SEM).
5. PENGECAPAN DAN PENCIUMAN
Banyak hewan menggunakan inderanya untuk menemukan pasangan kawin,
mengenali territorial yang ditandai dengan zat-zat kimia, membantu penjelajahan
selama migrasi. “Pencakapan” kimiawi sangat penting khususnya pada hewan,
seperti semut dan lebah, yang hidup dalam kelompok social yang besar. Pada semua
hewan, pengecapan (gutasi) dan penciuman (olfaksi) sangat penting dalam perilaku
pencarian dan pengambilan makanan. Sebagai contoh, seekor hydra memulai
gerakannya menelan ketika kemoreseptor mendeteksi senyawa glutathione, yang
dikeluarkan oleh mangsa yang ditangkap oleh tentakel hydra tersebut.
18
Makalah Biologi Fungsi Hewan
a) Persepsi Pengecapan dan Penciuman Umumnya Saling
Berkaitan
Persepsi pengecapan dan penciuman bergantung pada kemoreseptor
yang medeteksi zat kimia spesifik di lingkungan. Pada hewan teresterial,
pengecapan adalah pendeteksian zat kimia tertentu yang terdapat dalam larutan,
dan penciuman adalah pendeteksian zat kimia yang ada di udara. Akan tetapi,
kedua indera kimiawi ini umumnya saling berhubungan erat, dan sebenarnya
tidak ada perbedaan antara keduanya dalam lingkungan akuatik.
Reseptor pengecapan pada serangga terletak pada rambut sensoris di
kaki dan mulut yang disebut sensila. Hewan menggunakan indera
pengecapannya untuk menyeleksi makanan. Rambut pengecap mengandung sel
kemoreseptor, yang masing-masing secara khusus responsif terhadap suatu
golongan stimulus kimiawi tertentu, seperti gula atau garam. Dengan
mengintegrasikan sensasi (impuls syaraf) dari sel-sel reseptor yang berbeda ini,
otak serangga ternyata dapat membedakan jumlah pengecapan yang sangat
banyak. Serangga dapat juga mencium zat kimia yang terkandung di udara,
dengan menggunakan sensila olfaktoris, yang umumnya berlokasi di antenna.
19
Makalah Biologi Fungsi Hewan
Gambar : Penciuman pada manusia.
Pengikatan spesifik molekul (titik hitam) dengan molekul reseptor spesifik pada
membrane plasma sel kemoreseptor memicu potensial aksi. Potensial aksi
dikirimkan ke neuron pada kuncupolfaktoris otak melalui akson sel-sel reseptor.
Pada manusia dan mamalia lain, indera pengecapan dan penciuman
secara fungsional mirip dan saling berkaitan. Suatu molekul kecil harus terlarut
dalam cairan untuk mencapai sel reseptor dan memicu sensasi. Molekul tersebut
berkaitan dengan protein spesifik pada membrane sel reseptor, yang memicu
depolarisasi membrane dan membebaskan neurotransmitter.
Sel-sel reseptor untuk pengecapan adalah sel-sel epithelium yang telah
termodifikasi yang diorganisasikan menjadi kuncup pengecapan (taste bud)
yang tersebar di sejumlah bagian permukaan lidah dan mulut. Sebagian besar
kuncup pengecapan berada di permukaan lidah atau pengalami penjuluran yang
mirip putting yang disebut papilla pada lidah. Meskipun kita tidak dapat
membedakan jenis reseptor pengecapan yang berbeda hanya dengan melihat
strukturnya, kita mengenal empat persepsi pengecapan dasar- manis, asam, asin
dan pahit- yang masing-masing dideteksi pada bagian pada lidah. Pengecapan
20
Makalah Biologi Fungsi Hewan
dasar ini dikaitkan dengan bentuk molekuler tertentu atau muatan molekuler
(struktur cincin glukosa untuk rasa manis, misalnya, atau ion natrium positif
untuk rasa asin) yang berkaitan dengan molekul reseptor yang terpisah. Seperti
reseptor pengecapan pada serangga, data sensorik yang ditransmisikan oleh
neuron sensoris dari kuncup pengecapan ke oatak mamalia menggambarkan
stimulasi berbagai kelas reseptor yang berbeda. Meskipun masing-masing sel
reseptor lebih responsif terhadap suatu zat tertentu, sel reseptor sesungguhnya
dapat dirangsang oleh kisaran zat kimia yang luas. Dari tiap citarasa makanan
atau tegukan minuman, otak mengintegrasikan input yang berbeda dari kuncup
pengecapan dan mempersepsikan citarasa yang kompleks.
Indera olfaktoris mamalia mendeteksi zat kimia tertentu yang ada di
udara. Sel sereptor olfaktoris adalah neuron yang melapisi bagian atas rongga
hidung dan mengirimkan impuls di sepanjang aksonnya secara langsung ke bola
olfaktoris otak. Ujung sel-sel reseptif mengandung silia yang memanjang ke
dalam lapisan mucus yang melapisi rongga hidung. Ketika suatu zat berbau
berdifusi masuk ke dalam daerah ini, zat itu berikatan dengan molekul reseptor
spesifik pada membran plasma silia olfaktoris. Pengikatan tersebut memicu
suatu jalur transduksi sinyal yang melibatkan relay oleh protein G dan, pada
banyak kasus, enzim efektor adenilil siklase dan messenger kedua siklik AMP.
Messenger kedua itu membuka saluran Na+ pada membran sel reseptor
olfaktoris, yang mendepolarisasikannya dan membangkitkan potensial aksi yang
menuju otak. Manusia dapat membedakan ribuan bau-bauan yang berbeda. Hal
ini dimungkinkan didasarkan pada beberapa bau utama, analog dengan citarasa
dasar pada sistem gustasi.
21
Makalah Biologi Fungsi Hewan
Meskipun jalur reseptor dan otak untuk pengecapan dan penciuman
berdiri sendiri-sendiri, namun kedua indera tersebut saling berinteraksi.
Sesungguhnya, kebanyakannya, apa yang kita sebut pengecapan adalah
penciuman. Jika system olfaktoris dihambat, seperti pada pilek dan flu, persepsi
pengecapan akan sangat berkurang drastis.
Pada pembahasan kita mengenai mekanisme sensoris, kita telah melihat
banyak contoh bagaimana input sensoris pada system syaraf menghasilkan
pergerakan tubuh spesifik yang kita amati sebagai perilaku hewan. Gerakan
berenang pada planaria yang menjauhi cahaya, perilaku melarikan diri pada
ngengat yang mendengar sonar kelelawar, gerakan mencari dan mengambil
makanan pada seekor hydra ketika ia mengecap glutathione, dan gerakan
menuju tempat tinggal pada salmon yang dapat membaui aliran sungai
tempatnya berkembang biak- semuanya ini hanya beberapa kasus yang kita
dapat paparkan sejauh ini.
Rujukan
Campbell, et.al. 2000. Biology; Concepts and Connections, 3th ed. San
Fransisco; Benjamin/Cummings.
22