Belajar Ilmu Pengetahuan Alam

Alat Alat Pernapasan pada Hewan Beserta Penjelasan Detail

Alat Alat Pernapasan pada Hewan Beserta Penjelasan Detail - Hewan memerlukan suplai O2 secara terus menerus dalam respirasi seluler untuk digunakan dalam proses pembakaran zat makanan menjadi energi. Hasil pembakaran ini menghasilkan zat sisa yangbersifat toxic bagi tubuh (CO2) sehingga harus dibuang. Terdapat sekitar 21% kandungan udara di atmosfer addalah oksigen. Sedangkan di perairan, oksigen terlarut bersama air. Berbagai mekanisme pernafasan pada hewan sangat beragam. Dimulai dengan pertukaran dengan permukaan tubuh atau dengan sistem yang kompleks: paru-paru. Transportasi zat secara difusi terjadi pada saat bernafas. 

Sebagian besar hewan mengunakan permukaan kulitnya yang lembab sebagai organ pertukaran gas, sedangkan beberapa hewan memiliki alat khusus yang mengalami pelipatan atau percabangan (insang, trakea, atau patu-paru) sebagai organ pernafasan. Mari kita lihat alat-alat pernafasan pada kerajaan hewan.

Porifera, Coelnterata, Platyhelmintes


Kelompok hewan-hewan ini belum memiliki alat pernafasan, hal ini karena struktur tubunya masih sangat sederhana. Pertukaran gas tejadi melalui permukaan tubuhnya yang berdifusi ke seluruh tubuh. Oksigen berdifusi melalui lapisan epitel yang tipis dan lembab sehingga hal ini untuk memudahkan pengikatan oksigen. Kelompok hewan ini juga tidak memilii sistem sirkulasi, sehingga oksigen yang telah masuk akan berdifusi dari satu sel ke sel lainnya. Contohnya yaitu spons (porifera), ubur-ubur (coelenterata), dan cacing pipih (platyhelmintes).

Cacing Tanah (Annelida)


Advertisement
Cacing tanah dan kelompok annelida lainnya yang hidup di daratan bernafas menggunakan permukaan kulit pada seluruh tubuhnya yang lembab. Kondisi yang lembab ini sangat penting untuk dapat mengikat oksigen dalam tanah. Oksigen berdifusi melalui permukaan kulit, dan akan diikat oleh haemoglobin dalam darah. Cacing tanah sudah memiliki sistem sirkulasi yang lengkap. Persis di bawah lapisan kulit terdapat anyaman kapiler darah yang sangat padat, mengedarkan oksigen ke seluruh tubuh.

Insang pada Hewan Air Lainnya


Hewan air bernafas menggunakan insang sebagai organ respirasi untuk membantu mengikat oksigen yang terlarut dalam air dan membuang kelebihan karbondioksida. Insang merupakan pelipatan ke arah luar pada permukaan tubuh. Pelipatan pada insang membuat luas permukaan insang lebih besar dibanding permukaan bagian tubuh lainnya. Bentuk Insang sangat beragam, pada bintang laut (Echinodermata) memiliki insang yang sangat sederhana dan tersebar pada tiap lengannya. Insang bintang laut terbentuk atas penjuluran sederhana dari kulit yang memiliki bentuk seperti tabung. Pertukaran gas terjadi melewati permukaan insang yang lembab, dan cairan rongga tubuh akan bersirkulasi keluar masuk insang, membantu dalam transportasi gas.

Kelompok annelida yang hidup di perairan, cacing wawo contohnya memiliki sepasang insang pada setiap segmen tubuhnya. Insang pada cacing wawo ini adalah parapodia (“kaki”), merupakan penjuluran yang keluar dari tiap segmen tubuh cacing. Parapodia berfungsi sebagai insang dan juga membantu dalam berjalan dan berenang. Beberapa hewan hewan memiliki insang yang kecil, sehingga luas permukaannya lebih kecil dibanding bagian tubuh lainnya, sering kali hanya terletak pada bagian tertentu dalam tubuhnya. Seperti pada remis (Molusca), memiliki insang berbentuk lempengan pipih yang panjang dan menjulur ke arah bawah dari cangkang yang keras, insang pada silia akan menggerakkan air ke permukaan insang. Berlawanan dengan bentuk insang remis, kelompok Crustaceae (udang, kepiting, cryfish, dll) yang memiliki bentuk panjang dan menjulur ke atas sehingga tertutupi oleh eksoskleton (cangkang keras) yang melindungi tubuh. Anggota tubuh khusus akan membantu masuknya air ke dalam insang.

Ikan memiliki insang yang melengkung. Masing-masing lengkung insang pada ikan memiliki dua baris filamen yang tersusun atas lempengan pipih disebut dengan lamela. Ikan secara terus menerus memompa air masuk ke dalam mulut masuk ke dalam lengkung insang dengan dibantu oleh koordinasi gerakan rahang dan penutup insang (operculum). Sebuah mekanisme aliran lawan arus (countercurrent) membantu memaksimalkan pengikatan oksigen dari air. Air yang mengalir ke dalam lengkung insang memiliki arah yang berlawanan dengan aliran darah di dalam lamela insang.  Sistem Aliran ini sangat meguntungkan bagi biota perairan. Oksigen yang terlarut di dalam air jauh lebih rendah dibanding kadar oksigen di udara. Aliran lawan arus mampu memaksimalkan pengikatan oksigen terlarut sampai 80%. Pada amphibi yang masih muda (larva), seperti kecebong, memiliki daur hidup di dalam air sehingga alat pernafasannya dibantu dengan insang di permukaan luar tubuh.

Insang merupakan organ respirasi yang sangat tepat bagi biota laut. Susunan membran yang basah akan senantiasa mempermudah dalam pengikatan oksigen terlarut. Sebaliknya, hewan-hewan darat sangat tidak cocok bernapas dengan insang, karena membran yang basah pada insang akan mengering melalui penguapan oleh udara. Sehingga, sistem trakea dan paru-paru merupakan sebuah adaptasi yang dilakukan oleh hewan darat, alat respirasi yang terletak di dalam tubuh, agar kelembapannya tetap terjaga.

Sistem Trakea- Insecta


Kelompok insecta (serangga) menggunakan sistem trakea yang merupakan pipa besar bercabang ke seluruh tubuh. Trakea tersusun atas zat kitin yang membuat trakea tetap besar, tidak kempis. Bagian trakea membesar membentuk kantung udara. Udara masuk ke dalam trakea melalui lubang spirakel pada permukaan tubuh kemudian mengalir masuk ke trakea, kemudian ke trakeola (saluran percabangan trakea yang lebih kecil) yang berakhir pada membran plasma sel tubuh. Oksigen lalu berdifusi dari trakeola ke sel tubuh, sedang karbondioksida berdifusi dari sel tubuh ke trakeola untuk dibuang.

Paru-paru – Hewan Darat Lainnya


Jika sistem trakea mengadakan percabangan ke seluruh tubuh dan terjadi pertukaran gas secara langsung, paru-paru hanya bercabang di satu lokasi. Selanjutnya gas akan dibawa oleh sistem sirkulasi (peredaran darah). Paru-paru mempunyai jaringan kapiler yang sangat padat terletak persis di bawah sel-sel epitel. Paru-paru ditemukan pada golongan laba-laba (Arachnoidea), bekicot (Gastropoda), dan semua vertebrata darat (Amphibia; Reptil; Aves; dan Mamalia). Diantara vertebrata, amphibia memiliki paru-paru yang kecil dengan demikian luas permukaan untuk respirasi sangat kecil (terbatas). 

Untuk mengatasi hal tersebut, amphibi menggunakan permukaan tubuh (kulit) yang lembab untuk memaksimalkan difusi gas pernafasan. Pengecualian pada kura-kura dari golongan reptil, karena tubuhnya dibatasi oleh tempurung yang kaku dan keras, maka pernafasan dengan paru-paru mengalami gangguan. Kura-kura menggunakan epitel mulut dan anus yang lembab sebagai alat pernafasan lainnya untuk memaksimalkan pertukaran gas. Pada burung (aves) yang aktif terbang, paru-paru dilengkapi dengan kantung-kantung udara yang berfungsi menyimpan udara yang akan digunakan saat terbang.

Sumber:

Campbell, N.A. dkk. 2003. Biologi Jilid II. Erlangga. Jakarta.

Share :

Facebook Twitter Google+
Back To Top