I. JUDUL : Termoregulasi (Penyesuaian Hewan Poikilotermik Terhadap Suhu Lingkungan)
II. TUJUAN : 1. Mengamati adakah pengaruh suhu lingkungan terhadap respirasi ikan.
2. Bagaimana pengaruh suhu lingkungan di dalam air terhadap respirasi ikan.
3. Menentukan rentang penyesuaian ikan terhadap perubahan suhu lingkungan.
III. TEORI
Pengaturan suhu tubuh (termoregulasi), pengaturan cairan tubuh, dan ekskresi adalah elemen-elemen dari homeostasis. Dalam termoregulasi dikenal adanya hewan berdarah dingin (cold-blood animals) dan hewan berdarah panas (warm-blood animals). Namun, ahli-ahli Biologi lebih suka menggunakan istilah ektoterm dan endoterm yang berhubungan dengan sumber panas utama tubuh hewan. Ektoterm adalah hewan yang panas tubuhnya berasal dari lingkungan (menyerap panas lingkungan). Suhu tubuh hewan ektoterm cenderung berfluktuasi, tergantung pada suhu lingkungan. Hewan dalam kelompok ini adalah anggota invertebrata, ikan, amphibia, dan reptilia. Sedangkan endoterm adalah hewan yang panas tubuhnya berasal dari hasil metabolisme. Suhu tubuh hewan ini lebih konstan. Endoterm umum dijumpai pada kelompok burung (Aves), dan mamalia. Pengaruh suhu pada lingkungan, hewan dibagi menjadi dua golongan, yaitu poikiloterm dan homoiterm. Poikiloterm suhu tubuhnya dipengaruhi oleh lingkungan. Suhu tubuh bagian dalam lebih tinggi dibandingkan dengan suhu tubuh luar. Hewan seperti ini juga disebut hewan berdarah dingin. Dan hewan homoiterm sering disebut hewan berdarah panas.
Pada hewan homoiterm suhunya lebih stabil, hal ini dikarenakan adanya reseptor dalam otaknya sehingga dapat mengatur suhu tubuh. Hewan homoiterm dapat melakukan aktifitas pada suhu lingkungan yang berbeda akibat dari kemampuan mengatur suhu tubuh. Hewan homoiterm mempunyai variasi temperatur normal yang dipengaruhi oleh faktor umur, faktor kelamin, faktor lingkungan, faktor panjang waktu siang dan malam, faktor makanan yang dikonsumsi dan faktor jenuh pencernaan air. Hewan berdarah panas adalah hewan yang dapat menjaga suhu tubuhnya, pada suhu-suhu tertentu yang konstan biasanya lebih tinggi dibandingkan lingkungan sekitarnya.
Sebagian panas hilang melalui proses radiasi, berkeringat yang menyejukkan badan. Melalui evaporasi berfungsi menjaga suhu tubuh agar tetap konstan. Contoh hewan berdarah panas adalah bangsa burung dan mamalia, hewan yang berdarah dingin adalah hewan yang suhu tubuhnya kira-kira sama dengan suhu lingkungan sekitarnya. Suhu tubuh tergantung pada neraca keseimbangan antara panas yang diproduksi atau diabsorbsi dengan panas yang hilang. Panas yang hilang dapat berlangsung secara radiasi, konveksi, konduksi dan evaporasi.
Radiasi adalah transfer energi secara elektromagnetik, tidak memerlukan medium untuk merambat dengan kecepatan cahaya. Konduksi merupakan transfer panas secara langsung antara dua materi padat yang berhubungan lansung tanpa ada transfer panas molekul. Panas menjalar dari yang suhunya tinggi kebagian yang memiliki suhu yang lebih rendah. Konveksi adalah suatu perambatan panas melalui aliran cairan atau gas. Besarnya konveksi tergantung pada luas kontak dan perbedaan suhu. Evaporasi merupakan konveksi dari zat cair menjadi uap air, besarnya laju konveksi kehilangan panas karena evaporasi.
Hewan mempunyai kemampuan adaptasi terhadap perubahan suhu lingkungan. Sebagai contoh, pada suhu dingin, mamalia dan burung akan meningkatkan laju metabolisme dengan perubahan hormon-hormon yang terlibat di dalamnya, sehingga meningkatkan produksi panas. Pada ektoterm (misal pada lebah madu), adaptasi terhadap suhu dingin dengan cara berkelompok dalam sarangnya. Hasil metabolisme lebah secara kelompok mampu menghasilkan panas di dalam sarangnya.
Beberapa adaptasi hewan untuk mengurangi kehilangan panas, misalnya adanya bulu dan rambut pada burung dan mamalia, otot, dan modifikasi sistim sirkulasi di bagian kulit. Kontriksi pembuluh darah di bagian kulit dan countercurrent heat exchange adalah salah satu cara untuk mengurangi kehilangan panas tubuh. Perilaku adalah hal yang penting dalam hubungannya dengan termoregulasi. Migrasi, relokasi, dan sembunyi ditemukan pada beberapa hewan untuk menurunkan atau menaikkan suhu tubuh. Gajah di daerah tropis untuk menurunkan suhu tubuh dengan cara mandi atau mengipaskan daun telinga ke tubuh. Manusia menggunakan pakaian adalah salah satu perilaku unik dalam termoregulasi.
Jenis-Jenis Dan Macam-Macam Adaptasi
1. Adaptasi Morfologi
Adaptasi morfologi adalah penyesuaian pada organ tubuh yang disesuaikan dengan kebutuhan organisme hidup. Misalnya seperti gigi singa, harimau, citah, macan, dan sebagainya yang runcing dan tajam untuk makan daging. Sedangkan pada gigi sapi, kambing, kerbau, biri-biri, domba dan lain sebagainya tidak runcing dan tajam karena giginya lebih banyak dipakai untuk memotong rumput atau daun dan mengunyah makanan.
2. Adaptasi Fisiologi
Adaptasi fisiologi adalah penyesuaian yang dipengaruhi oleh lingkungan sekitar yang menyebabkan adanya penyesuaian pada alat-alat tubuh untuk mempertahankan hidup dengan baik. Contoh adapatasi fisiologis adalah seperti pada binatang / hewan onta yang punya kantung air di punuknya untuk menyimpan air agar tahan tidak minum di padang pasir dalam jangka waktu yang lama serta pada anjing laut yang memiliki lapisan lemak yang tebal untuk bertahan di daerah dingin.
3. Adaptasi Tingkah Laku
Adaptasi tingkah laku adalah penyesuaian mahkluk hidup pada tingkah laku / perilaku terhadap lingkungannya seperti pada binatang bunglon yang dapat berubah warna kulit sesuai dengan warna yang ada di lingkungan sekitarnya dengan tujuan untuk menyembunyikan diri.
IV. ALAT DAN BAHAN
Alat
· Beaker glass 500 ml atau bak plastik
· Termometer
· Timbangan
· Gelas ukur, Panci
Bahan
· Air
· Ikan
· Es batu
V. PROSEDUR KERJA
5.1. Pengaruh kenaikan suhu medium / air
1) Air terlebih dahulu dipanaskan di dalam panci.
2) Bak plastik/Beaker glass diisi dengan air suhu kamar, dan dicatat suhunya.
3) Ikan yang digunakan ditimbang, kemudian dimasukkan ke dalam air dengan suhu kamar. Gerak operkulum dihitung selam 1 menit, dan diulang sebanyak tiga kali, diambil rata-ratanya.
4) Suhu air dinaikkan sebesar 3 derajat dengan cara menuangkan air panas ke dalam bak sedikit demi sedikit. Jangan sampai air yang ditambahkan terkena ikan. Suhu diukur sampai yang dikehendaki, kemudian ukur operkulum per menit, perhitungan diulangi sebanyak tiga kali.
5) Suhu terus dinaikkan sampai keseimbangan ikan mulai tidak normal. Gerakan tubuhnya terus diamati.
5.2. Pengaruh penurunan suhu medium / air
1) Langkah kerja untuk kegiatan ini dilakukan seperti prosedur di atas.
2) Untuk menurunkan suhu dikerjakan dengan cara memasukkan air es ke dalam air suhu kamar sedikit demi sedikit, hingga suhu yang dikehendaki. Suhu diturunkan hingga intervalnya 3 derajat celcius di bawah suhu kamar.
3) Penurunan suhu dihentikan jika keadaan ikan sudah tidak seimbang.
VI. HASIL PENGAMATAN
1. Pengaruh Kenaikan Suhu Medium/Air
| Berat Ikan (g) | Gerakan Operkulum / Menit | |||||||
| 30oC | 33 oC | 36oC | 39 oC | |||||
| I | II | I | II | I | II | I | II | |
| 17,9 | 59 | 55 | 60 | 66 | 70 | 66 | 25 | - |
| Rata-rata | 57 | 42 | 32,5 | 12,5 | ||||
2. Pengaruh Kenaikan Suhu Medium/Air
| Berat Ikan (g) | Gerakan Operkulum / Menit | |||||||
| 30oC | 27 oC | 24 oC | 21 oC | |||||
| I | II | I | II | I | II | I | II | |
| 21,9 | 59 | 55 | 41 | 43 | 37 | 28 | - | - |
| Rata-rata | 57 | 42 | 32,5 | - | ||||
VII. PEMBAHASAN
Pada praktikum kali ini, kami melakukan kegiatan yang berkaitan dengan termoregulasi terutama pada hewan poikilotermik. Hewan poikilotermik yang menjadi sampel percobaan adalah ikan betok. Tujuan praktikum ini adalah untuk mengetahui pengaruh suhu terhadap respirasi pada ikan tersebut.
Seperti yang kita ketahui bahwa ikan merupakan hewan poikilotermik. Artinya, dalam mekanisme termoregulasinya ikan memiliki ketergantungan suhu terhadap lingkungannya. Hal ini dapat dibuktikan dengan percobaan menaikkan dan menurunkan suhu air tempat ikan tersebut hidup. Dari hasil pengamatan pada kegiatan pertama (pengaruh kenaikan suhu air) dapat dilihat bahwa semakin tinggi suhu dinaikkan dari suhu normal, maka gerakan operkulum juga semakin meningkat. Ketika suhu dinaikkan maka akan terjadi penurunan O2 dalam air, sehingga gerakan operkulum ikan juga semakin meningkat. Hal ini dikarenakan molekul air lebih padat dan lebih sulit bergerak atau mengalir, sehingga memungkinkan air jauh lebih sulit mengalir ke organ pernafasan. Oleh karena itu, ikan harus mengeluarkan energi lebih banyak. Kandungan O2 dalam air jauh lebih rendah daripada di udara yakni 10 ml O2/liter. Hal ini dapat mempersulit ikan untuk memperoleh O2, apalagi dengan perlakuan berupa menaikkan dan menurunkan suhu dari kamar (26°C).
Ketidakseimbangan ikan pada suhu 39°C, setelah suhu dinaikan terus-menerus dikarenakan perubahan suhu lingkungan yang begitu cepat yaitu dari suhu normal menjadi semakin tinggi. Pada saat menaikan suhu lingkungan, proses pernafasan yang dilakukan oleh ikan berlangsung sangat cepat yang dibuktikan dengan meningkatnyya intensitas gerakan operkulum membuka dan menutup. Hal ini di akibatkan kadar O2 dalam air menjadi semakin berkurang sehingga memacu kerja operkulum dan mempercepat metabolisme tubuh.
Selanjutnya, dari hasil pengamatan pada kegiatan kedua (pengaruh penurunan suhu air) dapat dilihat bahwa semakin suhu diturunkan dari suhu normal, maka gerakan operkulum juga semakin rendah. Hal ini menunjukkan bahwa semakin rendah suhu pada lingkungan maka intensitas gerakan operkulum semakin lambat dikarenakan proses metabolisme berjalan lambat dan memperlambat kerja organ pernafasan pada ikan karena membekunya berbagai organ vital.
Hewan poikilotermik seperti ikan, mempertahankan kondisi tubuhnya ikan beradaptasi dengan cara konformitas yaitu menyesuaikan lingkungan internal tubuhnya dengan lingkungan eksternalnya. Salah satu bentuk adaptasinya adalah penyesuaian dengan suhu lingkungannya, sehingga ikan dapat dikatakan sebagai termokonformer. Setiap organisme termasuk hewan poikilotermik, memiliki rentang toleransi terhadap perubahan suhu lingkungan. Ketika terjadi perubahan suhu lingkungan, maka organisme akan melakukan proses homeostasis agar dapat bertahan dan menyesuaikan diri dengan lingkungan. Akan tetapi, jika perubahan suhu lingkungan ini melebihi batas toleransi hewan tersebut (suhu ekstrem), maka dapat dipastikan hewan tersebut tidak mampu bertahan. Inilah sebabnya pada suhu 39oC dan 21oC, ikan betok tidak mampu lagi menyusuaikan diri terhadap suhu lingkungannya dan akhirnya mati. Sehingga dapat ditarik kesimpulan bahwa ikan betok ini memiliki rentang penyesuaian diri terhadap perubahan lingkungan yaitu 24oC – 36oC.
Kebutuhan O2 pada ikan selain dipengaruhi oleh suhu lingkungan juga dipengaruhi oleh berat badan. Semakin berat massa
VIII. KESIMPULAN
a. Ikan termasuk hewan poikilotermik karena ikan menyesuaikan suhu di dalam tubuh dengan perubahan suhu lingkungan.
b. Semakin tinggi suhu dinaikkan dari suhu normal, maka gerakan operkulum juga semakin meningkat. Semakin rendah suhu pada lingkungan maka intensitas gerakan operkulum semakin lambat.
c. Hewan poikilotermik memiliki rentang toleransi terhadap perubahan suhu lingkungan. Ketika terjadi perubahan suhu lingkungan, maka organisme akan melakukan proses homeostasis agar dapat bertahan dan menyesuaikan diri dengan lingkungan.
d. Jika perubahan suhu lingkungan ini melebihi batas toleransi hewan tersebut (suhu ekstrem), maka dapat dipastikan hewan tersebut tidak mampu bertahan.
IX. DAFTAR PUSTAKA
Firebiology07. 2009. Termoregulasi (Pengatuan Suhu Tubuh). http://firebiology07.wordpress.com/2009/04/21/termoregulasi-pengaturan-suhu-tubuh/. Diakses pada tanggal 29 Desember 2010.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar