ANATOMI DAN FISIOLOGI SERANGGA

RESPIRASI PADA SERANGGA Ada 3 trachea cabang, yaitu : cabang dorsal yang melayani pembuluh dorsal dan otot-otot dorsal. cabang viseral (visceral) yang melayani saluran makanan dan organ reproduksi cabang ventral yang melayani otot-otot ventral dan tali saraf.

Sistem respirasi Sistem trakea (trackheal system) Serangga mempunyai sistem tabung dalam atau sistem trakea, yang mengantarkan udara dari luar tubuh ke sel-sel tubuh dan sistem itu melaksanakan respirasi /pernafasan.

Ada tiga trakea cabang yang muncul, yaitu : Letaknya mengelompok pada tiap ruas, dan mendapatkan udara dari luar melalui sepasang bukaan pada sisi lateral tiap ruas yang disebut spirakel (spiracles). Spirakel berhubungan langsung dengan sepasang batang trakea utama (main tracheal trunk), yang menjulur sepanjang tubuh dan pada tiap ruas dari batang trakea itu muncul beberapa trakea cabang, berpasangan dari batang kiri dan kanan. Ada tiga trakea cabang yang muncul, yaitu : Cabang dorsal yang melayani pembuluh dorsal dan otot-otot dorsal. Cabang viseral (visceral) yang melayani saluran makanan dan organ reproduksi Cabang ventral yang melayani otot-otot ventral dan tali saraf. Tabung-tabung halus pada ujung-ujung trakea berukuran kapiler disebut trakeol yang berada di sekitar sel-sel jaringan tubuh, dan merupakan bagian trakea yang fungsional dari sistem trakea. Pada serangga penerbang cepat sistem trakeanya mempunyai kantung-kantung udara (air sacs) hasil pelebaran dari batang trakea yang berfungsi sebagai kantung penyimpan udara/oksigen. 

Ventral segmental trachea Dorsal dlaphragm Alimentary canal Dorsal segmental trachea Visceral segmental trachea Heart Tracheal trunk Spiracle Ventral segmental trachea Ventral nerve cord Spiracle Connective Tracheal trunk Spiracles Tracheal gills

Disamping adalah contoh sistem semacam ini dalam jangkrik: Terdapat sistem luar biasa yang diciptakan di dalam tubuh lalat dan serangga lain agar mereka mampu memenuhi kebutuhan akan pasokan oksigen yang tinggi: Udara, seperti di dalam peredaran darah, dikirim langsung ke setiap jaringan melalui pembuluh-pembuluh khusus. Disamping adalah contoh sistem semacam ini dalam jangkrik: A) Batang tenggorok dari jangkrik yang diambil gambarnya dengan mikroskop elektron. Di sekeliling dinding batang tersebut terdapat spiral penguat seperti yang terdapat pada pipa alat penyedot debu. B) Setiap batang tenggorok mengirim oksigen kepada sel-sel tubuh serangga dan membuang CO2.

Proses ini disebut ventilasi aktif. Pernafasan   ►Respirasi terdiri dari pengambilan, transportasi dan penggunaan oksigen oleh jaringan-jaringan dan pelepasan dan pembuangan limbah, terutama dioksida dan lingkungannya disebut respirasi luar (eksternal), sedang pertukaran gas di dalam sel disebut respirasi dalam (internal) atau metabolisme respirasi. ►Respirasi luar pada hampir semua serangga dilaksanakan oleh sistem trakea.  Melalui sistem ini udara/oksigen dari luar diantarkan ke jaringan dan sel-sel yang memerlukan. ►Pada serangga ukuran besar yang aktif, untuk melancarkan proses pernapasan itu dibantu sedikit-banyak oleh ventilasi mekanis dari trakea abdomen dan kantung-kantung udara yang dihasilkan oleh gerakan-gerakan ritmik tubuh.  Proses ini disebut ventilasi aktif. ►Analisis menunjukkan bahwa seperempat dari jumlah CO2 yang terjadi karena respirasi lepas keluar melalui permukaan tubuh, karena gas CO2 dapat berdifusi melalui jaringan binatang 35x lebih cepat daripada oksigen. ►Pada serangga air, respirasi dilakukan pada insang, dimana oksigen dalam air berdifusi melalui kulit insang yang tipis dan masuk ke sistem trakea sedangkan CO2 melalui difusi terlepas dari tubuh serangga melarut dalam air. 

Pertukaran gas terjadi antara trakeolus dengan sel-sel tubuh. Pembuluh trakea bermuara pada eksoskeleton yang disebut spirakel, yang berbentuk pembuluh silindris berlapis zat kitin, dan terletak berpasangan pada setiap segmen tubuh. Oksigen masuk lewat spirakel menuju pembuluh-pembuluh trakea dan selanjutnya ke trakeolus sehingga dapat mencapai seluruh jaringan dan alat tubuh bagian dalam. Trakeolus tidak berlapis kitin, berisi cairan, dan dibentuk oleh sel yang disebut trakeoblas. Pertukaran gas terjadi antara trakeolus dengan sel-sel tubuh. Trakeolus ini mempunyai fungsi yang sama dengan kapiler pada sistem pengangkutan (transportasi) pada vertebrata.

SISTEM PERNAFASAN SERANGGA Corong hawa (trakea) adalah alat pernapasan yang dimiliki oleh serangga dan arthropoda lainnya. Pembuluh trakea bermuara pada lubang kecil yang ada di kerangka luar (eksoskeleton) yang disebut spirakel. Spirakel berbentuk pembuluh silindris yang berlapis zat kitin, dan terletak berpasangan pada setiap segmen tubuh. Spirakel mempunyai katup yang dikontrol oleh otot sehingga membuka dan menutupnya spirakel terjadi secara teratur. Pada umumnya spirakel terbuka selama serangga terbang, dan tertutup saat serangga beristirahat.

Oksigen dari luar masuk lewat spirakel. Kemudian udara dari spirakel menuju pembuluh-pembuluh trakea dan selanjutnya pembuluh trakea bercabang menjadi cabang halus yang disebut trakeolus, sehingga dapat mencapai seluruh jaringan dan alat tubuh bagian dalam. Trakeolus tidak berlapis kitin, berisi cairan, dan Dibentuk oleh sel yang disebut trakeoblas. Pertukaran gas terjadi antara trakeolus dengan sel-sel tubuh. Trakeolus ini mempunyai fungsi yang sama dengan kapiler pada sistem pengangkutan (transportasi) pada vertebrata.

Sistem pernafasan pada serangga Terdiri dari dua sistem, yaitu Sistem Terbuka Sistem Tertutup Menggunakan alat/organ yang disebut spirakulum (spiracle), tabung-tabung trakhea dan trakheola. Tekanan total dari udara sebenarnya merupakan jumlah tekanan gas N2, O2, CO2 dan gas-gas lain. Tekanan O2 di luar jaringan harus lebih besar daripada tekanan udara dalam jaringan, sebaliknya tekanan CO2 didalam jaringan harus lebih besar dibanding yang ada di udara O2 sendiri masuk ke dalam jaringan dengan satu proses tunggal yaitu karena adanya tekanan udara dalam jaringan.

Sebaliknya pada serangga yang ukurannya lebih besar, harus Pada umumnya serangga akuatik kecil luas permukaan tubuhnya lebih besar daripada volumenya, sehingga diffusi O2 dapat berjalan dengan baik berhubung luas permukaan yang cukup untuk akomodasi aliran O2 dari luar tubuh. Sebaliknya pada serangga yang ukurannya lebih besar, harus dibantu dengan menggunakan kantung udara (air-sacs), yang mengumpulkan udara dengan mekanisme kontraksi, yang harus didukung oleh suatu sistem pemanfaatan energi. Ex: beberapa jenis belalang yang mampu hidup di dalam air. Sistem respirasi terbuka banyak digunakan oleh serangga darat dan beberapa jenis serangga air, sedangkan Sistem respirasi tertutup digunakan oleh serangga air, yang tidak menggunakan spirakulum, antara lain untuk mencegah supaya jangan terjadi evapotranspirasi.

Ada kemungkinan CO2 dapat dikeluarkan melalui jalan sama dengan pengambilan oksigen. Oleh karena kecepatan difusi CO2 pada jaringan hewan hampir 35 kali lebih cepat dari O2, maka diperkirakan bahwa pengeluaran CO2 melalui dinding tubuh lebih besar daripada pemasukan O2. Pengeluaran CO2 pada larva serangan dapat melewati seluruh permukaan tubuh. Pada imago yang berkutikula tebal, pengeluaran CO2 hanya terjadi dengan melewati membran inter segmen yang tipis.

Mekanisme pernapasan pada serangga, misalnya belalang Jika otot perut belalang berkontraksi maka trakea memipih sehingga udara kaya CO2 keluar. Sebaliknya, jika otot perut belalang berelaksasi maka trakea kembali pada volume semula sehingga tekanan udara menjadi lebih kecil dibandingkan tekanan di luar sebagai akibatnya udara di luar yang kaya 02 masuk ke trakea. Sistem trakea berfungsi mengangkut O2 dan mengedarkannya ke seluruh tubuh, dan sebaliknya mengangkut C02 hasil respirasi untuk dikeluarkan dari tubuh.

sistem trakea ke sel-sel pernapasan. Di bagian ujung trakeolus terdapat cairan sehingga udara mudah berdifusi ke jaringan. Pada serangga air seperti jentik nyamuk udara diperoleh dengan menjulurkan tabung pernapasan ke permukaan air untuk mengambil udara. Serangga air tertentu mempunyai gelembung udara sehingga dapat menyelam di air dalam waktu lama. Ex : kepik Notonecta sp. mempunyai gelembung udara di organ yang menyerupai rambut pada permukaan ventral. Selama menyelam, O2 dalam gelembung dipindahkan melalui sistem trakea ke sel-sel pernapasan. Selain itu, ada pula serangga yang mempunyai insang trakea yang berfungsi menyerap udara dari air, atau pengambilan udara melalui cabang-cabang halus serupa insang. Selanjutnya dari cabang halus ini oksigen diedarkan melalui pembuluh trakea. Pada kepik air (Belastomatidae) digunakan "insang fisis" atau physical gill digunakan untuk mengumpulkan gelembung, dan jaringan mengambil O2 dari dalam gelembung-gelembung udara yang disimpan. Jika tekanan parsial O2 menurun,tekanan udara di dalam air menjadi lebih besar, akan ada gerakan udara dari dalam air ke dalam tubuh serangga, sehingga terkumpullah gelembung-gelembung udara. Apabila di dalam gelembung udara yang disaring tersebut sudah terkandung terlalu banyak N2, maka serangga akan muncul ke permukaan dan membuka mulut.

Serangga Air Sebaliknya terdapat juga serangga yang mampu tinggal lama di dalam air dengan bantuan suatu organ yang disebut PLASTRON (filamen udara). Dengan alat ini maka CO2 yang terbentuk dibuang, dan O2 yang terlarut diambil langsung (bukan dalam wujud gelembung udara). Bangunan ini sering juga disebut sebagai insang fisis khusus (special physical gill). Karenanya serangga mampu bertahan di dalam air dalam jangka waktu yang lebih lama. Serangga air juga ada yang memanfaatkan insang trakheal (tracheal gill), yang merupakan insang biologis, berfungsi karena gerak biologis.

Pernapasan Serangga Air Menurut Sastrodihardjo, 1984 dibedakan menjadi 3 macam : Pernapasan Integumen dilakukan oleh larva yang hidup di air, karena trakeanya telah terisi oleh cairan spirakelnya tertutup rapat. Oksigen berdifusi melalui seluruh permukaan tubuh yang tidak dibutuhkan alat khusus. 2. Insang Trakea terjadi dari pelebaran intergumen (kulit) yang berupa lembaran tipis di dalam lembaran tersebut terdapat cabang trakea dan trakeol. Insang trachea biasanya terdapat dipankal bahu, pada beberapa tempat dinding tubuh atau pada rektum. Pergerakan insang menyebabkan aliran air melewati lembaran-lembaran tersebut. Makin cepat pergerakkan insang, makin banyak air melewati insang dan dengan demikian makin banyak oksigen yang dapat diserap. 3. Pengambilan Oksigen tidak semua serangga air dapat mengambil oksigen langsung dari dalam air. Mereka harus muncul ke permukaan untuk bernapas. Pada bagian-bagian tertentu pada tubuh terdapat kumpulan rambut yang dapat memecah tegangan permukaan. Bagian ini mempunyai afinitas yang lebih besar terhadap udara dari pada air. Kalau serangga muncul ke permukaan air, bagian ini akan tetap kering. Spirakel berada pada bagian kering ini. Lubang spirakel dapat pula dilindungi oleh lingkaran-lingkaran rambut, yang mengembang apabila serangga muncul kepermukaan air, dan menguncup kalau serangga menyelam.

THANKS SEE YOU NEXT WEEK