METABOLISME & PENGATURAN TEMPERATUR DRA. NUNING NURCAHYANI, M.Sc.

Pengaturan metabolisme & temperatur sangat penting untuk mengetahui mekanisme adaptasi mamalia terhadap suatu kondisi ekologis di alam Perbedaan interspesifik pd kemampuan untuk menghindari temperatur ekstrim sangat jelas walaupun pada spesies yg berhubungan dekat secara taksonomi, tak ada spesies yg dpt beradaptasi pada kisaran suhu yang sangat ekstrim dalam 1 kelompok

ENDOTERM Temperatur tubuh dipengaruhi oleh aktivitas metabolisme dan pengaturan antara pertukaran panas dengan lingkungan Mamalia mempunyai temperatur tubuh relatif stabil sepanjang hidupnya, tetapi harus mengganti dengan penggunaan energi yang cukup banyak

contoh Mamalia dan reptil dengan ukuran tubuh & temperatur yang sama: Mamalia membutuhkan 5-10 x energi > reptil Pada temperatur rendah: Mamalia menggunakan energi 33X >reptil (20oC) Mamalia menggunakan energi 100X>reptil (10oC) Pada mamalia kecil (Rodentia) energi total untuk termoregulasi 80-90%

Apakah Kelebihan endotermi Bagi Mamalia? Tetap aktif pada daerah dengan suhu yang sangat rendah or sangat tinggi, tidak tergantung pd siklus harian (terang gelap), dan tetap aktif pd musim dingin, shg beberapa bersifat nokturnal pd semua musim Kemampuan untuk aktif terus secara berkesinambungan dengan menggunakan metabolisme aerob (dg O2), konsumsi O2 : Reptil 2–9 ml O2 /mnt, Mamalia 9–54 ml O2 /mnt Jadi: endoterm mrpk hasul peningkatan kec. Metabolisme pd organ2 tubuh, berhubungan dg jumlah/konsentrasi mitokondria dlm sel pd mamalia

Pengaturan Stabilitas Temperatur Tubuh Keseimbangan antara panas masuk dan panas keluar terjaga, jika suhu lingkungan turun, mk aktivitas metabolik hrs naik shg panas hasil metabolisme sebagian dibuang ke lingkungan, jika suhu lingkungan naik, mk panas hasil metabolisme dr lingkungan diantisipasi dg proses pendinginan seperti evaporasi Perkecualian: kelelawar (heteroterm) Saat mencari makan suhu tubuh dijaga agar tetap stabil, tetapi pada saat istirahat fluktuasi suhu tubuh tergantung lingkungan

Rambut berperan dlm menghemat kehilangan energi panas: dg cara insulasi, pengaturan aliran darah ke perifer tubuh Untuk mamalia padang pasir (Onta) akan mengurangi/ menghindari kehilangan panas dg berteduh di bawah pohon dan lebih aktif pada malam hari Cara Penyesuaian Diri Thd Panas 1. Mamalia menghindari temperatur tinggi 2. Vasodilatasi

Cara Penyesuaian Diri Thd Dingin 1. Mamalia darat yg tahan thd suhu dingin (<30oC), beradaptasi dg cara: Ukuran tubuh besar Melakukan insulasi Kecepatan metabolisme tinggi Heterotermi Perubahan/modifikasi perilaku Co: Konsumsi O2: Tikus > 10X drpd kuda Mamalia darat > arboreal, Mamalia laut > ukuran tubuh drpd yg di darat

2. Insulasi efektif Serigala kutub (Alopex lagopus), mamalia daerah dingin mempunyai panjang rambut bervariasi tergantung musim, panas-semi (pelage), dingin-gugur (rambut tebal), ungulata Lemak subkutan (mamalia laut) Kecepatan metabolisme tinggi Pada kondisi dingin, tangan, telinga, kaki mengalami vasokonstriksi (anjing kutub, tupai tanah) Modifikasi perilaku saat dingin Cara istirahat musang, dg cara meringkuk, Cara membuat sarang, di tempat teduh Mamalia air dan semiakuatik Panas tubuh banyak hilang melalui telapak kaki, hidung, & permukaan tubuh yg tak tertutup rambut

PENGATURAN AIR PADA MAMALIA DI DAERAH KERING Hipertermia(suhu tubuh >normal) evaporasi Mengurangi kehilangan air dr evaporasi dg mengurangi metabolic rate Mengurangi permiabilitas kulit agar difusi berkurang Mengurangi kecepatan respirasi & ekstraksi O2 berlebih dr udara pd malam hari Mengurangi kecepatan metabolisme & rspirasi kehilangan air pada malam hari

KESEIMBANGAN AIR Hasil water intake (minm, mkn, hsl metabolisme air) = water output (laktasi, evaporasi dr kulit & paru2, defekasi, urin) Unta tahan tidak minum berhari2, WHY? Suhu tbh turun drastis malam hari, naik perlahan pd siang hari, biasanya proses tsb sudah selesai sebelum unta tsb berkeringat

Kucing domestik (Felis sylvestris) Laktasi menstimulasi pengeluaran urin & defekasi pd anaknya, urin anak diminum induk untuk mengganti air yg hilang krn laktasi Rodentia/ Dingo (Canis familiaris) & 2 spesies kanguru (Australia) kehilangan 30% air selama menyusui Mus musculus juga demikian, tetapi diperoleh dari evaporasi anaknya

DISPERSI (PENYEBARAN) Kecenderungan memperluas daerah penyebaran geografis dan hambatan pengaruh barier migrasi spesies Faktor yg mempengaruhi migrasi: PENYEBAB DISPERSI a. Tekanan populasi, misal krn ketersediaan makanan terbatas b. Perubahan habitat, shg tidak sesuai lagi bagi spesies tersebut

2. SARANA DISPERSI Udara, melalui kekuatan terbang, atau krn terbawa tiupan angin (pasif) Air, melalui kekuatan berenang atau dibawa secara pasif oleh arus air atau benda yg terapung di air Lahan, krn gerakan aktif spesies itu di daratan Pengangkutan oleh manusia

3. BARIER (HAMBATAN) DISPERSI Barier iklim: kondisi temperatur, kebasahan, cahaya dlm wkt lama menentukan spesies yg ada di daerah penyebaran Barier geografis: lautan, sungai, pegunungan, padang pasir Barier edafis: kondisi medium spt macam tanah yg berefek thd kemampuan hewan menggali tanah Barier biologis: habitat yg tak sesuai bagi hewan yg bermigrasi krn tak tersedia makanan, atau krn ada predator & parasit

MORFOLOGI HEWAN & DAERAH GEOGRAFIS ADA KORELASI TTT ANTARA DAERAH GEOGRAFIS YG BERKARAKTERISTIK IKLIM DG MORFOLOGI HEWAN MAMALIA DAERAH DINGIN MEMPUNYAI APENDIKS (KAKI, TELINGA, EKOR, SAYAP) < KECIL DR YG DI DAERAH PANAS

REGIO ZOOGEOGRAFIS MENURUT WALLACE Neotropikal (Amerika Selatan, India Barat, Amerika Tengah sepanjang pantai Meksiko): kukang, armadillo Nearktik ( Amerika Utara – daratan tinggi Meksiko): antelop, tupai di Amerika (prairie dog) Palaearktik (Eropa, Afrika Utara, Asia Utara, Barat Himalaya): unta Etiopian (Afrika Selatan Sahara, Malagasi, Arabia Selatan): gorilla, simpanse, hippopotamus, antelop Oriental (Asia Tenggara, Indonesia Tengah & Barat): orang utan, gibbon, kancil Australian (Australia, Selandia Baru, Indonesia Timur, Papua Nugini): marsupial, monotremata