ANATOMI DAN FISIOLOGI SERANGGA

Sistem pencernaan

1. SISTEM PENCERNAAN Bentuk morfologi saluran pencernaan tergantung pada : 1. Jenis serangga, 2. Cara makan, dan 3. Cara hidup

TIPE ALAT MULUT SERANGGA Berdasarkan cara makan : a. Menggigit mengunyah b. Mengunyah dan menghisap c. Menjilat menghisap d. Mulut Menghisap e. Menusuk Menghisap

Nutrisi Serangga Nutrisi untuk hidup serangga dipenuhi pada tahap pradewasa, saat imago kerapkali tidak makan, misal pada kupu-kupu. Sebagai nutrisinya serangga umumnya memerlukan asam amino, karbohidrat, lipida, vitamin, mineral, puru dan piridin (bahan inti sel) dan air.  Air didapatkan dari air yang terkandung dalam makanannya (tumbuhan khususnya mengandung banyak air). Serangga pemakan bahan kering, misalnya jenis-jenis serangga gudang, sebagian air didapat dari air hasil metabolisme

Saluran makanan ada 3 bagian 1. Saluran depan (stomodeum = foregut) Berasal dari pelipatan stomodeum, dilapisi dengan lapisan kutikula tipis, berfungsi mengambil dan mengolah makanan, tidak menghasilkan enzim tetapi mempunyai kelenjar ludah yang bermuara di mulut. 2. Saluran tengah (mesenteron = midgut) Berasal dari endoderm dan tidak mempunyai lapisan kutikula, berfungsi untuk menyerap makanan. 3. Saluran belakang (proctodeum = hindgut) Terjadi dari pelipatan proctodeum dan mempunyai lapisan kutikula pada permukaan dalamnya, berfungsi untuk membuang makanan.

a. Saluran depan b. Saluran tengah c. Saluran belakang Pylorus Crop (tembolok) Oesophagus Pada lebah Oesofagusnya sangat panjang dan temboloknya juga tumbuh baik. Pada serangga penghisap farinxnya berubah menjadi alat hisap proventriculus tidak ada, contohnya pada lalat, kupu-kupu mempunyai kerongkongan yang sempit dengan tembolok yang tumbuh membesar ke samping. Pada nyamuk tembolok di pakai untuk menyimpan gula, sedangkan darah di simpan di perut tengah yang tidak mempunyai lapisan kutikula

Stomodeum Pada dasarnya stomodeum terbagi menjadi bagian-bagian sebagai berikut, dari depan: faring (pharynx), oesofagus (oesophagus) dan tembolok (crop) yang merupakan tempat penyimpanan makanan. Pada serangga yang memakan makanan padat kerapkali ada organ penghalus (grinding organ) disebut proventrikulus (proventriculus atau gizzard).  Proventrikulus itu khususnya berkembang baik pada serangga Ordo Orthoptera, misalnya belalang, lipas, cengkerik, dan rayap.

Mesenteron Secara umum mesenteron terdiri dari dua bagian, yaitu dari depan kantung gastrik (gastric caeca) dan ventrikulus (ventriculus). Mikrovili adalah tonjolan-tonjolan halus berbentuk jari-jari. Mikrovili itu memperluas permukaan sel-sel epitel yang berhubungan dengan makanan, untuk memfasilitasi penyerapan nutrisi. Di ventrikulus, pada sebagian besar jenis serangga, terdapat membran peritrofik yang memisahkan epitel dan makanan. Membran peritrofik melindungi sel-sel epitel terhadap kerusakan yang dapat ditimbulkan oleh abrasi atau gesekan bahan makanan.

Di ujung rektum terdapat anus (lubang pelepasan). Proktodeum Bagian awal (terdepan) proktodeum ditandai oleh tempat kedudukan tabung-tabung Malpighi, kerapkali pada pilorus yang merupakan katup otot.   Bagian selanjutnya secara berurutan adalah ileum, kolon (colon) dan rektum (rectum). Di ujung rektum terdapat anus (lubang pelepasan). Fungsi utama proktodeum adalah absorpsi air, garam-garam dan bahan-bahan lain yang berguna.

Gastric Caeca Saluran Akhir Rektum Berfungsi untuk memperlebar perut dan tempat simbion/parasit (pada saluran tengah). Saluran Akhir Pembagian dan panjang saluran akhir tergantung dari makanan serangga yang bersangkutan. Batas saluran ini mulai dari muara saluran malphigi sampai akhir, bisa juga dimulai dari katup bylorus. Pada larva Lamellocornis Sp. Bagian depan perut akhir merupaka tempat peragian sisa makanan. Ruangan ini juga berfungsi sebagai tempat yang berisi bakteri yang masih dapat menghancurkan kayu sehingga perut akhir ini masih bisa dipakai sebagai tempat penyerapan makanan (pada saluran tengah) Rektum Merupakan organ untuk menyimpan air dengan jalan menghisap dari isi usus kemudian dikembalikan lagi ke dalam tubuh. Serangga juga mempunyai berbagai enzim pencernan seperti ; Lipase, protease, karbohidarse. Dalam pencernaan makanannya juga dibantu oleh mikroorganisme simbiotik dan terjadi simbiose indualisme. Kebutuhan zat makanan yang dibutuhkannya diperkirakan sama dengan hewan-hewan lain, ia juga membutuhkan 10 asam amino esensial untuk membentuk energi. Sterol vitamin C, vitamin B kompleks dalam jumlah sedikit dapat diperolehnya dengan memakan tumbuhan.

Pencernaan makanan Pencernaan sebagian besar terjadi di mesenteron, yang sel-sel epitelnya memproduksi dan mensekresi enzim-enzim pencernaan dan juga menyerap hasil pencernaan itu.  Makanan serangga terutama terdiri dari polimer karbohidrat dan protein. Beberapa enzim yang umum ditemukan adalah protease, lipase dan karbohidrase, tetapi kadang-kadang ada yang tidak umum, misalnya selulase yang terdapat pada serangga penggerek kayu.  Rayap bersimbiosis dengan protozoa (flagellata) untuk mencerna selulosa yang dimakannya. Ada juga jenis-jenis serangga yang mampu mencerna bahan-bahan yang relatif stabil seperti keratin yang merupakan bahan pembentuk rambut dan bulu, misalnya jenis-jenis kumbang Dermestidae.  Ulat Galleria mellonella (waxmoth) memakan dan mencerna lilin lebah.  Ulat ini dapat menjadi hama pada peternakan lebah madu. Mikroba di dalam saluran makanan mungkin juga memberikan tambahan nutrisi yang diperlukan, misalnya vitamin dan sterol.

Sistem ekskresi Fungsi sistem ekskretori adalah pemeliharaan keseimbangan lingkungan dalam (internal). Karena hemolimf menggenangi jaringan dan organ serangga, maka cairan itu menentukan sebagian besar keadaan lingkungan dalam (internal). Sistem ekskretori bertanggung jawab terhadap pemeliharaan uniformitas hemolimf. Untuk melaksanakan fungsi ini sistem itu membuang limbah metabolisme dan bahan-bahan yang berlebihan, terutama yang mengandung nitrogen, serta mengatur kendungan garam dan air. Organ ekskretori yang utama adalah Tabung Malpighi; jaringan-jaringan lain diperkirakan mempunyai peran bantuan (subsidiary role).

SISTEM EKSKRESI ► ► TABUNG MALPHIGI ► TABUNG MALPHIGI ekivalen dengan ginjal vertebrata yang berfungsi sebagai organ ekskresi yang letaknya dekat dengan perbatasan usus bagian tengah dan belakang serta mempunyai lumen yang dapat mencurahkan isinya pada makanan. ► Hasil metabolit yang tidak terpakai oleh tubuh dibawa dari jaringan tubuh ke tabung malphigi. Zat yang kemudian diserap oleh lapisan sel pada tabung malphigi. Di dalam proses penyerapan, beberapa zat penting dan air turut stabil. Senyawa yang berguna dan juga air kemudian diserap kembali oleh bagian lain tabung ini. ► Tinja serangga merupakan bahan kering tanpa air. Tabung malphigi juga dipakai untuk mengeluarkan air yang berlebihan dari dalam tubuh, misalnya pada serangga air. Metabolit yang dikeluarkan adalan amonia, urea, asam amino, asam urea dan beberapa ion diantaranya ion kalsium. Jumlah tabung malphigi tidak tentu, dan dapat mengambang bebas di dalam hemolimfa.

ion K+, Na+ dan Cl

♣ Letak organ ini di dalam tubuh Tabung Malpighi ♣ Letak organ ini di dalam tubuh serangga telah disebut di depan, yaitu pada saluran makanan di awal proktodeum. ♣ Penemunya bernama Marcello Malpighi, seorang ilmuwan Itali yang hidup di abad ke-7. ♣ Jumlah tabung organ ini beragam tergantung jenis serangganya, antara dua sampai lebih dari 250 dan umumnya berbelit (convoluted); jumlah tabung itu selalu kelipatan dua (berarti berpasangan). ♣ Jenis-jenis Collembola dan kutudaun (Aphididae, Homoptera) tidak mempunyai tabung Malpighi. ♣ Tabung-tabung itu bebas berada di rongga tubuh digenangi oleh hemolimf. 

Keseimbangan garam dan air Keadaan lingkungan yang berbeda memberikan masalah berbeda yang berkaitan dengan garam dan air dalam tubuh serangga. Tergantung dari lingkungannya (basah, air, kering) dan makanannya (banyak mengandung air, kering) pengaturan air tubuh dan garam-garam dapat berbeda.  Pada serangga darat (terjadi kehilangan air tubuh melalui penguapan dari permukaan tubuh dan pembuangan feses, justru serangga harus membuang kelebihan air yang terserap melalui kulitnya dan dari makanannya, sekaligus harus menjaga supaya garam-garam tidak ikut terbuang. Pada sebagian besar serangga pengaturan keseimbangan lingkungan internal, setidak-tidaknya sebagian, dilaksanakan oleh tabung Malpighi dan rektum. 

Ada beberapa sistem perputaran (cycling system) bahan yang menyangkut tabung Malpighi dan rektum. (1)  Tipe sederhana:  tabung hanya berdinding selapis sel yang berisi cairan.  Cairan ini mengalir ke proktodeum bercampur dengan isi saluran pencernaan.  Setelah campuran itu sampai di rektum, air dan garam-garam yang masih diperlukan diserap kembali dan masuk ke hemolimf.  Tipe ini terdapat pada jenis-jenis Orthoptera. (2)  Tipe yang lebih kompleks:  pada tipe ini gerakan bahan masuk ke dalam tabung Malpighi terjadi di bagian distal tabung; penyerapan kembali air dan garam yang masih diperlukan terjadi di daerah proksimal tabung dan di rektum.  Tipe ini terdapat pada jenis-jenis Hemiptera. (3)  Tipe ketiga: khas terdapat pada kumbang, yaitu bagian distal tabung-tabung Malpighi terbenam dalam jaringan yang mengelilingi rektum.  Penyerapan bahan terjadi di bagian tabung yang bebas sedang penyerapan kembali bahan yang masih diperlukan terjadi di bagian tabung yang terbenam dalam jaringan rektum.  Pengaturan model ini disebut sebagai pengaturan kripto nefridial (crypto nephridial).  Pengaturan model ini juga terdapat di ordo Lepidoptera, dengan perbedaan bahwa penyerapan kembali bahan selain di rektum juga terjadi di bagian proksimal tabung-tabung.

Ekskresi nitrogen Banyak serangga predator, pengisap darah dan bahkan pemakan tumbuhan mendapatkan nitrogen berlebihan dari yang diperlukan, berasal dari protein, asam amino dan asam nukleat. Asam urat adalah limbah nitrogen utama dan merupakan 80% atau lebih limbah nitrogen serangga darat khususnya. Untuk pembuangannya tidak memerlukan banyak air, sehingga cocok untuk serangga darat. Amoniak (NH4) adalah limbah nitrogen utama serangga air dan lalat hijau (Calliphoridae). Bentuk limbah nitrogen lain pada serangga adalah alantoin, asam alantoik dan urea. Tabung Malpighi adalah organ utama yang berperan dalam pembuangan (ekresi) limbah nitrogen, namun jaringan lain sedikit-banyak berperan juga, tergantung dari jenis serangganya. Serangga juga membuang limbah nitrogen dalam bentuk urin. Sifat, komposisi, dan bentuknyanya sangat beragam. Ada yang berbentuk powder yang terdapat pada serangga darat yang hidup di lingkungan kering, dan yang berbentuk cairan bening pada serangga air

Alat Ekskresi pada Belalang Alat ekskresi pada belalang adalah pembuluh Malpighi, yaitu alat pengeluaran yang berfungsi seperti ginjal pada vertebrata. Pembuluh Malphigi berupa kumpulan benang halus yang berwarna putih kekuningan dan pangkalnya melekat pada pangkal dinding usus. Di samping pembuluh Malphigi, serangga juga memiliki sistem trakea untuk mengeluarkan zat sisa hasil oksidasi yang berupa CO2. Sistem trakea ini berfungsi seperti paru-paru pada vertebrata.

Belalang tidak dapat mengekskresikan amonia dan harus memelihara konsentrasi air di dalam tubuhnya. Amonia yang diproduksinya diubah menjadi bahan yang kurang toksik yang disebut asam urat, berbentuk kristal yang tidak larut. Pembuluh Malpighi terletak di antara usus tengah dan usus belakang. Darah mengalir lewat pembuluh Malpighi. Saat cairan bergerak lewat bagian proksimal pembuluh Malpighi, bahan yang mengandung nitrogen diendapkan sebagai asam urat, sedangkan air dan berbagai garam diserap kembali biasanya secara osmosis dan transpor aktif. Asam urat dan sisa air masuk ke usus halus, dan sisa air akan diserap lagi. Kristal asam urat dapat diekskresikan lewat anus bersama dengan feses.

Sistem peredaran ► Sistem peredaran serangga berupa hemolimf dan organ-organ yang memfasilitasi sirkulasi. ► Pada serangga sebagian besar lintasan hemolimf mengalir melalui rongga tubuh, menggenangi organ-organ dan jaringan. ► Sistem ini disebut sistem terbuka◄

Serangga memiliki alat sirkulasi darah terbuka yang terdiri atas jantung yang beruas-ruas dan aorta. Serangga tidak memiliki pembuluh kapiler dan vena. Jantung memompa hemolimfa menuju aorta dorsal hingga jantung dalam keadaan kosong. Selanjutnya hemolimfa menuju hemocoel. Saat jantung berkontraksi, ostium menutup dan pada saat saat jantung mengalami relaksasi, hemolimfa dialirkan kembali menuju jantung. Darah serangga tidak berwarna karena tidak mengandung hemoglobin, tetapi mengandung hemosianin. Darah serangga hanya digunakan untuk mengangkut sari makanan dari usus ke seluruh tubuh. Darah serangga tidak digunakan untuk pengangkutan gas O2 maupun CO2 Pengangkutan gas O2 dan CO2 dilakukan oleh sistem trakea.

Secara umum dapat disimpulkan sebagai berikut : Peredaran pada serangga diatur oleh sistem pompa otot-otot melalui rongga-rongga dalam tubuh yang dipisahkan oleh septa. Pada sebagian besar serangga, hemosel terbagi menjadi beberapa rongga (sinus) oleh septa atau diafragma. Aorta adalah tabung ramping yang mengantarkan cairan ke kepala, bermuara di belakang atau di bawah otak. Organ denyut juga ditemui di toraks, yang memelihara peredaran di pembuluh sayap. Secara umum dapat disimpulkan sebagai berikut : Hemolimf dari abdomen dipompa oleh jantung ke aorta kemudian ke kepala kemudian ke jaringan-jaringan lalu ke abdomen, dan siklus dimulai lagi.

Aorta Hemocoel

pH hemolimf umumnya 6-7 tapi ada yang sampai pH 7-7.5. adalah cairan bening, tidak berwarna atau kunig-pucat atau hijau pucat dan biru karena mengandung pigmen. Pada beberapa serangga akuatik pradewasa dan larva lalat parasit dalam (endoparasitik), berwarna merah karena adanya hemoglobin. Pada nimfa dan imago hemolimf itu biasanya kurang dari 20% berat badannya. pH hemolimf umumnya 6-7 tapi ada yang sampai pH 7-7.5.  Hemolimf serangga dicirikan oleh konsentrasi yang tinggi dari fosfat organik dan asam-asam amino. Kandungan dan komposisi kimiawi itu bervariasi tergantung dari jenis, umur, keadaan fisiologi, kelamin (seks), makanan dan sebagainya. Sel-sel hemolimf atau hemosit (haemocytes) ada beberapa tipe (terutama plasmatosit, cystocyt dan sel granular), semuanya mempunyai empat fungsi inti, yaitu : fagositosis, “memakan” partikel-partikel dan bahan, misalnya metabolit pengkapsulan (encapsulation), “membungkus” parasit dan bahan asing yang berukuran relatif besar koagulasi hemolimf penyimpanan dan distribusi nutrisi.

Hemolimf mempunyai berbagai fungsi: a.  Sebagai pelumas (lubricant):  melancarkan gerakan antar organ b.  Sebagai medium hidraulik:  pada proses ganti kulit; pada proses imago lalat keluar dari puparium dengan dorongan ptilinum; penjuluran embelan, misalnya pada proses perentangan sayap waktu imago keluar dari pupa. c.  Transportasi nutrisi dan bahan limbah:  nutrisi diserap oleh darah dari sistem pencernaan dan diantarkan ke jaringan- jaringan yang memerlukan.  Limbah metabolisme diangkut dari jaringan-jaringan oleh darah ke organ-organ ekskretori.  Selain itu hormon-hormon dibawa oleh darah ke tempat-tempat hormon itu bekerja. d.  Organ perlindungan: (1) dalam fagositosis, (2) pengkapsulan (encapsulasi), (3) detoksifikasi bahan beracun, misalnya insektisida, (4) hemostasis, yaitu penghentian perdarahan melalui koagulasi dan presipitasi plasma, (5) penyembuhan luka, (6) perlindungan non-seluler. e. Transfer panas:  mentransfer panas dari satu bagian tubuh ke bagian lain.

TIPE HEMOSIT menurut D. Gilmour (1979) : Prohemosit : Berukuran kecil dengan inti hampir memenuhi seluruh sel. Plamatosit : Merupakan sel amuboid yang berperan dalam transportasi metabolid. Adipohemosit : Berasal dari plematosit yang mengandung lemak, sebagai transportasi lemak Spjerule (sel lemak) : Berukuran sedang, berperanan dalam transportasi material untuk produksi sutera bagi Lepidoptera. Oeositoid : Sitoplasmanya banyak, biasanya berubah menjadi hyalin (semacam zat putih telur yang transparan).   Prohaemocyte Plasmatocyte Adipohaemocyte Spherulecell Oenocytoid

Nefrosit (nephrocytes) Dua tipe sel lain yang terdapat di dalam hemosel, yaitu : Nefrosit (nephrocytes) yang berfungsi sebagai kelenjar tanpa saluran yang menjaring hemolimf dari bahan-bahan tertentu dan dimetabolisme untuk dimanfaatkan atau dibuang di tempat lain. 2. Oenosit (oenocytes) fungsinya tidak jelas, tetapi kelihatannya berperan dalam sintesis parafin kutikula.

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 dalam 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.

Sistem reproduksi Sebagian besar serangga membiak secara seksual dan sebagian yang lain secara aseksual atau partenogenetik. Sistem reproduksi jantan berfungsi memproduksi dan menyampaikan atau mengantarkan spermatozoa. Sistem reproduksi betina berfungsi memproduksi dan menyimpan telur, menyimpan spermatozoa, sebagai tempat pembuahan, dan meletakkan telur atau melahirkan larva atau nimfa.

Sistem Reproduksi Jantan Sistem reproduksi jantan terdapat di bagian belakang abdomen, terdiri dari dari sepasang gonad yang disebut sebagai testes (ganda; testis = tunggal), yang dihubungkan oleh tabung-tabung yang bermuara dalam aedeagus atau penis. Testis ada sepasang (dua), bilateral, namun ada yang menyatu (fusi) di tengah (misal pada Lepidoptera). Tiap testis terdiri dari sejumlah folikel, terbungkus oleh jaringan alat (connective tissue) dan tiap folikel terbungkus oleh selapis sel-sel epitel. Produksi spermatozoa (Spermatogenesis) terjadi dalam folikel, oleh sel-sel lembaga (germ cells) melalui pembagian sel meiosis.

Tempat Produksi Spermatozoa FOLIKEL Tempat Produksi Spermatozoa Tiap folikel dari ujung sampai pangkalnya dapat dibagi dalam beberapa zona yang menunjukkan fase-fase spermatogenesis : Bagian paling ujung adalah germarium atau zona spermatogenia terdiri dari sel-sel lembaga atau spermatogenia. Zona berikutnya adalah zona pertumbuhan atau zona spermatosit : pada bagian ini spermatogenia membagi secara mitosis beberapa kali membentuk spermatosit primer berkelompok-kelompok terbungkus oleh sel-sel somatik. Zona berikutnya adalah zona reduksi dan  pematangan : di bagian ini spermatosit primer (2n) mengalami meiosis (2n ® 1n) menjadi sel-sel haploid, menghasilkan spermatosit sekunder.  Spermatosit sekunder ini kemudian menjadi spermatik. Zona terakhir (pangkal folikel) adalah zona transformasi : di sini spermatid berkembang menjadi spermatozoa.

Sistem Reproduksi Betina terdiri dari sepasang ovari yang dihubungkan oleh tabung-tabung ke vagina yang mempunyai bukaan di luar. Ovari memproduksi telur dan terdiri dari beberapa sampai banyak ovariol, yang merupakan unit fungsional. Diujung ovari terdapat benang terminal (terminal filament) yang merupakan kumpulan dari benang-benang ovariol. Pada dasar ovariol ada saluran pendek-kecil disebut pedisel (pedicel).  Tiap ovariol dari ovari (satu ovari) bermura di kaliks (calyx) dan berhubungan dengan saluran telur lateral (lateral duct).  Dua saluran telur lateral, masing-masing dari ovari kiri dan kanan, bertemu menyatu di saluran telur bersama (common oviduct). Saluran telur bersama berhubungan dengan bursa kopulatriks (bursa copulatrix) atau vagina yang mempunyai bukaan di luar

Oogenis merupakan pembentukan telur terjadi di dalam ovariol. Spermateka (spermatheca) atau kantung sperma umumnya tidak berpasangan, bermuara di vagina atau saluran telur bersama. Kelenjar penyerta dapat berpasangan atau hanya satu juga bermuara di vagina atau di saluran telur bersama. Umumnya memproduksi bahan likat untuk menempelkan telur pada substrat atau bahan pembungkus telur-telur menjadi paket telur, misalnya ooteka belalang sembah (Mantidae), belalang lapangan (Acrididae) dan lipas (Blattidae). Oogenis merupakan pembentukan telur terjadi di dalam ovariol. Proses oogenesis ini dapat terselesaikan sebelum atau sesudah serangga menjadi imago. Germarium terdapat di ujung ovariol dan vitelarium di pangkalnya. Germarium mengandung sel-sel lembaga disebut oogonia yang membagi diri secara mitosis  dan menjadi oosit nantinya. Tiap oosit yang sedang berkembang diselubungi oleh sel epitel folikel; oosit dan lapisan sel epitel itu adalah folikel. Jika sel telur telah matang maka telur itu bergerak ke luar dari ovariol; proses ini disebut ovulasi. Sel-sel epitel tertinggal di dalam ovariol dan akhirnya hancur.

Telur dan Pembuahan Telur Telur yang matang diletakkan, dan bentuknya beragam mulai dari yang pipih, bulat telur (oval), seperti tong sampai bulat. Sebagian besar telur bagian terbesar telur terisi oleh kuning telur (yolk) atau deutoplasma (deutoplasm), sitoplasma dan inti hanya menempati bagian kecil dari telur. Kuning telur mengandung karbohidrat, protein dan lipida. Protein adalah bagian yang terbanyak.  Sitoplasma terdapat di sekitar inti (sitoplasma inti) dan sekitar tepi kuning telur (periplasma atau sitoplasma korteks = cortical cytoplasm).  Telur dapat terbungkus oleh dua membran: membran vitelin yang merupakan membran sel telur dan korion (chorion) atau kulit telur. Korion berfungsi seperti kutikula pada serangga betinanya, melindungi terhadap gangguan fisik, terhadap penguapan air, dan juga untuk ventilasi (pernapasan) telur. Telur-telur jenis serangga tertentu yang diletakkan di tempat lembab dapat menyerap air dari lingkungannya. Spermatozoa dapat masuk ke dalam telur melalui satu atau lebih saluran khusus disebut mikropil, yang merupakan perforasi, pada korion yang terdapat di bagian tertentu dari telur. Pembuahan telur terjadi setelah ovulasi, dimulai dengan transfer sperma dari serangga jantan ke serangga betina di dalam sistem reproduksinya pada waktu kopulasi. Sperma yang ditransfer itu bebas atau dalam spermatofor. Spermatofor biasanya diletakkan dalam bursa kopulatriks atau vagina, jarang  di dalam spermateka. Spermatozoa, apapun kondisinya waktu ditransfer ke serangga betina akhirnya berkumpul di spermateka.  Proses pembuahan adalah sebagai berikut: (1) pelepasan sejumlah spermatozoa dari spermateka, (2) masuknya spematozoa ke dalam telur melalui mikropil (micropyle), dan (3) fusi pronuklei telur dan spermatozoa menjadi zigot.

Penentuan Kelamin dan Pembiakan Partenogenetik Hampir semua serangga adalah biseksual: organ reproduksi atau organ seks jantan dan betina masing-masing terdapat pada individu yang berbeda. Berbagai spesies serangga dari kelompok berbeda (misalnya famili Aphididae (Hemiptera) dan famili-famili dari subordo Apocrita (Hymenoptera)) dapat berbiak partenogenetik (tanpa ada pembuahan telur).  Ada juga serangga hermafrodit (hermaphrodite), yaitu organ jantan dan betina terdapat pada satu individu.  Kutu putih Icerya purchasi dan beberapa jenis kerabatnya adalah jenis-jenis yang sudah dipastikan hermafrodit. Penentuan kelamin (seks) pada serangga seksual tergantung dari keseimbangan antara gen-gen sifat jantan dan gen-gen sifat betina.  Pada sebagian besar kelompok serangga jantan adalah heterogamet dan betina homogamet.

Embriogenesis (Perkembangan Embrio) Embriogenesis mencakup perkembangan sejak terjadinya zigot dan keluarnya individu yang sudah berkembang penuh dari telur. Proses individu keluar dari telur ini disebut penetasan atau eklosi (eclosion).  Morfogenesis adalah perkembangan sejak terjadi zigot sampai menjadi serangga dewasa. Embriogenesis antara kelompok-kelompok serangga beragam, ulasan umumnya dapat disajikan sebagai berikut.

            Perkembangan embrio pada serangga dapat dikelompokkan dalam tiga tipe utama, yaitu : Ovipar Serangga betina meletakkan telur yang telah matang baik dibuahi maupun tidak. Perkembangan embrio terjadi diluar tubuh induknya dan embrio memperoleh makanan dari kuning telur. Kebanyakan serangga memiliki perkembangan ovipar. Vivipar Pada perkembangan vivipar serangga betina tidak meletakkan telur tapi melahirkan larva atau nimfa muda dalam bentuk individu yang tidak terbungkus kulit telur (korion) . Perkembangan embrio berlangsung dalam tubuh induknya dan embrio memperoleh makanan langsung dari tubuh induknya. Ovovivipar Telur mengandung cukup kuning telur untuk memberi makan embrio yang sedang berkembang dan diletakkan oleh induknya segera setelah menetas. Istilah ovovivipar juga digunakan untuk serangga-serangga yang meletakkan telur yang mengandung embrio yang telah berkembang (telur telah siap menetas).

Selain ketiga tipe utama di atas, serangga juga memiliki beberapa tipe perkembangan embrio yang lain, yaitu : Poliembrioni Pada poliembrioni setiap telur yang sedang berkembang dapat membelah secara mitosis dan menjadi beberapa sampai banyak embrio. Tipe perkembangan ini biasanya terdapat pada Hymenoptera. Telur pada serangga polimbrioni berbeda dari serangga non-poliembrioni, sebagai berikut: (1) telurnya sangat kecil, (2) tidak ada kuning telur, (3) karion, jika ada, sangat tipis dan permeabel. Paedogenesis Serangga pradewasa memiliki alat kelamin yang telah matang dan dapat menghasilkan keturunan. Beberapa jenis Coleoptera memiliki perkembangan paedogenesis. Partenogenesis Sel telur berkembang menjadi embrio tanpa mengalami pembuahan. Partenogenesis dapat terjadi pada serangga ovipar maupun vivipar.

Peletakan telur dan eklosi Peletakan telur (oviposition) terjadi setelah telur matang dan terjadi ovulasi.  Telur umumnya diletakkan di tempat-tempat yang sesuai untuk kehidupan keturunan.  Telur dapat diletakkan dalam kelompok atau satu-satu, tergantung spesiesnya.  Eklosi (eclosion) adalah proses penetasan atau keluar dari telur; kadang-kadang diartikan sebagai munculnya imago dari fase pradewasa. Eklosi umumnya melibatkan penegukan (swallowing) cairan amnion dan difusi udara ke dalam telur.  Masalah pada eklosi adalah peretakan korion dan lapisan embrio lain serta melepaskan diri dari telur.

Perkembangan Serangga (Pascaembrio) Perkembangan pascaembrio adalah perkembangan sejak eklosi sampai munculnya serangga dewasa. Serangga mempunyai kerangka luar yang tidak memungkinkan pertumbuhan memperbesar tubuh (ukuran tubuh).  Masalah ini diatasi dengan proses ganti kulit (molting) atau ekdisis. Serangga pradewasa yang baru keluar dari telur berkembang melalui satu seri pergantian kulit, dan bertambah ukurannya setelah tiap ganti kulit.  Tiap tahap perkembangan disebut instar.  Instar akhir, yang serangga itu sudah matang secara seksual dan bersayap sempurna (pada jenis-jenis yang memang bersayap), adalah tahap dewasa atau imago.  Proses perkembangan yang mengubah pradewasa instar pertama menjadi dewasa disebut metamorfosis (metamorphosis), yang arti sebenarnya adalah perubahan bentuk. Perubahan bentuk itu bisa berangsur-angsur (gradual), yaitu bentuk pradewasa secara umum hampir sama dengan bentuk dewasanya, atau tiba-tiba (abrupt), yaitu bentuk pradewasanya sangat berbeda dengan dewasanya dan perubahan ini terjadi pada instar akhir pradewasa.

Proses perkembangan yang mengubah pradewasa instar pertama menjadi dewasa disebut METAMORFOSIS (metamorphosis), yang arti sebenarnya adalah perubahan bentuk. Perubahan bentuk itu bisa berangsur-angsur (gradual), yaitu bentuk pradewasa secara umum hampir sama dengan bentuk dewasanya, atau tiba-tiba (abrupt), yaitu bentuk pradewasanya sangat berbeda dengan dewasanya dan perubahan ini terjadi pada instar akhir pradewasa.

Tiga tipe utama perkembangan embrio serangga : Ovipar Serangga betina meletakkan telur yang telah matang baik dibuahi maupun tidak. Perkembangan embrio terjadi diluar tubuh induknya dan embrio memperoleh makanan dari kuning telur. Kebanyakan serangga memiliki perkembangan ovipar. Vivipar Pada perkembangan vivipar serangga betina tidak meletakkan telur tapi melahirkan larva atau nimfa muda dalam bentuk individu yang tidak terbungkus kulit telur (korion) . Perkembangan embrio berlangsung dalam tubuh induknya dan embrio memperoleh makanan langsung dari tubuh induknya. Ovovivipar Telur mengandung cukup kuning telur untuk memberi makan embrio yang sedang berkembang dan diletakkan oleh induknya segera setelah menetas. Istilah ovovivipar juga digunakan untuk serangga-serangga yang meletakkan telur yang mengandung embrio yang telah berkembang (telur telah siap menetas).

Matinya serangga jantan pasca kawin: Periode genetik yang telah diprogram (diapause) Penyesuaian terhadap musim, serangga berbeda Adanya hibernasi (periode tidur musim dingin), dan aestivas (periode tidur musim panas) Jumlah generasi ke generasi/reproduksi banyak

Panjang satu generasi dan lamanya panjang generasi itu disesuaikan dengan musim-musim yang berbeda, dan bervariasi pada serangga-serangga yang berbeda.  Kebanyakan serangga pada daerah beriklim sedang mempunyai siklus hidup yang disebut heterodinamik, yaitu dewasanya hanya muncul selama waktu yang terbatas (selama satu musim khusus). Kebanyakan serangga khusus yang hidup di daerah tropis, mempunyai siklus hidup homodinamik, yaitu perkembangan terus berlanjut tanpa ada periode istirahat (tidur) untuk menyempurnakan siklus hidupnya. Banyak serangga memiliki lebih dari satu generasi dalam satu tahun, dan beberapa serangga biasanya jenis yang agak kecil dapat menyelesaikan siklus hidup mereka dalam beberapa minggu dan mempunyai banyak generasi dalam tiap tahunnya. Pada banyak serangga perkembangan terhenti selama satu tahapan khusus siklus tahunan.  Periode ini yang secara genetik telah diprogramkan disebut dengan istilah diapause. Periode tidur pada musim dingin disebut hibernasi dan periode tidur selama suhu-suhu yang tinggi disebut aestivas

Sistem saraf Dan Sistem endokrin

Ada tiga sistem yang bekerja pada serangga : CNS atau SSP (Central Nervous System, Susunan Syaraf Pusat), 2. PNS atau SST (Peripheral Nervous System atau sistem syaraf tepi) 3. Stomagastric System atau sistem stomagastrik Sistem pertama terdiri atas otak (tepatnya, supraesofageal ganglion, ganglion diatas esofagus) dan korda saraf ventral (ventral nerve chord). Sistem kedua adalah sistem syaraf yang dipergunakan untuk menerima sinyal atau rangsang : khemoreseptor, mekanoreseptor, semua sensila, syaraf motorik yang dihubungkan ke otot atau kelenjar. sistem ketiga adalah sistem pada perut atau pencernaan, yang tidak dikendalikan oleh "keinginan" serangga (involuntary).

Keterangan : Supraesofagial ganglia Conective Subesofagial ganglia Syaraf kaki belalang Syaraf abdomen

Serangga memiliki 3 tipe sel syaraf (NEURON), yang masing-masing neuron dipisahkan oleh suatu celah kecil yang berisikan cairan yang disebut SYNAPSE. NEURON SENSORIS menerima informasi yang berasal dari berbagai organ perasa yang ada pada sel syaraf tubuh. Informasi tersebut selanjutnya diterjemahkan dalam impuls syaraf lalu diteruskan ke sel syaraf tubuh melalui cabang-cabang yang disebut AXON, yang arah percabangannya diperluas oleh suatu GANGLION (atau kumpulan sel syaraf tubuh) yang dikoordinasikan oleh impuls-impuls syaraf. Di dalam ganglion terdapat, NEURON ASOSIASI yang befungsi mengumpulkan pesan-pesan ke berbagai tipe sel tubuh lainnya yang ada disana, NEURON MOTOR pesan dari impul syaraf ditranfer lewat AXON menuju ke otot distal atau jaringan kelenjar dimana terjadi kontraksi balik terhadap stimulus.

NEURON ASOSIASI NEURON MOTORIK NEURON SENSORIS

Tiga kelompok ganglion yang terdapat di depan mulut (proporal) dapat dianggap sebagai otak. Jumlah ganglion menjadi otak ada tiga yaitu : Protoserebrum, mempunyai tempat untuk integrasi dan juga mempunyai sel syaraf hormon yaitu sel yang dapat menghasilkan hormon. Deutoserebrum, mempunyai syaraf yang menuju ke antenne. Tritoserebrum, tidak mempunyai daerah intervensi khusus.

Pada prinsipnya alat indera serangga terdiri dari dua bagian utama. Alat pembantu misalnya kutikula. Bagian ini menerima rangsangan dan kemudian mengubahnya menjadi bentuk impuls. Mempunyai satu atau lebih syaraf indera misalnya syaraf indera primer, yaitu syaraf yang berhubungan langsung dengan otak tanpa melalui sel syaraf lainnya.

Alat indera serangga dibedakan menjadi empat macam sesuai dengan kemampuannya untuk menerima rangsang. Alat indera mekanik Alat indera pendengar Alat indera kimia Alat indera penglihatan

Sistem endokrin STRUKTUR SISTEM ENDOKRIN berupa neuron penghasil kelenjar khusus yang disebut sel NEUROSECRETORY yang ada di Protocerebrum otak. Disini dihasilkan Hormone Neurosecretory yang sebelum ditransporkan oleh sel-sel axon menuju CORPORA CARDICUM terlebih dahulu disimpan dan dibebaskan dalam hemolimpha

HORMONES merupakan senyawa kimia yang dihasilkan sel-sel neurosecretory di Protocerebrum, yang pada waktu tertentu akan dikeluarkan ke hemolimpa.

PROTHORACIC GLAND. Kelenjar ini memproduksi hormon ecdyson (ecdysis = proses peluruhan exoskleton) yang mengaktifkan sel epidermal untuk memproduksi eksokleton baru dai cairan molting (molting = ecdysis). Hormon juvenil diproduksi oleh corpora allata berfungsi mempertahankan gen larva dan menghambat degenrasi kelenjar prothoracic

Menurut Sastrodihardjo (1984) Para ahli entomologi Jepang telah berhasil mengektraksi zat dari otak serangga yang diperkirakan sebagai hormon otak. Zat itu ternyata sama dengan senyawa kolesterol. Tetapi tidak berarti bahwa hormon otak adalah kolesterol. Oleh rangsangan luar sel getah syaraf mengeluarkan hormon tersebut yang kemudian dibawa oleh hemolimfa ke kelenjar prothorax. Hormon-hormon lain : ►Bursicon, untuk penggelapan dan pengerasan rangka luar ►Diapause, untuk berhibernasi (pada ulat sutera) ►Pheromon/ecto hormon ►Sex pheromon ►Trail pheromon (jejak) ►Alaram pheromon (kelompok) ►Aggregating pheromon ►Social pheromon

Saat hormon juvenil tidak ada atau konsentrasinya rendah, maka hormon ecdyson mempengaruhi metamorfosis dari immature (pra dewasa). Menurut Elzinga (1981 : 116) secara genetik, sintesa hormon juvenil dalam jumlah sedikit menyebabkan inaktif gen larva dan kemudian muncul karakteristik dewasa melalui pengaruh ecdyson. Jadi apabila pada keadaan immature (pra dewasa) nya sama dengan masa dewasa (metamorfosis tidak sempurna), maka sang dewasa ini akan memproduksi cairan molting. Tetapi jika terjadi perubahan drastis (metamorfosis sempurna), kemudian kedua molting dikehendaki maka molting pertama sebagai pupa yang keduanya baru dewasa.

Pergantian Kulit disebabkan oleh sejumlah tertentu ecdyson (sering dipakai istilah TITER untuk jumlah hormon yang ada dalam darah). Titer Hormon Juvenil (H. J. ) menentukan jenis stadium yang akan dialami oleh suatu serangga. Kalau titer H.J. tinggi pada waktu ecdyson dikeluarkan, maka stadium yang akan ditempuh masih tetap larva atau nimfa. Pupa akan terjadi kalau titer H . J. rendah, dan jika titer H.J. sangat rendah terjadilah imago. Setelah serangga berada pada stadium imago, titer H.J. akan naik lagi.

Di dalam keadaan ini, metabolisme sangat rendah, Keseimbangan hormon dapat menyebabkan terhentinya beberapa aktifitas serangga, suatu keadaan yang disebut DIAPOUSE. Di dalam keadaan ini, metabolisme sangat rendah, misalnya Sintesa DNA tidak terjadi dan pengambilan oksigen sangat rendah. Hal ini menyebabkan serangga tersebut sanggup mengalami masa yang tidak baik, seperti musim dingin atau musim kemarau. Diapause dapat terjadi baik pada stadium telur maupun pupa.

KONTROL HORMONAL DALAM PERTUMBUHAN DAN PERKEMBANGAN GANTI KULIT Proses ini disebut dengan pergantian kulit (EKDISIS) dan kulit lama yang terlepas disebut EKSUVIA (exuviae). Untuk tumbuh dan berkembang menjadi besar maka tubuh serangga mengalami proses ganti kulit. Pengelupasan kulit luar terjadi terlebih dahulu kemudian diganti oleh kulit yang baru.

Sebelum kulit luar atau kutikula yang lama mengelupas, epikutikula dan prokutikula yang baru telah dipersiapkan oleh sel-sel hipodermis (sel-sel epidermis) yang ada dibawahnya, kemudian sel-sel hipodermis mengeluarkan cairan hormon untuk melancarkan proses pergantian kulit. Proses pergantian kulit ini terjadi dengan terbentuknya lapisan endokutikula baru yang berada di bawah lapisan eksokutikula yang sudah mengeras.

Kebanyakan seranggga mengalami empat sampai delapan kali ganti kulit. Proses membesarnya tubuh serangga sampai ukuran tertentu terjadi sebelum dinding tubuh atau kutikula baru mengalami proses pengerasan (sklerotisasi). Serangga ketika pertama kali muncul dari kutikula lamanya akan berwarna pucat, dan kutikulanya lunak. Dalam waktu satu atau dua jam, eksokutikula mulai mengeras dan berwarna gelap. Kebanyakan seranggga mengalami empat sampai delapan kali ganti kulit.

Perubahan selama metamorfosis dilaksanakan oleh dua proses, HISTOLISIS dan HISTOGENESIS. Dalam pertumbuhan dan perkembangannya, serangga berganti bentuk selama perkembangan pasca-embrio, dan instar-instar yang berbeda tidak semuanya serupa. Perubahan ini disebut metamorfosis.

struktur-struktur dewasa. HISTOLISIS adalah suatu proses di mana struktur-struktur larva terpecah hancur menjadi bahan yang dapat digunakan dalam perkembangan struktur-struktur dewasa. HISTOGENESIS adalah proses perkembangan struktur-struktur dewasa dari produk-produk histolisis. Sumber-sumber utama dari bahan untuk histogenesis adalah hemolimf, lemak badan, dan jaringan-jaringan larut seperti urat-urat daging larva.

HISTOLISIS

Metamorfosis serangga dikontrol oleh tiga hormon, yaitu: 1.  PTTH (Hormon Protorasikotropik) Diproduksi oleh sel-sel neurosekretorik di dalam otak dan merangsang kelenjar-kelenjar protoraks untuk menghasilkan ekdison, yang merangsang apolisis dan mendorong pertumbuhan. 2.  Ecdyson, dihasilkan oleh Prothoracic Gland 3.  Hormon Juvenil (HJ) Dihasilkan oleh sel-sel di dalam korpora allata dan menghambat metamorfosis, jadi mendorong perkembangan lebih lanjut larva atau nimfa.

ANATOMI DAN FISIOLOGI SERANGGA

Sistem otot The Muscles Like us Insects need muscles in order to move the various different bits of their bodies around, however insects have their muscles attached to the inside of their skeleton because like all the arthropods they have their skeletons on the outside of their body. The inside of an insect's exoskeleton has special contours and bits and bobs on it which project inwards and allow for muscles to be attached and to help give them leverage, these projections are called 'apodemes'. The musculature of even the smallest insect can be as complicated as our own and makes for a fascinating study of design in miniature. The muscles of insects are generally light grey or translucent, unlike ours which appear red. This is because insects lack both the blood system that we have and the haemoglobin that makes our blood and hence our muscles red.

Otot merupakan deretan sel hidup, berbentuk memanjang yang mempunyai tugas khusus, yaitu menimbulkan tegangan antara dua bagian. Semua otot serangga mempunyai garis melintang, dibedakan menjadi otot rangka dan otot jeroan yang terdiri dari otot sirkuler dan otot longitudinal.

Sastrodiharjo (1984), Kontraksi otot serangga dapat dibedakan menjadi dua proses : Kontraksi isometri panjang otot tidak berubah, hanya terjadi suatu tegangan. Kontraksi isotoni tegangan sama panjang otot berubah.

Gambar di atas menunjukkan pergerakan sayap capung ketika terbang Gambar di atas menunjukkan pergerakan sayap capung ketika terbang. Sayap depan ditandai dengan bintik merah. Pengamatan lebih dekat memperlihatkan bahwa pasangan sayap depan dan belakang dikepakkan dengan irama yang berbeda, yang memberi sang serangga cara terbang yang luar biasa. Gerakan sayap tersebut dimungkinkan oleh otot-otot khusus yang bekerja dengan selaras.

SISTEM SAYAP BERIMBANG GANDA Beberapa jenis lalat mengepakkan sayapnya hingga seribu kali dalam satu detik. Untuk mencapai gerakan luar biasa ini, satu sistem yang amat istimewa diciptakan. Sebagai ganti menggerakkan sayap secara langsung, otot mendorong suatu jaringan khusus tempat sayap melekat melalui sendi seperti poros. Jaringan khusus ini memungkinkan sayap mengepak berkali-kali dalam satu tarikan.

Lalat debu memerlukan banyak energi untuk mempertahankan 1000 kepakan per detik. Energi ini diperoleh dari zat makanan kaya karbohidrat yang mereka kumpulkan dari bunga. Karena garis-garis kuning dan hitamnya serta kemiripan mereka dengan lebah, lalat ini berhasil menghindar dari perhatian banyak penyerang.

setiap satu sinyal saraf menghasilkan satu pengerutan otot yang akibatnya menggerakkan sayap. Dua kelompok otot yang berlawanan, yang dikenal sebagai "pengangkat" dan "peredam" menjadikan sayap bergerak naik dan turun dengan menarik dalam arah yang berlawanan

pergerakan sayap, yaitu : Sastrodihardjo (1984) serangga mempunyai 5 macam otot yang berhubungan dengan pergerakan sayap, yaitu : Otot Dorsal (Otot terbang tidak langsung) Otot Tergosternal (Otot terbang tidak lansung) Otot Tambahan (Otot terbang langsung/pengendali sayap) Otot Basalar (Otot terbang langsung/pengendali sayap) Otot Subalar (Otot terbang langsung/pengendali sayap) Pada sebagian besar serangga, otot yang dapat menghasilkan tenaga untuk terbang adalah otot dorsal dan otot membujur/longitudinal.

Mekanisme terbang (Sastrodihardjo, 1984) : Kontraksi otot longitudinal menyebabkan bergerak ke atas diikuti oleh dasar sayap, dengan demikian sayap bergerak ke bawah agak condong karena otot subalar berkerut. 2.Kontraksi otot tergosternal, tergum bergerak ke bawah dan sayap bergerak ke atas. Pada saat ini sayap condong ke belakang karena kontraksi otot subalar dan otot pembantu/tambahan. Fungsi kedua otot pembantu adalah untuk mengatur sudut pembukaan sayap.

Mekanisme terbang (Elzinga, 1981) Otot longitudinal berkontraksi, tuas scutellar terdorong ke atas. Thorax meregang, tuas melewati titik tengah. Otot longitudinal relaksasi disebabkan thorax kembali ke posisi semula. Otot dorventral berkontraksi, tuas sccutellar terdorong ke bawah. Bagian samping dan atas thorax menjadi tegang. Tuas scutellar melewati titik tengah, thorax menegang seketika memindahkan regangan dari otot.

ANATOMI DAN FISIOLOGI SERANGGA

SISTEM SYARAF SERANGGA, HUBUNGANNYA DENGAN OTOT Sistem saraf SISTEM SYARAF SERANGGA, HUBUNGANNYA DENGAN OTOT

Ada tiga sistem yang bekerja pada serangga : CNS atau SSP (Central Nervous System, Susunan Syaraf Pusat), 2. PNS atau SST (Peripheral Nervous System atau sistem syaraf tepi) 3. Stomagastric System atau sistem stomagastrik Sistem pertama terdiri atas otak (tepatnya, supraesofageal ganglion, ganglion diatas esofagus) dan korda saraf ventral (ventral nerve chord). Sistem kedua adalah sistem syaraf yang dipergunakan untuk menerima sinyal atau rangsang : khemoreseptor, mekanoreseptor, semua sensila, syaraf motorik yang dihubungkan ke otot atau kelenjar. sistem ketiga adalah sistem pada perut atau pencernaan, yang tidak dikendalikan oleh "keinginan" serangga (involuntary).

Keterangan : Supraesofagial ganglia Conective Subesofagial ganglia Syaraf kaki belalang Syaraf abdomen

Neuron berdasarkan fungsinya dibedakan menjadi 3 jenis yaitu sel saraf sensorik (afferent), berfungsi menghantarkan rangsangan (impuls) dari indra ke saraf pusat (otak) dan sumsum tulang belakang sel saraf motorik (efferent), erfungsi menghantarkan rangsangan dari saraf pusat (otak) atau sumsum tulang belakang ke otot atau kelenjar dan sel saraf konektor (association). berperan menghubungan neuron sensorik dengan motorik