SISTEM RESPIRASI
SERANGGA
Serangga memiliki organ
pernapasan yang khas. Pertukaran oksigen dan karbon dioksida dilakukan
melalui trakea. Trakea merupakan bagian tubuh serangga yang terbuat dari
pipa/tabung udara. Jumlah trakea di dalam tubuh serangga sangat banyak.
Oleh karena itu, sistem pernapasan serangga dinamakan sistem trakea.
Perhatikan Gambar 1. Saat serangga melakukan pernapasan, udara masuk
trakea melalui bagian yang terletak pada permukaan tubuh. Bagian tersebut
dinamakan spirakel. Spirakel dilindungi oleh bulu halus dengan fungsi
sebagai penyaring debu dan benda asing yang masuk menuju trakea.
Setelah itu, udara
tersebut akan melewati pipa kecil yang disebut trakeola. Trakeola juga ini
akan terhubung dengan membran sel. Trakeola memiliki ujung kecil tertutup
dan mengandung cairan dengan warna biru gelap. Oksigen akan berdifusi
masuk ke dalam sel tubuh melalui trakeola, sedangkan karbondioksida akan
berdifusi keluar. Setelah melewati trakeola, karbondioksida akan
dikeluarkan ke lingkungan melewati trakea.
Apabila serangga sedang
aktif dan menggunakan banyak oksigen, sebagian besar cairan yang berwarna
biru akan ditarik ke dalam tubuh. Akibatnya, luas permukaan udara yang
berkontak langsung dengan sel menjadi semakin luas. Seekor serangga
yang sedang terbang mempunyai laju metabolisme lebih tinggi
dibandingkan saat istirahat. Otot akan berkontraksi dan berelaksasi
secara bergantian sehingga tubuh bisa memampat dan menggembung. Oleh karenanya
udara akan secara cepat terpompa melalui sistem trakea. Sebagian besar
serangga hidup di daratan. Namun, ada juga serangga yang hidup pada
perairan seperti larva capung.
Referensi :
Rochmah, S. N., Sri
Widayati, M. Miah. 2009. Biologi : SMA dan MA Kelas XI. Pusat Perbukuan,
Departemen Pendidikan Nasional, Jakarta, p. 346.
Organ pernapasan pada serangga
Sistem pernapasan pada
serangga disebut sistem trakea. Oksigen yang dibutuhkan oleh tidak
diedarkan oleh darah tetapi diedarkan oleh trakea yang bercabang-cabang ke
seluruh tubuh. Cabang kecil trakea yang menembus jaringan tubuh disebut
trakeolus. Masuknya udara untuk pernapasan tidak melalui mulut melainkan
melalui stigma (spirakel).
Proses pernapasan pada
serangga terjadi sebagai berikut. Dengan adanya kontraksi otot-otot tubuh, maka
tubuh serangga menjadi mengembang dan mengempis secara teratur. Pada waktu
tubuh serangga mengembang, udara masuk melalui stigma, selanjutnya masuk ke
dalam trakea, kemudian ke dalam trakeolus dan akhirnya masuk ke dalam sel-sel
tubuh. Selanjutnya Oksigen masuk ke dalam sel-sel tubuh. Karbondioksida hasil
pernapasan dikeluarkan melalui sistem trakea juga yang akhirnya dikeluarkan
melalui stigma pada waktu tubuh serangga mengempis.
Alat Respirasi pada
Serangga Corong hawa (trakea) adalah alat pernapasan yang dimiliki oleh
serangga dan arthropodalainnya. Pembuluh trakea bermuara pada lubang kecil yang
ada di kerangka luar (eksoskeleton) yang disebut spirakel.
Spirakel berbentuk
pembuluh silindris yang berlapis zatkitin, dan terletak berpasangan pada setiap
segmen tubuh. Spirakelmen punyai 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 lagi 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.
Mekanisme pernapasan pada serangga, misalnya belalang, adalah sebagai berikut:
Jika otot perut belalang berkontraksi maka trakea mexrupih sehingga udara kaya
COZ 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 OZ dan mengedarkannya ke seluruh
tubuh, dan sebaliknya mengangkut C02 basil respirasi untuk dikeluarkan dari
tubuh. Dengan demikian, darah pada serangga hanya berfungsi mengangkut sari
makanan dan bukan untuk mengangkut gas pernapasan. Di bagian ujung
trakeolus terdapat cairan sehingga udara mudah berdifusi ke jaringan. Padaserangga
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. Misalnya,
kepik mempunyai gelembung udara di organ yang menyerupai rambut pada permukaan
ventral. Selama menyelam, O2 dalam gelembung di pindahkan 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.
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
terbukaselama 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 lagi 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 mengenal dua sistem, yaitu sistem terbuka dan sistem tertutup.
Digunakan alat/organ yang disebut spirakulum (spiracle), juga tabung-tabung
trakhea dan trakheola. Tekanan total dari udara sebenarnya merupakan jumlah
tekanan gas N2, O2, CO2 dan gas-gas lain. O2 sendiri masuk ke dalam jaringan
dengan satu proses tunggal: adanya tekanan udara dalam jaringan. Tekanan O2
dengan demikian harus lebih besar daripada tekanan udara dalam jaringan,
sebaliknya tekanan CO2 dalam jaringan harus lebih besar dibanding yang ada di
udara.(lihat gambar sel respirasi). Laju diffusi diukur dengan rumus 1/d
(sebagai suatu peristiwa diffusi pasif).
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. Contohnya pada beberapa jenis belalang yang mampu hidup di dalam air.
Sistem respirasi terbuka banyak digunakan oleh serangga-serangga darat dan beberapa jenis serangga air, sedang sistem tertutup digunakan oleh serangga air, yang tidak menggunakan spirakulum, antara lain untuk mencegah supaya jangan terjadi evapotranspirasi.
Mekanisme pernapasan pada serangga, misalnya belalang, adalah sebagai berikut
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. Contohnya pada beberapa jenis belalang yang mampu hidup di dalam air.
Sistem respirasi terbuka banyak digunakan oleh serangga-serangga darat dan beberapa jenis serangga air, sedang sistem tertutup digunakan oleh serangga air, yang tidak menggunakan spirakulum, antara lain untuk mencegah supaya jangan terjadi evapotranspirasi.
Mekanisme pernapasan pada serangga, misalnya belalang, adalah sebagai berikut
Jika otot perut belalang berkontraksi maka trakea mexrupih 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 basil respirasi untuk dikeluarkan dari tubuh. Dengan demikian, darah pada serangga hanya berfungsi mengangkut sari makanan dan bukan untuk mengangkut gas 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 perxnukaan air untuk mengambil udara.Serangga air tertentu mempunyai gelembung udara sehingga dapat menyelam di air dalam waktu lama. Misalnya, 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 terkan¬dung terlalu banyak N2, maka serangga akan muncul ke permukaan dan membuka mulut.
Sebaliknya terdapat juga serangga yang mampu tinggal lama di dalam air dengan bantuan suatu organ yang disebut plastron, suatu filamen udara. Dengan alat ini maka CO2 yang terbentuk dibuang, dan O2 yang terlarut diambil langsung (bukan dalam ujud 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.
Alat respirasi adalah
alat atau bagian tubuh tempat 02 dapat berdifusi masuk dan sebaliknya C02 dapat
berdifusi keluar.
Alat respirasi pada
hewan bervariasi antara hewan yang satu dengan hewan yang lain, ada yang berupa
paru-paru, insang, kulit, trakea, dan paruparu buku, bahkan ada beberapa
organisme yang belum mempunyai alat khusus sehingga oksigen berdifusi langsung
dari lingkungan ke dalam tubuh, contohnya pada hewan bersel satu, porifera, dan
coelenterata. Pada ketiga hewan ini oksigen berdifusi dari lingkungan melalui
rongga tubuh.
Gbr. Berbagai macam
alat respirasi pada hewan
1. Alat Respirasi pada
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
men punyai 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.
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
men punyai 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.
Gbr. Trakea pada
serangga
Oksigen dari luar masuk
lewat spirakel. Kemudian udara dari spirakel menujupembuluh-pembuluh trakea dan
selanjutnya pembuluh trakea bercabang lagi 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.
Mekanisme pernapasan
pada serangga, misalnya belalang, adalah sebagai berikut :
Jika otot perut
belalang berkontraksi maka trakea mexrupih sehingga udara kaya COZ 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 OZ dan mengedarkannya ke seluruh tubuh, dan
sebaliknya mengangkut C02 basil respirasi untuk dikeluarkan dari tubuh. Dengan
demikian, darah pada serangga hanya berfungsi mengangkut sari makanan dan bukan
untuk mengangkut gas pernapasan.
Di bagian ujung
trakeolus terdapat cairan sehingga udara mudah berdifusi kejaringan. Pada
serangga air seperti jentik nyamuk udara diperoleh dengan menjulurkan tabung
pernapasan ke perxnukaan air untuk mengambil udara.
Serangga air tertentu
mempunyai gelembung udara sehingga dapat menyelam di air dalam waktu lama.
Misalnya, 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.
Sistem Pencernaan
Serangga
Saluran Pencernaan
Bagian
terdepan disebut stomodeum atau usus depan (foregut), usus tengah (midgut), dan
usus belakang (kindgut).
Seluruh
saluran makanan di bagian dalamnya dilapisi selapis sel epitel, berkedudukan
pada membran dasar. Stomodeum dan proktodeum mempunyai lapisan kutikula sedang
mesentron tidak.
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.
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.
Pencernaan makanan
Pencernaan sebagian
besar terjadi di mesenteron, yang sel-sel epitelnya memproduksi dan mensekresi
ensim-ensim pencernaan dan juga menyerap hasil pencernaan itu.
Makanan serangga terutama
terdiri dari polimer karbohidrat dan protein.
Beberapa ensim 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.
Nutrisi
Nutrisi untuk keperluan
seluruh hidup serangga kerapkali dipenuhi pada waktu serangga berada pada tahap
pradewasa, karena imagonya kerapkali tidak makan, atau hanya makan untuk
mendapatkan air dan bahan untuk energi. Hal ini misalnya terjadi pada banyak jenis
Lepidoptera (kupu-kupu dan ngengat) dan jenis-jenis Hymenoptera terutama
kelompok parasitoid.
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 yang memakan
bahan yang relatif kering, misalnya jenis-jenis serangga gudang, sebagian air
didapat dari air hasil metabolisme.
1. SISTEM
PENCERNAAN
Bentuk morfologi
saluran pencernaan tergantung pada :
a. Jenis
serangga
b. Cara
makan
c. Cara
hidup
Misalnya : Serangga
pengunyah, mempunyai saluran makanan yang lebih sederhana daripada serangga
yang menghisap cairan madu.
Saluran makanan ada 3
bagian :
a. Saluran
depan
b. Saluran
tengah
c. Saluran
belakang
a. Saluran
depan
Berasal dari pelipatan
stomodeum, dilapisi dengan lapisan kutikula tipis, berfungsi mengambil dan
mengolah makanan, tidak menghasilkan enzim tetapi mempunyai kelenjar lusah yang
bermuara di mulut.
b. Saluran
tengah
Berasal daro endoderm
dan tidak mempunyai lapisan kutikula, berfungsi untuk menyerap makanan.
c. Saluran
belakang
Terjadi dari pelipatan
proctodeum dan mempunyai lapisan kutikula pada permukaan dalamnya, berfungsi
untuk membuang makanan.
Pada
ordo Collembola mempunyai saluran yang sangat sederhana, tidak mempunyai
bagian-bagian penonjolan yang berarti dan tidak mempunyai tabung malhigi.
Serangga pengunyah mempunyai proventriculus yang tumbuh dengan bak dan tidak
terdapat pada serangga penghisap cairan. Pada lipas, makanan dari mulut masuk
ke tembolok (crop) dan masih mengandung campuran ludah. Pada proventriculus
makanan lebih dihaluskan lagi karena adanya gerigi pada bagian ini. Fungsi
rigi-rigi ini supaya makanan tidak kembali ke tembolok.
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.
|
Pylorus
|
|
Crop (tembolok)
|
|
Oesophagus
|
|
a. Saluran depan
|
|
b. Saluran tengah
|
|
c. Saluran belakang
|
Pada nyamuk tembolok di
pakai untuk menyimpan gula, sedangkan darah di simpan di perut tengah yang
tidak mempunyai lapisan kutikula
|
Ph
|
|
Oe
|
|
Cr
|
|
Pvent
|
|
Gc
|
|
Vent
|
|
Mal
|
|
Alnt
|
|
Rec
|
|
Mal
|
|
Rec
|
|
Alnt
|
|
Vent
|
|
Cr
|
|
Pvent
|
|
Oe
|
|
Ph
|
|
Ph
|
|
Oe
|
|
Pvent
|
|
1 Vent
|
|
2 Vent
|
|
3 Vent
|
|
Mal
|
|
Alnt
|
|
Rec
|
|
Ph
|
|
Oe
|
|
Pvent
|
|
Mal
|
|
Alnt
|
|
Rec
|
|
Vent
|
|
Cr
|
|
Ph
|
|
Oe
|
|
Cr
|
|
Vent
|
|
Mal
|
|
Alnt
|
|
Rec
|
|
Ph
|
|
Ph
|
|
Oe
|
|
Mal
|
|
Alnt
|
|
Rec
|
|
3 Vent
|
|
2 Vent
|
|
1 Vent
|
|
FilC
|
TipE saluran pencernaan
makanan serangga menurut Elzinga, 1981 :
(A)
Belalang (B) Kumbang
tanah (C) Kumbang air
(D)
Tonggeret (E)
Ngengat (F)
Lalat rumah
Skema pergerakan air di
dalam, di sekitar dan diluar tubuh serangga menurut Elzinga, 1981 ; (A) Ulat
pemakan makanan padat, (B) Kupu-kupu dewasa penghisap madu dari spesies yang
sama
|
Evaporation
|
|
Metabolic H2O
production
|
|
Loss from trachea system
|
|
Ingested H2O
low to moderate
|
|
Ingested H2O high
|
|
Evaporation
|
|
Evaporation
|
|
Excretion
|
|
Excretion
|
Gastric Caeca
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.
Sistem Pencernaan Pada
Serangga
BAB I
PENDAHULUAN
Serangga merupakan golongan
hewan yang dominan di muka bumi. Dalam jumlah, mereka melebihi semua hewan
melata daratan lainnya dan praktis mereka terdapat dimana-mana.
Banyak sekali serangga
yang bermanfaat bagi manusia , tanpa mereka manusia tidak akan berada dalam
bentuk sekarang ini. Bermanfaat mulai dari proses penyerbukan, sebagai makanan,
hingga sebagai bahan dalam bidang penelitian dan kedokteran. Dan yang sangat
pentingnya adalah serangga sebagai pemakan bahan organik yang membusuk,
sehingga membantu merubah tumbuhan dan hewan yang mati menjadi zat-zat yang
lebih sederhana dan dikembalikan ke tanah.
Sebaliknya, banyak
serangga adalah berbahaya atau sebagai perusak. Mereka menyerang berbagai
tumbuh-tumbuhan yang sedang tumbuh, termasuk tanaman yang bernilai bagi manusia
dan makan tumbuh-tumbuhan tersebut. Serangga menyerang harta benda manusia,
termasuk rumah-rumah, pakaian, persediaan makanan, menghancurkan, merusak dan
mencemarinya. Mereka menyerang manusia dan hewan, banyak serangga adalah
agen-agen dalam penularan berbagai penyakit.
Berdasarkan dua
kepentingan yang saling bertolak belakang tersebut di atas maka sudah menjadi
kewajiban kita untuk memikirkan bagaimana mengendalikan mahluk yang bernama
serangga ini agar fungsinya tetap dapat dirasakan sedangkan kerugian karena
kehadiran mereka dapat dihindarkan. Oleh karena itu ilmu mengenai serangga
khususnya fisiologi serangga dapat digunakan sebagai dasar pengetahuan
bagaimana serangga dapat dikendalikan. Khusus untuk itu dalam tulisan ini
disajikan bagian dari fisiologi serangga yaitu sistem pencernaan serangga.
BAB II
SALURAN PENCERNAAN
Serangga makan hampir
segala zat organik yang terdapat di dalam, dan sistem-sistem pencernaan mereka
menunjukkan variasi yang besar. Saluran pencernaan adalah suatu buluh, biasanya
berkelok, yang memanjang dari mulut sampai anus. Sistem percernaan ini sangat
beragam tergantung macam-macam makanan yang dimakan.
Kebiasaan-kebiasaan
makan bahkan mungkin sangat beragam pada satu jenis tunggal. Larva dan serangga
dewasa biasanya mempunyai kebiasaan makan yang sama sekali berbeda dan hal ini
tentu akan menyebabkan perbedaan dalam sistem-sistem pencernaan.
A. Stuktur
Umum
Saluran pencernaan pada
serangga dibagi menjadi tiga bagian utama yaitu :
1. Saluran
pencernaan depan (Stomodeum)
2. Saluran
pencernaan tengah (Mesenteron)
3. Saluran
pencernaan belakang (Proktodeum)
Saluran-saluran
pencernaan tersebut berasal dari turunan yang berbeda, saluran pencernaan depan
dan belakang berasal dari jaringan ektodermal dan saluran pencernaan tengah
berasal dari jaringan endodermal.
Bentuk saluran
pencernaan ini dipengaruhi oleh cara makan dan makanan serangga, sehingga hal
ini akan menyebabkan adanya perbedaan-perbedaan (penyesuaian-penyesuaian)
diantara bentuk pencernaan serangga.
Pada banyak serangga
bagianbagian utama ini terbagi menjadi bagian lain dengan berbgai fungsi yaitu
faring, esofagus, krop dan proventrikulus pada saluran pencernaan bagian depan,
ventrikulus pada bagian pencernaan tengah, dan pirolus, illeum serta rektum pada
pencernaan bagian belakang. Beberapa sistem yang mendukung fungsi sistem
pencernaan adalah sistem syaraf pusat, sistem syaraf stomatogastik, sistem
endokrin dan sistem pernapasan.
1. Saluran
Pencernaan Depan (Stomodeum)
Saluran pencernaan
depan berasal dari jaringan ektodermal maka saluran pencernaan bagian depan
dilapisi kutikula yang disebut intima, yang dilepaskan setiap pergantian
kulit. Saluran pencernaan depan lebih berfungsi sebagai penyimpan makanan dan
sedikit melakukan pencernaan. Pencernaan pada tempat ini disebabkan masih
adanya enzim-enzim yang terbawa dari mulut.
Saluran pencernaan
depan tersusun dari :
a. Otot-otot
yang memanjang (longitudinal)
b. Otot-otot
melingkar (circular)
c. Sel-sel
ephitelium yang pipih
d. Sel-sel
yang bersifat impermiable
Akibat pergerakan
otot-otot melingkar dan longitudinal menyebabkan makanan dapat bergerak ke
saluran tengah. Saluran pencernaan depan terdiri dari beberapa bagian dan
fungsi sebagai berikut :
Rongga
mulut sebagai masuknya makanan.
Faring (kerongkongan)
merupakan bagian pertama sesudah rongga mulut yang berfungsi sebagai penerus
makanan ke oesophagus. Otot-otot yang menempel pada faring berkembang dengan
baik, hal ini sesuai dengan perannya yang mendorong makanan dari mulut ke
oesophagus . Pada serangga dengan tipe menusuk dan mengisap pada faring
terdapat pompa faringeal yang dipakai untuk mengambil cairan.
Oesophagus adalah
bagian usus depan yang tidak berdiferensiasi yang berfungsi mendorong makanan
dari faring ke tembolok.
Tembolok merupakan
pembesaran usus bagian depan yang berfungsi sebagai penyimpan makanan.
Seringkali bila tembolok kosong akan melipat secara longitudinal dan tranversal
tetapi pada Periplanata (Dictyoptera) tembolok hanya mengalami
perubahan kecil pada volumenya karena apabila tembolok tidak berisi makanan,
tembolok tersebut diisi oleh udara. Pada umumnya sekresi dan penyerapan tidak
terjadi di dalam tembolok, tetapi kadang kala terjadi secara enzimatik. Enzim
didapat dari makanaan yang tercampur air liur yang bergerak ke belakang menuju
tembolok serta enzim dari mesenteron yang dimuntahkan dari usus tengah.
Walaupun proventrikulus bertindak sebagai klep yang membatasi gerakan-gerakan
makanan ke belakang tetapi tidak menghalangi muntahan cairan.
Proventrikulus bagian
ini mengalami modifikasi yang beraneka ragam pada berbagai serangga. Pada
serangga pemakan bahan padat, proventrikulus berfungsi sebagai pemecah makanan,
sedangkan pada serangga pemakan cairan proventrikulus termodifikasi menjadi
katup. Pada lipas dan jangkrik, intima di daalm proventrikulus berkembang
menjadi enam keping otot yang keras atau geligi yang berfungsi untuk memecah
makanan. Proventrikulus secara keseluruhan mengontrol jalannya makanan dari
stomadeum ke mesenteron.
2. Saluran
Pencernaan Tengah (Mesenteron)
Saluran pencernaan
bagian tengah berfungsi sebagai pencerna dan penyerap makanan. Saluran ini
berasal dari mesodermal sehingga saluran ini tidak memiliki kutikula dan
sebagai gantinya adalah lapisan peritropik yang halus. Otot-otot pada saluran
ini berkembang. Menurut chapman (1982) saluran pencernaan ini disususn oleh :
a. Otot
longitudinal
b. Otot
melingkar
c. Sel-sel
epityelium yang berbentuk kolumnar
d. Sel-sel
regeneratif (penghasil enzim)
e. Membran
peritropik
Pergerakan makanan ke
saluran belakang pada saluran ini lebih disebabkan oleh membran peritropik.
Membran peritropik adalah suatu lapisan yang meliputi lumen untuk melindungi
sel-sel kolumnar yang berada di bawahnya dari makanan dan mikroba. Membran
peritropik terdiri atas khitin dan protein. Ada dua pendapat mengenai
terjadinya membran tersebut, pendapat pertama mengatakan bahwa lapisan
dihasilkan oleh bagian depan saluran pencernaan tengah, sedangkan pendapat
kedua mengatakan bahwa lapisan dihasilkan oleh sel-sel kolumnar sendiri.
Lumen memiliki
mikropili yang merupakan tonjolan-tonjolan pada sel yang dapat membentuk
started border. Mikropili ini juga berfungsi memperbesar luas permukaan
penyerapan. Pada sel-sel ini terdapat banyak mitokondria sebagai penghasil
energi (ATP) untuk pergerakan makanan. Pada sel ini juga terdapat banyak
retikulum endoplasma sebagai tempat sintesis protein untuk menghasilkan
enzim-enzim pencernaan.
Pada sel epitelium yang
kolumnar ditemukan sel Goblet. Pada selaput dasar memiliki banayak
lekukan-lekukan dan disana banyak terdapat mitokondria yang panjang-panjang
sehingga hal tersebut menjadi pembeda dengan sel-sel lain.
Saluran pencernaan
tengah terdiri dari grastrik kaekum dan ventrikulus, tempat terjadinya
pencernaan secara enzimatis dan absorbsi nutrisi.
3. Saluran
Pencernaan Belakang (Proktodeum)
Saluran pencernaan
belakang berfungsi sebagai tempat pengeluaran sisa-sisa makanan yang tidak
terserap dan memaksimalisasi penyerapan sisa makanan yang tidak terserap pada
saat di mesenteron. Saluran pencernaan belakang ini berasal dari jaringan
ektodermal sehingga saluran ini memiliki kutikula yang disebut intima. Pada
saluran inilah sifat hemoestasis serangga terdapat. Saluran pencernaan belakang
menurut Snogras (1935) tersusun dari :
a. Otot
melingkar
b. Otot
longitudinal
c. Sel-sel
epitel tipis yang berbentuk kubus
d. Intima
yang bersifat permiabel
Otot-otot pada saluran
ini lebih berkembang sehingga dapat menyebabkan sisa makanan dapat bergerak ke
belakang dan keluar melalui anus. Saluran pencernaan belakang ini terdiri dari
:
Pilorus,
bagian depan dari saluran ini tempat berpangkalnya tabung malphigi.
Illeum, berfungsi
sebagai penyerapan air dari hemolimf atau juga penyerapan amonia pada serangga
“blowfly”. Pada rayap di illeum ini terdapat kantung-kantung tempat organisme
lain bersimbiosis (Chapman, 1982).
Rektum,
berfungsi sebagai reabsorbsi air, asam amino dan pada serangga tertentu
memiliki insang trakea. Pada rektum ini terjadi diferensiasi sel-sel, ada yang
memanjang dan ada yang membentuk bantalan.
Anus,
bagian ujung saluran sebagai tempat keluarnya faeses.
Terdapat beberapa jenis
kelenjer yang dapat beradsosiasi dengan sistem pencernaan diantaranya adalah
kelenjer mandibel, kelenjar maksila, kelenjar faring dan kelenjar labium.
BAB III
PENCERNAAN DAN
PENYERAPAN
A. Pencernaan
Pencernaan adalah
pemecahan molekul-molekul besar dan komplek (makro molekul) menjadi molekul-molekul
kecil dan sederhana (mikro molekul) yang dapat melewati seluruh jaringan tubuh.
Enzim-enzim yang berkzitzn dengan pencernaan ada di dalam air liur dan dalam
sekresi usus bagian tengah. Kecuali itu pencernaan dipermudah oleh
mikroorganisme.
Terdapat dua jenis
pencernaan yaitu :
1. Pencernaan
Di Luar Saluran Usus (Ekstrainstestinal Digestion)
Jenis pencernaan dimana
makanan sebelum masuk ke dalam perut terlebih dahulu telah mendapat perlakuan
pencernaan sebelumnya. Karena iar liur mengandung enzim, seringkali pencernaan
dimulai sebelum makanan ditelan. Hal ini terjadi pada serangga-seranggga
pengisap cairan. Enzim disemprotkan pada makanan sehingga larut sebelum
ditelan.
2. Pencernaan
Di Bagian Dalam Usus (Intrainstestinal Digestion)
Jenis pencernaan ini
kebanyakan dilakukan oleh mahluk hidup dimana pencernaan terjadi didalam perut
setelah makanan dimakan. Saluran pencernaan berperan terutama untuk pencernaan
dan penyerapan makanan. Pada umumnya pencernaan terjadi sebagian besar di dalam
usus bagian tengah, dimana enzim-enzim pencernan bayak diproduksi. Enzim-enzim
ini berfungsi memecahkan subtansi yang komplek di dalam makanan menjadi
subtansi yang lebih sederhana sehingga dapat diserap dan kemudian diasimilasi
oleh serangga.
Kebanyakan karbohidrat
diperoleh menjadi monosakarida. Kebanyakan serangga tidak memiliki enzim yang
dapat memecahkan selulosa yang biasanya terdapat didalam makanan serangga.
Dalam proses pencernaan
dan penyerapan makanan ini, untuk melaksanakan tugas enzim secara optimal
dipengaruhi oleh kisaran pH dan Suhu.
pH
pH pencernaan bagian
depan sangat dipengaruhi oleh makanan dan berbeda-beda menurut zat hara karena
tidak ada buffer yang cocok untuk isi pencernaan bagian depan. Lipas yang makan
zat hara protein mempunyai pH 6,3, dengan maltose 5,8 dan makan glukosa 4,5-4,8.
pH yang lebih asam dengan memakn gula yang kemudian dirubah oleh mikroorganisme
menjadi asam organik.
Pencernaan bagian
tengah mempunyai buffer sehingga tercapai pH yang relatif tetap. Pada Aphis
memiliki dua macam sistem buffer, yang pertama adalah asam-asam organik komplek
dan garam-garam yang memiliki pengaruh maksimum pada pH 4,2 dan sistem yang
kedua adalah serangkaian monohidrogen dan dihidrogen fospat yang mempunyai
pengaruh maksimum pada pH 6,8.
Di dalam pencernaan
bagian tengah pH tersebut biasanya berkisar antara 6,0-8,0 tetapi pada larva
Lepidoptera, kisaran umumnya 8,0-10,0. pH basa lebih umum pada serangga
fitopagus daripada serangga karnivora (Chapman, 1982). Sedangkan menurut Lai
dan Tamishiro dalam Raffiudin (1991) untuk rayap pH pencernaan bagian tengah
sampai belakang 6,0-7,5.
Suhu
Aktivitas Enzim akan
meningkat dengan naiknya suhu, tetapi hal ini terjadi untuk periode yang
singkat karena pada suhu tinggi enzim mengalami denaturasi dan suhsu tinggi
dalam waktu yang lama akan mengakibatkan enzim rusak.
B. Penyerapan
Kebanyakan pencernaan
terjadi di dalam usus tengah tempat dimana enzim disekresikan, tetapi karena
cairan-cairan usus bagian tengah dimuntahkan kembali, sejumlah pencernaan dapat
terjadi juga di tembolok. Enzim yang berkaitan dengan pencernaan terdapat
dalam air liur dan sekresi usus bagian tengah. Enzim yang terdapat di bagian
usus tengah disesuaikan dengan makanan. Bila suatu serangga utamanya memakn
protein maka protease menjadi penting, sedangkan serangga yang makan madu tidak
terdapat protease. Serangga yang memakan bagian ploem yang tidak mengandung
polisakarida atau protein tidak terdapat amilase dan protease, tetapi
invertase.
Produk pencernaan
diserap di dalam usus tengah dan sedikit pada usus bagian belakang. Terdapat
sejumlah penyerapan kembalui dari air seni pada usus bagian belakangini.
Sel-sel yang berhubungan dengan penyerapan mirip dengan sel-sel yang
menghasilkan enzim. Tidak terjadi fagositas terhadap partikel makanan, semua
subtansi diserap dalam bentuk cairan.
Proses penyerapan dapat
terjadi akibat proses yang aktif dan pasif terutama tergantung pada konsentrasi
relatif subtansi di dalam dan di luar usus, difusi terjadi dari konsentrasi
yang tinggi ke konsentrasi yang rendah. Pergerakan air yang pasif yang mencakup
pergerakan dari larutan yang mempunyai tekanan osmosis yang rendah ke tekanan
osmisis yang tinggi. Pergerakan aktif tergantung dari beberapa proses metabolik
untuk pergerakan subtansi terhadap konsentrasi.
C. Efisiensi
Penggunaan Makanan
Efisiensi serangga
mengkonsumsi makanannya sangat bervariasi tetapi kebanyakan serangga fitofaghus
mencerna dan meyerap hanya relatif kecil dari makan yang dimakan dan sebagian
besar makanan dikeluarkan tampa perubahan sebagai faeses.
Penggunaan makanan
beraneka ragam dari suatu serangga ke serangga lainnya. Pada serangga penghisap
cairan sedikit atau tidak ada sisa zat padat. Penggunaan makanan sangat tinggi
pada serangga-serangga seperti ini. Sebaliknya pada aphid penggunaan makanan
biasanya jelek. Cairan tumbuhan diambil dari tumbuhan dan mengalir terus,
kebanyakan keluar dari duburnya sebagai tetes embun madu. Kira-kira 50-60 %
nitrogen yang dimakan diambil dari tumbuhan.
Biasanya pada serangga
fitopagus penggunaan makanan juga buruk. Pada larva instar kelima Schistocera
menggunakan hanya 35 % berat kering makanannya, tetapi pada instar pertama
menggunakan 78 % dari berat kering makanannya. Hal ini terjadi pada keadaan
makanan berlimpah. Bila serangga kelaparan makanan tertahan di usus jangka yang
lama dan penggunaanya lebih efisien.
BAB IV
PENUTUP
A. Kesimpulan
Saluran Pencernaan
Saluran
makanan serangga terdiri dari tiga bagian dengan katup-katup (sphincters, volves).
Bagian
terdepan disebut stomodeum atau usus depan (foregut), usus tengah (midgut), dan
usus belakang (kindgut).
Seluruh
saluran makanan di bagian dalamnya dilapisi selapis sel epitel, berkedudukan
pada membran dasar. Stomodeum dan proktodeum mempunyai lapisan kutikula sedang
mesentron tidak.
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.
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.
Pencernaan makanan
Pencernaan
sebagian besar terjadi di mesenteron, yang sel-sel epitelnya memproduksi dan
mensekresi ensim-ensim pencernaan dan juga menyerap hasil pencernaan itu.
Makanan
serangga terutama terdiri dari polimer karbohidrat dan protein.
Beberapa
ensim 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.
Nutrisi
Nutrisi
untuk keperluan seluruh hidup serangga kerapkali dipenuhi pada waktu serangga
berada pada tahap pradewasa, karena imagonya kerapkali tidak makan, atau hanya
makan untuk mendapatkan air dan bahan untuk energi. Hal ini misalnya terjadi
pada banyak jenis Lepidoptera (kupu-kupu dan ngengat) dan jenis-jenis
Hymenoptera terutama kelompok parasitoid.
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
yang memakan bahan yang relatif kering, misalnya jenis-jenis serangga gudang,
sebagian air didapat dari air hasil metabolisme.
Demikianlah uraian
singkat mengenai saluran pencernaan serangga, khususnya serangga yang menjadi
hama hutan dan hasil hutan. Semoga dari uraian di atas memberikan gambaran yang
jelas tentang fisiologi serangga dan pengetahuan yang dasar ini dapat digunakan
untuk modal dalam mengendalikan serangga.
BAB I
PENDAHULUAN
Serangga merupakan
golongan hewan yang dominan di muka bumi sekarang ini. Dalam jumlah, mereka
mereka melebihi semua hewan melata darat lainnya dan praktis mereka terdapat di
mana- mana. Beberapa ratus ribu jenis yang berbeda- beda telah diuraikan lebih
banyak daripada sisa dunia hewan.
Kelompok insekta
disebut juga heksapoda (kakinya berjumlah enam) merupakan kelas yang terbesar
di dalam filum artropoda. Memiliki anggota mencapai kurang lebuh 80 % atau
675.000 spesis dari kehidupan hewan yang terbesar di seluruh penjuru dunia,
yang penyebarannya sangat meluas dengan juimlah anggota paling besar di alam.
Habitatnya di darat, air tawar, tanah/ lumpur dan di dalam tumbuh- tumbuhan.
Ilmu yang khusus mempelajari tentang serangga disebut denganentomologi.
Pengetahuan tentang
anatomi penting untuk mengetahui bagaimana serangga hidup dan mereka dapat
dibedakan antara serangga yang satu dengan yang lainnya dan dengan hewan yang
lainnya.Untuk mempelajari anatomi serangga sering digunakan
anatomi belalang (Orthoptera) karena anatomi belalang merupakan
anatomi dasar. Secara umum anatomi belalang memiliki karakter yang dapat
mewakili anatomi umum seekor serangga. Tubuh belalang dapat dibedakan menjadi
kepala, dada, dan abdomen. Belalang memiliki dua pasang sayap, tiga pasang
kaki, dan sepasang antena. Cici- ciri tersebut merupakan anatomi umum yang
membedakan seekor serangga dengan hewan lainnya.
Serangga makan hampir
makan segala macam, tidak terbatas makanan , dan mereka makan dalam bannyak
cara yang berbeda- beda. Ribuan jenis makan tumbuhan, secara praktis tiap- tiap
macam- macam tumbuhan (di darat atau dalam air tawar) dimakan oleh berbagai
jenis serangga. Serangga pemakan tumbuhan makan hampir setiap bagian tumbuhan;
ulat, kumbang daun, dan kutu lon cat makan daun, aphid makan batang, lundi-
lundi putih makan akar, kumbang moncong panjang tertentu dan larva ngengat
makan buah- buahan, dan sebagainya. Serangga- serangga ini dapat makan bagian
luar tumbuh- tumbuhan, atau mereka dapat menggali lubang masuk dalam tumbuhan.
Ribuan serangga bersifat karnivor, makan hewan- hewan lain, beberapa adalah
pemangsa, dan sejumlah serangga adalah parasit. Banyak serangga yang makan
vertebrata adalah penghisap darah; beberapa dari serangga ini, seperti nyamuk,
kutu pinjal, dan kepinding tertentu, tidak hanya hama yang mengganggu karena
gigitan mereka, tetapi dapat bertindak sebagai vektor- vektor penyakit.
Beberapa serangga makan kayu yang disimpan; beberapa lainnya makan berbagai
bahan pakaian; dan banyak serangga makan bahan yang sedang membusuk.
Tawon- tawon penggali
mempunyai metode menyimpan makanan yang menarik yang dikumpulkan dan disimpan
untuk anak- anak mereka. Tawon- tawon ini menggali lubang di dalam tanah,
melengkapi mereka dengan suatu tipe korban tertentu (biasanya serangga –
serangga lain atau laba- laba) dan kemudian meletakkan telur- telur mereka
(biasanya pada tubuh seekor hewan korban).Banyak serangga akan
menimbulkan suatu gigitan yang menyakitkan bila dipegang. Gigitan tersebut
mungkin hanya sebagai suatu cubitan yang sakkit karena geraham- geraham yang
kuat, tetapi gigitan nyamuk, pinjal, lalat- lalat hitam, serangga- serangga
pembunuh, dan banyak lainnya adalah seperti suntikan jarum suntik; rangsangan
itu disebabkan karana air liur yang diinjeksikan pada waktu gigitan
tersebut.
Ekskresi merupakan
proses yang terlibat dalam homeostasis yang tarjadi pada makhluk hidup,
termasuk serangga.preses tersebut memungkinkan serangga mampu memprtahankan
kekonstanan medium dalam (lingkungan dalam) meskipun lingkungan luarnya
mengalami perubahan . Ekskresi merupakan eliminasi atau pengeluaran zat buangan
hasil metabolisme dari tubuh serangga. Produk ekskresi utama pada hewan tidak
semata- mata merupakan zat buangan dan tidak bermanfaat bagi tubuh, tetapi
kenyataannya banyak produk ekskresi yang berguna bagi tubuh sebelum
diekskresi.Asam urat merupakan zat ekskresi pada insekta. Asam urat dapat
disimpan di dalam sel, jaringan atau alat tubuh tanpa menimbulkan dampak dalam
masalah keracunan, hanya memerlukan sedikit air untuk mengekskresiknnya.
Pada insekta, sistem
peredaran darahnya terbuka, yaitu suatu sistem dimana darah yang dipompa oleh
jantung kemudian beredar melalui rangkaian pembuluh darah arteri menuju ke
ruang terbuka yang dikenal dengan
nama hemocoel atau blastocoel. Ruang terbuka ini pada
umunya terletak di antara ektoderm dan endoderm. Cairan yang terdapat di dalam
hemocoel disebut hemolimf yang tidak beredar melalui pembuluh darah kapiler,
tetapi langsung menggenangi sel- sel.Ciri utama dari sistem peredaran darah
terbuka adalah mempunyai kemampuansangat terbatas untuk mengubah kecepatan dan
penyebaran aliran darah. Akibatnya pengubahan pengambilan oksigen berjalan
lambat dan jumlah maksimum laju pemindahan oksigen setiap satuan berat badan
adalah kecil. Pada insekta, masalah ini dihindari dengan melibatkan sistem
trakhea dimana pengangkutan O2 dan CO2 dapat langsung menuju ke sel –
sel jaringan melalui pipa yang berisi udara.
BAB II
PEMBAHASAN
II.1 SISTEM
PENCERNAAN
Serangga makan hampir
segala zat organik yang terdapat di alam, dan sistem- sistem pencernaan meraka
menunjukkan variasi yang besar.Sistem pencernaan pada serangga dilengkapi
dengan adanya saluran pencernaan dan beberapa kelenjar yang berhubungan dengan
salura pencernaan, misalnya kelenjar ludah, gastric caeca dan tabung
Malpighi.
Saluran pencernaan
serangga berbentuk suatu saluran, biasanya agak berkelok, yang memanjag dari
mulut sampai anus.Saluran pencernaan dibagi tiga bagian :
1. Foregut
(stomodeum) – usus bagian depan
2. Midgut
(mesenteron) – usus bagian tengah
3. Hind
gut (proctodeum) – usus bagian belakang
Kedua usus depan dan
belakang berasal dari jaringan ektoderm dan dilapisi sebelah dalamnya oleh satu
lapisan tipis kutikula yang disebut intima. Kutikula ini dikelupaskan
pada setiap ganti kulitbersama- sama dengan bagian luar eksoskeleton.
Di antara stomodeum
(foregut) dan masentron (midgut) terdapat katup cardiac valve(stomadeal)
sedangkan antara mesenteron (midgut) dan proctodenum (hindgut) terdapat
katuppyloric valvae (proctodeal).
II.1.1 Foregut
(stomodeum)
Usus bagian depan
merupakan organ untuk menyimpan makanan, akan tetapi juga berfungsi untuk
menghancurkan dan mencampur makanan.
Kebanyakan serangga
memiliki sepasang kelenjar yang terletak di bawah bagian anterior dari saluran
pencernaan. Saluran – saluran dari kelenjar ini memanjang ke depan dan
bergabung menjadi satu saluran umum dan bermuara dekat dasar labium atau
hipofaring. Kelenjar – kelenjar labium ini (dinamakan demikian karena
mereka bermuara pada dasar labium) biasanya berfungsi sebagai kelenjar –
kelenjar air liur. Seringkali terdapat pembesaran saluran dari masing –
masingkelenjar yang berfungsi sebagai satu penampung bagi sekresi air
liur.Kelenjar – kelenjar labium pada larva Lepidoptera, Trichoptera, dan
Hymenoptera mengeluarkan sutera, yang dipakai dalam pembuatan kokon dan
tempat berlindung dan dalam penghimpunan makanan oleh Trichoptera penganyam
benang jaring.
Usus depan biasanya
dibedakan menjadi faring (phyx, tepat di belakang mulut),
esofagus,(eso, saluran ramping yang memanjang ke bagian balakang
faring), crop (cp, pembesaran bagian belakang usus depan),
dan proventrikulus. Pada ujung posteriornya terdapat kelep
stomodaeum, yang mengatur jalannya makanan antara usus depan dan usus tengah.
Pada beberapa kelompok, seperti lipas dan rayap, proventrikulus mungkin
mengandung perlengkapan gerigi di bagian dalam, gerigi ini
dipergunakan selanjutnya untuk menggilas sebelum makanan masuk usus
tengah. Intimadisekresikan oleh epitel usus dapan dan secara relatif
impermeabel (tak tembs cairan). Intima dan epitelium seringkali terdapat secara
longitudinal. Sebelah luar epitelium itu adalah suatu lapisan bagian
dalam urat – urat daging longitudinal dan suatu lapisan
luar urat – urat daging sirkuler.Kadang – kadang urat – urat daging
longitudinal mempunyai penyelipan (insersio)pada intima. Bagian usus depan
diperlengkapi dengan urat – urat daging pembuka, yang asal – usulnya pada
dinding- dinding dan apodema – apodema kepala dan thoraks dan penyelipan –
penyelipan mereka pada lapisa – lapisan urat daging stomodeum, ephitelium atau
intima. Ini paling bagus berkembang di daerah faring pada serangga – serangga
penghisap, dimana mereka mengubah faring menjadi suatu pompa
penghisap.Tembolok dikhususkan untuk penyimpanan makanan sementara.
Tembolok mungkin satu pembesaran usus depan yang sederhana, atau seperti pada
nyamuk dan Lepidoptera, tembolok adalah suatu penonjolan lateral
saluran pencernaan. Sedikit atau tidak, ada pencernaan makanan terjadi di
dalam usus depan.
II.1.2 Midgut
(mesenteron)
Usus tengah (midgut)
biasanya adalah suatu saluran yang memenjang yang agak seragam garis tengahnya,
kadang – kadang dibedakan menjadi dua tau lebih bagian– bagian. Usus tengah
seringkali mengandung divertikula yaitu saluran- saluran
buntu gastrium dekat ujung anteriornya.usus tengah tidak dilapisi
kutikula. Lapisan epitel usus tengah terlibat dua fungsi yaitu sekresi enzim-
enzim pencernaan ke dalam lumen- lumen dan penyerapan produk- produk pencernaan
ke dalam tubuh serangga. Sel- sel epitel individual usus tengah hanya berumur
pendek dan secara tetap akan diganti. Sel- sel yang membagi diri ini mungkin
tersebar di seluruh usus tengah , atau mungkin terpusat sebagai kantung-
kantung pertumbuhan. Daerah- daerah demikian kadang- kadang terlihat dari lumen
usus sebagai kripta- kripta yang melekuk ke dalam dan dari sisi bagian luar
sebagai penonjolan- penonjolan (disebut nidi).Usus tengah merupakan tempat
utama pencernaan dan penyerapan dalam saluran pencernaan. Pada banyak jenis,
epitel usus tengah dan makanan dipisahkan oleh suatu selaput peritrofik suatu
jaring permeabel yang tidak hidup terbuat dari khitin dan protein yang
disekresikan oleh epitelium, tipis, dapat dilalui oleh air tetapi benda padat
akan tertahan. Fungsi selaput peritrofik tidaklah jelas. Mungkin bertindak
untuk membatasi kerusakan epitelium untuk menghambat gerakan patogen- patogen
dari makanan menuju jaringan- jaringan serangga, atau sebagai suatu sarana yang
memisahkan ruang – ruang endo- dan ektoperitofik; di dalam tempat itu dapat
terjadi kekhususan pencernaan.Selaput ini selalu diganti dan menyelaputi bolus
makanan seraya bolus makanan tersebut berjalan ke belakang. Selaput peritrofik
ini merupakan buluh atau pipa (tube)yan tidak terputus- putus dan dihasilkan
oleh sel- sel di daerah klep stomodeum (pada lalat dan larva nyamuk) atau oleh sel-
sel yang menghasilkan usus bagian tengah (misalnyan belalang).
Usus bagian tengah
merupakan bagian yang penting dalam proses pencernaan dan penyerapan makanan.,
yaitu pada daerah ventrikulus (stomach).Pada daerah mesenteron
terdapatgastric caeca (usus buntu) yang bentuknya seperti jari dan
terletak di anterior dari ventrikulus dan menghasilkan enzim- enzim
pencernaan.Kantung ini juga penuh mikroorganisme yang membantu proses
pencernaan makanan Usus bagian tengah biasanya bersifat basa
dibandingkan dengan isi dari usus bagian depan.
II.1.3 Hind gut
(proctodeum)
Usus bagian belakang
biasanya berupa tabung yang sederhana dan mengalami pembesaran untuk membentuk
rektum pada baguan ujungnya.Pada bagian dapannya dekat dengan klep proctodeum,
terdapat buluh- buluh Malpighi yang menuangkan cairannya ke lumen. Pada usus
bagian belakang terdapat lapisan yang tipis dan terdiri dari kutikula tanpa
diperlengkapi dengan duri apapun, tetapi terdapat bantalan rectum atau
papillae. Fungsi struktur ini tidak jelas akan tetapi pada serangga yang hidup
di darat rupa- rupanya sebagai organ penyimpan air dengan jalan menyerap yang
terdapat pada isi usus dan selanjutnya dikembalikan ke dalam tubuh.
Usus belakang meluas
dari kelep pilorus, yang terletak antara usus tengah dan usus
belakang, sampai dubur. Di sebelah posterior ditunjang oleh urat- urat daging
yang meluas sampai dinding abdomen. Usus belakang biasanya dibedakan paling
tidak menjadi dua daerah, usus bagian depan dan usus bagian
belakang (rec).Usus bagian depan mungkin suatu pipa sederhan, atau terbagi lagi
menjadi ileum anterior(il) dan kolon posterior
(cn). Buluh- buluh malpighi (mt) sebagai organ ekskretoris, timbul
pada ujung anterior usus belakang, dan kandungan – kandunga meraka tercurahkan
ke dalamnya. Usus belakang adalah tempat terakhir untuk penyerapan kembali air,
garam- garam dan zat- zat makanan apapun dari tinja dan air seni.poros usus
pada beberapa jenis mempunyai bantalan- bantalan poros usus yang besar dan
tebal yang penting untuk mengambil air dari tinja.
Serangga memiliki
bermacam- macam enzim pencernaan. Beberapa enzim itu adalahamiylase, maltase,
invertase, peptidase, triptase, dan lipase. Enzim- enzim tersebut mampu
memecahkan molekul yang lebih besar menjadi bagian yang lebih kecil yang dapat
dipergunakan tubuh.serangga yang makan benda- benda padat mempunyai enzim yang
lebih banyak dibandingkan serangga yang dietnya terdiri dari cairan.
Rongga
penyaringan adalah suatu modifikasi saluran pencernaan yang di dalamnya
dua bagian yang berjarak normal terikat berdekatan satu sama lain oleh jaringan
pengikat, rongga penyaringan terdapat pada banyak Homoptera dan agak beragam
dalam bentuk pada anggota yang berbeda ordo itu. Homoptera hidup dari cairan –
cairan tumbuh- tumbuhan, yang biasanya mereka makan dalm jumlah yang besar.
Rongga penyaringan diperkirakan sebagai suatu alat yang membiarkan air dari
cairan tumbuhan yang tertelan lewat langsung dari bagian depan usus tengah ke
usus belakang, jadi mengumpulkan cairan tumbuhan sebelum mencernakannya di
bagian usus tengah. Cairan yang berkelebihan keluar lewat dubur sebagai
embun madu (honey dew). Namun karena embun madu seringkali mengandung banyak
karbohidrat dan asam- asam amino, ada beberapa keraguan tentang fungsi yang
sebenarnya rongga penyaringan itu.
II.2 Proses Pencernaan
Makanan Pada Serangga
Pencernaan
adalah proses perubahan makanan secara kimiawi dan fisik sehingga zat
makanan dapat diserap dan memeberi makanan berbagai bagian tubuh.proses ini
dapat mulai bahkan sebelum makanan ditelan, tetapi biasanya terjadi bila zat-
zat yang tertelan lewat melalui saluran pencernaan . Makanan- makanan padat
dipecahkan oleh berbagai cara mekanis (terutama bagian- bagian mulut dan geligi
proventrikukus), dan semua makanan dipengaruhi sekelompok enzim ketika mereka
lewat melalui saluran pencernaan.
Serangga makan sejumlah
besar berbagai hewan yang hidup, yang mati dan hewan- hewan yang sedang
membusuk, tumbuh- tumbuhan, jamur, dan produk- produk mereka. Dalam beberapa
hal cairan- cairan seperti darah atau cairan- cairan tumbuhan merupakan
persediaan seluruh makanan mereka.
Sistem pencernaan
sangat beragam sesuai dengan macam- macam makanan yang dimakan. Kebiasaan –
kebiasaam makan bahkan mungkin sangat beragam pada satu jenis tunggal. Larvae
dan dewasa biasanya mempunyai kebiasaan-kebiasaan makan yang sama sekali
berbeda dan berbeda pula sistem- sistem pencernaannya. Pada pembahasan kali ini
akan diambil beberapa contoh saja untuk menerangkan bagaimana
proses masuknya makanan pada tubuh serangga yang makanannya
padat (belalang) dan serangga yang makanannya berbentuk cairan.
Belalang
Bagaimana cara masuknya
makanan pada belalang? Mula- mula makanan yang berupa padat dicerna dulu di
daerah praoral. Praoral dibentuk oleh labrum bagian anterior mandibula, bagian
lateral maksila (maxilla), dan labium anterior.
Makanan dikunyah oleh
mandibula dan maksila dan dilumatkan oleh enzim yang dikeluarkan bersama air
liur (saliva) yang berasal dari kelenjar labium. Setelah makanan berbentuk
bolus makanan ditelan ditelan melalui faring dan esofagus dengan bantuan
konttaksi otor peristaltik. Pada serangga primitif seperti kutu buku (spring
tails), bolus makanan langsung masuk ke mesentron. Untuk serangga yang lebih
tinggi tingkatannya misalnya belalang, pada daerah posterior stomodeum terdapat
tembolok (crop) dan proventrikulus. Pada ujung posteriornya terdapat katup
stomodeum yang berfungsi sebagai pengatur jalannya makanan antara
stomodeum dan mesentron.Dinding stomodeum dan proctodeum mengandung kutikula
(intima) sehingga tidak terjadi absorpsi makanan . Makanan dari proventrikulus
kemudian masuk ke mesenteron yaitu ventrikukus. Pada saat makanan berada di
ventrikukus, gastric cacea mengeluarkan enzim pencernaan,
misalnya proteinase (enzim untuk mencernakan
protein), karbohidrase (enzim untuk mencernakan karbohidrat)
dan lipase (enzim untuk mencernakan lemak).
Makanan yang sudah
dicerna diabsorbsi oleh ventrikulus, karena dinding ventrikukus (mesenteron)
tidak dilapisi kutikula (intima) sehingga mampu menyerap zat makanan.Dinding
ventrikulus dilapisi oleh selaput peritrofik, suatu jaringan permeabel
yang terbuat dari zat kitin dan protei yang disekresikannn oleh epitelium
ventrikulus.Fungsi selaput peritrofik belum jelas. Mungkin bertindak untuk
membatasi kerusakan epitelium dari serangan patogen yang masuk terbawa oleh
makanan.
Selanjutnya sisa
makanan akan masuk ke proktodeum melalui katup pylorus yang membuka dan makanan
bergerak ke posterior masuk ke intestinum. Pada daerah intentinum terjadi
penyerapan air dan garam- garam mineral yang tersisa. Makanan yang sudah
mengalami penyerapan air akan membentuk kotoran yang kental (fecal pelet) dan
akan dikeluarkan melalui anus.
Serangga
Yang Makanannya Berupa Cairan
Pada serangga yang
makanannya berbentuk cairan, sistem pencernaannya mengalami modifikasi sesuai
dengan tipe mulutnya atau jenis cairan makanannya. Modifikasi ini terjadi pada
bentuk saluran pencernaan dan tembolok. Biasanya serangga menghisap cairan
sebanyak mumgkin untuk pemenuhan nutrien, adanya kelebihan tersebut akan
mempengaruhi osmoregulasi. Untuk menghindari ketidakseimbangan, pada daerah
proventrikukus terdapat kantung filter (filter chamber) yang berfungsi untuk
melarutkan makanan sehingga pencernaan berjalan efektif tanpa mengganggu
osmoregulasi.
Serangga hampir makan
segala zat organik yang terdapat di alam, dan sistem- sistem pencernaan mereka
menunjukkan variasi yang besar. Berdasarkan tipe makananannya, serangga dapat
dikelompokkan menjadi beberapa kelompok yaitu :
1. Fitophagus, yaitu
serangga pemakan tumbuhan, baik berupa akar, batang, daun dan segala sesuatu
yang berasal atau dihasilkan oleh tumbuhan.
2. Zoophagus, yaitu
serangga pemakan hewan lain baik vertebrata maupun invertebrata. Serangga yang
bersifat predator da parasit termasuk ke dalam kelompok ini.
3. Saprophagus, yaitu
serangga pemakan materi organik atau organisme lain yang telah mati.
4. Omnivorus, yaitu
serangga pemakan hewan maupun tumbuhan.
Kebanyakan serangga
mengambil makanan masuk ke tubuh melalui mulut. Beberapa larva yang hidup
secara endoparasitik pada hewan indung semang mampu menyerap makanan melalui
permukaan tubuh- tubuh mereka dari jaringan- jaringan induk semang.banyak
serangga mempunyai mandibel- mandibel pengunyah dan maksilae yang memotong,
menghacurkan, atau menggerus zat- zat makanan dan mendesak mereka masuk ke dalam
faring. Pada serangga- serangga penghisap, fungsi- fungsi faring sebagai suatu
pompa yang membawa makanan cair melalui probosis ke dalam esofagus. Makanan
digerakkan sepanjang saluran pencernaan oleh aksi peristaltik.
Saliva (air liur)
biasanya ditambahkan pada makanan, baik ketika makanan masuk saluran makanan
atau sebelumnya, seperti halnya pada banyak serangga yang menginjeksikannyake
dalam cairan- cairan yang mereka resap sebagai makanan. Air liur biasanya
dihasilkan olek kelenjar- kelenjar labium. Kelenjar- kelenjar labium dari
banyak serangga menghasikan amilase. Pada lebah tertentu, kelenjar- kelenjar
ini menyekresikan invertase, yang kemudian diambil masuk ke dalam
tubuh dengan air madu.Pada serangga- serangga penghisap darah seperti
nyamuk, air liur biasanya tidak mengandung enzim- enzim pencernaan, tetapi
mengandung suatu substansi yang mecegah pembekuan darah dan konsekuensi
mekanisme penyumbatan saluran makanan.Air liur inilah yang menyebabkan
rangsangan yang dihasilkan oleh gigitan serangga penghisap darah.
Banyak serangga
mengeluarkan enzim- enzim pencernaan terhadap makanan, dan sebagian pencernaan
dapat terjadi sebelum makanan ditelan.larvae lalat daging mengeluarkan enzim-
enzim proteolitikpada makanan mereka, dan afid- afid menginjeksikan amilase ke
dalam jaringan – jaringan tumbuh- tumbuhan dan karena itu mencerna tepung dalam
tumbuhan. Pencernaan di luar usus dapat terjadi pada perampokan korban larvae
undur- undur dan kumbang- kumbang penyelam pemangsa dan pada kepinding
hemiptera yang makan biji- biji kering.
Kebanyakan pencernaan
kimiawi dari makanan terjadi di dalam usus tengah. Beberapa sel epitel usus
tengah menghasilkan enzim- enzim, dan lain- lain mencerna makanan yang
terserap. Kadang sekresi dan penyerapan dilakukan oleh sel- sel yang sama.
Enzim- enzim mungkin dikeluarkan masuk ke dalam lumen usus tengah oleh
peruraian (disintegrasi) sel- sel sekretoris (sekresi holokrin) atau oleh
pengeluaran sejumlah kecil enzim- enzim melewati selaput sel (skresi merokrin).
Hanya sedikit serangga
menghasilkan enzim- enzim yang mencerna selulosa, tetapi beberapa mampu
menggunakan selulosa sebagai makanan akibat adanya mikroorganisme simbiotik
dalam alat pencernaan. Biasanya mikroorganisme adalah bakteria atau protista
berflagel, dapat mencerna selulosa, dan serangga menyerap produk- produk
pencernaan ini. Mikroorganisme- mikroorganisme demikian ada di dalam rayap-
rayap dan banyak kumbang- kumbang pembor kayu, dan seringkali ada di dalam
organ yang khusus yang berhubungan dengan saluran pencernaan.
Badan lemak
adalah organ yang seringkali agak tanpa bentuk yang ada di dalam abdomen
dan toraks. Dalam banyak hal fungsinya analog dengan yang ada di hati
vertebrata. Badan lemak berfungsi sebagai satu reservoir penyimpanan makanan
dan adalah tempat yang penting untuk metabolisme perantara. Pada beberapa jenis
badan lemak juga penting dalam ekskresi penyimpanan. Badan lemak biasanya
berkembang bagus pada instar- instar nimfa dan larva. Menjelang akhir
metamorfosisbadan lemak itu seringkali habis. Beberapa serangga dewasa yang
tidak makan menahan badan lemak mereka dalam kehidupan dewasa.
II.2 SISTEM EKSKRESI
Sistem ekskresi primer
seekor serangga terdiri dari sekelompok saluran bergeronggang yaitu buluh-
buluh Malphigi, yang timbul sebagai penyembulan keluar pada ujung anterior
usus belakang.
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. 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.
|
|
II.3 SISTEM PEREDARAN
DARAH
Sistem peredaran darah
terdiri atas darah atau hemolimf, pembukuh dorsal dan homocoel
(rongga darah). Pembuluh dorsal adalah pembuluh yang memanjang di
daerah dorsal sepanjang tubuhnya, dari posterior ke arah anterior.
Pembukuh dorsal dibagi
dua bagian :
o Bagian
posterior disebut jantung
o Bagian
anterior disebut aorta
Jantung letaknya di
dalam rongga perikardial yang bentuknya membengkak pada setiap segmen sehingga
membentuk kamar- kamar yang dipisahkan oleh lekukan. Pada tiap lekukan di
bagian lateral jantung memiliki sepasang ostea (tunggal osteum)
yang berklep untuk masuknya darah. Jantung merupakan bagian yang memompa darah
sedangkan aorta merupakan tabung yang membawa darah ke depan ke arah kepala.
Sistem peredaran darah
seekor serangga adalah sistem terbuka. Disebut demikian karena saat jantung
berkontraksi dan sementara itu ostia tertutup oleh kelep yang ada, maka darah
yang ada di jantung akan terdorong dan mengalir ke bagian depan tubuh melalui
aorta, selanjutnya ke bagian kepala, dan kemudian secara bebas memasuki organ
yang terdapat dalam rongga tubuh (homocoel). Darah yang terdapat dalam rongga
tubuh tadi selanjutnya akan kembali lagi ke jantung melalui ostia.sebagian
darah ada yang mengalir ke organ embelan dan sayap.
Fungsi utama darah pada
serangga adalah untuk transportasi material berupa zat- zat makanan, hormon-
hormon, sisa- sisa dan sebagainya. Jadi, tidak berfungsi untuk pengangkutan
oksigen ke sel- sel tubuh sebagaimana halnya pada organisme lain.Plasma darah
disebuthematocytes yang mengandung hemolimf yang berfungsi sebagai sel
fagosit (untuk menetralisir benda asing).Fungsi lain dari darah adalah untuk
koagulator, menyatukan sel- sel yang telah cerai- berai pada
waktu serangga berganti kulit, menjaga tekanan osmosis yang optimal dari
sel- sel tubuh da juga sebagai reservoir untuk air dan zat- zat makanan seperti
lemak dan karbohidrat.
Peredaran darah
serangga disebut lacunar system atau sistem peredaran terbuka, tidak
memiliki rangkaian pembuluh. Darah berada dalam rongga tubuh
atau hemocoel, cairannya disebuthemolimfa. Di dalamnya terdapat
sel/senyawa yang melayang-layang, disebut hemosit. Hemosit asli
berasal dari jaringan mesoderm, yang berasal dari jaringan ektoderm bukan
merupakan hemosit asli. Hemolimfa merupakan cairan berisi hemosit. Bila hanya
cairannya saja, maka disebut serum (tanpa sel/hemosit). Cairan ini
berperan dalam melakukan mekanisme ketahanan tubuh serangga.
Satu-satunya pembuluh
yang terdapat dalam tubuh serangga adalah pembuluh dorsal, padanya
terdapat lubang-lubang kecil yang disebut ostia, berfungsi untuk masuknya
darah dan oleh adanya denyutan akan terjadi aliran darah ke
dalam (incurrent flow). Pada bagian yang agak ke arah anterior
kadang-kadang terdapat excurrent ostia, sehingga sering juga disebut bahwa
bagian anterior adalah ostia sedang posteriornya "jantung". Tetapi
sesungguhnya ini menerangkan suatu bangunan tunggal, yang berbeda hanya pada
arah aliran darah pada ostianya. Pada ujung depan pembuluh, secara sangat
strategis terletaklah corpora allata dan corpora cardiaca.
Sementara itu terdapat pula otot-otot yang berujung-pangkal di pembuluh, yang
disebut sebagai otot-otot alaria (alary muscles), yang menyerupai sayap. Ini
merupakan otot yang membantu kontraksi jantung -- fase relaksasi
atau diastole dan fase kontraksi atau sistole.
Jantung serangga
bersifat neromiogenik, artinya kontraksinya tidak hanya secara otomatis
karena adanya otot, namun juga karena adanya rangsang yang diterima syaraf.
Inilah yang memperlancar peredaran. Pada serangga besar, gerakan sayap atau
alat tambahan lain secara fisik juga ikut membantu peredaran.
Darah serangga
mengandung asam amino konsentrasi tinggi (bukan protein), sedang karbohidrat
dalam bentuk trehalosa. Sedang lemak dalam bentuk senyawa ester digliserida.
Hemolimfa berfungsi
utnuk mengendalikan pH dan tekanan osmotik dengan berbagai mekanisme. Pada
umumnya tak berwarna, tetapi ada juga yang berwarna hijau atau merah. Pigmen
dengan mudah diabsorbsi, karenanya serangga-serangga fitopagus umumnya
berhemolimfa hijau. Apabila makanannya berkandungan -karotin tinggi, warnanya
jingga-oranye, bercampur dengan warna asli yang kebiru-biruan muncul warna
hijau. Diet tanpa -karotin menunjukkan hemolimfa serangga tetap berwarna biru.
Fungsi lain yang juga
penting adalah kandungan hemositnya yang berguna untuk metabolisme dan juga
ketahanan tubuh. Dalam hal ini hemosit berperan untuk mensintesis beberapa
produk penting: bahan sklerotisasi, tirosin dll.
Jenis hemosit ada
beberapa macam (sekitar 9 jenis, tergantung penulis/ahlinya). Ada yang
menyatakan semuanya berasal dari satu sel yang disebut sel induk atau
"stem cell" (prohemosit). Masing-masingnya adalah:
- Sel
induk atau pro-hemosit, berbentuk bulat dengan nukleus besar,
dihasilkan oleh organ tertentu pada tubuh serangga yang disebut
organ HAEMOCYTOPOIETIC (setara dengan tulang sumsum pada mammalia).
Organ sesungguhnya belum ditemukan. Mungkin dengan mitosis. Prohemosit ada yang
bergerak aktif, ada yang diam di tempat.
- Plasmatosit memiliki
ujung seperti jari. Ukurannya agak besar, barangkali karena merupakan keturunan
pertama prohemosit. Berfungsi penting dalam mekanisme ketahanan tubuh, sebagai
agen kekebalan seluler. Dapat bersifat fagositik terhadap benda-benda
asing apabila bendanya lebih kecil. Bila bendanya lebih besar akan diselubungi
oleh suatu jaringan penghubung (konektiva) yang dibentuk oleh plasmatosit. Ini
disebut enkapsulasi.
- Hemosit
granuler mungkin merupakan bentuk terminal (akhir), karena banyak dijumpai
pada serangga-serangga "tua". Juga berfungsi dalam mekanisme
pertahanan diri.
- Koagulosit dihasilkan
oleh serangga-serangga yang terluka untuk membentuk gel darah, agar sistem
peredaran tidak kacau. Merupakan bahan sekresi seperti serabut (fibril).
- Adipohemosit merupakan
penyimpan lemak bahan makan (setara dengan badan lemak).
- Oenositoid dan Sel
sferula belum diketahui fungsinya dengan jelas. Demikian
juga Podosit danHemosit vermiform yang dijumpai pada genus
Spodoptera.
Setiap makhluk hidup memiliki
sistem pencernaan makanan yang berbeda-beda, tergantung dari jenismakanan yang
dikonsumsi. Demikian juga dengan serangga. Jenis makanan yang khusus dan bentuk
tubuh yang mungil membuat serangga memiliki sistem pencernaan makanan
dengan struktur tersendiri.
Meskipun secara garis besar, sistem pencernaan makhluk hidup pada
umumnya serupa, namun setiap organisme memiliki kekhususan-kekhususan tertentu
di masing-masing organ pencernaannya.
Pembagian Sistem Pencernaan Serangga
Pembagian Sistem Pencernaan Serangga
Sistem pencernaan
serangga terbagi menjadi tiga bagian besar, yaitu:
Berikut penjelasan bagian-bagian tersebut secara lebih rinci:
Pencernaan Atas atau Pencernaan Depan
Pada sistem pencernaan
serangga bagian atas ini, sebagian besar terlapisi oleh lapisan kutikula yang
bisa diperbaharui setiap kali terjadi pergantian kulit (rangka
luar) serangga. Saluran pencernaan pertama ini tersusun atas organ-organ
sebagai berikut:
Mulut
Sebagai saluran masuknya
makanan. Berbeda dengan mulut hewan pada
umumnya yang memiliki gigi untuk mengunyah makanan, pada serangga, rongga mulut
tidak bergigi.
Faring
Merupakan lengkungan
penghubung antara rongga mulut dan
kerongkongan (esofagus). Dinding-dinding faring tersusun atas otot-otot yang
berfungsi mendorong makanan supaya mampu diteruskan menuju kerongkongan.
Sedangkan pada serangga bertipe mulut penusuk seperti nyamuk, dan penghisap
semisal kupu-kupu, pada faring
dilengkapi dengan semacam pompa untuk menarik makanan menuju kerongkongan.
Kerongkongan
(esophagus)
Identik dengan faring,
kerongkongan berfungsi mendorong bahan makanan
yang masuk menuju ke organ pencernaan selanjutnya.
Tembolok
Hampir sama dengan
tembolok yang dijumpai pada organisme Aves (burung),
fungsi tembolok disini adalah untuk menyimpan makanan, menunggu antrian
menuju lambung (ventrikulus).
Kemudian terjadi pencernaan melalui enzim yang terbawa ke dalam tubuh serangga.
Namun, pencernaan yang terjadi hanya pada sebagian kecil bahan makanan yang
tersimpan, tidak seluruhnya.
Proventrikulus (lambung
depan)
Dalam proventrikulus terjadi
pencernaan yang berbeda-beda sesuai dengan tipe makanan
serangga. Pada serangga pemakan makanan yang keras dan liat, proventrikulus berfungsi
memecah makanan baik secara fisik maupun enzimatis. Untuk serangga yang
mengkonsumsi cairan seperti nektar, lambung depan akan termodifikasi seperti
katup dan saluran panjang.
Pencernaan Tengah
Setelah melalui
pencernaan atas yang diakhiri di proventrikulus, maka sistem pencernaan
serangga menuju ke pencernaan tengah, yang terdiri atas gastrik kaekum dan
ventrikulus. Dalam saluran ini
pergerakan makanan dikontrol oleh membran peritropik yang tersusun atas khitin
dan protein. Saluran tengah sistem ini menyerap nutrisi yang
diperlukan dan memecah makanan menjadi bagian-bagian kecil.
Hal ini terbukti dengan struktur dinding organ pencernaan tengah yang terdiri dari jonjot-jonjot dinding epitel kolumnar ber-vili.
Pencernaan Bawah atau Belakang
Hal ini terbukti dengan struktur dinding organ pencernaan tengah yang terdiri dari jonjot-jonjot dinding epitel kolumnar ber-vili.
Pencernaan Bawah atau Belakang
Beberapa organ penyusun
saluran pencernaan ini, yaitu:
Pilorus
Merupakan pangkal
tabung malphigi yang berfungsi untuk penyaringan air dan
nutrisi yang terlarut di dalamnya.
Ileum (usus
penyerap)
Rectum
Selain sebagai tempat penyimpanan
feses sebelum dikeluarkan, di dalam rectum juga terjadi reabsorbsi
air dan asam-asam amino yang masih mungkin dimanfaatkan.
Kloaka
Sistem Saraf pada
Serangga Insekta
Sistem Saraf pada Serangga Insekta
- Sistem saraf serangga juga terdiri dari sistem saraf pusat dan
sistem saraf tepi, berupa sistem saraf tangga tali. Pada belalang sistem
saraf pusat tersusun atas kelompok-kelompok badan sel saraf yang disebut
ganglia. Tiap-tiap ganglia dihubungkan oleh satu atau lebih tali-tali
saraf. Sementara itu, saraf tepi belalang tersusun oleh akson sensorik dan
akson motorik ke dan dari ganglia. Perhatikan Gambar 1. (Baca juga
: Sistem Regulasi pada Hewan)
Pada serangga kelenjar
endokrin lebih banyak digunakan untuk proses pertumbuhan dan metamorfosis.
Selama masa pertumbuhan, serangga akan menanggalkan
eksoskeletonnya secara berkala. Proses pergantian kulit ini disebut
molting. Molting terjadi sampai stadium dewasa. Hormon
yang menyebabkan terjadinya molting adalah hormon ekdison. Hormon ini
dihasilkan dari kerja sama kelenjar protorasik yang terletak di dalam dada
dan hormon yang dihasilkan oleh otak. Otak serangga juga menghasilkan
hormon yang mempengaruhi proses metamorfosis, yaitu hormon
juvenil. Hormon ini berfungsi menghambat proses metamorfosis.
Sekresi hormon juvenil yang cukup akan membuat ekdison
merangsang pertumbuhan larva. Namun, jika sekresi hormon ini
berkurang maka ekdison akan merangsang perkembangan pupa. Perhatikan
proses pergantian kulit pada gambar berikut. Perhatikan Gambar 2.
Apabila hormon ini
dihilangkan dengan cara mengambil kelenjar korpora alata maka segera
terjadi proses metamorfosis dan menyebabkan perkembangan hewan
dewasa. Serangga juga menghasilkan feromon, misalnya
semut-semut mensekresikannya dari kelenjar di dalam kepalanya. Hormon
ini cepat berdifusi ke segala arah. Feromon dapat tercium oleh
semut-semut lain yang berada beberapa sentimeter dari sumbernya,
misalnya pada jejak
semut pekerja yang sedang kembali ke sarang dengan membawa makanan.
Jejak ini menarik dan menuntun semut lain ke sumber makanan. Feromon
diperbarui secara terus-menerus sepanjang makanan tersebut masih ada.
Akan tetapi, bila persediaan mulai menyusut maka semua
pembuatan jejak berhenti. Jejak feromon semut menguap dengan
cepat sehingga semut lain tidak dapat mencapai tempat itu.
Sistem indra
penglihatan pada serangga berbeda dengan Molusca dan Vertebrata. Mata pada
serangga disebut mata majemuk atau mata faset karena terdiri dari saluran
berulang yaitu omatidia. Setiap saluran berfungsi sebagai
reseptor penglihatan yang terpisah. Setiap omatidium
menyumbangkan informasi yang hanya menamai satu daerah objek.
Omatidium yang lain memberi informasi tentang daerah lainnya.
Gabungan seluruh respon dari semua omatidia merupakan
bayangan menarik, sehingga akan membentuk suatu pola cahaya dan
bintik gelap yang menyusun seluruh pandangan.
Keistimewaan Lebah Madu
Lebah madu mempunyai
otak yang sangat kecil yang beratnya 0,01 g, tetapi mampu menguasai
informasi yang kompleks. Lebah madu dapat mengetahui bunga mana
yang memberikan serbuk sari terbaik dan kapan bisa
mendapatkannya dengan mengenali seluruh tanda-tanda dari jarak 1 km
dari sarangnya.
Referensi :
Purnomo, Sudjiono, T.
Joko, dan S. Hadisusanto. 2009. Biologi Kelas XI untuk SMA dan MA. Pusat
Perbukuan, Departemen Pendidikan Nasional, Jakarta, p. 386.
SISTEM SARAF PADA SERANGGA
Seperti kebanyakan
arthropoda lainnya, serangga memiliki sistem syaraf pusat yang relatif
sederhana dengan otak (A) dorsal terhubung dengan tali saraf ventral (ventral
nerve cord, B) yang terdiri dari segmental ganglia yang terletak sepanjang
garis tengah ventral thoraks dan abdomen. Ganglia dalam setiap segmen
dihubungkan satu sama lain oleh saraf medial pendek dan juga dihubungkan dengan
penghubung intersegmental (inter-segmental connectives) menuju
ganglia di segmen tubuh yang berdekatan.
|
Gambar 1. Hasil
Pengamatan Sistem Saraf pada Belalang (Orthoptera: Acrididae):
A. Ganglia thoraks;
B. Abdominal ganglion; C. penghubung intersegmental
|
Secara umum, sistem
saraf pusat tampak seperti tangga: commissure (Gambar 2.8) adalah anak tangga
dan penghubung intersegmental (Gambar 1C dan 2D) adalah relnya. Dalam ordo-ordo
serangga terdapat kecenderungan ganglia individual untuk bergabung (baik secara
lateral maupun longitudinal) membentuk ganglia yang lebih besar yang melayani
beberapa segmen tubuh.
|
Gambar 2. Sistem
Saraf Pusat. A. Brain; B. ventral nerve cord (B);
C. subesophageal ganglion;
D. intersegmental connectives;
E. thoracic ganglia;
F. abdominal ganglia; 1. Protocerebrum;
2. deutocerebrum;3.
Tritocerebrum; 9. circumesophageal connectives;
4. optic lobe; 5.
mandible; 6. maxilla; 7. Labium; 8. commissure
|
Otak serangga adalah
kompleks dari enam ganglia yang menyatu (tiga pasang) yang terletak pada bagian
dorsal dalam kapsul kepala. Setiap bagian dari otak mengontrol (menginnervasi)
spektrum yang terbatas terhadapa aktifitas dalam tubuh serangga:
Protocerebrum (Gambar
2.1): Pasangan pertama ganglion yang umumnya terkait dengan visi, innervasi
mata majemuk dan ocelli.
Deutocerebrum (Gambar
2.2): Pasangan kedua ganglia yang memproses informasi sensorik yang dikumpulkan
oleh antena.
Tritocerebrum (Gambar
2.3): Pasangan ketiga ganglia yang menginnervasi labrum dan mengintegrasikan
input sensorik dari proto-dan deutocerebrums. Ganglia tersebut juga
menghubungkan otak dengan ventral nerve cord sisanya dan sistem saraf
stomodaeal yang mengontrol organ internal.
Pada bagian ventral
kapsul kepala (tepat di bawah otak dan esophagus) terdapat kompleks ganglia
gabungan yang disebut ganglion subesophageal, Gambar 2C). Pada serangga modern,
ganglion subesophageal menginnervasi tidak hanya mandibula, maxillae, dan
labium, tetapi juga hipofaring, kelenjar ludah, dan otot leher. Sepasang
penghubung circumesophageal (Gambar 2.9) menyimpul sekitar sistem pencernaan
untuk menghubungkan otak dan kompleks subesophageal bersama-sama.
Pada thoraks, terdapat
tiga pasang ganglia thoraks (Gambar 1A dan 2E, kadang-kadang menyatu)
mengontrol locomotion dengan menginnervasi kaki dan sayap. Otot thoraks dan
reseptor sensorik juga terhubung dengan ganglia ini. Demikian pula, ganglia
abdominal (Gambar 1B dan 2F) mengontrol gerakan otot abdominal (perut). Spirakel
baik di thoraks maupun perut dikendalikan oleh sepasang saraf lateral yang
timbul dari setiap segmental ganglion (atau melalui saraf median ventral yang
menghubungkan setiap sisinya). Sepasang terminal abdominal ganglia (biasanya
menyatu untuk membentuk caudal ganglion yang besar) menginnervasi anus,
genitalia internal dan eksternal, dan reseptor sensorik (seperti cerci) yang
terletak di bagian ujung belakang serangga.
Referensi:
Achterberg, K., et al.,
1991. The Insects of Australia. Division of Entomology CSIRO Australia.
Melbourne University Press.
Gullan, D. J. and
Cranston, P. S. 2005. The Insects: An Outline of Entomology Blackwell
Publishing Ltd, UK.
Klowden MJ. 2007.
Physiological Systems in Insects. Second Edition. Academic Press, Elsevier.
Burlington, 01803, USA.
McGavin, G. C. 2001.
Essential Entomology; An order by order introduction. Oxford University Press,
New York.
Meyer, John R. 2009.
General Entomology - The Nervous System. Department of Entomology NC State
University. Last Updated: 8 April 2009.http://www.cals.ncsu.edu/course/ent425/library/tutorials/behavior/nervous.html.
Diakses pada 02 February 2011.
Triplehorn, C. A. and
Johnson, N. F. 2005. Borror and DeLong’s Introduction to the Study of Insects
(7th Ed). Brooks/Thomson Cole USA.
MEKANISME PERACUNAN
INSEKTISIDA PADA SISTEM RESPIRASI SERANGGA
Tidak ada komentar:
Posting Komentar