< Previous 223 Bagian-bagian dari insang, yaitu : Tulang Lengkung Insang (Gill Arch), bentuknya seperti busur panah, melengkung ke arah posterior. Tulang-Tulang Tapis (Gill Racker), berupa tulang-tulang kecil yang menempel pada tulang lengkung insang pada bagian yang melekuk (anterior), berfungsi dalam sistem pencernaan. Daun Insang (Gill Filamen), berwarna merah berupa lembaran-lembaran halus, menempel pada bagian posterior tulang lengkung insang, bersebrangan dengan tulang-tulang tapis insang. Daun-daun insang inilah yang berfungsi dalam sistem pernafasan. Gambar 38. Bagian-bagian insang pada ikan Daun-daun insang mengandung banyak sekali saluran-saluran darah yang halus sehingga darah dapat masuk dan keluar dari insang. Pada ikan-ikan bertulang sejati, insang ditutupi oleh tulang-tulang tutup insang, yaitu operculum, suboperculum, preoperculum 224 dan interoperculum. Insang berhubungan dengan luar (perairan) melalui celah insang yaitu pada waktu tulang-tulang tutup insang membuka dan menutup. Pada ikan-ikan bertulang rawan, tidak terdapat tutup insang, hanya ada celah insang yang jumlahnya sebanyak insangnya (5 – 7 buah). Selain dengan insang, beberapa spesies ikan bernafas dengan paru-paru sebagai alat bantu pernafasan, yaitu pada ikan paru-paru (Polypterus lepidosiren). Beberapa spesies ikan lainnya mempunyai alat pernafasan tambahan yang memungkinkan mereka dapat hidup di perairan dangkal atau perairan yang kurang oksigen. Alat-alat pernafasan tambahan tersebut yaitu : Labirin, berupa lipatan-lipatan lembaran tulang tipis yang tersusun seperti bunga mawar berasal dari tulang-tulang tapis insang yang termodifikasi dan mengandung banyak sekali kapiler-kapiler darah untuk pertukaran antara O2 dengan CO2, misalnya pada ikan sepat, ikan tambakan dan ikan betok. Pada ikan betok, labirin terdapat pada tulang lengkung insang yang pertama. Arborescen Organ, berbentuk seperti karang misalnya pada ikan lele yang terletak pada tulang lengkung insang pertama dan ketiga. Diverticula, yaitu lipatan-lipatan kulit di permukaan rongga bagian dalam mulut dan faring, misalnya pada ikan gabus. Pada ikan gabus terdapat diverticula anterior dan diverticula posterior. Alat pernafasan tambahan berbentuk tabung, misalnya pada ikan Saccobranchus, sejenis ikan lele yang hidup di perairan dalam. Lipatan-lipatan kulit tipis pada dinding bagian operculum, misalnya pada ikan glodok. 225 2) Organ pernapasan udara Umumnya dijumpai pada ikan-ikan yang hidup diperairan bersuhu tinggi, stagnan dan miskin oksigen. Pengelompokan organ pernapasan ini umumnya dikaitkan dengan bagian-bagian dari saluran pencernaan. Organ –organ tersebut adalah : a) Pada rongga branchial yang terdiri dari : seperti pada ikan hypopomus sp , divercula branchial seperti pada ikan saccobranchus ,dan labyrinth seperti pada ikan anaba testudineus , helostoma temincki. Pada rongga Bucco- pharing . contoh pada Amphibius sp , Ophicephalus sp. b) Pada eosophagus yang terdiri dari : Gelembung gas yang terdiri dari holostees seperti pada amia sp , Teleostei seperti pada Heterotis p, Arapaima sp , Gymnarchus sp, lebiasina sp dan Umbra sp. Paru - paru terdapat pada ikan polyteridae seperti Polypterus sp, calamuichthys sp dan Dipnoi seperti neoceratodus sp , protopterus sp, dan lepidosiren sp. Saluran udara ke paru-paru berasal dari eosophagus bagian bawah. Hal ini berlawanan dengan saluran udara yang menuju gelembung renang. c) Pada lambung ; pada ikan yang menggunakan lambung sebagai alat pernafasan tambahan seperti dinding lambung tipis, banyak ditemukan pembuluh darah , dan kelenjar gastric tidak ada. Misal pada ikan ancitrus sp. d) Pada usus ; udara masuk melalui mulut kemudian keluar lewat anus. Pada saat melewati usus sebagian dari oksigen diikat oleh pembuluh darah pada usus. Misal pada ikan Cobitis sp, Misgurnus sp. 226 b. Mekanisme pernapasan Mekanisme sistem pernapasan (respirasi) biota air dapat diuraikan sebagai berikut : Inspirasi ; mulut terbuka , rongga bucco pharinx dan rongga insang menggelembung dan selaput operculum terbuka. Pada keadaan ini air masuk (terisap). Expirasi ; mulut tertutup ,rongga bucco –pharinx dan rongga insang berkonsentrasi menyempit selaput operculum terbuka. Pada keadaann ini air mengalir dari rongga mulut dan rongga insang kearah luar melalui insang terjadi pertukaran gas. Gambar 39. Proses respirasi pada ikan Faktor-faktor yang mempengaruhi tingkat konsumsi oksigen antara lain: 1) Faktor luar terdiri dari : a) Tekanan parsial oksigen yang terdiri dari 2 tipe yaitu: Ada yang tingkat konsumsi oksigennya tergantung pada keadaan tekanan okigen (conformer). 227 Ada yang tingkat konsumsi oksigennya relatip konstan pada kisaran tekanan parsial oksigen yang sempit ( Regulator ). b) Suhu. Peningkatan suhu diikuti dengan peningkatann laju metabolisme. c) Faktor lain , misalnya makanan ,salinitas , dan karbondiokida. 2) Faktor dalam , yang terdiri dari : ukuran ikan , jenis ikan dan faktor lain seperti aktivitas , pemuasaan, kondisi keehatan dan sek. c. Struktur histologis insang Lembar insang terdiri dari filamen- filamen insang. Masing- masing filamen tersusun oleh lamella sekunder. 1) Lamella primer Ephitellium pada lamella primer terdiri dari beberapa lapis sel. Terdapat 3 (tiga) bentuk sel pada lamella ini yaitu: Sel monocyte = sel chlor yang berfungsi dalam pertukaran garam, pembuangan garam pada ikan laut dan pengambilan garam pada ikan tawar. Sel mucocyte yang berfungsi untuk menghasilkan mucus. Sel yang sedikit mengalami perubahan yang hampir menyerupai sel ephithelium bagian dalam dari lamella sekunder. Jumlah dari filamen insang per cm 2 tergantung pada satu ukuran dan luas permukaan tubuh kebiasaan hidup ikan seperti : darter hisup didaar, jumlah filamennya 300, tenggiri berat 800gr jumlah filamennya 2.400 dan preca berat 30gr jumlah filamennya 300. 2) Lamella sekunder Tiap lamela primer memiliki lamela sekunder yang memiliki dinding yang tipis, epitalium terdiri dari 2 lapis sel inner dan outer epithelium, dan sel tonggak ( pillar cell ). 228 d. Mekanisme pemompaan air Air masuk kedalam rongga mulut melalui mulut karena adanya perubahan volume buccal dan rongga opracullum. Meninggi dan merendahnya atap dari parim mengubah ukuran rongga mulut, sedangkan volume rongga opraculum dipengaruhi oleh gerakan opraculum kedalam dan keluar.beberapa jenis ikan tidak aktif menyaring, tetapi terus menerus berenang mempertahankan arus yang melalui insan. Efisiensi pertukaraan gas pada teleostei sangat tergantung pada arus berlawanan dari air yang kaya oksigen, dengan darat yang miskin oksigen ( counter current). Gambar 40. Mekanisme pemompaan air 1) Pengaturan pernapasan Pemacu ventilasi, pada ikan syaraf-syaraf pada ikan menyebar terletak pada dasar dari medullin. Syaraf pemacuh yang membangkitkan ritme bernapas pada binatang mulai dari anelida, hingga vertebrata. 2) Pengangkutan O2 dan CO2 Ada empat macam pigmen pernapasan yang ditemukan pada binatang yaitu: 229 Hemoglobin, cholorcoroien, hemochynin dan hemorythin. Keempat pigmen yang ditemukan lebih dari satu jenis pigmen. Pada ikan pigmen pernapasan ini adalah hemoglobin. Hemoglobin merupakan pigmen pernapasan yang paling efesien. Hemoglobin terdiri dari heme dan globin. Heme adalah metalopor phyrin , dan globin adalah protein. Heme terdiri dari 4 pyral dengan struktur cyclic. Ciyclic tetrapeyrole disebut empat pyrol dengan struktur cyclic. Chyclic tetrapeyrole disebut porpyrin. Porphyrin ini berfungsi dalam prosses fotosintesis (chloprophyl), enzim (catalase), tranver electron (cytochroma) tranfer gas (hemoglobin dan beberapa pigmen). Yang paling penting diantara porphyrin adalah metalophhorpyrin, dengan satu atom logam (fe) berikatan dengan empat atom nitrogen pytol sifat dari hemoglobin yang paling penting adalah kemampuan untuk mempermudah atau mempercepat difusi O2. Sifat ini juga berlaku untuk perpindahan O2 yang cepat dari kapiler kemitochondria. Pengikatan O2 tergantung pada pH dan kandungan CO2 serta suhu. Peningkatan keasaman akibat penumpukan CO2 atau metabolit yang lain mengakibatkan menurunnya afinitas O2 dengan lebih siap melepas O2 pada efek bohr. 3) Reversed bohr effek Pada beberapa invertebrata (limulus sp, tubifex sp dan helix sp) memiliki darah dengan suatu peningkatan afinitas oksigen pada keasaman yang tinggi, jadi tingginya level CO2 tidak menghambat kemampuan mengikat O2 dan meneruskannya ke jaringan. 230 e. Konsumsi oksigen indikator dari respirasi adalah jumlah oksigen yang dikonsumsi oleh suatu jenis ikan. Tingkat konsumsi O2 menunjukkan tingkat metabolisme. Metabolisme adalah proses-proses perubahan kimia (transportasi materi dan energi) yang berlangsung secara kontinyu didalam sel makhluk hidup. Metabolisme ada dua yaitu anabolime (penyusunan) dan katabolisme. (penguraian) pada hewan berdarah panas, laju metabolisme diukur berdasarkan jumlah panas yang dihasilkan. Pada hewan berdarah dingiin (ikan) metode tersebut sulit untuk melakukan. Metode yang umumnya digunakan untuk mengukur jumlah konsumsii oksigen. Tingkat metabolisme dinyatakan dalam panas yang dihasilkan atau oksigen yang dikonsumsi per unit berat dan per unit waktu. Konsumi 02 adalah indikator respirasi yang juga menunjukkan metabolisme energetic. f. Pengukuran tingkat metabolisme Metode langsung yaitu mengukur panas yang dihasilkan oleh binatang. Teknik ini kadang-kadang membutuhkan instalasi khusus yaitu ruang metabolisme adiabatic yang sangat canggih yang memungkinkan dapat mengukur variasi. Perbedaan panas sangat lemah 0,02-0,030C. Metode tersebut sering digunakan untuk hewan darat dan penggunaannya pada lingkungan aquatik sulit dilakukan. Metode tidak langsung. Metode ini didasarkan pada respirai untuk menduga panas yang dihasilkan atau energi yang digunakan melalui koefisien equivalen energi (coefisien oxycalory dan question respiratoire); yaitu RQ = volume CO2 yang dihasilkan berbanding volume O2 yang dikonumsi. Webb (1975), menyatakan pengukuran secara tidak langsung yang didasarkan pada konsumsi oksigen merupakan teknik yang paling sederhana untuk mempelajari metabolisme pada ikan. Coefisien okxygen calorik (Qox) menurut Illiot dan Davidson (1975) adalah untuk protein 3,20 231 Cal/mg O2 yang dikonsumsi, Glucide 3,53 Cal/mg O2 yang dikonsumsi, Lipid 3,26 Cal/mg O2 yang dikonsumsi. Pengukuran wadah dengan aliran kontinyu. Dimana suhu dipertahankan dan kandungan O2 pada air masuk dan air keluar diukur, umumnya digunakan elektroda. Dan diketahui kandungan O2 terebut serta debet airdapat dihitung konsumsi O2 serta jumlah ikan dan waktu pengukuran tidak terbatas. Pengukuran pada wadah tertutup, pada perinsipnya ikan yang berukura tertantu diletakan dalam suatu wadah tertutup pada volume air tertentu dan kandungan O2 (mg O2/kg/h) dapat diketaui. Kelemahannya adalah jumlah ikan terbatas dan kebutuha oksigen sedikit. Tidak ada aliran air serta volume air diketahui. Ini dilakukan pengukuran kadar O2 dalam interval waktu tertentu, pengambilan contoh ukur air melalui metode winkler ataupun penurunan kandungan O2, hal ini akan menurunkan laju konsumsi, akibat nilai yang diperoleh kurang mencerminkan kondisi sebenarnaya. Contoh Perhitungan Dalam menghitung debet air diperlukan atau jumlah ikan yang dapat dipelihara atau/tampung dalam suatu wadah : konsumi O2/kg ikan/jam, kadar O2 dalam air, dan kadar O2 minimal yang dapat ditolerir. Contoh I : Berapa debit air yang diperlukan untuk mengisi kolam yang akan ditanam ikan sebanyak 100 kg. Dimana kebutuhan O2 = 100 x 50 mg O2 = 500 mg O2/jam, sedangkan O2 dalam air yang tersedia = 7 – 3 = 4 mg O2/l, jadi debit air yang dibutuhkan adalah 5000 mg O2 dibagi 4 mg O2 = 1250 l/jam. 232 Contoh II : Kebutuhan O2 = 50 mg O2/jam/kg dan O2 dalam air yang tersedia adalah 7 = 4 mg O2/L. Jadi debit air = 10 L/detik = 36.000 L/jam.barapa jumlah ikan yang ditebar ? O2 yang tersedia dalam air = 4 x 36.000 = 144.000 mg O2/jam, sedanglan jumlah ikan yang dapat ditebar = 144.000 : 50 = 2.880 kg. Contoh III : Kebutuhan O2 = 50 mg O2/jam/ kg dan volume air = 101, sedangkan ikan sebanyak 100 g = 0,1 kg serta O2 teredia (7 – 3) x 10 = 40 mg O2. Berapa lama ikan dapat bertahan dalam wadah ? = 0,1 x 50 mg O2/jam = 5 mg O2/jam = 40/5 = 8 jam. Next >