< Previous 323 9) Fungsi sel chlor adalah …. a. Mengatur kerja hormon terutama hormon pencernaan b. Mengeliminir ammonia dan garam mineral yang berlebih. c. Mengubah sisa metabolisme menjadi buangan urea. d. Filtrasi (penyaringan) beberapa bahan buangan sisa metabolisme 10) Sistem ekskresi ikan air laut berbeda dari ikan air tawar. Perbedaan tersebut antara lain …. a. Hidup pada lingkungan hipotonik, air cenderung bergerak masuk ke dalam tubuh. b. Hidup pada lingkungan hipertonik, sehingga air cenderung bergerak meninggalkan tubuh. c. Fungsi utama ginjal untuk membuang kelebihan air yang memasuki tubuh melalui insang. d. Urin ikan sangat banyak tetapi konsentrasi elektrolitnya sangat rendah. 324 Kegiatan Belajar 8. Sistem Syaraf 1. Tujuan Pembelajaran Setelah mempelajari materi ini peserta didik dapat : a. Memahami fungsi otak biota air. b. Menjelaskan konsep proyeksi input indra. c. Menjelaskan fungsi-fungsi cerebrum dan cerebelum dan organ lainnya dalam sistem saraf. 2. Uraian Materi Dalam kontek evolusi, otak vertebrata tergolong organ yang kaku. Otak berubah sangat sedikit. Tidak berubahnya otak mungkin mencegah atau meminimakan sejumlah perubahnan evolusi yang berkaitan pada tengkorak, otak-otak rahang pada insang, dengan demikian mencegah perubahan seluruh kepala. Otak terletak pada bagian yang lebih tinggi daripada cyclostome. Empat bagian penting yaitu cerebrum (otak besar), cerebellum (otak kecil), bagian penglihatan, dan medulla. Otak mempunyai saraf otak sebagai organ perasa dan bagian lain pada anterior dari tubuhnya. Saluran saraf merupakan pusat dari tulang belakang dan melalui saraf arches dari vertebrata. Pada ikan terdapat terdapat dua kelompok kerja sistem saraf, yakni sistem saraf pusat dan sistem saraf otonom. Kedua sistem saraf tersebut pada dasarnya tidak bisa bekerja secara terpisah, tetapi saling melengkapi. Sistem saraf pusat berupa jaringan saraf yang menjalin seluruh tubuh berakar dalam otak maupun sum-sum tulang belakang. Otak memiliki tiga fungsi utama yaitu: menerima input dan menginterpretasikan informasi dari semua organ-organ sensor, baik intenal maupun eksternal, 325 menghasilkan output berupa perintah untuk koordinasi semua bagian badan sebagai impuls saraf atau hormon. integrasi antara kedua aspek fungsi otak. Sedangkan sistem saraf otonom berupa susunan saraf otonom terdiri atas saraf simpatis dan parasimpatis. Saraf otonom mengontrol fungsi vegetatif badan, antara lain: mengatur kegiatan jantung dan pembuluh darah, mengatur kerja urat daging licin, dan mengatur kerja kelenjar-kelenjar. Sifat kedua saraf tersebut dikenal sebagai sifat yang berlawanan. Saraf simpatis aktif bila tubuh memerlukan energi dan saraf parasimpatis aktif pada tubuh organisme sedang istirahat. Sebaliknya otak bukan sama sekali tidak tanggap terhadap perubahan-perubahan bentuk dan fungsi anggota-anggota pada tubuh ikan lainnya. Pada ikan dengan mata besar, sebagai contoh, tambahan receptor (alat penerima rangsang) pada mata memerlukan tambahan lokasi pada otak untuk menerima tambahan informasi. Demikianlah, lobus optik ikan bermata besar mungkin 20-30% lebih besar dari pada lobus optic ikan bermata kecil. Ikan dengan receptor listrik (electroreceptor) pada system garut sisi (lateral line) mungkin memiliki beberapa benjolan atau tonjolan–rendah-panjang pada satu sisi medulla tempat masuk syaraf gurrat sisi (bagian saraf cranial X). Pengkhususan atau penitik beratan fungsi otak dengan demikian bisa di kenali secara anatomi pada beberapa ikan sebagai perubahan yang relatif kecil dalam hal bentuk dan ukuran. 326 Setelah anda mendapatkan informasi, lakukan diskusi antar kelompok dengan cara setiap kelompok bertukar informasi atau bertanya tentang sistem syaraf biota air ! Mengamati 1) Bentuklah kelompok peserta didik dalam jumlah 4 – 5 orang 2) Lakukan kegiatan mencari informasi dari buku atau bahan ajar, internet, video dan lain-lain sehingga anda bisa memahami sistem syaraf biota air. 3) Adapun informasi yang harus anda cari adalah : a. Fungsi otak biota air b. Konsep proyeksi input indra c. Fungsi-fungsi cerebrum dan cerebelum dan organ lainnya dalam sistem saraf Menanya 1) Bandingkan informasi yang anda peroleh dengan informasi kelompok lain, dapat dimulai dengan proses pertanyaan sebagai berikut : a. Apa fungsi otak biota air b. Bagaimana konsep proyeksi input indra c. Apa fungsi cerebrum dan cerebelum dan organ lainnya dalam sistem saraf biota air 2) Adakah perbedaan informasi dari yang anda peroleh ? Jika ada, sebutkan ! 3) Tuliskan kesimpulan anda tentang sistem syaraf biota air dan diserahkan pada guru ! 327 a. Fungsi Otak Otak menjalankan tiga fungsi utama, yaitu: 1) bagian input otak menerima dan menafsirkan informasi dari semua alat indra, internal maupun ekternal, 2) bagian output, otak mengirim peringatan terkoordinir ke semua bagian tubuh, dapat sebagai sinpul saraf atau hormone. Sebagian besar perintah melibatkan aktifitas (perangsangan), namun beberapa perintah menghasilkan kondosi non-aktivitas (yakni penghambatan). 3) perpaduan (integration) antara kedua aspek fungsi otak tersebut. Kisaran perpaduan dari reflek sederhana sampai hampir otomatis seperti reflek yang mengatur laju jantung dan pernafasan, sampai aktifitas belajar yang komplek. Ketiga aspek fungsi otak ini bervariasi paling besar diantara vertebrata, bervariasi minimal pada protokordata dan hagfish dan berfariasi maksimal pada mamalia dan manusia. Ikan bertulang sejati mungkin agak ketengah kisaran kemampuan integrasi ini. Susunan khas otak teleostei mirip seperti pada vertebrata serupa lainnya mencakup ikan cucut pada sisi yang lebih prinitif dan kadang pada sisi yang lebih modern. Lobus-lobus khas otak ikan disajikan pada gambar yang menggunakan ikan salmon sebagai contoh. Otak pada dasarnya merupakan suatu struktur tabung dengan pengembangan dan penebalan sepanjang suatu struktur tabung dengan pembengkakan dan penebalan sepanjang sumbu panjang yang menghasilkan lobus-lobus. Dilihat dari atas, pembengkakan-pembengkakan ini meliputi belahan-belahan cerebral (berbatasan dengan lobus olfaktori secara anterior pada salmon), lobus optik dan sebuah cerebellum. Dilihat dari samping, tangkai otak yang ada dibawa terlihat sebagai diencethalons yang ada di bawah lobus optik dan medulla yang berpangkal dibawah cerebelum dan berbatasan secara posterior dengan bagian atas spinalcord ( tali saraf ). Bentuk otak yang mirip tabung pada ikan sangat prinitif (hagfirsh, lamprey) dan rongganya yang besar banyak menghilang pada ikan teleostei. Mereka 328 hanya memponyai sebuah saluran kecil tak teratur yang berhubungan melalui tangkai otak dengan rongga-rongga relatif kecil di sisi dalam ini setiap lobus otak. Kecenderungan untuk memiliki lebih banyak jaringan otak di dalam lobus dan lebih sedikit rongga dan berlanjut ke semua vertebrata tingkat tinggi tetapi susunan dasar lobus berubah relatif sedikit. Gambar 50. Bagian-bagian otak ikan b. Konsep proyeksi input indra Informasi paling lengkap mengenai proyeksi indra berasal dari penelitian pada mamalia sebab selama pembedahan otak mudah untuk merangsang otak selama secara langsung sementara pasien menjelaskan perasaannya. Pengembangan konsep ini melibatkan penyusunan di dalam otak lobus-lobus ujung saraf dari semua indra. Karena semua inpuls saraf pada dasarnya sama kecuali frekuensinya maka satu-satunya cara bagi otak untuk mengetahui apakah inpuls berhubungan dengan penglihatan atau pendengaran atau rasa adalah dengan mengetahui sambungan saraf di dalam otak sehingga mengetahui jenis sensor yang memproduksi inpuls saraf tersebut. Lebih lanjut, agar bisa menafsirkan suatu bayangan 329 penglihatan dengan cara yang lebih baik dari pada semata-mata mengetahui ada tidaknya cahaya, maka otak harus menyusun lokasi ujung-ujung sarafnya sesuai dengan indranya. Penyajian (proyeksi) lokasi indra-indra eksternal di dalam otak menjelaskan hal-hal seperti fenomena kematangan kapsul. Potongan saraf di ujung kaki yang terpotong yang berbatasan dengan kaki kayu sering terangsang dan menghasilkan rasa dingin atau gatal. Karena saluran saraf kaki di bagian otak masih memberikan proyeksi dari kaki yang di potong. Maka otak salah menerjemahkan lokasi gatal, sehingga menimbukan perasaan bahwa kaki yang sekarang tak ada merasa gatal, bukannya merasa rangsangan di kaki kayu. Konsep proyeksi indra bisa di terapkan dengan jelas pada ikan maupun manusia sekali pun kemampuan ikan untuk mengungkapkan perasaannya kepada kita sangat terbatas. Gagasan bahwa ukuran lobus otak terhubung dengan jumlah input indranya ( telah di bahasa di atas ) di landasi asumsi adanya proyeksi indra. Pengukuran aktifitas listrik di dalam lobus otak khusus juga di sesuaikan dengan rangsangan organ indra yang bersangkutan. Penglihatan, pendengaran dan penciuman tampaknya merupakan perasaan-perasaan yang paling mudah di identifikasi sebagai aktifitas listrik di dalam lobus otak. Enger ( 1957) merekam aktifitas listrik (electronenceplaogram atau EEG) dari berbagai lobus otak ikan cod. Pada ikan yang beristirahat di malam hari, belahan cereberal menghasilkan gelombang otak yang lambat ( alfa ) pada frekuensi kurang dari 7 herd, sedang lobus optik dan lobus akustik menghasilkan sinyal listrik dari 8-13 Hz. Aktifitas cereberal tidak di pengaruhi oleh rangsangan cahaya atau suara teta[pi aktifitas listrik dalam lobus-lobus indra yang bersesaian meningkat menjadi 14-32 Hz. Akifitas listrik dalam lobus optok setelah di rangsang kilat cahaya naik menjadi 40 Hz. Dalam lobus akustik pada sisi 330 medulla, aktifitas listrik menghasilkan rangsangan akkustik sampai sekitar 100. Amplitudo aktifitas listrik di dalam lobus alfaktori juga bersesuaian dengan rangsangan epiteli hidung. Hal ini telah di ketahui dengan baik sebagai respon air-murah pada salmon pasifik. Jadi tiga macam perasaan utama telah memiliki tempat tersendiri di dalam lobus-lobus khusus otak ikan. Respon multi di daerah akustik medulla terhadap rangsangan nada murni dengan berbagai frekuensi dan tekanan pada ikan hern. Garis atas setiap masangan penyatakan sinyal hidrophone : rekaman yang di bawah adalah respon dalam medulla. Frekuensi suara (dalam siklus per detik) dan tekanan di tunjukkan pada sisi kiri dan kanan, berturuut-turut, untuk setiap rekaman. c. Fungsi-fungsi cerebrum dan cerebelum Belahan cerebrum (otak depan) vertebrata tingkat tinggi merupakan lokasi belajar,dan tampaknya masuk akal untuk meluaskan generasi ini pada ikan. Situasi belajar ini adalah agar ikan berenang melewati sebuah lubang di dalam sekat yang menyengat tangkai dalam beberapa detik setelah sebuah lampu dinyalakan atau setelah ikan tersebut diberi kejutan listrik. Ikan dengan otak utuh belajar melepaskan diri dari kejutan listrik dengan berenang melewati lubang pada 90-100% percobaan setelah ikan tersebut mencoba melewatinya 5-10 kali. Ikan kontrol yang lobus olfaktorinya ( ujung anterior otak ) disingkirkan mulai belajar hanya setelah diberikan perlakuan percobaan sebanyak 40-80 kali dan pernah mencapai hasil seperti yang dicapai ikan kontrol. Beberapa ikan tidak perna belajar menghindarai kejuan listrik. Ikan yang telah belajar menghindari kejutan listrik kemudian otak depannya disingkirkan kehilangan respon belajarnya dan belajar kembali dengan sangat lambat. 331 Cerebelum vertebrata tingkat tinggi berfungsi mengkordinasi otot dan propriception (identifikasi lokasi dan tegangan otot). Cerebelum ikan tampaknya memiliki fungsi dengan kisaran lebih luas. Ikan tanpa otak depan, bagian-bagian otak lain berusaha menyesuaikan dan melakukan proses belajar. Menurut mereka, cerebelum adalah bagian otak yang paling mungkin sebagai lokasi belajar karena ikan yang tidak memiliki cerebelum belajar lebih lamban dan lebih sukar belajar dari pada ikan tanpa otak depan. Ikan tanpa cerebelum juga menghadapi masalah keseimbangan selama satu atau dua hari setelah pembedahan. Jadi cerebelum pada ikan mengendalikan beberapa kegiatan pentingn proses belajar maupun koordinasi otot. Pemberian rangsang listrik kepada cerebelum bias memberikan informasi mengenai perana cerebelum dalam pengendalian atau koordinasi otot. Memberikan rangsangan listrik kepada cerebelum ikan mas koki, sunfish dan lele kemudian mengamati perubahan renang. Ikan berespon terhadap rangsangan yang diterima oleh sebagian besar daerah cerebelumnya dengan menjauh dari sisi yang di rangsang-miasal ikan yang dirangsang pada sisi kanan cerebelumnya akan berbelok ke kiri. Kadang-kadang mereka berbelok ke sisi yang sama dan kadang-kadang mereka berenang berputar.ikan juga cenderung membalikkan pola beloknya setelah rangsangan di hentikan. Para peneliti jga menemukan beberapa pusat lokasi gerakan-gerakan khusus di dalam cerebelum. Jelas bahwa cerebelum ikan menjalankan fungsi seperti fungsi koordinasi otot pada mamalia, namun juga melakukan funsi-fungsi lain seperti belajar. d. Pusat-pusat fungsional lain di dalam otak Vertebrata tingkat tinggi mempunyai beberapa gerombolan sel otak yang disebut center (pusat), masing-masing mengendalikan dan mengkoordinasi suatu fungsi khusus. Pusat- pusat ini telah dipelajari dengan baik pada mamalia dan manusia, namun baru sedikit pada ikan. Jadi 332 pengendalian osmoregulasi tampaknya berpusat dibagian medula dan cerebelum. Hammel et al 1969 dalam Affandi, 2003 menemukan bahwa mereka bisa mengendalikan kesukaan terhadap suhu yang ditunjukan oleh ikan artic sculpin (myxocephalus) dengan mengubah suhu bagian arterior cereblum. Pusat-pusat lainnya juga telah diketahui lokasinya diantaranya, pusat respirasi yang mungkin ada dalam medula. Tubuh mengetahui perubahan lingkungan karena dilengkapi alat penerima rangsang (indra), baik fisik maupun kimia, yaitu mata, linea lateral, telinga dalam, indera pembau, dan pengecap. Perubahan tingkah laku akibat perubahan lingkungan yang direkam alat indera ikan diketahui, karena dapat digunakan dalam peningkatan teknologi penangkapan dan budidaya ikan. Telinga hanya terdiri dari membran-membran labirin. Terdapat tiga saluran semi sirkular dan saccuus berisi beton yang terbuat dari kalsium karbonat yang disebut telinga batu atau otholits. Telinga merupakan organ untuk mendengar dan kesetimbangan. Mata terdapat di tempat yang berbeda di several ways dari tubuh vertebrata. Ikan tulang keras tidak memiliki kelopak mata, pelindung mata hanya berupa selaput mata yang menjaga dari air. Kornea pada ikan tipis dan sama dengan nilai refraktif pada air. Akibatnya lensa mata menjadi lebih bulat. Retina pada ikan tidak jauh beerbeda dengan retina pada vertebrata pada umumnya. Retina memiliki struktur tipis dan berlapis serta transparan. Sel kerucut (kon) dipakai pada aktivitas malam hari, sedangkan sel batang (rod) digunakan dalam aktivitas melihat pada siang hari. Kon juga bertanggungjawab dalam membedakan warna seperti biru, hijau dan merah karena mengandung pigmen yang peka terhadap cahaya matahari (Fujaya, 2004). Next >