Mengapa glomerulus pada ikan air tawar lebih besar dibandingkan ikan air laut?

Table of Contents Show

• Sistem Ekskresi Ikan
• OSMOREGULASI Ikan
• Ada tiga pola regulasi ikan :
• Pengaruh Hormon terhadap Ekskresi dan Osmoregulasi :
• Video yang berhubungan

Ikan tergolong hewan bertulang belakang (termasuk vertebrata) yang berhabitat di dalam perairan. Ikan bernapas dengan insang, bergerak dan menjaga keseimbangan tubuhnya menggunakan sirip-sirip. Ikan bersifat poikilotermal. (http://smartsains.blogspot.com/2008/06/anatomi-dan-biologi-ikan.html)    Alat ekskresi ikan berupa ginjal opistonefros yaitu merupakan tipe ginjal yang paling primitive. Pada ginjal ini, tulbulus-tubulus bagian anterior telah lenyap, beberapa tubulus bagian tengah berhubungan dengan testis serta terdapat konsentrasi dan pelipatgandaan tubulus di bagian posterior. Mekanisme eksresi ikan air tawar berbeda dengan ikan air laut. Ikan air tawar mengeksreksi ammonia dan aktif menyerap ion anorganik melalui insang serta mengeluarkan urine dalam jumlah besar. Sebaliknya pada ikan air laut mengeksresksikan sampah nitrogen berupa trimetilamin oksida (TMO), mengekresikan ion-ion lewat insang dan mengeluarkan urine sedikit. (Buku Biologi unuk SMU, Hartini Etik Widayati, Intan Pariwara, 2009)    Ikan mempunyai system ekskresi berupa ginjal dan suatu lubang pengeluaran yang disebut urogenital. Lubang urogenital ialah lubang tempat bermuaranya saluran ginjal dan saluran kelamin yang berada tepat dibelakang anus. Ginjal pada umumnya terletak antara columna vertebralis dan gas bladder. Ginjal terdiri dari dua bagian yaitu caput renalis anterior yang tersusun atas jaringan hemapoeitik, limfoid dan endokrin serta trunkus renalis posterior yang tersusun atas nefron-nefron dikelilingi jaringan limfoid interstitial. Sisi kanan dan kiri dari trunkus renalis berfusi dan membentuk lengkungan yang mengisi ruangan diantara kedua gas bladder. Di bagian posterior dari lengkungan ini trunkus renalis menipis menyesuaikan lekukan pada gas bladder. Caput renalis terpisah atas bagian kana dan kiri, terletak di anterior dari lengkungan tersebut memasuki daerah cranium. (http://zaifbio.wordpress.com/category/fisiologi-hewan/)    Sistem ekskresi ikan menurut pemaparan diatas dapat ditekankan bahwa ikan memiliki sistem ekskresi yang terdiri dari ginjal (terutama) dan suatu lubang yang disebut urogenital sebagai tempat bermuaranya saluran ginjal dan saluran kelamin yang terdapat di belakang anus. Sistem Ekskresi dan Osmoregulasi   Sistem ekskresi adalah sistem pembuangan proses metabolisme tubuh baik berupa gas, cairan, maupun padatan melalui kulit, ginjal, dan saluran pencernaan. Ginjal terletak di atas rongga perut, di luar peritonium, di bawah tulang punggung dan aorta dorsalis, sebanyak satu pasang, berwarna merah, memanjang. Ginjal memiliki fungsi untuk  menyaring sisa-sisa proses metabolisme untuk dibuang, zat-zat yang diperlukan tubuh diedarkan lagi melalui darah dan mengatur kekentalan urin yang dibuang untuk menjaga keseimbangan tekanan osmotik cairan tubuh.   Osmoregulasi adalah sistem pengaturan keseimbangan tekanan osmotik cairan tubuh (air dan darah) dengan tekanan osmotik habitat (perairan). Organ – organ pada sistem osmoregulasi terdiri dari kulit, ginjal, insang, lapisan tipis mulut. Tekanan osmotik cairan tubuh pada ikan berbeda antara ikan-ikan bertulang sejati (Teleostei) yang hidup di laut dengan yang hidup di perairan tawar, demikian juga dengan ikan-ikan bertulang rawan (Elasmobranchii) sehingga struktur dan jumlah ginjalnya juga berbeda, demikian juga dengan sistem osmoregulasinya. 1.2  Sistem Ekskresi Ikan         Sistem ekskresi ikan seperti juga pada vertebrata yang lain, yang mempunyai banyak fungsi. Diantara fungsi sistem ekskresi ikan yaitu untuk regulasi kadar air tubuh, menjaga keseimbangan garam dan mengeliminasi sisa nitrogen hasil dari metabolisme protein. Alat pengeluaran ikan terdiri dari: 1.      Insang yang digunakan untuk mengeluarkan CO2 dan H2O 2.      Kulit (kelenjar kulit) untuk mengeluarkan lendir sehingga ubuh ikan senantiasa licin untuk memudahkan bergerak dalan air. 3.      Sepasang ginjal untuk mengeluarkan urine. Pada ikan berkembang dua tipe ginjal, yaitu: Ø  Pronefros Ginjal pronefros adalah ginjal primitif. Pada ginjal ini, tubulus – tubulus bagian anterior tidak ada, beberapa tubulus bagian tengah berhubungan dengan testis serta terdapat konsentrasi dan pelipatgandaan tubulus di bagian posterior.  Meskipun terdapat perkembangan embrional sebagian besar ikan, tetapi saat dewasa tidak fungsional. Fungsi ginjal ini akan digantikan oleh ginjal mesonefros. Perkecualian pada ikan Hagfish dan Lamprey. Ø  Mesonefros Ginjal bertipe mesonefros berfungsi hampir sam dengan ginjal pronefros, perbedaan prinsip adalah kaitannya dengan sistem peredaran darah, tingkat kompleksitas, dan pada efesiensi kerja.      Ikan beradaptasi terhadap lingkungannya secara khusus. Terdapat perbedaan adaptasi antara ikan air laut dan ikan air tawar dalam proses ekskresi. Jumlah glomerulus ikan air tawar lebih banyak dan diameternya lebih besar dibandingkan dengan ikan air laut. Keduanya memiliki cara berlawanan dalam mempertahankan keseimbangan kadar garam di dalam tubuhnya. Sistem Ekskresi Ikan Air Laut      Air garam pada air laut cenderung menyebabkan tubuh ikan air laut terdehidrasi berbeda dengan kadar garam pada air tawar yang rendah menyebabkan naiknya konsentrasi dalam tubuh. Beberapa ikan laut memiliki kelenjar ekskresi garam pada bagian insang yang berperan dalam mengurangi kelebihan garam. Ginjal berfungsi untuk menyaring sesuatu yang terlarut dalam air dan darah yang hasilnya akan dikeluarkan melalui korpus renalis. Tubulus yang bergulung berperan penting dalam menjaga keseimbangan air. Hasil yang hilang pada bagian tubulus nefron, termasuk air dan yang lain diabsorbsi kembali ke dalam aliran darah.Bagian korpus renalis pada ikan air laut lebih kecil daripada ikan air tawar, sehingga cairan tubuh tidak banyak keluar karena penting untuk menjaga agar cairan tubuh tidak terlalu encer (overdilusi). Elasmobranchii tidak seperti kebanyakan air laut. Elasmobranchii memiliki korpus renalis yang besar dan mengeluarkan air relatif banyak seperti ikan air tawar.      Ikan air laut memiliki konsentrasi garam yang tinggi didalam darahnya. Ikan air laut cenderung untuk kehilangan air di dalam sel – sel tubuhnya karena proses osmosis. Untuk itu, insang ikan air laut aktif mengeluarkan garam dari tubuhnya.untuk mengatasi kehilangan air, ikan air laut meminum air yang kandungan garam tinggi akan meningkat dalam cairan tubuh. Sebaliknya, dehidrasi dicegah dengan proses osmosis dan kelebihan garam harus dihilangkan. Karena ikan air laut mengkondisikan dengan tekanan osmotik untuk mempertahankan air, volume air seni lebih sedikit dibandingkan dengan air tawar. Tubulus ginjal berfungsi sebagai penahan air. Oleh sebab itu, jumlah glomerulus ikan air laut cenderung lebih sedikit dan bentuknya lebih kecil daripada ikan air tawar. Sistem Ekskresi Ikan Air Tawar      Ikan air tawar cenderung menyerap air dari lingkungannya dengan cara osmosis. Insang ikan air tawar secara aktif memasukkan garam dari lingkungan ke dalam tubuh. Ginjal memompa kelebihan air keluar dalam bentuk air seni. Ginjal mempunyai glomerulus dalam jumlah banyak dengan diameter besar. Hal ini dimaksudkan untuk lebih dapat menahan garam – garam dalam tubuh agar tidak keluar dan sekaligus memompa air seni sebanyak – banyaknya. Ketika cairan dari badan malpighi memasuki tubulus ginjal, glukosa akan diserap kembali oleh tubulus proximalis dan garam – garam diserap kembali pada tubulus distal. Dinding tubulus ginjal bersifat impermeable atau tidak dapat ditembus oleh air. Air seni yang dihasilkan mengandung konsentrasi air yang tinggi.

     Cairan tubuh dari ikan air tawar memiliki konsentrasi ion yang lebih tinggi dibanding dengan lingkungan sekitarnya, kondisi ini disebut dengan hiperosmotik. Untuk mempertahankan gradien konsentrasi tersebut dibutuhkan sistem pembuangan dan konserbasi dari ion-ion disamping adanya proses ekskresi air yang telah difiltrasi oleh ginjal. Proses filtrasi ini dilakukan ginjal yaitu pada bagian nefron glomerulus yang terdiri dari corpus renalis dan tubulus renalis. Corpus renalis terdiri atas glomerulus-glomerulus yang diselubungi oleh capsula Bowman. Epitelia parietalis dan visceralis membentuk “Bowman’s space” yang memisahkan glomerulus dengan bagian-bagian lain dari ginjal. Glomeruli berukuran kecil dan avasculer dengan tubuli renalis yang mempunyai enam regio sitologis yang berbeda.

Page 2

Sistem Ekskresi dan Osmoregulasi pada Ikan

Dua tipe ginjal (Pronefros dan Mesonefros),

Gambar Struktur organ dalam ikan, 

Osmoregulasi pada ikan air Laut, 

Osmoregulasi pada ikan air tawar,

Pola regulasi ikan, 

Pengaruh Hormon

Sistem Ekskresi Ikan

Sistem Ekskresi adalah sistem pembuangan proses metabolisme tubuh (berupa gas, cairan, dan padatan melalui kulit, ginjal, dan saluran pencernaan).  Sistem eksresi ikan seperti juga pada vertebrata lain, yang mempunyai banyak fungsi antara lain untuk regulasi kadar air tubuh, menjaga keseimbangan garam dan mengeliminasi sisa nitrogen hasil dari metabolisme protein.

Alat pengeluaran ikan terdiri dari:

• Insang yang mengeluarkan CO2 dan H2O
• Kulit ; kelenjar kulitnya mengeluarkan lendir sehingga tubuhnya licin untuk memudahkan gerak di dalam air.
• Sepasang ginjal (sebagian besar) yang mengeluarkan urine.

Berkembang dua tipe ginjal pada ikan, yaitu;

Ginjal pronefros adalah yang paling primitif, meski terdapat pada perkembangan
embrional sebagian besar ikan, tetapi saat dewasa tidak fungsional, fungsinya akan
digantikan oleh mesonephros. Perkecualian pada ikan‘hagfish’(Myxine) dan lamprey.

Ginjal ikan bertipe mesonefros, berfungsi seperti opistonefros pada embrio emniota.

Keduanya mirip, perbedaan prinsip adalah kaitannya dengan sistem peredaran darah, tingkat

kompleksitas, dan pada efisiensinya. Jumlah glomerulus ikan air tawar lebih banyak dan diameternya lebih besar dibandingkan dengan ikan laut.

Ikan beradaptasi terhadap lingkungannya dengan cara khusus. Terdapat perbedaan adaptasi antara ikan air laut dan ikan air tawar dalam proses eksresi. Keduanya memiliki cara yang berlawanan dalam mempertahankan keseimbangan kadar garam di dalam tubuhnya.

Air garam cenderung menyebabkan tubuh terdehidrasi, sedangkan pada kadar garam rendah dapat menyebabkan naiknya konsentrasi garam tubuh. Ginjal ikan harus berperan besar untuk menjaga keseimbangan garam tubuh. Beberapa ikan laut memiliki kelenjar eksresi garam pada insang, yang berperan dalam mengeliminasi kelebihan garam. Ginjal berfungsi untuk menyaring sesuatu yang terlarut dalam air darah dan hasilnya akan dikeluarkan lewat korpus renalis. Tubulus yang bergulung berperan penting dalam menjaga keseimbangan air. Hasil yang hilang pada bagian tubulus nefron, termasuk air dan yang lain, diabsorpsi lagi ke dalam aliran darah. Korpus renalis lebih besar pada ikan air tawar daripada ikan air laut, sehingga cairan tubuh tidak banyak keluar karena penting untuk menjaga over dilusi (agar cairan tubuh tidak terlalu encer). Elasmobranchii, tidak seperti kebanyakan ikan air laut, memiliki korpus renalis yang besar dan mengeluarkan air relatif banyak, seperti pada ikan air tawar. Bangunan seperti kantung kemih pada beberapa jenis ikan hanya untuk penampung urine sementara, dan umumnya hanya berupa perluasan dari bagian akhir duktus ekskretori.

Schematic drawing of inner anatomy of a teleost fish : 1 liver, 2 stomach, 3 intestine, 4 heart, 5 swim bladder, 6 kidney, 7 testicle, 8 ureter, 9 efferent duct, 10 urinary bladder, 11 gills

Gambar srtuktur organ dalam ikan :

1. Hati
2. Perut
3. Usus
4. Jantung
5. Berenang kandung kemih
6. Ginjal
7. Buah pelir
8. Saluran kencing
9. Duktus eferen
10. Kandung kemih
11. Insang

OSMOREGULASI Ikan

Sistem Osmoregulasi adalah sistem pengaturan keseimbangan tekanan osmotik cairan tubuh (air dan darah) dengan tekanan osmotik habitat (perairan). Pengaturan tekanan osmotik cairan tubuh yang layak bagi kehidupan ikan, sehingga proses- proses fisiologis tubuhnya berfungsi normal. Osmosa yaitu upaya hewan air untuk mengkontrol keseimbangan air dan ion antara tubuh dan lingkungannya.

Tekanan osmotik (π) adalah tekanan yang diberikan pada larutan yang dapat menghentikan perpindahan molekul-molekul pelarut ke dalam larutan melalui membran semi permeabel (proses osmosis).

Osmoregulasi penting dilakukan terutama oleh organisme air, karena:

1. Harus ada keseimbangan antara substansi tubuh dan lingkungan.
2. Membram sel yang permeable mrpkn tempat lewatnya beberapa substansi yang bergerak cepat.
3. Adanya perbedaan tekanan osmose antara cairan tubuh dan lingkungan.

Tidak ada organisme yang hidup di air tawar tidak melakukan osmoregulasi. Sedangkan pada ikan air laut, beberapa diantaranya hanya melakukan sedikit upaya untuk mengontrol tekanan osmose dalam tubuhnya.

Semakin jauh perbedaan tekanan osmose antara tubuh dan lingkungan, semakin banyak energi metabolisme yang dibutuhkan untuk melakukan osmoregulasi sebagai upaya adaptasi, namun tetap ada batas toleransi.

Osmoregulasi dilakukan dengan berbagai cara melalui:

• Ginjal
• Kulit
• Membran mulut
• insang
• ususOrgan-organ ini melakukan fungsi adaptasi di bawah kontrol hormon osmoregulasi, terutama hormon-hormon yang diekresi oleh pituitari, ginjal dan urofisis.

Osmoregulasi pada ikan air tawar

Ikan air tawar cenderung untuk menyerap air dari lingkungannya dengan cara osmosis. Insang ikan air tawar secara aktif memasukkan garam dari lingkungan ke dalam tubuh. Ginjal akan memompa keluar kelebihan air sebagai air seni.

Ginjal mempunyai glomeruli dalam jumlah banyak dengan diameter besar. Ini dimaksudkan untuk lebih dapat menahan garam-garam tubuh agar tidak keluar dan sekaligus memompa air seni sebanyak-banyaknya.

Ketika cairan dari badan malpighi memasuki tubuli ginjal, glukosa akan diserap kembali pada tubuli proximallis dan garam-garam diserap kembali pada tubuli distal. Dinding tubuli ginjal bersifat impermiable (kedap air, tidak dapat ditembus) terhadap air.

Osmoregulasi pada ikan air Laut

Urine yang dihasilkan mengandung konsentrasi air yang tinggi. Ikan air laut memiliki konsentrasi garam yang tinggi di dalam darahnya. Ikan air laut cenderung untuk kehilangan air di dalam sel-sel tubuhnya karena proses osmosis. Untuk itu, insang ikan air laut aktif mengeluarkan garam dari tubuhnya.

Untuk mengatasi kehilangan air, ikan ‘minum’air laut sebanyak-banyaknya. Dengan demikian berarti pula kandungan garam akan meningkat dalam cairan tubuh. Padahal dehidrasi dicegah dengan proses ini dan kelebihan garam harus dihilangkan. Karena ikan laut dipaksa oleh kondisi osmotik untuk mempertahankan air, volume air seni lebih sedikit dibandingkan dengan ikan air tawar.

Tubuli ginjal mampu berfungsi sebagai penahan air. Jumlah glomeruli ikan laut cenderung lebih sedikit dan bentuknya lebih kecil daripada ikan air tawar.

Ginjal

Karakteristik ginjal pada  ikan air tawar adalah ginjalnya yang berkembang dengan baik. Ginjal ikan air tawar berukuran besar karena banyak air yang melewatinya. Ginjal teletak di atas rongga perut, di luar peritonium, di bawah tulang punggung dan aorta dorsalis, sebanyak satu pasang, berwarna merah, memanjang.

Fungsi Ginjal :
1. Menyaring sisa-sisa proses metabolisme untuk dibuang, zat-zat yang diperlukan tubuh diedarkan lagi melalui darah
2. Mengatur kekentalan urin yang dibuang untuk menjaga keseimbangan tekanan osmotik cairan tubuh

Tekanan osmotik cairan tubuh berbeda antara ikan-ikan bertulang benar (Teleostei) yang hidup di laut dengan yang hidup di perairan tawar, demikian juga dengan ikan-ikan bertulang rawan (Elasmobranchii), sehingga struktur dan jumlah ginjalnya juga berbeda, demikian juga dengan sistem osmoregulasinya.

Osmoregulasi sangat penting pada hewan air karena tubuh ikan bersifat permeabel terhadap lingkungan maupun lautan garam. Sifat fisik lingkungan yang berbeda menyebabkan ada perbedaan proses osmoregulasi antara ikan air tawar dengan ikan air laut. Urea merupakan produk metabolisme nitrogen, yang dikeluarkan dari tubuh ikan berupa urin tetapi jumlahnya sedikit. Pada ikan air tawar penyerapan urea dan TMAO berfungsi untuk mempertahankan tekanan osmotik dalam tubuh.

Ada tiga pola regulasi ikan :

1. Regulasi hipertonik atau hiperosmotik adalah pengaturan secara aktif konsentrasi cairan tubuh yang lebih tinggi dari konsentrasi media, misal: pada potadrom (ikan air tawar) Potadrom mempertahankan konsentrasi cairan tubuhnya dengan mengurangi minum dan memperbanyak urine

1. Regulasi hipotonik atau hipoosmotik adalah pengaturan secara aktif konsentrasi cairan tubuh yang lebih rendah dari konsentrasi media. misal: pada oseandrom (ikan air laut)

• Oseanodrom memperbanyak minum dan mengurangi volume urine
• Diadrom, melakukan aktivitas osmoregulasi seperti petadrom bila berada di air tawar dan seperti oseanodrom bila berada di air laut.

1. Regulasi isotonik atau isoosmotik, yaitu bila konsentrasi cairan tubuh sama dengan konsentrasi media, misalnya ikan-ikan pada daerah estuarine (ikan eurihaline)

• Ikan eurihalin, konsentrasi cairan tubuhnya hampir sama dengan lingkungannya, sehingga hanya sedikit melakukan osmoregulasi
• Ikan Elasmobransi, melakukan osmoregulasi dengan cara menahan urea sampai konsentrasi dalam darah meningkat kira-kira 5 % untuk meningkatkan total tekanan osmose darah ke tingkat yang lebih tinggi dibanding air laut.

Pengaruh Hormon terhadap Ekskresi dan Osmoregulasi :

• Ekskresi dan osmoregulasi diatur oleh kelenjar endokrin (hormon). Hormon dapat mempengaruhi ginjal dengan menaikan atau menurunkan tekanan darah yang mengubah laju penyaringan ke dalam kapsul Bowman, yang berarti pula mengubah jumlah cairan ekskresi.
• Hormon juga bisa mempengaruhi ekskresi ginjal dengan cara tertentu pada sel ginjal untuk mengubah permeabilitas dan laju penyerapan kembali terhadap substansi tertentu.
• Hormon juga mempengaruhi penyaringan ataupun penyerapan pada insang.

REFERENSI :

• http://www.scribd.com/doc/13449979/Ekskresi-Osmoregulasi-Oleh-Indra-Gumay-Yudha
• http://dianpamela.blogspot.com/2010/05/sistem-ekskresi-dan-osmoregulasi.html
• Bahan Kuliah Semester 1 Biologi Perairan