Search This Blog

Monday, August 19, 2019

Fisiologi Serangga (Entomologi)



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.



II. SISTEM PENCERNAAN
a)         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.
b)         Stuktur Umum
Saluran pencernaan pada serangga dibagi menjadi tiga bagian utama yaitu: saluran pencernaan depan (Stomodeum), saluran pencernaan tengah (Mesenteron), 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 bagian-bagian utama ini terbagi menjadi bagian lain dengan berbagai fungsi yaitu faring, esofagus, crop 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. Serangga dapat dikelompokkan menjadi beberapa kelompok yaitu: Fitophagus, yaitu serangga pemakan tumbuhan, segala sesuatu yang berasal atau dihasilkan oleh tumbuhan. Zoophagus, yaitu serangga pemakan hewan lain baik vertebrata maupun invertebrata. Serangga yang bersifat predator dan parasit termasuk ke dalam kelompok ini. Saprophagus, yaitu serangga pemakan materi organik atau organisme lain yang telah mati. Omnivorus, yaitu serangga pemakan hewan maupun tumbuhan.
c)         Saluran Pencernaan Depan
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 otot-otot yang memanjang (longitudinal), otot-otot melingkar (circular), sel-sel ephitelium yang pipih, sel-sel yang bersifat impermeable. 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.
d)       Saluran Pencernaan Tengah
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 otot longitudinal, otot melingkar, sel-sel epityelium yang berbentuk kolumnar, sel-sel regeneratif (penghasil enzim) dan 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.
e)         Saluran Pencernaan Belakang
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 otot melingkar, otot longitudinal, sel-sel epitel tipis yang berbentuk kubus, 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 hemolimfa 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 feces.  






Gambar: Saluran pencernaan serangga
Terdapat beberapa jenis kelenjer yang dapat beradsosiasi dengan sistem pencernaan diantaranya adalah kelenjer mandibel, kelenjar maksila, kelenjar faring dan kelenjar labium.
a)        Pencernaan Dan Penyerapan
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 berikatan 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 air 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 memakan 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 suhu 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 floem 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 kembali dari air seni pada usus bagian belakang ini. 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 tanpa 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.
III. SISTEM PEREDARAN DARAH          
Sistem sirkulatori pada serangga terdiri dari jantung yang hanya merupakan pembuluh dorsal dengan pergerakan peristaltik untuk memompa darah atau haemolymph. Haemolymph pada nympha dan imago mempunyai proporsi kurang dari 20% berat tubuh sedangkan pada larvae berbadan lunak, proporsi haemolymp lebih besar yaitu 20 – 24% berat tubuh dan berfungsi juga sebagai skeleton hidrostatik. Haemolymph yang terdiri dari larutan berair, ion-ion anorganik, lipid, gula (trehalose), asam amino, protein, asam organic dan sel-sel darah berfungsi untuk pertukaran zat antar jaringan, mengangkut hormon dan nutrien dari usus ke jaringan dan barang buangan dari jaringan ke organ ekskretori. Perubahan pada tekanan haemolymph akan diteruskan ke tracheae dan menyebabkan ventilasi dan pada saat moulting, tekanan haemolymph menyebabkan pecahnya kutikula lama dan mengembangnya kutikula baru. Oleh karena komponen utamanya adalah air maka haemolymph berfungsi juga sebagai tempat cadangan air dan denga kapasitas panas yang tinggi dan dengan sirkulasi, haemolymph berfungsi untuk pengaturan suhu tubuh (thermoregulation).
Kandungan yang tinggi asam-asam amino dan phosphat organik adalah ciri khas haemolymph serangga yang mungking berhubungan dengan perlindungan terhadap suhu dingin. Semua sel darah (haemocytes) serangga berinti dan berfungsi untuk phagocytosis yaitu menelan partikel dan metabolit, parasit, material asing, dan pembekuan darah serta penyimpanan dan distribusi nutrien.




Gambar: organ peredaran darah pada serangga



IV. SISTEM GERAK SERANGGA

a)      Otot dan pergerakan
Keberhasilan serangga dalam survivalnya terutama berkaitan dengan kemampuannya untuk mengindera, menafsirkan dan bergerak dalam lingkungannya. Sekitar tujuh puluh persen dari spesies di dalam biosfer adalah serangga yang tersebar di berbagai lingkungan. Kemampuan terbang serangga yang diperkirakan berkembang sejak paling sedikit 300 juta tahun yang lalu merupakan inovasi dalam kemampuan pergerakan. Selain pergerakan terestrial dan akuatik yang berkembang dengan baik. Kekuatan untuk pergerakan berasal dari otot, yang bekerja dengan bertumpu pada sistem skeleton baik berupa eksoskeleton yang kokoh maupun skeleton hidrostatik.
1.                       Otot
Tidak seperti vertebrata dan invertebrata non-serangga yang mempunyai baik otot lurik (striated) maupun otot polos (smooth), serangga hanya mempunyai otot lurik yang masing-masing serabutnya terdiri dari dari beberapa sel dengan:
- suatu plasma membran bersama
- sarcolemma: lapisan luar. Sarcolemma mempunyai lekukan ke dalam
(invaginasi), di mana tracheole yang mencatu oksigen berhubungan dengan serabut otot.
-  contractile myofibrils: tersusun sepanjang serabut otot dalam lembaran yang terdiri dari silinder-silinder.
2.                       Perlekaan otot
Pada vertebrata, otot-otot bertumpu pada skeleton internal, tetapi sebaliknya pada serangga otot-otot melekat dan bertumpu pada permukaan dalam dari skeleton luar. Otot bersambung dengan adanya tonofibrillae. Skeleton luar tonofibrillae merupakan serabut-serabut penghubung yang halus berfungsi untuk:
- menghubungkan ujung otot ke lapisan epidermal.
- Terbuang bersama kutikula lama pada setiap moulting sehingga harus ada pembentukan tonofibrilae baru kembali.
-  Pada tempat perlekatan, tonofibrillae melintas epidermis dari otot ke kutikula. Kadang-kadang, perlekatan ini diperkuat dengan tonjolan multiselular yang disebut apodeme dan apabila struktur ini berbentuk memanjang disebut apophysis.
3.                       Pergerakan Serangga
Larvae dengan tubuh lunak bergerak dengan cara merayap. Pergerakan ini dimungkinkan karena adanya skeleton hidrostatik untuk perlekatan otot. Otot turgor berkontraksi dan relaksasi secara berurutan dari kepala ke ekor sehingga membentuk gelombang. Tumpuan pada substrat terjadi karena adanya kait mulut (mouth hook, misalnya pada larva diptera) dan kaki lengket (adhesive foot). Beberapa serangga air bergerak dengan menggeliat seperti ular. Sedangkan pada larvae yang mempunyai kaki-kaki dada (thoracic legs), gelombang kontraksi dan relaksasi dari otot-otot turgor dari posterior ke anterior menyebabkan terangkatnya kaki dari substrat secara berurutan dan menyebabkan gerakan maju.
Pada serangga dengan eksoskeleton luar yang kokoh bergerak dengan cara berjalan atau berlari, pergerakan diperoleh dari kontraksi dan relaksasi dari pasangan otot-otot antogonistik dan agonistic yang melekat pada kutikula. Pergerakan dengan jalan atau berlari menggunakan enam kaki dada. Dibanding crustacea dan myriapoda, serangga mempunyai lebih sedikit kaki yang terletak lebih ke ventral dan berdekatan satu sama lain pada dada memungkinkan konsentrasi otot-otot pergerakan baik untuk berjalan maupun terbang. Hal ini menghasilkan pergerakan yang lebih efisien dan lebih mudah terkontrol. Ketika serangga berjalan, pergantian pertumpuan tripod dari kaki depan dan kaki belakang pada satu sisi dan kaki tengah pada sisi yang lain mendorong ke belakang sedangkan kaki-kaki yang lain diangkat ke depan sehingga menghasilkan gerakan maju. Dengan tripod, pergerakan menjadi stabil karena titik berat tubuh berada di antara tiga kaki.Tungkai Cursorial berfungsi untuk berlari yang dicirikan dengan ruas-ruas tungkai yang ramping. Contohnya tungkai kecoak, kumbang.


Meloncat
Gerakan meloncat dimungkinkan karena adanya kaki belakang yang termodifikasi (femur belakang yang membesar, misalnya pada orthoptera dan kutu) dengan otot-otot yang besar di mana kontraksi secara perlahan menghasilkan energi yang tersimpan dengan salah satu cara berikut yaitu distorsi dari sendi femoro-tibial, sklerotisasi berbentuk pegas (spring-like sclerotization, misalnya perpanjangan jaringan pengikat pada metatibia) dan  tekanan pada elastic resilin pad pada coxa. Tungkai Saltatorial berfungsi untuk meloncat yang dicirikan dengan pembesaran femur bagian belakang. Misalnya pada tungkai belalang dan jangkrik.

dayung
Gerakan mendayung pada lapisan permukaan air dimungkinkan karena adanya tegangan permukaan air dan pada telapak kaki serangga terdapat kutikula atau rambut-rambut yang bersifat menolak air. Tungkai Natatorial berfungsi untuk berenang yang dicirikan bentuk tungkai yang pipih serta adanya “rambut-rambut renang” yang panjang. Misalnya tungkai kumbang air, kepinding kapal.




Gambar: Tungkai Natatorial


·      Terbang
Kemampuan terbang memungkinkan serangga untuk mempunyai mobilitas lebih tinggi yang membantu dalam memperoleh pakan, pasangan kawin, penyebaran dan mengeksploitasi lingkungannya. Kemampuan terbang hanya dimiliki oleh serangga dewasa. Terbang berarti harus melawan dua gaya yaitu gravitasi dan gesekan dengan udara. Penerbangan bisa dilakukan secara aktif menggerakkan otot-otot terbang atau secara pasif atau melayang relatif terhadap angin. Naik dan turun dalam gerakan melayang dilakukan dengan mengatur sudut sisi depan sayap yaitu antara 30° dan 50°. Kemampuan manuver serangga ini lebih baik dari pada pesawat terbang yang hanya kurang dari 20°. Frekuensi pergerakan sayap berbeda dari spesies ke spesies, misalnya pada kupu-kupu 5 Hz (5 kali/detik) sedangkan pada lebah 10 Hz. Untuk berbelok, serangga merubah amplitudo gerakan pada salah satu sisi sayap.

Ditinjau dari hubungannya dengan sayap, otot terbang ada dua macam yaitu otot langsung dan otot tidak langsung. Otot langsung mempunyai perlekatan dengan sayap dan bekerja secara langsung menggerakkan sayap. Otot tidak langsung melekat pada dinding thorax bagian dalam dan kontraksinya menyebabkan perubahan bentuk dada dan secara tidak langsung menggerakkan sayap.

V. SISTEM SARAF PADA SERANGGA

Jaringan saraf dapat dibagi ke dalam saraf pusat dan saraf tepi. Saraf pusat terdiri dari sepasang rantai saraf rantai yang terdapat di sepanjang tubuh bagian ventral. Sistem saraf serangga berupa sistem saraf tangga tali berjumlah sepasang yang berada di sepanjang sisi ventral tubuhnya. Sistem saraf yang terdiri dari serangkaian ganglia, dihubungkan dengan tali saraf ventral terdiri dari dua paralel connectives  sepanjang perut. Biasanya, setiap segmen tubuh memiliki satu ganglion pada setiap sisi, meskipun beberapa ganglia yang melebur untuk membentuk otak dan ganglia besar lainnya. Segmen kepala berisi otak, juga dikenal sebagai ganglion supraesophageal. Dalam sistem saraf serangga, otak anatomis dibagi ke dalam protocerebrum yang mencakup mata majemuk dan oselli, deutocerebrum yang mencakup antenna, dan tritocerebrum yang mencakup labrum dan usus depan. Segera di belakang otak adalah subesophageal ganglion, yang terdiri dari tiga pasang ganglia menyatu. Ini mengendalikan mulut, kelenjar ludah dan otot-otot tertentu.
 Pada berbagai tempat di segmen tubuh, ada pembesaran saraf tangga tali yang disebut ganglia .Ganglia berfungsi sebagai pusat refleks dan pengendalian berbagai kegiatan.Ganglia bagian anterior yang lebih besar berfungsi sebagai otak.
Pada belalang terlihat susunan saraf tangga tali dari simpul saraf yang disebut ganglia (jamak dari ganglion). Ganglion merupakan pusat peogolah rangsang.
Ada 3 macam ganglion :
  • Ganglion kepala, menerima urat saraf yang berasal dari mata dan antena.
  • Ganglion di bawah kerongkongan, mengkoordinasi aktivitas sensoris dan motoris rahang bawah (mandibula), rahang atas (maksila), dan bibir bawah (labium).
  • Ganglion ruas-ruas badan berupa serabut-serabut saraf yang menuju ruas-ruas dada, perut, dan alat-alat tubuh yang berdekatan.
(1)                                                  
Ganglion bawah kerongkongan dan ganglion ruas-ruas badan terletak dibawah saluran pencernaan. Pada serangga terdapat 2 benang saraf yang membentang sejajar sepanjang tubuhnya dan menghubungkan ganglion satu dengan ganglion yang lain.

Sedangkan sel saraf tepi terdiri dari 3 macam sel saraf, yaitu :
sel saraf indera: membawa impuls dari salat indera.
sel perantara (internuncial): mrmbawa impuls antara sel saraf.
sel saraf motor: membawa impuls dari pusat integrasi ke otot.
Ada 3 macam susunan, yaitu
1.        Monopolar
2.        Bipolar
3.        Multipolar




Susunan di atas disebut sebagai "neuron bipolar", sedang bentuk lainnya adalah "monopolar Neuron" seperti yang dijumpai pada SSP.
Neuron bipolar dengan demikian lebih banyak dipergunakan untuk menerima dan meneruskan rangsang, sementara yang monopolar dipergunakan untuk memproses rangsang dan selanjutnya diantisipasi sesuai dengan jenis rangsang.


Organ Peraba, Syaraf, dan Integrasinya
Organ peraba dibagi atas photoreceptor, chemoreceptor dan mechanoreceptor. Organ yang terlihat dalam photoreceptor adalah mata dan mata serangga terbagi dalam dua bentuk, yaitu mata majemuk dan mata sederhana pada chemoreceptor, syaraf pengecap dan syaraf pembau bekerja untuk menghasilkan impuls. Bentuk mechanoreceptor dapat berupa trichoid, campaniform atau placoid. Receptor lain yang juga berperan dalam kehidupan serangga adalah hygroreceptor dan geomagneticreceptor. Siatem syaraf serangga terbagi menjadi sistem syaraf pusat dan sistem syaraf visceral. Sistem syaraf pusat dibagi lagi menjadi supraesophaged ganglion dan subesophageal ganglion. Komponen utama dari sistem syaraf visceral adalah stomodeal nervous system. Unit dasar dari sistem geuron motor, dan interneuron. Acetylcholine adalah transmiter kimia yang penting dalam membawa impuls melewati synapse.


Gambar. Diagram sederhana aliran impuls dalam sistem saraf serangga
VI. SISTEM REPRODUKSI SERANGGA
Reproduksi serangga terjadi secara internal. Dalam proses menuju kedewasaannya dikenal ada pergantian bentuk yang disebut metamorfosis. Insecta kadang-kadang mengalami partenogenesis maupun paedogenesis. Partenogenesis ialah perkembangan embrio tanpa dibuahi oleh spermatozoid, misalnya lebah. Sedangkan paedogenesis ialah partenogenesis yang berlangsung di tubuh larva, misalnya Diptera.Dalam perkembangan menuju dewasa, Insecta mengalami perubahan bentuk luar dan dalam dari fase telur ke tingkat dewasa yang disebut metamorfosis. Fertislisasinya internal, artinya pembuahan sel telur pleh spermatozoid berlangsung di dalam tubuh induk betina.



Organ Perkembangbiakan Betina
Ovarium terdiri dari beberapa tabung ovariol, yang pada bagian ujungnya menggulunh dan diselaputi oleh jaringan ikat sehingga tampak dari luar sebagai bulatan. Lalat tsetse hanya mempunyai satu ovariol, sedangkan rayap mempunyai 2000 buah ovariol. Bagian-bagian ovariol adalah sebagai berikut:
1.        Filamen terminal: jaringan ikat yang meletakkan ovariol ke dinding tubuh.
2.        Germarium: sekumpulan sel uang belum terdeferensiasi. Sel ini tumbuh menjadi bakal sel telur atau oogonium dan sel pembantu (nurse cell).
3.        Vitelarium : bagian terbesar ovariol, berisi suatu urutan oosit (bakal telur). Tiap oosit dibungkus oleh satu lapis epitelium yang disebut lapisan folikel. Makin ke bawah, perkembangan telur makin lanjut.
4.        Tangkai ovariol: suatu saluran pendek yang kemudian bergabung dengan pasangannya menjadi satu saluran telur yang disebut oviduct.
 Berdasarkan susunan sel pembantu pada sel telur, ovariol dapat dibagi ke dalam beberapa   golongan:
1.        Panoistik: ovariol tidak mempunyai sel pembantu, sel telur diberi makan secara langsung oleh sel folikel.
2.        Meroistik : ovariol mempunyai sel pembantu yang juga turut memberi makan sel telur. Ovariol jenis ini masih di bagi lagi dalam:
Politrofik : Tiap oosit mempunyai beberapa sel pembantu dan kedua kumpulan sel ini dibungkus oleh sel folikel sehingga merupakan suatu kesatuan.
Teletrofik : sel pembantu tidak terdapat pada tiap telur, tetapi terkumpul pada bagian ujung ovariol.
Tiap oosit dihubungkan oleh saluran-saluran dengan kumpulan sel pembantu ini.
Pelengkap organ reproduksi betina
Reseptakulum seminis, disebut juga spermateka, suatu tempat untuk menyimpan sperma. Dengan adanya bagian ini, sperma dapat disimpan untuk beberapa lama antara waktu kawin dan waktu telur dibuahi.
Bursa kopulatrik, juga merupakan suatu tempat penyimpanan sperma. sperma disimpan di sini dulu sebelum dipindahkan ke resepatakulum seminalais.
Kelenjar pelenhkap, satu atau dua pasang, disebut juga kelenjar ‘colleterial’ yang dapat mengeluarkan bahan koriol (pembungkus telur)
Organ Perkembangbiakan Jantan
Testes yang merupakan organ perkembangbiakan pada serangga jantan, terdiri dari beberapa tabung. tabung ini tidak panjang dan tidak tergulung seperti ovariol. Tiap tabung atau folikel dapat dibagi ke dalam beberapa bagian menurut tingkat pertumbuhan sel kalamin, yaitu:
1.        Germarium: merupakan daerah terujung yang mengandyng sel spermatogonium, yaitu sel yang belum terdeferensiasi.
2.        Daerah spermatosit: Tiap spermatogonium setelah berpindah dari germarium dibungkus oleh selapis sel somatik dan berbelah berulang-ulang. Dengan ii terbentukslah siste yang di dalamnya mengandung sel spermatosit yang berjumlah sekitar 100. kesemuanya berasal dari satu sel spermatogonium.
3.        Daerah pemasakan dan reduksi.Tiap spermartosit membagi menjadi 2 spermatid dan kemudian 4.  Pembelahan pertama merupakan merupakan pembelahan reduksi dengan jumlah kromosom dibagi 2.
4.        Daerah perubahan. spermatid yang bulat berubah menjadi bulat dan berekor. Sekarang sel kelamin ini dinamakan spermatozoa. sel inikemudian memecah dinding sista dan keluar .
5.        Vasa deferensia. sepasang saluran yang kemudian bersatu menjadi satu saluran yang disebut saluran ejakulatori.
Alat pembantu dapat berupa pertumbuhan semacam penis yang disebut aedeagus dan klasper atau alat penjepit. Terdapat juga kelenjar pembantu yang bermuara di pangkal saluran ejakulatori.
Reproduksi secara internal. Dalam proses menuju kedewasaannya dikenal ada pergantian bentuk yang disebut metamorfosis
Ada tiga bentuk metamorfosis pada serangga yaitu :.
a)        Ametabola, tidak ada pergantian bentuk dan hanya dapat dilihat pertambahan besar ukuran saja. Misalnya Colembola, Thysanura dan Lepisma.
b)        Hemimetabola (metamorfosis tidak sempurna), fase dimulai dari telur - larva (nimfa) – dewasa (imago). Tanpa fase pupa. Misalnya Orthoptera, Hemiptera dan Odonata.
c) Holometabola (metamorfosis sempurna), dimulai dari fase telur – larva – pupa - imago. Misalnya: Coleoptera, Diptera, Hymenoptera, dan  Lepidoptera.

VII. SISTEM RESPIRASI SERANGGA
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.Corong hawa (trakea) adalah alat pernapasan yang dimiliki oleh serangga dan arthropoda lainnya. Pembuluh trakea bermuara pada lubang kecil yang ada di kerangka luar (eksoskeleton) yang disebut spirakel. Spirakel berbentuk pembuluh silindris yang berlapis zat kitin, dan terletak berpasangan pada setiap segmen tubuh. Spirakel mempunyai katup yang dikontrol oleh otot sehingga membuka dan menutupnya spirakel terjadi secara teratur. Pada umumnya spirakel terbuka selama serangga terbang, dan tertutup saat serangga beristirahat.

Oksigen dari luar masuk lewat spirakel. Kemudian udara dari spirakel menuju pembuluh pembuluh trakea dan selanjutnya pembuluh trakea bercabang 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 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.

VIII. SISTEM EKSKRESI SERANGGA
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.























Men

No comments:

Post a Comment