TERMOREGULASI POIKILOTERM:
PENGARUH SUHU LINGKUNGAN TERHADAP LAJU METABOLISME
Nilna Milchatina *, Harnizar, Hasna Dila Sari, Indah Octaviara, Farianita M. Program Studi Biologi Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Islam Negeri Syarif
Hidayatullah Jakarta
*corresponding author: nilnamilchatina123@gmail.com Abstrak
Thermoregulasi adalah proses pengaturan suhu tubuh. Panas tubuh adalah merupakan hasil akhir dari proses oksidasi didalam tubuh. Tujuan dari praktikum termoregulasi poikiloterm adalah mengamati pengaruh suhu lingkungan terhadap aktifitas jantung katak (Bufo sp) dan untuk mengamati gerakan operculum ikan mas (Cyprinus
carpio). Seekor katak ditelentangkan dan diikat pada kayu berbentuk huruf "Y". Suhu tubuhnya diukur dengan dimasukkannya termometer ke dalam esofagus selama 5 menit. Katak dimasukkan ke dalam air bersuhu ruang selama 5 menit. Termometer tetap dipasang dan dibaca suhunya. Perlu diperhatikan bahwa suhu harus konstan. Bagian dada katak diraba dengan ujung jari hingga terasa denyut jantungnya. Denyut jantung katak dihitung dalam satu menit. Percobaan ini dengan melakukan pengukuran suhu tubuh menggunakan termometer klinis yang sebelumnya telah disterilkan dengan alkohol 70%. Pengukuran suhu tubuh dilakukan sebanyak tiga kali. Air yang digunakan adalah dengan suhu ruang, suhu 40 o C dan suhu 20 oC. Laju respirasi ikan dihitung dalam periode satu
menit dengan tiga kali pengulangan. Air dipanaskan hingga mencapai suhu 10 derajat celsius lebih tinggi dari suhu awal. Setiap perubahan suhu lingkungan mempengaruhi suhu dari katak dan ikan tersebut. Semakin tinggi suhu lingkungan semakin cepat detak jantung dari katak dan semakin cepat laju respirasi yang dilakukan oleh ikan. Kata kunci: Thermoregulasi, poikiloterm, suhu
PENDAHULUAN
Keberhasilan suatu organisme untuk bertahan hidup dan bereproduksi mencerminkan keseluruhan toleransinya terhadap seluruh kumpulan variabel lingkungan ang dihadapi organisme tersebut ( Campbell. 2004; 288 ). Artinya bahwa seyiap organisme harus mampu menyesuaikan diri terhadap lingkungannya. Adaptasi tersebut berupa respon morfologi, fisiologis dan tingkah laku. Pada lingkungan perairan, faktor fisik, kimiawi dan biologis
berperan dalam pengaturan homeostatis yang diperlukan bagi pertumbuhan dan reproduksi biota perairan.
sesuai dengan kebutuhan pada proses biologis tersebut. Pada suhu 0oC, proses
biologis itu akan terhambat bahkan bias berhenti sama sekali. Bila suhu tubuh naik, maka proses oksidasi akan naik sampai mencapai keadaan maksimum pada suhu optimal (Sumanto.1996:126).
Suhu merupakan faktor penting dalam ekosistem perairan Kenaikan air dapat akan menimbulkan kehidupan ikan dan hewan air lainnya terganggu. Menurut (Pramudiyanti.2009) Air memiliki beberapa sifat termal yang unik, sehingga perubahan suhu dalam air berjalan lebih lambat dari pada udara. Selanjutnya Soetjipta menambahkan bahwa walaupun suhu kurang mudah berubah di dalam air dari pada di udara, namun suhu merupakan faktor pembatas utama, oleh karena itu, makhluk akuatik sering memiliki toleransi yang sempit.
Ikan merupakan hewan ektotermik yang berarti tidak menghasilkan panas tubuh, sehingga suhu tubuhnya tergantung atau menyesuaikan suhu lingkungan sekelilingnya .Sebagai hewan air, ikan memiliki beberapa mekanisme fisiologis yang tidak dimiliki olehhewan darat. mencapai 2900C, sedangkan jenis lain dapat
hidup pada suhu air yang sangat dingin, mengalami kenaikan kecepatan respirasi. Hal tersebut dapat diamati dari perubahan gerakan operculum respirasi. Kisaran
dihitung dalam satu menit dan dicatat hasilnya. Dilakukan berulang selama tiga kali. Es batu ditambahkan bila suhu air meningkat. Setelah selesai, katak diangkat dari baki. Katak dimasukkan ke dalam air panas yang bersuhu 40 derajat celsius selama 5 menit dan dibaca suhu tubuhnya. Denyut jantung katak dihitung dalam waktu satu menit dan dicatat hasilnya. Dilakukan sebanyak tiga kali. Hasil pengamatan dicatat. Perlakuan pada ikan diawali dengan air diambil dalam gelas kaca, suhu air pada suhu ruang dicatat dan ikan dimasukkan ke dalam gelas kaca tersebut.
Laju respirasi ikan dihitung dalam periode satu menit dengan tiga kali pengulangan. Air dipanaskan hingga mencapai suhu 10 derajat celsius lebih tinggi dari suhu awal. Sebelumnya, ikan harus
bawah suhu air pada suhu ruang. Percobaan dilakukan seperti langkah sebelumnya. Perlu diperhatikan bahwa perhitungan diulangi jika jumlah bukaan operkulum tidak berada pada rentang +- 10 persen rata-rata. Nilai Q10 dihitung dari setiap kenaikan suhu dengan rumus.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Berdasarkan Tabel 1 dapat diketahui mengenai termoregulasi terhadap denyut jantung hewan poikiloterm yaitu Bufo sp.
Tabel 1. Pengaruh Suhu Air terhadap Suhu katak
Tabel 2. Pengaruh Suhu Air Terhadap Denyut Jantung ini dikarenakan suhu tubuh katak mengikuti suhu lingkungan yang rendah, akibatnya suhu tubuh katak sangat rendah sehingga tidak bisa mendeteksi suhu tersebut. Perubahan tidak hanya ditunjukan oleh suhu tubuh namun detak jantung katak juga semakin melambat yang dapat dilihat pada tabel 2 yaitu 29/menit detak jantung. Menurut Erliyanto (2008), Frekuensi atau irama kerja jantung dibagi dalam 3 kondisi, yaitu takikardia berarti denyut jantung yang cepat lebih dari 100 kali/menit, bradikardia berarti denyut jantung yang lambat kurang dari 60 kali/menit dan normal berarti denyut jantung diantara 60 – 100 kali/menit. Maka
denyut jantung mengalami penurunan dari denyut jantung normal yang dimiliki katak yaitu 6.-100 kali/menit. Hal ini sesuai dengan teori Guyton dan Hall (2007) yang mengatakan bahwa penurunan suhu sangat menurunkan frekuensi denyut jantung, sehingga turun sampai serendah beberapa denyut per menit.
Setelah dilalukan percobaan pada suhu 20°C kemudian katak diberi perlakuan pada suhu 30°C. Suhu katak diukur kembali menggunakan termometer yang diletakan dibagian cavita orris, suhu tubuh katak mengalami perubahan menjadi 30°C. Perubahan suhu tubuh katak tersebut menyesuaikan dengan suhu lingkungan yaitu 30°C. Seiring dengan penyesuaian suhu tubuh katak dengan suhu lingkungan, detak jantuk katak semakin cepat dari detak jantung sebelumnya yaitu 49/menit denyut jantung.
Kemudian katak dilakukan percobaan pada suhu 40°C, perubahan suhu tubuh katak menjadi 35°C. Hal tersebut juga mengalami penyesuaian dengan suhu lingkungannya. Selain suhu tubuh yang diukur dengan termometer, denyut jantung katak juga mengalami peningkatan detak jantung sebesar 77/menit. Hal ini terjadi karena katak termasuk kedalam kelas
amphibi. Hewan amfibi merupakan hewan poikiloterm. Suhu tubuh hewan poikiloterm ditentukan oleh keseimbangannya dengan kondisi suhu lingkungannya dan bisa berubah-ubah seperti berubahnya kondisi lingkungan. Hewan ini mampu mengatur suhu tubuhnya sehingga mendekati suhu lingkungan yang memanfaatkan input radiasi sumber panas yang ada disekitarnya sehingga suhu tubuh diatas suhu lingkungan. Pengaturan penyesuaian suhu dikordinir melalui kulit dan organ-organ respiratory. Hal ini juga dikarenakan katak belum memiliki centrum pengatur suhu sehingga tidak bisa mempertahankan suhu tubuhnya agar tetap stabil. Demikian halnya pada suhu lingkungan yang panas (Kay, 1998)
bahwa bila suhu meningkat, maka laju metabolisme ikan akan meningkat sehingga gerakan membuka dan menutupnya mulut ikan akan lebih cepat dari pada suhu awal kamar (27°C) yaitu sebanyak 116 kali , serta sebaliknya jika suhu menurun maka semakin jarang pula ikan itu membuka serta menutup mulutnya sebanyak 74 kali pada suhu 17°C
Hubungan antara peningkatan serta penurunan temperatur dengan laju metabolisme menurut ranking biasanya 2-3 kali lebih cepat pada setiap peningkatan
suhu 10°, sedangkan kelarutan O₂ di
lingkungannya menurun dengan
meningkatnya temperature. Pada peristiwa temperature dibawah suhu kamar maka tingkat frekuensi membuka dan menutupnya mulut akan semakin lambat dari pada suhu kamar. Dengan adanya penurunan temperature, maka terjadi penurunan metabolisme pada ikan yang
mengakibatkan kebutuhan O₂ menurun,
sehingga gerakannya melambat. Penurun O₂
juga dapat menyebabkan kelarutan O₂ di lingkungannya meningkat. Di dalam tubuh ikan suhunya bisa berkisar ± 1° dibandingkan temperature lingkungannya (Suntoro, dkk. 2001). Maka dari itu, perubahan yang mendadak dari temperature
lingkungan akan sangat berpengaruh laju metabolisme pada ikan.
KESIMPULAN
Katak (Bufo sp.) merupakan hewan poikiloterm yang mana suhu tubuhnya sebagian besar dcenderung sama dengan suhu lingkunganya. Katak belum memiliki centrum pada tubuhnya, karena itu katak tidak bisa mengatur dan mempertahankan suhu tubuhnya sendiri. Ikan mas (Cyprinus carpio) memiliki kecepatan penggunaan oksigen yang lebih banyak pada suhu suhu yang tinggi dari pada suhu kamar dan suhu rendah. Pada suhu tinggi konsentrasi oksigen terlarut semakin berkurang sehingga ikan membuka-menutup mulutnya.
DAFTAR PUSTAKA
Campbell, et al.2004. Biologi Edisi Kelima Jilid 3. Jakarta: Erlangga
Erliyanto, Machriz dkk. 2008. Perancangan
Perangkat Monitoring Denyut Jantung
(Heart-Beat Monitoring) dengan
Visualisasi LCD Grafik Berbasis Atmel
AT89C51. Bali : Konferensu Nasional
Sistem dan Informatik
Guyton and Hall. 2002. Fisiologi Kedokteran.
Jakarta. ECG. Buku Kedokteran
Kay, Ian. 1998. Introduction To Animal
Physiology. Bios Scientifik Publisher.
Kimbali. 1999. Biologi Jilid I. Jakarta: Erlangga
Suntoro, dkk. 2001. Anatomi dan Fisiologi
Hewan. Jakarta : Universitas Terbuka
Soewolo. 2000. Pengantra Fisiologi Hewan.
Jakarta: Depdiksna
Sumanto. 1996. Fisiologi Hewan.Surakarta :
