SISTEM GERAK PADA HEWAN
Salah satu ciri dikatakan makhluk hidup yaitu dapat bergerak atau berpindah dari satu tempat ke tempat yang lain. Burung berpindah tempat dengan cara mengepakan sayapnya sehingga dapat terbang di udara. Sedangkan ikan berpindah tempat dengan cara berenang di dalam air dengan bantuan ekor dan siripnya. Lain halnya dengan gajah, hewan berpindah tempat dengan berjalan kaki dengan menggunakan keempat kakinya.
Klasifikasi Hewan
Menurut jenisnya, hewan dibagi menjadi dua yaitu hewan yang bertulang belakang (Vertebrata) dan hewan yang tidak memiliki tulang belakang (Avertebrata). Sistem gerak yang terdapat pada Vertebrata dan Avertebrata memiliki fungsi yang sama yaitu berhubungan dengan bentuk rangka dan tubuh hewan, walaupun hewan tersebut berpindah tempat dengan cara yang berbeda satu sama lain.
Hewan vertebrata yang dibahas dalam artikel ini yaitu pisces (ikan), aves (burung), reptil, amfibi (katak), dan mamalia. Ciri khas hewan vertebrata yaitu memiliki tulang dalam atau endoskeleton yang berfungsi untuk menopang berat badan hewan tersebut. Otot dan tulang hewan saling menempel membuat struktur endoskeleton. Dimana bentuk tulang dalam (rangka dalam) masing-masing hewan vertebrata tersebut berbeda-beda antara hewan yang satu dengan hewan yang lain.
Adapun dalam artikel ini hanya akan dibahas untuk sistem gerak pada hewan
vertebrata saja. Untuk hewan avertebrata akan dibahas dikemudian hari. Setiap jenis hewan – hewan tersebut memiliki sistem gerak dan bentuk rangka yang berbeda menyesuaikan dengan tempat hidupnya di alam bebas.
1) Sistem Gerak Ikan
Lalu muncul pertanyaan bagaimana cara hewan air (ikan) bergerak berpindah tempat ? Contoh jenis hewan air ini yaitu ikan. Habitat ikan yaitu hidup di air dimana air memiliki massa jenis lebih besar daripada massa jenis (berat badan ikan) ikan itu sendiri. Hal inilah yang menyebabkan ikan – ikan baik yang hidup di air tawar maupun di air laut memiliki gaya angkat yang lebih tinggi pada saat berada didalam air. Selain itu ikan juga memiliki sirip yang membuat ikan dapat berenang leluasa kesana kemari dengan lincah di dalam air dengan hanya mengeluarkan energi yang sedikit.
Sirip ikan terdiri dari sepasang sirip yang berada di kanan maupun di kiri dan sirip ekornya. Sirip-sirip ini bermanfaat bagi ikan agar bisa bergerak ke depan dengan mudah. Selain itu ada lagi sirip tengah, yaitu sirip yang terletak di atas tubuh ikan. Ikan yang hanya menggunakan sirip tengah dan sirip pasangan biasanya tidak dapat
berenang secepat ikan yang memanfaatkan sirip pasangan dan sirip ekornya. Contoh ikan jenis ini yaitu ikan yang hidup di terumbu karang (ikan yang tidak dapat bergerak cepat).
Karakteristik Rangka
Beberapa ikan yang habitatnya di air tawar maupun di air laut memiliki bentuk tubuh yang unik, sebagian besar berwujud mirip torpedo. Ada juga yang mengatakan bentuk tubuh ikan berbentuk streamline. Ternyata bentuk ikan yang mirip torpedo (streamline) tersebut memudahkan ikan dalam melakukan maneuver berbelok ke kanan dan ke kiri lebih cepat dan praktis saat berada di air tanpa mengalami hambatan atau gesekan dengan air.
Pada saat ikan bergerak di dalam air, terdapat gelembung – gelembung udara yang naik ke permukaan air. Maksud dan tujuan ikan melakukan ini yaitu agar ikan
Selain itu bentuk rangka tulang ikan dan otot-otot ikan yang praktis dan efisien sangat berguna saat ikan ingin bergerak ke depan dengan lincah.
2) Sistem Gerak Burung
Cara bergerak hewan yang ada di udara berbeda dengan cara bergerak hewan yang ada di dalam air. Hewan udara contohnya yaitu burung. Burung dapat terbang bebas di udara karena memiliki sayap dan rangka tulang yang mendukung. Setiap burung memiliki cara terbang yang berbeda antara yang satu dengan yang lain. Pada umumnya bentuk tubuh burung – burung memiliki bentuk tubuh yang unik. Burung – burung dapat terbang karena bentuk tubuhnya memiliki gaya angkat yang lebih besar, sehingga dapat melepaskan dari dari pengaruh gaya gravitasi bumi.
Karakteristik Rangka
Bentuk sayap burung memiliki susunan rangka yang kuat namun ringan. Selain itu burung juga diperkuat oleh tulang dada dan otot – otot yang solid dan kekar saat menahan terpaan angin yang kencang pada waktu sedang terbang di udara.
Kontruksinya tulang sayap yang kuat dan ringan memberikan gaya angkat yang cukup besar bagi burung saat akan terbang.
Bentuk sayap burung seperti airfoil. Bentuk ini menyebabkan udara yang mengalir di bawah sayap burung mengalir lebih lambat daripada udara yang mengalir di atas sayap burung. Pada waktu burung akan terbang yaitu dengan mengepakkan sayapnya, maka udara akan mengalir ke bagian bawah yang menghasilkan gaya angkat sehingga burung dapat terangkat ke udara atau terbang.
3) Sistem Gerak Amphibia
Contoh dari Amphibia yaitu kodok atau katak. Kontruksi tulang katak yaitu terdiri dari tulang badan, tulang anggota gerak dan tulang tengkorak (tulang kepala).
Amfibi memiliki sendi baik itu di lutut, bahu, siku, pinggul, pergelangan kaki dan tangan. Sendi ini memudahkan hewan amfibi seperti katak untuk melompat.
Karakteristik Rangka
Selain itu bentuk tulang kepala katak berukuran kecil dan hanya memiliki sedikit tulang. Hal ini menyebabkan tulang kepala katak sangat ringan namun kuat. Selain itu postur badan katak juga ditopang oleh tulang belakang yang dapat menahan berat tubuh bagian belakang dan bagian depan katak.
4) Sistem Gerak Reptil
Hewan yang termasuk dalam kategori reptil yaitu kadal, kura-kura, ular, buaya, dan sebagainya. Contohnya ular. Ular bergerak dengan cara merayap atau melata baik di atas tanah, air maupun pada saat berenang di air.
Karakteristik Rangka
Bentuk tulang ular yaitu terdiri dari tulang tengkorak, tulang badan, dan tulang ekor. Pada tulang badan, terdiri dari ratusan buah ruas-ruas tulang belakang. Sedangkan pada tulang rusuk ular terhubung dengan tulang belakang dibalut dengan otot-otot yang lentur dan kuat. Dengan bentuk tubuh dan banyaknya ruas-ruas tulang belakang inilah yang menyebabkan ular bergerak dengan cara meliuk-liukan badannya ke kanan dan ke kiri dengan cepat
5) Sistem Gerak Mamalia
Contoh dari hewan mamalia yaitu banteng, paus, kucing, anjing, sapi, kerbau, dan sebagainya. Mamalia hidup di berbagai jenis habitat, ada yang hidup di air, di darat dan di udara. Salah satu contoh mamalia yang hidup di darah yaitu kuda.
Karakteristik Rangka
Kuda memiliki tulang-tulang kokoh dan kuat untuk menopang tubuhnya. Otot-ototnya yang elastis dan kuat yang terhubung dengan tulang-tulangnya, menyebabkan kuda dapat berlari sangat kencang dibandingkan mamalia yang lain
Sistem Pernapasan pada Hewan
Hewan mempunyai sistem pemapasan yang berbeda-beda, hal ini disesuaikan dengan struktur tubuh dan tempat hidupnya.
Hewan yang struktur tubuhnya masih sederhana, umumnya belum mempunyai alat pemapasan khusus sehingga pertukaran 02 dan CO2 dilakukan secara difusi melalui permukaan tubuhnya. Sedangkan hewan yang struktur tubuhnya sudah kompleks, pemapasannya dibantu oleh alat-alat pemapasan. Alat pemapasan hewan yang hidup di air berbeda dengan alat pemapasan hewan yang hidup di darat.
Pernapasan pada Protozoa
Sistem Pernapasan Amoeba
Protozoa merupakan organisme bersel satu. Contohnya Amoeba.
Amoeba tidak mempunyai alat pemapasan khusus, sehingga proses pemapasannya dilakukan secara difusi melalui seluruh permukaan tubuhnya.
Oksigen dari udara bebas masuk secara difusi melalui membran sel dan karbondioksida dikeluarkan secara difusi melalu membran sel juga.
Pernapasan pada Cacing Tanah
Cacing tanah tidak mempunyai insang maupun paru-paru. Penukaran gasnya 100% melalui permukaan tubuh. Itulah sebabnya kulitnya selalu basah oleh lendir. Lendir berfungsi sebagai tempat pertukaran oksigen dan karbon dioksida
Oksigen yang berdifusi melalui seluruh permukaan tubuhnya akan beredar ke seluruh jaringan tubuh dengan bantuan darah.
Pernapasan pada Serangga
Serangga mempunyai alat pernapasan khusus berupa sistem trakea yang berfungsi untuk mengangkut dan mengedarkan O2 ke seluruh tubuh serta mengangkut dan mengeluarkan CO2 dari tubuh. Trakea memangjang dan bercabang-cabang menjadi saluran hawa halus yang masuk ke selutuh jaringan tubuh, oleh karena itu, pengangkutan O2 dan CO2 pada sistem trakea ini tidak membutuhkan bantuan sistem transportasi (darah).
Sistem Pernapasan pada Serangga
Udara masuk dan keluar melalui stigma, yaitu lubang kecil yang terdapat di kanan kiri tubuhny. Selanjutnya dari stigma, udara masuk ke pembuluh yang memanjang dan sebagian ke kantung hawa.
Pada serangga bertubuh besar, terjadinya pengeluaran gas sisa pernapasan terjadi karena adanya pengaruh kontraksi otot-otot tubuh yang bergerak secara teratur.
Pernapasan pada Ikan
Ikan merupakan hewan yang hidupnya di air sehingga alat pernapasannya berupa insang. Insang terletak pada ruang insang di sisi kanan dan kiri kepala, berbentuk lembaran-lembaran tipis berwarna merah mud dan selalu lembap.
Insang ikan ada yang dilengkapi oleh tutup insang (operkulum), contohnya pada ikan bertulang sejati dan ada pula yang insangnya tidak tertutup oleh tutup insang, contohnya pada ikan bertulang rawan. Di samping itu ada juga kelompok ikan paru-paru yang bernapas dengan gelembung paru-paru.
Pernapasan pada Ikan Bertulang Sejati
Salah satu contoh ikan bertulang sejati adalah ikan emas.
Insang pada emas tersimpan di dalam rongga insang dan terlindung oleh tutup insang. Umumnya jumlah insang pada tiap-tiap sisi adalah lima sampai tujuh baris. Insang ikan emas terdiri atas lengkung insang, rigi-rigi dan lembar insang.
Mekanisme pernapasan ikan bertulang sejati dilakukan melalui mekanisme inspirasi dan ekspirasi
Ikan bernapas dengan cara membuka dan menutup mulut yang bergantian dengan membuka dan menutup tutup insang. Pada waktu mulut membuka, air masuk ke dalam rongga mulut, sedangkan tutup insang tertutup. Oksigen yang terlarut dalam air masuk terdifusi ke dalam pembuluh kapiler darah yang terdapat di dalam insang. Pada waktu mulut tertutup, tutup insang membuka dan air dari rongga mulut keluar melalui insang. Bersamaan dengan keluarnya air melalui insang, karbondioksida dikeluarkan. Pertukaran oksigen dan karbon dioksida terjadi pada lembaran-lembaran insang.
Sistem Pernapasan pada Ikan bertulang sejati (ikan mas)
Fase Inspirasi
Mekanisme inspirasi adalah sebagai berikut. Celah mulut tetap tertutup. Jika tutup insang bergerak ke samping dan selaput tutup insang tetap menempel pada tubuh maka rongga mulut bertambah besar, tekanan udaranya berkurang. Berkurangnya tekanan pada rongga mulut menyebabkan tekanan rongga mulut lebih kecil dari tekanan udara luar sehingga celah mulut membuka. Membukannya celah mulut menyebabkan air atau gas masuk ke dalam rongga mulut.
FaseEkpirasi
Mekanisme ekspirasi adalah sebagai berikut. Setelag air masuk ke dalam rongga mulut, celah mulut menutup, tutup insang bergerak ke posisi semula, selaput insang membuka sehingga air keluar melewati celah tersebut. Pada saat air keluar bersentuhan dengan lembaran insang, pada saat inilah oksigen berdifusi ke dalam kapiler darah dan karbondioksida berdifusi dari darah ke dalam air. Jadi, pertukaran oksigen dan karbondioksida terjadi pada fase ekspirasi.
Pernapasan pada Ikan Bertulang Rawan
Salah satu contoh ikan bertulang rawan adalah ikan pari. Ikan pari, insangnya tidak mempunyai tutup insang. Pada ikan ini, masuk dan keluarnya udara dari rongga mulut disebabkan oleh terjadinya perubahan tekanan pada rongga mulut tersebut yang ditimbulkan oleh perubahan volum rongga mulut. Sedangkan perubahan volum rongga mulut terjadi karena adanya gerakan naik-turun dari otot dasar mulut.
Fase Inspirasi
Apabila dasar mulut bergerak ke bawah maka volum rongga mulut akan bertambah sehingga tekanannya lebih kecil dari tekanan air di sekitarnya. Hal ini menyebabkan air mengalir ke rongga mulut melalui celah mulut, terjadi pengambilan udara dari lingkungan ke rongga mulut.
Apabila dasar mulut bergerak ke atas maka volum rongga mulut akan mengecil sehingga tekanannya akan naik. Hal ini menyebabkan celah mulut menutup sehingga air mengalir keluar melalui celah insang, terjadi pengeluaran karbondioksida. Pada fase inilah terjadi pertukaran oksigen dan karbondioksida.
Pernapasan pada Ikan Paru-paru (Dipnoi)
Ikan paru-paru selain bernapas dengan insang, juga mempunyai satu atau sepasang gelembung udara seperti paru-paru yang disebut pulmosis.
Ikan paru-paru hidup di rawa dan sungai. Apabila rawa-rawa dan sungai kering maka insangnya menjadi tidak berfungsi. Akan tetapi ikan ini masih tetap bertahan hidup karena bernapas menggunakan gelembung udaranya.
Pernapasan pada Katak
Katak mengalami metamorfosis dari telur sampai menjadi katak dewasa. Pada saat katak berbentuk berudu, berudu bernapas dengan menggunakan insang, mula-mula dengan insang luar, kemudian setelah berusia 12 hari, diganti dengan insang dalam. Insang dalam akan berkembang menjadi paru-paru, sedangkan insang luar berkembang menjadi bagian dari kulit.
Berdasarkan hal di atas dapat disimpulkan bahwa terjadinya perubahan bentuk dari berudu ke katak diikuti oleh perubahan alat pernapasannya, yaitu dari insang ke kulit, selaput rongga mulut dan paru-paru.
Katak merupakan hewan vertebrata pertama yang bernapas dengan paru-paru. Paru-parunya berupa sepasang kantung tipis dan elastis. Dinding permukaan dalam mempunyai banyak lipatan untuk mempeluas permukaan, selain itu banyak dikelilingi kapiler darah sehingga paru-parunya berwarna merah.
Jadi, pada katak alat pernapasannya terdiri atas kulit, paru-paru dan lapisan rongga mulut. Semua alat pernapasan ini mempunyai lapisan permukaan yang tipis dan basah serta berdekatan dengan pembuluh-pembuluh darah.
Mekanisme pernapasan pada katak diatur oleh otot pernapasan. Otot-otot pernapasannya adalah submandibularis, sternohiodeus, geniohiodeus dan otot perut.
Sistem Pernapasan pada Katak
Fase Inspirasi
Apabila otot submandibularis mengendu dan otot sternohiodeus berkontraksi, maka volum rongga mulut membesar sehingga udara dari luar akan masuk ke rongga mulut melalui celah hidung. Kemudian celah hidung menutup, selanjutnya otot submandibularis dan otot sterohiodeus berkontraksi, akibatnya rongga mulut mengecil sehingga tekanannya naik, akibatnya udara dari rongga mulut masuk ke paru-paru melalui celah pangkal tenggorok (glotis). Di dalam paru-paru, oksigen berdifusi ke udara kapiler, sedangkan karbondioksida darah kapiler alveolus berdifusi keluar
Fase Ekspirasi
