MAKALAH
SISTEM TERMOREGULASI HEWAN KUTUB DAN HEWAN GURUN ANATOMI FISIOLOGI PERBANDINGAN HEWAN
Disusun untuk memenuhi tugas akhir semester mata kuliah Anatomi Fisiologi Perbandingan Hewan
Disusun Oleh : Yumna Maida Rinangku
4411420051
Dosen Pengampu : Dr. Wulan Christijanti. M.Si.
JURUSAN BIOLOGI
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS NEGERI SEMARANG
TAHUN 2023
BAB I PENDAHULUAN
A. LATAR BELAKANG
Termoregulasi adalah proses yang terjadi pada hewan untuk mengatur suhu tubuhnya supaya tetap konstan (Muhammad, 2019). Hewan yang mampu mempertahankan suhu tubuhnya disebut homoiterm, sedangkan hewan yang tidak mampu mempertahankan suhu tubuh disebut poikiloterm. Suhu tubuh pada kebanyakan hewan dipengaruhi oleh suhu lingkungannya. Ada hewan yang dapat bertahan hidup pada kisaran suhu - 2 oC, sementara hewan lainnya dapat hidup pada suhu 50oC, misalnya hewan yang hidup digurun (Isnaeni,2006).
Suhu merupakan salah satu faktor pendukung yang paling mumpuni di dalam segala hal, suhu sangat berpengaruh bagi aktivitas manusia dan bahkan tubuh manusia sendiri memerlukan suhu optimum untuk beraktifitas (Campbell,2004). Suhu tubuh adalah besaran yang menyatakan panas atau dinginnya tubuh seseorang. Panas adalah energi termis yang mengalir dari suatu benda ke benda lain atau dapat diartikan dari suhu yang tinggi ke suhu yang rendah atau dapat juga merupakan ukuran suhu tubuh tanpa dan atau dengan pengaruh lingkungan (Heltonika,2014).
Secara lebih tepat, berdasarkan kemampuan binatang untuk mempertahankan temperatur tubuhnya agar relatif konstan dan tidak berubah karena dipengaruhi oleh temperatur sekitarnya, kita dapat menggolongkan binatang ke dalam: binatang ektotherm dan binatang endotherm. Binatang ektotherm temperatur tubuhnya sangat ditentukan atau tergantung kepada temperatur lingkungan tempat mereka saat itu berada. Temperatur tubuhnya berubah sesuai dengan temperatur lingkungannya.
Semua binatang memang menghasilkan panas metabolisme untuk mempertahankan temperatur tubuhnya. Namun, binatang ektotherm tidak mampu menyesuaikan produksi panas metabolismenya dan/atau mengendalikan kehilangan panas tubuhnya melalui mekanisme fisiologi. Karena itu, temperatur tubuhnya tidak bisa konstan dan akan berubah mengikuti perubahan temperatur luar tubuhnya.
Sebaliknya, binatang endotherm mampu melangsungkan thermoregulasi melalui mekanisme penyesuaian perilaku dan yang lebih penting pengaturan fisiologi.
Melalui mekanisme pengaturan fisiologi, binatang tersebut mampu meningkatkan produksi panas metabolismenya dan sekaligus menekan kehilangan panas tubuhnya bila mereka terdedah dengan lingkungan dingin.
B. RUMUSAN MASALAH
1. Bagaimana sistem termoregulasi hewan yang hidup digurun?
2. Bagaimana sistem termoregulasi hewan yang hidup dikutub?
C. TUJUAN
1. Menganalisis sistem termoregulasi hewan yang hidup digurun 2. Menganalisis sistem termoregulasi hewan yang hidup dikutub
BAB II PEMBAHASAN
A. TERMOREGULASI UNTA
Ada beberapa alasan mengapa suhu tubuh hewan harusdipertahanan supaya tetap konstan. Pertama, perubahan suhu tubuh dapat mempengaruhi konformasi protein dan enzim. Apabila aktivitas enzim terganggu, maka aktivitas sel dalam tubuh pun akan terganggu. Dengan demikian, perubahan suhu tubuh akan mempengaruhi kecepatan reaksi metabolisme didalam sel. Kedua, perubahan suhu tubuh berpengaruh terhadap energi kinetik yang dimiliki oleh setiap molekul zat sehingga peningkatan suhu tubuh akan memberi peluang yang lebih besar kepadaberbagai partikel zat untuk saling bertumbukan (Isnaeni, 2006). Seekor hewan endotermik mendapatkan sebagian besar atau semuapanas tubuhnya dari metabolismenya sendiri. Mamalia, burung, beberapaikan dan sejumlah besar serangga adalah endotermik. Banyak diantarahewan endotermik mempertahankan suhu lingkungan internalnya yang hampir konstan meskipun suhu sekelilingnya berfluktuasi (Darmadi, 2017).
Salah satu contoh hewan mamalia adalah unta. Unta Berpunuk Dua(Camelus bactrianus) atau selanjutnya akan disebut sebagai Unta Bactrian adalah hewan padang pasir yang dapat ditemukan di Asia Tengah dan AsiaTimur dengan ciri khas memiliki dua buah punuk di punggungnya. Unta Bactrian memiliki bentuk liar yang disebut Camelus ferus. Seperti yang diketahui, unta hidup di padang pasir yang memiliki range temperatur udara yang dapat membunuh mayoritas semua makhluk hidup.
Sebagai hewan yang hidup pada suhu ekstrim, unta memiliki adaptasisistem fisiologis khusus di tubuhnya untuk mengatur regulasi termal tubuh. Menurut Feldhamer et al. (2015), unta yang diberi air tidak terlalu menunjukan perubahan suhu tubuh yang terlalu fluktuatif, namun dalam keadaan kekurangan air, suhu tubuh unta sangat fluktuatif yaitu 34,50C saat malam dan naik menjadi 40,50C saat siang hari.
Perubahan suhu tubuh ini penting karenasaat unta dalam keadaan dehidrasi, mereka
dapat melepas kelebihan panastubuh saat malam hari dengan radiasi, konduksi dan konveksi ke lingkunganyang lebih dingin untuk menghemat air. Selain itu unta dapat bertahan dalam keadaan kehilangan cairan tubuh sampai 30%, dimana kehilangan tubuh sampai 15% saja dapat mematikan bagi kebanyakan mamalia.
Bentuk adaptasi Lubang hidung dapat ditutup berupa celah-sepertimelindungi terhadap pasir bertiup dan membasahi udara dalam perjalanan ke paru-paru. Ketika hembuskan unta, uap air terperangkap di lubang hidung mereka dan diserap ke dalam tubuh untuk menghemat air.Selain itu, kulit dan mantel tebal unta melindungi mereka dari panas terpancar dari pasir gurun dan selama musim panas memantulkan cahayaserta membantu untuk menghindari sengatan matahari. Spesies Dromedary memiliki pad (alas kaki) jaringan tebal di atas sternum disebut alas. Selain itu, mantel unta yang berbulu menciptakan zona penyangga yang menguntungkan yang memisahkan permukaan tubuh dari kondisi iklim sekitarnya. Keringat menguap langsung dari permukaan kulit di unta C.dromedaris bukan dari ujung rambut seperti halnya pada hewan berat berbulu. panas mengalami penguapan karena diambil langsung dari kulit. Penguapan yang terjadi langsung pada kulit menghemat lebih banyak energi dan mendinginkan kulit lebih efektif dari pada jika evaporasi berlangsung di ujung rambut (Gebreyohanes dan Assen, 2017).
1. Heterothermy Adaptative
Seekor unta sepenuhnya terhidrasi memiliki rentang suhu tubuh diurnal dari 36 sampai 38 ° C. Namun ketika dehidrasi dan terkena suhu tubuh beban panas lingkungan yang tinggi dapat berfluktuasi dengan 6sampai 7 ° C, dari sekitar 34-41 ° C. Hewan lain juga memungkinkan suhu tubuh meningkat tetapi tidak pada tingkat yang sama.Unta mampu berfluktuasi suhu tubuhnya antara 34 ° C dan 42 ° C. Keringat di spesies ini terbatas dan berlangsung hanya ketika suhu tubuh mencapai 42 ° C. Unta menghindari duduk di bawah sinar matahari jika memungkinkan, jika tidak menghadapi matahari dan tidak mengekspos semua tubuh.
2. Pendinginan Otak yang Seleketif
Unta memiliki kemampuan menahan tubuh yang sangat tinggi suhu tanpa merusak otaknya. Sistem pendingin otak memberikan perlindungan untuk otak dalam suhu ekstrem dan memungkinkan unta bertahan dalam suhu yang biasanya akan mematikan otak yang sensitif. Suhu otak unta beberapa derajat lebih rendah dari suhu tubuh karena darah arteri Melewati
rete karotis sebelum mencapai otak dan didinginkan oleh darah vena yang kembali dari permukaan penguapan rongga hidung yang panjang (Ouajd dan Kamel, 2009).
Pendinginan Otak yang Seleketif (Sumber : Ouajd dan Kamel, 2009)
Dalam kondisi normal (A), darah vena yang dingin, setelah melewati rongga hidung, perjalanan melalui sirkulasi umum. Namun,ketika suhu peningkatan dalam tubuh (B) hidung dan sudut vena (1 dan2) menjadi lebih lebar saat vena wajah (3) terbatas. Ketika situasi initerjadi dingin darah vena hanya bisa mengalir ke satu arah venaophthalmic ke sinus kavernosa yang kemudian mendinginkan daraharteri melalui pertukaran panas di arteri karotis (Ouajd dan Kamel,2009).
Vena bawah Kepala Unta A. Kondisi Normal B. Kondisi Panas (Sumber : Ouajd dan Kamel, 2009)
B. TERMOREGULASI RUBAH KUTUB
Wilayah kutub mendukung populasi mamalia dan burung yang relatif besar.
Iklim musim dingin ditandai dengan suhu rendah, turunnya salju, angin kencang, dan kegelapan selama sebagian musim dingin. Terlepas dari kondisi yang tampaknya tidak ramah ini, hewan-hewan kutub hidup dan berkembang biak dengan baik, dan sebagian besar dari mereka mampu mempertahankan suhu tubuh dalam dalam kisaran normal homeotherm lainnya (Irving, 1972). Hewan homeotermik yang hidup di lingkungan kutub memerlukan adaptasi khusus untuk bertahan hidup. Tantangan utama mereka adalah kemungkinan kehilangan panas yang ekstensif karena suhu yang rendah dan menemukan makanan yang cukup di lingkungan di mana makanan sering kali langka.
Rubah Arktik adalah mamalia yang memiliki strategi bertahan hidup di lingkungan kutub yang tampaknya berkembang dengan baik. Rubah kutub relatif kecil, dengan berat hanya 3-4 kg. Rubah ini memiliki kaki yang pendek, moncong yang pendek, telinga yang kecil dan bulat, serta bulu yang tebal selama musim dingin.
Menurut Scholander dkk. (1950), ada tiga cara hewan dapat beradaptasi dengan suhu rendah: dengan 1) meningkatkan produksi panas; 2) mengurangi konduktansi termal;
dan 3) mengurangi gradien suhu antara tubuh dan lingkungan.
Secara umum, hewan homeothermic dapat beradaptasi dengan periode kelangkaan makanan dengan mengurangi pengeluaran energi dan/atau dengan menyimpan makanan/energi terlebih dahulu. Pengeluaran energi dapat dikurangi dengan cara: 1) mengurangi laju metabolisme basal (BMR); 2) menghindari peningkatan produksi panas akibat suhu rendah; 3) mengurangi aktivitas alat gerak; dan 4) menghindari proses yang membutuhkan energi seperti reproduksi dan pertumbuhan saat kelimpahan makanan terbatas. Peningkatan aktivitas, dan dengan demikian meningkatkan produksi panas sebagai adaptasi terhadap dingin, tidak ditemukan pada homeoterm kutub. Sebaliknya, homeotherm kutub sering kali mengurangi aktivitasnya ketika suhu turun.
Di zona termoneutral, rubah kutub harus mengubah konduktansi bulunya atau gradien suhu antara bagian dalam tubuhnya dan lingkungan untuk mempertahankan suhu tubuh yang konstan saat suhu lingkungan turun. Hal ini dapat dicapai dengan mekanisme fisiologis dan/atau perilaku. Secara umum, lokasi yang biasanya bersentuhan dengan permukaan salju baik saat berjalan maupun berbaring (bantalan kaki, aspek medial posterior kaki bagian bawah, dan bagian lateral batang tubuh) menunjukkan peningkatan kedalaman bulu yang substansial di musim dingin. Bagian
punggung dan lateral batang yang terbuka saat berbaring juga memiliki bulu yang tebal dan menunjukkan peningkatan musiman yang substansial dalam kedalaman bulu.
Bagian-bagian rubah yang tidak bersentuhan dengan permukaan salju atau terpapar dengan lingkungan (bagian distal kaki, kepala, dan bagian ventral batang) memiliki bulu yang lebih sedikit dibandingkan dengan area yang telah ditentukan sebelumnya di semua musim dan hanya menunjukkan perubahan musiman yang kecil.
Dari sudut pandang termoregulasi, menjadi kecil di iklim dingin merupakan suatu kerugian. Kedalaman bulu (insulasi) harus relatif pendek, jika tidak, gerakan dapat terhambat. Selain itu, permukaan tubuh relatif terhadap volume tubuh meningkat seiring dengan berkurangnya ukuran hewan, yang menyiratkan kehilangan panas yang relatif lebih besar dari hewan kecil daripada hewan besar.
BAB III PENUTUP
A. KESIMPULAN
Beberapa jenis binatang tidak mampu mempertahankan temperatur tubuhnya yang konstan walaupun mereka digolongkan ke dalam binatang endotherm. Binatang tersebut dapat menerima atau mentolerir perubahan temperatur tubuh dalam kisaran relatif besar pada waktu-waktu tertentu. Namun, temperatur tubuhnya tidak lagi berubah hanya ketika temperaturnya itu telah mendekati batas temperatur kritisnya.
Contohnya adalah kemampuan unta untuk mengatasi perubahan temperatur tubuhnya sampai beberapa derajat Celsius dan itu menguntungkan ditinjau dari segi kemampuan bertahan hidup pada lingkungan gurun pasir yang panas dan kering. Kelebihan yang demikian itu tidak dimiliki oleh homeotherm pada umumnya. Bila keterdedahan terhadap temperatur dingin itu berlangsung dalam jangka waktu lama, misalnya puluhan sampai ratusan tahun, terjadi bentuk penyesuaian secara fisik. Binatang tersebut mengembangkan sistem insulasi panas (pelindung panas) yang bertambah baik, misalnya dengan meningkatkan timbunan lemak di bawah kulit dan makin lebatnya bulu yang menutupi tubuhnya.
DAFTAR PUSTAKA
Campbell, N. A., Reece, J. B. 2004. Biologi. Jakarta: Erlangga.
Darmadi, Y.2017. Buku Ajar : Fisiologi Hewan. Program Studi Pendidikan Biologi. FKIP Universitar Riau.
Gebreyohanes GM, Assen MA. 2017. Adaptation Mechanisms of Camels (Camelus dromedarius) for Desert Environment: A Review. J Vet SciTechnol 8: 486.
Heltonika, B. (2014). Pengaruh Salinitas Terhadap Penetasan Telur Ikan Jambal Siam (Pangasius hypohthalmus). Jurnal Akuakultur Rawa Indonesia, 2(1), 13-23.
Irving, L. 1972. Arctic life of birds and mammals, including man. Berlin, Heidelberg, New York Springer-Verlag. 192 p.
Isnaeni, Wiwi. 2006. Fisiologi Hewan. Yogyakarta: PT Kanisius
Ouajd, S dan Kamel, B. 2009. Physiological Particularities of Dromedary (Camelus dromedarius) and Experimental Implications. Scandinavian Journal of Laboratory Animal Science - an international journal of laboratory animal science. Vol. 36 No. 1.
SCHOLANDER, P.F., HOCK, R., WALTERS, V., and IRVING, L. 1950b. Adaptation to cold in arctic and tropical mammals and birds in relation to body temperature, insulation, and basal metabolic rate. Biological Bulletin W259-271.
