LAPORAN OSMOREGULASI

I. Latar Belakang

            Kehidupan suatu organisme sangat dipengaruhi oleh faktor lingkungan baik faktor fisika, faktor kimia dan biologi. Salah satu faktor yang mendukung kehidupan organisme di perairan adalah kadar salinitas dalam perairan.

            Tinggi rendahnya salinitas disuatu perairan baik itu air tawar, payau maupun perairan asin akan mempengaruhi keberadaan organisme yang ada di perairan tersebut, hal ini sangat terkait erat dengan tekanan osmotik dari ikan untuk melangsungkan kehidupannya. Ikan akan mengalami stress dan bahkan akan mengalami kematian akibat osmoregulasi yang tidak seimbang.

            Perubahan salinitas juga dapat mempengaruhi permeabilitas dinding sel ketika salinitas mengalami perubahan. Pada saat tersebut ikan akan mengalami kecenderungan untuk mampau atau tidaknya ikan untuk melakukan keseimbangan osmotiknya dalam rangka mengatur dan berfungsi dengan normal sesuai dengan kebutuhannya, salinitas dalam suatu perairan pada media yang berbeda juga akan mempengaruhi proses metabolisme untuk pertumbuhannya.

            Mengingat betapa pentingnya mengetahui bagaimana ikan menyeimbangkan tekanan yang ada dari dalam tubuh ikan itu sendiri sehingga ikan tetap dapat melangsungkan kehidupannya, maka praktikum ini menjadi begitu penting artinya untuk dilaksanakan.

II. Tujuan

            Tujuan dari praktikum ini adalah mengetahui batas daerah salinitas organisme air tawar dan memahami peranan penting mekanisme osmoregulator dalam proses adaptasi organisme perairan.

III. Dasar Teori

            Osmoregulasi adalah kemampuan organisme untuk mempertahankan keseimbangan kadar dalam tubuh, didalam zat yang kadar garamnya berbeda. Secara sederhana hewan dapat diumpamakan sabagai suatu larutan yang terdapat di dalam suatu kantung membran atau kantung permukaan tubuh (Wulangi, 1993).

            Hewan harus menjaga volume tubuh dan kosentrasi larutan tubuhnya dalam rentangan yang agak sempit. Yang menjadi masalah adalah konsentrasi yang tepat dari cairan tubuh hewan selalu berbeda dengan yang ada dilingkungannya. Perbedaan kesentrasi tersebut cenderung mengganggu keadaan manpat dari kondisi internal. Hanya sedikit hewan yang membiarkan kosentrasi cairan tubuhnya berubah-ubah sesuai degan lingkungannya dalam kedaan demikian hewan dikatakan melakukan osmokonfirmitas (Ville, 1988).

            Kebanyakan hewan menjaga agar kosentrasi cairan tubuhnya tetap lebih tinggi dari mediumnya (regulasi hiporosmotis) atau lebih rendah dari mediumnya (regulasi hipoosmotis). Untuk itu hewan harus berusaha mengurangi gangguan dengan menurunkan (1) permeabilitas membran atau kulitnya (2) gardien (landaian) kosentrasi antara cairan tubuh dan lingkungannya. Keadaan kondisi internal yang mantap dapat dipelihara hanya bila organisme mampu mengimbangi kebocoran dengan arus balik melawan gradient kosentrasi yang memerlukan energi (Campbell, 2000).

            Air dan kosentrasi larutan cairan tubuh konstan dengan lingkungannya, antara hewan air laut, air tawar, dan hewan darat sangatlah berbeda. Kelompok hewan yang berbeda menggunakan organ yang berbeda. Rentangan zat-zat yang diregulasi sangat luas, melibatkan senyawa-senyawa seperti hormon, vitamin dan larutan yang signifikan terhadap perubahan nilai osmotik (Fahn, 1991).

            Regulator hiperosmotik menghadapi dua masalah fisiologik (1) Air cenderung masuk ke dalam tubuh hewan, sebab kosentarsi zat terlarut dalam tubuh hewan lebih tinggi dari pada dalam mediumnya (2) zat terlarut cenderung keluar tubuh sebab kosentrasi didalam tubuh. Disam,ping itu pebuangan air air sebagai penyeimabang air masuk juga membawa zat terlarut didalamnya. lebih tinggi dari pada di luar tubuh (meningkatkan permeabilitas dinding tubuh) atau mengeluarkan kelebihan air yang ada dalam tubuh (lewat urin dan feses) sebaliknya terhadap zat terlarut, hewan harus (1) Mengurangi jumlah air yang masuk kedalam tubuhnya. (2) memasukkan garam-garam kedalam tubuhnya (lewat makan dan minum) atau mempertahankan zat terlarut dalam tubuhnya (Gordon, 1979).

            Regulator hipoosmotik menghadapi masalah fisiologik (1) Air cenderung keluar tubuh, sebab kadar air dalam tubuh tinggidari pada mediumnya, dan (2) zat terlarut cenderung masuk ke dalam tubuh,sebab kadar zat terlarut didalam tubuh (dalam medium) lebih tinggi dari pada dsalam cairan tubuhnya. Untuk menghadapi hal tersebut maka regulator hipoosmotik harus (1) menghambat keluarnya air dari dalam tubuh atau mempertahankan air yang ada dalam tubuh, sebaliknya terhadap zat terlarut, hewan harus (2) Berusaha mencegah masuknya garam kedalam tubuh atau mengeluarkan kelebihan garan yang masuk tubuh (Kimball, 1988).

            Osmoregulator merupakan hewan yang harus menyesuaikan osmolaritas internalnya, karena cairan tubuh tidak isoosmotik dengan lingkungan luarnya. Seekor hewan osmoregulator harus membuang kelebihan air jika hewan itu hidup dalam lingkungan hiperosmotik (Johnson, 1984).

            Kemampuan untuk mengadakan osmoregulasi membuat hewan mampu bertahan hidup, misalnya dalam air tawar dimana osmolaritas tertemtu rendah untuk mendukung osmokonformer, dan didarat dimana air umumnya tersedia dalam jumlah yang sangat terbatas. Semua hewan air tawar dan hewan air laut adalah osmoregulator. Manusia dan hewan darat lainnya yang juga osmoregulator harus mengkompensasi kehilangan air (Pickering, 2000).

            Osmoregulasi secara energik sangat mahal. Suatu pergerakan netto air hanya terjadi dalam gradient osmotik. Osmoregulator harus menghabiskan energi untuk mempertahankan gradien osmotik yang memungkinkan air untuk masuk dan bergerak keluar. Mereka melakukan hal tersebut dengan caramemanipulasi kosentrasi zat terlarut dalam cairan tubuhnya (Richard & Gordan, 1989).

            Biaya energi osmoregulasi terutama bergantung pada seberapa besar perbedaan osmolaritas seekor hewan dari osmolaritas lingkungannya dan pada seberapa besar kerja transport membran diperlukan untuk mengangkut zat-zat terlarut secara aktif (Start & Belmont, 1991).

            Peranan osmoregulasi dan eksresi adalah (Storer & Barnes, 1970):

1. Mengeluarkan dan membuang hasil sampingan dari metabolisme. Pengeluaran dan pembuangan ini harus terjadi untuk mencegah tidak seimbangnya ekuilibrium reaksi kimia. Banyak interaksi metabolik yang arahnya bolak balik. Arah reaksi tersebut ditentukan olehperbandingan antara reaktan dan produk sesuai dengan hukum aksi masa. Reaksi ini dapat dijelaskan sebagai berikut :

A + B (Reaktan)  C + D (Produk)

2. Mencegah terganggunya aktivitas metabolik dalam tubuh dengan cara mengeksresikan zat buangan. Zat buangan merupakan racun yang dapat mengganggu kerja enzim yang sangat penting dalam reaksi metabolik.
3. Mengendalikan kandungan ion dalam cairan tubuh, garam berkelakuan seperti elektrolit lain dan dalam cairan tubuh akanterurai menjadi ion-ion.
4. Mengatur jumlah air yang terdapat dalam cairan tubuh, jumlah air dalam cairan tubuh dan cara pengaturannya merupakan salah satu masalah fisiologik yang di hadapi oleh mahluk hidup.
5. Mengatur kadar ion H atau pH cairan tubuh.

VIII. Daftar Pustaka

Campbell, N.A. Jane B. Reece and Lawrence G. Mitchell. 2000. Biologi. edisi 5. jilid 3. Alih Bahasa: Wasman manalu. Erlangga. Jakarta.

Fahn, A. 1991. Anatomi Hewan Edisi Ketiga. Gajah Mada Universitas Press. Yogyakarta.

Gordon, M. S. 1979. Animal Physiology. Mc Millan Publishing Co. Ltd, New York.

Johnson, D. R. 1984. Biology an Introduction. The Benjamin Cummings Publishing Co.Inc, New York.

Kimball, John W., 1988. Biologi. Edisi Kelima. Jilid 2. Alih Bahasa: Siti Soetarmi Tjitrosomo dan Nawangsari Sugiri. Erlangga. Jakarta.

Pickering, W.R.2000. Complete Biology. Oxford University Press. UK.

Richard, W.H dan Gordan. 1989. Animal Physiology. Harper-Collins Publisher. New York.

Start, C dan Belmont. 1991. Biology Concept and Aplication. California Publishing. California.

Storer, T. I, W.F. Walker dan R.D. Barnes. 1970. Zoologi Umum. Erlangga. Jakarta.

Villee, Claude A., Warren F. Walker, Jr., Robert D. Barnes. 1988. Zoologi Umum. Edisi Keenam. Jilid 1. Alih Bahasa: Nawangsari Sugiri. Erlangga. Jakarta.

Wulangi, K.S. 1993. Prinsip-prinsip Fisiologi Hewan. DepDikBud. Jakarta.

B.Pembahasan

Pada data hasil praktikum diatas didapatkan bahwa, ikan pada air tawar hanya mampu beradaptasi dan bertahan hidup pada air garam (NaCl) berkosentrasi 2 %. Pada air yang berkosentrasi 6% , 8%, dan 10 %. Ikan tidak mampu lagi bertahan hidup karna kadar garam yang terlalu tinggi dan tidak dapat diadaptasikan lagi oleh ikan antara kadar garam lingkungan dan tubuhnya. Namun pada larutan berkosentrasi tidak terlalu tinggi seperti 6 % Ikan masih bisa sedikit beradaptasi walaupun akhirnya ikan tetap mengalami kematian namun dalam waktu yang tidsak terlalu singkat seperti pada ikan yang dimasukkan kedalam larutan berkosentrasi 8 % dan 10 %.

Pemabahan kosentarsi larutan garam membuat ikan tidak mampu lagi untuk bertahan hidup. Hal ini dikarenakan ikan tidak dapat lagi mengisotonikkan kondisi tubuhnya dengan lingkungan karna kadar garam yang terlalu tinggi.

Ikan yang berada pada kosentrasi 2 % bersikap aktif. Overkulum dan mulutnya bergerak cepat bila dibandingkan dengan ikan kontrol. Hal inilah yang dilakukan ikan untuk mengisoosmotikkan keadaan tubuhnya dengan lingkungannya, perlakuan inilah yang disebut dengan usaha osmoregulasi.

Menurut Wulangi,kartolo.S (1993). Sebagai hewan yang memiliki cairan tubuh hiperosmotik terhadap mediumnya,maka invertebrata air tawar menghadapi dua masalah osmoregulasi yaitu:

1. Tubuhnya cenderung menggembung karena gerakan air masuk ke dalam tubuhnya mengikuti gradien kadar
2. Hewan menghadapi kehilangan garam tubuhnya, karena medium di sekitarnya mengandung garam lebih sedikit.

Oleh karena itu invertebrate air tawar sebagai regulator hiperosmotik harus mengatur jumlah air yang masuk dan jumlah garam yang keluar tubuhnya. Pada umumnya regulator hiperosmotik memiliki urin yang lebih encer dari cairan tubuhnya.

Ikan air tawar memiliki osmokosentrasi plasma sebesar 130 – 170 mOsm, urin banyak dan encer. Perbandingan penuntunan titik beku antara medium, cairan tubuh dan urin adalah sebagai berikut : (∆₀ = -0,03⁰ C ; ∆_I = -0,57 C; ∆_u = -0,08 C) dan volume urinnya 200-400 ml/kg/hari. Kulitnya relative impermiabel, sedikit air masuk lewat minum dan makan, tetapi jumlah air yang masuk melalui osmotic melalui insang dan membrane mulut. Kelebihan air yang masuk akan diimbangi dengan eksresi lewat ginjal, sebab ginjalnya memiliki glimeruli yang telah berkembang dengan baik untuk filtrasi. Begitu filtrat melalui tubulus, sebagian besar zat terlarut direabsorbsi, sehingga menghasilkan urin yang encer, namun tidak seencer air tawar, sehingga garam yang hilang selain melalui urin juga melalui difusi dan feses. Garam yang hilang sebagian diganti lewat makanan, sebagian lewat absorpsi aktif dari medium oleh sel-sel khusus pada insang. Klorida diabsorbsi melawan gradient dari medium yang sangat encer.

Untuk penambahan garam, beberapa spesies bergantung terutama pada makanan (Acerina, Perca) sementara yang lain memilki system absorbsi garam secara aktif melalui insang (Leuciscus, Carrasius). Keadaan ini dapat diteliti dengan menempatkan ikan dalam ruang yang bersekat, sehingga bagian kepala dan bagian tubuh belakang dapat dipelajari secara terpisah. Dengan penelitian semacam itu diketahui bahwa pengambilan ion secara aktif terjadi hanya pada ruang bagian depan. Kesimpulannya bahwa kulit hanya berperan kecil dalam pengambilan ion dan kalau ada melalui absorbsi melalui absorsi aktif.

Selain itu ikan yang hidup di air tawar pada umumnya kadar osmotic cairan tubuhnya adalah 300 m0sm per liter dan bersifat hipertonik dibandingkan dengan lingkungannya (air tawar). Meskipun permukaan tubuhnya biselubungi oleh sisik dan mucus yang relatif impermeabel, manun demikain bayak air yang masuk ke dalam tubuh dan juga terjadi pengeluaran ion-ion melintasi insang yang bersifat sangat permiabel. Selain itu insang disini juga merupakan organ eksresi yang membuang zat buangan bernitrogen dalam bentuk ammonia. Untuk menjaga cairan tubuhnya agar tetap dalam keadaan konstan (keadaan lunak), ikan air tawar secara terus menerus mengeluarkan sejumlah besar air. Ini dilakukan dengan cara memproduksi sejumlah besar filtrat glomerulus dan kemudian dilakukan reabsorbsi pilihan zat terlarut dan tubulus renalis menuju kedalam darah yang terdapat di kapiler peritubuler. Akibatnya terbentuklah urin dengan jumlah besar, bersifat encer (hipotonik bidandingkan dengan darh ikan tersebut), mengandung ammonia dan sedikit mengandung zat terlarut. Ion-ion yang hilang dari cairan tubuh diganti dengan makanan yang dimasukkan kedalam tubuh dari lingkungannnya dengan perantaraan secara khusus yang terdapat di insang. (Wulangi,kartolo.S.1993 : 164-165)

Permasalah osmoregulasi hewan air tawar beelawanan dengan yang dialami hewan lain. Hewan air tawar secara konstan mengambil air melalui osmosis karna osmodaritas cairan internalnya jauh lebih tinggi di bandingkan dengan osmodaritas sekelilingnya. Proses air tawar seperti amoeba dan paramecium mempunyai vakuola kontraktil yang memompa keluar kelebihan air. Banyak hewan air tawar termasuk ikan , mengeluarkan iar dengan cara mengeksresikan sejummlah besar urin yang sangat encer dan mendapatkan kembali garam yang hilang dalam makannya atau dengan pengambilan secara aktif dari sekelilingnya.

Salmon dan ikan-ikan yang berimingrasi antara air laut dan air tawar bersifat suryhalio. Ketika berada dilaut, salmon akan meminum air laut dan mengeksresikan kelebihan garam dari insang, melakukan osmoregulasi seperti ikan laut lainnya stelah mingrasi di air tawar salmon berhenti minum, dan insabngnya mulai mengambil garam dan lingkungannnya yang kosentrasinya tidak pekat, seperti halnya insang ikan-ikan yang menghabiskan hidupnya dalam air tawar. (Campbell.2000:111)

Dari literatur diatas dapat dikatakan bahwa tidak ikan yang melakukan osmoregulasi dalam lingkungan air yang berkadar garam berbeda dengan tubuhnya, hewan lain seperti amoeba dan parameciumpun melakukan hal yang sama. Hanya saja ikan melakukannya dengan cara pengendalian proses eksresi urin sedangkan untuk organisme uniseluler melakukannya dengan pemompaan ion dan larutan yang dilakukan oleh vakuola kontraktil.

IV.Penutup

Jawaban pertanyaan :

Pertanyaan:

1. Apa yang dimaksud dengan Osmoregulasi?
2. Kegiatan apa saja yang termasuk osmoregulasi pada hewan?
3. Apa peranan osmoregulasi?
4. Apa fungsi NaCl dal tubuh hewan?

Jawaban:

1. Osmoregulasi adalah kemampuan organisme untuk mempertahankan keseimbangan kadar dalam tubuh, didalam zat yang kadar garamnya berbeda.
2. a. Pengendalian air

b. Pengendalian Ion

3. Osmoregulasi berguna untuk mempertahankan keseimbangan kadar dalam tubuh di dalam kadar garam yang berbeda hingga dapat isoosmotik dalam tubuh hewan.

4. Fungsi NaCl dalam tubuh hewan adalah sebagai salah satu zat pengisoosmotik tubuh hewan terhadap lingkungannya.

Kesimpulan :

Berdasarkan percobaan yang telah dilakukan, maka dapat disimpulkan bahwa :

1. Batas salinitas air yang dapat digunakan ikan sample untuk tetap hidup adalah dalam kadar 2 %.

2. Semakin tinggi josentari garam maka kemampuan hidup organisme air tawar semakin menurun dan dalam waktu yang lama akan mengakibatkan kematian.

3. Ikan air tawar yang digunakan bersifat hiperosmotik.

4. Ikan air tawar yang dimasukkan kedalm larutan garam yang kosentrasinya masih potensial untuk hidup akan berusaha untuk mengisoosmotikkan kondisi tubuhnya dengan lingkungan hidupnya.

            Proses osmoregulasi merupakan proses yang dilakukan oleh organisme (ikan) untuk menjaga keseimbangan anara tekanan osmotic dari tubuhnya dengan lingkungannya, sehingga ikan tersebut dapat melangsungkan hidupnya dengan normal dan dapat bertumbuh kembang dengan baik.

            Dari data pengamatan yang telah diuraikan, pada ikan lele (Clarias gariepinus) diketahui bahwa pada salinitas 10 % pada menit 0-15, awalnya pergerakan ikan aktif dan cenderung berada di dasar, namun perlahan pergerakan ikan tersebut tidak aktif atau kurang agresif dan terlihat overculumnya kemerahan, ini disebabkan karena salinitas, kadar garam atau kandungan ion-ion yang terlarut tidak seimbang dengan ion yang ada dalam tubuhnya, ini sesuai dengan pernyataan (Anonim, 2008) tentang efek dari perbedaan dan upaya untuk menyeimbangkan bahwa pada ikan air tawar karena cairan tubuhnya lebih tinggi dari lingkungannya maka air pada lingkungannya slalu ingin masuk, sedangkan bila sel-sel kemasukan air secara terus menerus bisa mengalami pecah.

            Pada kisaran salinitas 20 0/00 , tampak bahwa pada menit-menit awal dari perubahan salinitas yang didapatkan bahwa ikan tersebut juga terus bergerak secara aktif dan overculumnya terus bergerak dengan cepat, ikan ini juga mengeluarkan feces sebagai bentuk pengaturan keseimbangan osmotic di dalam tubuhnya dengan lingkungannya. Pada menit-menit terakhir pengamatan ikan ini tidak lagi bergerak secara aktif, tetapi overculumnya terus bergerak dengan cepat, hal ini menunjukan bahwa ikan terus menerus melakukan proses osmose dan ion-ion di dalam tubuh dengan lingkungannya.

            Dari data pengamatan pada ikan Lele (Clarias grariepinus), didapatkan pada kisaran salinitas 15 0/00  pada awal pengamatan pergerakan ikan sangat aktif, cenderung berada di dasar dan mulut aktif melakukan minum, pada menit-ment akhir pengamatan ikan terlihat lebih banyak diam dan overculum perlahan bergerak lambat dan terlihat sangat jelas bahwa overculum memerah sampai di perut, hal ini diakibatkan perbedaan ion yang ada dalam tubuh ikan tersebut sehingga dia berusaha untuk menyeimbangkan ion tubuhnya dengan lingkungannya akibatnya ikan ini mengalami stress dengan sering membalikan tubuhnya.

    KESIMPULAN DAN SARAN

5.1    Kesimpulan

            Dari hasil pengamatan dan pembahasan maka dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut :

1.  Pada salinitas tinggi ikan akan aktif bergerak, sebagai usaha untuk     menyeimbangkan tekanan osmose dari dalam tubuhnya dengan lingkungannya.

2.   Pada salinitas rendah pergerakan ikan akan tampak normal karena keadaan tersebut keadaan yang seimbang untuk kelangsungan hidupnya.

5.2    Saran

Saran yang dapat saya sampaikan untuk praktikum selanjutnya adalah agar praktikum berjalan dengan lancar maka diharapkan praktikan yang sudah selesai melakukan praktikum diharapkan tenang agar tidak mengganggu kelompok lain yang belum selesai melakukan praktikum.