Osmoregulasi adalah proses untuk menjaga keseimbangan antara jumlah air dan zat terlarut yang ada dalam tubuh hewan. Tubuh hewan sebagian besar terdiri atas air, yaitu sekitar 60%-95% dari berat tubuhnya yang tersebar di dalan cairan intrasel dan cairan ekstrasel. Konsentrasi kedua cairan tersebut bisa berubah-rubah sehingga keseimbangan harus dipertahankan oleh hewan melalui mekanismeosmoregulasi. Fungsi proses osmoregulasi bagi hewan adalah untuk mencapai konsentrasi cairan tetap isotonis. Pada kondisi osmoregulasi, isotonis adalah tekanan osmotik dua macam cairan misalnya tekanan osmotik antara cairan tubuh dan air laut (lingkungan hidup hewan). Proses inti dari proses osmoregulasi adalah osmosis, dimana dalam keadaan normal osmosis mengakibatkan cairan encer mengalir ke arah cairan yang lebih pekat. Untuk mencegah cairan encer mengalir ke arah cairan yang lebih pekat maka cairan pekat harus diberi tekanan dengan besaran tertentu yang disebut sebagai tekanan osmotik larutan, yaitu besarnya tekanan yang diperlukan untuk mencegah aliran cairan encer ke bagian pekat.
A. Konsep Tonisitas Larutan
Tonisitas adalah tanggapan suatu sel apabila sel tersebut ditempatkan dalam larutan yang berbeda. Penentuan sifat suatu larutan ditentukan oleh tanggapan yang dihasilkan oleh sel, misalnya sel darah merah ditempatkan dalam aquades, air dari luar masuk ke dalam sel darah maka dikatakan aquades bersifat hipotonis; sel darah merah ditempatkan dalam larutan garam, sel darah segera kehilangan air (osmosis) sehingga mengkerut maka dikatakan larutan bersifat hipertonis; dan sel darah merah ditempatkan dalam larutan, sel darah tidak mengalami perubahan maka dikatakan larutan bersifat isotonis.
Alasan utama hewan harus melakukan osmoregulasi adalah karena perubahan keseimbangan jumlah air dan zat terlarut di dalam tubuh memungkinkan terjadinya perubahan arah aliran air/zat terlarut menuju ke arah yang tidak diharapkan. Kriteria Hewan dalam Osmoregulasi:
a. Hewan Osmoregulator, yaitu hewan yang mampu melakukan osmoregulasi dengan baik.
b. Hewan Osmokonformer, yaitu Hewan yang tidak mampu mempertahankan tekanan osmotik. Hewan osmokonformer harus beradaptasi agar tetap bisa hidup dengan syarat perubahan lingkungan tidak besar dan dalam kisaran toleransi tetapi jika perubahan lingkungan terlalu besar maka untuk tetap hidup hewan osmokonformer harus bermigrasi karena jika tidak hewan tersebut akan mati.
Lingkungan dimana hewan hidup dapat mendukung dan dapat pula mengancam kehidupan hewan tersebut sehingga diperlukan mekanisme osmoregolasi. Mekanisme osmoregulasi setiap hewan berbeda-beda denga nvariasi yang sangat luas tergantung kemampuan dan jenis organ tubuh hewan serta kondisi lingkunganhewan.
1. Osmoregulasi Invertebrata Laut
Hewan osmokonformer invertebrata laut memiliki konsentrasi osmotik cairan tubuh sama dengan air laut sehingga terjadi keseimbangan osmotik cairan tubuh hewan dengan lingkungannya tetapi tidak dalam kondisi keseimbangan ionik sehingga terjadi perbedaan komposisi ion yang menghasilkan gradien konsentrasi. Oleh karena itu hewan osmokonformer dapat memperoleh masukan berbagai macam zat yang dibutuhkan dengan cara: ion masuk kedalam tubuh dan mengakibatkan cairan tubuh menjadi hiperosmotik, keadaan ini menyebabkan air dan zat-zat yang dibutuhkan tubuh yang terlarut di air laut masuk ke dalam tubuh. Konsentrasi osmotik berbagai ion dalam tubuh hewan tidak berbeda kecuali beberapa spesies hewan laut, misalnya ubur-ubur, mempertahankan konsentrasi ion tetap berbeda dalam rangka pengaturan fisiologis. Konsentrasi ion yang tidak diatur dengan cara khusus terjadi melalui permukaan tubuh, insang, makanan yang ditelan, dan dengan menghasilkan zat sisa (misalnya urin).
2. Osmoregulasi Hewan Vertebrata Laut
Kelompok hewan ini dibagi menjadi dua, yaitu:
· Kelompok Konformer Osmotik dan Ionik terdiri atas Siklostomata (hagfish) dan Vertebrata primitif osmoregulasinya sama seperti invertebrata laut.
· Kelompok Regulator Osmotik dan Ionik, memiliki ciri regulasi osmotik dan ionik tidak sama dan memperlihatkan tingkatan; serta konsentrasi osmotik plasma mendekati sepertiga konsentrasi osmotik air laut. Kelompok hewan ini disebut hewan Regulator Hipoosmotik.
Teleostei laut memiliki cairan tubuh yang hipoosmotik dan mengakibatkan kehilangan air sehingga diperlukan mekanisme adaptasi untuk menghindari kehilangan air dari tubuhnya. Mekanisme untuk menghindari kehilangan air tubuh dapat dilakukan dengan cara ikan banyak minum air laut yang mengandung garam, garam masuk ke dalam tubuh hewan kemudian gara dikeluarkan kembali dari tubuh melalui insang karena di insang terdapat sel khlorid yang berfungsi mengeluarkan NaCl dari plasma ke air laut secara aktif.
Berbeda halnya dengan Elasmobrankhii, hewan ini memiliki masalah pemasukan Na+ yang terlalu banyak ke dalam tubuh (melalui insang) dan perolehan air yang terlalu sedikit. Untuk mengatasi masalah tersebut Elasmobrankhii menggunakan kelenjar rektal untuk mengeluarkan kelebihan Na+ secara aktif dan menghasilkan sedikit urin (urin dimanfaatkan untuk mengeluarkan kelebihan NaCl).
Begitu pula yang terjadi pada mamalia laut, seperti lumba-lumba dan ikan paus. Mamalia laut memiliki masalah pemasukan garam yang terlalu banyak yang masuk bersama makanan. Hal ini dapat diatasi dengan organ ginjal yang sangat efisien yang dapat menghasilkan urin yang kepekatannya 3 – 4 kali dari cairan plasmanya.
3. Osmoregulasi pada Hewan di Lingkungan Air Tawar
Masalah yang dihadapi hewan air tawar kebalikan dari masalah yang dihadapi hewan laut, yaitu Tekanan Osmotik cairan tubuh hewan air tawar lebih tinggi dari lingkungannya (hiperosmotik/hipertonis) sehingga dapat memungkinkan pemasukan air yang berlebihan dan kehilangan garam. Masuknya air ke dalam tubuh mengakibatkan ion dari tubuh keluar. Hal ini harus dibatasi, oleh karena itulah hewan memiliki permukaan tubuh yang impermeabel terhadap air sehingga ion dapat dipertahankan di dalam tubuh. Akan tetapi pada kenyataannya air tetap masuk ke dalam tubuh melalui insang yang terbuka. Untuk itu antisipasi kekurangan ion dapat dilakukan dengan cara transpor aktif sehingga ion masuk ke dalam tubuh dalam bentuk garam sedangkan antisipasi kelebihan ion dapat dilakukan dengan cara difusi ion keluar tubuh dalam bentuk garam.
4. Osmoregulasi pada Hewan di Lingkungan Payau
Hewan akutik tidak selamanya menetap di habitat yang tetap (air laut atau air tawar)saat tertentu masuk ke daerah payau, misalnya salmon, lamprey, dan belut. Perpindahan antara air tawar dan air bergaram merupakan bagian dari siklus hidup yang normal sehingga hewn-hewan tersebut harus memiliki kemampuan adaptasi yang baik terhadap perubahan kadar garam (kadar garam di daerah payau selalu berubah). Ketika laju hewan meningkat maka akan masuk ion terlarut dalam jumlah berlebih dan harus dikeluarkan melalui tubulus malpighi dan rektum atau papila anal yang berfungsi mengeluarkan kelebihan garam pada medium pekat dan mengambil ion secara aktif pada medium encer.
5. Osmoregulasi pada Hewan di Lingkungan Darat
Keuntungan bagi hewan yang hidup di lingkungan darat adalah mudah memperoleh oksigen sedangkan kerugiaanya adalah sulitnya menjaga keseimbangan air dan ion sehingga mudah terancam dehidrasi. Kehilangan air dari tubuh pada hewan darat dapat terjadi melaui penguapan, dimana penguapan tersebut dipengaruhi oleh kandungan uap air di atmosfer, tekanan barometrik, gerakan udara, luas permukaan penguapan, dan suhu. Vertebrata yang berhasil berkembang di lingkungan darat memperoleh air dari air minum dan makanan. Untuk menghemat air vertebrata melakukan berbagai cara yang cukup bervariasi, misalnya memiliki kulit yang kering dan bersisik, menghasilkan feses kering, menghasilkan asam urat, dan mereabsorbsi urin encer yang di kandung kemih. Pengaturan keseimbangan air berkaitan erat dengan proses mempertahankan suhu tubuh. Pada hewan mamalia perolehan air berasal dari minuman, makanan, dan air metabolik serta dari lingkungan yang berupa uap air sedangkan kehilangan air dapat terjadi melalui keringat.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar