Osmoregulasi

I.PENDAHULUAN

1.1.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 di suatu 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. (Villeet al., 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)

Hanya sedikit hewan yang membiarkan kosentrasi cairan tubuhnya berubah-ubah sesuai degan lingkungannya dalam kedaan demikian hewan dikatakan melakukan osmokonformitas. 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 permeabilitas membran atau kulitnya, 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 energy (Ville at al., 1988). 

Hewan dengan keterbatasan toleransi terhadap bermacam-macam lingkungan disebut stenohalin, sedangkan hewan dengan kemampuan toleransi yang besar terhadap berbagai macam kedaan lingkungan disebut eurihalin. Selain stenohalin dan eurihalin, hewan juga dapat dibagi menjadi kelompok berdasarkan pola perubahan yang terjadi pada internal tubuhnya terhadap konsentrasi osmosis cairan tubuh sebagai respon terhadap variasi eksternalnya (Gordon, 1979)

Berdasarkan kemampuan osmoregulasinya, hewan dibagi menjadi dua kelompok yaitu osmoregulator dan osmokonformer. Osmokonformer merupakan hewan yang konsentrasi osmotik cairan tubuhnya berubah-ubah sesuai dengan konsentrasi lingkungan eksternalnya misalnya pada ikan laut. Osmoregulator adalah hewan yang konsentrasi cairan tubuhnya konstan terhadap konsentrasi lingkungan eksternalnya, ikan Nila termasuk dalam kelompok osmoregulator (Fujaya, 2004).

Kapasitas adaptif ikan nila untuk salinitas yang berbeda tergantung pada fungsi osmoregulatory terintegrasi berbagai organ, terutama insang, saluran pencernaan dan ginjal (1). Insang ikan teleost memainkan peran penting dalam peraturan ion (2,3). Adaptasi ikan nila untuk salin air melibatkan beberapa perubahan fungsional dalam insang epitel sel klorida (CCS) dan aktivitas Na +-K +-ATPase. Itu CCS kaya mitokondria yang ditemukan jarang didistribusikan pada filamen, di daerah interlamel, dan pada basis lamellae (4,5). The CCS telah diidentifikasi sebagai satu-satunya unsur epitel insang mengalami modifikasi yang jelas pada ikan euryhaline selama adaptasi terhadap salinitas yang berbeda (1). Sel-sel ini adalah lokasi utama insang Na +-K +-ATPase (3,6). Peningkatan Hasil salinitas dalam augmentasi dari Na +-K +-ATPase kegiatan serta perubahan morfologi dalam CCS (3,7,8). Tujuan dari penelitian ini adalah untuk menentukan pengaruh salinitas tinggi pada insang Na +-K +-ATPase kegiatan dan CC kelimpahan dalam Oreochromis niloticus (Guner et al.2005). Diantara krustasea tingkat tinggi, kepiting memiliki pengaturan osmosis (cairan tubuh) yang berkembang cukup baik. Adanya kombinasi antar permeabilitas tubuh yang ditopang oleh kerangka luar membuat kepiting bakau mampu mengatur konsentrasi cairan tubuhnya dengan baik (Nybakken, 1992 dalam Rusdi et al 2006).

1.2. Tujuan

Tujuan praktikum ini adalah untuk mempelajari osmoregulasi pada hewan eurihalin (hewan yang mampu hidup dalam perairan dengan salinitas yang cukup luas), ikan nila (Oreochromis sp.) dan hewan stenohalin, ikan nilem (Osteochilus hasselti ) dan kepiting (Scylla serrata).

II. MATERI DAN CARA KERJA

2.1. Materi

Alat-alat yang digunakan dalam praktikum Osmoregulasi meliputi wadah (baskom plastik), pipet, jam, spuit, osmometer, respirometer, lap, bak preparat, tissue, kertas cakram, mikropipet beserta tip.

Bahan yang digunakan dalam praktikum Osmoregulasi adalah benih ikan nilem (Osteochilus hasselti ) dan ikan nila (Oreochromis niloticus) masing-masing 10 ekor, kepiting (Scylla serrata), air laut dan larutan EDTA.

2.2. Cara Kerja

 2.2.1. Pengamatan toleransi salinitas

1.       Dibuat medium air dengan salinitas 0 ppt, 10 ppt, 20 ppt dan 30 ppt.

2.       Medium dibagi dalam 3 wadah percobaan, setiap wadah diberi label sesuai dengan salinitasnya.

3.       Masing-masing 10 benih ikan nilem dimasukkan dalam wadah.

4.       Dilakukan pengamatan dan catat waktu kematian tiap ekor ikan pada masing-masing wadah percobaan setelah 10, 20, 30 dan 40 menit.

5.       Jika masih ada yang hidup, lakukan pula pengamatan dan catat waktu kematian tiap ekor ikan pada masing-masing wadah percobaan setelah 24, 48, 72 dan 96 jam.

6.       Dicatat hasil pengamatan pada tabel dan dihitung SR nya dengan rumus

                Keterangan :

                SR           :Derajat sintasan ikan

                Nt           : Jumlah ikan hidup pada akhir penelitian

No          : Jumlah ikan hidup pada awal penelitian

2.2.2 Pengukuran Osmolalitas Hemolimfe pada Kepiting

1.       Ambil sampel hemolimfe kepiting dari bagian ruas-ruas kaki yang paling dekat dengan tubuh kepiting menggunakan spuit injeksi berukuran 1 ml.

2.       Injeksi yang dilakukan untuk mengambil hemolimfe sebelumnya dilapisi larutan EDTA.

3.       Ukur osmolalitas hemolimfe dengan  vapour pressure osmometer.

4.       Hitung rasio antara osmolalitas plasma dan medium.

5.       Dicatat semua data yang diperoleh

3.2. Pembahasan

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. 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 (Ville et al., 1988). 

Osmoregulasi pada ikan air tawar melibatkan pengambilan ion dari lingkungan untuk membatasi kehilangan ion. Air akan masuk ke tubuh ikan karena kondisi tubuhnya hipertonik, sehingga ikan banyak mengeksresikan air dan menahan ion (Boyd, 1990 dalam Arista, 2001) . sedangkan menurut Schmidt-Nielsen (1990) Proses pengaturan Osmoregulasi pada tubuh ikan adalah sebagai berikut. Ikan air tawar karena tubuhnya hipertonik terhadap medium maka ia akan mengekspresikan kelebihan air melalui mekanisme yang menyebabkan urinnya menjadi encer. Kelebihan air ini disebabkan oleh adanya air lingkungan masuk ke dalam tubuh melalui difusi. Ikan air tawar bila dipindahkan ke air laut maka keadaan tubuhnya akan menjadi hipotonik terhadap lingkungan. Keadaan ini menyebabkan air keluar dari tubuh sehingga kadar garam di dalam tubuh akan meningkat. Seiring meningkatnya kadar garam dalam tubuh, ikan yang melakukan mekanisme ini disebut euryhalin, sedangkan yang tidak melakukan mekanisme ini disebut stenohalin. Hewan pada dasarnya memiliki toleransi terbatas terhadap lingkungan artinya bila dipindahkan ke suatu habitat akan beradaptasi dan bila tidak mampu beradaptasi akan mati.

Organisme air dibagi menjadi dua kategori berdasarkan mekanisme fisiologisnya dalam menghadapi tekanan organisme air media, yaitu (Fujaya, 2004) :

1.   Osmonkonformer; adalah organisme air yang secara osmotik labil dan mengubah-ubah tekanan osmotik cairan tubuhnya untuk menyesuaikan dengan tekanan osmotik air media hidupnya. Fujaya (2004) menambahkan hewan invertebrate adalah hewan osmokonformer seperti ubur-ubur, rajungan dan kerang-kerangan.

2.  Osmoregulator, adalah  organisme air yang secara osmotik stabil (mantap), selalu berusaha mempertahankan cairan tubuhnya pada tekanan osmotik yang relatif konstan, tidak perlu harus sama dengan tekanan osmotik air media hidupnya. Semua hewan air tawar dan hewan air laut adalah osmoregulator. Contoh dari hewan osmoregulator adalah ikan Nilem (Osteocilus hasselti) Selain itu, karena penggolongan osmokonformer dengan osmoregulator ini maka, secara tidak langsung mempengaruhi pembagian hewan akuatik karena, tidak semua hewan akuatik berhabitat pada air yang sama. Salinitas merupakan salah satu indikator kecocokan habitat dengan ikan sehingga tidak sembarang ikan bisa hidup di salinitas yang berbeda – beda. Namun, beberapa penelitian menunjukkan kemampuan untuk beradaptasi ikan dalam segala macam lingkungan dengan salinitas berbeda memunuclkan hewan – hewan yang disebut Euryhalin atau hewan akuatik yang hidup dengan rentang salinitas yang cukup tinggi sehingga mampu hidup di berbagai tiungkat salinitas hal ini, kemudian Stenohalin yaitu hewan yang hanya mampu hidup dalam kisaran salinitas yang pendek atau sempit.

Ikan yang dapat beradaptasi pada dua lingkungan berbeda sering disebut ikan eurihaline, mampu berpindah dari erairan tawar ke perairan laut atau sebaliknya. Salah satu contoh ikan yang mampu melakukan migrasi dari air tawar ke laut atau sebaliknya adalah ikan sidat (Anguilla bicolor McClelland) (Susilo, 2010). Ikan Nila jika dilihat dari toleransinya terhadap perubahan kadar garam termasuk ke dalam ikan yang eurihalin. Ikan eurihalin yaitu ikan yang toleransi terhadap perubahan salinitasnya luas. Menurut Ville et al (1988), organisme eurihalin mempunyai mekanisme pengaturan renal dan ekstrarenal dalam merespon perubahan salinitas yang terjadi dalam lingkungannya. Kebalikan dari eurihalin adalah kelompok hewan stenohalin. Hewan stenohalin adalah hewan yang toleransi terhadap perubahan salinitasnya sempit, contohnya ikan nilem. Semakin tinggi konsentrasi  maka semakin kecil nilai sintasannya atau semakin banyak ikan yang mati.  Ikan Nila jika dilihat dari toleransinya terhadap perubahan kadar garam termasuk ke dalam ikan yang eurihalin.  Ikan eurihalin yaitu ikan yang toleransi terhadap perubahan salinitasnya luas.  Menurut Weng et al., (2002), organisme eurihalin mempunyai mekanisme pengaturan renal dan ekstrarenal dalam merespon perubahan salinitas yang terjadi dalam lingkungannya.  Kebalikan dari eurihalin adalah kelompok hewan stenohalin.  Hewan stenohalin adalah hewan yang toleransi terhadap perubahan salinitasnya sempit.

Data pengamatan toleransi salinitas pada ikan nila dan ikan nilem menunjukan hasil ikan nilem lebih rentan terhadap perubahan salinitas yang dalam hal ini semakin meningkat dibandingkan dengan ikan nila. Data ini sesuai dengan literatur yang menyatakan bahwa ikan nila mempunyai tingkat osmolalitas yang lebih tinggi jika dibandingkan dengan lingkungannya dan dapat menyesuaikan diri sampai salinitas yang cukup tinggi, sedangkan ikan nilem tidak mampu hidup pada salinitas yang cukup tinggi. Ikan nila jika dilihat dari toleransinya terhadap perubahan kadar garam termasuk ke dalam ikan yang eurihalin. Ikan eurihalin yaitu ikan yang toleransi terhadap perubahan salinitasnya luas. Kebalikan dari eurihalin adalah kelompok hewan stenohalin. Hewan stenohalin adalah hewan yang toleransi terhadap perubahan salinitasnya sempit, contohnya ikan Nilem (Ville et al.,1988). Meskipun kepiting bakau termasuk organisme akuatik eurihalin yakni dapat mentolerir rentang salinitas yang lebar, akan tetapi kisaran salinitas untuk pertumbuhannya lebih sempit (Ruscoe et al., 2004 dalam rusdi et al 2006 ).

IV.KESIMPULAN

Berdasarkan praktikum  Osmoregulasi maka dapat di tarik kesimpulan sebagai berikut :

1.       Kepiting memiliki kapasitas osmoregulasi berturut-turut sebesar 2,41 mmol/kg, 1,54 mmol/kg, 0,9169 mmol/kg, dan 0,65 mmol/kg.

2.       Ikan nila (Oreochromis sp.) merupakan contoh ikan eurihalin serta bersifat hiperosmotik terhadap lingkungannya, sedangkan ikan nilem (Osteochillus hasselti ) termasuk ikan stenohalin dan kepiting (Scylla serrata) termasuk dalam hewan eurihalin.