PENGARUH PERBEDAAN TEMPERATUR DAN DO (Dissolved Oxygen) TERHADAP AKTIVITAS IKAN MAS (Cyprinus carpio L) LAPORAN PRAKTIKUM EKOFISIOLOGI

Transkripsi

1 PENGARUH PERBEDAAN TEMPERATUR DAN DO (Dissolved Oxygen) TERHADAP AKTIVITAS IKAN MAS (Cyprinus carpio L) LAPORAN PRAKTIKUM EKOFISIOLOGI Oleh: Ernest UNIVERSITAS NEGERI SURABAYA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM JURUSAN BIOLOGI 2012 Laporan Ekofisiologi Biologi 2010 tahun 2013 Halaman 1

2 BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang Makhluk hidup memiliki kemampuan untuk menyesuaikan diri terhadap kondisi lingkungannya. Kemampuan menyesuaikan diri dengan lingkungannya disebut dengan adaptasi. Adaptasi dapat berupa adaptasi morfologi, fisiologis dan tingkah laku. Pada lingkungan perairan, faktor fisika, kimiawi dan biologis berperan dalam pengaturan homeostatis yang diperlukan bagi pertumbuhan dan reproduksi biota perairan. Keberhasilan suatu organisme untuk bertahan hidup dan bereproduksi mencerminkan keseluruhan toleransinya terhadap kondisi lingkungan yang dihadapi organisme tersebut (Campbell, 2004). Suhu merupakan faktor penting dalam ekosistem perairan (Ewusie. 1990; 180). Hal ini disebabkan karena suhu mempengaruhi kecepatan reaksi kimiawi dalam tubuh dan sekaligus menentukan kegiatan metabolisme. Reaksi enzimatis juga sangat berpengaruh pada suhu karena aktivitas metabolisme di berbagai jaringan organisme bergantung pada kemampuan untuk mempertahankan suhu yang sesuai dalam tubuhnya (Yuliani, 2012). Kenaikan suhu air dapat akan menimbulkan kehidupan ikan dan hewan air lainnya terganggu (Kanisius. 1992; 22). Menurut Soetjipta (1993; 71), Air memiliki beberapa sifat termal yang unik, sehingga perubahan suhu dalam air berjalan lebih lambat dari pada udara. Selanjutnya Soetjipta menambahkan bahwa walaupun suhu kurang mudah berubah di dalam air daripada di udara, namun suhu merupakan faktor pembatas utama, oleh karena itu mahluk akuatik sering memiliki toleransi yang sempit. Ikan Mas termasuk dalam hewan ektoterm yang berarti suhu tubuh ikan berasal dari suhu disekelilingnya, suhu lingkungan merupakan sumber panas tubuhnya (Yuliani, 2012). Ikan mempunyai derajat toleransi terhadap suhu dengan kisaran tertentu yang sangat berperan bagi pertumbuhan, inkubasi telur, konversi pakan dan resistensi terhadap penyakit. Secara kesuluruhan ikan lebih toleran terhadap perubahan suhu air, beberapa spesies mampu hidup pada suhu air mencapai 29 0 C, sedangkan jenis lain dapat hidup pada suhu air yang sangat dingin, akan tetapi kisaran toleransi masing-masing individu berbeda (Sukiya, 2005). Ikan akan mengalami stress manakala terpapar pada suhu diluar kisaran yang dapat ditoleransi. Pada lingkungan perairan, faktor fisik, kimiawi dan biologis berperan dalam pengaturan homeostatis yang Laporan Ekofisiologi Biologi 2010 tahun 2013 Halaman 2

3 diperlukan bagi pertumbuhan dan reproduksi ikan. Perubahan-perubahan faktor tersebut hingga batas tertentu dapat menyebabkan stress dan timbulnya penyakit. Faktor fisik tersebut mencakup suhu, dan intensitas cahaya. Ikan yang hidup di dalam air yang mempunyai suhu relatif tinggi akan mengalami kenaikan kecepatan respirasi (Kanisius. 1992; 23). Hal tersebut dapat diamati dari perubahan gerakan operculum ikan. Kisaran toleransi suhu antara spesies ikan satu dengan lainnya berbeda, misalnya pada ikan salmonid suhu terendah yang dapat menyebabkan kematian berada tepat diatas titik beku, sedangkan suhu tinggi dapat menyebabkan gangguan fisiologis ikan (Tunas. 2005; 16-17). Suhu air dipengaruhi oleh suhu udara. Tinggi rendahnya suhu juga berpengaruh terhadap aktivitas ikan. Tingginya suhu air akan mempengaruhi kadar oksigen terlarut (DO). Keadaan suhu air dan DO akan mempengaruhi terhadap aktivitas ikan (Yuliani dan Raharjo, 2009). Berdasarkan uraian di atas, maka penulis ingin melakukan penelitian eksperimental dengan judul Hubungan Suhu Air dan DO terhadap Aktivitas ikan untuk mengetahui pengaruh suhu air terhadap aktivitas ikan dan mengetahui pengaruh DO terhadap aktivitas ikan, sehingga diharapkan dapat mengetahui konsep respon hewan terhadap perubahan lingkungan. B. Rumusan Masalah Adapun rumusan masalah yang dapat diambil dari latar belakang diatas adalah sebagai berikut : 1. Bagaimanakah pengaruh suhu air terhadap aktivitas ikan? 2. Bagaimanakah pengaruh DO terhadap aktivitas ikan? C. Tujuan Penelitian Tujuan dari percobaan ini adalah sebagai berikut : 1. Untuk mengetahui pengaruh suhu air terhadap aktivitas ikan. 2. Untuk mengetahui pengaruh DO terhadap aktivitas ikan. Laporan Ekofisiologi Biologi 2010 tahun 2013 Halaman 3

4 BAB II KAJIAN TEORI 2.1 Hewan Endoterm, Ektoterm, dan Heteroterm Makhluk hidup dapat diklasifikasikan atas dasar sumber panas bagi tubuhnya. Endoterm adalah kelompok hewan yang mampu memproduksi sendiri panas yang diperlukan untuk tubuhnya. Sedangkan suhu tubuh kelompok hewan Ektoterm berasal dari suhu di sekelilingnya yang merupakan sumber panas tubuh. Kelompok hewan ketiga adalah Heteroterm, tubuh hewan ini dapat memproduksi panas seperti halnya pada endoterm, tetapi tidak mempertahankan suhu tubuhnya dalam kisaran suhu yang sempit (Yuliani dan Raharjo, 2009). Pada kondisi suhu lingkungan yang ekstrim rendah di bawah batas ambang toleransinya hewan ektoterm akan mati. Hal ini karena praktis enzim tidak aktif bekeria sehingga metabolisme berhenti. Pada suhu yang masih bisa ditolerir, yang lebih rendah dari suhu optimum laju metabolisme tubuhnya dan segala aktifitas pun rendah, akibatnya gerakan hewan tersebut menjadi sangat lamban sehingga akan memudahkan pemangsa atau predator untuk memangsa hewan tersebut. Sebenarnya hewan ektoterm berkemampuan untuk mengatur suhu tubuhnya namun daya mengaturnya sangat terbatas dan tidak fisiologis sifatnya melainkan secara perilaku. Apabila suhu lingkungan terlalu panas hewan ektotermik akan berlindung di tempat-tempat teduh, apabila suhu lingkungan menurun, hewan tersebut akan berjemur dipanas matahari untuk menghangatkan tubuh. Pada suhu sekitar 10 o C dibawah atau diatas suhu normal suatu jasad hidup dan khususnya pada hewan ektoterm dapat mengakibatkan penurunan atau kenaikan aktifitas jasad hidup tersebut menjadi kurang lebih dua kali pada suhu normalnya. Sedangkan perubahan suhu yang tiba-tiba akan mengakibatkan terjadinya kejutan atau shock. 2.2 Ikan Mas (Cyprinus caprio) Pisces memiliki keanekaragaman yang sangat besar (Sukiya, 2005). dengan jumlah spesies lebih dari 27,000 di seluruh dunia. Taksonomi menempatkan ikan dalam kelompok paraphyletic dimana hubungan kekerabatannya masih diperdebatkan. Ikan Mas (Cyprinus caprio) termasuk dalam anggota vertebrata poikilotermik (berdarah dingin). Secara keseluruhan Laporan Ekofisiologi Biologi 2010 tahun 2013 Halaman 4

5 lebih toleran terhadap perubahan suhu air, seperti vertebrata poikiloterm lain suhu tubuhnya bersifat ektotermik, artinya suhu tubuh sangat tergantung dari suhu lingkungan (Sukiya, 2005). Gambar 2.1. Ikan Mas Sumber : Pisces yang memiliki habitat di dalam perairan mendapatkan oksigen yang terlarut dalam air. Insang pisces merupakan komponen penting dalam pertukaran gas, insang terbentuk dari lengkungan tulang rawan yang mengeras, dengan beberapa filamen insang di dalamnya (Fujaya. 1999). Pisces melakukan respirasi dengan menyaring air yang masuk melalui mulut menggunakan insangnya, di insang terjadi pengikatan oksigen dan pelepasan karbondioksida kemudian air keluar melalui celah insang. Lamela insang berupa lempengan tipis yang diselubungi epitel pernapasan menutup jaringan vaskuler dan busur aorta, sehingga memungkinkan terjadinya pertukaran udara. Organ insang pada pisces ditutupi oleh bagian khusus yang berfungsi untuk mengeluarkan air dari insang yang disebut operculum yang membentuk ruang operkulum di sebelah sisi lateral insang. Laju gerakan operculum ikan mempunyai korelasi positif terhadap laju respirasi ikan. Pisces memiliki beberapa mekanisme fisiologis yang tidak dimiliki oleh hewan darat. Perbedaan habitat menyebabkan perkembangan organ-organ ikan disesuaikan dengan kondisi lingkungan. Pisces yang hidup di dalam air yang mempunyai suhu relatif tinggi akan mengalami kenaikan kecepatan respirasi (Kanisius. 1992). Hal tersebut dapat diamati dari perubahan gerakan operculum ikan. 2.3 Pengaruh Suhu Air terhadap Aktivitas Ikan Salah satu faktor fisik lingkungan perairan adalah suhu. Perubahan suhu dipengaruhi oleh letak geografisnya, ketinggian tempat, lama paparan terhadap matahari dan kedalaman badan air (Tunas, 2005). Suhu adalah ukuran energi gerakan molekul. Suhu merupakan salah satu faktor yang sangat penting dalam mengatur proses kehidupan dan penyebaran organisme. Laporan Ekofisiologi Biologi 2010 tahun 2013 Halaman 5

6 Kenaikan suhu air akan dapat menimbulkan beberapa akibat sebagai berikut, (a) Jumlah oksigen terlarut di dalam air menurun, (b) Kecepatan reaksi kimia meningkat, (c) Kehidupan ikan dan hewan air lainnya terganggu, (d) Jika batas suhu yang mematikan terlampaui, ikan dan hewan air lainnya mungkin akan mati. Peningkatan suhu air menyebabkan penurunan kelarutan gas-gas, tetapi meningkatkan solubilitas senyawa-senyawa toksik seperti polutan minyak mentah dan pestisida, serta meningkatkan toksisitas logam berat, sebagai contoh bahwa pada air tawar (salinitas 0%) peningkatan suhu dari 25 0 C menjadi 30 0 C menyebabkan penurunan kelarutan oksigen dari 8,4 menjadi 7,6 mg/liter. Suhu merupakan suatu faktor pembatas penting di ekosistem perairan tawar karena jasadjasad akuatik seringkali kurang dapat menoleransi perubahan-perubahan suhu (bersifat stenothermal). Akibat adanya pencemaran panas yang ringanpun akan dapat berakibat luas. Juga perubahan-perubahan suhu menghasilkan sirkulasi dan stratifikasi suhu yang khas yang sangat berpengaruh terhadap kehidupan akuatik (Soegianto, 2009). Setiap makhluk hidup memerlukan suhu lingkungan tertentu. Hal ini dapat diterima karena dalam tubuh makhluk hidup berlangsung proses kimia, oleh karena itu semua makhluk hidup yang hidup di manapun berada selalu menghindar suhu lingkungan terlalu tinggi dan terlalu rendah untuk mendapatkan suhu lingkungan yang optimum. Suhu merupakan faktor yang sangat menentukan aktivitas enzim di dalam tubuh organisme. Peningkatan suhu tubuh pada rentang kisaran toleransi hewan akan menyebabkan kenaikanaktivitas enzim dalam membantu reaksi metabolisme. Suhu yang ekstrim tinggi menyebabkan protein, sebagai komponen utama penyusun enzim akan rusak atau denaturasi dan menyebabkan enzim tidak mampu lagi dalam melakukan fungsinya sebagai biokatalisator. Demikian juga jika suhu tubuh turun sangat ekstrim bahkan di bawah kisaran toleransinya akan menyebabkan aktivitas enzim sangat rendah. Air memiliki beberapa sifat termal yang unik, perubahan suhu dalam air berjalan lebih lambat dari pada udara, walaupun suhu kurang mudah berubah di dalam air daripada di udara, namun suhu merupakan faktor pembatas utama. Oleh karena itu pisces sering memiliki toleransi suhu yang sempit (Soetjipta, 1993). Daerah tropis memiliki kisaran suhu antara 27 o C dan 32 o C. Kisaran suhu ini adalah normal untuk kehidupan biota laut di perairan Indonesia. Suhu alami tertinggi diperairan tropis berada dekat ambang batas penyebab kematian biota laut. Oleh karena Laporan Ekofisiologi Biologi 2010 tahun 2013 Halaman 6

7 itu, peningkatan suhu yang kecil saja dari alam dapat menimbulkan kematian atau paling tidak gangguan fisiologis biota air. Kisaran suhu di daerah tropis sedemikian rupa sehingga banyak organisme hidup dekat dengan batas suhu tertinggi (Anonim, 2010). Organisme sungai khususnya beberapa makroinvertebrata memiliki reaksi terhadap suhu yang berbeda-beda antara 28 o C sampai 34 o C. Suhu yang dimiliki oleh anggota dalam suatu species tertentu berbeda-beda, sehinga adanya pengaruh termal pada lingkungan dapat menimbulkan median batas toleransi. Jika spesies tertentu mempunyai median batas toleransi 24 jam 30 o C, maka 50 % spesies tersebut akan mengalami kematian dalam jangka waktu 24 jam jika suhu 30 derajat (Sastrawijaya, 2000). Populasi termal pada organisme air terjadi pada suhu tinggi. Kenaikan suhu air akan menimbulkan beberapa akibat sebagai berikut : a. Jumlah oksigen terlarut di dalam air menurun b. Kecepatan reaksi kimia meningkat c. Kehidupan ikan dan hewan air lainnya terganggu d. Jika batas suhu mematikan terlampui, ikan dan hewan air lainnya mungkin akan mati. Suhu juga dapat menyebabkan terjadinya stratifikasi atau tingkat pelapisan air di kolam dimana suhu air dilapisan permukaan lebih panas dari pada lapisan air dibawahnya karena adanya penyinaran matahari, sehingga air permukaan yang suhunya lebih tinggi akan lebih ringan dibanding air di bawahnya. Air di lapisan permukaan yang lebih panas disebut Epilimnion dan di bawahnya yang lebih dingin disebut hypolimnion. Diantara epilimnion dan hypolimnion terdapat lapisan Thermocline (ditandai dengan penurunan suhu yang sangat tajam). Pada umumnya ikan mempunyai toleransi yang rendah terhadap perubahan suhu yang mendadak sehingga pemindahan ikan secara mendadak ketempat yang suhunya jauh lebih tinggi atau sangat rendah (5 o C) perlu dihindari karena bisa membuat ikan menjadi stress atau menyebabkan kematian pada ikan. Pengaruh buruk yang lebih nyata terjadi apabila pemindahan mendadak itu dilakukan dari tempat yang dingin ke tempat yang lebih panas (Alvi, 2009). Proses metabolisme ikan umumnya meningkat jika suhu naik hingga dibawah batas yang mematikan. Berdasarkan hukum Van t Hoff, kenaikan suhu sebesar 10 C akan menyebabkan kecepatan reaksi metabolisme meningkat 2-3 kali lipat dibandingkan pada kondisi normal. Kebutuhan protein pada ikan untuk mendapatkan pertumbuhan yang optimum sangat dipengaruhi oleh suhu (Musida, 2008). Laporan Ekofisiologi Biologi 2010 tahun 2013 Halaman 7

8 Pada ikan yang merupakan hewan ektoterm (hewan yang suhu tubuhnya diperoleh dari suhu di sekelilingnya/lingkungan), peningkatan metabolisme pengaruhi oleh peningkatan suhu tubuhnya. Hal ini dapat dijelaskan bahwa pada proses metabolisme melibatkan reaksi yang dipacu oleh enzim. Bila suhu tubuh meningkat maka enzim akan lebih aktif memecah substrat sehingga metabolisme naik. Bila metabolisme naik maka akan menghasilkan semakin banyak metabolit. Semakin banyak metabolit maka darah akan melakukan transport metabolit untuk diedarkan ke seluruh tubuh menjadi lebih cepat sehingga frekuensi denyut jantung juga menjadi meningkat yang akan berpengaruh pada semakin cepatnya operculum untuk membuka dan menutup. Apabila suhu yang berada di sekitar atau lingkungan rendah maka terjadi penurunan aktivitas tubuh, karena proses metabolisme tubuh tersebut melibatkan reaksi yang dikendalikan oleh enzim. Enzim akan menurunkan aktivitas sel apabila berada pada suhu yang rendah. Oleh karena itu, aktivitas ikan pada suhu air yang rendah atau dingin akan lebih turun atau lambat dibandingkan bila berada di lingkungan suhu air yang tinggi. 2.4 Pengaruh DO (Oksigen Terlarut) terhadap Aktivitas Ikan Atmosfer bumi mengandung oksigen sekitar 210 ml/l. Oksigen merupakan salah satu gas yang terlarut dalam perairan. Oksigen terlarut merupakan kebutuhan dasar untuk kehidupan makhluk hidup didalam air maupun hewan teristrial. Penyebab utama berkurangnya oksigen terlarut di dalam air adalah adanya bahan-bahan buangan organik yang banyak mengonsumsi oksigen sewaktu penguraian berlangsung (Hadic dan Jatna, 1998). Konsentrasi oksigen terlarut yang aman bagi kehidupan diperairan sebaiknya harus diatas titik kritis dan tidak terdapat bahan lain yang bersifat racun, konsentrasi oksigen minimum sebesar 2 mg/l cukup memadai untuk menunjang secara normal komunitas akuatik di periaran (Pescod, 1973). Kandungan oksigen terlarut untuk menunjang usaha budidaya adalah 5 8 mg/l (Mayunar et al., 1995; Akbar, 2001). Oksigen terlarut merupakan kebutuhan dasar untuk kehidupan tanaman dan hewan di dalam air. Kehidupan makhluk hidup di dalam air tersebut tergantung dari kemampuan air untuk mempertahankan konsentrasi oksigen minimal yang dibutuhkan untuk kehidupannya (Fardiaz, 1992). Oksigen terlarut dapat berasal dari proses fotosintesis tanaman air, dimana jumlahnya tidak tetap tergantung dari jumlah tanamannya, dan dari atmosfer (udara) yang masuk ke dalam air dengan kecepatan terbatas (Fardiaz, 1992). Oksigen terlarut dalam air dimanfaatkan oleh Laporan Ekofisiologi Biologi 2010 tahun 2013 Halaman 8

9 organisme perairan untuk respirasi dan penguraian zat-zat organik oleh mikroorganisme. Konsentrasi oksigen terlarut dalam keadaan jenuh bervariasi tergantung dari suhu dan tekanan atmosfer (Fardiaz, 1992). Oksigen terlarut (Dissolved Oxygen = DO) dibutuhkan oleh semua jasad hidup untuk pernapasan, proses metabolisme atau pertukaran zat yang kemudian menghasilkan energi untuk pertumbuhan dan pembiakan. Disamping itu, oksigen juga dibutuhkan untuk oksidasi bahanbahan organik dan anorganik dalam proses aerobik. Sumber utama oksigen dalam suatu perairan berasal dari suatu proses difusi dari udara bebas dan hasil fotosintesis organisme yang hidup dalam perairan tersebut. Kecepatan difusi oksigen dari udara, tergantung dari beberapa faktor, seperti kekeruhan air, suhu, salinitas, pergerakan massa air dan udara seperti arus, gelombang, dan pasang surut. Odum (1993), menyatakan bahwa kadar oksigen dalam air akan bertambah dengan semakin rendahnya suhu dan berkurang dengan semakin tingginya salinitas. Pada lapisan permukaan, kadar oksigen akan lebih tinggi, karena adanya proses difusi antara air dengan udara bebas serta adanya proses fotosintesis. Dengan bertambahnya kedalaman akan terjadi penurunan kadar oksigen terlarut, karena proses fotosintesis semakin berkurang dan kadar oksigen yang ada banyak digunakan untuk pernapasan dan oksidasi bahan-bahan organik dan anorganik. Oksigen merupakan faktor pembatas dalam penentuan kehadiran makhluk hidup di dalam air. Kepekatan oksigen terlarut bergantung kepada : a) Suhu. b) Kehadiran tanaman fotosintesis. c) Tingkat penetrasi cahaya bergantung kepada kedalaman dan kekeruhan air. d) Tingkat kederasan aliran air. e) Jumlah bahan organik yang diuraikan dalam air seperti sampah, ganggang mati atau limbah industri (Sastrawijaya, 2000). Laporan Ekofisiologi Biologi 2010 tahun 2013 Halaman 9

10 BAB III METODE PENELITIAN 3.1 Jenis Penelitian Penelitian ini merupakan penelitian eksperimen dengan adanya ciri variabel kontrol, variabel manipulasi, dan variabel respon. 3.2 Variabel Penelitian Variabel yang digunakan dalam melakukan percobaan ini antara lain : a. Variabel kontrol : Volume media air yaitu 750 ml, jumlah ikan pada tiap media air yaitu 1 ekor ikan b. Variabel manipulasi : Suhu media air c. Variabel respon : Kadar DO (Oksigen Terlarut), respirasi atau membuka menutupnya operculum ikan, pergerakan ikan 3.2 Alat dan Bahan a. Alat 1. Termometer suhu 1 buah 2. Toples 4 buah 3. Botol winkler 2 buah 4. Erlenmeyer 2 buah 5. Buret 1 buah 6. Pipet 5 buah 7. Gelas ukur 2 buah 8. Alat pemanas air (hitter) 1 buah b. Bahan 1. Air suhu kamar 1500 ml 2. Air panas (80 o C) ± 500 ml 3. Air es ± 1000 ml 4. Ekor ikan mas dengan ukuran ± 8 cm 8 ekor Laporan Ekofisiologi Biologi 2010 tahun 2013 Halaman 10

11 5. MnSO 4 ± 20 ml 6. KOH-KI ± 20 ml 7. H 2 SO 4 ± 20 ml 8. Na 2 S 2 O 3 ± 40 ml 9. Larutan amilum 1% ± 10 ml 3.3 Langkah Kerja a. Pembuatan media air. 1. Pada media air A, mengisi sebanyak 750 ml air suhu kamar, kemudian mengukur suhu air awal dan kadar DO awal sebelum memasukkan 1 ekor ikan ke dalam toples. 2. Pada media air B, mengisi sebanyak 1000 ml air panas (80 o C) dan 500 ml air suhu kamar, kemudian mengukur suhu air awal dan kadar DO awal sebelum memasukkan 1 ekor ikan ke dalam toples. 3. Pada media air C, mengisi sebanyak 800 ml air es dan 700 ml air suhu kamar, kemudian mengukur suhu air awal dan kadar DO awal sebelum memasukkan 1 ekor ikan ke dalam toples. 4. Pada media air D, mengisi sebanyak 1200 ml air es dan 300 ml air suhu kamar, kemudian mengukur suhu air awal dan kadar DO awal sebelum memasukkan 1 ekor ikan ke dalam toples. b. Pengukuran Kadar DO Pengukuran suhu air dan DO (oksigen terlarut) dari masing-masing media air dengan langkah-langkah sebagai berikut : 1. Pengukuran suhu a) Memasukkan termometer pada masing-masing media air, kemudian mencatat hasilnya ke dalam tabel. Pengukuran suhu dilakukan 2 kali yaitu sebelum memasukkan ikan ke dalam toples dan setelah pengamatan respirasi (membuka menutupnya operculum) dan pola pergerakan ikan. b) Pengukuran kadar DO (Dissolved Oxygen) atau Oksigen Terlarut 1. Mengambil sampel air dengan menggunakan botol winkler sekitar permukaan air. Kemudian menutup masing-masing botol sewaktu di dalam air. Mengusahakan tidak ada O 2 yang terperangkap dalam botol winkler. Laporan Ekofisiologi Biologi 2010 tahun 2013 Halaman 11

12 2. Membuka botol Winkler, air hasil tampungan diberi MnSO4 sebanyak 2 ml dengan menggunakan pipet ukur dengan ujung pipet di bawah permukaan air, sehingga tidak menimbulkan gelembung. 3. Menambahkan 2 ml KOH-KI dengan cara yang sama. 4. Menutup botol winkler kembali dengan membolak-balikkan selama 5 menit. 5. Membiarkan selama 10 menit agar terjadi pengikatan oksigen terlarut dengan sempurna dengan ditandai timbulnya endapan di dasar botol. 6. Mengambil dan membuang 2 ml larutan di permukaan atas botol tanpa menyertakan endapan kemudian menambahkan 2 ml H2SO4 pekat dengan pipet ukur. 7. Menutup botol dan membolak-balikkan sehingga endapan larut dan larutan menjadi warna kuning kecoklatan. 8. Untuk satu botol Winkler, mengambil larutan dan memasukkannya ke dalam erlenmeyer masing-masing sebanyak 10 ml, larutan siap untuk dititrasi dengan Na2S2O3. 9. Larutan dalam erlenmeyer dititrasi dengan Na2S2O3 hingga berwarna kuning muda. Mengukur Na2S2O3 yang digunakan. 10. Memasukkan 10 tetes amilum 1 % ke dalam erlenmeyer hingga larutan menjadi biru muda. 11. Larutan dititrasi lagi hingga warna biru hilang, Na2S2O3 yang digunakan pada langkah kerja h-j dijumlahkan. 12. Dua kali rata-rata jumlah ml larutan Thiosulfat terpakai ekivalen dengan kadar O2 terlarut (mg/l) dalam air, atau (mg/l x 0,698). Rumus DO = 8000 x N x a mg/l (ppm) V-4 Keterangan : a = volume titrasi Na2S2O3 yang dipakai N = konstanta 0,025 V = volume botol winkler 13. Melakukan pengukuran kadar DO sebelum ikan dimasukkan ke dalam toples dan setelah pengamatan respirasi (membuka menutupnya operculum) dan pola pergerakan ikan. 14. Mencatat hasilnya ke dalam tabel pengamatan. Laporan Ekofisiologi Biologi 2010 tahun 2013 Halaman 12

13 3.4 Rancangan Percobaan a. Tahap Persiapan Mengisi toples A (beker gelas) dengan air suhu kamar 750 ml, kemudian memasukkan 1 ekor ikan ke dalam toples tersebut. Mengisi toples B (beker gelas) dengan air panas (80 o C) yang dicampur dengan perbandingan volume 2 : 1 total volume ± 750 ml, kemudian memasukkan 1 ekor ikan ke dalam toples tersebut. Mengisi toples C (beker gelas) dengan air es sebanyak 400 ml yang dicampur dengan air suhu kamar sebanyak 350 ml, kemudian memasukkan 1 ekor ikan ke dalam toples tersebut. Laporan Ekofisiologi Mengisi toples Biologi D (beker 2010 gelas) tahun dengan 2013 air es sebanyak 600 ml Halaman yang 13 dicampur dengan air suhu kamar sebanyak 150 ml, kemudian memasukkan 1 ekor ikan ke dalam toples tersebut.

14 c. Tahap Pengukuran 1. Pengukuran suhu A B C D 2. Pengukuran kadar DO Mengambil sampel air dengan botol winkler gelap, usahakan tidak ada O 2 yang terperangkap Laporan Ekofisiologi Biologi 2010 tahun 2013 Halaman 14

15 Menambahkan MnSO 4 dan KOH KI masing-masing sebanyak 2 ml dengan membuka botol winkler secara hati-hati, kemudian mengocoknya dengan pelan. (membolak-balik botol secara hati-hati hingga pereaksi tercampur dengan sampel air). Mendiamkannya hingga terbentuk 2 lapisan. MnSO 4 2 ml KOH-KI 2 ml Menambahkan H 2 SO 4 pekat sebanyak 2 ml ke dalam botol secara hati-hati, kemudian megocok botol hingga larutan tercampur H 2 SO 4 2 ml Mengambil 100 ml sampel yang telah mendapat perlakuan tadi kemudian memasukkannya ke dalam erlenmeyer. Melakukan titrasi dengan larutan Na 2 S 2 O 3 sampai terjadi perubahan warna (dari coklat menjadi kuning). Kemudian menambahkan (1%) 10 tetes hingga tampak biru dan melanjutkan titrasi dengan Na 2 S 2 O 3 sampai warna biru hilang. Laporan Ekofisiologi Biologi 2010 tahun 2013 Halaman 15

16 BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 5.1 Hasil Berdasarkan percobaan tentang hubungan air dan DO terhadap aktivitas ikan yang dilakukan di laboratorium Fisiologi Unesa, didapatkan hasil pengamatan sebagai berikut. Tabel 4.1. Hasil Pencatatan dan Penghitungan Suhu, DO, dan Respirasi pada Toples A, B, C, dan D. Media Air Suhu ( o C) T 0 T 1 DO (ppm) A B C D Keterangan: Toples A Toples B Toples C Toples D T o T 1 : 750 ml air suhu kamar + 2 ekor ikan : 500 ml air 80 O c ml air suhu kamar + 2 ekor ikan : 400 ml air 80 o C ml air suhu kamar + 2 ekor ikan : 600 ml air 80 O c ml air suhu kamar + 2 ekor ikan : Suhu awal : Suhu setelah 3 menit Pola Gerakan Ikan Mas Ikan terlihat bergerak leluasa, terlihat normal Sesaat setelah ikan dimasukkan, ikan mengalami kejang, sesaat kemudian mati Ikan terlihat mengalami penurunan kecepatan gerak. Operculum membuka semakin lambat. Ikan mengalami perlambatan gerak, operculum tidak bereaksi kemudian mati. Laporan Ekofisiologi Biologi 2010 tahun 2013 Halaman 16

17 Gambar 4.1. Grafik pengaruh suhu terhadap respirasi ikan. Gambar 4.2. Grafik pengaruh DO terhadap respirasi ikan. 5.2 Analisis Pada percobaan ini terdapat 4 media air dengan 3 media air sebagai perlakuan dan 1 media air sebagai kontrol. Pada media air A diisi air 750 ml dengan suhu kamar (27 o C) sebagai kontrol, kemudian diisi ikan 1 ekor. Pengukuran suhu dan DO diperoleh nilai suhu awal sebesar 29 C dan suhu akhir tetap 30 C. Pengukuran DO diperoleh rata-rata sebesar 2.03 ppm. Nilai respirasi ikan diperoleh dari banyaknya membuka dan menutupnya operculum pada setiap menit sebanyak 3 kali pengamatan sebagai pengulangan, diperoleh rata-rata respirasi ikan sebanyak kali. Pola pergerakan ikan, terlihat gerakannya lebih leluasa dan terlihat normal. Pada media air B diisi air 500 ml dengan suhu 80 o C ditambah 250 ml air suhu kamar (27 C) dan diisikan 1 ekor ikan. Pada pengukuran suhu diperoleh nilai suhu awal sebesar 80 C Laporan Ekofisiologi Biologi 2010 tahun 2013 Halaman 17

18 dan suhu akhir 67 C. Pengukuran DO diperoleh rata-rata sebesar 1.86 ppm. Nilai respirasi ikan diperoleh dari banyaknya membuka dan menutupnya operculum pada setiap menit sebanyak 3 kali pengamatan sebagai pengulangan tidak didapat data. Pergerakan ikan sesaat setelah dimasukkan ke dalam toples, ikan mengalami kejang, sesaat kemudian mati. Pada media air C diisi air 400 ml dengan suhu 18 o C ditambah 350 ml air suhu kamar (27 C) dan diisikan 1 ekor ikan. Pada pengukuran suhu diperoleh nilai suhu awal sebesar 18 C dan suhu akhir 19 C. Pengukuran DO diperoleh rata-rata sebesar 3.33 ppm. Nilai respirasi ikan diperoleh dari banyaknya membuka dan menutupnya operculum pada setiap menit sebanyak 3 kali pengamatan sebagai pengulangan, diperoleh rata-rata respirasi ikan sebanyak 76 kali. Pola pergerakan Ikan terlihat mengalami penurunan kecepatan gerak. Operculum membuka semakin pelan, namun ikan tidak mati. Pada media air D diisi air 600 ml dengan suhu 6 o C ditambah 150 ml air suhu kamar (27 C) dan diisikan 1 ekor ikan. Pada pengukuran suhu diperoleh nilai suhu awal sebesar 6 C dan suhu akhir 7 C. Pengukuran DO diperoleh rata-rata sebesar 4.88 ppm. Nilai respirasi ikan diperoleh dari banyaknya membuka dan menutupnya operculum pada setiap menit sebanyak 3 kali pengamatan sebagai pengulangan, diperoleh rata-rata respirasi ikan sebanyak kali. Pola pergerakan ikan mengalami perlambatan gerak kemudian mati. 5.3 Pembahasan Dari hasil pengamatan dan analisis data dapat diketahui bahwa terdapat pengaruh suhu air dan kadar DO terhadap aktivitas ikan. Dimana kadar DO sendiri dipengaruhi oleh tingginya suhu air. Pada media air A yang berisi 750 ml air suhu kamar dengan suhu 27 o C, DO 2.03 ppm didapatkan nilai rata-rata respirasi atau membuka menutupnya operculum tertinggi dibandingkan pada media B, C dan D serta pola pergerakan ikan yaitu bergerak sangat aktif. Hal ini karena pada suhu tersebut yaitu 27 o C merupakan suhu normal bagi kehidupan ikan sehingga proses fisiologi dan enzimatis yang terjadi dalam tubuh berjalan normal, yang mengakibatkan proses metabolisme tidak terganggu oleh suhu lingkungan. Selain suhu lingkungan (air), kadar DO (oksigen terlarut) juga berpengaruh terhadap proses metabolisme tubuh. Dengan semakin tingginya kadar DO maka semakin baik laju metabolisme karena adanya suplai oksigen yang tinngi yang digunakan untuk respirasi dan metabolisme. Laporan Ekofisiologi Biologi 2010 tahun 2013 Halaman 18

19 Pada media air B dengan suhu sebesar 80 o C dengan kadar DO sebesar 1.86 ppm yang merupakan media air dengan suhu tertinggi dibandingkan media air yang lain. Pada media B ini didapatkan nilai respirasi ikan terendah karena selang beberapa saat setelah ikan dimasukkan ke dalam toples ikan berenang cepat kemudian mati. Pada media air C dengan suhu awal dan akhir sebesar 18 o C, dan DO sebesar 3.33 ppm. Pada media ini pergerakan serta aktifitas membuka-menutup operculum ikan melambat tetapi ikan masih dalam keadaan hidup. Pada media air D dengan suhu sebesar 6 o C, dan DO sebesar 4.88 ppm, didapatkan nilai respirasi yang tidak terlalu besar dibandingkan pada media A dan pola pergerakan ikan yang teramati adalah ikan bergerak aktif lalu diam. Hal tersebut dikarenakan suhu yang dingin atau rendah. Apabila suhu yang berada di sekitar atau lingkungan rendah maka terjadi penurunan aktivitas tubuh, karena proses metabolisme tubuh tersebut melibatkan reaksi yang dikendalikan oleh enzim. Reaksi enzimatis sangat bergantung pada suhu, karenanya aktivitas metabolisme di berbagai jaringan atau kehidupan suatu organisme bergantung kepada kemampuan untuk mempertahankan suhu yang sesuai dalam tubuhnya. Pada berbagai jenis hewan, apabila terjadi kondisi luar yang kurang cocok atau stress, misalnya terjadi perubahan suhu lingkungan (dingin atau panas) akan menimbulkan usaha (secara fisiologi atau morfologi) untuk mengimbangi stress tersebut (Yuliani dan Raharjo, 2009). Enzim akan menurunkan aktivitas sel apabila berada pada suhu yang rendah. Oleh karena itu, aktivitas ikan pada suhu air yang rendah atau dingin akan lebih turun atau lambat dibandingkan bila berada di lingkungan suhu air yang tinggi. Proses metabolisme ikan umumnya meningkat jika suhu naik hingga dibawah batas yang mematikan. Berdasarkan hukum Van t Hoff, kenaikan suhu sebesar 10 C akan menyebabkan kecepatan reaksi metabolisme meningkat 2-3 kali lipat dibandingkan pada kondisi normal (Musida, 2008). Pada ikan yang merupakan hewan ektoterm (hewan yang suhu tubuhnya diperoleh dari suhu di sekelilingnya/lingkungan), peningkatan metabolisme dipengaruhi oleh peningkatan suhu tubuhnya. Hal ini dapat dijelaskan bahwa pada proses metabolisme melibatkan reaksi yang dipacu oleh enzim. Bila suhu tubuh meningkat maka enzim akan lebih aktif memecah substrat sehingga metabolisme naik. Bila metabolisme naik maka akan menghasilkan semakin banyak metabolit. Semakin banyak metabolit maka darah akan melakukan transport metabolit untuk diedarkan ke seluruh tubuh menjadi lebih cepat sehingga frekuensi denyut jantung juga menjadi meningkat yang akan berpengaruh pada semakin cepatnya operculum untuk membuka dan Laporan Ekofisiologi Biologi 2010 tahun 2013 Halaman 19

20 menutup. Hal ini berkebalikan dengan suhu yang dingin atau rendah. Apabila suhu yang berada di sekitar atau lingkungan rendah maka terjadi penurunan aktivitas tubuh, karena proses metabolisme tubuh tersebut melibatkan reaksi yang dikendalikan oleh enzim. Enzim akan menurunkan aktivitas sel apabila berada pada suhu yang rendah. Oleh karena itu, aktivitas ikan pada suhu air yang rendah atau dingin akan lebih turun atau lambat dibandingkan bila berada di lingkungan suhu air yang tinggi. Selain suhu yang merupakan faktor pembatas dalam kehidupan organisme di perairan, terdapat faktor lain yang juga ikur berpengaruh terhadap aktivitas ikan antara lain yaitu DO (oksigen terlarut), kadar CO2, ph, dan salinitas. Oksigen terlarut (Dissolved Oxygen = DO) dibutuhkan oleh semua jasad hidup untuk pernapasan, proses metabolisme atau pertukaran zat yang kemudian menghasilkan energi untuk pertumbuhan dan pembiakan. Disamping itu, oksigen juga dibutuhkan untuk oksidasi bahan-bahan organik dan anorganik dalam proses aerobik. Sumber utama oksigen dalam suatu perairan berasal dari suatu proses difusi dari udara bebas dan hasil fotosintesis organisme yang hidup dalam perairan tersebut. Kehidupan di air dapat bertahan jika terdapat oksigen terlarut minimal sebanyak 5 ppm Selebihnya bergantung kepada ketahanan organisme, derajat keaktifannya, kehadiran bahan pencemar, suhu, ph, ketersediaan bahan organik, mineral, dan sebagainya. Oleh karena itu dalam percobaan ini aktivitas ikan sangat bergantung kepada suhu air dan juga kadar DO, dimana semakin tinggi atau rendahnya suhu air dan kadar DO juga akan menyebabkan tinggi atau rendahnya proses metabolisme tubuh. Tingginya suhu air dapat menyebabkan semakin cepatnya proses metabolisme dan dapat mengakibatkan kematian pada organisme seperti ikan yang digunakan dalam percobaan ini. Dengan semakin rendahnya suhu maka proses metabolisme tubuh juga akan menurun yang dapat diketahui dengan lambatnya aktivitas tubuh. Suhu merupakan suatu faktor pembatas penting di ekosistem perairan tawar karena jasad-jasad akuatik seringkali kurang dapat menoleransi perubahan-perubahan suhu (bersifat stenothermal). Setiap makhluk hidup memerlukan suhu lingkungan tertentu. Hal ini dapat diterima karena dalam tubuh makhluk hidup berlangsung proses kimia, oleh karena itu semua makhluk hidup yang hidup di manapun berada selalu menghindar suhu lingkungan terlalu tinggi dan terlalu rendah untuk mendapatkan suhu lingkungan yang optimum. Laporan Ekofisiologi Biologi 2010 tahun 2013 Halaman 20

21 BAB V PENUTUP 5.1 Kesimpulan Berdasarkan hasil pengamatan dan pembahasan diatas dapat disimpulkan bahwa: a. Suhu air berpengaruh terhadap aktivitas Ikan Mas (Cyprinus caprio L.) yaitu dapat mempengaruhi respirasi (membuka menutupnya operculum) dan aktivitas (pola pergerakan) ikan. Semakin tinggi suhu air maka semakin cepat aktivitas ikan dan dapat membunuh ikan, dan semakin rendah suhu maka semakin lambat aktivitas ikan. b. DO berpengaruh terhadap aktivitas Ikan Mas (Cyprinus caprio L.) yaitu dapat dapat mempengaruhi respirasi (membuka menutupnya operculum) dan aktivitas (pola pergerakan) ikan. DAFTAR PUSTAKA Anonim Faktor-faktor yang Mempengaruhi Adaptasi Hewan terhadap Lingkungannya. Diakses pada tanggal 28 April 2013 Campbell Biologi, Edisi Kelima-Jilid 3. Jakarta. Penerbit Erlangga Fujaya, Yushinta Fisisologi Ikan. Jakarta. Penerbit P.T Rineka Cipta Kanisius Polusi Air dan Udara. Yogjakarta. Penerbis Kanisius Odum, E.P Basic Ecologi (Dasar-dasar Ekologi). Yogyakarta : Universitas Gajah Mada Press. Tunas, Arthama Wayan Patologi Ikan Toloestei. Yogjakarta. Penerbit Universitas Gadjah Mada Yuliani dan Raharjo Panduan Praktikum Ekofisiologi. Surabaya : Laboratorium Fisiologi Tumbuhan Jurusan Biologi FMIPA Unesa. Laporan Ekofisiologi Biologi 2010 tahun 2013 Halaman 21

22 LAMPIRAN Gambar 1. Ikan mas dalam media air dengan suhu awal 6 C dan 80 C Gambar 2. Ikan mas dalam media air dengan suhu ruangan (27 C) Laporan Ekofisiologi Biologi 2010 tahun 2013 Halaman 22