BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Ikan merupakan hewan akutik yang memilki tulang belakang (vertebrata) yang berhabitat di dalam perairan. Ikan bernapas dengan insang, bergerak dan menjaga keseimbangan tubuhnya menggunakan sirip-sirip. Ikan bersifat poikilotermal. Sistem ekskresi adalah sistem pembuangan proses metabolisme tubuh baik berupa gas, cairan, maupun padatan melalui kulit, ginjal, dan saluran pencernaan. Ikan memiliki sistem ekskresi yang terdiri dari ginjal dan suatu lubang yang disebut urogenital sebagai tempat bermuaranya saluran ginjal dan saluran kelamin yang terdapat di belakang anus. Mekanisme eksresi ikan air tawar berbeda dengan ikan air laut. Ikan air tawar mengeksreksi ammonia dan aktif menyerap ion anorganik melalui insang serta mengeluarkan urine dalam jumlah besar. Sebaliknya pada ikan air laut mengeksresksikan sampah nitrogen berupa trimetilamin oksida (TMO), mengekresikan ion-ion lewat insang dan mengeluarkan urine sedikit. (Hartini, 2009) Osmoregulasi adalah sistem pengaturan keseimbangan tekanan osmotik cairan tubuh (air dan darah) dengan tekanan osmotik habitat (perairan). Organ organ pada sistem osmoregulasi terdiri dari kulit, ginjal, insang, lapisan tipis mulut. Tekanan osmotik cairan tubuh pada ikan berbeda antara ikan-ikan bertulang sejati (Teleostei) yang hidup di laut dengan yang hidup di perairan tawar, demikian juga dengan ikan-ikan bertulang rawan (Elasmobranchii) sehingga struktur dan jumlah ginjalnya juga berbeda, demikian juga dengan sistem osmoregulasinya. 1.2 Rumusan Masalah 1) Bagaimana tahapan kerja pada ginjal ikan? 2) Apa saja fungsi dari bagian-bagian yang terdapat pada ginjal ikan? 3) Bagimana proses osmoregulasi pada ikan? 4) Bagaimana proses ekskresi pada ikan? 1.3 Tujuan 1
Tujuan dari pembuatan makalah ini adalah : 1. Untuk mengetahui pengertian sistem ekskresi dan osmoregulasi pada ikan. 2. Untuk mengetahui mekanisme ekskresi ikan air tawar dan ikan air laut. 3. Untuk mengetahui mekanisme sistem osmoregulasi pada ikan. 4. Untuk mengetahui fungsi pada tiap bagian yang terdapat pada ginjal ikan. 1.4 Manfaat Manfaat dari pembuatan makalah ini adalah: 1) Memberikan informasi dan pengetahuan kepada mahasiswa mengenai pengertian sistem ekskresi dan osmoregulasi pada ikan. 2) Memberikan informasi dan pengetahuan kepada mahasiswa mengenai mekanisme ekskresi ikan air tawar dan ikan air laut. 3) Memberikan informasi dan pengetahuan kepada mahasiswa mengenai mekanisme sistem osmoregulasi pada ikan. 4) Memberikan informasi dan pengetahuan kepada mahasiswa mengenai fungsi pada tiap bagian yang terdapat pada ginjal ikan. 2
BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Sistem Ekskresi Sistem Ekskresi merupakan sistem pembuangan proses metabolisme tubuh (berupa gas, cairan, dan padatan melalui kulit, ginjal, dan saluran pencernaan). Sistem eksresi ikan mempunyai banyak fungsi antara lain untuk regulasi kadar air tubuh, menjaga keseimbangan garam dan mengeliminasi sisa nitrogen hasil dari metabolisme protein. Alat pengeluaran ikan terdiri dari: a) Insang yang mengeluarkan CO2 dan H2O b) Kulit ; kelenjar kulitnya mengeluarkan lendir sehingga tubuhnya licin untuk memudahkan gerak di dalam air. c) Sepasang ginjal (sebagian besar) yang mengeluarkan urine. Berkembang dua tipe ginjal pada ikan, yaitu; Pronefros Ginjal pronefros adalah yang paling primitif, meski terdapat pada perkembangan embrional sebagian besar ikan, tetapi saat dewasa tidak fungsional, fungsinya akan digantikan oleh mesonephros. Perkecualian pada ikan hagfish (Myxine) dan lamprey. Mesonefros Ginjal ikan bertipe mesonefros, berfungsi seperti opistonefros pada embrio emniota. Keduanya mirip, perbedaan prinsip adalah kaitannya dengan sistem peredaran darah, tingkat kompleksitas, dan pada efisiensinya. Jumlah glomerulus ikan air tawar lebih banyak dan diameternya lebih besar dibandingkan dengan ikan laut. Ikan beradaptasi terhadap lingkungannya dengan cara khusus. Terdapat perbedaan adaptasi antara ikan air laut dan ikan air tawar dalam proses eksresi. Keduanya memiliki cara yang berlawanan dalam mempertahankan keseimbangan kadar garam di dalam tubuhnya. 3
Air garam cenderung menyebabkan tubuh terdehidrasi, sedangkan pada kadar garam rendah dapat menyebabkan naiknya konsentrasi garam tubuh. Ginjal ikan harus berperan besar untuk menjaga keseimbangan garam tubuh. Beberapa ikan laut memiliki kelenjar eksresi garam pada insang, yang berperan dalam mengeliminasi kelebihan garam. Ginjal berfungsi untuk menyaring sesuatu yang terlarut dalam air darah dan hasilnya akan dikeluarkan lewat korpus renalis. Tubulus yang bergulung berperan penting dalam menjaga keseimbangan air. Hasil yang hilang pada bagian tubulus nefron, termasuk air dan yang lain, diabsorpsi lagi ke dalam aliran darah. Korpus renalis lebih besar pada ikan air tawar daripada ikan air laut, sehingga cairan tubuh tidak banyak keluar karena penting untuk menjaga over dilusi (agar cairan tubuh tidak terlalu encer). Elasmobranchii, tidak seperti kebanyakan ikan air laut, memiliki korpus renalis yang besar dan mengeluarkan air relatif banyak, seperti pada ikan air tawar. Bangunan seperti kantung kemih pada beberapa jenis ikan hanya untuk penampung urine sementara, dan umumnya hanya berupa perluasan dari bagian akhir duktus ekskretori. Organ Sistem Ekskresi Pisces (Ikan) Ginjal pada ikan adalah sepasang ginjal sederhana yang disebut mesonefros. Setelah dewasa, mesonefros akan berkembang menjadi ginjal opistonefros. Tubulus ginjal pada ikan mengalami modifikasi menjadi saluran yang berperan dalam transport spermatozoa (duktus eferen) ke arah kloaka. Ikan memiliki bentuk ginjal yang berbeda, sebagai bentuk adaptasi terhadap 4
lingkungan sekitarnya. Pada ikan air tawar, kondisi lingkungan sekitar yang hipotonis membuat jaringan ikan sangat mudah mengalami kelebihan cairan. Ginjal ikan air tawar memiliki kemiripan dengan ginjal manusia. Mekanisme filtrasi dan reabsorpsi juga terjadi pada ginjal ikan. Mineral dan zat-zat makanan lebih banyak diabsorbsi, sedangkan air hanya sedikit diserap. Dengan sedikit minum dan mengeluarkan urine dalam volume besar, ikan air tawar menjaga jaringan tubuhnya agar tetap dalam keadaan hipertonik. Ekskresi amonia dilakukan dengan cara difusi melalui insangnya. Ikan yang hidup di air laut, memiliki cara adaptasi yang berbeda. Ikan air laut sangat mudah mengalami dehidrasi karena air dalam tubuhnya akan cenderung mengalir keluar ke lingkungan sekitar melalui insang, mengikuti perbedaan tekanan osmotik. Ikan air laut tidak memiliki glomerulus sehingga mekanisme filtrasi tidak terjadi dan reabsorpsi pada tubulus juga terjadi dalam skala yang kecil. Oleh karena itu, ikan air laut beradaptasi dengan banyak meminum air laut, melakukan desalinasi (menghilangkan kadar garam dengan melepaskannya lewat insang), dan menghasilkan sedikit urine (Gambar 7). Urine yang dihasilkan akan dikeluarkan melalui lubang di dekat anus. Hal ini berbeda dengan pengeluaran urine dari ikan Chondrichthyes, misalnya hiu. Ikan hiu mengeluarkan urine melalui seluruh permukaan kulitnya. Gambar 7. Sistem ekskresi pada (a) ikan air tawar dan (b) ikan air laut. 2.1.1 Sistem Ekskresi Ikan Air Laut 5
Air garam pada air laut cenderung menyebabkan tubuh ikan air laut terdehidrasi berbeda dengan kadar garam pada air tawar yang rendah menyebabkan naiknya konsentrasi dalam tubuh. Beberapa ikan laut memiliki kelenjar ekskresi garam pada bagian insang yang berperan dalam mengurangi kelebihan garam. Ginjal berfungsi untuk menyaring sesuatu yang terlarut dalam air dan darah yang hasilnya akan dikeluarkan melalui korpus renalis. Tubulus yang bergulung berperan penting dalam menjaga keseimbangan air. Hasil yang hilang pada bagian tubulus nefron, termasuk air dan yang lain diabsorbsi kembali ke dalam aliran darah.bagian korpus renalis pada ikan air laut lebih kecil daripada ikan air tawar, sehingga cairan tubuh tidak banyak keluar karena penting untuk menjaga agar cairan tubuh tidak terlalu encer (overdilusi). Elasmobranchii tidak seperti kebanyakan air laut. Elasmobranchii memiliki korpus renalis yang besar dan mengeluarkan air relatif banyak seperti ikan air tawar. Ikan air laut memiliki konsentrasi garam yang tinggi didalam darahnya. Ikan air laut cenderung untuk kehilangan air di dalam sel sel tubuhnya karena proses osmosis. Untuk itu, insang ikan air laut aktif mengeluarkan garam dari tubuhnya.untuk mengatasi kehilangan air, ikan air laut meminum air yang kandungan garam tinggi akan meningkat dalam cairan tubuh. Sebaliknya, dehidrasi dicegah dengan proses osmosis dan kelebihan garam harus dihilangkan. Karena ikan air laut mengkondisikan dengan tekanan osmotik untuk mempertahankan air, volume air seni lebih sedikit dibandingkan dengan air tawar. Tubulus ginjal berfungsi sebagai penahan air. Oleh sebab itu, jumlah glomerulus ikan air laut cenderung lebih sedikit dan bentuknya lebih kecil daripada ikan air tawar. 2.1.2 Sistem Ekskresi Ikan Air Tawar Ikan air tawar cenderung menyerap air dari lingkungannya dengan cara osmosis. Insang ikan air tawar secara aktif memasukkan garam dari lingkungan ke dalam tubuh. Ginjal memompa kelebihan air keluar dalam bentuk air seni. Ginjal mempunyai glomerulus dalam jumlah banyak dengan diameter besar. Hal ini dimaksudkan untuk lebih dapat menahan garam garam dalam tubuh agar tidak 6
keluar dan sekaligus memompa air seni sebanyak banyaknya. Ketika cairan dari badan malpighi memasuki tubulus ginjal, glukosa akan diserap kembali oleh tubulus proximalis dan garam garam diserap kembali pada tubulus distal. Dinding tubulus ginjal bersifat impermeable atau tidak dapat ditembus oleh air. Air seni yang dihasilkan mengandung konsentrasi air yang tinggi. Cairan tubuh dari ikan air tawar memiliki konsentrasi ion yang lebih tinggi dibanding dengan lingkungan sekitarnya, kondisi ini disebut dengan hiperosmotik. Untuk mempertahankan gradien konsentrasi tersebut dibutuhkan sistem pembuangan dan konserbasi dari ion-ion disamping adanya proses ekskresi air yang telah difiltrasi oleh ginjal. Proses filtrasi ini dilakukan ginjal yaitu pada bagian nefron glomerulus yang terdiri dari corpus renalis dan tubulus renalis. Corpus renalis terdiri atas glomerulus-glomerulus yang diselubungi oleh capsula Bowman. Epitelia parietalis dan visceralis membentuk Bowman s space yang memisahkan glomerulus dengan bagian-bagian lain dari ginjal. Glomeruli berukuran kecil dan avasculer dengan tubuli renalis yang mempunyai enam regio sitologis yang berbeda. 2.2 Osmoregulasi Sistem Osmoregulasi ialah sistem pengaturan keseimbangan tekanan osmotik cairan tubuh (air dan darah) dengan tekanan osmotik habitat (perairan). Pengaturan tekanan osmotik cairan tubuh yang layak bagi kehidupan ikan, sehingga proses- proses fisiologis tubuhnya berfungsi normal. Tekanan osmotik (π) adalah tekanan yang diberikan pada larutan yang dapat menghentikan perpindahan molekul-molekul pelarut ke dalam larutan melalui membran semi permeabel (proses osmosis). Osmoregulasi dilakukan dengan berbagai cara melalui: 1. Ginjal 2. Kulit 3. Membran Mulut 2.2.1 Osmoregulasi pada Ikan 7
Ikan-ikan yang hidup di air tawar mempunyai cairan tubuh yang bersifat hiperosmotik terhadap lingkungan, sehingga air cenderung masuk ketubuhnya secara difusi melalui permukaan tubuh yang semipermiable. Bila hal ini tidak dikendalikan atau diimbangi, maka akan menyebabkan hilangnya garam-garam tubuh dan mengencernya cairan tubuh, sehingga cairan tubuh tidak dapat menyokong fungsi-fungsi fisiologis secara normal. Ginjal akan memompa keluar kelebihan air tersebut sebagai air seni. Ginjal mempunyai glomerulus dalam jumlah banyak dengan diameter besar. Ini dimaksudkan untuk lebih dapat menahan garam-garam tubuh agar tidak keluar dan sekaligus memompa air seni sebanyak-banyaknya. Ikan laut hidup pada lingkungan yang hipertonik terhadap jaringan dan cairan tubuhnya, sehingga cenderung kehilangan air melalui kulit dan insang, dan kemasukan garam-garam. Untuk mengatasi kehilangan air, ikan minum air laut sebanyak-banyaknya. Dengan demikian berarti pula kandungan garam akan meningkat dalam cairan tubuh. Padahal dehidrasi dicegah dengan proses ini dan kelebihan garam harus dihilangkan. Karena ikan laut dipaksa oleh kondisi osmotik untuk mempertahankan air, volume air seni lebih sedikit dibandingkan dengan ikan air tawar. Tubulus ginjal mampu berfungsi sebagai penahan air. Jumlah glomerulus ikan laut cenderung lebih sedikit dan bentuknya lebih kecil dari pada ikan air tawar. Osmoregulasi pada Ikan Air Tawar 8
Ikan air tawar cenderung untuk menyerap air dari lingkungannya dengan cara osmosis. Insang ikan air tawar secara aktif memasukkan garam dari lingkungan ke dalam tubuh. Ginjal akan memompa keluar kelebihan air sebagai air seni. Ginjal mempunyai glomeruli dalam jumlah banyak dengan diameter besar. Ini dimaksudkan untuk lebih dapat menahan garam-garam tubuh agar tidak keluar dan sekaligus memompa air seni sebanyak-banyaknya. Ketika cairan dari badan malpighi memasuki tubuli ginjal, glukosa akan diserap kembali pada tubuli proximallis dan garam-garam diserap kembali pada tubuli distal. Dinding tubuli ginjal bersifat impermiable (kedap air, tidak dapat ditembus) terhadap air. Osmoregulasi pada Ikan Air Laut Urine yang dihasilkan mengandung konsentrasi air yang tinggi. Ikan air laut memiliki konsentrasi garam yang tinggi di dalam darahnya. Ikan air laut cenderung untuk kehilangan air di dalam sel-sel tubuhnya karena proses osmosis. Untuk itu, insang ikan air laut aktif mengeluarkan garam dari tubuhnya. Untuk mengatasi kehilangan air, ikan minum air laut sebanyak-banyaknya. Dengan demikian berarti pula kandungan garam akan meningkat dalam cairan tubuh. Padahal dehidrasi dicegah dengan proses ini dan kelebihan garam harus dihilangkan. Karena ikan laut dipaksa oleh kondisi osmotik untuk mempertahankan air, volume air seni lebih sedikit dibandingkan dengan ikan air tawar. Tubuli ginjal mampu berfungsi sebagai penahan air. Jumlah glomeruli ikan laut cenderung lebih sedikit dan bentuknya lebih kecil daripada ikan air tawar. 2.3 Ginjal 9
Karakteristik ginjal pada ikan air tawar adalah ginjalnya yang berkembang dengan baik. Ginjal ikan air tawar berukuran besar karena banyak air yang melewatinya. Ginjal teletak di atas rongga perut, di luar peritonium, di bawah tulang punggung dan aorta dorsalis, sebanyak satu pasang, berwarna merah, memanjang. Fungsi Ginjal : 1. menyaring sisa-sisa proses metabolisme untuk dibuang, zat-zat yang diperlukan tubuh diedarkan lagi melalui darah 2. mengatur kekentalan urin yang dibuang untuk menjaga keseimbangan tekanan osmotik cairan tubuh Gambar srtuktur organ dalam ikan : 1. Hati 2. Perut 3. Usus 4. Jantung 5. Berenang kandung kemih 6. Ginjal 7. Buah pelir 8. Saluran kencing 9. Duktus eferen 10. Kandung kemih 11. Insang Tekanan osmotik cairan tubuh berbeda antara ikan-ikan bertulang benar (Teleostei) yang hidup di laut dengan yang hidup di perairan tawar, demikian juga 10
dengan ikan-ikan bertulang rawan (Elasmobranchii), sehingga struktur dan jumlah ginjalnya juga berbeda, demikian juga dengan sistem osmoregulasinya. Osmoregulasi sangat penting pada hewan air karena tubuh ikan bersifat permeabel terhadap lingkungan maupun lautan garam. Sifat fisik lingkungan yang berbeda menyebabkan ada perbedaan proses osmoregulasi antara ikan air tawar dengan ikan air laut. Urea merupakan produk metabolisme nitrogen, yang dikeluarkan dari tubuh ikan berupa urin tetapi jumlahnya sedikit. Pada ikan air tawar penyerapan urea dan TMAO berfungsi untuk mempertahankan tekanan osmotik dalam tubuh. 11
BAB III PENUTUP 3.1 Kesimpulan Ekskresi adalah proses pembebasan sisa-sisa metabolisme dari tubuh. Alat-alat tubuh yang berfungsi dalam hal ekskresi secara bersama-sama disebut sistem ekskresi. Pada ikan terdapat tiga tipe ginjal yaitu pronefros, mesonefros, dan metanefros. Metanefros merupakan tipe ginjal yang hanya terdapat pada vertebrata yang mempunyai tingkat lebih berkembang daripada ikan. Pronefros hanya terdapat pada awal kehidupan (stadi embrio dan larva) ikan. Ketika ikan tumbuh dewasa fungsi pronefros akan digantikan oleh mesonefros. Pada ikan, osmoregulasi dilakukan oleh ginjal, insang, kulit, membran mulut, dan beberapa organ khusus dengan berbagai cara. Osmoregulasi yang dilakukan pada ikan tidaklah seragam. Dari cara bagaimana osmoregulasi dilakukan, ikan dapat dipisahkan dalam empat kelompok. Pada dasarnya, apapun kelompoknya osmoregulasi adalah biaya energi yang harus dikeluarkan agar ikan tetap hidup. Dengan demikian laju pertumbuhan ikan dipengaruhi oleh beberapa banyak energi yang harus dikeluarkan dalam osmoregulasi. 3.2 Saran Diharapkan dengan mendalami materi mengenai ekskresi dan osmoregulasi pada ikan ini, mahasiswa dapat memahami dan bertambah ilmu pengetahuannya tentang mata kuliah ikhtiologi. Pada praktiknya diharapkan juga pada para mahasiswa agar tidak salah dalam memahami bagian-bagian serta fungsi yang terdapat dalam sistem eksresi dan osmoregulasi pada ikan. 12
Daftar Pustaka https://pobersonaibaho.wordpress.com/2011/03/07/sistem-ekskresi-danosmoregulasi-pada-pisces-ikan/ http://radilawidayati26.blogspot.co.id/2014/11/fisiologi-hewan-ekskresi-dan.html (http://smartsains.blogspot.com/2008/06/anatomi-dan-biologi-ikan.html) Rahardjo,. M. F. dkk, 2011, Ikhtiology, Bandung, Lubuk Agung 13