MAKALAH SISTEM RESPIRASI PADA HEWAN VERTEBRATA DAN INVERTEBRATA (Makalah Struktur Perkembangan Hewan) Oleh Sarah Niati 1317021068 JURUSAN BIOLOGI FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS LAMPUNG 2013/2014
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Bernafas adalah hal yang harus terus menerus dilakukan oleh mahkluk hidup baik tumbuhan, manusia, maupun hewan agar dapat melanjutkan hidup. Pernapasan adalah pertukaran gas yang dibutuhkan untuk metabolisme dalam tubuh. Alat pernafasan pada setiap jenis mahkluk hidup pun berbeda tergantung pada habitat yang mahkluk hidup tempati atau menyesuaikan habitat nya. Seperti halnya pada hewan meiliki berbagai macam saluran pernafasan seperti paru-paru yang dimiliki oleh mamalia,reptilia, amphibi, Cacing (Annelida) dan Amphibia memiliki kulit yang berfungsi juga sebagai tempat pertukaran gas. Ikan mengambil oksigen yang berada di lingkungannya (air) dengan menggunakan sistem insang. Sebagian besar Arthropoda, terutama serangga, telah memiliki sistem saluran pernapasan. Meskipun demikian, terdapat kelebihan dan kekurangan pada setiap mekanisme pernapasan yang dimiliki oleh setiap makhluk. Pada bidang biologi terdapat ilmu yang mempelajari tentang hewan, didalamnya hewan berdasarkan ada atau tidak ada tulang belakangnya dibagi menjadi dua yaitu vertebrata da invertebrata. Pada hewan vertebrata dan invertebrata memiliki saluran pernafasan yang berbeda. dengan adanya keanekaragaman yang terjadi pada hewan dan dengan seiring perkembangan ilmu pengetahuan maka sangat pentinglah bagi kita untuk mempelajari dan membahas tentang saluran pernafasan pada hewan yang sering disebut juga dengan sistem respirasi pada laporan kali ini.
1.2 Rumusan Masalah Dari latar belakang diatas dapat ditentukan rumusan masalah sebagai berikut : 1. Apa yang dimaksud dengan vertebrata dan invertebrata 2. Bagaimana ciri-ciri vertebrata dan invertebrata? 3. Apa saja contoh dari vertebrata dan invertebrata? 4. Bagaimana sistem respirasinya? 1.3 Tujuan Dari rumusan masalah diatas dapat ditentukan tujuanya sebagai berikut : 1. Mengetahui apa yang dimaksud dengan vertebrata dan invertebrata 2. Mengetahui bagaimana ciri-ciri vertebrata dan invertebrata 3. Dapat memberikan contoh dari vertebrata dan invertebrata 4. Dapat mengetahui sistem respirasi pada berbagai macam hewan
BAB II PEMBAHASAN 2.1 Pengertian Hewan Vertebrata Hewan vertebrata adalah golongan hewan yang memiliki tulang belakang sejati. Vertebrata juga merupakan subfilum di dalam Filum Chrodata. Jadi, kata vertebrata juga merupakan salah satu kategori takson. Tulang belakang berasal dari perkembangan sumbu penyokong tubuh primer atau notokorda (korda dorsalis). Notokorda vertebrata hanya ada pada masa embrionik, setelah dewasa akan mengalami penulangan menjadi sistem penyokong tubuh sekunder, yaitu tulang belakang (vertebrae). Hewan vertebrata berukuran lebih besar dan lebih sempurna dibandingkan dengan hewan invertebrata. Kebanyakan hewan vertebrata memiliki sistem saraf yang lebih baik, yang membuat mereka lebih pintar. Vertebrata dibagi atas beberapa kelas yaitu : a. Kelas Aves (Burung) b. Kelas Reptilia (Bahasa latin repare = merangkak/merayap) c. Kelas Amphibia (Latin amphi = dua, bia = hidup) d. Kelas mamalia (Bahasa latin mamae artinya kelenjar buah dada, mamalia artinya hewan menyusui) e. Kelas Pisces (Ikan)
2.2 Ciri-ciri Hewan Vewan Vertebrata 2.2.1 Ciri-ciri Umum Hewan Vertebrata a. Memiliki tulang belakang terentang sampai ke bagian ekor b. tubuh memiliki tipe simetris bilateral c. pada bagian otak dilindungi oleh tulang tengkorak (kranium) d. mempunyai kepala, leher, badan dan ekor walaupun ekor dan leher tidak mutlak ada contohnya pada katak 2.2.2 Ciri-ciri Khusus Hewan Vertebrata Adapun ciri khusus yang dimiliki oleh hewan vertebrata adalah sebagai berikut: a. Mempunyai kelenjar bundar, endoksin yang menghasilkan hormon untuk pengendalian. Pertumbuhan dan proses fisiologis atau faal tubuh b. Susunan saraf terdiri atas otak dan sumsum tulang belakang c. Bersuhu tubuh panas dan tetap (homoiternal) dan bersuhu tubuh dingin sesuai dengan kondisi lingkungan (poikiloternal) d. Sistem pernapasan/terpirasi dengan paru-paru (pulmonosum) kulit dan insang operculum e. Alat pencernaan memanjang mulai dari mulut sampai ke anus yang terletak di sebelah vertran (depan) dan tulang belakang f. Kulit terdiri atas epidermis (bagian luar) dan endodermis (bagian dalam) g. Alat reproduksi berpasangan kecuali pada burung, kedua kelenjar kelamin berupa ovalium dan testis menghasilkan sel tubuh dan sel sperma.
2.3 Contoh Respirasi Hewan Vertebrata 2.3.1 Sistem Respirasi Pada Aves (Burung) Burung adalah hewan berdarah panas, sama seperti mamalia,sehingga suhu pada tubuh burung bersifat stabil. Karena burung memiliki reseptor pada bagian otak yang dapat mengatur suhu tubuh, sehingga burung dapat melakukan aktivitas pada suhu lingkungan yang berbeda. Burung menggunakan paru-paru dan pundi hawa (pundi-pundi udara) sebagai alat pernafasanya. Burung memiliki dua lubang hidung, yaitu : a. Lubang hidung luar terletak pada pangkal paruh bagian atas b. Lubang hidung dalam terletak pada langit-langit rongga mulut Trakea pada burung sama seperti pada manusia yaitu berupa tulang rawan yang berbentuk cincin-cincin. trakea bercabang menjadi bronkus kanan dan kiri. Bronkus kanan dan kiri merupakan penghubung siring dengan paru-paru. Didalam siring terdapat lipatan-lipatan berupa selaput yang dapat bergetar menghasilkan suara. Burung memiliki sepasang paru-paru yang menempel pada dinding bagian dalam. Paru paru sendiri terbungkus oleh selaput paru-paru (pluera) yang berhubungan dengan pundi-pundi hawa. Paru-paru burung tidak memiliki alveolus,sebagai ganti fungsinya adalah parabronki (Pembuluh kapiler yang berdampingan dengan kapiler darah). Selain itu burung juga tidak memiliki diafragma sehingga dalam pergerakan paru-paru (inhale-exhale) dibantu oleh rongga seluruh tubuh. Fungsi pundi-pundi hawa pada burung : 1. untuk bernapas saat terbang 2. memperkeras suara dengan memperbesar ruang siring 3. mencegah kedinginan dengan menyelubungi organ dalam dengan rongga udara 4. mengurangi hilangnya panas tubuh 5. memperbesar atau memperkecil berat jenis tubuh (berguna saat berenang)
Pundi-pundi hawa pada burung berjumlah sembilan yaitu : 1. 2 kantong di leher (servikal) 2. 1 kantong di antara tulang selangka (korakoid/interclavicular) 3. 2 kantong di dada depan (toraks anterior) 4. 2 kantong di dada belakang (toraks posterior) 5. 2 kantong di perut (abdominal) Mekanisme pernafasan burung sebagai berikut : a. Pernafasan burung saat tidak terbang Fase Inspirasi : tulang rusuk bergerak ke depan volume rongga dada membesar tekanan mengecil udara akan masuk melalui saluran pernapasan. Saat inilah sebagian oksigen masuk ke paru-paru dan O 2 berdifusi ke dalam darah kapiler, dan sebagian udara dilanjutkan masuk ke dalam katong-kantong udara. Fase Ekspirasi : tulang rusuk kembali ke posisi semula rongga dada mengecil tekanan membesar. Pada saat ini udara dalam alveolus dan udara dalam kantong-kantong hawa bersama-sama keluar melalui paruparu. Pada saat melewati alveolus, O 2 diikat oleh darah kapiler alveolus,
dan darah melepas CO 2. Dengan demikian, pertukaran gas CO 2 dan O 2 dapatberlangsung saat inspirasi dan ekspirasi. b. Pernafasan burung saat terbang Pundi hawa sangat berperan pentng ketika burung mulai terbang, dikarenakan urung yang terbang tidak dapat menggerakan tulang rusuknya,sehingga pundi hawalah yang dipergunakan oleh burung untuk bernafas. Inspirasi dan ekspirasinya dilakukan secara bergantian oleh pundi-pundi hawa. Fase Inspirasi : Pada saat sayap diangkat, pundi hawa antar tulang korakoid terjepit, sedangkan pundi hawa ketiak mengembang, akibatnya udara masuk ke pundi hawa ketiak melewati paru-paru, terjadilah inspirasi. Saat melewati paruparu akan terjadi pertukaran gas O 2 dan CO 2. Fase Ekspirasi : Sebaliknya pada saat sayap diturunkan, pundi hawa ketiak terjepit, sedangkan pundi hawa antar tulang korakoid mengembang, sehingga udara mengalir keluar dari kantong hawa melewati paru-parusehingga terjadilah ekspirasi. Saat melewati paru-paru akan terjadi pertukaran gas O 2 dan CO 2. Dengan cara inilah inspirasi dan ekspirasi udara dalam paru-paru burung saat terbang. Jadi pertukaran gas pada burung saat terbang juga berlangsung saat inspirasi dan ekspirasi. 2.3.2 Sistem Pernafasan Pada Amphibi (Katak) Katak muda (berudu) menggunakan insang untuk mengambil O2 yang terlarut dalam air. Setelah berumur lebih kurang 12 hari, insang luar diganti dengan insang dalam. Setelah dewasa, katak bernapas menggunakan selaput rongga mulut, paru-paru, dan kulit. Selaput rongga mulut dapat berfungsi sebagai alat pernapasan karena tipis dan banyak terdapat kapiler yang bermuara di tempat itu. Pada saat terjadi gerakan rongga mulut dan faring, lubang hidung terbuka dan glotis tertutup, sehingga
udara berada di rongga mulut dan berdifusi masuk melalui selaput rongga mulut yang tipis. Pernapasan dengan kulit dilakukan secara difusi. Hal ini karena kulit katak tipis, selalu lembap, dan mengandung banyak kapiler darah. Pernapasan dengan kulit berlangsung secara efektif baik di air maupun di darat. Oksigen (O2) yang masuk lewat kulit akan diangkut melalui vena kulit paru-paru (vena pulmo kutanea) menuju ke jantung untuk diedarkan ke seluruh tubuh. Sebaliknya karbon dioksida (CO2) dari jaringan akan dibawa ke jantung, dari jantung dipompa ke kulit dan paru-paru melalui arteri kulit paru-paru (arteri pulmo kutanea). Dengan demikian, pertukaran oksigen dan karbon dioksida terjadi di kulit. Mekanisme inspirasi dan ekspirasi dijelaskan seperti berikut. 1) Fase inspirasi katak Fase inspirasi terjadi bila otot sternohioideus berkontraksi sehingga rongga mulut membesar, akibatnya oksigen masuk melalui koane (celah hidung). Setelah itu, koane menutup, otot submandibularis dan otot geniohioideus berkontraksi, sehingga rongga mulut mengecil. Mengecilnya rongga mulut mendorong oksigen masuk ke paru-paru lewat celah-celah. Dalam paruparu terjadi pertukaran gas, oksigen diikat oleh darah yang berada dalam kapiler dinding paru-paru, dan sebaliknya karbon dioksida dilepaskan ke lingkungan. 2) Fase ekspirasi katak Mekanisme ekspirasi terjadi setelah pertukaran gas di dalam paru-paru, otot rahang bawah mengendur atau berelaksasi, sementara otot perut dan sternohioideus berkontraksi. Hal ini mengakibatkan paru-paru mengecil, sehingga udara tertekan keluar dan masuk ke dalam rongga mulut. Selanjutnya koane membuka, sedangkan celah tekak menutup, sehingga terjadi kontraksi otot rahang bawah yang diikuti berkontraksinya otot
geniohioideus. Akibatnya, rongga mulut mengecil dan udara yang kaya karbon dioksida terdorong keluar melalui koane. 2.4 Pengertian Hewan Invertebrata Hewan invertebrata adalah golongan hewan yang tidak memiliki tulang belakang. Berasal dari bahasa latin yaitu in = tanpa,dan vertebrae = bertulang belakang. Pada umumnya hewan ini memiliki struktur morfologi, sistem pernafasan dan sistem peredaran darah yang lebih sederhana dari hewan vertebrata. Hewan invertebrata terdiri atas beberapa filum sebagai berikut : a. Porifera b. Cnidaria c. Molusca d. Platyhelminthes e. Annelida f. Arthropoda g. Nemathehelminthes h. Echinidermata 2.5 Ciri-ciri Hewan Invertebrata a. Tidak memiliki dinding sel yang menyokong tubuhnya b. Sebagian besar tubuhnya tersusun atas protein struktural kolagen c. Memakan bahan organik yang terurai 2.6 Contoh Pernafasan Pada Hewan Invertebrata 2.6.1 Sistem Pernafasan pada Porifera Tubuh hewan filum Porifera tersusun atas banyak sel dan memiliki jaringan yang sangat sederhana. Hewan ini banyak ditemukan di pantai atau di laut
porifera tidak memiliki alat pernapasan khusus. Udra pernapasan berlangsung di sel-sel permukaan tubuh atau sel-sel leher yang bersentuhan dengan air. Oksigen yang diambil oleh porifera berasal dari oksigen yang terlarut di dalam iar. Hewan filum Cnidaria yang meliputi golongan hewan karang, ubur-ubur, hydra, dan anemone laut, tubuhnya tersusun atas banyak sel dan memiliki jaringan. Cnidaria tidak memili alat pernapasan yang lengkap atau khusus. Sel-sel di bagian permukaan tubuhya dapat melakukan pertukaran gas dengan lingkungannya. 2.6.2 Sistem Pernafasan pada Belalang Belalng bernafas menggunakan trakea yang mana didalamnya terdapat spirakel (pembluh trakea) dan trakeolus,spirakel atau stigma merupakan jalan keluar masuknya udara dari dan ke dalam sistem trakea, terdapat di kerangka luar (eksoskeleton), berbentuk pembuluh silindris yang berlapis zat kitin, terletak berpasangan pada setiap segmen tubuh, dan merupakan tempat bermuaranya pembuluh trakea. Pada umumnya spirakel terbuka selama serangga terbang, dan tertutup saat serangga beristirahat. Udara masuk melalui empat pasang spirakel depan dan keluar melalui enam pasang spirakel belakang. Oksigen dari luar masuk lewat spirakel, kemudian menuju pembuluh-pembuluh trakea, selanjutnya pembuluh trakea bercabang lagi menjadi cabang halus yang disebut trakeolus. Dengan demikian, oksigen dapat mencapai seluruh jaringan dan alat tubuh bagian dalam. Sistem respirasi pada belalang
Mekanisme pernapasan pada belalang diatur oleh otot perut (abdomen). Ketika otot perut (abdomen) berelaksasi, volume trakea normal sehingga udara masuk. Sebaliknya, ketika otot abdomen berkontraksi, volume trakea mengecil sehingga udara keluar. Jalur yang dilalui udara pernapasan,yaitu : Udara dari luar stigma/spirakel saluran/pembuluh trakea trakeolus jaringan tubuh. Jadi, sistem trakea berfungsi mengangkut O 2 dan mengedarkannya ke seluruh tubuh, serta sebaliknya mengangkut CO 2 hasil pernapasan untuk dikeluarkan dari tubuh. Dengan demikian, darah pada serangga hanya berfungsi mengangkut sari makanan dan bukan untuk mengangkut udara pernapasan. 3.6.3 Sistem pernafasan pada Echinodermata (Bintang Laut) Filum Echinodermata (dari bahasa Yunani untuk kulit berduri). Echinodermata adalah filum hewan terbesar yang tidak memiliki anggota yang hidup di air tawar atau darat. Hewan-hewan ini juga mudah dikenali dari bentuk tubuhnya: kebanyakan memiliki simetri radial, khususnya simetri radial pentameral (terbagi lima). Walaupun terlihat primitif, Echinodermata adalah filum yang berkerabat relatif dekat dengan Chordata (yang di dalamnya tercakup Vertebrata), dan simetri radialnya berevolusi secara sekunder. a.ciri-ciri Echinodermata 1. Bentuk tubuh dewasanya adalah simetris radial 2. Bentuk tubuh larvanya adalah simetris bilateral 3. Kulitnya terdiri atas lempeng-lempeng kapur dan duri-duri kecil pada permukaannya 4. Merupakan hewan pemakan sampah laut 5. Pergerakannya dengan sistem ambulakral 6. Saluran pencernaan masih sederhana 7. Sistem syaraf dengan batang cincin yang bercabang ke arah radial. b. Sistem Pernafasan dan Ekskresi Echinodermata bernafas menggunakan paru-paru kulit atau dermal branchiae (Papulae) yaitu penonjolan dinding rongga tubuh (selom) yang tipis. Tonjolan
ini dilindungi oleh silia dan pediselaria. Pada bagian inilah terjadi pertukaran oksigen dan karbondioksida. Ada pula beberapa jenis Echinodermata yang bernafas dengan menggunakan kaki tabung. Sisa-sisa metabolisme yang terjadi di dalam sel-sel tubuh akan diangkut oleh amoebacyte (sel-sel amoeboid) ke dermal branchiae untuk selanjutnya dilepas ke luar tubuh.
BAB III KESIMPULAN 1. Vertebrata adalah golongan hewan yang memiliki tulang belakang,sedangkan invertebrata adalah golongan hewan yang tidak bertulang belakang 2. Struktur morfologi dan fisiologi pada hewan vertebrata lebih sempurna dibandingkan dengan hewan invertebrata 3. Burung bernafas menggunakan paru-paru dan pundi hawa 4. Pada setiap jenis makhluk hidup memiliki sistem pernafasan yang berbeda 5. Pada burung terbang menggunakan pundi hawa sebagai alat pernafasan 6. Katak dewasa menggunakan paru-paru sebagai alat respirasi. 7. Echinodermata bernafas menggunakan paru-paru kulit atau dermal branchiae (Papulae).
DAFTAR PUSTAKA Campbell,2008, Biologi, edisi kedelapan jilid 3, Erlangga, Jakarta. Francis J. Ryan, 1997. Bintang laut dan echinodermata yang lain. Jakarta: Gramedia http://perpustakaancyber.blogspot.com/2012/12/sistem-pernapasan-padahewan.html http://www.materisekolah.com/sistem-pernapasan-pada-hewan-invertebrata http://www.pustakasekolah.com/sistem-pernapasan-pada-berbagai-hewan.html