Categories: Hewan

Sistem Pernapasan pada Ikan dan Penjelasannya

Sama seperti makhluk hidup lainnya dan manusia dan hewan vertebrata maupun invertebrata , ikan juga membutuhkan oksigen untuk melangsungkan hidupnya. Tanpa keberadaan oksigen, ikan tidak dapat melakukan proses metabolisme tubuhnya dan itu berarti ikan tidak dapat mengubah makanannya menjadi energi. Udara adalah salah satu kebutuhan makhluk hidup, itulah mengapa bernapas adalah salah satu ciri – ciri makhluk hidup. Berdasarkan tempat hidupnya ikan dikategorikan sebagai hewan air ( baca juga : pengelompokkan hewan )

Sistem pernapasan pada ikan berbeda dari hewan Amphibi karena ikan hanya hidup di air tidak didua alam meskipun amphibi juga memiliki salah satu organ pernapasan yang sama dengan ikan. Sistem pernapasan ikan bergantung pada suatu organ utama yang disebut insang. Insang pada ikan berfungsi untuk mengikat oksigen dan mengeluarkan karbon dioksida sebagai hasil respirasi. Organ insang juga berhubungan langsung dengan pembuluh darah sehingga memungkinkan terjadinya pertukaran langsung antara oksigen dan karbon dioksida. Insang pada ikan terletak di dua sisi tubuh ikan bagian depan. Dapat dikatakan bahwa insang adalah salah satu dari bagian – bagian tubuh hewan yang penting khususnya pada ikan.

Insang pada ikan dapat menarik oksigen lebih maksimal daripada paru-paru pada sistem pernapasan pada manusia bahkan jika kadar oksigen dalam air dibawah 21% atau 210ppm. Insang didesain dengan bentuk dan fungsi yang diadaptasikan untuk hidup dalam air. Insang terdiri dari filamen-filamen yang langsung terhubung pada air dan didesain agar air dapat terus masuk dan mengalirkan udara. Tidak seperti paru-paru sebagai alat pernapasan pada manusia dimana udara yang baru akan masuk setelah sisa udara yang lama dikeluarkan, pada ikan pertukaran udara berlangsung otomatis tanpa perlu menunggu sisa udara lama dikeluarkan dan ikan tidak perlu membuang energi untuk proses ini.Hal inilah yang menyebabkan kerja insang lebih efisien dari fungsi paru – paru manusia.

Insang terdiri dari gill filament atau lembaran insang yang terstruktur dan memiliki permukaan yang luas untuk menyerap oksigen. Transfer gas pernafasan pada ikan dilakukan melalui epitel khusus yakni lamella dan filamen insang yang epithelium respiratorik. Epitelium ini sangat tipis dan ukurannya menyesuaikan. Pada ikan biasanya terdapat 4 lembar insang pada setiap sisi tubuh, Ikan hiu dan Ikan pari memiliki 5 insang sedangkan beberapa spesies bahkan memiliki 6 atau 7 lembaran insang. Cabang ilmu Biologi yang mempelajari ikan disebut Ikhtiologi.

Bagian – bagian insang

Ada beberapa bagian yang menyusun insang pada ikan, yaitu :

Lengkung insang yang tersusun dari tulang rawan
Rigi – rigi insang yang terletak di depan lengkung insang. Rigi insang tersusun oleh beberapa tulang dan berfungsi untuk menyaring air
Lembaran insang, bagian ini terletak dibelakang bagian lengkung insang. Lembaran insang biasanya berwarna merah karena mengandung pembuluh darah. Lembar insang berbentuk menyerupai sisir. Tiap lembaran insang memiliki filamen dan setiap filamen terdiri dari banyak lembaran tipis atau lamella.

Bentuk insang

Pada dasarnya ada dua macam bentuk insang pada ikan sesuai dengan jenisnya :

1. Insang dengan operkulum atau tutup insang. Jenis ikan ini biasanya ditemui pada ikan bertulang sejati atau Osteichthyes seperti gurame, bandeng dan lainnya. Operkulum terdiri dari beberapa bagian yakni opercle, preopercle, interopercle, and subopercle. Bagian posterior operculum berfungsi untuk menjaga air dan oksigen agar tidak keluar kembali saat proses respirasi serta menjaga tekanan air.

2. Insang tanpa tutup atau operkulum. Jenis insang ini dimiliki oleh ikan bertulang rawan atau Chondrichthyes seperti hiu dan pari. Pada jenis insang ini terdapat suatu struktur khusus yang disebut septum interbranchiale. Septum interbranchiale adalah jaringan ikat dan otot yang yang berada diantara tiap lembaran insang.

Fungsi Insang

Selain berperan langsung pada proses respirasi sebagai alat pertukaran oksigen dan karbondioksida seprti halnya fungsi alveolus pada manusia, insang juga memilki beberapa fungsi lain diantaranya :

Mengatur keseimbangan asam basa
Mengatur regulasi ion
Eksresi nitrogen
Menyaring makanan

Air yang tercemari oleh polutan lingukngan seperti amonia, logam berat, nitrit, pestisida atau zat berbahaya lain, hal itu akan mengganggu proses pernapasan pada ikan bahkan berakibat fatal meracuni tubuh ikan yang kemudian dikonsumsi oleh manusia. Insang pada ikan juga dapat terkontaminasi bakteri yang juga efeknya merugikan bagi manusia ( baca : Peran bakteri dalam kehidupan manusia yang menguntungkan dan merugikan )

Cara kerja insang

Proses pernapasan diawali dengan membukanya mulut ikan kemudian tertutupnya operkulum. Air yang kaya oksigen akan masuk dan terdoronh ke dalam mulut ikan dan melalui insang.
Molekul oksigen akan ditangkap oleh Haemoglobin pada jaringan pembuluh darah dalam insang dan diedarkan ke seluruh tubuh ikan.
Karbondioksida dan buangan respirasi lainnya juga akan dilepaskan melalui insang.
Kemuidian ikan akan menutup mulutnya dan membuka tutup insang selanjutnya air akan mengalir melalui insang.

Alat bantu pernapasan pada ikan

Beberapa ikan memiliki alat bantu pernapasan diantaranya adalah :

Labirin – Labirin adalah salah satu alat bantu pernapasan pada ikan namun tidak semua ikan memiliki labirin. Labirin adalah perluasan insang pada bagian atas yang berbentuk lipatan dan membentuk rongga yang tidak beraturan. Beberapa ikan yang memiliki labirin diantaranya ikan lele ( Clarias batrachus )dan gabus ( Channa striata ). Labirin berfungsi untuk menyimpan cadangan oksigen yang nantinya bisa digunakan pada saat ikan berada pada daerah atau lingkungan dengan kadar oksigen rendah.
Beberapa ikan seprti ikan cupang ( Betta sp )mampu mengambil oksigen langsung dari atmosfer dengan menggunakan labirin sehingga labirin pada ikan berfungsi seperti paru – paru pada manusia.
Arborescene – Beberapa spesies ikan seperti lele, gurame atau nila juga memiliki struktur tambahan yang disebut arborescejne. Arborescene adalah struktur tambahan pada insang yang berwarna merah dan berbentuk seperti bunga karang. Struktur tersebut membantu ikan untuk bernapas pada lingkungan dengan kadar oksigen yang rendah.
Diverticula – Pada ikan yang hidup didaerah tropis misalnya gabus ( Channa striata ) biasanya terdapat struktur tambahan yang disebut dengan diverticula. Diverticula terletak pada daerah pharynx.

Beberapa spesies ikan juga memiliki alat bantu pernapasan yang disebut dengan gelembung renang terkecuali ikan petualang yang berenang diperairan luas seperti hiu dan ikan yang hidup di air dengan arus yang deras. Bentuk gelembung renang bervariasi pada tiap spesies ikan misalnya pada ikan mas ( Cyprinus carpio ) bagian anterior gelombang renang pada ikan mas lebih besar dari bagian posteriornya. Berbeda halnya dengan ikan mas, bagian posterior gelembung renang ikan tawes ( Puntius javanicus ) lebih besar dari bagian anteriornya.

Gelembung renang adalah kantong yang berisi udara atau oksigen dan berada pada rongga tubuh ikan. Gelembung renang memiliki fungsi untuk menjaga posisi ikan agar dapat mengapung saat berada dalam air sehingga ikan tidak perlu terus menerus berenang. Ada juga ikan yang memfungsikan gelembung renang seperti layaknya paru – paru, contohnya Dipnoi atau ikan paru-paru yang hanya hidup di benua Australia dan Afrika ( Baca juga : pengertian fauna ). Meskipun paru – paru pada ikan yang dimaksud dapat menyimpan oksigen akan tetapi tidak diketahui pasti berapa kapasitas total udara yang dapat ditampung seperti pada kapasital vital paru – paru manusia.

Mekanisme pernapasan ikan dengan gelembung renang

Oksigen masuk dan berdifusi melalui dinding gelembung renang
Oksigen lalu masuk melalui jaringan kapiler yang meluas dan udara diambil sebanyak – banyaknya
Pada dinding belakang gelembung renang terdapat dinding tipis yang berfungsi sebagai alat sekresi sisa pernafasan dimana karbondioksida akan dikeluarkan dari dalam tubuh.