Osmoregulasi pada ikan

Pengertian Osmoregulasi

            Osmoregulasi adalah proses pengatur konsentrasi cairan dan menyeimbangkan pemasukan serta pengeluaran cairan tubuh oleh sel atau organisme hidup. Sedangkan pengertian osmoregulasi bagi ikan adalah pengaturan tekanan osmotik cairan tubuh yang layak bagi kehidupan ikan, sehingga proses-proses fisiologis tubuhnya berfungsi normal (Homeostatis). Proses osmoregulasi diperlukan karena adanya perbedaan konsentrasi cairan tubuh dengan lingkungan disekitarnya. Jika sebuah sel menerima terlalu banyak air maka ia akan meletus, begitu pula sebaliknya, jika terlalu sedikit air, maka sel akan mengerut dan mati. Osmoregulasi juga berfungsi ganda sebagai sarana untuk membuang zat-zat yang tidak diperlukan oleh sel atau organisme hidup. 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.

            Proses inti dalam osmoregulasi yaitu osmosis. Osmosis adalah pergerakan air dari cairan yang mempunyai kandngan air lebih tinggi(lebih encer)menuju ke cairan yang mempunyai kandungan air lebih rendah(lebih pekat)contoh osmosis ialah pergerakan air dari larutan gula 5% menuju larutan gula 15% sampai tecipta keseimbangan antara keduanya.dengan kata lain osmosi dapat berhenti apabila kedua larutan mencapai konsentrasi yang sama yaitu 10%. apabila ini tercapai,kedua larutan sudah mencapai kondisi osmosis.

Osmoregulasi pada ikan air Tawar

  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 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 tubulus ginjal, glukosa akan diserap kembali pada tubulus proksimal dan garam-garam diserap kembali pada tubulus distal. Dinding tubulus ginjal bersifat impermiable (kedap air).

Air seni yang dikeluarkan ikan sangat encer dan mengandun sejumlah kecil senyawa nitrogen, seperti:

• Asam urat

Asam urat merupakan sisa metabolisme yang mengandung nitrogen (sama dengan amonia) dan mempunyai daya racun lebih rendah dibandingkan amonia, karena daya larutnya di dalam air rendah.

Asam urat dioksidasi oleh asam nitrat pekat membentuk asam dialurat dan aloksan. Zat-zat ini berkondensasi dengan ammonia membentuk mureksida (ammonium purpurat) yang berwarna ungu kemerahan.

• Kreatinin

Rs = 0, 249 nm, Ru = 0, 375 nm. Kadar kreatinin = 0,249/0,375 X 1500/1 X 1/1000 = 0,996 g/24jam. Kreatinin disintesis di dalam hati dari metionin, glisin, dan arginin. Dalam otot rangka kreatinin difosforilasi untuk membentuk fosforilkreatin yang merupakan simpanan tenaga penting bagi sintesis ATP.

ATP yang terbentuk oleh glikolisis dan fosforilasi oksidatif bereaksi dengan kreatin untuk membentuk ADP dan banyak fosforilkreatin.

• Amoniak

Meskipun air seni mengandung sedikit garam, keluarnya air yang berlimpah menyebabkan jumlah kehilangan garam yang cukup besar. Garam-garam juga hilang karena difusi dari tubuh. Kehilanan garam ini diimbangi dengan garam-garam yang terdapat pada makanan dan penyerapan aktif melalui insang.

• Kreatin

Pada golongan ikan Teleostei, gelembung air seni (urinary bladder) dapat digunakan untuk menampung air seni. Disini dilakukan penyerapan kembali terhadap ion-ion. Dinding gelembung air seni bersifat impermiable terhadap air.

Osmoregulasi pada ikan air Laut

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

Kira-kira 90% hasil buangan nitrogen yang dapat disingkirkan melalui insang, sebagian besar berupa amonia dan sejumlah kecil urea. Meskipun demikian, air seni masih mengandung sedikit senyawa tersebut. Air seni Osteichthyes mengandung:

• Kreatin

Pada golongan ikan Teleostei, gelembung air seni (urinary bladder) dapat digunakan untuk menampung air seni. Disini dilakukan penyerapan kembali terhadap ion-ion. Dinding gelembung air seni bersifat impermiable terhadap air.

• Kreatinin

• Senyawa nitrogen

• Trimetilaminoksida (TMAO)

Osmoregulasi pada ikan elasmobranchi

            Ikan Elasmobranchi, melakukan osmoregulasi dengan cara menahan urea sampai konsentrasi dalam darah meningkat kira-kira 5 % untuk meningkatkan total tekanan osmosis darah ke tingkat yang lebih tinggi dibanding air laut . Ikan Elasmobrankhii menggunakan kelenjar rektal yaiut untuk mengeluarkan kelebihan Na+ secara aktif ,dan menghasilkan sedikit urin untuk Urin dimanfaatkan untuk mengeluarkan kelebihan NaCl.

Menurut Affandi dan Usman (2002) dalam Jatilaksono (2007), secara umum dikatakan bahwa cairan tubuh golongan ikan elasmobranchi mempunyai tekanan osmotik yang lebih besar dari lingkungannya. Tekanan osmotik tubuhnya sebagian besar tidak disebabkan oleh garam-garam melainkan oleh tingginya kadar urea dan Tri Meilamin Oksida (TMAO) dari tubuh. Karena cairan tubuh yang hiperosmotik terhadap lingkungannya, golongan ikan ini cenderung menerima air lewat difusi, terutama lewat insang. Untuk mempertahankan tekanan osmotiknya kelebihan air untuk difusi ini dikeluarkan melalui air seni.
Cairan tubuh golongan Elasmobranchi umumnya mempunyai tekanan osmotik yang lebih besar daripada lingkungannya. Tekanan osmotik tubuhnya sebagian besar tidak disebabkan oleh garam-garam melainkan oleh tingginya kadar urea dan TMAO dalam tubuh. Karena cairan tubuhnya yang hyperosmotik terhadap lingkungannya, golongan ikan ini cenderung menerima air lewat difusi, terutama lewat insang. Untuk mempertahankan tekanan osmotiknya, kelebihan air untuk difusi ini dikeluarkan sebagai air seni. Penyerapan kembali terhadap urea di dalam tubuli ginjal merupakan upaya pula dalam mempertahankan tekanan osmotik tubuhnya. Permukaan tubuhnya yang bersifat impermeabel mencegah masuknya air dari lingkungan ke dalam tubuhnya (Rachman, 2003).

Osmoregulasi pada ikan andromous dan euryhalin

- Osmoregulasi Pada Ikan Anandromous

Anadromous adalah spesies ikan yang memijah di air tawar dan menghabiskan hidupnya di air laut. Spesies yang terkenal dari jenis anadromous adalah ikan salmon dan ikan sidat. Ikan ini biasanya bertelur di kerikil hilir arus deras, kadang-kadang pada ketinggian rendah. Setelah menetas, larva ikan, tetap berada dalam kerikil pemijahan untuk beberapa minggu sebelum muncul untuk hidup dan makan di sungai. Durasi hidup di laut, dimana pertumbuhan terjadi, bervariasi mulai dari 2 tahun untuk salmon pink, dan 5-6 tahun untuk salmon Chinook. 

Ketika salmon berada dekat laut diusia dewasa, mereka bermigrasi ke arah daratan dan masuk ke mulut sungai (Hadiwijaya, 2011). Mereka bergerak ke hulu selama periode beberapa minggu dan bulanan, danselama waktu itumereka tidak makan. Energi mereka dipindahkan dari tubuh untuk pematangan gonad. Adapaun lamprey memiliki siklus hidup yang sama. Mereka juga tidak makan ketika berada dalam masa pematangan gonad dan mau memijah selama di perairandarat. Lamprey dewasa akan memasuki perairan tawar ketika akan memijah untuk bertelur lalu mati, sedangkan larvanya akan bergerak cepat ke laut setelah menetas (Hadiwijaya, 2011).

1. Ikan Salmon

            Ikan salmon dikelompokkan dalam spesies diadromous yang bersifat anadromous, yakni bermigrasi dari habitat air laut ke air tawar. Ikan salmon termasuk dalam tipe euryhaline, mempunyai toleransi besar pada paparan salinitas. Ikan salmon dewasa hidup di laut dengan kadar salinitas tinggi. Dimana ikan salmon akan meminum banyak air laut untuk mengatur kadar garam tubuh dan mengekskresikan kelebihan garam dari insang. Peranan ginjal dalam ekskresi garam sangatlah besar melalui kelenjar rektal yang nantinya akan mengekskresikan natrium klorida untuk menyeimbangkan konsentrasi garam internal tubuh yang lebih rendah dari konsentrasi garam air laut. Dan ketika ikan salmon akan bereproduksi menuju ke arah hulu sungai, disini akan terjadi perubahan osmoregulasi tubuh dari air laut ke air tawar (hypoosmosis ke hyperosmosis).

Ketika migrasi ke air tawar untuk memijah, ikan salmon itu akan berhenti atau sedikit minum dan insangnya akan mulai mengambil garam dari lingkungan yang konsentrasinya tidak pekat. Ikan salmon ini akan menyeimbangkan perolehan air dengan banyak mengeluarkan urin (Navalda, 2011). Telur ikan salmon akan menetas di sungai, hal ini kemungkinan disebabkan karena hubungannya dengan faktor suhu yang sesuai, faktor makanan yang dibutuhkan untuk anak-anaknya, dan faktor hormonal. Setelah dewasa, barulah ikan salmon akan kembali ke laut dan akan mengalami perubahan fisiologis, yakni perubahan osmoregulasi dari air tawar ke air laut (hyperosmosis ke hypoosmosis). Ketika salmon sudah terbiasa dengan air asin, kulitnya akan berubah menjadi seperti sutra yang berkilauan. Begitu seterusnya berjalanan hidup ikan salmon (Navalda, 2011).

     2. Ikan Sidat

          Ikan sidat dikelompokkan dalam spesies diadromous yang bersifat katadromous,yakni bermigrasi dari habitat air tawar ke air laut. Pada saat bereproduksi ikan sidat akan menuju ke laut, disana telur akan menetas dan berkembang. Tetapi ketika beranjak dewasa ikan-ikan sidat akan kembali ke hulu sungai. Stadia glass eel (larva) ikan sidat lebih menyukai air laut dan bersifat osmoregulator kuat. Sedangkan elver (benih sidat) yang sudah mengalami pigmentasi penuh lebih menyukai perairan tawar. Ikan sidat ketika berada di laut akan meminum banyak sekali air laut, lalu memompa kelebihan garam dengan insang dan mengekskresikan urin dalam jumlah yang relatif sedikit. Hal ini dilakukan untuk mengkompensasikan kehilangan air yang terjadi secara osmosis. Sedangkan ketika berada di air tawar ikan sidat akan sedikit minum dan banyak mengeluarkan urin yang    hipoosmotik dengan cairan tubuhnya untuk menyeimbangkan perolehan air.

- Osmoregulasi Pada Ikan Euryhalin

Ikan Euryhalin, konsentrasi cairan tubuhnya hampir sama dengan lingkungannya, sehingga hanya sedikit melakukan osmoregulasi. Eurihalin adalah kemampuan suatu organisme terhadap keadaan perubahan salinitas yang tinggi. Ikan yang tergolong dalam eurihalin adalah salah satunya ikan nila.

Osmoregulasi pada avertebrata

- Avertebrata Darat

            Pada avertebrata darat umumnya merupakan golongan Artropoda, Insekta, dan laba-laba, sedangkan yang paling banyak ialah Insekta.pada insect alat pengatur pelepasan airya adalah lapisan kutikula spirakel, namun masih saja kehilangan air, sehingga untuk membatasi pelepasan air dilakukan dengan Respirasi diskontinyu. dengan cara pengambilan oksigen (O₂) dilakukan dengan laju yang kontinyu dan pelepasan karbondioksida (CO₂) dilakukan secara periodic.

- Avertebrata Laut

            Kebanyakan avertebrata yang berhabitat di laut tidak secara aktif mengatur sistem osmosis mereka, dan dikenal sebagai osmoconformer. Osmoconformer memiliki osmolaritas internal yang sama dengan lingkungannya sehingga tidak ada tendensi untuk memperoleh atau kehilangan air. Hewan osmokonformer invertebrata laut memiliki konsentrasi osmotik cairan tubuh sama dengan air laut sehingga terjadi keseimbangan osmotik cairan tubuh hewan dengan lingkungannya tetapi tidak dalam kondisi keseimbangan ionik sehingga terjadi perbedaan komposisi ion yang menghasilkan gradien konsentrasi. Oleh karena itu hewan osmokonformer dapat memperoleh  masukan berbagai macam zat yang dibutuhkan dengan cara: ion masuk kedalam tubuh dan mengakibatkan cairan tubuh menjadi hiperosmotik, keadaan ini menyebabkan air dan zat-zat yang dibutuhkan tubuh yang terlarut di air laut masuk ke dalam tubuh. Konsentrasi osmotik berbagai ion dalam tubuh hewan tidak berbeda kecuali beberapa spesies hewan laut, misalnya ubur-ubur, mempertahankan konsentrasi ion tetap berbeda dalam rangka pengaturan fisiologis. Konsentrasi ion yang tidak diatur dengan cara khusus terjadi melalui permukaan tubuh, insang, makanan yang ditelan, dan dengan menghasilkan zat sisa (misalnya urin).

Hewan Osmokonformer : Konsentrasi osmotik cairan tubuh sama dengan air laut, maka terjadi keseimbangan osmotik cairan tubuh hewan dengan lingkungannya. Tidak dalam kondisi keseimbangan ionik, maka terjadi perbedaan komposisi ion yang menghasilkan gradien konsentrasi. Konsentrasi osmotik berbagai ion dalam tubuh hewan tidak berbeda

kecuali beberapa spesies hewan laut, misalnya ubur-ubur, mempertahankan konsentrasi ion tetap berbeda dalam rangka pengaturan fisiologis.

Beberapa Organ dan Hormon Yang Berperan Dalam Osmoregulasi

Adapun organ-organ tubuh yang berperan sebagai tempat berlangsungnya osmoregulasi adalah insang, saluran pencernaan, intergumen (kulit) dan organ eksresi pada kelenjar antena organ osmoregulasi yaitu:

a. Insang                                 : pada insang, sel-sel yang berperan dalam osmoregulasi adalah

  sel-sel chloride yang terletak pada dasar lembaran-lembaran

  insang.perubahan ion pada sel-sel chlorida oseanodrom

  berbeda dengan patadrom.pada diadrom selama migrasi antara

  air tawar dan air laut membran dan motokondria sel

  mengalami perubahan besar sehingga dapat bersifat seperti

  oseadrom bila berada di air laut dan potadrom bila berada di   

  air tawar.

b. Ginjal                                 : ginjal melakukan dua fungsi utama:1) mengeksekresikan

sebagian besar produk akhir metabolisme tubuh, 2) mengatur konsentrasi cairan tubuh.

c. Usus                                    : setelah air masuk ke dalam usus, dinding usus aktif

  mengambil ion-ion monovalen dan air sebaliknya membiarkan

  lebih banyak ion-ion divalen tetap di dalam usus sebagai  

  cairan rektal agar osmolaritas usus sama dengan darah.

d. Hormon Osmoregulasi      : Organ yang terlibat dalam osmoregulasi diatur oleh hormon.kelenjar yang bertanggung jawab terhadap proses osmoregulsi antar lain pituitari,ginjal dan urophisis.

Sumber:

http://sm4rtzyoulyz.blogspot.com/2009/06/osmoregulasi-1.html

http://ashyrismail.blogspot.com/2013/06/osmoregulasi-pada-ikan-anadromous.html

www.wikipedia.com

http://argamakmur.wordpress.com