Laporan Praktikum Osmoregulasi [PDF]

Citation preview

OSMOREGULASI Nilna Milchatina*, Farianita Mirliana, Harnizar, Hasna Dila Sari, Indah Octaviara Sari Program Studi Biologi Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Islam Negeri Syarif Hidayatullah Jakarta *corresponding author: [email protected]



Abstrak Fisiologi hewan air sangat berperan penting dalam tubuh terutama pada hewan akuatik. Salah satu cara penyesuaian diri terhadap lingkungan yakni dengan melakukan kondidi osmoregulasi. Pengaturan terhadap tekanan osmotik cairan tubuh yang relatif konstan adalah yang dibutuhkan oleh ikan agar proses fisiologisnya dapat berjalan dengan baik. Percobaan ini menggunakan ikan air tawar dan ikan air laut yang diberi empat perlakuan yaitu perendaman pada air laut dengan konsentrasi 25%, 50%, 75% dan 100%. Pada ikan air tawar banyak mengeluarkan garam dengan transpor aktif dari urine. Sedangkan pada ikan air laut bersifat hipoosmotik terhadap lingkungan mereka dan memasukkan garam ke dalam tubuh dengan cara difusi. Kata kunci : Osmoregulasi, salinitas, organisme akuatik, tekanan osmotik.



yang mempunyai kandungan air lebih tinggi



PENDAHULUAN Osmoregulasi



adalah



menjaga



keseimbangan antara jumlah air dan zat terlarut yang ada di dalam tubuh. Proses ini dilakukan



untuk



mempertahankan



keseimbangan antara jumlah air dan zat terlarut pada tingkatan yang tepat karena adanya perbedaan konsentrasi. Jika sebuah sel menerima terlalu banyak air maka ia akan meletus, sedangkan jika menerima terlalu sedikit air maka sel akan mengerut serta mati. Proses inti dalam osmoregulasi yaitu osmosis atau pergerakan air dari cairan



menuju ke yang lebih rendah. Berdasarkan konsentrasi osmotik, suatu cairan dapat dibedakan menjadi hipoosmotik, isoosmotik dan



hiperosmotik.



Hipoosmotik



adalah



cairan yang konsentrasi osmotiknya lebih rendah



dibandingkan



lingkungannya.



Isoosmotik adalah cairan yang konsentrasi osmotiknya sama dengan lingkungannya. Hiperosmotik konsentrasi



adalah



cairan



yang



osmotiknya



lebih



tinggi



dibandingkan lingkungannya (Susilo, 2010).



Osmoregulasi



adalah



mekanisme



Apabila



konsentrasi



osmotiknya



sama



pengaturan air dan ion dalam tubuh dengan



dengan larutan lainnya disebut isotonik atau



sejumlah mekanisme yang dilakukan untuk



isoosmotik( Fujaya, 2004).



mengatasi problem osmotik dan mengatur perbedaan diantara intra sel dan ekstra sel dan diantara ekstra sel dengan lingkungan secara kolektif, mekanisme osmoregulasi meliputi volume air, kandungan zat terlarut dan distribusi zat terlarut (Evans, 1988). Makhluk



hidup



mempertahankan



Osmoregulasi bagi ikan merupakan upaya ikan untuk mengontrol keseimbangan air dan ion antara di dalam tubuh dan lingkungan melalui mekanisme pengaturan tekanan osmotik. Terdapat tiga pola regulasi ion air yaitu :



kekonstanan volume air dalam tubuhnya



a.



melalui mekanisme dimana jumlah air yang



yaitu pengaturan secara aktif konsentrasi



masuk harus sama dengan jumlah air yang



cairan



keluar (Soetarto, 1986 ).



konsentrasi media. Hal ini terjadi misalnya



Ikan



memerlukan



osmoregulasi



Regulasi hipertonik atau hipersomatik,



tubuh



yang



lebih



tinggi



dari



pada ikan air tawar (Potadrom).



karena harus terjadi keseimbangan antara



b.



subtansi tubuh dan lingkungan, membran



yaitu pengaturan secara aktif konsentrasi



selnya yang permeabel merupakan tempat



cairan



lewatnya beberapa substansi yang bergerak



konsentrasi media. Hal ini terjadi pada jenis



cepat



ikan air laut (Oseandrom).



dan



adanya



perbedaan



tekanan



osmotik yang berbeda. Konsep tekanan osmotik dapat menimbulkan kebingungan sehingga lebih sering menggunakan istilah konsentrasi osmotik. Jika suatu larutan memiliki konsentrasi osmotik lebih tinggi



c.



Regulasi hipertonik atau hiposomotik,



tubuh



yang lebih



rendah



dari



Regulasi isotonic atau isoosmotik,



yaitu bila konsentrasi cairan tubuh sama dengan konsentrasi media, sama dengan ikan – ikan yang hidup pada daerah eustaria (Hartono, 1993).



tekanan osmotiknya juga tinggi. Larutan yang mempunyai konsentrasi yang lebih



Praktikum osmoregulasi dilakukan



tinggi dibanding larutan yang lain disebut



bertujuan



hiperosmotik.



osmoregulasi pada ikan air tawar, air laut,



Larutan



yang



memiliki



konsentrasi osmotik lebih rendah daripada larutan



lainnya



disebut



hipoosmotik.



untuk



dan air payau.



mengetahui



sistem



Cara kerja yang dilakukan dalam



MATERIAL DAN METODE Praktikum ini dilakukan pada hari



praktikum osmoregulasi adalah disiapkan



Jum'at 23 Maret 2018 di Laboratorium



beaker glass yang telah berisi air laut dengan



Fisiologi Pusat Laboratorium Terpadu UIN



konsentrasi 0% (aquades), 25%, 50%, 75%



Syarif Hidayatullah Jakarta. Alat yang



dan 100%. Kemudian dimasukkan ikan



digunakan pada praktikum osmoregulasi



masing-masing 2 ekor ke dalam beaker glass



diantaranya yaitu timbangan,



gelas ukur



yang berisi air laut. Diamati dan dicatat



250 mL, beaker glass 100 mL, pipet,



kondisi setiap jenis ikan dan dicatat pada



pengaduk, air laut dengan konsentrasi 25%,



saat ikan dimasukkan ke dalam air laut



50%, 75%, dan 100%, aquades dan ikan



hingga



(tawar, laut dan payau) masing-masing 2 ekor. HASIL DAN PEMBAHASAN Tabel 1. Hasil pengamatan perilaku ikan air laut



ikan



tersebut



mati.



Tabel 2. Hasil pengamatan perilaku ikan air tawar



Berdasarkan pengamatan yang telah dilakukan, didapatkan hasil bahwa ikan air



ditunjukkan pada waktu 8 menit namun tidak berlangsung lama.



tawar mampu hidup pada konsentrasi NaCl 0% - 50%. Ikan air tawar yang dugunakan pada praktikum ini ialah ikan bawal (Bromida Sp.), ikan komet (Carassius auratus), dan ikan mas koki (Carassius auratus). Ikan bawal yang berada pada konsentrasi NaCl 0% terlihat bergerak aktif (agresif) namun fluktuatif (bergerak-diam) sampai menit ke-28. Warna tubuh ikan tidak mengalami perubahan sampai menit-menit terakhir hanya saja pergerakan operculum dan sirip dorsal dan pectoral yang cepat. Sekresi atau mengeluarkan feses dialami pada waktu 9 menit sampai 30 menit, dan pada saat itu pula kelopak mata mengalami penggelembungan.



Ikan



bawal



pada



konsentrasi 25% bergerak sangat aktif namun



fluktuatif



(bergerak-diam)



dari



menit-menit awal sampai 40 menit berlalu, dan terlihat diam pada 40 menit sampai 90 menit.



Perilaku



yang



sedikit



kolaps



Ikan bawal pada konsentrasi 50% menunjukkan gerakan yang cukup lambat sejak



4



menit



awal



dan



mengalami



pengelupasan kulit namun terlihat aktif lagi bergerak pada waktu 15 menit sampai 50 menit. Ketika diletakkan pada konsentrasi 75% sejak 8 menit awal ikan mulai diam dan tidak bergerak banyak kecuali jika ada hentakan atau respon gangguan dari luar, maka ikan akan bergerak cukup, pada konsentrasi tersebut ikan mengalami kolaps dari waktu 60 menit sampai akhirnya mati pada waktu 90 menit. Perubahan warna tubuh ditandai dengan sirip ikan yang memucat pada waktu 80 menit. Ikan bawal pada konsentrasi 100% bergerak aktif sejak menit-menit awal lalu kolaps pada 35 menit dan mati setelah kurang lebih satu jam. Perubahan



warna



hingga



mati



yaitu



menghitam dengan kondisi sirip dan sisik



yang rusak dan mengelupas serta mata yang



banyak mengeluarkan kotoran, sedangkan



membesar.



pada konsentrasi 25% ikan bergerak aktif



Ikan



komet



yang



berada



pada



konsentrasi 0% sampai 25% gerakannya cukup fluktuatif namun cenderung aktif. Selama rentang waktu yang diberikan, ikan tidak menunjukkan perubahan warna namun feses berwarna kecokelatan pada konesntrasi 0% dan hitam pada konsentrasi 25%. Kondisi ikan cukup banyak mengeluarkan gelembung.Keriak



diletakkan



pada



konsentrasi 50% sampai 75% ikan terlihat agresif di menit-menit awal, namun pada konsentrasi 50% ikan tidak mengalami kematian dengan warna feses kehitaman sedangkan



di



konsentrasi



75%



kemudian



melambat



disertai



sedikit



mengeluarkan kotoran. Ikan mas koki pada konsentrasi 50% pergerakannya cepat di menit-menit awal dan mulai lambat sampai kolaps setelah setengah sampai satu jam berlalu



diikuti



banyak



mengeluarkan



kotoran. Ikan yang berada pada konsentrasi 100% pergerakannya cenderung cepat di menit-menit awal lalu semakin cepat pada waktu 16 menit dan ,engalami kematian setalah kurang lebih setengah jam, dengan kondisi banyak mengeluarkan kotoran dan kolaps pada waktu 17 menit.



ikan



Berdasarkan



hasil



pengamatan



mengalami kematian pada waktu 36 menit



tersebut, rata-rata ikan air tawar memiliki



dengan



kemampuan bertahan hidup yang cukup



mengeluarkan



sisa



makanan



berwarna kehijauan. Ikan pada konsentrasi



tinggi



100% mengalami kondisi pergerakan yang



Osmoregulasi



tidak seimbang, cenderung lemas dan



melibatkan pengambilan ion dari lingkungan



mengalami kolaps pada waktu 10 menit



untuk membatasi kehilangan ion. Air akan



disusul kematian pada waktu 17 menit.



masuk ke tubuh ikan karena kondisi



Perubahan warna mengalami pemucatan dan



tubuhnya hipertonik, sehingga ikan banyak



gerakan operculum yang melambat.



mengeksresikan air dan menahan ion (Boyd,



Ikan mas koki yang diletakkan pada konsentrasi



NaCl



0%



mengalami



perbedaan



sampai



25%



dimana



pada



konsentrasi 0% pergerakan tubuh dan operkulum ikan cepat dan stabil



disertai



1990).



pada



konsentrasi pada



Ketahanan



NaCl



ikan



air



tubuh



0-50%. tawar



terhadap



konsentrasi tersebut juga dapat disebabkan karena pada perlakuan konsentrasi 0-50% tekanan osmotik lingkungan perairan lebih rendah



dibandingkan



dengan



tekanan



osmotik cairan tubuh ikan, akibatnya ikan



cenderung banyak mengeluarkan energi



Ikan air tawar harus selalu menjaga



untuk proses osmoregulasi (Rosdianasari et



tubuh agar garam tidak melarut dan lolos ke



al., 2010).



dalam air. Garam-garam dari lingkungan



Pergerakan



yang



fluktuatif



dan



kondisi tubuh dari perubahan warna sampai kerusakan bagian tubuh disebabkan karena beberapa



ikan



tidak



mampu



mempertahankan kondisi tubuhnya pada konsentrasi NaCl tertentu. Stickney (1979) menyatakan salah satu penyesuaian ikan terhadap



lingkungan



ialah



pengaturan



keseimbangan air dan garam dalam jaringan tubuhnya, karena sebagian hewan vertebrata air mengandung garam dengan konsentrasi yang berbeda dari media lingkungannya. Ikan harus mengatur tekanan osmotiknya untuk memelihara keseimbangan cairan tubuhnya setiap waktu. Proses



akan diserap oleh ikan menggunakan energi metaboliknya.



Ikan



keseimbangannya minum



air,



mempertahankan



dengan



kulitnya



tidak



banyak



diliputi



mucus,



melakukan osmosis lewat insang, produksi urinnya encer, mengeluarkan kotoran dan memompa garam melalui sel-sel khusus pada insang. Cairan tubuh ikan air tawar mempunyai tekanan yang lebih besar dari lingkungan



sehingga



garam-garam



cenderung keluar dari tubuh. Sedangkan ikan yang hidup di air laut memiliki tekanan osmotik



lebih



kecil



dari



lingkungan



sehingga garam-garam cenderung masuk ke dalam tubuh dan air akan keluar. Agar proses fisiologis di dalam tubuh berjalan



ikan



normal, maka diperlukan suatu tekanan



tersebut berjalan dengan normal pada kadar



osmotik yang konstan. Sifat osmotik air



NaCl tertentu juga disebabkan karena ikan



berasal dari seluruh elektrolit yang larut



berusaha menyeimbangkan substansi tubuh



dalam air tersebut di mana semakin tinggi



dengan lingkungannya.



salinitas maka konsentrasi elektrolit makin



dengan



osmoregulasi



pendapat



pada



Hal ini sesuai



Fujaya



(2008)



yang



menyatakan bahwa ikan air tawar bersifat hiperosmotik



terhadap



lingkungannya,



menyebabkan air bergerak masuk kedalam tubuh dan ion-ion keluar ke lingkungan dengan cara difusi.



besar sehingga tekanan osmotiknya makin tinggi (Mc Connaughey & Zottoli, 1983). Berdasarkan pada praktikum yang telah dilakukan, ikan laut mampu bertahan hidup dalam konsentrasi NaCl yang tinggi. Ikan laut



yang



diantaranya



terdapat adalah



pada ikan



praktikum Sepat



Laut



(Trichogaster



sp.),



ikan



Blue



Devil



memgeluarkan feses. Kemudian ikan Badut,



(Chryseptera cyanea), dan ikan Badut



yang mengalami kematian pada larutam



(Amphiprion percula). Pada ikan sepat laut,



konsentrasi NaCl 0%. Sedangkan pada



bergerak aktif sampai 90 menit pada larutan



konsentrasi 100%, 75%, 50%, dan 25%



NaCl konsentrasi 100% dan 75% sedangkan



mengalami perubahan warna menjadi gelap



pada konsentrasi NaCl 50%, 25%, dan 0%



dan



mengalami pergerakan yang lambat dan



normal.



banyak mengeluarkan kotoran. Namun, ikan sepat yang dipalraktikumkan tidak ada yang



mati



sampai



waktu



90



menit.



Selanjutnya ikan Blue Devil, pada larutan NaCl 100% gerakannya melambat pada menit ke 11 dan mengalami perubahan warna tubuh pada menit ke 18. Pada menit ke 36 warna tubuhnya kembali menjadi biru dan pergerakannya normal kembali setelah menit ke 60. Pada larutan NaCl konsentrasi 75%, ikan Blue Devil pada menit ke 19 warna tubuhnya berubah menjadi biru keunguan sampai pada akhirnya berubah menjadi hitam pada menit ke 45 dan kembali normal pada menit ke 75. Pada konsentrasi ini,



ikan Blue devil banyak



mengeluarkan feses pada menit ke 60. Pada konsentrasi NaCl 50%, perilakunya sama dengan ikan pada konsentrasi 75% yaitu mengeluarkan perubahan



feses



warna.



dan



mengalami



Sedangkan



pada



konsentrasi 25% dan 0% ikan Blue Devil mengalami perlambatan dalam bergerak dan mengalami perubahan warna tubuh serta



pergerakannya



Berdasarkan



lambat



praktikum



kemudian



yang



telah



dilakukan, rata-rata ikan laut ini memiliki kemampuan untuk bertahan hidup yang tinggi pada larutan NaCl dengan konsentrasi kisaran 50-100%. Hal ini dikarekan pada ikan air laut ketika kehilangan garam-garam mineral, mereka akan mendapatkan garamgaram dari air laut yang masuk lewat mulutnya.



Organ



dalam



tubuh



ikan



menyerap ion-ion garam seperti Na+, K+, dan Cl-, serta air masuk ke dalam darah dan selanjutnya disirkulasi. Selanjutnya, insang ikan akan mengeluarkan kembali ion-ion tersebut dari darah ke lingkungan luar sehingga



ikan



air



laut



tetap



dapat



mempertahankan tekanan osmotik di dalam tubuh dan dilingkungannya (Pamungkas, 2012). Ketika ikan air laut dimasukkan ke dalam larutan NaCl konsentrasi rendah yang tekanannya



berbeda



dengan



tekanan



tubuhnya maka ikan tersebut akan mengatur tekanan osmotik dengan lingkungannya. Peristiwa



tersebut



disebut



dengan



osmoregulasi. Ketika ikan tidak mampu



mengontrol proses osmoregulasi yang terjadi



laut atau yang hidup pada lingkungan



dalam tubuhnya akan mengalami stres dan



salinitas tinggi, akan bersifat hipoosmotik



berakibat pada kematian seperti yang terjadi



terhadap



pada ikan Badut (Amphiprion percula). Hal



memasukkan garam ke dalam tubuh dengan



ini



cara difusi



terjadi



karena



tidak



adanya



keseimbangan konsentrasi larutan tubuh dengan lingkungan, terutama pada saat ikan dipelihara pada lingkungan yang berada di



lingkungan



mereka



DAFTAR PUSTAKA Effendi, H. 2003. Telaah Kualitas Air Bagi



luar batas toleransinya. Semua proses yang



Pengelolaan



Sumber



terjadi



Lingkungan



Perairan.



dalam



tubuh



hewan



selalu



menyertakan perubahan energi. Perubahan salinitas



yang



menyebabkan



terjadinya



proses osmoregulasi akan mengakibatkan pula energi.



terjadinya Hal



peningkatan



Daya



Dan



Kanisius.



Jakarta. Evans,D.H.



1998.



The



Physiology



of



Fishes Second Edition. CRC Press, New York



terjadi



karena



suatu



proses



Fujaya, Y. 2004. Fisiologi Ikan “Dasar



metabolik yang menuntut adanya transpor



Pengembangan Teknik Perikanan”.



aktif ion-ion untuk menjaga konsentrasi



Rineka



osmoregulasi



tersebut



kebutuhan



dan



merupakan



garam dalam tubuh. Ikan harus mengambil atau mensekresi garam dari lingkungan untuk menjaga keseimbangan (Pamungkas, 2012)



Kaneko,



Cipta, Jakarta.



T.,



Shiraish,



Chloride cells during early of



functional Fisheries



Berdasarkan



pada



Katoh,



F.,



Hasegawa, S., dan Hiroj, J. 2002.



stages



KESIMPULAN



K.,



fish



and



life their



differentiation.



Science



68: 1-9.



praktikum



osmoregulasi yang telah dilakukan dapat disimpulkan bahwa sistem pengeluaran organisme air tawar banyak mengandung sel yang mengeluarkan garam dengan transpor aktif dari urine dan mengembalikannya ke cairan tubuh. Sedangkan pada organisme air



Kesuma,



W.



Universitas



2013.



Osmoregulasi.



Lampung. Lampung.



Susilo, U dan S. Sukmaningrum. 2010. Osmoregulasi Ikan Sidat Anguilla bicolor



Mc



Clelland



Pada



Media Dengan



Salinitas



Berbeda.



Sains Akuatik 10 (2)



: 111-119.



Soetarto.



Widya



1986.



Biologi.



Surakarta.Ville, Barnes,



R.D.



Zoologi



Umum.



Duta,



C.W.,



W.F.



Barnes.



1988.



Erlangga,



Jakarta.



Introduction to Marine Biology. Moscy Co, LondonRosdianasari, S., Syakirin, M. B.,



Komariyah. 2010.



Perbedaan Salinitas MediaTerhadap Efisiensi Pemanfaatan Pakan Benih Ikan



Nila



Gift.



Universitas



Pekalongan: Pekalongan.



Boyd CE. 1990. Water quality in warm water fish pond. Departement of Fisheries



Allied



Agriculture



Experimental



Auburn



Mc Connaughey, B.H. & Zottoli, R. 1983.



University.



Aquaculture, Station Auburn.



Alabama. 52 pp. Fujaya, Y. 2008. Fisiologi Ikan: Dasar Pengembangan Tehnik Perikanan. Penerbit Rineka cipta: Jakarta.



Stickney,



R.R.



1979.



Principles



of



Warmwater Aquaculture. John Wiley and Sons, Inc. New York. USA. Pamungkas,



Wahyu.



2012.



Aktivitas



Osmoregulasi. Media Akultur. 7 (1).p:44-51