BAB II STRUKTUR TUBUH SERANGGA DAN FUNGSI
advertisement
BAB II STRUKTUR TUBUH SERANGGA DAN FUNGSI Suatu pengetahuan tentang struktur tubuh serangga adalah penting untuk membedakan antara serangga satu dengan yang lain maupun dengan binatang yang lain. Pengetahuan ini juga penting untuk mengetahui bagaimana serangga berfungsi, hidup dan bergerak dalam suatu lingkungan. Pada bab ini akan dibahas 4 (empat) sub bab, yaitu (1) Struktur eksterna dan fungsi, (2) Struktur interna dan fungsi, (3) Pertumbuhan dan perkembangan serangga dan (4) Ciri-ciri penyesuaian diri pada serangga. Tujuan lnstruksional Khusus (TIK) bab ini adalah : setelah mengikuti kuliah ini mahasiswa akan dapat memahami dan menjelaskan struktur tubuh serangga dan fungsinya yang meliputi struktur eksterna dan fungsi, struktur interna dan fungsi, pertumbuhan dan perkembangan serangga, dan ciri-ciri penyesuaian diri pada serangga. A. Struktur Eksterna dan Fungsi Serangga-serangga memperlihatkan suatu diversitas yang besar dalam bentuknya. Oleh karena itu adalah penting untuk menggunakan suatu model yang umum dalam mendeskripsikan struktur tubuh serangga (Gambar 1). Serangga dewasa secara normal mernpunyai tiga daerah tubuh yang berbeda, yaitu kepala (caput), dada (thorax) dan abdomen. Pada kepala terdapat alat mulut dan sejumlah organ indera, yaitu antenna, palpus dan mata. Dada merupakan bagian tengah tubuh serangga dan pada bagian ini terdapat kaki-kaki dan sayap-sayap (bila ada). Abdomen merupakan bagian tubuh posterior yang terdiri atas ruas-ruas dan terdapat tympanum dan alat genetalia. Kepala Kepala merupakan bangunan anterior yang menyerupai kapsul, padanya terdapat mata, antena dan alat mulut. Bentuk kepala bervariasi yang sangat berkaitan dengan bagaimana serangga makan. Serangga-serangga dengan alat mulut pengunyah secara normal memiliki kepala yang sangat besar, yang lurus ke arah bawah. Serangga dengan alat mulut pencucuk-pengisap mempunyai kepala yang kecil yang bervariasi dalam kenampakan maupun letaknya. Universitas Gadjah Mada Mata Sebagian besar serangga dewasa dan banyak nimfa rnempunyai sepasang mata majemuk dan tiga ocelli (ocellus = mata sederhana). Mata majemuk adalah kompleks dan berubah-ubah atau bervariasi. Secara urnum, mata majemuk ini adalah besar dan terletak secara dorsolateral (bagian atas samping) pada kepala. Masing-masing mata majemuk tersusun oleh suatu unit indera individual yang disebut ommatidia (um). Jurnlah ommatidia bervariasi, misalnya satu pada beberapa semut, sampai 30.000 atau Iebih pada lalat, kumbang dan capung. Masing-masing ommatidium terdiri atas satu Iensa dan sel-sel perasa. Ommatidium secara tunggal hanya dapat merasakan sebagian kecil dan Iingkungan, namun demikian suatu bayangan (imajinasi) gambar dari semua ommatidia memberikan pandangan mozaik dari Iingkungan serangga. Sistem ini dapat merasakan getaran yang lebih cepat apabila dibandingkan dengan mata manusia. Sebagian besar serangga dewasa dan nimfa mempunyai mata sederhana, disebut ocelli (us), terletak pada bagian dorsal kepala. Jumlah ocelli pada masingmasing serangga bervariasi dari 0 - 3 (tidak ada sampai tiga). Fungsi ocelli belum seluruhnya diketahui. Mata ini tidak penting sebagai pembantu imajinasi tetapi sensitif terhadap cahaya (gelap/ terang) dan bertindak sebagai organ stimulasi dalam reaksinya terhadap perubahan-perubahan utama pada iluminasi. Organ visual yang lain adalah stemma, yang hanya dijumpai pada larva-larva dengan metamorfosis sempurna. Stemmata (jamak) secara normal dijumpai dalam kelompok tunggal dari 1 - 6 stemma pada kedua sisi kepala. Struktur dan fungsi stemmata adalah di antara ocelli dorsal yang sensitif terhadap cahaya dan ommatidium yang membentuk bayangan. Larva dengan stemmata memiliki persepsi bentuk yang lemah namun demikian gerakan kepala dan sisi ke sisi memberikan suatu persepsi yang lebih rinci. Antenna Semua serangga dewasa dan nimfa kecuali Protura memiliki sepasang antenna yang terletak pada bagian anterior kepala, dekat dengan mata majemuk, narnun demikian pada beberapa serangga misal pada bentuk larva, antenna sangat tereduksi. Fungsi utama antenna adalah indera (sensory). Berbagai tipe-tipe rambut kecil (sensilla) yang terletak pada antenna bertindak sebagai rangsangan fisik (tactile), pembau, suhu, kelembaban dan penerima suara. Antenna sering memainkan suatu bagian yang penting pada proses birahi (mating) pada banyak serangga, sebagai Universitas Gadjah Mada contoh antenna yang menyerupai sisir pada ngengat (moth) jantan, merasakan bau (feromon) yang dipancarkan oleh ngengat betina pada species yang sama. Dimorfisme seksual ksual pada antenna adalah umum, antenna serangga jantan sering lebih kompleks kompleks/ rumitit dibandingkan yang betina. Antenna secara umum digunakan sebagai suatu ciri taksonomi dalam identifikasi serangga karena variasi asi yang dapat dibedakan dalam ukurannya maupun bentuknya. Tipe-tipe tipe antenna yang paling umum dapat dibedakan menjadi 12 bentuk (Gambar 2), yaitu filiform, iform, setaceus, moniliform, clavatus, serratus, capitatus, geniculatus, lamellatus, pectinatus, anistatus, stylatus dan plumose. Alat mulut Suatu pengetahuan dasar tentang tipe alat mulut adalah penting sebab ia menunjukkan tipe makanan dan kerusakan yang disebabkan oleh serangga dala dalam lingkungan. Adalah juga sangat penting untuk mengenal tipe alat mulut karena mereka cukup bervariasi dan n selalu digunakan dalam dala klasifikasi asifikasi serangga. Alat mulut pada umumnya dibedakan menjadi dua tipe utama, yaitu pengunyah dan pencucuk pencucukpengisap. Alat mulut pengunyah Ada anggapan kesamaan pada struktur alat mulut di antara serangga seranggaserangga dengan alat mulut pengunyah dan Arthropoda yang sangat erat hubungannya, misalnya Lipan (Centipedes) dan symphildis. symph s. Alat mulut pengunyah terdapat pada ordo-ordo serangga yang primitif, secara umum misalnya Orthoptera (belalang, kecoa) dan Thysanura (kutu buku). Secara umum dapat diterima bahwa semua tipe alat mulut serangga yang lain berkembang dari alat mulut pengunyah. Belalang dan larva Lepidoptera merupakan contoh yang umum untuk seranggaserangga dengan alat mulut pengunyah. Alat-alat mulut pengunyah secara normal dikenal dengan mandibula yang sangat tersklerotisasi dan bergerak secara lateral. Serangga-serangga dengan alat mulut pengunyah, menggigit dan mengunyah makanannya. Alat mulut pengunyah (Gambar 3) secara umum terdiri atas labium, mandibula, maxilla, labium dan hypopharinx. Labium sering disebut bibir atas, menutupi/ menyelimuti mandibula, menutup mulut dari depan dan membantu mendorong makanan ke dalam mulut. Mandibula merupakan sepasang rahang (jaw) terletak langsung di belakang labrum dan dapat bervariasi dalam ukurannya pada species. Mandibula tunggal berbentuk piramida dan biasanya sering tersklerotisasi seluruhnya oleh kutikula dengan gigi-gigi. Mandibula bergerak dan samping ke samping sambil memperlihatkan fungsi utama mengunyah, memotong dan melumatkan makanan. Maxilla merupakan sepasang rahang yang kedua, beruas-ruas (segmen) terletak langsung di belakang mandibula. Masing-masing maxilla mendukung satu organ seperti perasa yang disebut maxillary. Palpus maxillary yang berfungsi sebagai suatu organ perasa bentuknya menyerupai antenna dengan 5 atau 6 ruas. Variasi yang besar dalam struktur palpus maxillary dan cuping (lobus) terminal rnenyebabkan banyaknya variasi pada maxilla. Maxilla bergerak dari samping ke samping sambil memegang, memanipulasi, menarik dan mencicipi makanan yang sedang dimakan. Suatu bangunan tunggal yang disebut labium merupakan bibir bawah terletak di belakang maxilla. Fungsi utama labium adalah menutup rongga mulut dari bawah atau belakang dan menarik makanan ke dalam esophagus. Hypopharinx adalah suatu bangunan yang menyerupai Iidah, terletak di muka atau atas labium. Serangga-serangga dengan alat mulut pengunyah secara normal dikenal berdasarkan mandibula dan tidak adanya cucuk (beak). Weelvils dan scorpionflies merupakan dua perkecualian yang utama. Bagian depan kepala pada weelvils memanjang ke dalam bentuk suatu moncong dengan gerakan mandibula ke arah lateral yang lemah/ sedikit terjadi pada ujung moncong. Kepala pada scorpionflies adalah memanjang secara ventral ke dalam struktur seperti cucuk juga dengan mandibula yang bergerak ke arah lateral. Universitas Gadjah Mada Alat mulut pencucuk pengisap Alat mulut pencucuk pengisap biasanya tampak seperti s perti cucuk yang menyerupai tongkat, sering disebut proboscis (Gambar 4) dan diadaptasikan untu untuk mencucuk jaringan tanaman serta serta menghisap cairannya. Serangga Serangga-serangga dengan alat mulut pencucuk pengisap dijumpai pada ordo Homoptera, Hemiptera, Anoplura dan Diptera. Bentuk yang pasti keterlibatan struktur dan teknik teknik-teknik memakan pada alat mulut pencucuk pengisap cukup bervariasi dalam beberapa kelompok. Alat mulut pencucuk pengisap pada Hemiptera dan Homoptera akan digunakan pada diskusi lebih lanjut. Cucuk yang menyerupai tongkat pada Hemiptera dan Homoptera merupakan merupakan suatu perluasan labium yang telah menjadi memanjang menyerupai pedang dan berbentuk tabung. Dalam labium in ini terdapat sepasang stylets yang ramping halus menyerupai jarum yang disebut mandibula dan maxillary stylets. Selama makan, pasangan yang luar (mandibula (mandibula stylets) memotong lubang kecil pada bagian jaringan tanaman, dan pasangan yang dalam (maxillary stylets) ditancapkan ke dalam lubang tersebut. Pergantian proses-proses ini, yaitu memotong jaringan tanaman yang diikuti dengan menusukkan maxillary stylets berlanjut sampai dengan serangga-serangga mencapai jaringan-jaringan yang berisi cairan yang cocok. Maxillary stylets memegang dan membentuk suatu saluran ludah dan saluran makanan. Selama proses makan ludah dipompa ke dalam jaringan tanaman melalui saluran ludah. Ludah ini membantu memudahkan ekstraksi cairan jaringan tanaman kemudian cairan tanaman ditelan melalui saluran makanan. Variasi pada alat mulut Alat mulut telah berkembang berdasarkan waktu dan beberapa dimodifikasi untuk siphoning (pipa untuk memindahkan cairan) misalnya pada kupu-kupu dan ngengat, sponging (menyerap) misalnya pada lalat rumah, atau penggigit-pengisap pada Iebah. Beberapa serangga tidak makan pada waktu dewasa dan mempunyai alat mulut sangat tidak berkembang dan tidak berfungsi yang disebut alat mulut vestigial (tereduksi). Contoh umum serangga dengan alat mulut vestigial misalnya ngengat ulat sutera. Thorax (dada) Merupakan bagian tubuh serangga yang tengah, terdiri atas tiga bagian, yaitu prothorax (pronotum), mesothorax (mesonotum) dan metathorax (metanotum). Masingmasing thorax memiliki sepasang kaki. Sebagian besar serangga mempunyai sepasang sayap yang melekat pada mesothorax dan sepasang sayap yang kedua melekat pada metathorax. Dua buah spirakulum, yang merupakan lubang luar yang menyerupai celah dan sistem pernafasan berada pada masing-masing sisi thorax. Sebuah terletak di antara prothorax dan mesothorax yang lain terletak di antara mesothorax dan metathorax. Fungsi utama dari thorax ini adalah untuk pergerakan. Masing-masing ruas thorax terdiri atas empat kelompok utama sklerit, yaitu notum (dorsal), sternum (ventral) dan sepasang pleura samping (tunggal pleuron). Masing-masing kelompok sering dibagi ke dalam dua sklerit atau lebih. Suatu sklerit yang khas ditunjukkan oleh melekatnya awalan yang sebenarnya (misalnya pro, meso, meta). Dalam kata lain pronotum berhubungan dengan puncak sklerit pada prothorax. Kaki Kaki untuk berjalan merupakan bentuk kaki yang umum dari semua tipe yang akan berkembang lebih lanjut. Masing-masing kaki terdiri atas (Gambar 5) sebuah Universitas Gadjah Mada coxa (ruas pangkal), trochanter (ruas kecil, sering dua ruas, ujung dari da coxa), femur ( ruas kaki pertama yang panjang), tibia (ruas kaki kedua yang panjang), tarsus (satu sampai lima ruas kecil di bawah tibia), tibia), dan pretarsus (ruas kaki terakhir, secara normal terdiri atas claw dan satu atau lebih bangunan menyerupai tapak kaki). Serangga Seranggaserangga memiliki kaki yang diadaptasikan untuk meloncat, memegang, berenang dan menggali (Gambar 5). Ciri-ciri ciri pada kaki kaki sering digunakan untuk identifikasi serangga yang begitu luas oleh karena variasi-vaniasi variasi vaniasi yang besar dalam ukuran kaki, bentuk, jumlah lah ruas tarsus dan jumlah, bentuk serta letak duri-duri. du Serangga-serangga serangga yang belum dewasa mungkin memiliki kaki-kaki kaki kaki ya yang telah dideskripsi di atas, mungkin tanpa kaki atau mungkin memiliki kaki-kaki kaki kaki thorax yang beruas dan lunak, tonjolan-tonjolan tonjolan abdominal yang tidak beruas-ruas beruas ruas disebut kaki semu (prolegs). Ujung dan kaki semu pada larva Lepidoptera berisi du duri-duri kait (crochets) yang menolong larva atau ulat tersebut melekatkan dirinya pada sutera. Kaki untuk meloncat (belalang kayu, gangsir, jangkrik jangk ik memiliki femur kaki belakang besar dan kuat), kaki untuk memegang (belalang sembah se bah memiliki tibia kaki depan membesar), kaki untuk berenang (Coleopteral Hemiptera yang hidup di air memiliki tarsus berubah seperti dayung untuk berenang), kaki untuk menggali (orong (orong-orong memiliki tibia kaki depan membesar). Sayap Kebanyakan serangga dewasa memiliki sepasang sayap yang membraneus terletak secara dorsolateral pada mesothorax dan metathorax. Sayap-sayap Sayap sayap sering digunakan dalam identifikasi serangga sebab mereka bervariasi dalam jumlah, ju lah, ukuran, bentuk, tekstur, venasi dan posisi menggantung pada waktu istirahat. B Beberapa serangga seperti lalat hanya merniliki sepasang sayap yang muncul dari da mesothorax sedangkan yang lain misalnya isalnya ekor pegas dan fleas adalah tidak bersayap. Ekor pegas dan ikan perak tidak pernah membentuk sayap, sementara fleas dan kutu burung memiliki iki nenek moyang bersayap tetapi berkembang ke dalam bentuk-bentuk bentuk bentuk tidak bersayap. Sayap-sayap sayap serangga adalah unik, karena berkembang sebagai skleletal sk eletal yang tumbuh keluar dari dinding tubuh serangga sebagai pengganti dari da anggota anggota-anggota badan sebagaimana pada vertebrata. Sayap-sayap Sayap sayap serangga dewasa merupakan bangunan yang utuh kecuali untuk vena-vena vena vena yang merupakan bangunan yang berlubang lubang yang berisi trachea, darah dan saraf. Sayap memiliki kekuatan teruta terutama oleh kontraksi otot dan perluasan dari da thorax. Otot-otot otot yang rnenggerakkan sayap terutama melekat pada sklerit erit dalam dinding tubuh thorax sebagai pengganti pelekatan yang langsung dari sayap seperti burung. Fungsi utama sayap adalah terbang. Sayap depan pada beberapa serangga misalnya kumbang berkembang berkembang menjadi menebal, keras dan menanduk disebut elytra (tunggal: elytron) yang berperanan sebagai baju baja pelindung. Pada kepik, ordo Hemiptera, iptera, bagian pangkal sayap depan adalah menebal dan bagian ujung membraneus yang disebut hemelytron (jamak: hemelytra). hemelytr Vena-vena vena sayap merupakan suatu ciri taksonomis yang penting karena variasi yang besar dalam sayap serangga. Suatu penggunaan yang luas terminology untuk menamai vena-vena vena telah berkembang. Suatu venasi sayap yang umum umu diilustrasikan pada Gambar 6. Abdomen Merupakan bagian posterior tubuh serangga. Abdomen serangga secara umum terdiri atas sebelas ruas yang agak serupa (uniform) dengan ruas-ruas ruas ruas yang paling akhir membentuk alat-alat alat tubuh tubuh/ genetalia. Alat-alat alat tubuh pada abdomen tidak dijumpai untuk sebagian besar serangga kecuali bangunan-bangunan bangunan yang terietak pada abdomen posterior. Perkecualian yang utama adalah: (1) Insang pada ruas abdomen serangga-serangga serangga mayfly yang belum dewasa. (2) Alat tubuh abdomen yang disebut styli pada Thysaneura. (3) Alat-alat lat tubuh abdomen yang disebut colophora, furcula, tenaculum pada ekor pegas (Collembola). (4) Kaki semu pada larva-larva larva Lepidoptera. Pada serangga-serangga, serangga, baik yang jantan maupun yang betina, ruas abdomen yang paling akhir akan berubah bentuknya (termodifikasi) (termodifikasi) menjadi alat genetalia. Alat genetalia inii dapat digunakan sebagai ciri-ciri ciri ciri taksonomi yang bernilai untuk banyak kelompok-kelompok kelompok serangga, khususnya tingkatan species. Pada species serangga jenis kelaminnya dapat dibedakan berdasarkan struktur genetalia etalia luar. Genetalia yang betina sangat kompleks dengan variasi yang lebih pada tingkat species daripada struktur serangga yang lain. Pada alat genetalia betina terdapat ovivositor yang berguna untuk meletakkan telurnya. B. Struktur Interna Tubuh Serangga Sistem Pencernaan Adanya variasi dan keunikan kebiasaan makan pada kebanyakan serangga mengakibatkan adanya variasi dalam sistem pencernaannya. Pencernaan dan absorpsi makanan terjadi dalam saluran pencernaan. Secara umum sistem pencernaan pada serangga rangga dengan alat mulut penggigit dan pengunyah yang paling sederhana, contoh pada ordo Orthoptera, (Gambar 7). Saluran pencernaan meluas dan mulut sarnpai ke anus, dibedakan menjadi 3 (tiga) daerah yang berbeda, yaitu usus depan (fore gut), usus tengah ((mid gut), usus belakang (hind gut). Gambar 7. Sistem pencernaan pada serangga a: alat mulut, b : pharynx, c : esophagus, d : crop, e : proventriculus, f : gastric caeca, g: ventriculus, h : tubulus maiphigi, i : usus besar, j : usus kecil, k : rectum, I : usus depan, m : usus tengah, n : usus belakang Makanan dikumpulkan dan disiapkan dicerna oleh alat mulut dan kemudian masuk ke dalam saluran pencernaan. Usus depan dibagi menjadi beberapa bagian yaitu pharinx, esophagus, crop, proventriculus dan klep usus depan. Usus tengah terdiri atas gastric caeca dan ventriculus. Usus belakang terdiri atas tubulus malfigi (malphigian tubules), usus besar (large intestine), usus kecil (small intestine), dan rectum. Usus depan merupakan organ penyimpanan namun demikian sejumlah pelumatan, pencampuran dan pencernaan juga terjadi. Gastric caeca merupakan tonjolan keluar menyerupai jari pada bagian anterior/ depan usus tengah yang rnemproduksi digestive juice. Pada ventriculus makanan dicerna dan diabsorpsi. Tubulus malfigi merupakan tabung excretory pada ujung anterior usus belakang yang bercabang-cabang ke segala arah. Pada usus kecil dan usus besar makanan dicerna dan diabsorpsi, dan sisa makanan selanjutnya masuk ke dalam rectum yang bekerja sebagai pengumpul dan mengepres sisa-sisa makanan yang selanjutnya dikeluarkan melalui anus berupa butiran-butiran yang disebut frass. Di dalam rectum juga terdapat fungsi penting, yaitu reabsorpsi air, asam-asam amino dan garam-garam mineral. Pada semua serangga mempunyai sistem pencernaan yang mengandung mikro organisme yang terdapat pada usus belakang. Pada sistem pencernaan makanan dalam usus belakang rayap dan kecoa terdapat simbion yang berupa Protozoa dan Bakteri yang komplek yang sangat penting untuk pencernaan makanan, terutama selulosa. Sistem peredaran darah Sistem peredaran darah pada serangga, disebut dengan sistem peredaran darah terbuka, lain halnya pada sistem peredaran darah pada manusia, Vertebrata, burung dan lain-lain yang mempunyai sistem peredaran darah tertutup. Sistem peredaran darah pada serangga hanya terdiri atas 2 organ utama, yaitu jantung dan aorta dorsal (Gambar 8). Universitas Gadjah Mada Darah masuk suk ke dalam jantung melalui lubang seperti celah dan selanjutya dipompa ke depan melalui aorta dorsal ke kepala, selanjutnya darah bergerak secara bebas dan perlahan-lahan lahan melalui kepala, thorax dan abdomen, mengaliri dan melumasi ke seluruh anggota tubuh. tubuh. Pemompaan darah dan jantung ke kepala karena adanya gerakan peristaltik jantung (tidak dikendalikan oleh syaraf). Fungsi utama darah adalah mengangkut makanan, sisa-sisa sisa sisa makanan dan hormon dan satu bagian tubuh ke bagian tubuh yang lain, sedangkan fungsi darah yang lain adalah: (1) Melumasi bangunan-bangunan bangunan interna. (2) Bertindak sebagai medium hidraulik, misal meluasnya sayap dan munculnya serangga dewasa dan yang muda. (3) Proteksi terhadap penyakit penyakit-penyakit atau benda-benda benda lain di dalam tubuh dengan cara: a. pagositosis ositosis (penyakit dan lain-lain lain lain di dalam tubuh dimakan / dicerna oleh darah), b. enkapsulasi (penyakit dan benda lain diselubungi, dan c. koagulasi penyakit dan benda lain digumpalkan oleh darah) atau dengan menutup luka. (4) Menyediakan (bertindak sebagai) suatu suatu gudang yang sederhana untuk metabolisme sisa-sisa sisa makanan pada serangga-serangga serangga serangga yang berukuran kecil. Suatu lemak tubuh yang merupakan agregasi sel secara bervariasi didistribusi di dalam darah serangga tergantung pada speciesnya. Sel lemak tubuh ber berfungsi sebagai tendon/ gudang makanan, yang berupa bahan-bahan bahan bahan misalnya lemak, protein dan merupakan bagian yang penting pada metabolisme intermedier. Cadangan makanan dalam jumlah yang besar dikumpulkan dalam sel lemak tubuh selama nimfa terakhir atau instar-instar ins instar larva, terutama pada serangga dengan metamorfosis sempurna. Bahan-bahan Bahan ini menyediakan nutrisi dan bahan-bahan bahan baku selama stadium pupa tidak makan. Beberapa serangga yang pada waktu dewasa tidak makan, menyimpan sel-sel sel lemak tubuhnya pada stadium stadium dewasa dan memperoleh nutrisi dan lemak tubuh ini. Sistem respirasi Kebutuhan oksigen, transportasinya ke jaringan jaringan-jaringan jaringan dan perpindahan CO2 pada sebagian besar serangga dikerjakan dikerjak oleh spriraculum (stigma) dan trachea. Sistem-sistem ini oleh beberapa ahli Ilmu Hama dinamakan sistem pernafasan, sistem tracheal atau sistem ventilasi. Spiraculum merupakan lubang luar pada sistern respirasi. Suatu serangga yang khas mempunyai sepasang pada mesothorax dan metathorax dan sepasang pada 8 ruas-ruas ruas abdomen domen yang pertama. Spiraculum pada masing-masing masing sisi ruas tubuh serangga dihubungkan dengan sebuah trachea atau tabung udara yang terletak secara longitudinal (memanjang) sedikit ke dalam eksoskeleton. Dan 2 batang trachea utama trachea tambahan bercaban bercabang-cabang dalam banyak jurusan, menjadi lebih kecil dan lebih meluas sehingga seluruh jaringan di dalam tubuh serangga dapat dicapainya. Cabang-cabang Cabang cabang terminal trachea yang sangat lembut/ halus disebut tracheolus. Trachea samping beberapa serangga membesar pada tempat-tempat tempat tertentu untuk membentuk kantong udara yang besar. Kantong-kantong kantong udara tersebut bertindak sebagai gudang udara untuk membantu di dalam respirasi. Sistem ekskresi Organ-organ organ ekskresi utama pada sebagian besar serangga adalah tubulus malfigi. Bahan-bahan bahan sisa metabolisme terutama teruta garam-garam garam natrium dan kalium dan asam-asam asam urea diabsorpsi dan darah oleh tubulus ini,i, ditransportasi dan selanjutnya dilewatkan melalui usus belakang dan da anus. Fungsi utama sistem ekskresi adalah untuk memelihara ihara lingkungan internal yang konstan melalui eliminasi bahan bahan-bahan sisa dan darah dan melalui pengaturan garam dan keseimbangan air. Sistem syaraf Sistem syaraf sentral yang umum pada serangga terdiri atas sebuah otak yang terletak pada bagian dorsal di dalam kepala sepasang penghubung yang mengedarkannya ke saluran makanan dan ganglion-ganglion ganglion ganglion yang terletak secara ventral yang saling dihubungkan untuk membentuk tali syaraf ventral. Syaraf-syaraf syaraf meluas dan otak dan tali-tali tali tali syaraf ventral ke berbagai bagian tubuh. Syaraf-syaraf syaraf melakukan informasi dan organ organ-organ organ perasa yang terletak pada eksoskeleton kepada ganglion yang melahirkan suatu impuls gerak yang mengalir ke otot-otot tertentu. Organ-organ organ perasa mi adalah sangat canggih (sophisticated) dan biasanya membangkitkan gairah hanya dengan satu tipe stimulus yang khas, misalnya mekanis, khemis, pendengaran dan visual! gambaran. Sistem reproduksi Sebagian besar serangga berbiak secara biseksual, tetapi beberapa serangga berbiak dengan parthenogenesis parthenogenesis yaitu dengan telur yang berkembang tanpa pembuahan. Sistem reproduksi jantan yang umum (Gambar 11) terletak pada abdomen posterior terakhir dan biasanya terdiri atas sepasang testes, sejumlah tabung dan kelenjar accessory. Fungsi sistem reproduksi jantan adalah memproduksi, menyimpan dan menyampaikan (men-deliver) (men deliver) sperma. Sistem reproduksi betina yang umum (Gambar 11) juga terletak pada abdomen posterior terakhir dan biasanya terdin atas sepasang ovarium, sejumlah tabung dan vagina. Fungsi sistem reproduksi si betina adalah memproduksi teIur, menyimpan telur dan sperma, sebagai bidang atau tempat untuk pembuahan dan ovivosisi telur yang telah dibuahi. Ada perbedaan-perbedaan perbedaan yang cukup nyata pada beberapa sistem reproduksi pada serangga. Sistem endokrin Sistem syaraf dan sistem endokrin endokr rnengkoordnasi aktivitas berbagai organ pada serangga. Sistem syaraf terutama terlibat dengan penyesuaian yang cepat terhadap perubahan lingkungan, sementara sistem endokrin mengatur proses-proses proses proses yang lebih lambat dan lebih ih panjang, misalnya misa nya pertumbuhan, perkembangan dan reproduksi. Hormon Pengertian dasar tentang hormon serangga adalah penting karena suatu hormon, rnisalnya juvenil hormon mungkin mungk menjadi alat yang potens potensial dalam mengelola serangga hama. Hormon merupakan substansi kimia yang disekresikan ke dalam darah serangga dan suatu organ yang khusus. Hormon-hormon Hormon in diangkut ini oleh darah ke dalam semua daerah tubuh (suatu) serangga. Hormon-hormon Hor hormon tersebut mempengaruhi atau mengaktifkan organ-organ organ khusus yang lain atau au proses proses-proses fisiologis. Ada 3 macam hormon, yaitu hormon otak (brain hormone), hormon ganti kulit (molting hormone) dan horrmon juvenil, il, yang mengendalikan pertumbuhan dan perkembangan serangga. Sel-sel Sel neuro sekretori dalam otak serangga mensekresi hormon rmon otak yang diakumulasi diakumulas di dalam corpus cardiaca, apabila dilepaskan dalam darah hormon otak mengaktifkan glandula protoraxis yang kemudian mensekresikan hormon ganti kulit yang disebut ecdy sone. Ecdysone memprakarsai pertumbuhan, perkembangan dan gantii kulit/perubahan kulit perubahan bentuk pada serangga. Corpora allata mensekresi hormon juvenil yang bekerja bersama-sama bersama sama dengan ecdysone untuk mengatur pertumbuhan yang cepat dan perkembangan serangga. Fungsi utama ecadysone adalah untuk secara cara periodis mempengaruhi ganti ganti kulit, sedangkan juven juveniI hormon terutama menentukan tipe ganti kulit. ku Ganti kulitt pada suatu nimfa terjadi terjad apabila la juvenil hormon dalam kulit adalah rendah/ renda tidak ada, maka serangga serangga-serangga (tanpa metamorfosis, metamorfosis orfosis tidak sederhana dan metamorfosis sederhana atau gradual) berubah menjadi stadium dewasa sedangkan serangga-serangga serangga serangga dengan metamorfosis sempurna a berubah menjadi stadium pupa kemudian menjadi stadium dewasa. Di samping mempengaruhi (l) tipe ganti kulit, juvenil hormone juga me mengatur (2) tipe diapause serangga rangga dan penting p untuk (3) berbagai proses-prosess rreproduksi, misal perkembangan telur (ovari), pembentukan kuning telur di dalam telur, pematangan atangan pada serangga dewasa. Feromon Merupakan substansi kimia yang disekresikan ke dalam suatu Iingkungan oleh suatu individu yang rnempengaruhi garuhi perilaku individu yang lain pada spesies yang sama. Feromon berkaitan dengan banyak fungsi perilaku, misalnya perilaku seksual, ovivosisi, peranan peringatan dan pertahanan, merakit dan membentuk membentuk agregasi dan mengikuti tanda serta tipe-tipe tipe komunikasi yang lain pada serangga-serangga serangga serangga sosial. Feromon seksual biasanya diproduksi dalam dala glandula khusus oleh satu jenis kelamin suatu species dan dipancarkan untuk rnendatangkan respon perilaku dan jenis kelamin yang berlawanan untuk tujuan-tujuan tujuan tujuan kawin. Feromon seksual secara biologis aktif dalam jumlah yang sangat sedikit (10-14 mg) dan mungkin terdiri atas senyawa tunggal atau senyawa campuran. Feromon seksual dapat dilepaskan oleh yang betina, yang jantan atau keduanya betina dan jantan dan bervariasi berdasarkan species. Walaupun demikian feromon seksual yang diproduksi oleh betina urnumnya bertindak sebagai penarik seks yang diproduksi oleh jantan berfungsi sebagai perangsang seks (aphrodisiucts). Feromon-feromon feromon seksual inii biasanya adalah sangat khas dalam species. Betina-betina betina pada kebanyakan species dalam ordo Lepidoptera dan Coleoptera memancarkan feromon seksual. Pelepasan feromon seksual merupakan suatu proses yang komplek, melibatkan pematangan pematangan seksual dan umur betina yang perawan, waktu dari hari periode kawin, periode penyinaran, suhu, kecepatan angin dan intensitas cahaya. Species-species Species species Lepidoptera dan Coleoptera betina yang melepaskan feromon seksual melaui proses yang rumit, pada dasarnya dapat dijelaskan dengan tahap-tahap sebagai berikut: (1) Mengaktifkan serangga-serangga jantan species sama yang sedang beristirahat (2) Orientasi serangga jantan menuju sumber feromon; (3) Hubungan-hubungan variasi perilaku kisaran pendek yang disebut courtship yang menstimulasi betina untuk kawin. Feromon seksual betina secara normal diproduksi di dalam glandula yang terletak di dalam abdomen yang dilepaskan oleh betina ke udara dan dipindahkan oleh aliran angin untuk tujuan kawin. Seekor jantan yang berada pada aliran angin dan yang betina merasakan bau lewat chemoreceptor pada antennanya menjadi aktif dan kemudian terbang dalam pola zig-zag melawan jurusan datangnya angin dan sumber feromon. Pola penerbangan ini terjadi karena yang jantan bergerak/ membelok ke kiri dan ke kanan untuk tetap dalam gradien bau. Serangga jantan berhenti terbang dengan pola tersebut di atas selanjutnya menggunakan indera-indera yang lain misalnya penglihatan untuk melokalisasi yang betina sebagaimana serangga jantan tersebut mencapai areal dengan konsentrasi tinggi yang dekat dengan serangga betina. Courtship dan kawin secara normal diatur oleh tanda dengan isyarat komunikasi kisaran pendek, misal visual, taktil (rabaan) atau mekanisme pendengaran sejauh dengan tanda tanpa isyarat-isyarat komunikasi feromon seksual kisaran panjang. Informasi yang rinci tentang feromon serangga dalam program pengelolaan hama menggunakan feromon merupakan alat yang efektif untuk survei dan teknik pengendalian. C. Pertumbuhan dan Perkembangan Serangga Telur Bentuk-bentuk telur dan tempat yang cocok untuk peneluran (ovivosisi) dapat sangat bervariasi dari satu species ke species yang lain. Serangga-serangga tertentu meletakkan telurnya secara tunggal, sedangkan banyak serangga yang lain, misalnya ngengat Tussock dan ngengat ulat tenda (Tent) maupun belalang sembah (Mantidae) meletakkan massa telur yang terdiri atas ratusan butir. Banyak weevil, sawflies (Iebah) dan kumbang kulit menyimpan telurnya di dalam jaringan tanaman. Kumbang May dan belalang meletakkan telurnya di dalam tanah. Serangga-serangga air secara normal menyimpan telurnya di dalam air, tetapi telur-telur tersebut sering dilekatkan pada berbagai tipe substrat. Serangga-serangga parasit, misalnya lebah-lebah ichneumon dan beberapa lalat Tachinid, secara normal meletakkan telurnya dalam atau pada Universitas Gadjah Mada inang yang cocok (suitable), sedangkan lalat Tachinid yang lain melekatkan telurnya pada dedaunan yang biasa dimakan oleh serangga inang (host) yang rnengkonsumsi daun tersebut, yaitu ulat atau belalang. Serangga betina dan kebanyakan species serangga meletakkan telur, tetapi lalat Flesh dan banyak Aphids melahirkan anakanaknya. Species-species utama menghasilkan individu jantan dan betina dengan telurtelur yang dibuahi pada seekor betina dewasa oleh satu atau lebih jantan dewasa. ini merupakan reproduksi bi-seksual. Individu-individu dan beberapa species berkembang dan telur-telur yang tidak dibuahi, ini merupakan reproduksi pantenogenesis. Telurtelur yang tidak dibuahi dan satu betina dewasa mungkin menghasilkan keturunan (offspring) jantan atau betina seluruhnya atau anakan (serangga muda) dan kedua jenis kelamin. Banyak lebah parasit menghasilkan jantan semua dan telur-telur yang tidak dibuahi. Aphids tertentu, weevils dan sawflies dengan populasi betina secara eksklusif selalu bereproduksi secara partenogenesis. Pantenogenesis selektif yang lanjut (advance) tersebut adalah keturunan yang dapat dihasilkan secara sungguhsungguh apabila kondisi Iingkungan adalah cocok untuk pertumbuhan dan perkembangan dan stadium sebelum dewasa (muda). Walaupun demikian keturunan tersebut secara genetic adalah identik dengan induk, namun kurang mampu terhadap tantangan/ kesempatan. Species-species Aphids tertentu memiliki kelebihan (advantages) pada kedua tipe reproduksi dengan pergantian generasi keturunan yang berasal dan telur yang dibuahi dan tanpa dibuahi. Pertumbuhan Setelah menetas, serangga-serangga muda yang kecil makan dan tumbuh sesuai ukurannya di dalam eksoskeleton yang terbatas. Eksoskeleton merupakan suatu jaringan yang mengeras, secara relatif tidak elastis, tidak hidup dan tidak tumbuh. Serangga-serangga mudah melepaskan eksoskeleton tua dan membentuk eksoskeleton yang lain (di dalamnya) sehingga memungkinkan serangga muda untuk menjadi lebih besar ukurannya. Proses ini disebut ganti kulit (molting) dan sebagian besar serangga berganti kulit 4 sampai 8 kali. Tiap tingkatan di dalam ganti kulit disebut satu instar. Contoh instar pertama adalah antara menetas dan ganti kulit pertama, instar kedua adalah ganti kulit pertarna dan kedua, dan seterusnya. Jurnlah instar bervariasi berdasarkan species, tetapi biasanya sama di dalam species. Suhu, kelembaban, kualitas dan kuantitas makanan, kepadatan populasi dan jenis kelamin dapat berpengaruh terhadap jumlah instar. Universitas Gadjah Mada Ngengat gypsy jantan atau betina secara normal memiliki 6 atau 7 instar, tetapi karena melimpah (crowded) dan kelaparan dapat menyebabkan jumlah instar menjadi bervariasi dari 5 sarnpai 9. Kebanyakan species serangga tidak ganti kulit setelah mencapai stadium dewasa. Metamorfosis Ada perubahan yang nyata dalarn ukuran, bentuk dan habitat antara yang muda dan stadium dewasa pada kebanyakan serangga. Istilah metamorfosis berhubungan dengan perubahan bentuk selama perkembangan. Beberapa kelompok serangga tidak mengalami metamorfosis, kelompok yang lain berkembang melalui metamorfosis tidak sempurna, gradual/ bertingkat atau metamorfosis sempurna. Penggolongan empat tipe metamorfosis ini tidak diterima oleh semua ahli Ilmu Hama dan sejumlah pengarang hanya membedakan menjadi dua tipe, yaitu metamorfosis sederhana (yang meliputi tiga tipe pertama) dan metamorfosis sempurna. (1) Tanpa metamorfosis Tanpa metamorfosis termasuk species yang tanpa/ sangat sedikit perubahan dalam bentuk dan individu setelah menetas. Ekor pegas (Collembola), Thysanura, Protura dan Diplura merupakan contoh-contohnya. Serangga-serangga ini tidak memiliki sayap dan celah sayap (calon sayap). Kebanyakan adalah berukuran kecil dan dijumpai pada tanah atau sisa-sisa (bahan) organik. Kurang dan 1 % dan species-species serangga yang telah dideskripsi tidak mengalami metamorfosis. (2) Metamorfosis tidak sempurna Serangga dengan metamorfosis tidak sempurna muncul dari telur sebagai naiads (jentik-jentik) muda, yang berkembang menjadi dewasa. Beberapa ahli Ilmu Hama menggunakan istilah nimfa untuk semua serangga muda dengan metamorfosis tidak sempurna atau metamorfosis bertingkat/ gradual. Naiads adalah hidup di air (aquatik) dan memiliki insang. Naiads cukup berbeda dan yang dewasa, yang merupakan serangga darat dan tanpa insang. Mayflies, dragonflies, damseiflies (capung) dan sioneflies merupakan contoh species serangga dengan metamorfosis tidak sempurna. Kurang dan 1 % dan species serangga yang telah dideskripsi merupakan kategori ini. (3) Metamorfosis bertingkat/ gradual Serangga-serangga dengan metamorfosis bertingkat terutama adalah hidup di darat (terrestrial). Nimfa-nimfa muda dan dewasa menghuni habitat yang sama Universitas Gadjah Mada dan makan pada makanan yang sama. Ada suatu perubahan bertingkat dalam ukuran dan proporsi tubuh dan suatu perkembangan bertingkat dan sayap dan struktur genetalia dan satu ganti kulit ke berikutnya (instar). Belalang, rayap, psocids, kutu-kutu pencucuk-pengisap, Thrips, kepik, Aphids dan scales merupakan contoh-contoh species serangga yang mengalami tipe perkembangan ini. Kurang dan 1 % dan semua species serangga yang telah dideskripsi memiliki metamorfosis bertingkat. (4) Metamorfosis sempurna Metamorfosis sempurna terjadi pada ordo-ordo serangga yang lebih lanjut (advance). Serangga-serangga dengan metamorfosis sempuma berkembang dari satu telur menjadi larva, dan larva ke pupa dan akhirnya dari pupa ke seekor dewasa. Semua pertumbuhan yang nyata dan perkembangannya dihasilkan dan larva yang makan. Stadium pupa tidak makan, merupakan stadium transformasi (peralihan). Serangga dewasa makan, berbiak dan memencar di dalam lingkungan. Dalam beberapa species dengan metamorfosis sempurna, stadium dewasa makan inang yang sama seperti larva, yang lain makan pada inang yang berbeda, dan beberapa bertahan pada nutrisi yang disimpan dalam lemak tubuh selama stadium larva. Metamorfosis sempurna mengurangi kompetisi terhadap makanan di antara larva dan dewasa dan species yang sama sebab habitat yang cocok terhadap stadium perkembangan larva rnungkin tidak sesuai untuk stadium dewasa, dan sebaliknya. Contoh larva kumbang May dijumpai di dalam tanah dan makan akar banyak macam tanaman yang berbeda, serangga-serangga ini menjadi pupa di dalam tanah, sedangkan serangga dewasa makan daun-daun pohon untuk memelihara nilai statik metabolisme yang cukup dan juga untuk mernperoleh makanan tambahan untuk pemasakan telur-telur dan sperma. Kumbang May dewasa kawin dan menyebar dan yang betina meletakkan telur. D. Ciri-ciri Penyesuaian Diri pada Serangga Serangga merupakan jenis organisme yang paling banyak di dalarn dunia binatang. Mereka sering muncul dalam jumlah yang besar dan dijumpai di hampir semua habitat yang ditemui. Beberapa ciri-ciri penyesuaian diri yang paling penting dari serangga adalah: (1) Eksoskeleton (2) Metamorfosis sempurna (3) Sayap yang fungsional Universitas Gadjah Mada (4) Berukuran kecil (5) Struktur yang dapat menyesuaikan din! penyesuaian din struktur (a) Kebiasaan makan yang berbeda-beda (b) Tak bergerak dan diapause (c) Menyebar dan migrasi (6) Potensi reproduksi yang tinggi (7) Mekanisme pertahanan untuk menjauhi rnusuh-rnusuh alarninya Ciri-ciri penyesuaian diri eksoskeleton dan metamorfosis sempurna telah dibicarakan. Presentasi secara garis besar dari ciri-ciri yang lain adalah sebagai berikut. Sayap fungsional Nilai penyesuaian dan sayap-sayap fungsional merupakan suatu faktor utama yang membantu dominasi serangga dalam begitu banyak habitat yang berbeda-beda. Terbang biasanya meningkatkan kesempatan serangga terhadap kemampuan bertahan dan menyebar (survival dan dispersal). Hal demikian memungkinkan serangga untuk meningkatkan kisaran makan dan kawin dan meningkatkan habitat yang menjadi tidak cocok dan rnenyediakan suatu mekanisme penting untuk menghindari musuh-musuh alaminya. Ukuran kecil Eksoskeleton membatasi ukuran serangga. Serangga harus ganti kulit untuk tumbuh dan eksoskeleton adalah begitu sangat lunak setelah ganti kulit. Serangga-serangga darat memelihara bentuknya selama dan dengan segera setelah ganti kulit dengan kekuatan jaringan yang lunak dan/ atau dengan inflasi ruang udara dalam beberapa serangga yang lebih besar. Teknik ini adalah cocok untuk organisme kecil, tetapi organisme yang lebih besar akan kolaps selama proses ganti kulit. Kebanyakan serangga adalah berukuran kurang dari 50 mm dan yang banyak kurang dari 5 mm. Ukuran kecil mengijinkan siklus hidup yang lebih pendek sebab waktu yang pendek (sedikit) diperlukan untuk mencapai kematangan. Serangga-serangga berukuran kecil memungkinkan mereka makan banyak tipe makanan tambahan dan juga meningkatkan jumlah habitat dan pelindung yang dapat disediakan (diperoleh). Dalam banyak kasus, sumber-sumber makanan ini dari habitat mungkin kecil (sempit) dan tersebar. Tersedianya banyak habitat kecil dan tersebar meningkatkan kesempatan individu melarikan diri menghindar dari Universitas Gadjah Mada musuh-musuh alaminya. Keadaan yang paling merugikan dari ukuran kecil adalah peningkatan yang nyata proporsi luas/ permukaan tubuh terhadap volume tubuh, yang mungkin kelihatan untuk membuat kehidupan daratan tidak mungkin untuk binatang-binatang berkulit tipis karena qosien evaporasi yang tinggi. Walaupun demikian eksoskeleton membantu menghambat proses pengeringan. Penyesuaian diri struktur Selama evolusi serangga, banyak struktur telah terjadi adaptasi untuk fungsi-fungsi maupun habitat yang berbeda. Modifikasi alat mulut, antenna, kaki, sayap dan sistem respirasi adalah contoh penting dan penyesuaian diri struktur ini telah dibicarakan lebih awal pada bab mi. (1) Perilaku keanekaragaman makan Alat mulut yang termodifikasi telah berkembang dalam serangga-serangga yang mempersiapkan mereka untuk bertahan pada substansi makanan yang beranekaragam. Perilaku keanekaragaman makan serangga adalah sering digunakan untuk mengelompokkannya pada istilah umum, misalnya pemakan tumbuhan (herbivora), pemakan bangkai (scavenger), omnivora, predator dan parasit. Istilah ini digunakan pula untuk mendeskripsikan binatang-binatang yang lain. Herbivora atau pemakan tumbuhan adalah binatang yang makan tanaman. Scavenger adalah binatang yang makan tumbuhan mati atau binatang mati, vegetasi yang membusuk atau kotoran binatang. Istilah omnivora berhubungan dengan binatang yang makan pada dua atau lebih tipe makanan, termasuk bahanbahan dan binatang dan tumbuhan. Predator menyerang dan memakan binatang yang lain, biasanya membunuh secara cepat. Parasit adalah suatu organisme yang hidup (sebagian dan sikius hidupnya) pada atau di dalam tubuh organisme hidup yang lain. (2) Tak bergerak dan diapause Banyak serangga bertahan pada kondisi yang jelek (tidak cocok), misalnya periode-periode suhu rendah atau tinggi dan kekurangan air atau makanan, dengan memasuki keadaan dorman. Tak bergerak merupakan tipe paling sederhana dari sifat dorman. ini adalah suatu tanggapan yang bersifat sementara (temporal) terhadap kondisi jelek yang mendadak/ datang dengan segera (misalnya suhu rendah). Serangga selanjutnya terus berkembang secepat kondisi yang cocok/ menguntungkan (misalnya suhu panas) mulai lagi. Diapause adalah penahanan perkembangan yang diinduksi oleh faktor-faktor tertentu di dalam kondisi yang Iebih lanjut dan jelek. Penahanan perkembangan benlangsung untuk Universitas Gadjah Mada beberapa waktu setelah kondisi jelek lewat/ telah berlalu. Ada dua tipe diapause, yaitu obligat dan fakultatif. Diapause obligat adalah secara genetis dikontrol dan mempengaruhi setiap individu dan masing-masing genenasi di dalam satu species tanpa memperhatikan kondisi lingkungan. Serangga-serangga dengan satu generasi tiap tahun dan kebanyakan (sebagian besar) serangga-serangga yang hidup di daerah 4 musim (temperate) telah mengembangkan diapause obligat. Diapause fakultatif mungkin atau tidak terjadi pada suatu individu atau populasi yang ada dari suatu species, dan tergantung seluruhnya dari kondisi lingkungan yang berlaku (umum) selama stadium tingkatan kritis dan perkembangannya. Contoh : banyak Aphids memiliki siklus dengan beberapa generasi parthenogenesis terus-menerus diikuti oleh generasi seksual (kawin) dan diapause stadium telur sepanjang musim dingin diinduksi oleh kondisi musim dan periode penyinaran. Faktor-faktor yang paling umum menginduksi diapause pada serangga adalah periode penyinaran, suhu, fisiologi yang berhubungan dengan itu dan kualitas makanan inang. Diapause secara normal diakhiri oleh suhu, kelembaban udara dan periode penyinaran. Walaupun diapause serangga terjadi pada seluruh stadium/ tingkat perkembangan, masing-masing species memiliki satu tingkat diapause yang khas, dan kebanyakan serangga memasuki diapause dalam stadium telur atau pupa. Diapause telah mengijinkan serangga-serangga untuk hidup dalam area (tempat) yang kurang cocok (sesuai) untuk selama periode tertentu dan suatu tahun. Diapause merupakan penyesuaian diri dalam rasa, yaitu: (a) Yang menjamin (memastikan) bahwa stadium aktif hanya ada selama periode yang paling cocok untuk berkembang dan bertahan; (b) Yang mensikronkan siklus hidup dengan ritme musiman dan lingkungan; (c) Yang mensikronkan munculnya dewasa, yang pada gilirannya meningkatkan kesempatan menemukan jodoh, dan (d) Yang meningkatkan distribusi geografis. (3) Menyebar dan migrasi Pergerakan acak atau mengarah dari serangga bervariasi berdasarkan species. Mobilitas adalah penting untuk makan dan bertahannya seranggaserangga hutan dan pohon pelindung dalam Iingkungan baru. Gerakan/ perpindahan serangga dapat dipisahkan dalam 3 kategori, yaitu memencar, menyebar dan migrasi. Memencar adalah perpindahan lokal di dalam area yang cocok (favorable). Menyebar adalah gerakan/ perpindahaan individual menjauh Universitas Gadjah Mada dan area yang secara normal cocok ke lain areal, yang mungkin atau tidak cocok untuk bertahan. Migrasi adalah perpindahan searah dan satu areal yang cocok ke areal yang lainnya. Pergerakan merupakan suatu bagian reguler dan penyesuaian diri dan biologi untuk sebagian besar individu di dalam suatu species individual. Semua serangga bergerak dengan memencar dan menyebar kadang-kadang selama siklus hidupnya, tetapi migrasi terjadi pada lebih sedikit species serangga. Banyak contoh pemencaran dan penyebaran serangga disajikan pada buku ini, contoh: ulat kantong, ulat-ulat berbulu, Aphids, scales. Beberapa contoh serangga yang bermigrasi adalah kupu-kupu Monarch Danaus piexippus (Linneaus), locust padang pasir, nyamuk betina, kumbang buas Convergen Hippoderinis convergens Guerin - Meneville. Migrasi kumbang buas konvergen diuraikan berikut. Selama bulan Mei dan Juni dewasa muda kumbang buas konvergen migrasi dan tempat makannya di Central Valley California untuk melewati musim dingin di pegunungan Sierra Nevada. Kumbang ini kembali pada bulan Februari - Maret berikutnya untuk berbiak dan makan di Central Valley. Ciri-ciri penyesuaian diri utama dan pemencaran dan migrasi serangga adalah: (a) Suatu mekanisme untuk menjauhi/ melarikan diri dan lingkungan yang menjadi tidak cocok, (b) Menyebar ke habitat lain, dan (c) Kolonisasi dan habitat yang cocok. Potensi reproduksi yang tinggi Potensi reproduksi serangga tergantung kepada: (1) Keperidian (fertility) yaitu jumlah telur yang diletakkan oleh betina, (2) Panjangnya siklus hidup, dan (3) Rasio jantan - betina (sex-ratio). Suatu jumlah potensi reproduksi sendirian tidak rnenunjukkan besarnya populasi species, tetapi hanya rnenunjukkan rata-rata/ laju perkembangan apabila kondisi lingkungan adalah cocok untuk species tersebut. Di bawah kondisi lingkungan yang cocok, satu atau lebih faktor-faktor tersebut di atas dapat menghasilkan individu suatu species dalam jumlah besar. Waktu yang diperlukan untuk sempurnanya satu generasi sangat bervariasi berdasarkan species. Kebanyakan serangga di Amerika Seriikat dan Kanada memproduksi satu generasi dalam satu tahun. Beberapa kumbang yang lebih besar, capung dan ngengat di Universitas Gadjah Mada bagian utara Amerika Serikat dan di Kanada mungkin memerlukan 2 - 3 tahun untuk menyempurnakan hidup mereka, cicada-cicada yang muncul periodik memerlukan 13 - 17 tahun untuk menyempurnakan siklus hidupnya tergantung pada lokasi. Serangga-serangga lain, seperti banyak kumbang kulit di daerah bagian selatan Amerika Serikat mungkin memproduksi 6 sampai 8 generasi per tahun. Serangga-serangga tertentu misalnya lalat buah, beberapa serangga gudang, dan lalat rumah mungkin menyempurnakan siklus hidupnya kurang dan 2 minggu dan memproduksi lebih dan 25 generasi setiap tahun. Rasio jantan-betina kebanyakan serangga kira-kira 1:1, namun demikian beberapa serangga memiliki sebuah rasio jantan-betina yang cenderung satu jenis kelamin. Mekanisme pertahanan untuk menjauhi musuh-musuh alami Setiap species serangga mempunyai bermacam-macam rnusuh alami. Mekanisme pertahanan yang dikembangkan oleh serangga untuk bertahan hidup adalah banyak dan sangat menarik. Beberapa tipe mekanisme pertahanan penting adalah (1) perilaku, (2) morfologik, (3) kimiawi, (4) penggunaan pelindung dan (5) pola warna perlindungan. Species secara individu rnungkin menggunakan satu, beberapa atau semua mekanisme pertahanan ini untuk menjauhi musuh-musuh alami. (1) Pertahanan perilaku Sering serangga-serangga akan menghindar dari musuh alami dengan jalan merayap, terbang, meloncat atau menjatuhkan diri. Penggerek daun (leafhopper) sering merayap secara cepat ke sisi cabang sebaliknya dan bersembunyi. Seekor nyamuk atau lalat rumah terbang secara sederhana menjauh dari seekor musuh alami. Banyak ngengat Noctuidae dan Geometridae mendeteksi rangsangan ultrasonik yang dikeluarkan oleh kelelawar pemakan serangga untuk menentukan tempat serangga-serangga yang terbang malam hari dan menjauh dengan membuat gerakan (manuver) rnenghindar, misalnya gerakan zig-zag dan kekuatan menyelam. Belalang meloncat menjauh dari musuh-musuh alami, sementara banyak weevil dan ulat melarikan diri dengan cara menjatuhkan diri. Beberapa serangga, misalnya ulat jengkal dan ulat-ulat yang lain benpura-pura mati dan tinggal tidak bergerak apabila diganggu, mereka sering rnenyerupai sebuah ranting. Sedikit belalang Katididae dan Mantidae mengambil satu posisi mengancam apabila menjumpai seekor musuh. Universitas Gadjah Mada (2) Pertahanan morfologik Banyak struktur telah diuraikan dalam bab ini. Contoh struktur yang menyajikan tujuan ganda termasuk pertahanan serangga adalah alat mulut mengunyah, eksoskeleton yang keras pada banyak serangga, kaki untuk memegang pada belalang sembah, penyengat pada lebah dan tawon tanah (wasps) dan cerci yang menyerupai pinset pada Earwigs. Namun demikian struktur/ bangunan misalnya duri, taji dan rambut (setae) merupakan struktur pertahanan utama. Duri dan rambut-rambut pada banyak Lepidoptera pemakan daun sering tidak enak atau menyebabkan iritasi terhadap musuh alami. (3) Pertahanan kimiawi Pertahanan kimiawi sering dikelompokkan ke dalam sekresi penolak (repellent) dan bisanya tidak beracun yang disuntikkan ke dalam tubuh penyerangnya. Serangga-serangga menggunakan strategi pertahanan kimiawi, secara normal bertumpu pada: (a) Pengalaman yang tidak enak sebelumnya dan musuh alaminya dengan berniat menipu; (b) Mekanisme misalnya bahan kimia yang tidak enak (distaseful) di dalam tubuhnya, pelepasan bau jijik, atau penyuntikan suatu racun ke dalam tubuh musuh alami dengan alat penyengat, duri atau rambut; (c) Musuh alami mengenal serangga di masa lalu sehingga karena itu pengalaman yang tidak menyenangkan dihindari; (d) Warna cerah yang dengan mudah dikenal oleh musuh alaminya. Kebanyakan kumbang buas dan kupu Monarch jarang diserang oleh musuh alami karena cairan tubuhnya adalah tidak enak. Suatu contoh klasik yang melibatkan kupu Monarch yang menghasilkan glikosida penderita jantung (cardiac) dan makanan pada tumbuhan gulma susu (milkweed). Glikosida cardiac dikonsentrasikan dalam sayap-sayap dewasa. Burung-burung yang makan kupu Monarch tidak mati, tetapi muntah karena bahan kimia yang tidak enak. Mereka dengan segera belajar untuk menjauhi kupu Monarch dan kupu-kupu lain seperti raja muda Basilarchia archipus (Chapman) yang menyerupainya. Kumbang tertentu dan kepik penyengat memancarkan bau yang menjijikkan apabila diganggu. Serangga-serangga lain melepaskan cairan iritasi atau melepas sekresi berminyak yang menjerakan banyak musuh alami. Universitas Gadjah Mada (4) Menggunakan pelindung atau penutup Bagian-bagian tanaman, seresah daun, tanah, karang dan kotak-kotak dan tenda-tenda yang dibangun oleh serangga-serangga menawarkan perlindungan terhadap banyak serangga. Banyak serangga-serangga hutan dan pohon pelindung yang umum dijumpai di dalam jaringan tanaman, misalnya epidermis daun, batang, tunas, biji atau kayu. Kebanyakan kumbang penjelajah pengelana dan banyak ekor pegas (spring tail) dijumpai di dalam tanah atau seresah daun. Serangga-serangga lain bersernbunyi di bawah karang. Ulat kantong membangun sebuah kantong atau kotak luar dan berbagai bahan tanaman. Kebanyakan ulat tenda, ulat penganyam (websworm) dan banyak ulat Tortricidae membangun pelindung, misalnya tenda anyaman yang menyelimuti daun atau menggulung daun. Serangga sosial misalnya sernut, lebah dan rayap membangun sarang yang rumit yang sering dijumpai di dalam tanah. Tipe pelindung yang berbeda ini menyediakan sebuah perlindungan dari musuh-musuh alaminya. (5) Pola warna perlindungan Pola warna perlindungan pada serangga sering dikelompokkan ke dalam pewarnaan tersembunyi, pewarnaan peringatan, pewarnaan menipu dan rnimikri. Serangga-serangga dengan pewarnaan tersembunyi sering disebut pewarnaan sembunyi atau kamoflase (tipuan), berpadu/ bercampur dengan lingkungannya atau mirip suatu obyek tertentu dan alam lingkungannya yang secara tidak normal/ umum dimakan. Contoh-contoh serangga yang berpadu dengan baik ke dalam lingkungan hutan adalah ulat yang mirip dengan daun atau dedaunan, Walking stick (belalang tongkat berjalan) yang mirip dengan cabang/ tunas, ngengat yang mirip dengan kulit pohon dan ngengat-ngengat dewasa/ masak kawin yang mirip dengan daun-daun mati. Penggerek batang (treehoppers) yang mirip duri-duri dan ulat Lepidoptera yang mirip dengan kotoran burung, merupakan contoh-contoh serangga yang mirip dengan obyek-obyek yang tidak enak dimakan. Seranggaserangga dengan pewarnaan peringatan sering bewarna cerah dan tidak menarik selera (enak) atau bersifat racun terhadap musuh alami. Serangga-serangga ini, misalnya Iebah dan ulat yang tidak menarik selera, umumnya adalah aktif pada siang hari, dijumpai pada tempat-tempat terbuka, dengan sering-sering terpadu dalam bentuk agregat. Beberapa serangga yang berwarna yang rnemperdaya memiliki bola mata yang besar (large eyespots) misalnya ngengat-ngengat tertentu yang tampak seperti sepasang mata vertebrata, yang lain memiliki bola mata atau perluasan seperti antenna dekat akhir ujung sayap atau pada akhir atau ujung Universitas Gadjah Mada posterior abdomen. Bola mata yang besar atau tonjolan-tonjolan menakuti musuhmusuh alami atau menarik perhatian rnusuh alami untuk suatu perlindungan yang lebih atau porsi yang kurang enak dari tubuh serangga. Mimikri Batesian dan Mulerian merupakan dua tipe mimikri yang umum. Dalam mimikri Batesian suatu species terlindung yang tidak menyenangkan atau enak adalah dipalsukan oleh satu atau Iebih serangga, yaitu serangga-serangga enak yang tidak terlindungi (mimics). Suatu contoh klasik mimikri Batesian adalah ngengat Monarch sebagai model yang tidak menyenangkan dan kupu raja muda sebagai mimics yang rnenyenangkan. Contoh umum yang lain adalah ngengat bersayap terang (bersih), lalat syrphid, kepik reduviid yang mimics, lebah tanah (wasps) tertentu. Pada mimikri Mullerian (beberapa yang tidak berhubungan/ bersangkut paut), spesies yang tidak menyenangkan/ enak terjadi dalam areal yang sama memperoleh perlindungan yang lebih oleh kemiripan satu dengan yang lain. Suatu musuh alami belajar setelah beberapa pengalaman yang jelek untuk menjauhi semua serangga dengan pola-pola tertentu. Banyak kupu, lebah dan lebah tanah merupakan contoh mimikri Mullerian. Tidak satupun ciri-ciri penyesuaian dari serangga yang telah dideskripsi tidak dapat dicoba untuk menjadi faktor penting dalam evolusi dan begitu banyak species dan suatu populasi yang banyak dan banyak species. Banyak kombinasi dan ciri-ciri di atas dan faktor-faktor lain menghasilkan situasi sekarang ini. Beberapa serangga tidak membuat aktivitas tentang ciri-ciri penyesuaian diri tertentu. Untuk contohnya, metamorfosis sempurna tidak terjadi pada dua per tiga dan ordo-ordo serangga. Seluruh ordo-ordo serangga misalnya fleas (kutu buku lepisma), kutu-kutu pengunyah dan kutu-kutu pengisap memiliki nenek moyang dengan sayap tetapi telah berkembang menjadi bentuk tidak bersayap. Rangkuman Struktur tubuh serangga dan fungsinya secara umum dapat dipelajari dengan menggunakan model struktur tubuh serangga yang paling sederhana, yaitu Belalang kayu (Valanga nigricornis Burm.). Struktur eksterna tubuh serangga terdiri atas ruasruas dan dapat dibedakan menjadi bagian kepala, bagian dada dan bagian abdomen. Pada masing-masing bagian tubuh tersebut terdapat alat/ organ yang khas dan memiliki nilai taksonomis. Struktur internal tubuh serangga meliputi alat pencernaan, sistem peredaran darah, sistem pernafasan (respirasi), sistem syaraf, sistem reproduksi, hormon dan feromon. Hormon berfungsi mengatur pertumbuhan dan Universitas Gadjah Mada perkembangan serangga. Ada 3 macam hormon, yaitu hormon otak, hormon ganti kulit dan hormon juvenil. Sedangkan feromon mengatur aktivitas agregasi dan seksual pada serangga tertentu. Serangga secara umum mengalami metamorfosis yang diikuti dengan ganti kulit dan dikendalikan oleh hormon. Ganti kulit akan terjadi apabila hormon juvenil dalam kulit rendah/ tidak ada. Serangga memiliki ciri-ciri rnudah menyesuaikan diri terhadap lingkungannya dan menjauhi musuh-musuh alaminya. Latihan 1. Gambar sistem pencernaan pada serangga Belalang kayu, sebutkan bagianbagiannya dan jelaskan fungsi masing-masing bagian dan sistem pencernaan tersebut. 2. Gambar sistem peredaran darah pada serangga Belalang kayu, Jelaskan sistem peredaran darah tersebut dan jelaskan pula fungsi darah serangga. 3. Serangga pada umumnya mengalami metamorfosis. Apa yang disebut metamorfosis tersebut, sebutkan 4 (empat) macam metamorfosis pada serangga dan jelaskan secara singkat disertai contohnya. 4. Selanjutnya uraikan secara singkat proses terjadinya metamorfosis pada serangga. 5. Apa yang disebut feromon dan jelaskan secara singkat mekanisme bekerjanya feromen seksual pada serangga dan ordo Coleoptera. Daftar Pustaka Coulson, R. N. and J. A. Witter, 1984. Forest Entomology. Ecology and Management. A Wiley-Interscience Pub’ication. John Wiley and Sons. New York-ChichesterBrisbane-Toronto-Singapore. Chapter : Insect Structure and Function. Universitas Gadjah Mada
