Sistem Saraf Pada Serangga

I. PENDAHULUAN
Serangga merupakan golongan hewan yang dominan di muka bumi.
Dalam jumlah, mereka melebihi semua hewan melata daratan lainnya dan praktis
mereka terdapat dimana-mana.
Banyak sekali serangga yang bermanfaat bagi manusia , tanpa mereka
manusia tidak akan berada dalam bentuk sekarang ini. Bermanfaat mulai dari
proses penyerbukan, sebagai makanan, hingga sebagai bahan dalam bidang
penelitian dan kedokteran. Dan yang sangat pentingnya adalah serangga sebagai
pemakan bahan organik yang membusuk, sehingga membantu merubah tumbuhan
dan hewan yang mati menjadi zat-zat yang lebih sederhana dan dikembalikan ke
tanah.
Sebaliknya, banyak serangga adalah berbahaya atau sebagai perusak.
Mereka menyerang berbagai tumbuh-tumbuhan yang sedang tumbuh, termasuk
tanaman yang bernilai bagi manusia dan makan tumbuh-tumbuhan tersebut.
Serangga menyerang harta benda manusia, termasuk rumah-rumah, pakaian,
persediaan makanan, menghancurkan, merusak dan mencemarinya. Mereka
menyerang manusia dan hewan, banyak serangga adalah agen-agen dalam
penularan berbagai penyakit.
Berdasarkan dua kepentingan yang saling bertolak belakang tersebut di
atas maka sudah menjadi kewajiban kita untuk memikirkan bagaimana
mengendalikan mahluk yang bernama serangga ini agar fungsinya tetap dapat
dirasakan sedangkan kerugian karena kehadiran mereka dapat dihindarkan. Oleh
karena itu ilmu mengenai serangga khususnya fisiologi serangga dapat digunakan
sebagai dasar pengetahuan bagaimana serangga dapat dikendalikan. Khusus untuk
itu dalam tulisan ini disajikan bagian dari fisiologi serangga yaitu sistem
pencernaan serangga.
1
II. SISTEM PENCERNAAN
a) Saluran Pencernaan
Serangga makan hampir segala zat organik yang terdapat di dalam,
dan sistem-sistem pencernaan mereka menunjukkan variasi yang besar.
Saluran pencernaan adalah suatu buluh, biasanya berkelok, yang
memanjang dari mulut sampai anus. Sistem percernaan ini sangat beragam
tergantung macam-macam makanan yang dimakan. Kebiasaan-kebiasaan
makan bahkan mungkin sangat beragam pada satu jenis tunggal. Larva dan
serangga dewasa biasanya mempunyai kebiasaan makan yang sama sekali
berbeda dan hal ini tentu akan menyebabkan perbedaan dalam sistemsistem pencernaan.
b)
Stuktur Umum
Saluran pencernaan pada serangga dibagi menjadi tiga bagian
utama yaitu: saluran pencernaan depan (Stomodeum), saluran pencernaan
tengah (Mesenteron), saluran pencernaan belakang (Proktodeum).
Saluran-saluran pencernaan tersebut berasal dari turunan yang berbeda,
saluran pencernaan depan dan belakang berasal dari jaringan ektodermal
dan saluran pencernaan tengah berasal dari jaringan endodermal. Bentuk
saluran pencernaan ini dipengaruhi oleh cara makan dan makanan
serangga, sehingga hal ini akan menyebabkan adanya perbedaanperbedaan
(penyesuaian-penyesuaian)
diantara
bentuk
pencernaan
serangga.
Pada banyak serangga bagian-bagian utama ini terbagi menjadi
bagian lain dengan berbagai fungsi yaitu faring, esofagus, crop dan
proventrikulus pada saluran pencernaan bagian depan, ventrikulus pada
bagian pencernaan tengah, dan pirolus, illeum serta rektum pada
pencernaan bagian belakang. Beberapa sistem yang mendukung fungsi
sistem pencernaan adalah sistem syaraf pusat, sistem syaraf stomatogastik,
sistem endokrin dan sistem pernapasan. Serangga dapat dikelompokkan
menjadi beberapa kelompok yaitu: Fitophagus, yaitu serangga pemakan
tumbuhan, segala sesuatu yang berasal atau dihasilkan oleh tumbuhan.
2
Zoophagus, yaitu serangga pemakan hewan lain baik vertebrata maupun
invertebrata. Serangga yang bersifat predator dan parasit termasuk ke
dalam kelompok ini. Saprophagus, yaitu serangga pemakan materi organik
atau organisme lain yang telah mati. Omnivorus, yaitu serangga pemakan
hewan maupun tumbuhan.
c) Saluran Pencernaan Depan
Pencernaan depan berasal dari jaringan ektodermal maka saluran
pencernaan bagian depan dilapisi kutikula yang disebut intima, yang
dilepaskan setiap pergantian kulit. Saluran pencernaan depan lebih
berfungsi sebagai penyimpan makanan dan sedikit melakukan pencernaan.
Pencernaan pada tempat ini disebabkan masih adanya enzim-enzim yang
terbawa dari mulut.
Saluran pencernaan depan tersusun dari otot-otot yang memanjang
(longitudinal), otot-otot melingkar (circular), sel-sel ephitelium yang pipih,
sel-sel yang bersifat impermeable. Akibat pergerakan otot-otot melingkar
dan longitudinal menyebabkan makanan dapat bergerak ke saluran tengah.
Saluran pencernaan depan terdiri dari beberapa bagian dan fungsi sebagai
berikut :

Rongga mulut sebagai masuknya makanan

Faring (kerongkongan) merupakan bagian pertama sesudah rongga
mulut yang berfungsi sebagai penerus makanan ke oesophagus. Otototot yang menempel pada faring berkembang dengan baik, hal ini
sesuai dengan perannya yang mendorong makanan dari mulut ke
oesophagus . Pada serangga dengan tipe menusuk dan mengisap pada
faring terdapat pompa faringeal yang dipakai untuk mengambil cairan.

Oesophagus adalah bagian usus depan yang tidak berdiferensiasi yang
berfungsi mendorong makanan dari faring ke tembolok.

Tembolok merupakan pembesaran usus bagian depan yang berfungsi
sebagai penyimpan makanan. Seringkali bila tembolok kosong akan
melipat secara longitudinal dan tranversal tetapi pada Periplanata
(Dictyoptera) tembolok hanya mengalami perubahan kecil pada
3
volumenya karena apabila tembolok tidak berisi makanan, tembolok
tersebut diisi oleh udara. Pada umumnya sekresi dan penyerapan tidak
terjadi di dalam tembolok, tetapi kadang kala terjadi secara enzimatik.
Enzim didapat dari makanaan yang tercampur air liur yang bergerak ke
belakang menuju tembolok serta enzim dari mesenteron yang
dimuntahkan dari usus tengah. Walaupun proventrikulus bertindak
sebagai klep yang membatasi gerakan-gerakan makanan ke belakang
tetapi tidak menghalangi muntahan cairan.

Proventrikulus, bagian ini mengalami modifikasi yang beraneka ragam
pada berbagai serangga. Pada serangga pemakan bahan padat,
proventrikulus berfungsi sebagai pemecah makanan, sedangkan pada
serangga pemakan cairan proventrikulus termodifikasi menjadi katup.
Pada lipas dan jangkrik, intima di daalm proventrikulus berkembang
menjadi enam keping otot yang keras atau geligi yang berfungsi untuk
memecah makanan. Proventrikulus secara keseluruhan mengontrol
jalannya makanan dari stomadeum ke mesenteron.
d) Saluran Pencernaan Tengah
Saluran pencernaan bagian tengah berfungsi sebagai pencerna dan
penyerap makanan. Saluran ini berasal dari mesodermal sehingga saluran
ini tidak memiliki kutikula dan sebagai gantinya adalah lapisan peritropik
yang halus. Otot-otot pada saluran ini berkembang. Menurut chapman
(1982) saluran pencernaan ini disususn oleh otot longitudinal, otot
melingkar, sel-sel epityelium yang berbentuk kolumnar, sel-sel regeneratif
(penghasil enzim) dan membran peritropik.
Pergerakan makanan ke saluran belakang pada saluran ini lebih
disebabkan oleh membran peritropik. Membran peritropik adalah suatu
lapisan yang meliputi lumen untuk melindungi sel-sel kolumnar yang
berada di bawahnya dari makanan dan mikroba. Membran peritropik
terdiri atas khitin dan protein. Ada dua pendapat mengenai terjadinya
membran tersebut, pendapat pertama mengatakan bahwa lapisan
dihasilkan oleh bagian depan saluran pencernaan tengah, sedangkan
4
pendapat kedua mengatakan bahwa lapisan dihasilkan oleh sel-sel
kolumnar sendiri.
Lumen memiliki mikropili yang merupakan tonjolan-tonjolan pada
sel yang dapat membentuk started border. Mikropili ini juga berfungsi
memperbesar luas permukaan penyerapan. Pada sel-sel ini terdapat banyak
mitokondria sebagai penghasil energi (ATP) untuk pergerakan makanan.
Pada sel ini juga terdapat banyak retikulum endoplasma sebagai tempat
sintesis protein untuk menghasilkan enzim-enzim pencernaan.
Pada sel epitelium yang kolumnar ditemukan sel Goblet. Pada
selaput dasar memiliki banayak lekukan-lekukan dan disana banyak
terdapat mitokondria yang panjang-panjang sehingga hal tersebut menjadi
pembeda dengan sel-sel lain. Saluran pencernaan tengah terdiri dari
grastrik kaekum dan ventrikulus, tempat terjadinya pencernaan secara
enzimatis dan absorbsi nutrisi.
e) Saluran Pencernaan Belakang
Saluran
pencernaan
belakang
berfungsi
sebagai
tempat
pengeluaran sisa-sisa makanan yang tidak terserap dan memaksimalisasi
penyerapan sisa makanan yang tidak terserap pada saat di mesenteron.
Saluran pencernaan belakang ini berasal dari jaringan ektodermal sehingga
saluran ini memiliki kutikula yang disebut intima. Pada saluran inilah sifat
hemoestasis serangga terdapat. Saluran pencernaan belakang menurut
Snogras (1935) tersusun dari otot melingkar, otot longitudinal, sel-sel
epitel tipis yang berbentuk kubus, intima yang bersifat permiabel.
Otot-otot pada saluran ini lebih berkembang sehingga dapat
menyebabkan sisa makanan dapat bergerak ke belakang dan keluar melalui
anus. Saluran pencernaan belakang ini terdiri dari :

Pilorus, bagian depan dari saluran ini tempat berpangkalnya tabung
malphigi

Illeum, berfungsi sebagai penyerapan air dari hemolimfa atau juga
penyerapan amonia pada serangga “blowfly”. Pada rayap di illeum ini
5
terdapat
kantung-kantung
tempat
organisme
lain
bersimbiosis
(Chapman, 1982)

Rektum, berfungsi sebagai reabsorbsi air, asam amino dan pada
serangga tertentu memiliki insang trakea. Pada rektum ini terjadi
diferensiasi sel-sel, ada yang memanjang dan ada yang membentuk
bantalan

Anus, bagian ujung saluran sebagai tempat keluarnya feces.
Gambar: Saluran pencernaan serangga
Terdapat beberapa jenis kelenjer yang dapat beradsosiasi dengan
sistem pencernaan diantaranya adalah kelenjer mandibel, kelenjar maksila,
kelenjar faring dan kelenjar labium.
f) Pencernaan Dan Penyerapan
Pencernaan adalah pemecahan molekul-molekul besar dan
komplek (makro molekul) menjadi molekul-molekul kecil dan sederhana
(mikro molekul) yang dapat melewati seluruh jaringan tubuh. Enzimenzim yang berikatan dengan pencernaan ada di dalam air liur dan dalam
sekresi usus bagian tengah. Kecuali itu pencernaan dipermudah oleh
mikroorganisme. Terdapat dua jenis pencernaan yaitu :
6
1. Pencernaan Di Luar Saluran Usus (Ekstrainstestinal Digestion)
Jenis pencernaan dimana makanan sebelum masuk ke dalam
perut
terlebih
sebelumnya.
dahulu
Karena
telah
air
liur
mendapat
perlakuan
mengandung
enzim,
pencernaan
seringkali
pencernaan dimulai sebelum makanan ditelan. Hal ini terjadi pada
serangga-seranggga pengisap cairan. Enzim disemprotkan pada
makanan sehingga larut sebelum ditelan.
2. Pencernaan Di Bagian Dalam Usus (Intrainstestinal Digestion)
Jenis pencernaan ini kebanyakan dilakukan oleh mahluk hidup
dimana pencernaan terjadi didalam perut setelah makanan dimakan.
Saluran pencernaan berperan terutama untuk pencernaan dan
penyerapan makanan. Pada umumnya pencernaan terjadi sebagian
besar di dalam usus bagian tengah, dimana enzim-enzim pencernan
bayak diproduksi. Enzim-enzim ini berfungsi memecahkan subtansi
yang komplek di dalam makanan menjadi subtansi yang lebih
sederhana sehingga dapat diserap dan kemudian diasimilasi oleh
serangga.
Kebanyakan karbohidrat diperoleh menjadi monosakarida.
Kebanyakan serangga tidak memiliki enzim yang dapat memecahkan
selulosa yang biasanya terdapat didalam makanan serangga. Dalam
proses pencernaan dan penyerapan makanan ini, untuk melaksanakan
tugas enzim secara optimal dipengaruhi oleh kisaran pH dan Suhu.

pH
pH pencernaan bagian depan sangat dipengaruhi oleh
makanan dan berbeda-beda menurut zat hara karena tidak ada
buffer yang cocok untuk isi pencernaan bagian depan. Lipas yang
makan zat hara protein mempunyai pH 6,3, dengan maltose 5,8 dan
makan glukosa 4,5-4,8. pH yang lebih asam dengan memakan gula
yang kemudian dirubah oleh mikroorganisme menjadi asam
organik.
7
Pencernaan bagian tengah mempunyai buffer sehingga
tercapai pH yang relatif tetap. Pada Aphis memiliki dua macam
sistem buffer, yang pertama adalah asam-asam organik komplek
dan garam-garam yang memiliki pengaruh maksimum pada pH 4,2
dan sistem yang kedua adalah serangkaian monohidrogen dan
dihidrogen fospat yang mempunyai pengaruh maksimum pada pH
6,8.
Di dalam pencernaan bagian tengah pH tersebut biasanya
berkisar antara 6,0-8,0 tetapi pada larva Lepidoptera, kisaran
umumnya 8,0-10,0. pH basa lebih umum pada serangga fitopagus
daripada serangga karnivora (Chapman, 1982). Sedangkan menurut
Lai dan Tamishiro dalam Raffiudin (1991) untuk rayap pH
pencernaan bagian tengah sampai belakang 6,0-7,5.

Suhu
Aktivitas Enzim akan meningkat dengan naiknya suhu,
tetapi hal ini terjadi untuk periode yang singkat karena pada suhu
tinggi enzim mengalami denaturasi dan suhu tinggi dalam waktu
yang lama akan mengakibatkan enzim rusak.
g) Penyerapan
Kebanyakan pencernaan terjadi di dalam usus tengah tempat
dimana enzim disekresikan, tetapi karena cairan-cairan usus bagian tengah
dimuntahkan kembali, sejumlah pencernaan dapat terjadi juga di
tembolok. Enzim yang berkaitan dengan pencernaan terdapat dalam air
liur dan sekresi usus bagian tengah. Enzim yang terdapat di bagian usus
tengah disesuaikan dengan makanan. Bila suatu serangga utamanya
memakn protein maka protease menjadi penting, sedangkan serangga yang
makan madu tidak terdapat protease. Serangga yang memakan bagian
floem yang tidak mengandung polisakarida atau protein tidak terdapat
amilase dan protease, tetapi invertase.
8
Produk pencernaan diserap di dalam usus tengah dan sedikit pada
usus bagian belakang. Terdapat sejumlah penyerapan kembali dari air seni
pada usus bagian belakang ini. Sel-sel yang berhubungan dengan
penyerapan mirip dengan sel-sel yang menghasilkan enzim. Tidak terjadi
fagositas terhadap partikel makanan, semua subtansi diserap dalam bentuk
cairan.
Proses penyerapan dapat terjadi akibat proses yang aktif dan pasif
terutama tergantung pada konsentrasi relatif subtansi di dalam dan di luar
usus, difusi terjadi dari konsentrasi yang tinggi ke konsentrasi yang
rendah. Pergerakan air yang pasif yang mencakup pergerakan dari larutan
yang mempunyai tekanan osmosis yang rendah ke tekanan osmisis yang
tinggi. Pergerakan aktif tergantung dari beberapa proses metabolik untuk
pergerakan subtansi terhadap konsentrasi.
h) Efisiensi Penggunaan Makanan
Efisiensi serangga mengkonsumsi makanannya sangat bervariasi
tetapi kebanyakan serangga fitofaghus mencerna dan meyerap hanya
relatif kecil dari makan yang dimakan dan sebagian besar makanan
dikeluarkan tanpa perubahan sebagai faeses.
Penggunaan makanan beraneka ragam dari suatu serangga ke
serangga lainnya. Pada serangga penghisap cairan sedikit atau tidak ada
sisa zat padat. Penggunaan makanan sangat tinggi pada serangga-serangga
seperti ini. Sebaliknya pada aphid penggunaan makanan biasanya jelek.
Cairan tumbuhan diambil dari tumbuhan dan mengalir terus, kebanyakan
keluar dari duburnya sebagai tetes embun madu. Kira-kira 50-60 %
nitrogen yang dimakan diambil dari tumbuhan.
Biasanya pada serangga fitopagus penggunaan makanan juga
buruk. Pada larva instar kelima Schistocera menggunakan hanya 35 %
berat kering makanannya, tetapi pada instar pertama menggunakan 78 %
dari berat kering makanannya. Hal ini terjadi pada keadaan makanan
9
berlimpah. Bila serangga kelaparan makanan tertahan di usus jangka yang
lama dan penggunaanya lebih efisien.
III. SISTEM PEREDARAN DARAH
Sistem sirkulatori pada serangga terdiri dari jantung yang hanya
merupakan pembuluh dorsal dengan pergerakan peristaltik untuk memompa darah
atau haemolymph. Haemolymph pada nympha dan imago mempunyai proporsi
kurang dari 20% berat tubuh sedangkan pada larvae berbadan lunak, proporsi
haemolymp lebih besar yaitu 20 – 24% berat tubuh dan berfungsi juga sebagai
skeleton hidrostatik. Haemolymph yang terdiri dari larutan berair, ion-ion
anorganik, lipid, gula (trehalose), asam amino, protein, asam organic dan sel-sel
darah berfungsi untuk pertukaran zat antar jaringan, mengangkut hormon dan
nutrien dari usus ke jaringan dan barang buangan dari jaringan ke organ
ekskretori. Perubahan pada tekanan haemolymph akan diteruskan ke tracheae dan
menyebabkan
ventilasi
dan
pada
saat
moulting,
tekanan
haemolymph
menyebabkan pecahnya kutikula lama dan mengembangnya kutikula baru. Oleh
karena komponen utamanya adalah air maka haemolymph berfungsi juga sebagai
tempat cadangan air dan denga kapasitas panas yang tinggi dan dengan sirkulasi,
haemolymph berfungsi untuk pengaturan suhu tubuh (thermoregulation).
Kandungan yang tinggi asam-asam amino dan phosphat organik adalah
ciri
khas
haemolymph
serangga
yang mungking berhubungan
dengan
perlindungan terhadap suhu dingin. Semua sel darah (haemocytes) serangga
berinti dan berfungsi untuk phagocytosis yaitu menelan partikel dan metabolit,
parasit, material asing, dan pembekuan darah serta penyimpanan dan distribusi
nutrien.
10
Gambar: organ peredaran darah pada serangga
Gambar: peredaran darah serangga
11
IV. SISTEM GERAK SERANGGA
a) Otot dan pergerakan
Keberhasilan serangga dalam survivalnya terutama berkaitan
dengan kemampuannya untuk mengindera, menafsirkan dan bergerak
dalam lingkungannya. Sekitar tujuh puluh persen dari spesies di dalam
biosfer
adalah
serangga
yang tersebar
di
berbagai
lingkungan.
Kemampuan terbang serangga yang diperkirakan berkembang sejak paling
sedikit 300 juta tahun yang lalu merupakan inovasi dalam kemampuan
pergerakan. Selain pergerakan terestrial dan akuatik yang berkembang
dengan baik. Kekuatan untuk pergerakan berasal dari otot, yang bekerja
dengan bertumpu pada sistem skeleton baik berupa eksoskeleton yang
kokoh maupun skeleton hidrostatik.
1. Otot
Tidak seperti vertebrata dan invertebrata non-serangga yang
mempunyai baik otot lurik (striated) maupun otot polos (smooth),
serangga hanya mempunyai otot lurik yang masing-masing serabutnya
terdiri dari dari beberapa sel dengan:
- suatu plasma membran bersama
- sarcolemma: lapisan luar. Sarcolemma mempunyai lekukan ke dalam
(invaginasi), di mana tracheole yang mencatu oksigen berhubungan
dengan serabut otot.
-
contractile myofibrils: tersusun sepanjang serabut otot dalam
lembaran yang terdiri dari silinder-silinder.
2. Perlekaan otot
Pada vertebrata, otot-otot bertumpu pada skeleton internal,
tetapi sebaliknya pada serangga otot-otot melekat dan bertumpu pada
permukaan dalam dari skeleton luar. Otot bersambung dengan adanya
tonofibrillae. Skeleton luar tonofibrillae merupakan serabut-serabut
penghubung yang halus berfungsi untuk:
- menghubungkan ujung otot ke lapisan epidermal.
12
- Terbuang bersama kutikula lama pada setiap moulting sehingga
harus ada pembentukan tonofibrilae baru kembali.
-
Pada tempat perlekatan, tonofibrillae melintas epidermis dari otot
ke kutikula. Kadang-kadang, perlekatan ini diperkuat dengan
tonjolan multiselular yang disebut apodeme dan apabila struktur ini
berbentuk memanjang disebut apophysis.
3. Pergerakan Serangga
• Larvae dengan tubuh lunak bergerak dengan cara merayap.
Pergerakan ini dimungkinkan karena adanya skeleton hidrostatik
untuk perlekatan otot. Otot turgor berkontraksi dan relaksasi
secara berurutan dari kepala ke ekor sehingga membentuk
gelombang. Tumpuan pada substrat terjadi karena adanya kait
mulut (mouth hook, misalnya pada larva diptera) dan kaki lengket
(adhesive
foot).
Beberapa
serangga
air
bergerak
dengan
menggeliat seperti ular. Sedangkan pada larvae yang mempunyai
kaki-kaki dada (thoracic legs), gelombang kontraksi dan relaksasi
dari otot-otot turgor dari posterior ke anterior menyebabkan
terangkatnya kaki dari substrat secara berurutan dan menyebabkan
gerakan maju.
• Pada serangga dengan eksoskeleton luar yang kokoh
bergerak dengan cara berjalan atau berlari, pergerakan
diperoleh dari kontraksi dan relaksasi dari pasangan otot-otot
antogonistik dan agonistic yang melekat pada kutikula. Pergerakan
dengan jalan atau berlari menggunakan enam kaki dada. Dibanding
crustacea dan myriapoda, serangga mempunyai lebih sedikit kaki
yang terletak lebih ke ventral dan berdekatan satu sama lain pada
dada memungkinkan konsentrasi otot-otot pergerakan baik untuk
berjalan maupun terbang. Hal ini menghasilkan pergerakan yang
lebih efisien dan lebih mudah terkontrol. Ketika serangga berjalan,
pergantian pertumpuan tripod dari kaki depan dan kaki belakang
pada satu sisi dan kaki tengah pada sisi yang lain mendorong ke
13
belakang sedangkan kaki-kaki yang lain diangkat ke depan
sehingga menghasilkan gerakan maju. Dengan tripod, pergerakan
menjadi stabil karena titik berat tubuh berada di antara tiga
kaki.Tungkai Cursorial berfungsi untuk berlari yang dicirikan
dengan ruas-ruas tungkai yang ramping. Contohnya tungkai
kecoak, kumbang.
Gambar: tungkai cursorial
• Meloncat
Gerakan meloncat dimungkinkan karena adanya kaki belakang
yang termodifikasi (femur belakang yang membesar, misalnya
pada orthoptera dan kutu) dengan otot-otot yang besar di mana
kontraksi secara perlahan menghasilkan energi yang tersimpan
dengan salah satu cara berikut yaitu distorsi dari sendi femorotibial, sklerotisasi berbentuk pegas (spring-like sclerotization,
misalnya perpanjangan jaringan pengikat pada metatibia) dan
tekanan pada elastic resilin pad pada coxa. Tungkai Saltatorial
berfungsi untuk meloncat yang dicirikan dengan pembesaran femur
bagian belakang. Misalnya pada tungkai belalang dan jangkrik.
14
Gambar: Tungkai Saltatorial
• Mendayung
Gerakan mendayung pada lapisan permukaan air dimungkinkan
karena adanya tegangan permukaan air dan pada telapak kaki
serangga terdapat kutikula atau rambut-rambut yang bersifat
menolak air. Tungkai Natatorial berfungsi untuk berenang yang
dicirikan bentuk tungkai yang pipih serta adanya “rambut-rambut
renang” yang panjang. Misalnya tungkai kumbang air, kepinding
kapal.
Gambar: Tungkai Natatorial
 Terbang
Kemampuan terbang memungkinkan serangga untuk mempunyai
mobilitas lebih tinggi yang membantu dalam memperoleh pakan,
pasangan kawin, penyebaran dan mengeksploitasi lingkungannya.
Kemampuan terbang hanya dimiliki oleh serangga dewasa. Terbang
berarti harus melawan dua gaya yaitu gravitasi dan gesekan dengan
udara. Penerbangan bisa dilakukan secara aktif menggerakkan otot-
15
otot terbang atau secara pasif atau melayang relatif terhadap angin.
Naik dan turun dalam gerakan melayang dilakukan dengan mengatur
sudut sisi depan sayap yaitu antara 30° dan 50°. Kemampuan
manuver serangga ini lebih baik dari pada pesawat terbang yang
hanya kurang dari 20°. Frekuensi pergerakan sayap berbeda dari
spesies ke spesies, misalnya pada kupu-kupu 5 Hz (5 kali/detik)
sedangkan pada lebah 10 Hz. Untuk berbelok, serangga merubah
amplitudo gerakan pada salah satu sisi sayap.
Gambar: Salah satu serangga yang terbang
Ditinjau dari hubungannya dengan sayap, otot terbang ada dua macam
yaitu otot langsung dan otot tidak langsung. Otot langsung mempunyai perlekatan
dengan sayap dan bekerja secara langsung menggerakkan sayap. Otot tidak
langsung melekat pada dinding thorax bagian dalam dan kontraksinya
menyebabkan perubahan bentuk dada dan secara tidak langsung menggerakkan
sayap.
16
V. SISTEM SARAF PADA SERANGGA
http://bioteaching.files.wordpress.com
Jaringan saraf dapat dibagi ke dalam saraf pusat dan saraf tepi. Saraf pusat
terdiri dari sepasang rantai saraf rantai yang terdapat di sepanjang tubuh bagian
ventral. Sistem saraf serangga berupa sistem saraf tangga tali berjumlah sepasang
yang berada di sepanjang sisi ventral tubuhnya. Sistem saraf yang terdiri dari
serangkaian ganglia, dihubungkan dengan tali saraf ventral terdiri dari dua paralel
connectives
sepanjang perut. Biasanya, setiap segmen tubuh memiliki satu
ganglion pada setiap sisi, meskipun beberapa ganglia yang melebur untuk
membentuk otak dan ganglia besar lainnya. Segmen kepala berisi otak, juga
dikenal sebagai ganglion supraesophageal. Dalam sistem saraf serangga, otak
anatomis dibagi ke dalam protocerebrum yang mencakup mata majemuk dan
oselli, deutocerebrum yang mencakup antenna, dan tritocerebrum yang mencakup
labrum dan usus depan. Segera di belakang otak adalah subesophageal ganglion,
yang terdiri dari tiga pasang ganglia menyatu. Ini mengendalikan mulut, kelenjar
ludah dan otot-otot tertentu.
17
Pada berbagai tempat di segmen tubuh, ada pembesaran saraf tangga tali
yang disebut ganglia .Ganglia berfungsi sebagai pusat refleks dan pengendalian
berbagai kegiatan.Ganglia bagian anterior yang lebih besar berfungsi sebagai otak.
Pada belalang terlihat susunan saraf tangga tali dari simpul saraf yang
disebut ganglia (jamak dari ganglion). Ganglion merupakan pusat peogolah
rangsang.
Ada 3 macam ganglion :
(1) Ganglion kepala, menerima urat saraf yang berasal dari mata dan antena.
(2) Ganglion di bawah kerongkongan, mengkoordinasi aktivitas sensoris dan
motoris rahang bawah (mandibula), rahang atas (maksila), dan bibir bawah
(labium).
(3) Ganglion ruas-ruas badan berupa serabut-serabut saraf yang menuju ruasruas dada, perut, dan alat-alat tubuh yang berdekatan.
Ganglion bawah kerongkongan dan ganglion ruas-ruas badan terletak
dibawah saluran pencernaan. Pada serangga terdapat 2 benang saraf yang
membentang sejajar sepanjang tubuhnya dan menghubungkan ganglion satu
dengan ganglion yang lain.
http://www.earthlife.net
Sedangkan sel saraf tepi terdiri dari 3 macam sel saraf, yaitu :
sel saraf indera: membawa impuls dari salat indera.
sel perantara (internuncial): mrmbawa impuls antara sel saraf.
18
sel saraf motor: membawa impuls dari pusat integrasi ke otot.
Ada 3 macam susunan, yaitu
1. Monopolar
2. Bipolar
3. Multipolar
Susunan di atas disebut sebagai "neuron bipolar", sedang bentuk lainnya
adalah "monopolar Neuron" seperti yang dijumpai pada SSP.
Neuron bipolar dengan demikian lebih banyak dipergunakan untuk
menerima dan meneruskan rangsang, sementara yang monopolar dipergunakan
untuk memproses rangsang dan selanjutnya diantisipasi sesuai dengan jenis
rangsang.
19
Organ Peraba, Syaraf, dan Integrasinya
Organ
peraba
dibagi
atas
photoreceptor,
chemoreceptor
dan
mechanoreceptor. Organ yang terlihat dalam photoreceptor adalah mata dan mata
serangga terbagi dalam dua bentuk, yaitu mata majemuk dan mata sederhana pada
chemoreceptor, syaraf pengecap dan syaraf pembau bekerja untuk menghasilkan
impuls. Bentuk mechanoreceptor dapat berupa trichoid, campaniform atau
placoid. Receptor lain yang juga berperan dalam kehidupan serangga adalah
hygroreceptor dan geomagneticreceptor. Siatem syaraf serangga terbagi menjadi
sistem syaraf pusat dan sistem syaraf visceral. Sistem syaraf pusat dibagi lagi
menjadi supraesophaged ganglion dan subesophageal ganglion. Komponen utama
dari sistem syaraf visceral adalah stomodeal nervous system. Unit dasar dari
sistem geuron motor, dan interneuron. Acetylcholine adalah transmiter kimia yang
penting dalam membawa impuls melewati synapse.
Gambar. Diagram sederhana aliran impuls dalam sistem saraf serangga
20
VI. SISTEM REPRODUKSI SERANGGA
Reproduksi serangga terjadi secara internal. Dalam proses menuju
kedewasaannya dikenal ada pergantian bentuk yang disebut metamorfosis. Insecta
kadang-kadang mengalami partenogenesis maupun paedogenesis. Partenogenesis
ialah perkembangan embrio tanpa dibuahi oleh spermatozoid, misalnya lebah.
Sedangkan paedogenesis ialah partenogenesis yang berlangsung di tubuh larva,
misalnya Diptera.Dalam perkembangan menuju dewasa, Insecta mengalami
perubahan bentuk luar dan dalam dari fase telur ke tingkat dewasa yang disebut
metamorfosis. Fertislisasinya internal, artinya pembuahan sel telur pleh
spermatozoid berlangsung di dalam tubuh induk betina.
http://sarwoedi.files.wordpress.com/2008/11/09-serangga.jpg
21
http://www.kidsbutterfly.org
Organ Perkembangbiakan Betina
Ovarium terdiri dari beberapa tabung ovariol, yang pada bagian ujungnya
menggulunh dan diselaputi oleh jaringan ikat sehingga tampak dari luar sebagai
bulatan. Lalat tsetse hanya mempunyai satu ovariol, sedangkan rayap mempunyai
2000 buah ovariol. Bagian-bagian ovariol adalah sebagai berikut:
1. Filamen terminal: jaringan ikat yang meletakkan ovariol ke dinding tubuh.
2. Germarium: sekumpulan sel uang belum terdeferensiasi. Sel ini tumbuh
menjadi bakal sel telur atau oogonium dan sel pembantu (nurse cell).
3. Vitelarium : bagian terbesar ovariol, berisi suatu urutan oosit (bakal telur).
Tiap oosit dibungkus oleh satu lapis epitelium yang disebut lapisan folikel.
Makin ke bawah, perkembangan telur makin lanjut.
4. Tangkai ovariol: suatu saluran pendek yang kemudian bergabung dengan
pasangannya menjadi satu saluran telur yang disebut oviduct.
Berdasarkan susunan sel pembantu pada sel telur, ovariol dapat dibagi ke
dalam beberapa golongan:
1. Panoistik: ovariol tidak mempunyai sel pembantu, sel telur diberi
makan secara langsung oleh sel folikel.
2. Meroistik : ovariol mempunyai sel pembantu yang juga turut memberi
makan sel telur. Ovariol jenis ini masih di bagi lagi dalam:
22
Politrofik : Tiap oosit mempunyai beberapa sel pembantu dan kedua
kumpulan sel ini dibungkus oleh sel folikel sehingga merupakan suatu
kesatuan.
Teletrofik : sel pembantu tidak terdapat pada tiap telur, tetapi
terkumpul pada bagian ujung ovariol.
Tiap oosit dihubungkan oleh saluran-saluran dengan kumpulan sel
pembantu ini.
Pelengkap organ reproduksi betina
Reseptakulum seminis, disebut juga spermateka, suatu tempat untuk menyimpan
sperma. Dengan adanya bagian ini, sperma dapat disimpan untuk beberapa lama
antara waktu kawin dan waktu telur dibuahi.
Bursa kopulatrik, juga merupakan suatu tempat penyimpanan sperma. sperma
disimpan di sini dulu sebelum dipindahkan ke resepatakulum seminalais.
Kelenjar pelenhkap, satu atau dua pasang, disebut juga kelenjar ‘colleterial’ yang
dapat mengeluarkan bahan koriol (pembungkus telur)
Organ Perkembangbiakan Jantan
Testes yang merupakan organ perkembangbiakan pada serangga jantan, terdiri
dari beberapa tabung. tabung ini tidak panjang dan tidak tergulung seperti ovariol.
Tiap tabung atau folikel dapat dibagi ke dalam beberapa bagian menurut tingkat
pertumbuhan sel kalamin, yaitu:
1. Germarium:
merupakan
daerah
terujung
yang
mengandyng
sel
spermatogonium, yaitu sel yang belum terdeferensiasi.
2. Daerah spermatosit: Tiap spermatogonium setelah berpindah dari
germarium dibungkus oleh selapis sel somatik dan berbelah berulangulang. Dengan ii terbentukslah siste yang di dalamnya mengandung sel
spermatosit yang berjumlah sekitar 100. kesemuanya berasal dari satu sel
spermatogonium.
3. Daerah pemasakan dan reduksi.Tiap spermartosit membagi menjadi 2
spermatid dan kemudian 4. Pembelahan pertama merupakan merupakan
pembelahan reduksi dengan jumlah kromosom dibagi 2.
23
4. Daerah perubahan. spermatid yang bulat berubah menjadi bulat dan
berekor. Sekarang sel kelamin ini dinamakan spermatozoa. sel
inikemudian memecah dinding sista dan keluar .
5. Vasa deferensia. sepasang saluran yang kemudian bersatu menjadi satu
saluran yang disebut saluran ejakulatori.
Alat pembantu dapat berupa pertumbuhan semacam penis yang disebut
aedeagus dan klasper atau alat penjepit. Terdapat juga kelenjar pembantu yang
bermuara di pangkal saluran ejakulatori.
Reproduksi secara internal. Dalam proses menuju kedewasaannya dikenal ada
pergantian bentuk yang disebut metamorfosis
Ada tiga bentuk metamorfosis pada serangga yaitu :.
a) Ametabola, tidak ada pergantian bentuk dan hanya dapat dilihat pertambahan
besar ukuran saja. Misalnya Colembola, Thysanura dan Lepisma.
b) Hemimetabola (metamorfosis tidak sempurna), fase dimulai dari telur - larva
(nimfa) – dewasa (imago). Tanpa fase pupa. Misalnya Orthoptera, Hemiptera
dan Odonata.
c) Holometabola (metamorfosis sempurna), dimulai dari fase telur – larva – pupa
- imago. Misalnya: Coleoptera, Diptera, Hymenoptera, dan Lepidoptera.
24
http://1.bp.blogspot.com
VII. SISTEM RESPIRASI SERANGGA
Sistem pernafasan pada serangga mengenal dua sistem, yaitu sistem
terbuka dan sistem tertutup. Digunakan alat/organ yang disebut spirakulum
(spiracle), juga tabung-tabung trakhea dan trakheola.
Corong hawa (trakea) adalah alat pernapasan yang dimiliki oleh serangga
dan arthropoda lainnya. Pembuluh trakea bermuara pada lubang kecil yang ada di
kerangka luar (eksoskeleton) yang disebut spirakel. Spirakel berbentuk pembuluh
silindris yang berlapis zat kitin, dan terletak berpasangan pada setiap segmen
tubuh.
Spirakel mempunyai katup yang dikontrol oleh otot sehingga membuka
dan menutupnya spirakel terjadi secara teratur. Pada umumnya spirakel terbuka
selama
serangga
terbang,
dan
tertutup
saat
serangga
beristirahat.
25
Gbr. Trakea pada serangga
Oksigen dari luar masuk lewat spirakel. Kemudian udara dari spirakel
menuju pembuluh pembuluh trakea dan selanjutnya pembuluh trakea bercabang
lagi menjadi cabang halus yang disebut trakeolus sehingga dapat mencapai
seluruh jaringan dan alat tubuh bagian dalam. Trakeolus tidak berlapis kitin, berisi
cairan, dan dibentuk oleh sel yang disebut trakeoblas. Pertukaran gas terjadi
antara trakeolus dengan sel-sel tubuh. Trakeolus ini mempunyai fungsi yang sama
dengan kapiler pada sistem pengangkutan (transportasi) pada vertebrata.
Mekanisme pernapasan pada serangga, misalnya belalang, adalah sebagai
berikut :
Jika otot perut belalang berkontraksi maka trakea mexrupih sehingga udara kaya
COZ keluar. Sebaliknya, jika otot perut belalang berelaksasi maka trakea kembali
pada volume semula sehingga tekanan udara menjadi lebih kecil dibandingkan
tekanan di luar sebagai akibatnya udara di luar yang kaya 02 masuk ke trakea.
Sistem trakea berfungsi mengangkut O2 dan mengedarkannya ke seluruh
tubuh, dan sebaliknya mengangkut C02 basil respirasi untuk dikeluarkan dari
tubuh. Dengan demikian, darah pada serangga hanya berfungsi mengangkut sari
makanan dan bukan untuk mengangkut gas pernapasan.
Di bagian ujung trakeolus terdapat cairan sehingga udara mudah berdifusi
ke jaringan. Pada serangga air seperti jentik nyamuk udara diperoleh dengan
menjulurkan tabung pernapasan ke perxnukaan air untuk mengambil udara.
Serangga air tertentu mempunyai gelembung udara sehingga dapat
menyelam di air dalam waktu lama. Misalnya, kepik Notonecta sp. mempunyai
gelembung udara di organ yang menyerupai rambut pada permukaan ventral.
Selama menyelam, O2 dalam gelembung dipindahkan melalui sistem trakea ke
sel-sel pernapasan.
26
Selain itu, ada pula serangga yang mempunyai insang trakea yang berfungsi
menyerap udara dari air, atau pengambilan udara melalui cabang-cabang halus
serupa insang. Selanjutnya dari cabang halus ini oksigen diedarkan melalui
pembuluh trakea
VIII. SISTEM EKSKRESI SERANGGA
Alat ekskresi pada belalang adalah pembuluh Malpighi, yaitu alat
pengeluaran yang berfungsi seperti ginjal pada vertebrata. Pembuluh Malphigi
berupa kumpulan benang halus yang berwarna putih kekuningan dan pangkalnya
melekat pada pangkal dinding usus. Di samping pembuluh Malphigi, serangga
juga memiliki sistem trakea untuk mengeluarkan zat sisa hasil oksidasi yang
berupa CO2. Sistem trakea ini berfungsi seperti paru-paru pada vertebrata.
Belalang tidak dapat mengekskresikan amonia dan harus memelihara
konsentrasi air di dalam tubuhnya. Amonia yang diproduksinya diubah menjadi
bahan yang kurang toksik yang disebut asam urat. Asam urat berbentuk kristal
yang tidak larut.
Gambar sistem ekskresi pada serangga
Pembuluh Malpighi terletak di antara usus tengah dan usus belakang.
Darah mengalir lewat pembuluh Malpighi. Saat cairan bergerak lewat bagian
proksimal pembuluh Malpighi, bahan yang mengandung nitrogen diendapkan
sebagai asam urat, sedangkan air dan berbagai garam diserap kembali biasanya
27
secara osmosis dan transpor aktif. Asam urat dan sisa air masuk ke usus halus, dan
sisa air akan diserap lagi. Kristal asam urat dapat diekskresikan lewat anus
bersama dengan feses.
28
DAFTAR PUSTAKA
Sastrdihardjo.1984. Pengantar Entomologi Terapan. Bandung: Penerbit ITB
Anonim.2010.
Reproduction
male
.http://insectspedia.blogspot.com/2010/08
/reproduction-male.html. [Diakses tanggal 17 oktober 2010].
Anonim.2010.
Reproduction
female.
http://insectspedia.blogspot.com
/2010/08/reproduction-female.html. [Diakses tanggal 17 oktober
2010].
Anonim.2010.Animalia.http://www.crayonpedia.org/mw/BAB_IX_ANIMALIA [
diakses tanggal 4 ktober 2010]
Force,delta.2010.fhttp://elcom.umy.ac.id/elschool/muallimin_muhammadiyah/file
.php/1/materi/Biologi/INVERTEBRATA%202.pdf. [ diakses tanggal 4
ktober 2010]
Tabin,amin.2010. Sistem Syaraf Pada Invertebrata. http://amintabin.blogspot.
com/2010/03/sistem-saraf-pada-invertebrata.html[ diakses tanggal 4
ktober 2010]
Anonim.2008.Entomologi.http://pustaka.ut.ac.id/puslata/online.php?menu=bmpsh
ort_detail2&ID=67 diakses tanggal 14 Oktober 2010]
29