Kuliah_10._Sistem_Endokrin_Serangga

Biology Education
University Muhammadiyah Palembang
Entomologi
Copyright By Sulton Nawawi, 2016
Sistem endokrin adalah sistem kontrol kelenjar tanpa saluran (duictless)
yang menghasilkan hormon yang tersirkulasi di tubuh melalui aliran darah
untuk memengaruhi organ-organ lain.
Hormon bertindak sebagai "pembawa pesan" dan dibawa oleh aliran
darah ke berbagai sel dalam tubuh, yang selanjutnya akan
menerjemahkan pesan tersebut menjadi suatu tindakan.
Hormon berperan sebagai pembawa pesan untuk mengkoordinasikan
kegiatan berbagai organ tubuh. Berbagai makhluk hidup mempunyai
hormon untuk mengkoordinasikan kegiatan dalam tubuhnya.
Biology Education
University Muhammadiyah Palembang
Entomologi
Copyright By Sulton Nawawi, 2016
Endokrin Serangga
• Pada insekta kelenjar endokrin lebih banyak digunakan untuk proses
pertumbuhan dan metamorfosis. Selama masa pertumbuhan, serangga akan
menanggalkan eksoskeletonnya secara berkala.
• Proses pergantian kulit ini disebut molting. Molting terjadi sampai stadium
dewasa. Hormon yang menyebabkan terjadinya molting adalah hormon
ekdison. Hormon ini dihasilkan dari kerja sama kelenjar protorasik yang terletak
di dalam dada dan hormon yang dihasilkan oleh otak.
• Otak serangga juga menghasilkan hormon yang mempengaruhi proses
metamorfosis, yaitu hormon juvenil. Hormon ini berfungsi menghambat proses
metamorfosis. Sekresi hormon juvenil yang cukup akan membuat ekdison
merangsang pertumbuhan larva. Namun, jika sekresi hormon ini berkurang maka
ekdison akan merangsang perkembangan pupa.
Biology Education
University Muhammadiyah Palembang
Entomologi
Copyright By Sulton Nawawi, 2016
Endokrin Serangga
Hampir semua hormon dihasilkan sel neurosekresi dari ganglion
otak dan ganglia lainnya yang dapat ditemukan pada
protoserebrum, tritoserebrum, ganglion suboesofagus dan ganglia
ventral. Insecta diketahui juga menghasilkan sejumlah hormon
yaitu :
1. Hormon Otak
Hormon otak disekresikan oleh bagian otak yang pelepasannya
dipengaruhi oleh faktor makanan, cahaya, atau suhu. Adanya
hormon otak menyebabkan sekresi hormone ekdison. Selain itu,
hormone otak juga memicu mensekresikan hormone juvenil.
Biology Education
University Muhammadiyah Palembang
Entomologi
Copyright By Sulton Nawawi, 2016
Endokrin Serangga
2. Juvenil hormone (JH)
Hormon ini dijumpai hampir pada semua Insecta. JH dipergunakan untuk
mempertahankan stadium muda, sehingga apabila dalam suatu instar pradewasa
dijumpai titer JH yang sangat rendah, artinya stadium larvanya menjelang selesai.
JH merupakan suatu senyawa steroid dengan gugus epoksida disalah satu ujungnya.
Dikenal beberapa bentuk/macam JH, misalnya JH diol, hidro JH, metil JH, iso JH dll. Ini
disebabkan karena beberapa ujung merupakan gugus yang reaktif, sehingga dalam
lingkungan berbeda akan mengikat senyawa lain yang berbeda pula.
Sementara itu, meski pada akhir instar pradewasa JH bisa nol sama sekali, tetapi pada
stadium dewasa, JH juga kembali disintesis, dan digunakan untuk memberi tanda pada
badan lemak bahwa saatnya telah tiba untuk menyusunvitellogenin, suatu senyawa
kimia yang merupakan penanda dimulainya proses pemasakan telur, misalnya seperti
yang dijumpai pada nyamuk.
Biology Education
University Muhammadiyah Palembang
Entomologi
Copyright By Sulton Nawawi, 2016
Endokrin Serangga
3.
Ecdysone
Carroll Williams, tahun 1940an, menggunakan larva ngengat Saturniidae (Hyalophora
cecropia dan Antherya pernyii). Penelitiannya menghasilkan hormon yang akhirnya
teridentifikasi secara lengkap (ecdyson, suatu hormon molting).
Ecdyson adalah suatu sterol yang biosintesisnya berasal dari kholesterol, maka
dibutuhkan makanan yang cukup mengandung kholesterol supaya serangga dapat
memiliki cukup ecdyson.
Sementara itu pada tumbuhan sendiri dijumpai bentukan lanjut sterol yang sangat
mirip ecdyson dan disebut sebagai "phytoecdyson".Bahan ini bekerjanya tidak spesifik,
karena ternyata dapat digunakan oleh banyak jenis artropoda. Ecdysone dipergunakan
untuk merangsang perubahan atau pergantian kulit serangga. Hormon ini bekerja
antagonis dengan JH.
Biology Education
University Muhammadiyah Palembang
Entomologi
Copyright By Sulton Nawawi, 2016
PROTHORACIC GLAND. Kelenjar ini
memproduksi hormon ecdyson
(ecdysis = proses peluruhan exoskleton)
yang mengaktifkan sel epidermal untuk
memproduksi eksokleton baru dai cairan
molting (molting = ecdysis).
Hormon juvenil diproduksi oleh
corpora allata berfungsi
mempertahankan gen larva dan
menghambat degenerasi kelenjar
prothoracic
Metamorfosis serangga dikontrol
oleh tiga hormon, yaitu:
1. PTTH (Hormon Protorasikotropik)
Diproduksi oleh sel-sel neurosekretorik di dalam otak
dan merangsang kelenjar-kelenjar protoraks untuk
menghasilkan ekdison, yang merangsang apolisis dan
mendorong pertumbuhan.
2. Ecdyson, dihasilkan oleh Prothoracic Gland
3. Hormon Juvenil (HJ)
Dihasilkan oleh sel-sel di dalam korpora allata dan
menghambat metamorfosis, jadi mendorong
perkembangan lebih lanjut larva atau nimfa.
Hubungan antara Ecdyson dan JH dalam mengatur
Metamorfosis
Pengaturan proses metamorfose merupakan mekanisme hormonal yang cukup
rumit dan melibatkan beberapa organ secara serentak. Pada mulanya, apabila
saat ganti kulit tiba, maka korpora kardiaka pada otak mengeluarkan suatu
hormon tropik (hormon yang mengawali keluarnya hormon lain) ke protoraks,
sehingga hormonnya disebut hormon protorakotropik.
Oleh adanya PTTH (Hormon prothoracotropic) ini, maka kelenjar protoraks akan
mengeluarkan hormon Ecdyson, karena aktivasi utusan kedua ("second
messenger") yang menyebabkan dilepaskannya hormon.
Kemudian akan mengaktivasi á-ecdyson, dan selanjutnya á-ecdyson menuju ke
suatu reseptor protein yang berada pada integumen, dan kemudian terikat
("bound") pada reseptor tersebut. Ikatan ini menandai dimulainya sintesis
protein untuk menyusun kutikula baru dan pada prosesnya menyebabkan
kutikula baru dan lama saling terpisah (apolisis).
Biology Education
University Muhammadiyah Palembang
Entomologi
Copyright By Sulton Nawawi, 2016
Lanjutan
Pada waktu yang bersamaan korpora alata yang terdapat di perbatasan antara
protoraks dan otak juga mulai mengeluarkan hormon (JH). Titer JH ini menentukan
jenis kutikula apa yang akan disusun oleh bagian integumen. Apabila titer JH masih
cukup tinggi, yang dibentuk adalah kutikula instar berikutnya.
Ekskresi JH dari satu instar ke instar berikutnya makin rendah, dan pada batas titer
tertentu menyebabkan yang disusun adalah kutikula pupa. Pada pupa, titer JH sudah
sama dengan nol, sehingga jika kemudian terjadi pergantian kulit lagi, maka yang
muncul adalah kulit serangga dewasa. Demikian yang terjadi pada ekdisis sebagai
urutan kedua proses ganti kulit atau molting: kutikula lama mengelupas.
Biology Education
University Muhammadiyah Palembang
Entomologi
Copyright By Sulton Nawawi, 2016
Biology Education
University Muhammadiyah Palembang
Entomologi
Copyright By Sulton Nawawi, 2016
KONTROL HORMONAL DALAM PERTUMBUHAN DAN PERKEMBANGAN
GANTI KULIT
Untuk tumbuh dan berkembang
menjadi besar maka tubuh
serangga mengalami proses ganti
kulit. Pengelupasan kulit luar
terjadi terlebih dahulu kemudian
diganti oleh kulit yang baru.
Proses ini disebut
dengan pergantian kulit
(EKDISIS)
dan kulit lama yang
terlepas disebut
EKSUVIA (exuviae).
Proses pergantian kulit ini terjadi
dengan terbentuknya lapisan
endokutikula baru yang berada di
bawah lapisan eksokutikula yang
sudah mengeras.
Sebelum kulit luar atau
kutikula yang lama
mengelupas, epikutikula
dan prokutikula yang baru
telah dipersiapkan oleh selsel hipodermis (sel-sel
epidermis) yang ada
dibawahnya, kemudian selsel hipodermis
mengeluarkan cairan
hormon untuk melancarkan
proses pergantian kulit.
Proses membesarnya tubuh serangga sampai ukuran tertentu terjadi
sebelum dinding tubuh atau kutikula baru mengalami proses pengerasan
(sklerotisasi).
Serangga ketika pertama kali muncul dari kutikula
lamanya akan berwarna pucat, dan kutikulanya lunak.
Dalam waktu satu atau dua jam, eksokutikula mulai
mengeras dan berwarna gelap.
Kebanyakan seranggga mengalami empat sampai
delapan kali ganti kulit.
HISTOLISIS adalah suatu proses di mana struktur-struktur larva terpecah hancur
menjadi bahan yang dapat digunakan dalam perkembangan
struktur-struktur dewasa.
HISTOGENESIS adalah proses perkembangan struktur-struktur
dewasa dari produk-produk histolisis.
Sumber-sumber utama dari bahan untuk
histogenesis adalah hemolimf, lemak badan,
dan jaringan-jaringan larut seperti urat-urat
daging larva.
HISTOLISIS
Macam Hormon-hormon
1. Bursicon, untuk penggelapan dan pengerasan rangka luar
2. Diapause, untuk berhibernasi (pada ulat sutera)
3. Pheromon/ecto hormon
1) Sex pheromon
2) Trail pheromon (penanda/pembatas wilayah dan penjejak agar
penggunaan sumberdaya dapat dilakukan secara efisien)
3) Alarm pheromon (memperingatkan serangga terhadap bahaya)
4) Aggregating pheromon ( untuk mengumpulkan anggota
koloni/Pengumpul)
5) Social pheromon
Feromon menjembatani komunikasi individu
dalam satu spesies
• Misalnya semut-semut mensekresikannya dari kelenjar
di dalam kepalanya. Hormon ini cepat berdifusi ke
segala arah. Feromon dapat tercium oleh semut-semut
lain yang berada beberapa sentimeter dari sumbernya.
• Misalnya pada jejak semut pekerja yang sedang
kembali ke sarang dengan membawa makanan. Jejak
ini menarik dan menuntun semut lain ke
sumber makanan. Feromon diperbarui secara terusmenerus sepanjang makanan tersebut masih ada.
Akan tetapi, bila persediaan mulai menyusut maka
semua pembuatan jejak berhenti. Jejak feromon semut
menguap dengan cepat sehingga semut lain tidak
dapat mencapai tempat itu.
Biology Education
University Muhammadiyah Palembang
Entomologi
Copyright By Sulton Nawawi, 2016