Rangka aksial: kepala

SISTEM RANGKA IKAN
Ani Rahmawati
Jurusan Perikanan
Fakultas Pertanian
UNTIRTA
Mata Kuliah Iktiologi
Sistem rangka adalah bagian penyusun tubuh ikan yang terdiri dari
tulang sejati dan tulang rawan yang menempel pada tendon dan
ligamen.
Fungsi
1. Menegakkan tubuh
2. Menunjang organ-organ tubuh
3. Melindungi organ-organ tubuh
4. Tempat menempelnya urat daging
5. Tempat pembentukan darah merah
6. Pada beberapa jenis ikan berperan dalam reproduksi
Gambaran umum rangka ikan



Rangka terdiri dari tulang-tulang (bones) dan rawan-rawan (cartilages)
yang menempel pada tendon (jaringan penghubung seperti seratserat putih yang menghubungkan urat daging yang berisi sruktur
yang dapat digerakkan misalnya tulang) dan ligamen (jaringan
berserat dan kuat yang menghubungkan dua atau lebih
tulang/rawan yang dapat digerakkan)
Tulang sejati dilapisi periosteum yang tersusun atas osteocytes dan
matrix tulang. Tergantung kepada spesies, ada ikan yang tulangtulangnya berisi osteocytes (tulang seluler/cellular bone) misalnya ikan
mas dan sidat atau tanpa osteocytes (tulang aseluler/acellular bone)
misalnya rainbouw trout/Oncorhynchus mykiss  sejenis salmon
Tulang-tulang rawan tersusun dari sel-sel rawan (chondrocytes) dan
matrik rawan dan dilapisi oleh membran yang dinamakan
perichondrium.

Pengorganisasian sistem rangka menurut Takashima (1995) dalam
bukunya “An atlas of fish histology, normal and pathological
features”, bahwa rangka terbagi menjadi aksial dan appendikular.
Rangka visceral termasuk ke dalam rangka Aksial (lihat tabel
berikut).
Rangka
Tulang-tulang rawan
Tengkorak
Tulangtulang
Cranial
Axial
Appendicular
Tulangtulang
Visceral
Ethmoid
Alisphenoid
Parasphenoid
Basisphenoid
Epiotic
Ptenotic
Prootic
Opisthotic
Exoccipital
Basioccipital
Supraoccipital
Palatine
Mandibular
Hyomandibular
Hyoid
Basibranchial
Pharyngobranchial
Glossohyal
Basibranchial plate
Quadrate
Simpletic
Angular
Tulang-tulang berserat
Nasal
Frontal
Parietal
Vomer
Pterigoid
Premaxillary
Maxillary
Supramaxillary
Dentary
branchiostegal
Kolom vertebra
(vertebral column)
Neural arch
Hemal arch
Centrum
Neural spine
Hemal spine
Epineural
Epipleural rib
Shoulder girdle
Coracoid
Mescoracoid
Scapula
Clavicle (cleithrum)
Supraclavicle
Temporal
Pectory in ray
Pelvic girdle
Pelvis
Pelvic fin ray
Pterygiphore
Basiost
Radialis (actinost)
Interneural spine
Interhemal spine
Hypural
Parhypural
Epural
Uroneural
Dorsal fin ray
Anal fin ray
Caudal fin ray
Opercle
Preopercle
Subopercle
Interopercle
Preorbital
Infraorbital
Supraorbital
Rangka berdasarkan fungsinya
Rangka Axial
Poros yang memberikan
bentuk dasar ikan
Rangka Visceral
Rangka Apendikular
Bagian tulang
lengkung insang
dan turunan2nya
Tulang penyokong
sirip dan pelekat2nya
- Tengkorak
- Tulang punggung
- Tulang rusuk
- Tulang penyokong
tulang ekor
Eksoskeleton: sisik, skute, jari2 sirip
Rangka berdasarkan letak:
Endoskeleton: tengkorak, vertebrae,
penunjang2 sirip

Rangka kepala (cranium) melindungi otak dan sebagian besar
organ-organ syaraf. Rangka kepala memiliki 2 komponen
neurocranium dan branchiocranium.

Neurocranium tersusun atas chondrocranium -yang berasal dari
rawan pembungkus otak yang mengalami penulangan saat
perkembangan- dan dermatocranium yang terdiri dari tulang-
tulang dermal.

Branchiocranium atau visceral cranium terdiri dari serangkaian
lengkung-lengkung endoskeletal yang dibentuk sebagai
penyokong insang, yakni pada bagian pharynx yang berasosiasi
dengan neurocranium.

Tempat masuk makanan pertama kali

Tempat masuk air saat respirasi

Letak dari organ-organ syaraf

Struktur yang melindungi otak, mata, insang, dll.

Tempat penempelan banyak jenis urat daging utama

A streamlined entry point untuk gerak maju ikan
Proses awal terbentuknya rangka
kepala ikan. Chondrocranium
awalnya merupakan tulang rawan
yang terpisah-pisah kemudian
mengalami penulangan (warna
hitam), seiring dengan
pembentukan ethmoid dan basal
plates (warna abu-abu) (sumber:
Bond, 1979).





Chondrocranium biasanya merupakan kotak yang lengkap, dilengkapi
dengan foramina dan fenestrae tempat lewatnya syaraf-syaraf.
Kapsul olfactory dan otic merupakan bagian dari kotak ini. Bagian depan
olfactory terdapat rostrum yang pada cucut gergaji (Pristiophorus)
mengalami perkembangan yang ekstrim. Pada ikan pari burung (Famili
Myliobathidae) rostrum ini juga cukup panjang.
Rahang-rahang terdiri dari modifikasi lengkung visceral pertama, yang
pada beberapa spesies membesar.
Rahang bawah atau rawan Meckel berartikulasi dengan bagian belakang
palatoquadrate (hyostylic suspension). Pada beberapa spesies
palatoquadrate menempel pada neurocranium dan hyomandibular
(amphystylic suspension)
Umumnya memiliki lima lengkung insang, kecuali pada beberapa spesies
bisa 6 atau lebih
hyostylic suspension
Sumber: Bridge (1904) in Bond (1979)
Rahang atas dinamakan
rawan palatoquadrate
yang menempel (tidak)
menancap pada tengkorak.
Rahang bawah dinamakan
rawan Meckel. Kedua
rawan bertemu pada
sudut rahang yang
disatukan oleh ligamen.
Tengkorak dan rangka visceral pada Squalus. A. (samping); B. (atas) dan
C. (bawah). Bagian ujung anterior tidak diperlihatkan (Helfman et al., 1995).
Lima pasang baris visceral
(visceral bars) yang terdiri
dari 5 elemen, yaitu:
Pharyngobranchial,
Epibranchial,
Ceratobranchial,
Hypobranchial, dan
Basibranchial
Tengkorak dan rangka visceral pada Squalus. A. (samping); B. (atas) dan
C. (bawah). Bagian ujung anterior tidak diperlihatkan (Helfman et al., 1995).
Baris hyoid (hyoid bars)
terdiri dari 3 elemen, yaitu:
hyomandibular,
ceratohyal,
basihyal
Tengkorak dan rangka visceral pada Squalus. A. (samping); B. (atas) dan
C. (bawah). Bagian ujung anterior tidak diperlihatkan (Helfman et al., 1995).

Spesies primitif seperti ikan sturgeon dan paddlefish dan juga bowfin
serta salmonid rawan neurocraniumnya masih tersisa dengan
sedikit penulangan. Pada mayoritas ikan, tulang rawan tersebut
digantikan oleh tulang benar (dinamakan tulang rawan
perichondral dan endochondral). Tulang yang sejak awal
merupakan tulang benar dinamakan membran atau tulang
dermal.
Tulang-tulang ethmoid,
lingkaran putus-putus,
(tulang rawan dan benar)
yakni vomer, ethmoid, nasal
Tulang-tulang orbital,
pada lingkaran merah
merah (parasphenoid,
basisphenoid, pterosphenoid)
Rangka kepala Gymnosarda unicolor tampak samping (Helfman et
al., 1995)
Tulang-tulang otik
(yang berpasangan yaitu
sphenotic, pterotic,
prootic & epiotic, serta
1 yang median/tidak
berpasangan yaitu
post temporal
Rangka neurocranium Gymnosarda unicolor tampak samping
(Helfman et al., 1995)
Tulang-tulang Basicranial,
terdiri dari exoccipital,
basioccipital, dan
supraoccipital
X
Tempat menempel
tulang-tulang
epineural
Tampak belakang rangka kepala Gymnosarda unicolor (Helfman et al., 1995)

Pada teleost mengalami penulangan biconcave (amphicelous) pada
centrum yang berisikan notochord

Terdapat basapophyses yang tidak berfusi dengan centra

Banyak terdapat modifikasi vertebral column pada bagian ekor
Gambar tulang belakang Teleost (sumber Bond, 1979)

Sirip-sirip median pada Elasmobranchii ditunjang oleh rawanrawan basal yang biasanya berbuku-buku menjadi elemen
proximal, middle dan distal. Pada beberapa jenis hiu proximal
menjadi satu dan pada beberapa spesies yang memicak (flattened
species) rawan basal bersatu dengan duri-duri neural.

Sirip-sirip median pada Teleostei didukung oleh dua tulang yang
terosifikasi dan satu rawan pterygiophore.

Rangka apendikular yang utamanya merupakan tempat
penempelan sirip-sirip lebih sederhana daripada rangka kepala.

Pada Chondrichthyes, sirip-sirip pektoral ditunjang oleh
serangkaian rawan choracoid dan scapular; penyokong sirip perut
terdiri dari barisan penghubung sederhana dinamakan rawan
ishiopubic

Pada Osteichthyes, sirip pektoral dan penyokong sirip perut lebih
kompleks. Sirip-sirip pektoral berartikulasi dengan lima tulangtulang radial dan pelvic girdle biasanya terdiri dari dua tulang
yang bersatu yang mungkin bersatu dengan pectoral girdle pada
ikan-ikan yang perkembangan evolusinya lebih maju.
A
B
Tulang-tulang penyokong sirip punggung: A. Hiu, B. Ikan Teleostei
(Bond, 1979)
Perbandingan rangka sirip
ganda pada Elasmobranchii
dan Teleostei
Sumber: Bond, 1979



Sirip ekor ikan merupakan vertebrae yang kompleks, asesoris
tulang belakang, dan jari-jari sirip telah termodifikasi sebagai alat
untuk mendorong ikan bergrak maju selama perjalanan
evolusinya.
Pada Teleostei primitif tulang-tulang hypural (perluasan dari duri
haemal) merupakan pendukung utama sirip ekor. Epural
(perluasan dari duri neural) dan duri haemal terahir menyokong
procurrent pada jari-jari sirip ekor.
Pada Teleostei yang lebih modern jumlah hypural berkurang
tinggal 5. Pada tuna, makerel, ikan sebelah hypural bersatu
membentuk hypural plate. Pada Scombridae, hypural ke-3 dan ke4 bergabung ke bagian atasnya dan hypural ke-1 dan ke-2 ke
bagian bawahnya.

Pergerakan pada ikan merupakan hasil kerja antara sistem urat
daging dan sistem rangka (bentuk tubuh, fleksibilitas, kekuatan
gaya dorong). Contoh: peranan hypural dan epural pada sirip
ekor dan otot-otot caudalis interfilaments yang bekerja secara
sinergis untuk mendorong ikan bergerak maju ke depan

Bagaimana ikan menciptakan “body wave” untuk bergerak?
Memerlukan pemahaman terhadap struktur, komposisi dan
fungsi rangka
Perbandingan rangka
sirip ekor pada Teleost primitif
dengan Teleost moden
Sumber: Helfman et al., 1995
sirip tambahan