Kuliah A. SISTEM PENCERNAAN MAKANAN dan

1. SISTEM PENCERNAAN
Bentuk morfologi saluran pencernaan tergantung pada :
1. Jenis serangga, 2. Cara makan, dan 3. Cara hidup
TIPE ALAT MULUT
SERANGGA
Berdasarkan cara makan :
a. Menggigit mengunyah
b. Mengunyah dan menghisap
c. Menjilat menghisap
d. Mulut Menghisap
e. Menusuk Menghisap
Nutrisi Serangga
•Nutrisi untuk hidup serangga dipenuhi pada tahap
pradewasa, saat imago kerapkali tidak makan, misal pada
kupu-kupu.
•Sebagai nutrisinya serangga umumnya memerlukan asam
amino, karbohidrat, lipida, vitamin, mineral, puru dan piridin
(bahan inti sel) dan air.
•Air didapatkan dari air yang terkandung dalam makanannya
(tumbuhan khususnya mengandung banyak air).
Serangga pemakan bahan kering, misalnya jenis-jenis
serangga gudang, sebagian air didapat dari air hasil
metabolisme
Saluran makanan ada 3 bagian
1. Saluran depan (stomodeum = foregut)
Berasal dari pelipatan stomodeum, dilapisi dengan lapisan kutikula tipis,
berfungsi mengambil dan mengolah makanan, tidak menghasilkan enzim
tetapi mempunyai kelenjar ludah yang bermuara di mulut.
2. Saluran tengah (mesenteron = midgut)
Berasal dari endoderm dan tidak mempunyai lapisan kutikula,
berfungsi untuk menyerap makanan.
3. Saluran belakang (proctodeum = hindgut)
Terjadi dari pelipatan proctodeum dan mempunyai lapisan kutikula pada
permukaan dalamnya, berfungsi untuk membuang makanan.
Oesophagus
Crop
(tembolok)
Pylorus
a. Saluran depan
Pada lebah
Oesofagusnya sangat panjang
dan temboloknya juga tumbuh
baik.
Pada
serangga
penghisap farinxnya berubah
menjadi
alat
hisap
proventriculus
tidak
ada,
contohnya pada lalat, kupukupu
mempunyai
kerongkongan yang sempit
dengan tembolok yang tumbuh
b. Saluran tengah
c. Saluran belakang
Pada nyamuk tembolok di pakai untuk
menyimpan gula, sedangkan darah di
simpan di perut tengah yang tidak
mempunyai lapisan kutikula
Stomodeum
Pada dasarnya stomodeum terbagi menjadi bagian-bagian

sebagai berikut, dari depan: faring (pharynx), oesofagus
(oesophagus) dan tembolok (crop) yang merupakan tempat
penyimpanan makanan.

Pada serangga yang memakan makanan padat kerapkali
ada organ penghalus (grinding organ) disebut proventrikulus
(proventriculus atau gizzard).

Proventrikulus itu khususnya berkembang baik pada
serangga Ordo Orthoptera, misalnya belalang, lipas,
cengkerik, dan rayap.
Mesenteron
•Secara umum mesenteron terdiri dari dua bagian, yaitu dari
depan kantung gastrik (gastric caeca) dan ventrikulus
(ventriculus).
•Mikrovili adalah tonjolan-tonjolan halus berbentuk jari-jari.
Mikrovili itu memperluas permukaan sel-sel epitel yang
berhubungan dengan makanan, untuk memfasilitasi
penyerapan nutrisi.
•Di ventrikulus, pada sebagian besar jenis serangga, terdapat
membran peritrofik yang memisahkan epitel dan makanan.
Membran peritrofik melindungi sel-sel epitel terhadap
kerusakan yang dapat ditimbulkan oleh abrasi atau gesekan
bahan makanan.
Proktodeum
•Bagian awal (terdepan) proktodeum ditandai oleh
tempat kedudukan tabung-tabung Malpighi, kerapkali
pada pilorus yang merupakan katup otot.
•Bagian selanjutnya secara berurutan adalah ileum,
kolon (colon) dan rektum (rectum).
•Di ujung rektum terdapat anus (lubang pelepasan).
Fungsi utama proktodeum adalah absorpsi air, garamgaram dan bahan-bahan lain yang berguna.
Gastric Caeca
Berfungsi untuk memperlebar perut dan tempat simbion/parasit (pada saluran
tengah).
Saluran Akhir
Pembagian dan panjang saluran akhir tergantung dari makanan serangga yang
bersangkutan. Batas saluran ini mulai dari muara saluran malphigi sampai akhir, bisa
juga dimulai dari katup bylorus. Pada larva Lamellocornis Sp. Bagian depan perut
akhir merupaka tempat peragian sisa makanan. Ruangan ini juga berfungsi sebagai
tempat yang berisi bakteri yang masih dapat menghancurkan kayu sehingga perut
akhir ini masih bisa dipakai sebagai tempat penyerapan makanan (pada saluran
tengah)
Rektum
Merupakan organ untuk menyimpan air dengan jalan menghisap dari isi usus
kemudian dikembalikan lagi ke dalam tubuh. Serangga juga mempunyai berbagai
enzim pencernan seperti ; Lipase, protease, karbohidarse. Dalam pencernaan
makanannya juga dibantu oleh mikroorganisme simbiotik dan terjadi simbiose
indualisme. Kebutuhan zat makanan yang dibutuhkannya diperkirakan sama dengan
hewan-hewan lain, ia juga membutuhkan 10 asam amino esensial untuk membentuk
energi. Sterol vitamin C, vitamin B kompleks dalam jumlah sedikit dapat diperolehnya
dengan memakan tumbuhan.
Pencernaan makanan
•Pencernaan sebagian besar terjadi di mesenteron, yang sel-sel epitelnya
memproduksi dan mensekresi enzim-enzim pencernaan dan juga menyerap
hasil pencernaan itu.
•Makanan serangga terutama terdiri dari polimer karbohidrat dan protein.
•Beberapa enzim yang umum ditemukan adalah protease, lipase dan
karbohidrase, tetapi kadang-kadang ada yang tidak umum, misalnya
selulase yang terdapat pada serangga penggerek kayu.
•Rayap bersimbiosis dengan protozoa (flagellata) untuk mencerna selulosa
yang dimakannya.
•Ada juga jenis-jenis serangga yang mampu mencerna bahan-bahan yang
relatif stabil seperti keratin yang merupakan bahan pembentuk rambut dan
bulu, misalnya jenis-jenis kumbang Dermestidae.
•Ulat Galleria mellonella (waxmoth) memakan dan mencerna lilin lebah. Ulat
ini dapat menjadi hama pada peternakan lebah madu.
Mikroba di dalam saluran makanan mungkin juga memberikan tambahan
nutrisi yang diperlukan, misalnya vitamin dan sterol.
•Fungsi sistem ekskretori adalah pemeliharaan keseimbangan lingkungan
dalam (internal).
•Karena hemolimf menggenangi jaringan dan organ serangga, maka cairan
itu menentukan sebagian besar keadaan lingkungan dalam (internal).
•Sistem ekskretori bertanggung jawab terhadap pemeliharaan uniformitas
hemolimf.
•Untuk melaksanakan fungsi ini sistem itu membuang limbah metabolisme
dan bahan-bahan yang berlebihan, terutama yang mengandung nitrogen,
serta mengatur kendungan garam dan air.
•Organ ekskretori yang utama adalah Tabung Malpighi; jaringan-jaringan
lain diperkirakan mempunyai peran bantuan (subsidiary role).
SISTEM EKSKRESI ► ► TABUNG MALPHIGI
► TABUNG MALPHIGI ekivalen dengan ginjal vertebrata yang
berfungsi sebagai organ ekskresi yang letaknya dekat dengan
perbatasan usus bagian tengah dan belakang serta mempunyai
lumen yang dapat mencurahkan isinya pada makanan.
► Hasil metabolit yang tidak terpakai oleh tubuh dibawa dari jaringan
tubuh ke tabung malphigi. Zat yang kemudian diserap oleh lapisan sel
pada tabung malphigi. Di dalam proses penyerapan, beberapa zat
penting dan air turut stabil. Senyawa yang berguna dan juga air
kemudian diserap kembali oleh bagian lain tabung ini.
► Tinja serangga merupakan bahan kering tanpa air.
Tabung malphigi juga dipakai untuk mengeluarkan air yang berlebihan
dari dalam tubuh, misalnya pada serangga air.
Metabolit yang dikeluarkan adalan amonia, urea, asam amino, asam
urea dan beberapa ion diantaranya ion kalsium.
Jumlah tabung malphigi tidak tentu, dan dapat mengambang
bebas di dalam hemolimfa.
ion K+, Na+ dan Cl
Tabung Malpighi
•♣ Letak organ ini di dalam tubuh
serangga telah disebut di depan, yaitu
pada saluran makanan di awal
proktodeum.
•♣ Penemunya bernama Marcello
Malpighi, seorang ilmuwan Itali yang
hidup di abad ke-7.
•♣ Jumlah tabung organ ini beragam
tergantung jenis serangganya, antara
dua sampai lebih dari 250 dan
umumnya berbelit (convoluted); jumlah
tabung itu selalu kelipatan dua (berarti
berpasangan).
•♣ Jenis-jenis Collembola dan
kutudaun (Aphididae, Homoptera)
tidak mempunyai tabung Malpighi.
•♣ Tabung-tabung itu bebas berada di
rongga tubuh digenangi oleh
hemolimf.
Keseimbangan garam dan air
•Keadaan lingkungan yang berbeda memberikan masalah berbeda
yang berkaitan dengan garam dan air dalam tubuh serangga.
•Tergantung dari lingkungannya (basah, air, kering) dan makanannya
(banyak mengandung air, kering) pengaturan air tubuh dan garamgaram dapat berbeda.
•Pada serangga darat (terjadi kehilangan air tubuh melalui penguapan
dari permukaan tubuh dan pembuangan feses, justru serangga harus
membuang kelebihan air yang terserap melalui kulitnya dan dari
makanannya, sekaligus harus menjaga supaya garam-garam tidak
ikut terbuang.
•Pada sebagian besar serangga pengaturan keseimbangan
lingkungan internal, setidak-tidaknya sebagian, dilaksanakan oleh
tabung Malpighi dan rektum.
Ada beberapa sistem perputaran (cycling system) bahan
yang menyangkut tabung Malpighi dan rektum.
(1) Tipe sederhana: tabung hanya berdinding selapis sel yang berisi cairan. Cairan
ini mengalir ke proktodeum bercampur dengan isi saluran pencernaan. Setelah
campuran itu sampai di rektum, air dan garam-garam yang masih diperlukan
diserap kembali dan masuk ke hemolimf. Tipe ini terdapat pada jenis-jenis
Orthoptera.
(2)
Tipe yang lebih kompleks: pada tipe ini gerakan bahan masuk ke dalam
tabung Malpighi terjadi di bagian distal tabung; penyerapan kembali air dan
garam yang masih diperlukan terjadi di daerah proksimal tabung dan di
rektum. Tipe ini terdapat pada jenis-jenis Hemiptera.
(3) Tipe ketiga: khas terdapat pada kumbang, yaitu bagian distal tabung-tabung
Malpighi terbenam dalam jaringan yang mengelilingi rektum. Penyerapan
bahan terjadi di bagian tabung yang bebas sedang penyerapan kembali bahan
yang masih diperlukan terjadi di bagian tabung yang terbenam dalam jaringan
rektum. Pengaturan model ini disebut sebagai pengaturan kripto nefridial
(crypto nephridial). Pengaturan model ini juga terdapat di ordo Lepidoptera,
dengan perbedaan bahwa penyerapan kembali bahan selain di rektum juga
terjadi di bagian proksimal tabung-tabung.
Ekskresi nitrogen
•Banyak serangga predator, pengisap darah dan bahkan pemakan tumbuhan
mendapatkan nitrogen berlebihan dari yang diperlukan, berasal dari protein,
asam amino dan asam nukleat.
•Asam urat adalah limbah nitrogen utama dan merupakan 80% atau lebih
limbah nitrogen serangga darat khususnya.
•Untuk pembuangannya tidak memerlukan banyak air, sehingga cocok
untuk serangga darat.
•Amoniak (NH4) adalah limbah nitrogen utama serangga air dan
lalat hijau (Calliphoridae).
•Bentuk limbah nitrogen lain pada serangga adalah alantoin, asam alantoik dan urea.
•Tabung Malpighi adalah organ utama yang berperan dalam pembuangan (ekresi)
limbah nitrogen, namun jaringan lain sedikit-banyak berperan juga, tergantung
dari jenis serangganya.
•Serangga juga membuang limbah nitrogen dalam bentuk urin.
•Sifat, komposisi, dan bentuknyanya sangat beragam. Ada yang berbentuk powder
yang terdapat pada serangga darat yang hidup di lingkungan kering, dan yang
berbentuk cairan bening pada serangga air
Alat Ekskresi pada Belalang
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, berbentuk kristal yang tidak larut.
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
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.
► Sistem peredaran serangga berupa hemolimf
dan organ-organ yang memfasilitasi sirkulasi.
► Pada serangga sebagian besar lintasan hemolimf
mengalir melalui rongga tubuh, menggenangi organorgan dan jaringan.
► Sistem ini disebut sistem terbuka◄
Serangga memiliki alat sirkulasi darah terbuka yang terdiri atas
jantung yang beruas-ruas dan aorta. Serangga tidak memiliki
pembuluh kapiler dan vena.
Jantung memompa hemolimfa menuju aorta dorsal hingga
jantung dalam keadaan kosong. Selanjutnya hemolimfa menuju
hemocoel. Saat jantung berkontraksi, ostium menutup dan pada
saat saat jantung mengalami relaksasi, hemolimfa dialirkan
kembali menuju jantung.
Darah serangga tidak berwarna karena tidak mengandung
hemoglobin, tetapi mengandung hemosianin. Darah serangga
hanya digunakan untuk mengangkut sari makanan dari usus ke
seluruh tubuh. Darah serangga tidak digunakan untuk
pengangkutan gas O2 maupun CO2 Pengangkutan gas O2 dan
CO2 dilakukan oleh sistem trakea.
•Peredaran pada serangga diatur oleh sistem pompa otot-otot melalui
rongga-rongga dalam tubuh yang dipisahkan oleh septa.
•Pada sebagian besar serangga, hemosel terbagi menjadi beberapa rongga
(sinus) oleh septa atau diafragma.
•Aorta adalah tabung ramping yang mengantarkan cairan ke kepala,
bermuara di belakang atau di bawah otak.
•Organ denyut juga ditemui di toraks, yang memelihara peredaran di
pembuluh sayap.
•Secara umum dapat disimpulkan sebagai berikut :
Hemolimf dari abdomen dipompa oleh jantung ke aorta kemudian
ke kepala kemudian ke jaringan-jaringan lalu ke abdomen,
dan siklus dimulai lagi.
Aorta
Hemocoel
Hemolimf
•adalah cairan bening, tidak berwarna
atau kunig-pucat atau hijau pucat dan
biru karena mengandung pigmen.
•Pada beberapa serangga akuatik
pradewasa dan larva lalat parasit
dalam (endoparasitik), berwarna
merah karena adanya hemoglobin.
•Pada nimfa dan imago hemolimf itu
biasanya kurang dari 20% berat
badannya.
•pH hemolimf umumnya 6-7 tapi ada
yang sampai pH 7-7.5.
•Hemolimf serangga dicirikan oleh
konsentrasi yang tinggi dari fosfat
organik dan asam-asam amino.
•Kandungan dan komposisi kimiawi
itu bervariasi tergantung dari jenis,
umur, keadaan fisiologi, kelamin
(seks), makanan dan sebagainya.
Sel-sel hemolimf atau hemosit
(haemocytes) ada beberapa tipe
(terutama plasmatosit, cystocyt dan
sel granular), semuanya
mempunyai empat fungsi inti, yaitu :
1. fagositosis, “memakan”
partikel-partikel dan bahan,
misalnya metabolit
2. pengkapsulan
(encapsulation),
“membungkus” parasit dan
bahan asing yang berukuran
relatif besar
3. koagulasi hemolimf
4. penyimpanan dan distribusi
nutrisi.
Hemolimf mempunyai berbagai fungsi:
a. Sebagai pelumas (lubricant): melancarkan gerakan antar organ
b. Sebagai medium hidraulik: pada proses ganti kulit; pada proses imago
lalat keluar dari puparium dengan dorongan ptilinum; penjuluran embelan,
misalnya pada proses perentangan sayap waktu imago keluar dari pupa.
c. Transportasi nutrisi dan bahan limbah: nutrisi diserap oleh darah dari
sistem pencernaan dan diantarkan ke jaringan- jaringan yang
memerlukan. Limbah metabolisme diangkut dari jaringan-jaringan oleh
darah ke organ-organ ekskretori. Selain itu hormon-hormon dibawa oleh
darah ke tempat-tempat hormon itu bekerja.
d. Organ perlindungan:
(1) dalam fagositosis,
(2) pengkapsulan (encapsulasi),
(3) detoksifikasi bahan beracun, misalnya insektisida,
(4) hemostasis, yaitu penghentian perdarahan melalui koagulasi dan
presipitasi plasma,
(5) penyembuhan luka,
(6) perlindungan non-seluler.
e. Transfer panas: mentransfer panas dari satu bagian tubuh ke bagian lain.
TIPE HEMOSIT
menurut D. Gilmour (1979) :
1. Prohemosit : Berukuran kecil
dengan inti hampir memenuhi
seluruh sel.
2. Plamatosit : Merupakan sel
amuboid yang berperan dalam
transportasi metabolid.
3. Adipohemosit : Berasal dari
plematosit yang mengandung
lemak, sebagai transportasi lemak
4. Spjerule (sel lemak) : Berukuran
sedang, berperanan dalam
transportasi material untuk produksi
sutera bagi Lepidoptera.
5. Oeositoid : Sitoplasmanya banyak,
biasanya berubah menjadi hyalin
(semacam zat putih telur yang
transparan).
Prohaemocyte
Plasmatocyte
Adipohaemocyte
Spherulecell
Oenocytoid
Dua tipe sel lain yang terdapat di dalam hemosel, yaitu
:
1. Nefrosit (nephrocytes)
yang berfungsi sebagai kelenjar tanpa saluran yang
menjaring hemolimf dari bahan-bahan tertentu dan
dimetabolisme untuk dimanfaatkan atau dibuang di
tempat lain.
2. Oenosit (oenocytes)
fungsinya tidak jelas, tetapi kelihatannya berperan
dalam sintesis parafin kutikula.
RESPIRASI PADA SERANGGA
•Ada 3 trachea cabang,
yaitu :
1. cabang dorsal yang
melayani pembuluh
dorsal dan otot-otot
dorsal.
2. cabang viseral
(visceral) yang
melayani saluran
makanan dan organ
reproduksi
3. cabang ventral yang
melayani otot-otot
ventral dan tali saraf.
Sistem trakea
(trackheal system)
Serangga mempunyai
sistem tabung dalam atau
sistem trakea, yang
mengantarkan udara dari
luar tubuh ke sel-sel tubuh
dan sistem itu
melaksanakan
respirasi /pernafasan.
TRAKEA
•♥Letaknya mengelompok pada tiap ruas, dan mendapatkan udara dari luar melalui
sepasang bukaan pada sisi lateral tiap ruas yang disebut spirakel (spiracles).
•Spirakel berhubungan langsung dengan sepasang batang trakea utama (main
tracheal trunk), yang menjulur sepanjang tubuh dan pada tiap ruas dari batang trakea itu
muncul beberapa trakea cabang, berpasangan dari batang kiri dan kanan.
•♥ Ada tiga trakea cabang yang muncul, yaitu :
1. cabang dorsal yang melayani pembuluh dorsal dan otot-otot dorsal.
2. cabang viseral (visceral) yang melayani saluran makanan dan
organ reproduksi
3. cabang ventral yang melayani otot-otot ventral dan tali saraf.
•♥ Tabung-tabung halus pada ujung-ujung trakea berukuran kapiler disebut trakeol yang
berada di sekitar sel-sel jaringan tubuh, dan merupakan bagian trakea yang fungsional dari
sistem trakea.
•♥ Pada serangga penerbang cepat sistem trakeanya mempunyai kantung-kantung udara
(air sacs) hasil pelebaran dari batang trakea yang berfungsi sebagai kantung penyimpan
udara/oksigen.
Dorsal
dlaphragm
Heart
Alimentary
canal
Dorsal
segmental
trachea
Tracheal
trunk
Spiracle
Connective
Tracheal
trunk
Spiracle
Spiracles
Visceral
segmental
trachea
Ventral
segmental
trachea
Ventral nerve
cord
Tracheal
gills
Terdapat sistem luar biasa yang
diciptakan di dalam tubuh lalat dan
serangga lain agar mereka mampu
memenuhi kebutuhan akan pasokan
oksigen yang tinggi: Udara, seperti di
dalam peredaran darah, dikirim
langsung ke setiap jaringan melalui
pembuluh-pembuluh khusus.
Disamping adalah contoh sistem
semacam ini dalam jangkrik:
A) Batang tenggorok dari jangkrik yang
diambil gambarnya dengan mikroskop
elektron. Di sekeliling dinding batang
tersebut terdapat spiral penguat seperti
yang terdapat pada pipa alat penyedot
debu.
B) Setiap batang tenggorok mengirim
oksigen kepada sel-sel tubuh serangga
dan membuang CO2.
Pernafasan
►Respirasi terdiri dari pengambilan, transportasi dan penggunaan oksigen oleh
jaringan-jaringan dan pelepasan dan pembuangan limbah, terutama dioksida dan
lingkungannya disebut respirasi luar (eksternal), sedang pertukaran gas di dalam
sel disebut respirasi dalam (internal) atau metabolisme respirasi.
►Respirasi luar pada hampir semua serangga dilaksanakan oleh sistem
trakea. Melalui sistem ini udara/oksigen dari luar diantarkan ke jaringan dan sel-sel
yang memerlukan.
►Pada serangga ukuran besar yang aktif, untuk melancarkan proses pernapasan itu
dibantu sedikit-banyak oleh ventilasi mekanis dari trakea abdomen dan kantungkantung udara yang dihasilkan oleh gerakan-gerakan ritmik tubuh.
Proses ini disebut ventilasi aktif.
►Analisis menunjukkan bahwa seperempat dari jumlah CO2 yang terjadi karena
respirasi lepas keluar melalui permukaan tubuh, karena gas CO2 dapat berdifusi
melalui jaringan binatang 35x lebih cepat daripada oksigen.
►Pada serangga air, respirasi dilakukan pada insang, dimana oksigen dalam air
berdifusi melalui kulit insang yang tipis dan masuk ke sistem trakea sedangkan CO2
Pembuluh trakea bermuara pada eksoskeleton yang disebut spirakel, yang berbentuk
pembuluh silindris berlapis zat kitin, dan terletak berpasangan pada setiap segmen tubuh.
Oksigen masuk lewat spirakel menuju
pembuluh-pembuluh trakea dan selanjutnya
ke 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.
SISTEM PERNAFASAN SERANGGA
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.
Oksigen dari luar masuk lewat spirakel.
Kemudian udara dari spirakel menuju pembuluhpembuluh trakea dan selanjutnya pembuluh trakea
bercabang 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.
Sistem pernafasan pada serangga
Terdiri dari dua sistem, yaitu
1. Sistem Terbuka
2. Sistem Tertutup
Menggunakan alat/organ yang disebut spirakulum (spiracle),
tabung-tabung trakhea dan trakheola.
Tekanan total dari udara sebenarnya merupakan jumlah
tekanan gas N2, O2, CO2 dan gas-gas lain.
O2 sendiri masuk ke dalam jaringan dengan satu proses tunggal
yaitu karena adanya tekanan udara dalam jaringan.
Tekanan O2 di luar jaringan harus lebih besar daripada tekanan
udara dalam jaringan, sebaliknya tekanan CO2 dalam jaringan
harus lebih besar dibanding yang ada di udara
Pada umumnya serangga akuatik kecil luas permukaan tubuhnya
lebih besar daripada volumenya, sehingga diffusi O2 dapat berjalan
dengan baik berhubung luas permukaan yang cukup untuk
akomodasi aliran O2 dari luar tubuh.
Sebaliknya pada serangga yang ukurannya lebih besar, harus
dibantu dengan menggunakan kantung udara (air-sacs), yang
mengumpulkan udara dengan mekanisme kontraksi, yang harus
didukung oleh suatu sistem pemanfaatan energi.
Ex: beberapa jenis belalang yang mampu hidup di dalam air.
Sistem respirasi terbuka banyak digunakan oleh serangga darat
dan beberapa jenis serangga air, sedangkan
Sistem respirasi tertutup digunakan oleh serangga air,
yang tidak menggunakan spirakulum, antara lain untuk
mencegah supaya jangan terjadi evapotranspirasi.
Ada kemungkinan CO2 dapat dikeluarkan melalui
jalan sama dengan pengambilan oksigen.
Oleh karena kecepatan difusi CO2 pada jaringan hewan
hampir 35 kali lebih cepat dari O2, maka diperkirakan bahwa
pengeluaran CO2 melalui dinding tubuh lebih besar
daripada pemasukan O2.
Pengeluaran CO2 pada larva serangan dapat melewati
seluruh permukaan tubuh. Pada imago yang berkutikula
tebal, pengeluaran CO2 hanya terjadi dengan melewati
membran inter segmen yang tipis.
Mekanisme pernapasan
pada serangga, misalnya
belalang
Jika otot perut belalang
berkontraksi maka trakea
memipih sehingga udara
kaya CO2 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 hasil respirasi
untuk dikeluarkan dari tubuh.
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 permukaan air untuk
mengambil udara. Serangga air tertentu mempunyai gelembung udara
sehingga dapat menyelam di air dalam waktu lama. Ex : 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.
Selain itu, ada pula serangga yang mempunyai insang trakea yang
berfungsi menyerap udara dari air, atau pengambilan udara melalui cabangcabang halus serupa insang. Selanjutnya dari cabang halus ini
oksigen diedarkan melalui pembuluh trakea.
Pada kepik air (Belastomatidae) digunakan "insang fisis" atau physical gill
digunakan untuk mengumpulkan gelembung, dan jaringan mengambil O2
dari dalam gelembung-gelembung udara yang disimpan. Jika tekanan parsial
O2 menurun,tekanan udara di dalam air menjadi lebih besar, akan ada
gerakan udara dari dalam air ke dalam tubuh serangga, sehingga
terkumpullah gelembung-gelembung udara. Apabila di dalam gelembung
udara yang
disaring tersebut sudah terkandung terlalu banyak N2, maka serangga
akan muncul ke permukaan dan membuka mulut.
Serangga Air
Sebaliknya terdapat juga serangga yang
mampu tinggal lama di dalam air dengan bantuan
suatu organ yang disebut PLASTRON
(filamen udara).
Dengan alat ini maka CO2 yang terbentuk dibuang, dan O2 yang
terlarut diambil langsung (bukan dalam wujud gelembung udara).
Bangunan ini sering juga disebut sebagai insang fisis khusus
(special physical gill). Karenanya serangga mampu bertahan di dalam
air dalam jangka waktu yang lebih lama.
Serangga air juga ada yang memanfaatkan insang trakheal
(tracheal gill), yang merupakan insang biologis, berfungsi karena
gerak biologis.
Pernapasan Serangga Air
Menurut Sastrodihardjo, 1984 dibedakan menjadi 3 macam :
1. Pernapasan Integumen
dilakukan oleh larva yang hidup di air, karena trakeanya telah terisi oleh cairan spirakelnya
tertutup rapat. Oksigen berdifusi melalui seluruh permukaan tubuh yang tidak dibutuhkan
alat khusus.
2. Insang Trakea
terjadi dari pelebaran intergumen (kulit) yang berupa lembaran tipis di dalam lembaran
tersebut terdapat cabang trakea dan trakeol. Insang trachea biasanya terdapat dipankal
bahu, pada beberapa tempat dinding tubuh atau pada rektum. Pergerakan insang
menyebabkan aliran air melewati lembaran-lembaran tersebut. Makin cepat pergerakkan
insang, makin banyak air melewati insang dan dengan demikian makin banyak oksigen yang
dapat diserap.
3. Pengambilan Oksigen
tidak semua serangga air dapat mengambil oksigen langsung dari dalam air. Mereka harus
muncul ke permukaan untuk bernapas. Pada bagian-bagian tertentu pada tubuh terdapat
kumpulan rambut yang dapat memecah tegangan permukaan. Bagian ini mempunyai afinitas
yang lebih besar terhadap udara dari pada air. Kalau serangga muncul ke permukaan air,
bagian ini akan tetap kering. Spirakel berada pada bagian kering ini. Lubang spirakel dapat
pula dilindungi oleh lingkaran-lingkaran rambut, yang mengembang apabila serangga muncul
kepermukaan air, dan menguncup kalau serangga menyelam.
•Sebagian besar serangga membiak secara seksual
dan sebagian yang lain secara aseksual atau
partenogenetik.
•Sistem reproduksi jantan berfungsi memproduksi
dan menyampaikan atau mengantarkan
spermatozoa.
•Sistem reproduksi betina berfungsi memproduksi
dan menyimpan telur, menyimpan spermatozoa,
sebagai tempat pembuahan, dan meletakkan telur
atau melahirkan larva atau nimfa.
Sistem Reproduksi Jantan
•Sistem reproduksi jantan terdapat di
bagian belakang abdomen, terdiri dari
dari sepasang gonad yang disebut
sebagai testes (ganda; testis =
tunggal), yang dihubungkan oleh
tabung-tabung yang bermuara dalam
aedeagus atau penis.
•Testis ada sepasang (dua), bilateral,
namun ada yang menyatu (fusi) di
tengah (misal pada Lepidoptera).
•Tiap testis terdiri dari sejumlah
folikel, terbungkus oleh jaringan alat
(connective tissue) dan tiap folikel
terbungkus oleh selapis sel-sel epitel.
•Produksi spermatozoa
(Spermatogenesis) terjadi dalam
folikel, oleh sel-sel lembaga (germ
cells) melalui pembagian sel meiosis.
FOLIKEL
Tempat Produksi Spermatozoa
 Tiap folikel dari ujung sampai pangkalnya dapat dibagi dalam
beberapa zona yang menunjukkan fase-fase spermatogenesis :
 Bagian paling ujung adalah germarium atau zona spermatogenia
terdiri dari sel-sel lembaga atau spermatogenia.
 Zona berikutnya adalah zona pertumbuhan atau zona spermatosit :
pada bagian ini spermatogenia membagi secara mitosis beberapa
kali membentuk spermatosit primer berkelompok-kelompok
terbungkus oleh sel-sel somatik.
 Zona berikutnya adalah zona reduksi dan pematangan : di bagian
ini spermatosit primer (2n) mengalami meiosis (2n ® 1n) menjadi
sel-sel haploid, menghasilkan spermatosit sekunder. Spermatosit
sekunder ini kemudian menjadi spermatik.
 Zona terakhir (pangkal folikel) adalah zona transformasi : di sini
spermatid berkembang menjadi spermatozoa.
Sistem Reproduksi Betina
 terdiri dari sepasang ovari yang dihubungkan oleh tabungtabung ke vagina yang mempunyai bukaan di luar.
 Ovari memproduksi telur dan terdiri dari beberapa sampai
banyak ovariol, yang merupakan unit fungsional.
 Diujung ovari terdapat benang terminal (terminal filament) yang
merupakan kumpulan dari benang-benang ovariol.
 Pada dasar ovariol ada saluran pendek-kecil disebut pedisel
(pedicel). Tiap ovariol dari ovari (satu ovari) bermura di kaliks
(calyx) dan berhubungan dengan saluran telur lateral (lateral
duct).
 Dua saluran telur lateral, masing-masing dari ovari kiri dan
kanan, bertemu menyatu di saluran telur bersama (common
oviduct).
 Saluran telur bersama berhubungan dengan bursa kopulatriks
(bursa copulatrix) atau vagina yang mempunyai bukaan di luar
•Spermateka (spermatheca) atau kantung sperma umumnya tidak
berpasangan, bermuara di vagina atau saluran telur bersama.
•Kelenjar penyerta dapat berpasangan atau hanya satu juga bermuara
di vagina atau di saluran telur bersama. Umumnya memproduksi
bahan likat untuk menempelkan telur pada substrat atau bahan
pembungkus telur-telur menjadi paket telur, misalnya ooteka belalang
sembah (Mantidae), belalang lapangan (Acrididae) dan lipas
(Blattidae).
•Oogenis merupakan pembentukan telur terjadi di dalam ovariol.
•Proses oogenesis ini dapat terselesaikan sebelum atau sesudah
serangga menjadi imago.
•Germarium terdapat di ujung ovariol dan vitelarium di pangkalnya.
Germarium mengandung sel-sel lembaga disebut oogonia yang
membagi diri secara mitosis dan menjadi oosit nantinya.
•Tiap oosit yang sedang berkembang diselubungi oleh sel epitel
folikel; oosit dan lapisan sel epitel itu adalah folikel.
•Jika sel telur telah matang maka telur itu bergerak ke luar dari
ovariol; proses ini disebut ovulasi. Sel-sel epitel tertinggal di dalam
ovariol dan akhirnya hancur.
Telur dan Pembuahan Telur
•Telur yang matang diletakkan, dan bentuknya beragam mulai dari yang pipih, bulat telur (oval),
seperti tong sampai bulat.
•Sebagian besar telur bagian terbesar telur terisi oleh kuning telur (yolk) atau deutoplasma
(deutoplasm), sitoplasma dan inti hanya menempati bagian kecil dari telur.
•Kuning telur mengandung karbohidrat, protein dan lipida. Protein adalah bagian yang
terbanyak. Sitoplasma terdapat di sekitar inti (sitoplasma inti) dan sekitar tepi kuning telur (periplasma
atau sitoplasma korteks = cortical cytoplasm).
•Telur dapat terbungkus oleh dua membran: membran vitelin yang merupakan membran sel telur dan
korion (chorion) atau kulit telur.
•Korion berfungsi seperti kutikula pada serangga betinanya, melindungi terhadap gangguan fisik,
terhadap penguapan air, dan juga untuk ventilasi (pernapasan) telur.
•Telur-telur jenis serangga tertentu yang diletakkan di tempat lembab dapat menyerap air dari
lingkungannya.
•Spermatozoa dapat masuk ke dalam telur melalui satu atau lebih saluran khusus disebut mikropil,
yang merupakan perforasi, pada korion yang terdapat di bagian tertentu dari telur.
•Pembuahan telur terjadi setelah ovulasi, dimulai dengan transfer sperma dari serangga jantan ke
serangga betina di dalam sistem reproduksinya pada waktu kopulasi.
•Sperma yang ditransfer itu bebas atau dalam spermatofor.
•Spermatofor biasanya diletakkan dalam bursa kopulatriks atau vagina, jarang di dalam spermateka.
•Spermatozoa, apapun kondisinya waktu ditransfer ke serangga betina akhirnya berkumpul di
spermateka.
•Proses pembuahan adalah sebagai berikut:
(1) pelepasan sejumlah spermatozoa dari spermateka,
(2) masuknya spematozoa ke dalam telur melalui mikropil (micropyle), dan
(3) fusi pronuklei telur dan spermatozoa menjadi zigot.
Penentuan Kelamin dan Pembiakan Partenogenetik
•Hampir semua serangga adalah biseksual: organ reproduksi atau organ seks
jantan dan betina masing-masing terdapat pada individu yang berbeda.
•Berbagai spesies serangga dari kelompok berbeda (misalnya famili
Aphididae (Hemiptera) dan famili-famili dari subordo Apocrita
(Hymenoptera)) dapat berbiak partenogenetik (tanpa ada pembuahan telur).
•Ada juga serangga hermafrodit (hermaphrodite), yaitu organ jantan dan
betina terdapat pada satu individu. Kutu putih Icerya purchasi dan beberapa
jenis kerabatnya adalah jenis-jenis yang sudah dipastikan hermafrodit.
•Penentuan kelamin (seks) pada serangga seksual tergantung dari
keseimbangan antara gen-gen sifat jantan dan gen-gen sifat betina.
•Pada sebagian besar kelompok serangga jantan adalah heterogamet dan
betina homogamet.
Embriogenesis (Perkembangan Embrio)
•Embriogenesis mencakup perkembangan sejak terjadinya zigot dan
keluarnya individu yang sudah berkembang penuh dari telur.
•Proses individu keluar dari telur ini disebut penetasan atau eklosi
(eclosion).
•Morfogenesis adalah perkembangan sejak terjadi zigot sampai menjadi
serangga dewasa.
•Embriogenesis antara kelompok-kelompok serangga beragam, ulasan
umumnya dapat disajikan sebagai berikut.
Perkembangan embrio pada serangga dapat dikelompokkan dalam
tiga tipe utama, yaitu :
•Ovipar
Serangga betina meletakkan telur yang telah matang baik dibuahi maupun tidak.
Perkembangan embrio terjadi diluar tubuh induknya dan embrio memperoleh
makanan dari kuning telur. Kebanyakan serangga memiliki perkembangan ovipar.
•Vivipar
Pada perkembangan vivipar serangga betina tidak meletakkan telur tapi melahirkan
larva atau nimfa muda dalam bentuk individu yang tidak terbungkus kulit telur
(korion) . Perkembangan embrio berlangsung dalam tubuh induknya dan embrio
memperoleh makanan langsung dari tubuh induknya.
•Ovovivipar
Telur mengandung cukup kuning telur untuk memberi makan embrio yang
sedang berkembang dan diletakkan oleh induknya segera setelah menetas.
Istilah ovovivipar juga digunakan untuk serangga-serangga yang meletakkan
telur yang mengandung embrio yang telah berkembang (telur telah siap
menetas).
Selain ketiga tipe utama di atas, serangga juga memiliki beberapa tipe
perkembangan embrio yang lain, yaitu :
• Poliembrioni
Pada poliembrioni setiap telur yang sedang berkembang dapat membelah secara
mitosis dan menjadi beberapa sampai banyak embrio. Tipe perkembangan ini
biasanya terdapat pada Hymenoptera.
Telur pada serangga polimbrioni berbeda dari serangga non-poliembrioni, sebagai
berikut: (1) telurnya sangat kecil, (2) tidak ada kuning telur, (3) karion, jika ada,
sangat tipis dan permeabel.
• Paedogenesis
Serangga pradewasa memiliki alat kelamin yang telah matang dan dapat
menghasilkan keturunan. Beberapa jenis Coleoptera memiliki perkembangan
paedogenesis.
• Partenogenesis
Sel telur berkembang menjadi embrio tanpa mengalami pembuahan.
Partenogenesis dapat terjadi pada serangga ovipar maupun vivipar.
Peletakan telur dan eklosi
Peletakan telur (oviposition) terjadi setelah telur matang dan terjadi
ovulasi. Telur umumnya diletakkan di tempat-tempat yang sesuai
untuk kehidupan keturunan. Telur dapat diletakkan dalam kelompok
atau satu-satu, tergantung spesiesnya.
Eklosi (eclosion) adalah proses penetasan atau keluar dari telur;
kadang-kadang diartikan sebagai munculnya imago dari fase
pradewasa. Eklosi umumnya melibatkan penegukan (swallowing)
cairan amnion dan difusi udara ke dalam telur. Masalah pada eklosi
adalah peretakan korion dan lapisan embrio lain serta melepaskan diri
dari telur.
Perkembangan Serangga (Pascaembrio)
Perkembangan pascaembrio adalah perkembangan sejak eklosi sampai
munculnya serangga dewasa.
Serangga mempunyai kerangka luar yang tidak memungkinkan pertumbuhan
memperbesar tubuh (ukuran tubuh). Masalah ini diatasi dengan proses ganti
kulit (molting) atau ekdisis.
Serangga pradewasa yang baru keluar dari telur berkembang melalui satu
seri pergantian kulit, dan bertambah ukurannya setelah tiap ganti kulit. Tiap
tahap perkembangan disebut instar.
Instar akhir, yang serangga itu sudah matang secara seksual dan bersayap
sempurna (pada jenis-jenis yang memang bersayap), adalah tahap dewasa
atau imago.
Proses perkembangan yang mengubah pradewasa instar pertama menjadi
dewasa disebut metamorfosis (metamorphosis), yang arti sebenarnya adalah
perubahan bentuk.
Perubahan bentuk itu bisa berangsur-angsur (gradual), yaitu bentuk
pradewasa secara umum hampir sama dengan bentuk dewasanya, atau tibatiba (abrupt), yaitu bentuk pradewasanya sangat berbeda dengan
dewasanya dan perubahan ini terjadi pada instar akhir pradewasa.
Proses perkembangan yang
mengubah pradewasa instar pertama
menjadi dewasa disebut
METAMORFOSIS (metamorphosis),
yang arti sebenarnya adalah
perubahan bentuk.
Perubahan bentuk itu bisa berangsurangsur (gradual), yaitu bentuk
pradewasa secara umum hampir
sama dengan bentuk dewasanya,
atau tiba-tiba (abrupt), yaitu bentuk
pradewasanya sangat berbeda
dengan dewasanya dan perubahan ini
terjadi pada instar akhir pradewasa.
Tiga tipe utama perkembangan embrio serangga :
•
•
•
Ovipar
Serangga betina meletakkan telur yang telah matang baik dibuahi maupun
tidak. Perkembangan embrio terjadi diluar tubuh induknya dan embrio
memperoleh makanan dari kuning telur. Kebanyakan serangga memiliki
perkembangan ovipar.
Vivipar
Pada perkembangan vivipar serangga betina tidak meletakkan telur tapi
melahirkan larva atau nimfa muda dalam bentuk individu yang tidak
terbungkus kulit telur (korion) . Perkembangan embrio berlangsung dalam
tubuh induknya dan embrio memperoleh makanan langsung dari tubuh
induknya.
Ovovivipar
Telur mengandung cukup kuning telur untuk memberi makan embrio
yang sedang berkembang dan diletakkan oleh induknya segera setelah
menetas. Istilah ovovivipar juga digunakan untuk serangga-serangga yang
meletakkan telur yang mengandung embrio yang telah berkembang (telur
telah siap menetas).
Matinya serangga jantan
pasca kawin:
1.Periode genetik yang telah diprogram
(diapause)
2.Penyesuaian terhadap musim, serangga
berbeda
3.Adanya hibernasi (periode tidur musim
dingin), dan aestivas (periode tidur
musim panas)
4.Jumlah generasi ke generasi/reproduksi
banyak
1. Panjang satu generasi dan lamanya panjang generasi itu disesuaikan
dengan musim-musim yang berbeda, dan bervariasi pada seranggaserangga yang berbeda.
2. Kebanyakan serangga pada daerah beriklim sedang mempunyai siklus
hidup yang disebut heterodinamik, yaitu dewasanya hanya muncul selama
waktu yang terbatas (selama satu musim khusus).
3. Kebanyakan serangga khusus yang hidup di daerah tropis, mempunyai
siklus hidup homodinamik, yaitu perkembangan terus berlanjut tanpa ada
periode istirahat (tidur) untuk menyempurnakan siklus hidupnya.
4. Banyak serangga memiliki lebih dari satu generasi dalam satu tahun, dan
beberapa serangga biasanya jenis yang agak kecil dapat menyelesaikan
siklus hidup mereka dalam beberapa minggu dan mempunyai banyak
generasi dalam tiap tahunnya.
5. Pada banyak serangga perkembangan terhenti selama satu tahapan khusus
siklus tahunan. Periode ini yang secara genetik telah diprogramkan
disebut dengan istilah diapause.
6. Periode tidur pada musim dingin disebut hibernasi dan periode tidur
selama suhu-suhu yang tinggi disebut aestivas
Ada tiga sistem yang bekerja pada serangga :
1. CNS atau SSP (Central Nervous System,
Susunan Syaraf Pusat),
2. PNS atau SST (Peripheral Nervous System
atau sistem syaraf tepi)
3. Stomagastric System atau sistem stomagastrik
Sistem pertama terdiri atas otak (tepatnya, supraesofageal ganglion,
ganglion diatas esofagus) dan korda saraf ventral (ventral nerve chord).
Sistem kedua adalah sistem syaraf yang dipergunakan untuk menerima
sinyal atau rangsang : khemoreseptor, mekanoreseptor, semua sensila,
syaraf motorik yang dihubungkan ke otot atau kelenjar.
sistem ketiga adalah sistem pada perut atau pencernaan, yang tidak
dikendalikan oleh "keinginan" serangga (involuntary).
Keterangan :
1. Supraesofagial ganglia
2. Conective
3. Subesofagial ganglia
4. Syaraf kaki belalang
5. Syaraf abdomen
Serangga memiliki 3 tipe sel syaraf (NEURON), yang masingmasing neuron dipisahkan oleh suatu celah kecil yang berisikan
cairan yang disebut SYNAPSE.
1. NEURON SENSORIS menerima informasi yang berasal
dari berbagai organ perasa yang ada pada sel syaraf tubuh.
Informasi tersebut selanjutnya diterjemahkan dalam impuls
syaraf lalu diteruskan ke sel syaraf tubuh melalui cabangcabang yang disebut AXON, yang arah percabangannya
diperluas oleh suatu GANGLION (atau kumpulan sel syaraf
tubuh) yang dikoordinasikan oleh impuls-impuls syaraf. Di
dalam ganglion terdapat,
2. NEURON ASOSIASI yang befungsi mengumpulkan pesanpesan ke berbagai tipe sel tubuh lainnya yang ada disana,
3. NEURON MOTOR pesan dari impul syaraf ditranfer lewat
AXON menuju ke otot distal atau jaringan kelenjar dimana
terjadi kontraksi balik terhadap stimulus.
NEURON
ASOSIASI
NEURON
SENSORI
S
NEURON
MOTORIK
Tiga kelompok ganglion yang terdapat di depan mulut
(proporal) dapat dianggap sebagai otak. Jumlah
ganglion menjadi otak ada tiga yaitu :
1. Protoserebrum, mempunyai tempat untuk integrasi
dan juga mempunyai sel syaraf hormon yaitu sel
yang dapat menghasilkan hormon.
2. Deutoserebrum, mempunyai syaraf yang menuju ke
antenne.
3. Tritoserebrum, tidak mempunyai daerah intervensi
khusus.
Pada prinsipnya alat indera serangga terdiri
dari dua bagian utama.
1. Alat pembantu misalnya kutikula. Bagian ini
menerima rangsangan dan kemudian
mengubahnya menjadi bentuk impuls.
2. Mempunyai satu atau lebih syaraf indera
misalnya syaraf indera primer, yaitu syaraf
yang berhubungan langsung dengan otak
tanpa melalui sel syaraf lainnya.
Alat indera serangga dibedakan menjadi
empat macam sesuai dengan kemampuannya
untuk menerima rangsang.
1. Alat indera mekanik
2. Alat indera pendengar
3. Alat indera kimia
4. Alat indera penglihatan
STRUKTUR SISTEM ENDOKRIN berupa neuron penghasil kelenjar
khusus yang disebut sel NEUROSECRETORY yang ada di
Protocerebrum otak. Disini dihasilkan Hormone Neurosecretory yang
sebelum ditransporkan
oleh sel-sel axon menuju CORPORA CARDICUM terlebih dahulu
disimpan dan dibebaskan dalam hemolimpha
HORMONES
merupakan
senyawa kimia
yang dihasilkan
sel-sel
neurosecretory di
Protocerebrum,
yang pada waktu
tertentu akan
dikeluarkan ke
hemolimpa.
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 degenrasi
kelenjar prothoracic
Menurut Sastrodihardjo
(1984) Para ahli entomologi
Jepang telah berhasil
mengektraksi zat dari otak
serangga yang diperkirakan
sebagai hormon otak. Zat itu
ternyata sama dengan
senyawa kolesterol. Tetapi
tidak berarti bahwa hormon
otak adalah kolesterol. Oleh
rangsangan luar sel getah
syaraf mengeluarkan hormon
tersebut yang kemudian
dibawa oleh hemolimfa ke
kelenjar prothorax.
Hormon-hormon lain :
►Bursicon, untuk penggelapan dan
pengerasan rangka luar
►Diapause, untuk berhibernasi
(pada ulat sutera)
►Pheromon/ecto hormon
►Sex pheromon
►Trail pheromon (jejak)
►Alaram pheromon (kelompok)
►Aggregating pheromon
►Social pheromon
Saat hormon juvenil tidak ada atau konsentrasinya
rendah, maka hormon ecdyson mempengaruhi
metamorfosis dari immature (pra dewasa).
Menurut Elzinga (1981 : 116) secara genetik, sintesa
hormon juvenil dalam jumlah sedikit menyebabkan inaktif
gen larva dan kemudian muncul karakteristik dewasa
melalui pengaruh ecdyson. Jadi apabila pada keadaan
immature (pra dewasa) nya sama dengan masa dewasa
(metamorfosis tidak sempurna), maka sang dewasa ini
akan memproduksi cairan molting. Tetapi jika terjadi
perubahan drastis (metamorfosis sempurna), kemudian
kedua molting dikehendaki maka molting pertama
sebagai pupa yang keduanya baru dewasa.
Pergantian Kulit disebabkan oleh sejumlah tertentu
ecdyson
(sering dipakai istilah TITER untuk jumlah hormon yang ada dalam
darah).
Titer Hormon Juvenil (H. J. ) menentukan jenis stadium
yang akan dialami oleh suatu serangga. Kalau titer H.J.
tinggi pada waktu ecdyson dikeluarkan, maka stadium
yang akan ditempuh masih tetap larva atau nimfa. Pupa
akan terjadi kalau titer H . J. rendah, dan jika titer H.J.
sangat rendah terjadilah imago. Setelah serangga berada
pada stadium imago,
titer H.J. akan naik lagi.
Keseimbangan hormon dapat menyebabkan terhentinya
beberapa aktifitas serangga, suatu keadaan yang
disebut DIAPOUSE.
Di dalam keadaan ini, metabolisme sangat rendah,
misalnya Sintesa DNA tidak terjadi dan pengambilan
oksigen sangat rendah.
Hal ini menyebabkan serangga tersebut sanggup
mengalami masa yang tidak baik, seperti musim dingin
atau musim kemarau. Diapause dapat terjadi baik pada
stadium telur maupun pupa.
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 sel-sel hipodermis
(sel-sel epidermis) yang
ada dibawahnya,
kemudian sel-sel
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.
METAMORFOSIS
Dalam pertumbuhan
dan perkembangannya,
serangga berganti
bentuk selama
perkembangan pascaembrio, dan instar-instar
yang berbeda tidak
semuanya serupa.
Perubahan ini disebut
metamorfosis.
Perubahan
selama
metamorfosis
dilaksanakan
oleh dua
proses,
HISTOLISIS dan
HISTOGENESIS.
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 strukturstruktur 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
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.
The Muscles
Like us Insects need muscles in order to move the various different bits of their bodies
around, however insects have their muscles attached to the inside of their skeleton
because like all the arthropods they have their skeletons on the outside of their body.
The inside of an insect's exoskeleton has special contours and bits and bobs on it
which project inwards and allow for muscles to be attached and to help give them
leverage, these projections are called 'apodemes'. The musculature of even the
smallest insect can be as complicated as our own and makes for a fascinating study
of design in miniature. The muscles of insects are generally light grey or translucent,
unlike ours which appear red. This is because insects lack both the blood system that
Otot
merupakan deretan sel hidup, berbentuk
memanjang yang mempunyai tugas khusus,
yaitu menimbulkan tegangan antara dua
bagian.
Semua otot serangga mempunyai garis melintang,
dibedakan menjadi otot rangka dan otot jeroan yang
terdiri dari otot sirkuler dan otot longitudinal.
Sastrodiharjo (1984), Kontraksi otot
serangga dapat dibedakan menjadi dua
proses :
1.Kontraksi isometri panjang otot tidak
berubah, hanya terjadi suatu
tegangan.
2.Kontraksi isotoni tegangan sama
panjang otot berubah.
Gambar di atas menunjukkan pergerakan sayap capung ketika
terbang. Sayap depan ditandai dengan bintik merah.
Pengamatan lebih dekat memperlihatkan bahwa pasangan
sayap depan dan belakang dikepakkan dengan irama yang
berbeda, yang memberi sang serangga cara terbang yang luar
biasa. Gerakan sayap tersebut dimungkinkan oleh otot-otot
khusus yang bekerja dengan selaras.
SISTEM SAYAP BERIMBANG GANDA
Beberapa jenis lalat mengepakkan sayapnya hingga seribu kali dalam
satu detik. Untuk mencapai gerakan luar biasa ini, satu sistem yang
amat istimewa diciptakan. Sebagai ganti menggerakkan sayap secara
langsung, otot mendorong suatu jaringan khusus tempat sayap melekat
melalui sendi seperti poros. Jaringan khusus ini memungkinkan sayap
mengepak berkali-kali dalam satu tarikan.
Lalat debu memerlukan banyak energi untuk
mempertahankan 1000 kepakan per detik. Energi ini
diperoleh dari zat makanan kaya karbohidrat yang mereka
kumpulkan dari bunga. Karena garis-garis kuning dan
hitamnya serta kemiripan mereka dengan lebah, lalat ini
berhasil menghindar dari perhatian banyak penyerang.
setiap satu sinyal saraf menghasilkan satu pengerutan otot yang
akibatnya menggerakkan sayap. Dua kelompok otot yang berlawanan,
yang dikenal sebagai "pengangkat" dan "peredam" menjadikan sayap
bergerak naik dan turun dengan menarik dalam arah yang berlawanan
Sastrodihardjo (1984) serangga mempunyai
5 macam otot yang berhubungan dengan
pergerakan sayap, yaitu :
1.
2.
3.
4.
5.
Otot Dorsal (Otot terbang tidak langsung)
Otot Tergosternal (Otot terbang tidak lansung)
Otot Tambahan (Otot terbang langsung/pengendali sayap)
Otot Basalar (Otot terbang langsung/pengendali sayap)
Otot Subalar (Otot terbang langsung/pengendali sayap)
Pada sebagian besar serangga, otot yang dapat
menghasilkan tenaga untuk terbang adalah otot
dorsal dan otot membujur/longitudinal.
Mekanisme terbang
(Sastrodihardjo, 1984) :
1. Kontraksi otot longitudinal menyebabkan bergerak ke atas
diikuti oleh dasar sayap, dengan demikian sayap bergerak ke
bawah agak condong karena otot subalar berkerut.
2.Kontraksi otot tergosternal, tergum bergerak ke bawah dan
sayap bergerak ke atas. Pada saat ini sayap condong ke
belakang karena kontraksi otot subalar dan otot
pembantu/tambahan.
Fungsi kedua otot pembantu adalah untuk mengatur sudut
pembukaan sayap.
Mekanisme terbang
(Elzinga, 1981)
1. Otot longitudinal berkontraksi, tuas scutellar terdorong
ke atas.
2. Thorax meregang, tuas melewati titik tengah.
3. Otot longitudinal relaksasi disebabkan thorax kembali
ke posisi semula.
4. Otot dorventral berkontraksi, tuas sccutellar terdorong
ke bawah.
5. Bagian samping dan atas thorax menjadi tegang.
6. Tuas scutellar melewati titik tengah, thorax menegang
seketika memindahkan regangan dari otot.
SISTEM SYARAF SERANGGA,
HUBUNGANNYA DENGAN OTOT
Ada tiga sistem yang bekerja pada serangga :
1. CNS atau SSP (Central Nervous System,
Susunan Syaraf Pusat),
2. PNS atau SST (Peripheral Nervous System
atau sistem syaraf tepi)
3. Stomagastric System atau sistem stomagastrik
Sistem pertama terdiri atas otak (tepatnya, supraesofageal ganglion, ganglion
diatas esofagus) dan korda saraf ventral (ventral nerve chord).
Sistem kedua adalah sistem syaraf yang dipergunakan untuk menerima sinyal
atau rangsang : khemoreseptor, mekanoreseptor, semua sensila, syaraf motorik
yang dihubungkan ke otot atau kelenjar.
sistem ketiga adalah sistem pada perut atau pencernaan, yang tidak
dikendalikan oleh "keinginan" serangga (involuntary).
Keterangan :
1. Supraesofagial ganglia
2. Conective
3. Subesofagial ganglia
4. Syaraf kaki belalang
5. Syaraf abdomen
Neuron berdasarkan fungsinya
dibedakan menjadi 3 jenis yaitu
1. sel saraf sensorik (afferent),
berfungsi menghantarkan
rangsangan (impuls) dari indra ke
saraf pusat (otak) dan sumsum
tulang belakang
2. sel saraf motorik (efferent),
erfungsi menghantarkan
rangsangan dari saraf pusat (otak)
atau sumsum tulang belakang ke
otot atau kelenjar
3. dan sel saraf konektor
(association). berperan
menghubungan neuron sensorik
dengan motorik