Struktur Insang pada Ikan (Dengan Diagram)



Pada artikel ini kita akan membahas tentang struktur insang pada ikan.

Celah insang:

Ada enam atau tujuh pasang insang pada ikan bertulang rawan sementara empat pasang pada ikan bertulang karena hilangnya spirakel (Gbr. 5.1 a & b).

Celah insang ikan bertulang ditutupi oleh operkulum sedangkan operkulum tidak ada pada ikan bertulang rawan. Pada hiu, celah insang terletak menyamping sedangkan pada pari terletak di bagian perut. Sepasang spirakel hadir di Elasmobranchii anterior ke insang pertama yang sesuai dengan celah insang pertama primitif vestigeal.

Meskipun spirakel tidak ada pada ikan bertulang, di Actinopterygii digantikan oleh cabang semu yang bebas pada beberapa ikan tetapi pada ikan lainnya tertutup kulit.

Cabang Semu:

Pada ikan mas dan rainbow trout cabang semu tertanam dalam jaringan ikat submukosa dari dinding faring dan menunjukkan penampilan kelenjar karena konglutinasi lengkap dari filamen cabang. (Gbr. 5.1a & Gbr. 5.2).

Pada beberapa spesies, cabang semu dengan struktur hemibranch terletak di dalam operkulum. Namun, pada belut cabang semu tidak ada, juga tidak ada pada ikan lele (Siluroidae) dan punggung bulu (Notopteridae).

Pada cabang semu kelenjar, distribusi kapiler darah yang melimpah ditemukan di parenkim yang tertutup oleh jaringan ikat. Ini mengandung sel asidofilik di mitokondria dan retikulum endoplasma dan kaya akan enzim karbonat anhidrase. Menurut Whittenberg dan Haedrich (1974), pseudo-branch mengatur aliran darah arteri ke arteri ophthalmic untuk meningkatkan jumlah karbon dioksida darah.

Parry dan Holliday (1960) menemukan bahwa pemusnahan ikan trout pelangi dari ekspansi melanofor yang diinduksi cabang semu dan perubahan warna tubuh, menunjukkan sekresi hormon agregat melanofor dari jaringan.

Ini juga membantu dalam pertukaran gas metabolik retina dan pengisian kandung kemih gas. Karena hubungan vaskular langsungnya dengan kelenjar koroid pada bola mata, cabang semu telah terlibat dalam pengaturan tekanan intraseluler.

Struktur insang telah dipelajari secara ekstensif pada ikan India dengan transmisi cahaya dan pemindaian mikroskop elektron. Insang terdiri dari penyapu insang, lengkungan insang, filamen insang (Lamella insang primer dan lamellae) (Gbr. 5.3a & b).

Sebuah insang lengkap dikenal sebagai holobranch. Ini terdiri dari lengkungan tulang atau tulang rawan. Bagian anterior dan posterior dari setiap lengkungan insang memiliki filamen insang seperti pelat. Setiap holobranch terdiri dari hemi-branch anterior (oral) dan posterior (aboral) (Gbr. 5.4 a, b, c, d).

Rencana arsitektur insang teleostean menunjukkan heterogenitas dalam unit fungsionalnya yang disebabkan oleh variasi osmoregulasi, perilaku makan dan pernapasan serta status fisikokimia lingkungannya.

Pada ikan teleost, terdapat lima pasang lengkung cabang, yang pertama empat lamela insang beruang (Gambar 5.4a, b) tetapi yang kelima tidak memiliki lamela insang dan berubah menjadi tulang faring untuk pengunyahan makanan. Itu tidak memainkan peran apa pun dalam respirasi.

Lengkungan insang adalah unit penting dan mengandung lamela primer (filamen insang) dan sekunder. Lengkungan cabang biasanya terdiri dari pasangan faringobrankial, epibranchial, ceratobranchial, hypo-branchial dan median basibranchial yang tidak berpasangan.

Elemen epibranchial dan ceratobranchial dari setiap arcus branchial mengandung dua baris filamen insang dari dua hemibranch holobranch, yang merupakan tempat pertukaran gas. Ini membungkus arteri dan vena cabang aferen dan eferen (Gbr. 5.4a dan Gbr. 5.6a, b, c).

Itu juga disediakan oleh saraf. Cabang saraf kranial ke-9 (glossopharyngeal) menginervasi insang pertama, sedangkan lengkungan II, III, & IV disuplai oleh cabang vagus (saraf kranial ke-10). Ini juga mengandung otot abductor dan adductor. Di dalamnya mengandung alat penyapu insang, pengecap, sel kelenjar mukosa dan papila sensorik.

Penyapu insang:

Itu terjadi dalam dua baris di margin dalam setiap lengkungan insang. Setiap lengkungan insang adalah struktur pendek kekar yang didukung oleh elemen tulang (Gbr. 5.3a & b). Lengkungan insang menonjol melewati bukaan faring. Mereka dimodifikasi sehubungan dengan makanan dan kebiasaan makan.

Sel-sel lendir epitel membantu menghilangkan sedimen dari epitel penutup untuk memungkinkan indera pengecap berfungsi secara efektif dan untuk merasakan sifat kimiawi makanan yang melewati saringan insang.

Filamen Insang (Insang Lmellae Primer):

Setiap hemi-cabang terdiri dari lamela primer dan sekunder (Gbr. 5.5).

Filamen insang primer tetap terpisah dari septum insang di ujung distalnya membuat dua cabang setengah berlawanan yang mengarahkan aliran air di antara filamen insang. Di antara pernapasan ganda, heterogenitas dalam sistem insang lebih menonjol terutama pada belut rawa, Monopterus, cuchia Amphipnous dan tenggeran panjat, Anabas testudineus.

Di Monopterus, filamen insang tumpul dan hanya ada pada pasangan kedua insang dan tidak memiliki lamella insang. Menurut Munshi dan Singh (1968) dan Munshi (1990), tiga pasang sisanya tidak memiliki lamela fungsional. Ini adalah modifikasi untuk cara lain pertukaran gas.

Filamen insang adalah struktur seperti pisau yang didukung oleh sinar insang. Kepala sinar insang kedua hemibranch dihubungkan oleh ligamen. Mereka dilengkapi dengan dua jenis unit otot adduktor di teleost. Filamen insang juga dilapisi oleh epitelium ­yang disebut sebagai epitel primer. Epitel memiliki bagian kelenjar dan non-kelenjar.

Lamellae (Lamella Sekunder):

Setiap filamen insang terdiri dari lamela insang sekunder yang sebenarnya merupakan tempat pertukaran gas. Mereka umumnya berbentuk setengah lingkaran dan berbaris di sepanjang kedua sisi filamen insang. Frekuensi lamellae berbanding lurus dengan dimensi dan ketahanan saringan insang.

Lamela sekunder memiliki dua lembar epitel yang dipisahkan oleh ruang dan melalui ruang ini darah bersirkulasi. Lembaran epitel dipisahkan oleh serangkaian sel pilar. Setiap sel terdiri dari badan pusat dan dilengkapi dengan ekstensi di setiap ujungnya (Gbr. 5.6d).

Kelenjar Cabang:

Ini adalah sel-sel khusus dari epitel. Mereka bersifat kelenjar dan melakukan fungsi yang berbeda dalam kondisi normal dan eksperimental. Kelenjar cabang khusus yang paling umum adalah kelenjar mukus dan sel granular asidofilik (sel klorida).

Kelenjar lendir:

Sel-sel kelenjar ini uniseluler. Mereka mungkin berbentuk oval atau pir dengan leher di mana mereka terbuka di luar epitel. Nukleus terletak di bagian bawah sel. Mereka adalah sel piala yang khas. Mereka hadir di seluruh epitel, yaitu lengkungan insang, filamen insang dan lamellae sekunder.

Mereka mengeluarkan lendir yang merupakan glikoprotein, baik asam maupun netral. Menurut Ojha dan Mishra (1987), glikoprotein asam dan netral disekresikan oleh sel yang sama menunjukkan bahwa mereka mengalami transformasi satu sama lain.

Fungsi sel mukus adalah sebagai berikut:

  1. Pelindung
  2. Pengurangan gesekan
  3. Anti-patogen
  4. Membantu dalam pertukaran ion
  5. Membantu pertukaran gas dan air.

Sel Klorida:

Sel-sel ini mengandung butiran, yang mengambil noda asam, karenanya disebut acidophlic. Mereka dilengkapi dengan sejumlah besar mitokondria. Sel-sel ini juga dikenal sebagai ioncytes karena membantu dalam regulasi ionik pada ikan euryhaline dan stenohaline.

selera:

Mereka adalah struktur multiseluler berbentuk labu dan didistribusikan di epitel daerah lengkung insang. Ada dua jenis sel yang berbeda, sensorik dan pendukung, dan dapat dibedakan di bawah mikroskop fase kontras. Mereka membantu ikan merasakan sifat partikel makanan yang terkandung dalam air yang mengalir melalui insang selama ventilasi.

Mereka dibedakan menjadi MGO, MREC dan pengecap. Distribusi dan kepadatan MGO dan pengecap pada epitel lengkung insang ikan yang menghuni badan air yang berbeda sangat berbeda.

Mekanisme Pernapasan:

Aliran undulasi air yang terus menerus di atas permukaan insang dilakukan dengan pompa pernapasan. Sekarang dengan suara bulat diterima bahwa pompa pernapasan teleost terdiri dari rongga bukal dan dua rongga operkular, yang disebabkan oleh pergerakan tulang lengkung dan operkuli, menghasilkan aksi pemompaan sistem.

Pada mulanya, air masuk ke dalam mulut melalui perluasan rongga bukal. Air kemudian dipercepat melewati insang oleh kontraksi rongga bukal secara simultan dan rongga berkontraksi, mengeluarkan air melalui lubang insang, siklus dimulai lagi (Gbr. 5.7).

Siklus pernapasan adalah mekanisme yang kompleks dan melibatkan sejumlah besar otot, tulang, ligamen, dan artikulasi. Beberapa penulis dari waktu ke waktu telah menjelaskan sistem ini dan berusaha untuk memahami cara kerjanya.

Ventilasi Ram:

Itu dibawa oleh penculikan yang kuat dari dua hemibranch dari holobranch satu sama lain. Gangguan siklus ini menyebabkan pembalikan aliran atau batuk yang digunakan ikan untuk membersihkan benda asing atau kelebihan lendir dari insang. Drummond (1973) menyatakan bahwa frekuensi batuk pada Salvelinus fontinalis dapat menjadi indikator subletal dari konsentrasi tembaga yang berlebihan di air tawar.

Ada ventilasi aktif dan pasif selama gerakan berenang. Peralihan ke ventilasi insang ram pada ikan adalah proses bertahap saat berenang mengambil dari istirahat. Indikasi pertama bahwa kecepatan berenang kritis telah tercapai ditandai dengan berhentinya satu siklus.

Drop-out berlanjut sampai hanya terlihat gerakan ventilasi dan ‘batuk’ sesekali. Pengembalian gerakan aktif dengan pengurangan kecepatan berenang secara bertahap hingga di bawah kritis menunjukkan urutan yang hampir sama tetapi dalam urutan terbalik.

Mekanisme pernapasan tambahan pada hiu dan pari dapat dibagi menjadi tiga fase, yaitu sebagai berikut:

(i) Ketika otot coracohyoid dan coracobranchial berkontraksi untuk memperbesar sudut yang tertutup oleh lengkungan insang dan untuk meningkatkan rongga orofaring untuk masuknya air melalui mulut atau spirakel selama celah insang tetap tertutup.

(ii) Ketika kontraksi antara bagian atas dan bawah masing-masing insang terjadi dengan relaksasi penculik rahang bawah dan lengkung insang, yang menyebabkan mulut berfungsi sebagai pompa tekanan. Selama fase ini aliran air ke depan melalui mulut dicegah oleh katup mulut dan air diarahkan ke belakang menuju celah insang internal.

Ruang antar septum diperbesar oleh kontraksi aduktor antar operkular untuk mengurangi tekanan hidrostatik pada permukaan bagian dalam insang dan air ditarik ke dalam rongga insang, yang tetap tertutup di bagian luar.

(iii) Fase ketiga meliputi relaksasi otot antar operkulum dan kontraksi otot-ototnya yang menyebabkan insang bagian dalam menyempit, dan air didorong melalui lamela insang. Ini mengikuti pembukaan celah insang, dan air dipaksa ke luar. Hiu mackerel (Limmidae) mengambil ­air pernapasan yang cukup selama berenang dan tidak menunjukkan gerakan pernapasan yang jelas.

Mekanisme Masuknya Air:

Pada semua ikan bertulang, tekanan dan aliran air di rongga mulut diatur oleh otot-otot yang menggerakkan pangkal holobranch. “Batuk” adalah proses menyapu air yang keras di atas lamella insang untuk membebaskannya dari akumulasi detritus.

Itu dibawa oleh penculikan yang kuat dari dua hemibranch dari holobranch satu sama lain. Difusi oksigen dari air pernapasan ditambahkan tidak hanya oleh filamen insang tetapi juga oleh arah aliran darah dan air.

Ini bekerja sistem arus balik di mana air oksigen mengalir dari sisi oral ke aboral insang, tetapi darah dalam lamellae mengalir dalam arah yang berlawanan, yaitu dari aferen lamelar aboral ke pembuluh darah eferen lamelar oral.

Selama aliran balik air dan darah beroksigen ini, oksigen memasuki insang dan karbon dioksida meninggalkannya. Di tench (Tinea) sistem arus balik ini dimodifikasi sedemikian rupa sehingga 51% oksigen dari air pernapasan yang masuk berdifusi masuk dan 9% oksigen dari arus air keluar.

Pada ikan osteichthyes, yang insangnya ditutupi oleh operkulum, air didorong ke atas insang dengan tekanan hisap. Pada awal inspirasi, saat operkulum ditutup paksa, dan mulut dibuka sementara beberapa otot berkontraksi termasuk otot sternohyoid dan elevator palatina.

Sinar branchiostegal menyebar dan diturunkan secara bersamaan dan rongga mulut membesar menciptakan tekanan air negatif di dalamnya. Jadi air ditarik ke dalam mulut dan setelah selang waktu singkat ruang antara insang dan operkulum diperbesar karena penutup insang ditarik ke depan meskipun penutup kulit operkulum masih tertutup di bagian belakang oleh tekanan air dari luar.

Tekanan negatif berkembang di rongga insang yang mengakibatkan aliran air di atas insang. Hal ini diikuti dengan pengurangan rongga bukal dan opercular. Pada saat ini katup mulut menyajikan aliran balik air keluar dari mulut dan rongga mulut mulai berfungsi sebagai pompa tekanan bukan pompa hisap.

Kemudian setiap operkulum segera dibawa ke arah tubuh, tutup insang terbuka dan air dikeluarkan, dicegah mengalir mundur oleh tekanan tinggi di rongga bukal dibandingkan dengan rongga epibranchial.

Variasi Pola Pernafasan:

Mungkin ada variasi pola dasar pernapasan karena kebiasaan hidup yang berbeda.

(a) Renang Cepat:

Pada spesies yang berenang cepat seperti makarel (Scombridae), trout dan salmon (Salmoninae), mulut dan tutup insang tetap terbuka untuk memandikan insang mereka dengan aliran air yang dihasilkan selama berenang. Umumnya, perenang cepat memiliki rongga insang yang lebih kecil dibandingkan dengan ikan yang tidak banyak bergerak.

(b) Penghuni Bawah:

Ikan yang tinggal di dasar seperti flounders (Plueuronectidae) dan gossefishes (Lophiidae), memiliki rongga opercular yang membesar dan dapat melebar, mulutnya tidak terbuka lebar selama inspirasi menyebabkan gerakan pernapasan lambat dan dalam. Spesies penghuni dasar lainnya seperti moray (Muraenidae) membuka mulutnya selama respirasi.

Beberapa ikan seperti bonefish (Albula vulpes) dan ikan goalt (Mullidae), ketika menemukan mangsanya ditutupi oleh butiran pasir, mereka melepaskan semburan air dari mulut dengan bantuan adduksi yang kuat dari penutup insang yang mengungkap makanan atau mangsanya.

Ikan belalai (Ostraciidae) dan buntal (Tetradontidae) memiliki kerangka yang agak kompak yang mengurangi fungsi pernapasan penutup insang. Namun, ikan ini memiliki tingkat kompensasi pertukaran air pernapasan yang tinggi yang dilakukan dengan pernapasan cepat (hingga 180 gerakan pernapasan/menit).

(c) Aliran Bukit:

Pada beberapa lele aliran bukit yang menempelkan tubuhnya sementara ke substrat, asupan air dilakukan dengan mengembangkan alur yang dilindungi oleh duri dengan sedikit pengurangan kekuatan isap. Ventilasi hanya dilakukan oleh gerakan opercular.

Di andes (Arges), saat menempel pada substratum dengan mulut pengisapnya, ikan lele dapat menarik dan menghilangkan air pernapasan melalui celah inhalasi di penutup insang yang terbagi secara horizontal. Larva ikan paru-paru Amerika Selatan (Lepidosiren) dan ikan alang-alang memiliki “insang luar” yang keluar melalui celah insang luar atau daerah insang.

Darah Ikan sebagai Pengangkut Gas:

Seperti vertebrata lainnya, ikan juga memiliki sel darah merah yang mengandung hemoglobin pigmen pernapasan yang memiliki kapasitas pembawa oksigen yang efisien ­. Hemoglobin memiliki kapasitas 15 sampai 25 kali lebih banyak daripada air untuk mengikat oksigen. 99% oksigen total diambil oleh hemoglobin sementara hanya 1% oleh plasma. Hemoglobin adalah protein terkonjugasi, protein kromo.

Ini terdiri dari molekul protein besar, globin yang terdiri dari empat rantai polipeptida (dua rantai alfa dan dua rantai beta), (Gambar 5.8) yang masing-masing dilekatkan pada gugus hem prostetik. Haem didasarkan pada struktur yang dikenal sebagai cincin porfirin yang mencakup empat kelompok pirol di sekitar pusat besi besi (Fe++).

Besi bergabung dengan empat ikatan koordinasinya dengan atom N dari porfirin dan dua ikatan dengan imidazol N yang terkandung dalam residu histidin dalam protein globin.

Kandungan hemoglobin dapat bervariasi sesuai dengan kebiasaan dan habitat, misalnya spesies pelagis memiliki Hb lebih tinggi daripada penghuni dasar. Ketika hemoglobin teroksigenasi, yaitu ‘pemuatan’ dan ketika diangkut dan dilepaskan, yaitu ‘pembongkaran’, proses ini adalah oksigenasi tetapi bukan ‘oksidasi’.

Pembebanan juga dilambangkan dengan TI atau T, sat, yaitu tegangan pemuatan darah yang menunjukkan bahwa tekanan parsial oksigen di mana Hb dari spesies tertentu adalah 75% jenuh dengan oksigen.

Kurva Disosiasi Oxyhaemoglobin:

Hubungan antara saturasi hemoglobin ­dan tekanan oksigen dipelajari dengan pemeriksaan kurva disosiasi hemoglobin di mana saturasi ini diplot terhadap tekanan oksigen. Bentuk kurva disosiasi bervariasi dengan tegangan CO 2 .

Kurva mungkin hiperbolik seperti yang ditemukan pada belut (Anguilla). Kurva hiperbolik dengan afinitas O 2 yang tinggi ini membuat ikan memungkinkan untuk hidup di air dengan konsentrasi oksigen yang rendah. Hemoglobin belut menjadi jenuh pada tekanan yang jauh lebih rendah daripada mamalia.

Jumlah oksigen yang diberikan ke jaringan, dapat ditentukan dengan perbedaan antara Tsat dan T1/2 sat. Berbeda dengan kurva hiperbolik, kurva sigmoid (manusia) menunjukkan efisiensi darah untuk melepaskan lebih banyak oksigen ke jaringan. Hal ini dapat dicontohkan dengan kurva yang diperoleh pada ikan yang lebih aktif, makarel (Gbr. 5.9).

Efek Bohr:

Ini adalah fenomena di mana jika tekanan parsial CO 2 (PCO 2 ) meningkat, tegangan yang lebih tinggi diperlukan untuk mencapai TI, dan Tu menurun secara proporsional. Efek Bohr bersifat progresif pada ikan dibandingkan dengan vertebrata lainnya, dan memfasilitasi pelepasan oksigen ke sel-sel jaringan yang mengandung tekanan CO2 yang relatif tinggi.

Pigmen pernapasan yang terdiri dari rantai polipeptida asam amino yang gugus karboksi dan alfa aminonya terprotonasi sesuai dengan oksigenasi dan pengikatan CO2 ke gugus ini. Efek Bohr berbeda menurut spesies.

Makarel (Scomber scombrus) tidak menghadapi tingkat oksigen yang rendah dan hidup di bawah tekanan CO2 yang seragam tetapi rendah . Mereka ditemukan di laut lepas, yang darahnya sangat dipengaruhi oleh sedikit perubahan CO 2 .

Namun, beberapa ikan yang hidup di genangan air seperti Cyprinus carpio dan bullhead catfishes (Ictalurus) memiliki kebal darah terhadap perubahan konsentrasi CO2 . Ketika ketegangan CO 2 meningkat menghasilkan pembentukan H 2 CO 3 dalam darah yang mudah berdisosiasi menjadi HCO 3 dan H + .

Peningkatan hidrogen (H + ) menyebabkan penurunan pH dan mempengaruhi daya dukung oksigen hemoglobin. Ketika pH turun dari 9 menjadi 6, terjadi perubahan bentuk kurva disosiasi oksigen hemoglobin tuna, karena hilangnya kooperatifitas gugus hem.

Pengaruh Suhu pada Kurva Disosiasi Oksigen:

Ketika ketegangan karbon dioksida tinggi dan bahkan dengan tekanan parsial oksigen yang tinggi sebanyak 100 atmosfer, darah tidak jenuh sepenuhnya.

Dalam apa yang disebut efek akar ini ketika tegangan CO2 tetap tinggi dengan tekanan parsial oksigen yang tinggi, peningkatan suhu meningkatkan tekanan parsial yang diperlukan untuk menjenuhkan darah. Tetapi pada beberapa ikan, daya dukung darah absolut oksigen lebih tinggi pada suhu rendah.

Pemanasan air menyebabkan peningkatan respirasi karena jaringan membutuhkan lebih banyak oksigen pada suhu yang lebih tinggi daripada pada suhu yang lebih rendah. Di area habitat manusia yang memiliki limbah termal dan limbah, kematian ikan dapat terjadi karena sesak napas yang disebabkan oleh konsentrasi oksigen terlarut yang sangat rendah.

Konsumsi Oksigen:

Tingkat konsumsi oksigen adalah ukuran metabolisme mereka, yang dapat diatur dengan beberapa cara:

  1. Dengan laju metabolisme oksidatif.
  2. Dengan aliran air di atas insang menyebabkan gradien difusi melintasi insang.
  3. Di permukaan insang disuplai oleh darah.
  4. Berdasarkan luas permukaan pertukaran gas atau afinitas hemoglobin.

Umumnya tingkat konsumsi oksigen meningkat dengan kenaikan suhu hingga beberapa nilai kritis, di luar itu efek merusak terlihat dan laju turun dengan cepat. Juga diamati bahwa tingkat konsumsi oksigen biasanya lebih rendah pada individu spesies yang lebih besar. Usia, aktivitas, nutrisi, penyakit, keadaan reproduksi dan kontrol saraf dan hormonal hewan juga mempengaruhi konsumsi oksigen.

Adaptasi Pernapasan Udara pada Ikan:

Ikan dimodifikasi dengan berbagai cara untuk tujuan bernafas di udara. Lebih dari dua puluh lima genera dari beragam keluarga ikan hidup menunjukkan adaptasi pernapasan udara. Secara umum diterima bahwa ada dua kondisi yang bertanggung jawab atas modifikasi tersebut. Pertama, kekurangan oksigen di lingkungan; kedua, aktivitas metabolisme ikan yang lebih tinggi.

Namun, beberapa ikan menghirup udara meskipun terdapat oksigen terlarut yang cukup, misalnya Neoceratodus (Australian, lungfish), Amia dan Lepidosteus (ikan holostean).

Dari ketiga ikan paru-paru, hanya Neoceeratodus yang wajib bernafas di air, memulihkan hanya pernapasan udara saat air menjadi hipoksia, sementara Protopterus dan Lepidosiren berganti-ganti antara pernapasan insang dan paru-paru dan bergantung sepenuhnya pada pernapasan paru-paru selama estivasi.

Dua jenis modifikasi terlihat pada ikan untuk bernafas di udara:

(i) Struktur yang tidak melibatkan kantung gas

(ii) Di mana kandung kemih gas digunakan untuk respirasi sebagai paru-paru.

Struktur Berbeda dari Paru-paru:

Beberapa ikan air tawar dan laut memiliki beberapa struktur tambahan, yang membantu mereka bernafas di luar air atau pada saat kekurangan oksigen. Adaptasi tersebut adalah sebagai berikut, yang tidak memerlukan kandung kemih gas sebagai paru-paru.

  1. Insang ditutupi lapisan tebal lendir yang meningkatkan difusi gas seperti pada belut berduri (Mastacembelus).
  2. Permukaan dalam ruang insang dan operkulum terlipat dan sangat vaskularisasi seperti pada ikan gelodok (Perioptalamus).
  3. Divertikula mulut dan rongga faring yang berkembang dengan baik adalah Channa, Clarias, Saccobranchus dan Anabas. Divertikula dilapisi oleh membran pernapasan terlipat yang menerima suplai darah tinggi dari pembuluh darah aferen. (Gbr. 5.10a,b,c,d).

  1. Perut berdinding tipis berfungsi untuk respirasi pada ikan lele lapis baja (Loricariidae).
  2. Namun, pada cobitid loach tertentu di bagian tengah dan belakang usus berfungsi baik untuk pencernaan dan pernapasan, sementara pada yang lain kedua proses tersebut sering bergantian satu sama lain. Tetapi pada beberapa ikan (loaches), saluran pencernaan hanya membantu pernapasan di musim panas sedangkan saluran pencernaan menjadi tidak bernapas selama musim dingin.
  3. Organ pernapasan udara neomorfik dikembangkan untuk memanfaatkan oksigen atmosfer (Gambar 5.11a, b, Gambar. 5.12a sampai d).

Ikan India yang dilengkapi dengan organ pernapasan neomorfik adalah Anabas testudineus, Colisa fasciatus, Csphronemus nobilis, Fosil Heteropneustes, Clarias bat-rachus, Channa punctatus, Channa striatus, Channa tnarulius, Channa gachua, Monopterus cuchia dan Monopterus albus. Pseudapocryptes lanceolatus, Periophthalmodon schloisteri dan Boleophthalmus boddari adalah genera muara (Singh, 1993).

  1. Pada Saccobranchidae, epitel ruang insang dimodifikasi dalam bentuk kantung sub-silinder panjang yang memanjang ke daerah ekor, (Gambar 5.11a) antara lengkung insang kedua dan ketiga. Pembesaran kecil berpohon dan seperti semak yang didukung oleh tulang rawan insang II dan IV ditemukan di Clarias dan genera terkait.

Dinding struktur ini membantu pernapasan udara dengan menerima suplai darah dari keempat arteri brankial eferen (Gbr. 5.12d).

Di Anabas, struktur bercabang tinggi yang disebut labirin dikembangkan dari lengkung insang pertama dan terletak di kantong lembap daerah kepala dorsolateral sebelum operkulum dan ditutupi ­dengan epitel pernapasan (Gbr. 5.12b).

Perkembangan struktur pernapasan udara tersebut membuat ikan mampu hidup di luar air selama lebih dari 24 jam dan memungkinkan mereka untuk kembali ke kehidupan normal bahkan setelah kulit menjadi kering (Channa) (Gbr. 5.12c). Beberapa spesies lebih bergantung pada udara atmosfer meskipun banyak air tersedia. Itu terjadi mungkin karena insang air tidak mencukupi.

Paru-paru:

Seperti paru-paru vertebrata tingkat tinggi, paru-paru ikan (dipnoi) memiliki paru-paru kantong gas yang tidak memiliki homologi yang jelas dengan paru-paru sejati. Akan tetapi, dianggap bahwa paru-paru dipnoi dan kantong gas ikan tingkat tinggi memiliki akar evolusi yang sama. Selain respirasi, kantong gas juga berfungsi untuk kesetimbangan hidrostatik, ­pemeliharaan utama gravitasi, produksi dan penerimaan suara.

Kantung gas dipnoi menunjukkan kemiripan struktural dengan paru-paru vertebrata yang lebih tinggi. Ruang udara dibagi menjadi kompartemen kecil oleh pilar, bubungan dan septa internal yang berhubungan dengan rongga median. Kompartemen ini selanjutnya terbagi lagi menjadi hasil kantung mirip alveoli yang lebih kecil oleh pembuluh darah.

Struktur mikroskopis elektron paru-paru menyerupai paru-paru vertebrata yang lebih tinggi. Ini berkembang dari usus depan embrionik sebagai kantong ventral median. Dalam teleost dan Lepidosiren (Lungfish Amerika Selatan) paru-paru berpasangan dan berlobus berasal dari perut usus, tetapi pada ikan paru-paru Australia, paru-parunya tunggal dan ditempatkan di bagian punggung dengan saluran pneumatik yang membuka di bagian perut ke dalam usus.

Paru-paru menerima darah dari arteri brankial eferen terakhir dan setelah aerasi vena pulmonal mengembalikan darah ke atrium kiri jantung. Conus arteriosus dibagi lagi oleh katup spiral yang menjaga darah teroksigenasi dan tidak teroksigenasi sebagian terpisah sambil mendistribusikan ke pembuluh cabang.

Ikan paru-paru Afrika (Protopterus) umumnya berkembang biak dalam kepompong perkamen coklat seperti lendir yang mengeras. Pada saat aestivasi badan tetap melingkar dengan mulut ke atas
disambungkan ke saluran udara dari permukaan. Mereka mungkin menghabiskan 3 hingga 4 bulan hingga satu tahun di dalam kepompong dengan mengurangi metabolisme dan konsumsi oksigen.

Dengan dimulainya kondisi hujan yang menguntungkan, hewan tersebut keluar dari kepompong dan bernafas dengan insang. Ikan paru-paru Amerika Selatan berkembang biak dengan cara yang sama seperti ikan paru-paru Afrika. Tapi ikan paru-paru Australia tidak menggali atau membentuk kepompong.

Related Posts