Pernapasan Hewan Vertebrata – Pengertian, Sistem, Alat Dan Proses

Table of Contents

Latar Belakang

Pernapasan Hewan Vertebrata – Pengertian, Sistem, Alat Dan Proses – Bernafas adalah hal yang harus terus menerus dilakukan oleh mahkluk hidup baik tumbuhan, manusia, maupun hewan agar dapat melanjutkan hidup . Pernapasan adalah pertukaran gas yang dibutuhkan untuk metabolisme dalam tubuh . Alat pernafasan pada setiap jenis mahkluk hidup pun berbeda tergantung pada habitat yang mahkluk hidup tempati atau menyesuaikan habitat nya.

Seperti halnya pada hewan meiliki berbagai macam saluran pernafasan seperti paru-paru yang dimiliki oleh mamalia,reptilia, amphibi , Cacing (Annelida) dan Amphibia memiliki kulit yang berfungsi juga sebagai tempat pertukaran gas. Ikan mengambil oksigen yang berada di lingkungannya (air) dengan menggunakan sistem insang. Sebagian besar Arthropoda, terutama serangga, telah memiliki sistem saluran pernapasan. Meskipun demikian, terdapat kelebihan dan kekurangan pada setiap mekanisme pernapasan yang dimiliki oleh setiap makhluk.

Pada bidang biologi terdapat ilmu yang mempelajari tentang hewan , didalamnya hewan berdasarkan ada atau tidak ada tulang belakangnya dibagi menjadi dua yaitu vertebrata da invertebrata. Pada hewan vertebrata dan invertebrata memiliki saluran pernafasan yang berbeda . dengan adanya keanekaragaman yang terjadi pada hewan dan dengan seiring perkembangan ilmu pengetahuan maka sangat pentinglah bagi kita untuk mempelajari dan membahas tentang saluran pernafasan pada hewan yang sering disebut juga dengan sistem respirasi pada laporan kali ini.

Pengertian Hewan Vertebrata

Hewan vertebrata adalah golongan hewan yang memiliki tulang belakang sejati. Vertebrata juga merupakan subfilum di dalam Filum Chrodata. Jadi, kata “vertebrata” juga merupakan salah satu kategori takson. Tulang belakang berasal dari perkembangan sumbu penyokong tubuh primer atau notokorda (korda dorsalis).

Notokorda vertebrata hanya ada pada masa embrionik, setelah dewasa akan mengalami penulangan menjadi sistem penyokong tubuh sekunder, yaitu tulang belakang (vertebrae). Hewan vertebrata berukuran lebih besar dan lebih sempurna dibandingkan dengan hewan invertebrata. Kebanyakan hewan vertebrata memiliki sistem saraf yang lebih baik, yang membuat mereka lebih pintar.

Vertebrata dibagi atas beberapa kelas yaitu :

Kelas Aves (Burung)
Kelas Reptilia (Bahasa latin repare = merangkak/merayap)
Kelas Amphibia (Latin amphi = dua, bia = hidup)
Kelas mamalia (Bahasa latin mamae artinya kelenjar buah dada, mamalia artinya hewan menyusui)
Kelas Pisces (Ikan)

Baca Juga : Bacillariophyta Adalah

Pernapasan Hewan Vertebrata

Sistem Pernapasan Pada Porifera

Pada porifera bernapas dengan cara memasukkan air melalui pori-pori (ostium) yang terdapat pada seluruh permukaan tubuhnya, masuk ke dalam rongga spongocoel. Yang dalam proses pernapasan selanjutnya dilakukan oleh sel leher (koanosit), yakni sel yang berbatasan langsung dengan rongga spongocoel. Aliran air yang masuk melalui ostium menuju rongga spongocoel membawa oksigen sekaligus zat-zat makanan.

Dalam pengikatan O2 dan pelepasan CO2 dilakukan oleh sel leher (koanosit), selain melakukan fungsi pernapasan, sel leher sekaligus melakukan proses pencernaan dan sirkulasi zat makanan. Selanjutnya, air keluar melalui oskulum.

Sistem Pernapasan Pada Vermes (Cacing)

Yang sebagian besar Vermes bernapas dengan menggunakan permukaan tubuhnya seperti anggota filum Platyhelminthes yakni Planaria dan anggota filum Annelida yakni cacing tanah (Pheretima sp). Namun, pada beberapa Annelida bernapas dengan insang, seperti Annelida yang hidup di air yakni Polychaeta (golongan cacing berambut banyak) ini bernapas menggunakan sepasang porapodia yang berubah menjadi insang.

Pada Planaria, O2 yang terlarut di dalam air berdifusi yang melalui permukaan tubuhnya. Demikian juga dengan pengeluaran CO2. Pada cacing tanah, O2 berdifusi melalui permukaan tubuhnya yang basah, tipis, dan memiliki pembuluh-pembuluh darah. Selanjutnya, O2 diedarkan keseluruh tubuh oleh sistem peredaran darah.

Pada CO2 sebagai sisa pernapasan dikeluarkan dari jaringan oleh pembuluh darah, lalu keluar melalui permukaan tubuh secara di fusi. Permukaan tubuh cacing tanah selalu basah. Yang hal ini berfungsi untuk mempermudah proses difusi O2 melalui permukaan tubuhnya.

Baca Juga : Penjelasan Peran Vitamin Dalam Enzim

Sistem Pernapasan Pada Mollusca

Pada hewan bertubuh lunak (Mollusca) yang hidup di air, seperti siput, cumi-cumi dan karang (Bivalvia) bernapas dengan menggunakan insang. Aliran air masuk ke dalam insang dan terjadi pertukaran udara dalam lamela insang. Mollusca yang hidup di darat, seperti siput darat (bekicot) bernapas dengan menggunakan paru-paru.

Sistem Pernapasan Pada Arthropoda

Untuk sistem pernapasan pada Arthropda ini terbagi menjadi yaitu:

Insecta

Insecta ini bernapas dengan menggunakan sistem trakea. Sistem trakea pada serangga, seperti belalang terdiri atas spirakel, saluran (pembuluh trakea), dan trakeolus. Spirakel atau stigma merupakan jalan keluar masuknya udara dari dan ke dalam sistem trakea, terdapat di kerangka luar (eksoskeleton), berbentuk pembuluh silindris yang berlapis zat kitin, terletak berpasangan pada setiap segmen tubuh, dan merupakan tempat bermuaranya pembuluh trakea. Pada umumnya spirakel terbuka selama serangga terbang, dan tertutup saat serangga beristirahat.

Udara masuk melalui empat pasang spirakel depan dan keluar melalui enam pasang spirakel belakang. Oksigen dari luar masuk lewat spirakel, lalu menuju pembuluh-pembuluh trakea, selanjutnya pembuluh trakea bercabang lagi menjadi cabang halus yang disebut trakeolus. Dengan demikian, oksigen dapat mencapai seluruh jaringan dan alat tubuh bagian dalam.

Trakeolus merupakan cabang-cabang terkecil berukuran ± 0,1 mµ dari saluran pembuluh trakea yang berhubungan langsung dengan jaringan tubuh dan tidak berlapis zat kitin. Trakeolus ini merupakan tempat terjadinya pertukaran udara pernapasan. Trakeolus memiliki fungsi sama dengan kapiler pada sistem pengangkutan (transportasi) pada Vertebrata.

Baca Juga : Pisces Adalah

Dalam mekanisme pernapasan pada belalang diatur oleh otot perut (abdomen), ketika otot perut (abdomen) berelaksasi, volume trakea normal sehingga udara masuk. Sebaliknya, ketika otot abdomen berkontraksi, volume trakea mengecil sehingga udara keluar. Jalur yang dilalui udara pernapasan yaitu:

Udara luar >> stigma/spirakel >> saluran/pembuluh trakea >> trakeolus >> jaringan tubuh.

Jadi, sistem trakea berfungsi mengangkut O2 dan mengedarkannya ke seluruh tubh, serta sebaliknya mengangkut CO2 hasil pernapasan untuk dikeluarkan dari tubuh. Dengan demikian darah pada serangga hanya berfungsi mengangkut sari makanan dan bukan untuk mengangkut udara pernapasan.

Pada serangga air, seperti jentik nyamuk, udara diperoleh dengan menjulurkan tabung pernapasan ke permukaan ir untuk mengambil udara. Serangga ait tertentu memiliki gelembung udara sehingga dapat menyelam di dalam air dalam waktu lama. Misalnya, kepik Notonecta sp memiliki gelembung udara di organ yang menyerupai rambut pada permukaan ventral.

Selama menyelam, O2 dalam gelembung udara dipindahkan melalui sistem trakea ke sel-sel pernapasan. Adapula serangga yang memiliki insang trakea yang berfungsi menyerap udara dari air, atau pengambilan udara melalui cabang-cabang halus serupa insang. Selanjutnya O2 diedarkan melalui pembuluh trakea.

Baca Juga :

Arthropoda Lain

Pada hewan laba-laba (Arachnida) dan kalajengking (Scorpionida) bernapas dengan paru-paru buku. Yang pada paru-paru buku ini merupakan invaginasi (pelekukan ke dalam) abdomen. Pada paru-paru buku mempunyai banyak lamela seperti halaman buku yang dipisahkan oleh batang-batang sehingga udara dapat bergerak bebas. Udara dari luar, masuk melalui spirakel secara difusi. Selanjutnya, udara masuk di antara sel-sel lamela dan berdifusi dengan pembuluh darah di sekitar lamela.

Arthropoda yang hidup di air, misalnya dari golongan Crustacea (udang-udangan), seperti udang dan ketam bernapas dengan insang buku. Insang buku ini tumbuh dari dasar anggota tubuh dan dinding tubuh yang berdekatan dan menjulur ke atas ke dalam ruang brankial. Yang tiap insang terdiri atas sumbu sentral tempat pertautan lamella atau filamen. Aliran air dihasilkan oleh gerakan mendayung dari insang timba, yakni suatu penjuluran berbentuk bulan sabit dari salah satu penjuluran mulut (maksila kedua).

Pada udang air yang masuk ke dalam ruang brankial di belakang karapaks dan di antara kaki. Yang selanjutnya, saluran di dalam sumbu insang membawa darah ke dan dari ruang di dalam lamela, yang pertukaran udara pernapasan berlangsung melalui dinding tipis lamella. Keluar masuknya udara disebabkan oleh gerakan otot yang terjadi secara teratur. Baik paru-paru buku maupun insang buku, keduanya memiliki fungsi yang sama seperti fungsi paru-paru pada Vertebrata.

Bernafas adalah hal yang harus terus menerus dilakukan oleh mahkluk hidup baik tumbuhan, manusia, maupun hewan agar dapat melanjutkan hidup. Pernapasan adalah pertukaran gas yang dibutuhkan untuk metabolisme dalam tubuh . Alat pernafasan pada setiap jenis mahkluk hidup pun berbeda tergantung pada habitat yang mahkluk hidup tempati atau menyesuaikan habitat nya.

Seperti halnya pada hewan meiliki berbagai macam saluran pernafasan seperti paru-paru yang dimiliki oleh mamalia, reptilia, amphibi , Cacing (Annelida) dan Amphibia memiliki kulit yang berfungsi juga sebagai tempat pertukaran gas. Ikan mengambil oksigen yang berada di lingkungannya (air) dengan menggunakan sistem insang. Sebagian besar Arthropoda, terutama serangga, telah memiliki sistem saluran pernapasan. Meskipun demikian, terdapat kelebihan dan kekurangan pada setiap mekanisme pernapasan yang dimiliki oleh setiap makhluk.

Baca Juga : Klasifikasi Vitamin

Ciri-ciri Hewan Vewan Vertebrata

Ciri-ciri Umum Hewan Vertebrata

Memiliki tulang belakang terentang sampai ke bagian ekor
tubuh memiliki tipe simetris bilateral
pada bagian otak dilindungi oleh tulang tengkorak (kranium)
mempunyai kepala, leher, badan dan ekor walaupun ekor dan leher tidak mutlak ada contohnya pada katak

Ciri-ciri Khusus Hewan Vertebrata

Adapun ciri khusus yang dimiliki oleh hewan vertebrata adalah sebagai berikut:

Mempunyai kelenjar bundar, endoksin yang menghasilkan hormon untuk pengendalian. Pertumbuhan dan proses fisiologis atau faal tubuh
Susunan saraf terdiri atas otak dan sumsum tulang belakang
Bersuhu tubuh panas dan tetap (homoiternal) dan bersuhu tubuh dingin sesuai dengan kondisi lingkungan (poikiloternal)
Sistem pernapasan/terpirasi dengan paru-paru (pulmonosum) kulit dan insang operculum
Alat pencernaan memanjang mulai dari mulut sampai ke anus yang terletak di sebelah vertran (depan) dan tulang belakang
Kulit terdiri atas epidermis (bagian luar) dan endodermis (bagian dalam)
Alat reproduksi berpasangan kecuali pada burung, kedua kelenjar kelamin berupa ovalium dan testis menghasilkan sel tubuh dan sel sperma.

Baca Juga : Pengertian, Ciri Dan Sistem Organ Kingdom Plantae Lengkap Dengan Klasifikasinya

Contoh Respirasi Hewan Vertebrata

Sistem Respirasi Pada Aves (Burung)

Burung adalah hewan berdarah panas, sama seperti mamalia ,sehingga suhu pada tubuh burung bersifat stabil. Karena burung memiliki reseptor pada bagian otak yang dapat mengatur suhu tubuh, sehingga burung dapat melakukan aktivitas pada suhu lingkungan yang berbeda .

Burung menggunakan paru-paru dan pundi hawa (pundi-pundi udara) sebagai alat pernafasanya. Burung memiliki dua lubang hidung, yaitu :

Lubang hidung luar terletak pada pangkal paruh bagian atas
Lubang hidung dalam terletak pada langit-langit rongga mulut

Trakea pada burung sama seperti pada manusia yaitu berupa tulang rawan yang berbentuk cincin-cincin . trakea bercabang menjadi bronkus kanan dan kiri. Bronkus kanan dan kiri merupakan penghubung siring dengan paru-paru. Didalam siring terdapat lipatan-lipatan berupa selaput yang dapat bergetar menghasilkan suara. Burung memiliki sepasang paru-paru yang menempel pada dinding bagian dalam.

Paru –paru sendiri terbungkus oleh selaput paru-paru (pluera) yang berhubungan dengan pundi-pundi hawa. Paru-paru burung tidak memiliki alveolus ,sebagai ganti fungsinya adalah parabronki (Pembuluh kapiler yang berdampingan dengan kapiler darah). Selain itu burung juga tidak memiliki diafragma sehingga dalam pergerakan paru-paru (inhale-exhale) dibantu oleh rongga seluruh tubuh.

Fungsi pundi-pundi hawa pada burung :

untuk bernapas saat terbang
memperkeras suara dengan memperbesar ruang siring
mencegah kedinginan dengan menyelubungi organ dalam dengan rongga udara
mengurangi hilangnya panas tubuh
memperbesar atau memperkecil berat jenis tubuh (berguna saat berenang)

Pundi-pundi hawa pada burung berjumlah sembilan yaitu :

2 kantong di leher (servikal)
1 kantong di antara tulang selangka (korakoid/interclavicular)
2 kantong di dada depan (toraks anterior)
2 kantong di dada belakang (toraks posterior)
2 kantong di perut (abdominal)

Baca Juga : Sistem Respirasi Pada Manusia Serta Penjelasannya Lengkap

Mekanisme pernafasan burung sebagai berikut :

Pernafasan burung saat tidak terbang

Fase Inspirasi : tulang rusuk bergerak ke depan – volume rongga dada membesar – tekanan mengecil – udara akan masuk melalui saluran pernapasan. Saat inilah sebagian oksigen masuk ke paru-paru dan O₂berdifusi ke dalam darah kapiler, dan sebagian udara dilanjutkan masuk ke dalam katong-kantong udara.

Fase Ekspirasi : tulang rusuk kembali ke posisi semula – rongga dada mengecil – tekanan membesar. Pada saat ini udara dalam alveolus dan udara dalam kantong-kantong hawa bersama-sama keluar melalui paru-paru. Pada saat melewati alveolus, O₂ diikat oleh darah kapiler alveolus, dan darah melepas CO₂. Dengan demikian, pertukaran gas CO₂ dan O₂ dapatberlangsung saat inspirasi dan ekspirasi.

Pernafasan burung saat terbang

Pundi hawa sangat berperan pentng ketika burung mulai terbang, dikarenakan urung yang terbang tidak dapat menggerakan tulang rusuknya,sehingga pundi hawalah yang dipergunakan oleh burung untuk bernafas. Inspirasi dan ekspirasinya dilakukan secara bergantian oleh pundi-pundi hawa.

Fase Inspirasi : Pada saat sayap diangkat, pundi hawa antar tulang korakoid terjepit, sedangkan pundi hawa ketiak mengembang, akibatnya udara masuk ke pundi hawa ketiak melewati paru-paru, terjadilah inspirasi. Saat melewati paru-paru akan terjadi pertukaran gas O₂ dan CO₂.

Fase Ekspirasi : Sebaliknya pada saat sayap diturunkan, pundi hawa ketiak terjepit, sedangkan pundi hawa antar tulang korakoid mengembang, sehingga udara mengalir keluar dari kantong hawa melewati paru-paru sehingga terjadilah ekspirasi. Saat melewati paru-paru akan terjadi pertukaran gas O₂ dan CO₂. Dengan cara inilah inspirasi dan ekspirasi udara dalam paru-paru burung saat terbang. Jadi pertukaran gas pada burung saat terbang juga berlangsung saat inspirasi dan ekspirasi.

Baca Juga : 101 Sistem Pernapasan Pada Hewan Vertebrata Lengkap

Sistem Pernafasan Pada Amphibi (Katak)

Katak muda (berudu) menggunakan insang untuk mengambil O2 yang terlarut dalam air. Setelah berumur lebih kurang 12 hari, insang luar diganti dengan insang dalam. Setelah dewasa, katak bernapas menggunakan selaput rongga mulut, paru-paru, dan kulit.

Selaput rongga mulut dapat berfungsi sebagai alat pernapasan karena tipis dan banyak terdapat kapiler yang bermuara di tempat itu. Pada saat terjadi gerakan rongga mulut dan faring, lubang hidung terbuka dan glotis tertutup, sehinggaudara berada di rongga mulut dan berdifusi masuk melalui selaput rongga mulut yang tipis.

Pernapasan dengan kulit dilakukan secara difusi. Hal ini karena kulit katak tipis, selalu lembap, dan mengandung banyak kapiler darah. Pernapasan dengan kulit berlangsung secara efektif baik di air maupun di darat. Oksigen (O2) yang masuk lewat kulit akan diangkut melalui vena kulit paru-paru (vena pulmo kutanea) menuju ke jantung untuk diedarkan ke seluruh tubuh. Sebaliknya karbon dioksida (CO2) dari jaringan akan dibawa ke jantung, dari jantung dipompa ke kulit dan paru-paru melalui arteri kulit paru-paru (arteri pulmo kutanea). Dengan demikian, pertukaran oksigen dan karbon dioksida terjadi di kulit.

Mekanisme inspirasi dan ekspirasi dijelaskan seperti berikut.

Fase inspirasi terjadi bila otot sternohioideus berkontraksi sehingga rongga mulut membesar, akibatnya oksigen masuk melalui koane (celah hidung). Setelah itu, koane menutup, otot submandibularis dan otot geniohioideus berkontraksi, sehingga rongga mulut mengecil. Mengecilnya rongga mulut mendorong oksigen masuk ke paru-paru lewat celah-celah. Dalam paru-paru terjadi pertukaran gas, oksigen diikat oleh darah yang berada dalam kapiler dinding paru-paru, dan sebaliknya karbon dioksida dilepaskan ke lingkungan.

Mekanisme ekspirasi terjadi setelah pertukaran gas di dalam paru-paru, otot rahang bawah mengendur atau berelaksasi, sementara otot perut dan sternohioideus berkontraksi. Hal ini mengakibatkan paru-paru mengecil, sehingga udara tertekan keluar dan masuk ke dalam rongga mulut. Selanjutnya koane membuka, sedangkan celah tekak menutup, sehingga terjadi kontraksi otot rahang bawah yang diikuti berkontraksinya otot geniohioideus. Akibatnya, rongga mulut mengecil dan udara yang kaya karbon dioksida terdorong keluar melalui koane.

Baca Juga : Penjelasan Macam-Macam Alat Pernapasan Pada Hewan Serta Mekanismenya

Demikianlah pembahasan mengenai Pernapasan Hewan Vertebrata – Pengertian, Sistem, Alat Dan Proses semoga dengan adanya ulasan tersebut dapat menambah wawasan dan pengetahuan anda semua, terima kasih banyak atas kunjungannya.