INSANG: CIRI, FUNGSI, JENIS DAN KEPENTINGANNYA - BIOLOGI - 2025

The insang atau insang adalah organ pernapasan hewan air, mereka memiliki fungsi melaksanakan pertukaran oksigen antara individu dan lingkungan. Mereka muncul dari bentuk yang sangat sederhana pada invertebrata, hingga struktur kompleks yang berevolusi pada vertebrata, terdiri dari ribuan lamellae khusus yang terletak di dalam rongga insang yang diventilasi oleh aliran air yang terus menerus.

Sel membutuhkan energi untuk berfungsi, energi ini diperoleh dari pemecahan gula dan zat lain dalam proses metabolisme yang disebut respirasi sel. Pada kebanyakan spesies, oksigen di udara digunakan untuk energi dan karbon dioksida dikeluarkan sebagai limbah.

Lengkungan cabang tombak Eropa (Esox lucius). Oleh Pengguna: Uwe Gille, dari Wikimedia Commons Cara organisme melakukan pertukaran gas dengan lingkungannya dipengaruhi oleh bentuk tubuh dan lingkungan tempat tinggalnya.

Lingkungan akuatik memiliki oksigen yang lebih sedikit daripada lingkungan terestrial dan difusi oksigen lebih lambat daripada di udara. Jumlah oksigen terlarut dalam air menurun seiring dengan kenaikan suhu dan penurunan arus.

Spesies yang kurang berkembang tidak memerlukan struktur pernapasan khusus untuk memenuhi fungsi dasarnya. Namun, pada sistem yang lebih besar, sangat penting untuk memiliki sistem pertukaran yang lebih kompleks, sehingga mereka dapat memenuhi kebutuhan metabolisme mereka secara memadai.

Insang ditemukan pada invertebrata dan vertebrata, dapat berbentuk benang, laminar atau arborescent, dilengkapi dengan banyak pembuluh kapiler, dan kami juga mengamatinya secara internal maupun eksternal.

Ada hewan yang hidup di daerah pesisir, seperti moluska dan kepiting, yang mampu bernapas aktif dengan insangnya di dalam air dan di udara, selama tetap lembab. Tidak seperti organisme akuatik lainnya, yang mati lemas ketika meninggalkan air meskipun oksigen tersedia melimpah.

Karakteristik umum

Jumlah oksigen yang ada di udara kira-kira 21%, sedangkan di air hanya 1% yang terlarut. Variasi ini memaksa organisme akuatik untuk membuat struktur seperti insang, yang ditujukan secara eksklusif untuk ekstraksi oksigen.

Insang bisa sangat efisien sehingga mencapai tingkat ekstraksi oksigen 80%, tiga kali lebih tinggi daripada paru-paru manusia dari udara.

Ragam organisme akuatik

Organ pernapasan ini berkembang pada berbagai macam organisme akuatik, kita dapat menemukan berbagai jenis insang pada moluska, cacing, krustasea, echinodermata, ikan, dan bahkan pada reptil dalam fase tertentu dalam siklus hidupnya.

Ragam bentuk

Akibatnya, mereka sangat bervariasi dalam bentuk, ukuran, lokasi dan asal, yang menghasilkan adaptasi khusus pada setiap spesies.

Untuk hewan air yang lebih berevolusi, peningkatan ukuran dan mobilitas menentukan kebutuhan oksigen yang lebih tinggi. Salah satu solusi untuk masalah ini adalah dengan menambah luas insang.

Ikan, misalnya, memiliki banyak lipatan yang dipisahkan satu sama lain oleh air. Ini memberi mereka permukaan pertukaran gas yang besar, yang memungkinkan mereka mencapai efisiensi maksimumnya.

Organ sensitif

Insang merupakan organ yang sangat sensitif, rentan terhadap cedera fisik dan penyakit akibat parasit, bakteri, dan jamur. Untuk alasan ini, insang yang kurang berkembang umumnya dianggap sebagai insang eksternal.

Cedera

Pada ikan bertulang, insang yang terkena polutan kimia dalam konsentrasi tinggi seperti logam berat, padatan tersuspensi, dan zat beracun lainnya, mengalami kerusakan morfologis atau cedera yang disebut edema.

Ini menyebabkan nekrosis pada jaringan insang, dan dalam kasus yang parah bahkan dapat menyebabkan kematian organisme karena perubahan pernapasan.

Karena karakteristik ini, insang ikan sering digunakan oleh para ilmuwan sebagai penanda penting pencemaran di lingkungan perairan.

fitur

Fungsi utama insang, baik bagi organisme invertebrata maupun vertebrata, adalah untuk melakukan proses pertukaran gas individu dengan lingkungan perairan.

Karena ketersediaan oksigen lebih rendah di air, hewan air harus bekerja lebih keras untuk menangkap volume oksigen tertentu, yang merupakan situasi yang menarik, karena itu berarti banyak oksigen yang diperoleh akan digunakan untuk mencari oksigen baru. oksigen.

Manusia menggunakan 1 hingga 2% dari metabolisme mereka saat istirahat untuk ventilasi paru-paru, sedangkan ikan saat istirahat membutuhkan sekitar 10 hingga 20% untuk ventilasi insang.

Insang juga dapat mengembangkan fungsi sekunder pada spesies tertentu, misalnya pada beberapa moluska, hal ini telah dimodifikasi untuk menangkap makanan, karena mereka adalah organ yang terus menerus menyaring air.

Pada krustasea dan ikan yang berbeda, mereka juga melakukan pengaturan osmotik dari konsentrasi zat yang tersedia di lingkungan dalam hubungannya dengan tubuh, menemukan kasus dimana mereka bertanggung jawab untuk mengeluarkan unsur-unsur beracun.

Pada setiap jenis organisme akuatik, insang memiliki fungsi tertentu yang bergantung pada derajat evolusi dan kompleksitas sistem pernafasan.

Bagaimana mereka bekerja?

Secara umum, insang berfungsi sebagai penyaring yang menjebak oksigen O _{2 yang} terdapat di dalam air, penting untuk memenuhi fungsi vitalnya, dan mengeluarkan limbah karbondioksida CO ₂ yang ada di dalam tubuh.

Untuk mencapai penyaringan ini, diperlukan aliran air yang konstan, yang dapat dihasilkan oleh pergerakan insang luar pada cacing, oleh gerakan individu seperti yang dilakukan oleh hiu, atau dengan pemompaan insang pada ikan bertulang.

Pertukaran gas terjadi melalui kontak difusi antara air dan cairan darah yang terkandung di dalam insang.

Sistem yang paling efisien disebut aliran kontra arus, di mana darah yang mengalir melalui kapiler branchial bersentuhan dengan air yang kaya oksigen. Gradien konsentrasi diproduksi yang memungkinkan oksigen masuk melalui pelat insang dan berdifusi ke aliran darah, sementara karbon dioksida berdifusi di luar.

Jika aliran air dan darah berada pada arah yang sama, laju pengambilan oksigen yang sama tidak akan tercapai, karena konsentrasi gas ini akan dengan cepat menyamakan di sepanjang membran cabang.

Jenis (eksternal dan internal)

Insang dapat muncul di bagian luar atau dalam organisme. Diferensiasi ini terutama merupakan konsekuensi dari tingkat evolusi, jenis habitat tempat ia berkembang, dan karakteristik khusus setiap spesies.

Insang luar

Insang luar diamati terutama pada spesies invertebrata kecil yang berevolusi, dan untuk sementara pada tahap pertama perkembangan reptilia, karena mereka kehilangan mereka setelah mengalami metamorfosis.

Axolotl Meksiko (Ambystoma mexicanum). Oleh Alexander Baranov dari Montpellier, Prancis (.), Via Wikimedia Commons Insang jenis ini memiliki kelemahan tertentu, pertama karena merupakan pelengkap yang halus, rentan terhadap lecet dan menarik predator. Pada organisme yang memiliki gerakan, mereka menghalangi pergerakannya.

Karena bersentuhan langsung dengan lingkungan luar, mereka biasanya sangat rentan dan dapat dengan mudah dipengaruhi oleh faktor lingkungan yang merugikan, seperti kualitas air yang buruk, atau adanya zat beracun.

Jika insang rusak, kemungkinan besar akan terjadi infeksi bakteri, parasit atau jamur, yang tergantung pada tingkat keparahannya dapat menyebabkan kematian.

Insang internal

Insang bagian dalam, karena lebih efisien daripada yang di luar, terdapat pada organisme akuatik yang lebih besar, tetapi memiliki tingkat spesialisasi yang berbeda tergantung pada bagaimana spesies tersebut berevolusi.

Ini umumnya terletak di ruang yang melindunginya, tetapi mereka membutuhkan arus yang memungkinkan mereka untuk terus bersentuhan dengan lingkungan luar untuk memenuhi pertukaran gas.

Ikan itu juga mengembangkan tutup berkapur yang disebut insang yang berfungsi melindungi insang, bertindak sebagai gerbang yang membatasi aliran air, dan juga memompa air.

Pentingnya

Insang sangat penting untuk kelangsungan hidup organisme akuatik, karena memainkan peran yang sangat diperlukan untuk pertumbuhan sel.

Selain bernapas dan menjadi bagian penting dari sistem peredaran darah, mereka dapat berkontribusi untuk memberi makan moluska tertentu, berfungsi sebagai sistem ekskresi zat beracun dan menjadi pengatur ion berbeda dalam organisme yang berevolusi seperti ikan.

Studi ilmiah menunjukkan bahwa individu yang mengalami kerusakan pada sistem pernapasan cabang, memiliki perkembangan yang lebih lambat dan ukurannya lebih kecil, lebih rentan terhadap infeksi dan terkadang cedera serius, yang dapat menyebabkan kematian.

Insang telah mencapai adaptasi terhadap habitat dan kondisi lingkungan yang paling beragam, memungkinkan pembentukan kehidupan di ekosistem yang praktis anoksik.

Tingkat spesialisasi insang berhubungan langsung dengan fase evolusi spesies, dan jelas merupakan cara paling efisien untuk memperoleh oksigen dalam sistem perairan.

Referensi

1. Arellano, J. dan C. Sarasquete. (2005). Atlas histologis sol Senegal, Solea senegalensis (Kaup, 1858). Institut Ilmu Kelautan Andalusia, Unit Terkait untuk Kualitas Lingkungan dan Patologi. Madrid, Spanyol. 185 hal.
2. Bioinnova. Pertukaran gas pada hewan dan pertukaran gas pada ikan. Kelompok inovasi tentang pengajaran keanekaragaman hayati. Diperoleh dari: innovabiologia.com
3. Cruz, S. dan Rodríguez, E. (2011). Amfibi dan perubahan global. Universitas Sevilla. Dipulihkan dari bioscripts.net
4. Fanjul, M. dan M. Hiriart. (2008). Biologi fungsional hewan I. editor abad XXI. 399 hal.
5. Hanson, P., M. Springer, dan A. Ramírez. (2010) Pengenalan kelompok makroinvertebrata akuatik. Rev Biol. Trop. Vol.58 (4): 3-37.
6. Hill, R. (2007). Fisiologi hewan komparatif. Pembalikan Editorial. 905 hal.
7. Luquet, C. (1997). Histologi cabang: respirasi, regulasi ionik dan keseimbangan asam-basa pada kepiting Chasmagnathus granulata Dana, 1851 (Decapoda, Grapsidae); dengan catatan perbandingan di Uca uruguayensis (Nobili, 1901) (Ocypodidae). Universitas Buenos Aires. 187 hal.
8. Roa, I., R. Castro dan M. Rojas. (2011). Deformasi insang pada salmon: analisis makroskopis, histologis, ultrastruktural dan elemen. Int. J. Morphol. Vol.29 (1): 45-51.
9. Ruppert, E., dan R. Barnes. (seribu sembilan ratus sembilan puluh enam). Zoologi invertebrata. McGraw - Hill Interamericana. 1114 hal.
10. Torres, G., S. González dan E. Peña. (2010). Gambaran anatomi, histologis dan ultrastruktur insang dan hati ikan nila (Oreochromis niloticus). Int. J. Morphol. Vol.28 (3): 703-712.