KERANGKA HIDRO: KARAKTERISTIK DAN CONTOH - BIOLOGI - 2025

Sebuah hydroskeleton atau hidrostatik kerangka terdiri dari rongga berisi cairan yang mengelilingi struktur otot dan menyediakan dukungan untuk tubuh hewan. Kerangka hidrostatik berpartisipasi dalam pergerakan, memberikan hewan tersebut berbagai gerakan.

Hal ini umum terjadi pada invertebrata yang tidak memiliki struktur kaku yang memungkinkan penyangga tubuh, seperti cacing tanah, beberapa polip, anemon, dan bintang laut serta echinodermata lainnya. Di tempatnya, ada kerangka hidrostatik.

Sumber: Oleh Rob Hille, dari Wikimedia Commons Beberapa struktur khusus pada hewan bekerja dengan mekanisme ini, seperti penis mamalia dan kura-kura, dan kaki laba-laba.

Sebaliknya, terdapat struktur yang menggunakan mekanisme kerangka hidrostatis tetapi tidak memiliki rongga berisi cairan, seperti tungkai sefalopoda, lidah mamalia, dan belalai gajah.

Di antara fungsi yang paling menonjol dari kerangka hidrostatik adalah penyangga dan penggerak, karena ini adalah antagonis otot dan membantu dalam penguatan kekuatan dalam kontraksi otot.

Fungsionalitas kerangka hidrostatis bergantung pada mempertahankan volume konstan dan tekanan yang dihasilkannya - yaitu, cairan yang mengisi rongga tidak dapat dimampatkan.

karakteristik

Hewan membutuhkan struktur khusus untuk dukungan dan pergerakan. Untuk ini, ada berbagai macam kerangka yang menyediakan antagonis bagi otot, mentransmisikan kekuatan kontraksi.

Namun, istilah "kerangka" melampaui struktur tulang khas vertebrata atau kerangka luar artropoda.

Zat fluida juga dapat memenuhi persyaratan pendukung dengan menggunakan tekanan internal, membentuk kerangka hidro, yang tersebar luas dalam garis keturunan invertebrata.

Kerangka hidro terdiri dari rongga atau rongga tertutup berisi cairan yang menggunakan mekanisme hidraulik, di mana kontraksi otot diterjemahkan ke dalam pergerakan cairan dari satu daerah ke daerah lain, bekerja pada mekanisme transmisi impuls - antagonis otot.

Karakteristik biomekanik fundamental dari hidroskelet adalah keteguhan volume yang mereka bentuk. Ini harus memiliki kapasitas kompresi saat menerapkan tekanan fisiologis. Prinsip inilah yang menjadi dasar dari fungsi sistem.

Mekanisme kerangka hidrostatik

Sistem pendukung diatur secara spasial sebagai berikut: otot mengelilingi rongga pusat berisi cairan.

Ini juga dapat diatur dalam mode tiga dimensi dengan serangkaian serat otot yang membentuk massa otot yang padat, atau dalam jaringan otot yang melewati ruang yang berisi cairan dan jaringan ikat.

Namun, batas antara pengaturan ini tidak ditentukan dengan baik dan kami menemukan kerangka hidrostatik yang menyajikan karakteristik antara. Meskipun terdapat keragaman yang luas dalam kerangka hidroskeleton invertebrata, semuanya berfungsi menurut prinsip fisik yang sama.

Otot

Tiga susunan umum otot: melingkar, melintang, atau radial. Otot melingkar adalah lapisan kontinyu yang disusun mengelilingi lingkar tubuh atau organ yang bersangkutan.

Otot transversal termasuk serat yang terletak tegak lurus dengan sumbu terpanjang dari struktur dan dapat diorientasikan secara horizontal atau vertikal - pada tubuh dengan orientasi tetap, serat vertikal konvensional adalah serat dorsoventral dan serat horizontal yang melintang.

Otot radial, di sisi lain, termasuk serat yang terletak tegak lurus dengan sumbu terpanjang dari sumbu pusat menuju pinggiran struktur.

Sebagian besar serat otot pada kerangka hidrostatik memiliki lurik miring dan memiliki kemampuan untuk "peregangan super".

Jenis gerakan yang diizinkan

Kerangka hidrostatis mendukung empat jenis gerakan: pemanjangan, pemendekan, pembengkokan, dan pemuntiran. Ketika kontraksi pada otot menurun, area volume konstan, pemanjangan struktur terjadi.

Perpanjangan terjadi ketika salah satu otot, vertikal atau horizontal, berkontraksi hanya menjaga nada ke arah orientasi. Faktanya, seluruh operasi sistem bergantung pada tekanan fluida internal.

Bayangkan sebuah silinder volume konstan dengan panjang awal. Jika kita menurunkan diameter dengan menggunakan kontraksi otot melingkar, melintang atau radial, silinder meregang ke samping karena peningkatan tekanan yang terjadi di dalam struktur.

Sebaliknya, jika kita meningkatkan diameter, struktur akan memendek. Pemendekan ini berkaitan dengan kontraksi otot dengan susunan longitudinal. Mekanisme ini penting untuk organ hidrostatik, seperti lidah kebanyakan vertebrata.

Misalnya, pada tentakel cephalopoda (yang menggunakan jenis kerangka hidrostatik), hanya diperlukan penurunan diameter 25% untuk menambah panjang 80%.

Contoh kerangka hidrostatik

Kerangka hidrostatik tersebar luas di dunia hewan. Meskipun umum pada invertebrata, beberapa organ vertebrata bekerja dengan prinsip yang sama. Faktanya, kerangka hidrostatik tidak terbatas pada hewan, sistem herba tertentu menggunakan mekanisme ini.

Contohnya berkisar dari karakteristik notochord dari sea squirt, cephalochords, larva dan ikan dewasa, hingga larva serangga dan krustasea. Selanjutnya kami akan menjelaskan dua contoh paling terkenal: polip dan cacing

Polip

Anemon adalah contoh hewan klasik yang memiliki kerangka hidrostatis. Tubuh hewan ini dibentuk oleh kolom berlubang yang ditutup di pangkal dan dengan cakram mulut di bagian atas yang mengelilingi bukaan mulut. Otot pada dasarnya adalah yang dijelaskan di bagian sebelumnya.

Air masuk melalui rongga mulut, dan ketika hewan menutupnya, volume internal tetap konstan. Dengan demikian, kontraksi yang menurunkan diameter tubuh meningkatkan tinggi anemon. Dengan cara yang sama, ketika anemon memanjang, otot melingkar itu melebar dan tingginya menurun.

Hewan berbentuk cacing (vermiformes)

Sistem yang sama berlaku untuk cacing tanah. Rangkaian gerakan peristaltik ini (peristiwa pemanjangan dan pemendekan) memungkinkan hewan untuk bergerak.

Annelida ini dicirikan dengan memiliki selom dibagi menjadi beberapa segmen untuk mencegah fluida dari satu segmen memasuki segmen lainnya, dan masing-masing beroperasi secara independen.

Referensi

1. Barnes, RD (1983). Zoologi invertebrata. Interamerican.
2. Brusca, RC, & Brusca, GJ (2005). Invertebrata. McGraw-Hill.
3. Prancis, K., Randall, D., & Burggren, W. (1998). Eckert. Fisiologi Hewan: Mekanisme dan Adaptasi. McGraw-Hill.
4. Hickman, CP, Roberts, LS, Larson, A., Ober, WC, & Garrison, C. (2001). Prinsip-prinsip zoologi yang terintegrasi (Vol. 15). McGraw-Hill.
5. Irwin, MD, Stoner, JB, & Cobaugh, AM (Eds.). (2013). Zookeeping: pengantar ilmu pengetahuan dan teknologi. University of Chicago Press.
6. Kier, WM (2012). Keragaman kerangka hidrostatik. Jurnal Biologi Eksperimental, 215 (8), 1247-1257.
7. Marshall, AJ, & Williams, WD (1985). Ilmu hewan. Invertebrata (Vol. 1). Saya terbalik.
8. Rosslenbroich, B. (2014). Tentang asal usul otonomi: pandangan baru pada transisi utama dalam evolusi (Vol. 5). Springer Science & Business Media.
9. Starr, C., Taggart, R., & Evers, C. (2012). Volume 5-Struktur & Fungsi Hewan. Pembelajaran Cengage.