RESPIRASI TRAKEA: KARAKTERISTIK DAN CONTOH HEWAN - BIOLOGI - 2025

The trakea pernapasan adalah jenis pernapasan yang paling umum digunakan oleh serangga lipan, kutu, laba-laba dan parasit. Pada serangga ini, pigmen pernapasan tidak ada dalam darah, karena sistem trakea bertanggung jawab untuk mendistribusikan O2 (udara) langsung ke sel-sel tubuh.

Respirasi trakea memungkinkan terjadinya proses pertukaran gas. Dengan cara ini, serangkaian tabung atau trakea ditempatkan secara strategis di dalam tubuh serangga. Masing-masing trakea ini memiliki bukaan ke arah luar yang memungkinkan masuk dan keluarnya gas.

Spirakel dan sistem trakea

Seperti pada hewan vertebrata, proses pengeluaran gas dari tubuh serangga bergantung pada gerakan kontraksi otot yang menekan semua organ dalam tubuh, memaksa CO2 keluar dari tubuh.

Jenis respirasi ini terjadi pada sebagian besar serangga, termasuk yang menghuni lingkungan perairan. Jenis serangga ini memiliki tubuh yang disiapkan secara khusus untuk dapat bernapas saat terendam di bawah permukaan air.

Bagian dari sistem pernapasan trakea

Batang tenggorok

Trakea adalah sistem bercabang luas dengan saluran kecil yang dilewati udara. Sistem ini terletak di seluruh tubuh serangga.

Adanya saluran di dalamnya dimungkinkan berkat adanya dinding tubuh yang diselaraskan secara internal oleh membran yang dikenal sebagai ektoderm.

Seekor serangga memiliki beberapa trakea atau saluran yang terbuka ke luar tubuhnya, memungkinkan proses pertukaran gas berlangsung langsung di semua sel tubuh serangga.

Area di mana terdapat konsentrasi cabang yang lebih besar biasanya adalah perut serangga, yang memiliki banyak saluran yang secara bertahap memberi jalan ke udara di dalam tubuh.

Sistem trakea lengkap serangga umumnya terdiri dari tiga saluran utama yang terletak paralel dan membujur dalam kaitannya dengan tubuhnya. Saluran kecil lainnya melewati trakea utama, membentuk jaringan tabung yang melingkupi seluruh tubuh serangga.

Setiap tabung yang memiliki saluran keluar ke luar, berakhir di sel yang disebut sel trakea.

Dalam sel ini, trakea dilapisi dengan lapisan protein yang disebut trakein. Dengan cara ini, ujung luar setiap trakea diisi dengan cairan trakeolar.

Spiracles

Memindai gambar mikroskop elektron dari katup lubang sembur kriket.
Sumber: pengguna chsh CC BY-SA 2.5 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/2.5)

Sistem trakea terbuka ke luar melalui celah yang disebut stigma atau spirakel. Pada kecoak terdapat dua pasang spirakel yang terletak di daerah toraks dan delapan pasang spirakel yang terletak di segmen pertama daerah perut.

Actias selene, Sumber: pengguna Kugamazog ~ commonswiki CC BY-SA 2.5 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/2.5)

Setiap lubang sembur dikelilingi oleh sklerit yang disebut peritrema dan memiliki bulu yang berfungsi sebagai filter, mencegah debu dan partikel lain memasuki trakea.

Spirakel juga dilindungi oleh katup yang dipasang pada otot okluder dan dilator yang mengatur pembukaan tiap tabung.

Pertukaran gas

Dalam keadaan istirahat, trakea terisi oleh cairan kapiler berkat tekanan osmotik yang rendah di sel-sel jaringan tubuh. Dengan cara ini, oksigen yang masuk ke saluran larut dalam cairan trakeol dan CO2 dilepaskan ke udara.

Cairan trakeolar diserap oleh jaringan ketika volume laktat meningkat begitu serangga memasuki fase terbang. Dengan cara ini, CO2 disimpan sementara sebagai bikarbonat, mengirimkan sinyal ke spirakel untuk membuka.

Namun, jumlah CO2 terbesar dilepaskan melalui membran yang dikenal sebagai kutikula.

Gerakan ventilasi

Ventilasi sistem trakea terjadi ketika dinding otot tubuh serangga berkontraksi.

Keluarnya gas dari tubuh terjadi saat otot perut bagian belakang berkontraksi. Sebaliknya, inspirasi udara terjadi ketika tubuh mengambil bentuknya yang biasa.

Serangga dan beberapa invertebrata lainnya melakukan pertukaran gas dengan membuang CO2 melalui jaringannya dan mengambil udara melalui tabung yang disebut trakea.

Pada jangkrik dan belalang, ruas dada pertama dan ketiga memiliki lubang sembur di setiap sisinya. Demikian pula, delapan pasang spirakel lainnya terletak secara linier di setiap sisi perut.

Serangga yang lebih kecil atau kurang aktif melakukan proses pertukaran gas melalui difusi. Namun, serangga yang bernapas melalui difusi dapat menderita di iklim yang lebih kering, karena uap air tidak melimpah di lingkungan dan tidak dapat berdifusi ke dalam tubuh.

Lalat buah menghindari risiko kematian di lingkungan kering dengan mengontrol ukuran bukaan lubang semburnya sedemikian rupa sehingga mereka beradaptasi dengan kebutuhan oksigen otot selama tahap penerbangan.

Ketika kebutuhan oksigen lebih rendah, lalat buah menutup sebagian spirakelnya untuk menahan lebih banyak air di dalam tubuh.

Serangga yang paling aktif seperti jangkrik atau belalang, harus selalu memberi ventilasi pada sistem trakea mereka. Dengan cara ini, mereka harus mengontraksikan otot-otot perut dan menekan organ dalam untuk memaksa udara keluar dari tenggorokan.

Belalang memiliki kantung udara besar yang menempel pada bagian tertentu dari trakea yang lebih besar, untuk meningkatkan efektivitas proses pertukaran gas.

Serangga air: contoh respirasi trakea

Larva akuatik nyamuk Aedes aegypti. Diambil dan diedit dari: Econt

Serangga air menggunakan respirasi trakea untuk melakukan proses pertukaran gas.

Beberapa, seperti jentik-jentik nyamuk, menghirup udara dengan memperlihatkan selang pernapasan kecil di atas permukaan air, yang terhubung ke sistem trakea mereka.

Beberapa serangga yang dapat berendam di air untuk waktu yang lama membawa gelembung udara yang darinya mereka mengambil O2 yang mereka butuhkan untuk bertahan hidup.

Sebaliknya, beberapa serangga lain memiliki spirakel yang terletak di bagian atas punggungnya. Dengan cara ini, mereka menembus daun-daun yang tergantung di air dan menempel padanya untuk bernafas.

Referensi

1. biologi-halaman. (24 Januari 2015). Diperoleh dari Pernapasan Trakea: biologi-pages.info.
2. Situs, TO (2017). Bagian III: Bagaimana Organisme Hidup Bernafas: Indeks. Diperoleh dari SISTEM PERNAPASAN SERANGGA: saburchill.com.
3. Society, TA (2017). Perkumpulan Ahli Entologi Amatir. Diperoleh dari Respirasi serangga: amentsoc.org.
4. Spider, W. (2003). Serangga dan Laba-laba Dunia, Volume 10. New York: Marshall Cavendish.
5. Stidworthy, J. (1989). Shooting Star Press.
6. Yadav, M. (2003). Biologi Serangga. New Delhi: DPH.
7. Yadav, M. (2003). Fisiologi Serangga. New Delhi: DPH.