LAPORAN FISIOLOGI HEWAN AIR PRAKTIKUM I OSMOREGULASI KONSENTRASI KONSERVASI SUMBERDAYA HAYATI LAUT LABORATORIUM FISIOLOGI HEWAN AIR JURUSAN ILMU KELAUTAN FAKULTAS ILMU KELAUTAN DAN PERIKANAN UNIVERSITAS HASANUDDIN MAKASSAR 2010 I. PENDAHULUAN A. Latar Belakang Fisiologi dapat didefinisikan sebagai ilmu yang mempelajari fungsi, mekanisme dan cara kerja dari organ, jaringan dan sel-sel organisme. Fisiologi menerangkan faktor-faktor fisik dan kimia yang bertanggung jawab akan asal, perkembangan, dan gerak maju kehidupan. Fisiologi ikan mencakup proses osmoregulasi, sistem sirkulasi, sistem respirasi, bioenergetik dan metabolisme, pencernaan, organ-organ sensor, sistem saraf, sistem endokrin dan reproduksi (Fujaya,1999). Pengaturan terhadap tekanan osmotik cairan tubuh yang relatif konstan adalah hal yang dibutuhkan ikan agar proses fisiologi di dalam tubuhnya berjalan normal. Pengaturan tersebut disebut dengan osmoregulasi (Purwakusuma, 2010) Osmoregulasi adalah upaya pada hewan air, seperti ikan untuk mengontrol keseimbangan air dan ion antara tubuh dan lingkungannya, atau suatu proses pengaturan tekanan osmose (Fujaya, 2004). Setiap organisme pada saat beraktivitas masing - masing melakukan adaptasi untuk dapat tetap bertahan hidup dalam lingkungannya. Bentuk adaptasi yang dilakukan organismepun berbeda, ada beberapa organisme yang bentuk adaptasinya dapat dilihat secara morfologi dan adapula yang beradaptasi secara fisiologi. Misalnya saja organisme perairan, organisme yang hidup diperairan tawar tentu memiliki bentuk adaptasi yang berbeda dan beberapa organ khusus yang digunakan dnegan berbagai cara. (Burhanuddin, 2008). Mengingat arti pentingnya pengaruh perbedaan salinitas yang berbeda -beda pada ikan air tawar, air payau dan iar laut maka diadakanlah praktikum osmoregulasi ini. B. Tujuan dan Kegunaan Tujuan dilakukan percobaan osmoregulasi ini, yaitu: 1. Untuk mengetahui pengaruh perlakuan salinitas yang berbeda (0 ppt, 15 ppt, dan 30 ppt) terhadap tingkah laku ikan air tawar, ikan air laut, dan ikan air payau. 2. Membandingkan adaptasi ikan terhadap perubahan salinitas. Kegunaan dari praktikum osmoregulasi ini adalah agar mahasiswa dapat mengetahui dan membandingkan teori yang didapat dari kuliah dengan hasil yang diperoleh dari praktikum, mengetahui metodologi atau cara osmoregulasi yang dilakukan ikan serta memperoleh gambaran mengenai hubungan faktor biotik dan abiotik terhadap proses osmoregulasi. II. TINJAUAN PUSTAKA Pengaturan terhadap tekanan osmotik cairan tubuh yang relatif konstan adalah hal yang dibutuhkan ikan agar proses fisiologi di dalam tubuhnya berjalan normal. Pengaturan tersebut disebut dengan osmoregulasi. Organ yang berperan dalam proses osmoregulasi adalah ginjal, insang, kulit, membran mulut dan beberapa organ khusus yang digunakan dengan berbagai cara (Burhanuddin, 2008). Osmoregulasi adalah pengontrolan kadar air dan garam mineral di dalam darah. Ini merupakan mekanisme homeostatik. Ditambahkan oleh Fujaya (1999) bahwa osmoregulasi adalah upaya mengontrol keseimbangan air dan ion - ion antara tubuh dan lingkungannya atau suatu proses pengaturan tekanan osmose.hal ini penting dilakukan, terutama oleh organisme perairan karena; (1) harus terjadi keseimbangan antara substansi tubuh dan lingkungan; (2) membran sel yang permeabel merupakan tempat lewatnya beberapa substansi yang bergerak cepat; (3) perbedaan tekanan osmose antara cairan tubuh dan lingkungan. Tanpa osmoregulasi maka ikan akan mati, ini karena osmoregulasi dapat mengontrol konsentrasi cairan dalam tubuh. Jika ikan tidak bisa mengatur proses osmosis dalam tubuhnya maka ikan akan mati, karena osmoregulasi sangat berfungsi dalam aspek kesehatan ikan (Fujaya,1999). Osmoconformer adalah sebutan bagi hewan yang mampu memelihara keseimbangan antara cairan tubuh dengan keadaan lingkungan sekitar. Kebanyakan invertebrata laut adalah osmoconformer, dimana cairan tubuh mereka isotonik dari keadaan lingkungannya. Meskipun konsentrasi relatif dari garam dan cairan tubuh mereka berubah - ubah dibandingkan air laut, dalam kasus ini hewan juga harus mengatur tingkat ion internal (Djawad, dkk, 2007). Difusi adalah perpindahan suatu substansi dari tempat yang konsentrasinya tinggi ke tempat yang konsentrasinya rendah. Osmosis adalah proses difusi air dari tempat yang konsentrasinya tinggi ke konsentrasinya rendah yang melewati sebuah membran permeable (Djawad,dkk,2007). Menurut Fujaya (2004), Osmoregulasi penting dilakukan terutama oleh organisme perairan karena : 1) Harus terjadi keseimbangan antara substansi tubuh dan lingkungan; 2) Membran sel yang permeabel merupakan tempat lewatnya beberapa substansi yang bergerak cepat; 3) Adanya perbedaan tekanan osmose antara cairan tubuh dan lingkungan. Osmosis adalah kasus khusus dari transpor pasif, dimana molekul air berdifusi melewati membran yang bersifat selektif permeabel. Dalam sistem osmosis, dikenal larutan hipertonik (larutan yang mempunyai konsentrasi terlarut tinggi), larutan hipotonik (larutan dengan konsentrasi terlarut rendah), dan larutan isotonik (dua larutan yang mempunyai konsentrasi terlarut sama) (Wikipedia, 2010). Dalam proses osmosis, pada larutan hipertonik, sebagian besar molekul air terikat (tertarik) ke molekul gula (terlarut), sehingga hanya sedikit molekul air yang bebas dan bisa melewati membran. Sedangkan pada larutan hipotonik, memiliki lebih banyak molekul air yang bebas (tidak terikat oleh molekul terlarut), sehingga lebih banyak molekul air yang melewati membran. Oleh sebab itu, dalam osmosis aliran molekul air adalah dari larutan hipotonik ke hipertonik. Organisme yang hidup pada air tawar tidak melakukan osmoregulasi akibat perbedaan tekanan osmose, sedangkan pada ikan estuari yang memiliki cairan tubuh menyerupai garam air garam laut hanya melakukan sedikit upaya untuk mengontrol tekanan osmose dalam tubuhnya. Hal ini menyebabkan perbedaan laju metabolisme dasar karena upaya menahan garam - garam internal dan kelarutan material yang lain membutuhkan konsumsi oksigen yang berbeda tergantung besarnya perbedaan konsentrasi cairan tubuh dan lingkungannya (Fujaya, 1999). Insang ikan bersifat permeabel terhadap air dan garam. Di dalam laut salinitasnya lebih besar daripada dalam cairan tubuhnya. Pada lingkungan air keluar, tetapi garam berdifusi ke dalam. Hal ini karena kadar garam di dalam tubuh ikan (mendekati 0.5%) yang lebih tinggi daripada konsentrasi air di mana ikan tersebut hidup. Karena tubuh ikan akan berusaha agar proses difusi antara air kedalam tubuh ikan tetap berlangsung, sejumlah besar air dikeluarkan oleh ginjal. Sebagai hasilnya bahwa konsentrasi garam pada urine sangat rendah ( Fujaya,1999). Pada semua ikan yang hidup di air tawar memiliki cairan tubuh yang tekanan osmotiknya lebih besar (hipersomatik) daripada lingkungannya. Keadaan ini menyebabkan mereka terancam dua hal utama yaitu kehilangan garam dan pemasukan air yang berlebihan. Bila hal ini tidak terkendali atau terimbangi, difusi akan mendorong keluarnya garam-garam tubuh dan terjadi pengenceran cairan tubuh sehingga fungsi-fungsi fisiologis tubuh tidak berjalan normal. Sisik tebal dan sejumlah jaringan pengikat dalam kulit pada ikan membantu dalam mencegah difusi (Burhanuddin, 2008). Pada ikan air laut hidup pada lingkungan hipersomatik terhadap jaringan dan cairan tubuhnya, sehingga ikan laut cenderung kehilangan air melalui kulit dan insang serta kemasukkan garam-garam. Untuk mengatasi kehilangan air, ikan minum air laut, yang kemudian diserap melalui saluran pencernaan. Akibatnya adalah meningkatnya kandungan garam dalam cairan tubuh (Burhanuddin, 2008). III. METODE PRAKTIKA. Waktu dan TempatPraktikum Fisiologi Hewan Air dilaksanakan pada hari Jumat, tanggal 13 Maret 2008, pukul 09.00-12.00 WITA, bertempat di Laboratorium Fisiologi Hewan Air, Jurusan Ilmu Kelautan, Fakultas Ilmu Kelautan dan Perikanan, Universitas Hasanuddin, Makassar. B. Alat dan Bahan Alat-alat yang digunakan dalam praktikum osmoregulasi adalah toples 9 buah sebagai wadah diletakannya ikan, stopwatch 3 buah sebagai alat pengukur waktu, salinometer 1 buah sebagai alat pengukur salinitas, dan lap kasar 1 buah sebagai alat untuk membersihkan alat-alat lain yang telah digunakan. Sedangkan bahan-bahan yang digunakan dalam praktikum ini, yaitu ikan mas (Cyprinus carpio) 3 ekor, Ikan Giru (Amphiprion spp.) 3 ekor dan ikan mujair (Oreochromis mosambicus) 3 ekor sebagai sampel yang diamati, air tawar 0 ppt, air payau 15 ppt, air laut 30 ppt sebagai medium ikan, serta tissue roll sebagai bahan pengering alat-alat yang telah dibersihkan. C. Prosedur Kerja Prosedur kerja dari praktikum osmoregulasi, yaitu: 1.Menyediakan peralatan dan bahan yang akan digunakan.2.Menyiapkan medium air dengan konsentrasi 0 ppt dan 30 ppt.3.Melakukan pengenceran terhadap air laut, sehingga diperoleh air payaudengan konsentrasi 15 ppt.4.Menyiapkan 9 wadah atau toples.5.Memasukkan media air pada setiap toples yang berbeda diaman 3 toplesuntuk air dengan salinitas 0 ppt (air tawar), 3 toples untuk air dengan salinitas 15 ppt (air payau), dan 3 toples untuk air salinitas 30 ppt (air laut). 6. Memasukkan masing-masing 1 ikan mujair pada salinitas 0 ppt, 15 ppt, 30 ppt, masing-masing 1 ikan giru juga dimasukkan ke salinitas 0 ppt, 15 ppt, dan 30 ppt, serta masing-masing 1 ikan mas pada toples dengan salinitas 0 ppt, 15 ppt, dan 30 ppt. 7. Mengamati perubahan tingkah laku selama 3 x 15 menit dan mencatat setiap perubahan yang terjadi pada lembar praktikum. D. Analisis Data Pengenceran Rumus yang dipergunakan dalam percobaan osmoregulasi ialah rumus pengenceran, dimana: V1 x M1 = V2 x M2Keterangan :V1 = Volume awal V2 = Volume akhir M1 = Konsentrasi awal M2 = Konsentrasi akhir IV. HASIL DAN PEMBAHASAN Berdasarkan hasil praktikum fisiologi hewan air tentang pengujian osmoregulasi ikan, didapatkan data sebagai berikut : A. Ikan air tawar : Ikan mas ((Cyprinus carpio).Salinitas(ppt)01530 WaktuTingkah lakupengamatan15 menit (1)Aktif dan mengeluarkan sedikit feses15 menit (2)Aktif dan mengeluarkan sedikit feses15 menit (3)Aktif jumlah feses tidak bertambah, media jernih15 menit (1)Aktif dan berada di dasar15 menit (2)Aktif dan berenang ke permukaan15 menit (3)Gelisah, media keruh dan mengeluarkan feses15 menit (1)Gelisah15 menit (2)Kondisi kritis, jumlah feses terus bertambah darimedia keruh15 menit (3)Mati Berdasarkan pada tabel di atas maka dapat diketahui bahwa pada pengamatan 0 ppt pada ikan ikan mas (Cyprinus carpio), tingkah laku ikan masih terlihat bergerak normal dimana pada menit ke-15 hingga menit ke-45 kondisinya cenderung sama yaitu aktif dan sedikit mengeluarkan feses.. hal ini dikarenakan ikan berada pada lingkungan yang sesuai dengan lingkungan asalnya dimana ikan ini bersifat hiperosmotik terhadap lingkungannya. Hal ini sesuai dengan pendapat Fujaya (1999) yang menyatakan bahwa teleostei air tawar bersifat hiprosmotik terhadap lingkungannya, menyebabkan air bergerak masuk ke dalam tubuh dan ion-ion keluar ke lingkungan dengan cara difusi. Pengamatan terhadap salinitas 15 ppt, tingkah laku ikan sama pada 15 menit I dan 15 menit II dimana ikan bergerak aktif, kadang berenang ke permukaan dan kadang di dasar. Keadaan ini meperlihatkan bahwa tingkah laku ikan masih dalam keadaan yang normal. Pada pengamatan 15 menit III terlihat ikan mulai gelisah dan mengeluarkan feses, media/air menjadi keruh serta ikan kebanyakan berada di permukaan. Ini menandakan bahwa ikan mulai melakukan penyesuaian antara ion-ion yang ada pada lingkungan dengan ion-ion yang ada dalam tubuh. Hal ini sesuai dengan pendapat Fujaya (1999) bahwa ikan air tawar bersifat hiperosmotik terhadap lingkungannya, menyebabkan air bergerak masuk ke dalam tubuh dan ion-ion keluar ke lingkungan dengan cara difusi. Untuk mengimbangi kekurangan ion-ion dalam tubuh, maka ikan membutuhkan oksigen dengan cara mengambil di udara agar pergerakan darah yang membawa ion-ion dalam tubuh dapat berjalan lancar. Pengamatan terhadap lingkungan yang bersalinitas 30 ppt memperlihatkan bahwa pada pengamatan 15 menit I ikan langsung tampak gelisah, tetapi pada 15 menit II ikan mulai lemas banyak mengeluarkan feses, dan media menjadi keruh. Terjadinya perubahan pergerakan ini menandakan bahwa ikan tidak mampu lagi menyesuaikan diri pada waktu yang lama, ini dikarenakan jumlah ion - ion dalam tubuh semakin berkurang. Hal ini sesuai dengan pendapat Fujaya (1999) yang menyatakan bahwa ikan air tawar akan mengeluarkan ion-ion ke lingkungan secara difusi karena sifat ikan air tawar yang hiperosmotik terhadap lingkungan. Pada pengamatan 15 menit ke III, ketidakmampuan ikan dalam melakukan penyesuaian diri terhadap kisaran salinitas yang tinggi dalam waktu yang lama semakin nyata, hal ini ditandai dengan kematian ikan. Kematian ikan ini mungkin dikarenakan banyaknya ion-ion dalam tubuh yang keluar ke perairan serta dehidrasi yang dialami oleh ikan kerena sifat ikan air tawar yang hiperosmotik. Hal ini sesuai dengan pendapat Fujaya (1999) yang menyatakan bahwa ikan air tawar bersifat hiperosmotik dimana ikan akan mengeloarkan ion-ion ke lingkungan dengan cara difusi sehingga ion-ion dalam tubuh akan berkurang dan untuk menjaga keseimbangan cairan tubuhnya, maka ikan akan sedikit minum atau tidak minum sama sekali dan akan memproduksi sejumlah urine sehingga dapat menyebabkan dehidrasi. B. Ikan Air Laut : Ikan Giru (Amphiprion sp.) SalinitasWaktuTingkah laku(ppt)pengamatan15 menit (1)Ikan bergerak aktif, berada di dasar danmengeluarkan feses15 menit (2)Ikan mulai tidak banyak bergerak, kadang0berenang ke permukaan15 menit (3)Ikan lemas, operculum mulai melambat, diam didasar toples15 menit (1)Ikan kebanyakan berada di dasar, mengeluarkan15feses15 menit (2)Ikan berada di dasar, bergerak lambat15 menit (3)Ikan berada di dasar, tidak banyak bergerak15 menit (1)Ikan bergerak aktif15 menit (2)Ikan bergerak aktif, bergerak ke permukaan3015 menit (3)Ikan bergerak aktif, lebih banyak bergerak kepermukaan Pengamatan terhadap salinitas 0 ppt memperlihatkan bahwa tingkah laku ikan mulai dari pengamatan 15 menit I hingga pengamatan 15 menit III memperlihatkan bahwa pergerakan ikan semakin lama semakin lambat, di mana pada 15 menit I ikan aktif bergerak, pada 15 menit II ikan mulai malas dan pergerakan menjadi lambat, dan pada 15 menit III ikan lebih banyak menghabiskan waktunya dengan berdiam di dasar toples ini menandakan bahwa semakin lama ikan semakin tidak mampu melakukan adaptasi terhadap kisaran salinitas yang rendah karena sifat ikan air laut yang hipoosmotik menyebabkan ikan dapat mengalami dehidrasi, sekalipun ikan banyak minum tetapi tidak dapat mencukupi kandungan garam-garam tubuh karena salinitas lingkungan yang rendah yang tidak mencukupi garam yang dibutuhkan oleh tubuh sehingga aktifitas atau proses metabolisme sel dari ikan akan terhambat yang menyebabkan menjadi lemas. Hal ini sesuai dengan pendapat Fujaya (1999) yang menyatakan bahwa karena tekanan osmose air laut lebih tinggi dari pada cairan tubuh ikan maka air akan mengalir dari dalam tubuh ikan ke lingkungannya di mana jika air dalam tubuh ikan terlalu banyak yang dikeluarkan maka ikan akan mengalami dehidrasi, sekalipun ikan air laut banyak minum. Ikan laut juga membutuhkan ion - ion berupa garam mineral untuk melakukan aktifitas yang konsentarasi ion total dalam plasma sekitas sepertiga dari konsentrasi ion perairan (lingkungan). Pengamatan terhadap salinitas 15 ppt menunjukkan bahwa tingkah laku ikan masih dalam keadaan yang normal, di mana pergerakanya aktif ke pinggir, ke permukaan dan ke dasar perairan seperti halnya pada salinitas 30 ppt ini dikarenakan ikan berada pada lingkungan yang hampir sama dengan lingkungan asalnya. Hal ini berdasarkan pada pendapat Fujaya (1999) yang menyatakan bahwa ikan air laut bersifat hipoosmotik terhadap lingkungannya. Pada pengamatan tingkah laku ikan Giru (Amphiprion sp) pada salinitas 30 ppt, pada 15 menit I ikan aktif bergerak, pada 15 menit II ikan bergerak aktif dan lebih sering di permukaan dan pada 15 menit III ikan lebih aktif berenang di dasar dan kemudian ikan lebih banyak berenang ke permukaan. Dari keadaan di atas menunjukkan bahwa tingkah laku ikan masih dalam keadaan normal ini dikarenakan ikan berada pada lingkungan yang hampir sama dengan lingkungan asalnya. Hal ini berdasarkan pendapat Nontji (1993) yang menyatakan bahwa karena ikan Giru merupakan ikan karang, maka kisaran salinitas yang baik untuk ikan Giru sama dengan kisaran salinitas untuk terumbu karang, yaitu 27 - 40 . C. Ikan air payau : Ikan Mujair (Oreochromis mossambicus)SalinitasWaktu(ppt)pengamatan15 menit (1)015 menit (2)15 menit (3)1515 menit (1)15 menit (2) Tingkah lakuBergerak aktifBergerak aktif dan sedikit mengeluarkan feses Bergerak aktif dan sedikit mengeluarkan feses Bergerak aktifBergerak aktif dan mengeluarkan feses 15 menit (3)15 menit (1)15 menit (2)3015 menit (3)Pada pengamatan Diam di dasarBergerak sangat aktif, mengeluarkan feses Bergerak aktif dan bergerak ke permukaan Banyak membuka mulut dan berada di dasar serta mengeluarkan feses0 ppt terhadap ikan Mujair(Oreochromis mossambicus) tingkah laku ikan dari pengamatan 15 menit I hingga pengamatan 15 menit III, ikan masih bergerak normal. Hal ini dikarenakan ikan berada pada lingkungan yang sesuai dengan lingkungan asalnya, dimana ikan ini dapat bersifat hiperosmotik terhadap lingkungannya. Hal ini sesuai dengan pendapat Fujaya (1999) yang menyatakan bahwa teleostei air tawar bersifat hiperosmotik terhadap lingkungannya, menyebabkan air bergerak masuk ke dalam tubuh dan ion - on keluar ke lingkungan dengan cara difusi. Pengamatan tingkah laku ikan pada salinitas 15 ppt yaitu pada 15 menit I ikan mulai bergerak aktif. Pada 15 menit II tingkah laku ikan masih sama yaitu bergerak aktif dan mengeluarkan feses. Dari tingkah laku ikan yang bergerak aktif dan normal dapat diketahui bahwa ikan dapat beradaptasi dengan lingkungan. Hal ini sesuai dengan pendapat Nybakken (1992) yang menyatakan bahwa kisaran salinitas yang dapat ditolelir adalah 0 - 30 ppt. Pengamatan tingkah laku ikan pada salinitas 30 ppt yaitu pada 15 menit I ikan mulai bergerak aktif dan mengeluarkan feses. Pada 15 menit II ikan bergerak aktif dan banyak bergerak ke permukaan. Pada 15 menit III ikan lebih banyak berada di dasar. Menurut Fujaya (1999) bahwa ikan-ikan eurihaline merupakan ikan yang dapat hidup pada perairan dengan kisaran salinitas yang luas dimana ikan ini dapat bersifat hiperosmotik terhadap air tawar dan hipoosmotik terhadap air laut, sehingga pada salinitas 25 ppt ikan dapat beradaptasi dengan normal. V. SIMPULAN DAN SARAN A. Kesimpulan Adapun kesimpulan yang dapat ditarik dari praktikum osmoregulasi iniyaitu:1. Ikan mas (Cyprinus carpio) merupakan ikan air tawar yang tidak dapat mentolerir kadar garam yang tinggi sehingga ia termasuk dalam stenohaline karena ikan mas hidup pada kisaran salinitas rendah. Adapun salinitas yang dapat ditolerir hanyaa sebatas 0-0,5 permil untuk itu ikan tersebut membutuhkan energi yang besar untuk dapat mentolerir kondisi salinitas yang sangat berbeda dari habitat biasanya. Ikan mas juga bersifat hiperosmotik terhadap air tawar, menyebabkan air masuk kedalam tubuh dan ion - ion keluar ke lingkungan dengan cara difusi dan berosmoregulasi dengan cara minum sedikit dan mengeluarkan urine yang banyak. 2. Ikan mujair (Oreochromis mosambicus)merupakan ikan yang hidup pada estuaria sehingga ia termasuk dalam euryhaline karena kemampuannya untuk mentolerir kisaran salinitas yang luas karena tubuhnya termasuk osmoregulator. 3. Ikan giru (Amphiprion spp.) merupakan ikan air laut yang dapat hanya dapat hidup pada salinitas >17 permil, oleh karena itu ia termasuk dalam stenohaline yang dapat mentolerir kisaran salinitas yang sempit. B. Saran Sangat diharapkan jadwal praktikum tidak dijadwalkan terlalu berdekatan dengan praktikum sebelumnya. Supaya jadwal praktikum dibuatkan jadwal yang tetap. DAFTAR PUSTAKA Burhanuddin, A Iqbal. 2008. Ikhtiologi. Yayasan Citra Emulsi. Makassar Djawad, M. I, Ambas, I, Yusri, K. 2007. Penuntun Praktikum Fisiologi Hewan Air. Universitas Hasanuddin. Makassar. Fujaya, Y. 1999. Fisiologi Ikan. Jurusan Perikanan. Universitas Hasanuddin. Makassar. Fujaya, Y. 2004. Fisiologi Ikan Dasar Pengembangan Teknik Perikanan. Rineka Cipta, Jakarta. Purwakusuma,2010. Garam Ikan. http://www.O_Fish.com/Hama Penyakit/Garam Ikan.html. [Diakses tanggal 10 April 2010 jam 07:30 WITA] Wikipedia. 2010. Anastesi. http://www.id.wikipedia.org /anastesi. [Diakses tanggal 10 April 2010 jam 07:37 WITA]