makalah makanisme sensoris

33
Makalah Biologi Fungsi Hewan MEKANISME SENSORIS 1. Tranduksi Energi Stimulus dan Penghantaran Sinyal ke Sistem Saraf oleh Reseptor Sensoris Sensasi dan persepsi yang diterima dan dikembangkan di otak diawali oleh resepsi sensoris (sensory reception), yaitu deteksi energi suatu stimulus oleh sel-sel sensoris. Reseptor sensoris (sensory receptor) berupa neuron atau sel-sel epithelium yang terspesialisasi yang terdiri dari sel itu atau dalam kelompok dengan jenis sel lain di dalam organ sensoris, seperti mata dan telinga. Reseptor sensoris terdiri dari ekteroreseptor yang berfungsi untuk mendekteksi stimulus dari luar tubuh (contoh panas cahaya, tekanan dan bahan kimia) dan interoreseptor yang berfungsi untuk mendeteksi stimulus di dalam tubuh seperti tekanan darah dan posisi tubuh. Fungsi umum dari sel reseptor adalah mengubah energi stimulus menjadi perubahan dalam potensial 1

Upload: markus-iyus-supiandi

Post on 21-Oct-2015

314 views

Category:

Documents


14 download

DESCRIPTION

MAKALAH MAKANISME SENSORIS

TRANSCRIPT

Page 1: MAKALAH MAKANISME SENSORIS

Makalah Biologi Fungsi Hewan

MEKANISME SENSORIS

1. Tranduksi Energi Stimulus dan Penghantaran Sinyal ke Sistem Saraf

oleh Reseptor Sensoris

Sensasi dan persepsi yang diterima dan dikembangkan di otak

diawali oleh resepsi sensoris (sensory reception), yaitu deteksi energi suatu

stimulus oleh sel-sel sensoris. Reseptor sensoris (sensory receptor) berupa

neuron atau sel-sel epithelium yang terspesialisasi yang terdiri dari sel itu

atau dalam kelompok dengan jenis sel lain di dalam organ sensoris, seperti

mata dan telinga.

Reseptor sensoris terdiri dari ekteroreseptor yang berfungsi untuk

mendekteksi stimulus dari luar tubuh (contoh panas cahaya, tekanan dan

bahan kimia) dan interoreseptor yang berfungsi untuk mendeteksi stimulus

di dalam tubuh seperti tekanan darah dan posisi tubuh.

Fungsi umum dari sel reseptor adalah mengubah energi stimulus

menjadi perubahan dalam potensial membran dan kemudian menghantarkan

sinyal ke sistem saraf melalui transduksi sensoris, amplifikasi, transmisi, dan

integrasi.

1) Transduksi Sensoris

Transduksi sensoris (sensory transduction) adalah suatu proses

pendektesian stimulus yang melibatkan pengubahan energi stimulus

menjadi perubahan potensial membrane sel reseptor.

2) Amplifikasi

1

Page 2: MAKALAH MAKANISME SENSORIS

Makalah Biologi Fungsi Hewan

Penguatan energi stimulus yang lemah untuk dapat dibawa ke system

saraf. Contoh gelombang suara ditingkatkan 20 kali lebih kuat sebelum

mencapai reseptor telingan bagian dalam.

3) Transmisi

Suatu impuls dapat dihantarkan atau ditransmisikan ke sistem saraf

pusat, yang mana system saraf pusat peka terhadap ada tidaknya stimulus

dan peka terhadap perubahan intensitas stimulus.

4) Integrasi

Integrasi atau pengolahan informasi dilakukan setelah informasi pertama

diterima. Pengolahan informasi dapat berupa adaptasi sensoris (sensory

adaptation) dan sensitivitas reseptor.

2. Reseptor Sensoris dikategorikan Berdasar Jenis Energi yang

Ditransduksi

Berdasarkan jenis energi yang dideteksi reseptor sensoris dibagi

menjadi lima kategori yaitu:

1) Mekanoreseptor

Mekanoreseptor dirangsang oleh perubahan bentuk fisik yang

disebabkan oleh stimulus berupa tekanan, sentuhan, regangan,

pergerakan dan suara semua bentuk energi. Contoh sel rambut untuk

mendeteksi mekanoreseptor dalam hal pergerakan. Spesifisitas yang

dimiliki oleh sel rambut dapat merespons terhadap arah pergerakan,

kekuatan, kecepatan pergerakan.

2) Reseptor rasa sakit (Pain receptor)

2

Page 3: MAKALAH MAKANISME SENSORIS

Makalah Biologi Fungsi Hewan

Reseptor rasa sakit pada manusia merupakan dendrit telanjang pada

epidermis kulit yang disebut nosireseptor (nociceptor.)

3) Termoreseptor

Termoreseptor yaitu suatu proses merespon terhadap panas atau dingin ,

membantu mengatur suhu tubuh dengan cara medeteksi suhu permukaan

dan bagian dalam tubuh.

4) Kemoreseptor

Kemoreseptor meliputi reseptor umum yang menghantarkan informasi

mengenai konsentrasi zat terlarut total dalam suatu larutan dan reseptor

spesifik yang merespons terhadap masing-masing jenis molekul. Dua

kelompok kemoreseptor yang meninjukkan spesifisitas antara

(intermediet) adalah reseptor gustatoris (pengecapan) dan reseptor

olfaktoris (penciuman) merespons terhadap kategori zat kimia yang

berkaitan.

5) Reseptor elektromagnetik (electromagnetic receptor)

Berfungsi untuk mendeteksi berbagai bentuk energy elektromagnetik,

seperti cahaya, listrik, dan magnetism. Contoh pada reptile (ular)

mempunyai reseptor infra merah yang sangat sensitive untuk

mendeteksi panas tubuh mangsa yang berada di lingkungan yang lebih

dingin.

3. PENGLIHATAN

Fotoreseptor dapat mendeteksi radiasi yang kita kenal sebagai

cahaya Nampak, sering kali diorganisasikan menjadi mata. Detektor cahaya

3

Page 4: MAKALAH MAKANISME SENSORIS

Makalah Biologi Fungsi Hewan

yang sangat beraneka ragam telah dievolusikan dalam kingdom hewan, dari

kelompok sederharna sel-sel yang hanya mendeteksi arah dan intensitas

cahaya hingga organ komleks membentuk bayangan. Meskipun sangat

beragam, semua fotoreseptor mengandung molekul pigmen yang menyerap

cahaya, dan bukti-bukti molekuler nenunjukan bahwa sebagian besar atau

semua fotoreseptor pada kingdom hewan bisa jadi adalah homolog.

a) Fotoreseptor yang Beragam telah Devolusikan pada Invertebrata

Sebagian besar invertebrate, fotoreseptor sederharna hingga mata

mem-bentuk citra yang komplek. Salah satu yang paling sederharna

adalah mangkuk mata (eye-cup) pada planaria, dimana strukturnya

memberikan informasi mengenai intensitas dan arah cahaya tanpa

membentuk banyangan yang sesung-guhnya, mengandung pigmen

penyaring yang menghambat cahaya. Mekanisme: cahaya masuk melalui

mangkuk lalu merangsang fotoreseptor yang melalui salah satu lubang

yang tidak mengandung pigmen penyaring dengan demikian cahaya

yang menyinari dari salah satu sisi planaria hanya dapat memasuki

mangkuk pada sisi tersebut. Dua jenis utama mata pembentuk bayangan

telah dievolusikan pada invertebrata :

Mata majemuk (compound eye). Ditemukan pada serangga dan

crustaceae (filum arthropoda) dan beberapa cacing policeata (filum

annelida). Mata majemuk terdiri atas beberapa ribu detector cahaya yang

disebut Omatidia (facet pada mata), masing-masing memiliki lensa

pemfokus cahayanya sendiri-sendiri. Cahaya yang masuk ke omatidia

menghasikan bayangan mosaic. Mata majemuk sangat hebat dan tajam

4

Page 5: MAKALAH MAKANISME SENSORIS

Makalah Biologi Fungsi Hewan

dalam mendeteksi gerakan dan adaptasi terhadap serangan musuh. Mata

majemuk mempunyai prinsip kerja seperti kerja kamera.

Lensa tunggal (single lens-eye). Ditemukan pada beberapa jenis ubur-

ubur, policaeta, laba-laba dan pada banyak jenis mollusca. Pada mata

cumi-cumi dan gurita, misalnya mempunyai lubang kecil, pupil kamera

dapat diatur untuk mengubah diameter pupil.

b) Vertebrata Mempunyai Mata Berlensa Tunggal

Mata manusia mempu mendeteksi keragaman warna yang hampir

tak terhitung, yang membentuk bayangan benda berjarak beberapa mil

jauhnya, dan bahkan merespon terhadap satu foton cahaya.

Struktur mata manusia :

1) Bagian luar bola mata terdiri atas lapisan jaringan kat yang berwarna putih

dan kuat yang disebut Sklera dan lapisan dalam mempunyai pigmen tipis

yang disubut koroid (choroid)

2) Konjungtiva (conjunctiva) yang menutupi permukaan sclera dan membantu

mempertahankan mata tetap lembab

3) Kornea dapat melewatkan cahaya ke dalam mata bertindak sebagai lensa

yang tetap

4) Bagian anterior membentuk iris yang memberikan warna pada mata, dapat

mengatur jumlah cahaya yang memasuki pupil, lubang pada pusat iris

5) Retina membentuk lapisan paling dalam dari bola mata yang terdiri dari sel-

sel fotoreseptor. Lensa terdapat 2 sel yaitu sel batang sekitar 125 juta dan sel

kerucut sekitar 6 juta sel. Sel batang tidak dapat membedakan warna dan

5

Page 6: MAKALAH MAKANISME SENSORIS

Makalah Biologi Fungsi Hewan

lebih sensitive terhadap cahaya dan memungkinkan melihat pada malam

hari. Sel kerucut tidak berfungsi pada penglihatan malam hari karena

diperlukan lebih banyak cahaya yang merangsang sel tersebut, sel kerucut

dapat membedakan warna pada siang hari. Pigmen penglihatan terdiri dari

molekul pigmen penyerap cahaya yang disebut retinal (suatu turunan vit A)

yang terikat pada suatu protein membran yang disebut sebagai opsin. Sel

batang mengandung jenis opsin sendiri yang menggabungkan dengan retinal

untuk menyusun pigmen visual rhodopsin. Ada keadaan gelap ketika

rodopsin tidak aktif, cGMP terkat ada saluran ion natrium. pada membrane

plasma sel batang dan mempertahankan saluran tersebutagar tetap mem-

buka. Pada kondisi ini,membrane sel batang sesungguhnya terdepolarisasi

dan membebaskan suatu neurotransmitter menghambat depolarisasi mem-

bran neuron, dengan demikian mencegahnya untuk tidak mengembangkan

potensial aksi.

6) Bintik buta adalah bintik yang terletak di bagian luar bawah retina.

7) Lensa dan badan bersilia (ciliary body) membagi dua rongga, satu diantra

lensa dan kornea, dan satu rongga yang lebih besar terletak di belakang lensa

di dalam bola mata. Badan bersilia menghasilkan aqueous humour yang

berair dan bening, yang mengisi rongga bagian dalam mata. Penyumbatan

dapat mengakibatkan glaucoma karena adanya peningkatan tekanan yang

memampatkan retina ehingga menyebabkan kebutaan. Terdapat vitreous

humor yang berfungsi sebagai lensa cair yang membantu memfokuskan

cahaya ke retina.

6

Page 7: MAKALAH MAKANISME SENSORIS

Makalah Biologi Fungsi Hewan

Gambar. Struktur mata.

c) Retina Membantu Kortek Serebral dalam Pengolahan Informasi Visual

Pengolahan informasi visual dimulai dari retina itu sendiri, akson

sel batang dan sel kerucut bersinapsis dengan neuron yang disebut sel

bipolar lalu bersinapsis dengan sel ganglion. Sinyal dari sel batang dan

sel kerucut meng-ikuti jalur vertikal atau lateral. Jalur vertikal, informasi

berjalan dari sel reseptor ke sel bipolar hingga ke sel ganglion. Sel-sel

horizontal dan amakrin memudah-kan integrasi sinyal visual secara

lateral.

Akson sel-sel ganglion membentuk saraf optic yang

menghantarkan sensasi dari mata ke otak. Saraf dari kedua mata bertemu

pada kiasma optic di dekat pusat dasar korteks serebral. Sebagian besar

akson sel ganglion menuju ke nucleus geniculata lateral thalamus.

Neuron nucleus geniculata lateral terus ke belakang sampai ke korteks

visual primer di lobus occipitalis serebrum. Inter-neuron tambahan

7

Page 8: MAKALAH MAKANISME SENSORIS

Makalah Biologi Fungsi Hewan

membawa informasi ke pusat integrasi dan pengolahan yang lebih

kompleks di suatu tempat di kortek.

Gambar. Proses akomodasi mata

4. PENDENGARAN DAN KESETIMBANGAN

Pendengaran dan persepsi kesetimbangan tubuh saling berkaitan pada

sebagian besar hewan. Keduanya melibatkan pembentukan sensasi oleh mekano-

reseptor yang mengandung sel-sel rambut yang menghasilkan potensial reseptor

ketika rambut dibengkokkan oleh partikel yang mengendap atau cairan yang

bergerak. Pada mammalia dan sebagian besar vertebrata darat lain, organ sensoris

untuk pendengaran dan kesetimbangan menyatu secara erat dalam rongga-rongga

yang dipenuhi cairan dalam telinga.

a) Struktur dan Fungsi Telinga

8

Page 9: MAKALAH MAKANISME SENSORIS

Makalah Biologi Fungsi Hewan

Telinga mammalia dapat dibagi menjadi tiga bagian. Telinga bagian luar

(outer ear) terdiri atah daun telinga (external pinna) dan saluran auditoris, yang

mengumpulkan gelombang suara dan menyalurkannya ke membran timpanik

(gendang telinga) yang memisahkan telinga bagian luar dan telinga bagian

tengah. Indera pendengaran dan keseimbangan manusia adalah telinga. Telinga

manusia tediri dari tiga bagian, yaitu telinga luar, telinga tengah, dan telinga

dalam.

Telingan luar. Telinga luar terdiri dari daun telinga, saluran telinga luar, dan

bagian yang berbatasan dengan telinga tengah atau disebut juga membran

timpani (gendang telinga).

Gambar. Struktur

telinga mammalia

(manusia).

(1) Daun telinga dan

saluran auditoris telinga

bagian luar

mengumpulkan

gelombang suara, (2)

gelombang suara

menciptakan vibrasi

dalam membran

timpanik yang

dihantarkan melalui

9

Page 10: MAKALAH MAKANISME SENSORIS

Makalah Biologi Fungsi Hewan

tiga tulang kecil (martil,

landasan, dan

sanggurdi) pada telinga

bagian tengah ke

telinga bagian dalam,

(3) penampang

melintang koklea

menunjukkan tiga

saluran. Saluran

vestibuler dan saluran

timpanik mengandung

caira limfa. (4) sel-sel

reseptor sel-sel rambut

adalah bagian dari

organ corti.

Telinga tengah. Telinga tengah (rongga timpani) berupa rongga kecil yang

berisi udara, terletak di dalam tulang pelipis, dan dindingnya dilapisi epitel. Di

dalam rongga telinga tengah terdapat tiga tulang, yaitu tulang martil, tulang

landasan, tulang sanggurdi. Ketiga tulang tersebut saling berhubungan melalui

sendi yang bergerak bebas. Ke arah depan, telinga tengah dihubungkan dengan

tenggorokan oleh saluran (tuba) eustachius. Saluran ini berfungsi menyeim-

bangkan tekanan udara pada telinga luar dengan telinga tengah.

10

Page 11: MAKALAH MAKANISME SENSORIS

Makalah Biologi Fungsi Hewan

Telinga dalam. Telinga dalam (labirin) terdiri dari labirin osea dan labirin

membranasea. Labirin osea adalah serangkaian rongga pada tulang pelipis yang

dilapisi periosteum berisi cairan perilimfe. Sedangkan labirin membranansea

memiliki bentuk yang sama dengan labirin osea, tetapi terletak di bagian yang

lebih dalam dan dilapisi sel epitel serta berisi cairan endolimfe.

Labirin osea terdiri dari tiga bagian, yaitu kanalis semisirkularis (saluran tengah

lingkaran), vestibula, dan koklea. Kanalis semisirkularis dan vestibula

mengandung reseptor keseimbangan tubuh, sedangkan koklea mengandung

reseptor pendengaran.

b) Organ Kesetimbangan pada Telinga bagian Dalam

Beberapa organ telinga bagian dalam manusia dan sebagian besar

mammalia lain dapat mendeteksi potensi tubuh dan kesetimbangan. Di belakang

jendela oval terdapat vestibula yang memiliki dua ruangan, utrikel dan sakul.

Utrikel membuka ke dalam tiga saluran semisirkuler (semisirkuler kanal) yang

melengakapi alat-alat untuk kesetimbangan. Sensasi yang berkaitan dengan

posisi tubuh dibangkitkan seperti sensasi suara pada manusia dan sebagaian

besar mammalia lain. Sel-sel rambut dalam utrikel dan sakul merespon terhadap

perubahan dalam posisi kepala karena adanya gravitasi dan pergerakan dalam

satu arah. Sel-sel rambut tersusun dalam kelompok dan semua rambut

diproyeksikan ke dalam bahan bergelatin yang mengandung banyak partikel

kalsium karbonat kecil yang disebut otolite (“batu telinga”). Karena bahan ini

lebih berat dibandingkan dengan endolimfa di dalam utrikel dan sakul, gravitasi

selalu menarik rambut sel-sel reseptor kearah bawah yang mengirimkan suatu

11

Page 12: MAKALAH MAKANISME SENSORIS

Makalah Biologi Fungsi Hewan

rangkaian potensial aksi yang konstan disepanjang neuron sensoris cabang

vestibuler saraf auditoris.

Gambar. Organ Kesetimbangan pada Telinga Bagian Dalam.

(a) tiga struktur telinga bagian dalam utrikel dan sakul bagian vestibula dan

saluran semisirkuler-mengandung sel-sel rambut yang sensitif terhadap

kesetimbangan dan posisi tubuh. (b) Masing-masing saluran mempunyai

pembengkakan pada bagian dasarnya yang disebut ampula, yang mengandung

sekelompok sel-sel rambut dengan rambut yang menjulur ke dalam tudung

bergelatin yang disebut kapula. (c) ketika kepala mengubah laju rotasinya,

kelembaman mencegah endolimfa dalam saluran semisirkuler agar tidak

bergerak seiring dengan pergerakan kepala, sehingga cairan tersebut menekan

kapula, yang membengkokkan sel rambut.

12

Page 13: MAKALAH MAKANISME SENSORIS

Makalah Biologi Fungsi Hewan

c) Sistem Gurat Sisi dan Telinga bagian Dalam Mendeteksi

Gelombang Tekanan pada bagian Besar Ikan dan Amfibia Air

Seperti vertebrata lain, ikan dan amfibia air juga mempunyai telinga

bagian dalam yang terletak pada otak. Tidak ada koklea dalam telinga dalam

hewan-hewan tersebut, aka tetapi terdapat sakul, utrikel, dan saluran

semisirkuler, Struktur yang homolog dengan sensor kesetimbangan pada telinga

manusia. Di dalam ruangan telinga bagian dalam, rambut sensoris dirangsang

oleh pergerakan otolith. Berbeda dengan alat pendengaran mammalia, telinga

ikan tidak memliki gendang pendengaran dan tidak membuka ke bagian luar

tubuh. Vibrasi air yang disebabkan oleh gelombang suara dihantarkan melalui

kerangka kepala ke telinga bagian dalam, yang mengerakkan otolith dan

merangsang sel-sel rambut. Gelembung renang yang penuh cairan juga

bervibrasi sebagai respons terhadap suara dan dapat memindahkan suara ke

telinga bagian dalam. Beberapa ikan, termasuk catfish dan minnow, mempunyai

rangkaian tulang yang disebut Aparatus Weberian, yang menghantarkan vibrasi

dari gelembung renang ke telinga bagian dalam.

Sebagian besar ikan dan juga amfibia mempunyai sistem gurat sisi

(lateral line system) di sepanjang dua sisi tubuhnya (gambar). Sistem tersebut

mempunyai mekanoreseptor yang mendeteksi gelombang berfrekuensi rendah

melalui mekanisme yang serupa dengan fungsi telinga bagian dalam. Air dari

lingkungan sekitar hewan memasuki sistem gurat sisi melalui sejumlah pori dan

mengalir sepanjang sebuah saluran melewati mekanoreseptor. Unit reseptor,

yang disebut neuromas, mirip dengan ampula dalam saluran semisirkuler

13

Page 14: MAKALAH MAKANISME SENSORIS

Makalah Biologi Fungsi Hewan

manusia. Masing-masing neuromas memiliki kumpulan sel rambut, dengan

rambut sensoris yang tertanam dalam tudung bergelatin, yaitu kapula. Ketika

tekanan air yang mengalir membengkokkan kapula, sel-sel rambut

mentransduksikan energi menjadi potensial reseptor, kemudian menjadi

potensial aksi yang dihantarkan disepanjang saraf menuju otak. Informasi ini

membantu ikan mempersepsikan pergerakkannya dalam air atau arah dan

kecepatan aliran air yang mengalir di atas tubuhnya. Sistem gurat sisi juga

mendeteksi pergerakan air atau vibrasi yang dihasilkan oleh benda lain yang

bergerak, yaitu mangsa dan pemangsa.

Sistem gurat sisi hanya berfungsi di dalam air. Pada hewan vertebrata

teresterial, telinga bagian dalam telah berevolusi sebagai organ utama

pendengaran dan kesetimbangan. Beberapa amfibia mempunyai sistem gurat sisi

ketika berbentuk kecebong, akan tetapi gurat sisi tidak ada lagi ketika sudah

berubah menjadi katak dewasa yang hidup di darat. Pada telinga katak darat,

vibrasi suara yang mengalir di udara dihantarkan ke telinga bagian dalam oleh

membran timpanik pada permukaan tubuh dan sebuah tulang telinga tengah.

14

Page 15: MAKALAH MAKANISME SENSORIS

Makalah Biologi Fungsi Hewan

Gambar. Sistem Gurat sisi pada Ikan.

Air yang mengalir melalui sistem tersebut membengkokkan sel-sel rambut. Sel-sel

rambut mentransduksikan energi menjadi potensial reseptor, yang memicu

potensial aksi, yang dikirimkan ke otak. Sistem gurat sisi memungkinkan ikan

memonitor aliran air, gelombang tekanan yang dihasilkan oleh benda yang

begerak, dan suara berfrekuensi rendah yang dihantarkan melalui air.

d) Invertebrata yang Mempunyai Sensor Gravitasi dan Sensitiv

Terhadap Suara

Sebagian besar invertebrata mempunyai organ sensoris yang disebut

statotista (statocyst) yang mengandung mekanoreseptor dan befungsi dalam

penginderaan kesetimbangan. Jenis statotista yang umum mempunyai lapisan

sel-sel rambut yang mengelilingi ruang yang mengandung statolith, yaitu

15

Page 16: MAKALAH MAKANISME SENSORIS

Makalah Biologi Fungsi Hewan

butiran pasir atau butiran padat lainnya. Gravitasi menyebabkan statolith

mengendap ke titik rendah di dalam ruang, yang merangsang sel-sel rambut

pada lokasi tersebut. Statosista invertebrata tedapat di berbagai lokasi. Sebagai

contoh, banyak ubur-ubur mempunyai statosista pada pinggir “lonceng”, yang

mnginformasikan indikasi posisi tubuh hewan tersebut. Lobster dan crayfish

mempunyai statosista di dekat dasar antenanya. Cayfish di akali untuk berenang

terbalik dalam percobaan di mana statolith diganti dengan logam pemotong

yang dapat ditarik ke ujung atas statosista dengan magnet.

Banyak invertebrata menunjukkan sensitivitas yang umum terhadap

suara, meskipun struktur khusus untuk pendengaran kelihatannya kurang

tersebar pada vertebrata dibandingkan dengan sensor gravitasi. Struktur

pendengaran paling ekstensif dipelajari pada serangga teresterial.

Sebagian besar serangga mempunyai rambut tubuh yang bervibrasi

sebagai respons terhadap gelombang suara. Rambut dengan kekakuan dan

panjang yang berbeda akan bervibrasi pada frekuensi yang berbeda pula.

Rambut umumnya disesuaikan dengan frekuensi suara yang dihasilkan

organisme lain. Nyamuk jantan menemukan tempat pasangan kawin dengan

cara menggunakan rambut halus pada antenanya. Rambut bervibrasi dengan

cara yang spesifik sebagai respons terhadap dengungan yang dihasilkan oleh

kepakan sayap nyamuk betina yang sedang terbang. Garputala yang bervibrasi

pada frekuensi yang sama dengan kepakan sayap nyamuk betina juga dapat

menarik jantan. Beberapa caterpillar (larva ulat dan kupu-kupu) mempunyai

rambut tubuh yang bervibrasi saat mendeteksi dengungan sayap tawon

pemangsa, yang mengingatkan caterpillar akan adanya bahaya. Banyak

16

Page 17: MAKALAH MAKANISME SENSORIS

Makalah Biologi Fungsi Hewan

serangga juga mempunyai “telinga” yang terlokalisir. Membran timpani yang

direnggangkan di ruangan udara internal akan bervibrasi saat terkena gelombang

suara, yang merangsang sel-sel reseptor yang berhubungan dengan bagian

dalam membran dan akan menghasilkan impuls saraf yang dihantarkan ke otak.

Beberapa jenis ngengat dapat mendengarkan tangga nada yang sedemikian

tinggi sehingga mereka mampu mendeteksi sonar yang dihasilkan oleh suara

kelelawar, dan persepsi suara ini memicu gerakan melarikan diri ngengat

tersebut.

Gambar. Sitosista pada Invertebrata.

Pengendapan statolith ke titik rendah di

dalam ruangan akan membengkokkan silia

pada sel-sel reseptor di lokasi tersebut,

yang memberikan informasi mengenai

posisi tubuh ke otak.

17

Page 18: MAKALAH MAKANISME SENSORIS

Makalah Biologi Fungsi Hewan

Gambar. Telinga Serangga.

Membran timpanik, yang berada pada

kaki depan jangkrik, bervibrasi sebagai

respons terhadap gelombang suara

(SEM).

5. PENGECAPAN DAN PENCIUMAN

Banyak hewan menggunakan inderanya untuk menemukan pasangan kawin,

mengenali territorial yang ditandai dengan zat-zat kimia, membantu penjelajahan

selama migrasi. “Pencakapan” kimiawi sangat penting khususnya pada hewan,

seperti semut dan lebah, yang hidup dalam kelompok social yang besar. Pada semua

hewan, pengecapan (gutasi) dan penciuman (olfaksi) sangat penting dalam perilaku

pencarian dan pengambilan makanan. Sebagai contoh, seekor hydra memulai

gerakannya menelan ketika kemoreseptor mendeteksi senyawa glutathione, yang

dikeluarkan oleh mangsa yang ditangkap oleh tentakel hydra tersebut.

18

Page 19: MAKALAH MAKANISME SENSORIS

Makalah Biologi Fungsi Hewan

a) Persepsi Pengecapan dan Penciuman Umumnya Saling

Berkaitan

Persepsi pengecapan dan penciuman bergantung pada kemoreseptor

yang medeteksi zat kimia spesifik di lingkungan. Pada hewan teresterial,

pengecapan adalah pendeteksian zat kimia tertentu yang terdapat dalam larutan,

dan penciuman adalah pendeteksian zat kimia yang ada di udara. Akan tetapi,

kedua indera kimiawi ini umumnya saling berhubungan erat, dan sebenarnya

tidak ada perbedaan antara keduanya dalam lingkungan akuatik.

Reseptor pengecapan pada serangga terletak pada rambut sensoris di

kaki dan mulut yang disebut sensila. Hewan menggunakan indera

pengecapannya untuk menyeleksi makanan. Rambut pengecap mengandung sel

kemoreseptor, yang masing-masing secara khusus responsif terhadap suatu

golongan stimulus kimiawi tertentu, seperti gula atau garam. Dengan

mengintegrasikan sensasi (impuls syaraf) dari sel-sel reseptor yang berbeda ini,

otak serangga ternyata dapat membedakan jumlah pengecapan yang sangat

banyak. Serangga dapat juga mencium zat kimia yang terkandung di udara,

dengan menggunakan sensila olfaktoris, yang umumnya berlokasi di antenna.

19

Page 20: MAKALAH MAKANISME SENSORIS

Makalah Biologi Fungsi Hewan

Gambar : Penciuman pada manusia.

Pengikatan spesifik molekul (titik hitam) dengan molekul reseptor spesifik pada

membrane plasma sel kemoreseptor memicu potensial aksi. Potensial aksi

dikirimkan ke neuron pada kuncupolfaktoris otak melalui akson sel-sel reseptor.

Pada manusia dan mamalia lain, indera pengecapan dan penciuman

secara fungsional mirip dan saling berkaitan. Suatu molekul kecil harus terlarut

dalam cairan untuk mencapai sel reseptor dan memicu sensasi. Molekul tersebut

berkaitan dengan protein spesifik pada membrane sel reseptor, yang memicu

depolarisasi membrane dan membebaskan neurotransmitter.

Sel-sel reseptor untuk pengecapan adalah sel-sel epithelium yang telah

termodifikasi yang diorganisasikan menjadi kuncup pengecapan (taste bud)

yang tersebar di sejumlah bagian permukaan lidah dan mulut. Sebagian besar

kuncup pengecapan berada di permukaan lidah atau pengalami penjuluran yang

mirip putting yang disebut papilla pada lidah. Meskipun kita tidak dapat

membedakan jenis reseptor pengecapan yang berbeda hanya dengan melihat

strukturnya, kita mengenal empat persepsi pengecapan dasar- manis, asam, asin

dan pahit- yang masing-masing dideteksi pada bagian pada lidah. Pengecapan

20

Page 21: MAKALAH MAKANISME SENSORIS

Makalah Biologi Fungsi Hewan

dasar ini dikaitkan dengan bentuk molekuler tertentu atau muatan molekuler

(struktur cincin glukosa untuk rasa manis, misalnya, atau ion natrium positif

untuk rasa asin) yang berkaitan dengan molekul reseptor yang terpisah. Seperti

reseptor pengecapan pada serangga, data sensorik yang ditransmisikan oleh

neuron sensoris dari kuncup pengecapan ke oatak mamalia menggambarkan

stimulasi berbagai kelas reseptor yang berbeda. Meskipun masing-masing sel

reseptor lebih responsif terhadap suatu zat tertentu, sel reseptor sesungguhnya

dapat dirangsang oleh kisaran zat kimia yang luas. Dari tiap citarasa makanan

atau tegukan minuman, otak mengintegrasikan input yang berbeda dari kuncup

pengecapan dan mempersepsikan citarasa yang kompleks.

Indera olfaktoris mamalia mendeteksi zat kimia tertentu yang ada di

udara. Sel sereptor olfaktoris adalah neuron yang melapisi bagian atas rongga

hidung dan mengirimkan impuls di sepanjang aksonnya secara langsung ke bola

olfaktoris otak. Ujung sel-sel reseptif mengandung silia yang memanjang ke

dalam lapisan mucus yang melapisi rongga hidung. Ketika suatu zat berbau

berdifusi masuk ke dalam daerah ini, zat itu berikatan dengan molekul reseptor

spesifik pada membran plasma silia olfaktoris. Pengikatan tersebut memicu

suatu jalur transduksi sinyal yang melibatkan relay oleh protein G dan, pada

banyak kasus, enzim efektor adenilil siklase dan messenger kedua siklik AMP.

Messenger kedua itu membuka saluran Na+ pada membran sel reseptor

olfaktoris, yang mendepolarisasikannya dan membangkitkan potensial aksi yang

menuju otak. Manusia dapat membedakan ribuan bau-bauan yang berbeda. Hal

ini dimungkinkan didasarkan pada beberapa bau utama, analog dengan citarasa

dasar pada sistem gustasi.

21

Page 22: MAKALAH MAKANISME SENSORIS

Makalah Biologi Fungsi Hewan

Meskipun jalur reseptor dan otak untuk pengecapan dan penciuman

berdiri sendiri-sendiri, namun kedua indera tersebut saling berinteraksi.

Sesungguhnya, kebanyakannya, apa yang kita sebut pengecapan adalah

penciuman. Jika system olfaktoris dihambat, seperti pada pilek dan flu, persepsi

pengecapan akan sangat berkurang drastis.

Pada pembahasan kita mengenai mekanisme sensoris, kita telah melihat

banyak contoh bagaimana input sensoris pada system syaraf menghasilkan

pergerakan tubuh spesifik yang kita amati sebagai perilaku hewan. Gerakan

berenang pada planaria yang menjauhi cahaya, perilaku melarikan diri pada

ngengat yang mendengar sonar kelelawar, gerakan mencari dan mengambil

makanan pada seekor hydra ketika ia mengecap glutathione, dan gerakan

menuju tempat tinggal pada salmon yang dapat membaui aliran sungai

tempatnya berkembang biak- semuanya ini hanya beberapa kasus yang kita

dapat paparkan sejauh ini.

Rujukan

Campbell, et.al. 2000. Biology; Concepts and Connections, 3th ed. San

Fransisco; Benjamin/Cummings.

22