Sistem Pernapasan pada Hewan

Bernapas merupakan salah satu ciri dan aktivitas makhluk hidup. Istilah pernapasan sering disamaartikan dengan istilah respirasi, walaupun sebenarnya kedua istilah tersebut secara harfiah berbeda. Pernapasan atau “breathing” berarti menghirup dan menghembuskan napas. Bernapas berarti memasukkan udara dari lingkungan luar ke dalam tubuh dan mengeluarkan udara sisa dari dalam tubuh ke lingkungan luar. Sedangkan respirasi (respiration) berarti suatu proses pembakaran (oksidasi) di dalam sel guna memperoleh energi.

Pada hewan-hewan tingkat tinggi terdapat alat untuk proses pernapasan, yakni berupa paru-paru, insang, atau trakea, sementara pada hewan-hewan tingkat rendah dan tumbuhan proses pertukaran udara tersebut dilakukan secara langsung dengan difusi melalui permukaan sel-sel tubuhnya. Dari alat pernapasan, oksigen masih harus diangkut oleh darah atau cairan tubuh ke seluruh sel tubuh yang membutuhkan. Selanjutnya oksigen tersebut akan dimanfaatkan untuk oksidasi di dalam sel guna menghasilkan energi.

Respirasi bertujuan untuk menghasilkan energi. Energi hasil respirasi tersebut sangat diperlukan untuk aktivitas hidup, seperti mengatur suhu tubuh, pergerakan, pertumbuhan, dan reproduksi. Jadi kegiatan pernapasan dan respirasi tersebut saling berhubungan karena pada proses pernapasan dimasukkan udara dari luar (oksigen) dan oksigen tersebut digunakan untuk proses respirasi guna memperoleh energi dan selanjutnya sisa respirasi berupa gas karbon dioksida dikeluarkan melalui proses pernapasan.

 Karena pada hewan-hewan tingkat rendah dan tumbuhan tidak memiliki alat pernapasan khusus sehingga oksigen dapat langsung masuk dengan cara difusi, maka sering kali istilah pernapasan disamakan dengan istilah respirasi. Dengan demikian pembedaan kedua istilah itu tidak mutlak.

Sistem Pernapasan pada Hewan

Untuk bernapas, hewan-hewan tertentu memiliki alat pernapasan. Alat-alat pernapasan tersebut berperan dalam proses pemasukan oksigen dari lingkungan luar ke dalam tubuh serta pengeluaran karbon dioksida dari tubuh ke lingkungan luar. Alat-alat pernapasan pada hewan berbeda-beda sesuai dengan perkembangan struktur tubuh dan tempat hidupnya. Hewan darat menggunakan paru-paru untuk bernapas, dan pada kelompok burung paru-paru dilengkapi dengan kantong udara. Pada katak dewasa selain menggunakan paru-paru juga menggunakan kulit untuk membantu pernapasan. Hewan yang hidup di perairan (hewan akuatik), misalnya ikan dan udang, mempunyai insang. Serangga umumnya mempunyai alat pernapasan berupa trakea dan hewan invertebrate yang lain memiliki organ yang berbeda pula.

Alat pernapasan hewan pada dasarnya berupa alat pemasukan dan alat pengangkutan udara. Apabila alat pemasukan ke dalam tubuh tidak ada, maka pemasukan oksigen dilakukan dengan cara difusi, misalnya pada protozoa. Pada cacing tanah, oksigen masuk secara difusi melalui permukaan tubuh, kemudian masuk ke pembuluh darah, yaitu hemoglobin yang larut dalam plasma darah. Pada hewan lain, hemoglobin terkandung di dalam sel darah merah (eritrosit).

Berikut ini akan diuraikan system dan alat pernapasan pada berbagai kelompok organisme mulai dari protozoa sampai dengan mamalia.

Pernapasan pada Protozoa

Amoeba atau Paramecium tidak mempunyai alat pernapasan khusus. Demikian pula protozoa yang lain. Pernapasan dilakukan melalui seluruh permukaan selnya. Oksigen dan karbon dioksida masuk dan keluar melalui membran sel secara difusi. Oksigen dan karbon dioksida tersebut merupakan gas-gas yang terlarut di dalam air.

Pernapasan pada Porifera dan Coelenterata

Hewan filum Porifera atau kelompok hewan berpori tubuhnya tersusun atas banyak sel dan memiliki jaringan yang sangat sederhana. Hewan ini banyak ditemukan di pantai/laut. Porifera tidak memiliki alat pernapasan khusus. Udara pernapasan dipertukarkan langsung oleh sel-sel di permukaan tubuh atau sel-sel leher yang bersentuhan dengan air. Oksigen yang diambil oleh Porifera berasal dari oksigen yang terlarut di dalam air.

Hewan filum Coelenterata yang meliputi golongan hewan karang, ubur-ubur, Hydra, dan anemone laut, tubuhnya tersusun atas banyak sel dan memiliki jaringan. Coelenterata tidak memiliki alat pernapasan yang lengkap atau khusus. Sel-sel di bagian permukaan tubuhnya dapat melakukan pertukaran gas dengan lingkungannya.

Pernapasan pada Cacing

Pada cacing pipih, misalnya Planaria, pernapasan terjadi di seluruh permukaan tubuh melalui difusi. Cacing gilik, misalnya cacing perut, tidak memiliki alat pernapasan khusus. Cacing ini hidup di dalam usus manusia, sehingga toleran terhadap kadar oksigen rendah. Oksigen masuk ke dalam jaringan tubuh cacing melalui difusi lewat permukaan tubuhnya.

Cacing gilik bersegmen, misalnya cacing tanah, tidak memiliki alat pernapasan khusus. Pernapasan cacing dilakukan melalui permukaan kulit yang selalu basah oleh cairan mucus.

Pernapasan pada Mollusca dan Echinodermata

Hewan anggota filum Mollusca ada yang hidup di darat dan ada yang hidup di air. Mollusca yang hidup di darat atau di air dan bernapas dengan paru-paru (pulmo) digolongkan  ordo Pulmonata, contohnya bekicot (Achatina fulica). Mollusca yang hidup di air, yakni dari kelas Bivalvia atau kerang-kerangan bernapas dengan insang.

Hewan-hewan Echinodermata hidup di air laut, dengan cirri tubuh berkulit duri, misalnya bintang laut, bulu babi, dan mentimun laut. Hewan-hewan ini bernapas dengan menggunakan insang disebut dengan insang dermal atau insang kulit.

Pernapasan pada Arthropoda

Yang termasuk dalam anggota filum Arthropoda adalah Crustacea (golongan udang dan kepiting), Myriapoda (golongan lipan dan luwing), Arachnida (golongan labah-labah dan kalajengking), dan Insecta (golongan serangga). Hewan anggota filum Arthropoda tersebut mempunyai cara dan alat pernapasan yang bervariasi. Hewan yang hidup di air bernapas dengan menggunakan insang, sedangkan yang hidup di darat bernapas dengan trakea atau paru-paru buku. Trakea adalah saluran-saluran udara yang berguna untuk mengedarkan okseigen ke seluruh tubuh. Sedangkan paru-paru buku adalah alat pernapasan yang mempunyai struktur bertumpuk pada bentuknya mirip buku. Sebagai contoh, Crustacea bernapas dengan insang, Myriapoda dan Insecta bernapas dengan trakea, dan Arachnida bernapas dengan paru-paru buku.

Pernapasan pada serangga dilakukan dengan menggunakan system trakea. Udara keluar masuk tidak melalui mulut melainkan melalui lubang-lubang sepanjang kedua sisi tubuhnya. Lubang-lubang pernapasan tersebut dinamakanstigma atau spirakel. Pada masing-masing ruas tubuh terdapat sepasang stigma, sebuah di sebelah kiri dan sebuah lagi di sebelah kanan. Stigma selalu terbuka dan merupakan lubang menuju ke pembuluh halus yang mencapai seluruh bagian tubuh. Udara masuk melalui stigma, kemudian menyebar mengikuti trakea dengna cabang-cabangnya. Jadi, oksigen diedarkan tidak melalui darah, melainkan langsung dari pembuluh trakea ke sel-sel yang ada di sekitarnya. Dengan demikian cairan tubuh serangga (“darah serangga”) tidak berfungsi mengangkut udara pernapasan tetapi hanya berfungsi mengedarkan sari-sari makanan dan hormone.

Proses pernapasan serangga terjadi karena otot-otot yang bergerak secara teratur. Kontraksi otot-otot tubuh mengakibatkan pembuluh trakea mengembang dan mengempis, sehingga udara keluar masuk melalaui stigma. Pada saat trakea mengembang, udara masuk melalaui stigma, selanjutnya masuk kedalam trakea, lalu ke dalam trakeolus dan akhirnya masuk ke dalam sel-sel tubuh. Oksigen berdifusi ke dalam sel-sel tubuh. Karbon dioksida hasil pernapasan dikeluarkan melalui stigma pada waktu trakea mengempis.

Pada serangga yang hidup di air, misalnya nimfa, terdapat insang trakea. Alat ini mempunyai permuakaan yan sangat halus untuk memperoleh oksigen di dalam air secara difusi. Bagi serangga yang hidupnya di air, insang tersebut hanya berfungsi pada masa larva, kemudian akan mereduksi atau hilang pada saat dewas dan berpindah ke darat.  

Sumber :

Buku Paket Biologi SMU Kelas 2 Semester 2 - Erlangga