Proses Daur Air dan Kegiatan Manusia yang Memengaruhinya

Manusia dan makhluk hidup lain tidak dapat lepas dari air. Air memang diperlukan bagi kehidupan kita. Kegunaan air antara lain untuk keperluan rumah tangga, pertanian, industri, dan tidak terkecuali untuk pusat pembangkit listrik. Untungnya, air senantiasa tersedia di bumi. Oleh karena itu, manusia seharusnya senantiasa bersyukur kepada Tuhan pencipta alam. Mengapa air selalu tersedia di Bumi? Hal ini karena air mengalami daur (siklus).

1.        Daur Air

Daur air merupakan sirkulasi (perputaran) air secara terus-menerus dari bumi ke atmosfer dan kembali ke Bumi. Daur air ini terjadi melalui proses evaporasi (penguapan), presipitasi (pengendapan), dan kondensasi (pengembunan). Perhatikan skema proses daur air di bawah ini!

  Air di laut, sungai, dan danau menguap karena pengaruh panas dari sinar matahari. Tumbuhan juga mengeluarkan uap air ke udara. Proses penguapan ini disebut evaporasi. Uap air naik dan berkumpul di udara. Lama-kelamaan, udara tidak dapat lagi menampung uap air (jenuh). Proses ini disebut  presipitasi (pengendapan). Jika suhunya turun, uap air akan  berubah menjadi titik-titik air. Titik-titik air ini membentuk awan. Proses ini disebut kondensasi (pengembunan). Titik-titik air di awan kemudian akan turun menjadi hujan. Air hujan akan turun di darat maupun di laut. Air hujan itu akan jatuh ke tanah atau perairan. Air hujan yang jatuh di tanah akan meresap menjadi air tanah.

Selanjutnya, air tanah akan keluar melalui sumur. Air tanah juga akan merembes ke danau atau sungai. Air hujan juga ada yang jatuh ke perairan, misalnya sungai atau danau. Kondisi ini akan menambah jumlah air ditempat tersebut. Air di sungai akan mengalir ke laut. Di lain pihak sebagian air di sungai dapat menguap kembali. Air sungai yang menguap membentuk awan bersama dengan uap dari air laut dan tumbuhan. Proses perjalanan air di daratan itu terjadi dalam daur air. Dari sini dapat disimpulkan bahwa jumlah air di Bumi secara keseluruhan cenderung tetap. Hanya wujud dan tempatnya yang berubah.

 

Secara sederhana daur air dapat digambarkan seperti di samping ini. Akhir-akhir ini kekeringan terjadi di mana-mana. Padahal secara teori, air tidak akan pernah habis. Apakah faktor yang memengaruhinya?

2.        Kegiatan Manusia yang Memengaruhi Daur Air

Proses daur air menyebabkan air bergerak meninggalkan tanah ke udara. Selanjutnya, air turun lagi ke tanah. Nah, air yang turun ke tanah ini ada yang mengalir di permukaan tanah dan masuk sungai. Aliran air di sungai ini akan terkumpul kembali di laut. Ada juga air yang tergenang membentuk danau. Air yang turun ke tanah ada yang masuk dan bergerak ke dalam tanah melalui celah-celah dan pori-pori tanah serta batuan. Air yang masuk ke dalam tanah ini kemudian menjadi air cadangan (sumber air).

Air cadangan akan selalu ada apabila daerah peresapan air selalu tersedia. Daerah peresapan air biasa terdapat di hutan-hutan. Tetumbuhan hutan mampu memperkokoh struktur tanah. Saat hujan turun, air tidak langsung hanyut, tetapi akan teresap dan tersimpan di dalam tanah. Air yang tersimpan dalam tanah akan menjadi air tanah. Air akan lebih mudah meresap jika terdapat banyak tumbuhan. Air yang meresap akan diserap oleh akar tumbuhan tersebut. Adanya air dan akar di dalam tanah menyebabkan struktur tanah menjadi kokoh dan tidak mudah longsor. Nah, menyimak uraian di atas dapat disimpulkan bahwa keberadaan hutan sangat penting. Hutan berperan dalam penyimpanan air. Oleh karena itu, kita harus senantiasa menjaga kelestarian hutan. Saat ini telah banyak hutan yang gundul akibat penebangan liar. Selain penebangan, hutan dapat rusak akibat pembakaran. Biasanya hutan ditebang atau dibakar dengan alasan tertentu. Seperti untuk membuka lahan pertanian, perumahan, atau industri. Kegiatan-kegiatan ini dapat mengurangi kemampuan tanah dalam menyimpan air. Akibatnya, pada saat hujan terjadi banjir dan pada saat kemarau banyak daerah mengalami kekeringan.

Di perkotaan hingga di pedesaan kini marak pembangunan jalan yang menggunakan aspal atau beton. Penutupan tanah dengan aspal atau beton dapat menghalangi meresapnya air hujan ke dalam tanah. Akibatnya, pada saat hujan air tidak dapat meresap ke dalam tanah. Hal ini menyebabkan terjadinya banjir dan air menggenangi jalan-jalan.

Nah, apa kira-kira akibatnya jika daerah peresapan air semakin berkurang? Apabila daerah peresapan air semakin berkurang, cadangan air di bumi ini semakin menipis. Hal ini dapat mengakibatkan sungai-sungai dan danau menjadi kering. Keringnya sungai dan danau menyebabkan proses penguapan semakin menurun. Menurunnya proses penguapan ini menyebabkan berkurangnya pengendapan titik-titik air di awan. Keadaan ini tentu mengurangi terjadinya hujan. Apa tindakan kita agar daur air di bumi berjalan baik?

Mari kita lihat video berikut.. 

Daftar Pustaka

Azmiyawati, Choiril; Wigati Hadi Omegawati dan Rohana Kusumawati. 2008. IPA Salingtemas 5 untuk SD/MI Kelas V. Jakarta: Pusat Perbukuan, Departemen Pendidikan Nasional

Sulistyanto, Heri dan Edy Wiyono. 2008. Ilmu Pengetahuan Alam Untuk SD/MI Kelas 5. Jakarta: Pusat Perbukuan, Departemen Pendidikan Nasional

http://prodiipa.wordpress.com/kelas-vii/hujan-asam/peranan-kalor-dalam-kehidupan/

http://www.youtube.com/watch?v=o7-1IKAmtdY

http://www.youtube.com/watch?v=NdQ1RHarvHA

Hubungan Khas Antarmakhluk Hidup

Pernahkah kamu melihat kupu-kupu yang hinggap pada bunga? Jika kamu perhatikan, apa yang di  lakukan kupu-kupu tersebut? Perhatikan Gambar 5.1. Kupu-kupu tersebut, sebenarnya, sedang mengisap sari bunga. Sari bunga tersebut bermanfaat sebagai makanan kupu-kupu. Namun, secara tidak sengaja, serbuk sari dari bunga menempel di tubuh kupu-kupu.

Jika kupu-kupu hinggap di bunga lain, serbuk sari yang berasal dari bunga sebelumnya akan menempel pada kepala putik bunga yang dihinggapinya. Melalui cara tersebut, penyerbukan bunga dapat terjadi.

Pada peristiwa tersebut, kupu-kupu mendapat keuntungan, yaitu mendapat makanan. Semen  tara itu, bunga mendapat keuntungan karena dapat melakukan penyerbukan. Dengan demikian, keduanya mendapat keuntungan. Hubungan antara dua makhluk hidup seperti itu dinamakan simbiosis.

Hubungan Antarmakhluk Hidup

Dalam suatu lingkungan ada berbagai macam hubungan antarmakhluk hidup. Ada hubungan yang saling menguntungkan dan ada pula hubungan yang tidak saling menguntungkan. Untuk lebih memahaminya, perhatikan uraian berikut ini.

a.         Simbiosis Mutualisme

Kamu tentu pernah melihat seekor lebah yang sedang hinggap di atas bunga untuk menghisap madu. Pada waktu lebah hinggap dibunga kaki-kaki lebah menyentuh serbuk sari bunga sehingga kaki yang ditempeli serbuk sari tersebut akan menempel pada putik apabila lebah bergerak di sekitar bunga. Serbuk sari kemudian bertemu dengan putik maka terjadilah penyerbukan. Setelah terjadi proses penyerbukan maka terjadilah proses pembuahan. Kerjasama yang terjadi antara bunga dan lebah ini disebut simbiosis mutualisme. Contoh lainnya adalah burung jalak yang memakan kutu di punggung kerbau.

b.        Simbiosis Parasitisme

Ada kalanya hubungan antarmakhluk yang satu diuntungkan dan yang lainnya dirugikan. Pernahkah kalian melihat tanaman tali putri melilit pada tanaman pagar? Bagaimanakah keadaan induk tanaman tersebut? Apakah mereka dapat tumbuh subur? Dapatkah kamu menjelaskannya? Hubungan antar makhluk hidup yang salah satunya dirugikan disebut simbiosis parasitisme. Contoh lainnya dapat kamu temukan pada pohon mangga yang ditempeli benalu.

Benalu termasuk tumbuhan parasit, benalu hidup pada tumbuhan atau makhluk hidup lain sehingga merugikan makhluk hidup yang ditumpanginya. Tumbuhan yang ditumpangi benalu disebut tumbuhan inang.

c.         Simbiosis Komensalisme

Hubungan antarmakhluk hidup dimana yang satu diuntungkan sedang yang lainnya tidak diuntungkan atau dirugikan disebut simbiosis komensalisme. Misalnya ikan hiu dengan ikan remora. Pada saat ikan hiu memperoleh makanan sisa-sisa makanan tersebut dimakan oleh ikan remora. Ikan remora mendapatkan keuntungan dari ikan hiu. Sedangkan ikan hiu tidak dirugikan dengan keberadaan ikan remora.

Daftar Pustaka

Sulistyanto, Heri dan Edy Wiyono. 2008. Ilmu Pengetahuan Alam Untuk SD dan MI Kelas IV. Jakarta: Pusat Perbukuan, Departemen Pendidikan Nasional

Mekanisme Pencernaan dan Respirasi pada Vertebrata

A.      Mekanisme Pencernaan pada Vertebrata

Organ pencernaan pada hewan vertebrata meliputi saluran pencernaan (tractus digestivus) dan kelenjar pencernaan (glandula digestoria).

1.        Mekanisme Pencernaan Pada Ikan

Saluran pencernaan pada ikan dimulai dari rongga mulut (cavum oris). Di dalam rongga mulut terdapat gigi-gigi kecil yang berbentuk kerucut pada geraham bawah dan lidah pada dasar mulut yang tidak dapat digerakan serta banyak menghasilkan lendir, tetapi tidak menghasilkan ludah (enzim). Dari rongga mulut makanan masuk ke esophagus melalui faring yang terdapat di daerah sekitar insang. Esofagus berbentuk kerucut, pendek, terdapat di belakang insang, dan bila tidak dilalui makanan lumennya menyempit. Dari kerongkongan makanan di dorong masuk ke lambung, lambung pada umum-nya membesar, tidak jelas batasnya dengan usus. Pada beberapa jenis ikan, terdapat tonjolan buntu untuk memperluas bidang penyerapan makanan.

Dari lambung, makanan masuk ke usus yang berupa pipa panjang berkelok-kelok dan sama besarnya. Usus bermuara pada anus.Kelenjar pencernaan pada ikan, meliputi hati dan pankreas. Hati merupakan kelenjar yang berukuran besal, berwarna merah kecoklatan, terletak di bagian depan rongga badan dan mengelilingi usus, bentuknya tidak tegas, terbagi atas lobus kanan dan lobus kiri, serta bagian yang menuju ke arah punggung. Fungsi hati menghasilkan empedu yang disimpan dalam kantung empedu untuk membanfu proses pencernaan lemak. Kantung empedu berbentuk bulat, berwarna kehijauary terletak di sebelah kanan hati, dan salurannya bermuara pada lambung. Kantung empedu berfungsi untuk menyimpan empedu dan disalurkan ke usus bila diperlukan. Pankreas merupakan organ yang berukuran mikroskopik sehingga sukar dikenali, fungsi pankreas, antara lain menghasilkan enzim – enzim pencernaan dan hormon insulin.

1.        Mekanisme Pencernaan Pada Amfibi

Mekanisme pencernaan makanan pada amfibi, hampir sama dengan ikan, meliputi saluran pencernaan dan kelenjar pencernaan. salah satu binatang amphibi adalah katak. Makanan katak berupa hewan-hewan kecil (serangga). Secara berturut-turut saluran pencernaan pada katak meliputi:

(1)     rongga mulut: terdapat gigi berbentuk kerucut untuk memegang mangsa dan lidah untuk menangkap mangsa,

(2)     esofagus; berupa saluran pendek,

(3)     ventrikulus (lambung), berbentuk kantung yang bila terisi makanan
menjadi lebar. Lambung katak dapat dibedakan menjadi 2, yaitu tempat masuknya esofagus dan lubang keluar menuju usus

(4)     intestinum (usus): dapat dibedakan atas usus halus dan usus tebal. Usus halus meliputi: duodenum. jejenum, dan ileum, tetapi belum jelas batas-batasnya.

(5)     Usus tebal berakhir pada rektum dan menuju kloata, dan

(6)     kloaka: merupakan muara bersama antara saluran pencernaan makanan, saluran reproduksi, dan urine.

(7)     Kelenjar pencernaan pada amfibi, terdiri atas hati dan pankreas. Hati berwarna merah kecoklatan, terdiri atas lobus kanan yang terbagi lagi menjadi dua lobulus. Hati berfungsi mengeluarkan empedu yang disimpan dalam kantung empedu yang berwarna kehijauan. pankreas berwarna kekuningan, melekat diantara lambung dan usus dua belas jari (duadenum). pankreas berfungsi menghasilkan enzim dan hormon yang bermuara pada duodenum.

 

1.        Mekanisme Pencernaan Pada Reptil

Sebagaimana pada ikan dan amfibi, mekanisme pencernaan makanan pada reptil meliputi saluran pencernaan dan kelenjar pencernaan. Reptil umumnya karnivora (pemakan daging). Secara berturut-turut saluran pencernaan pada reptil meliputi:

(1)     rongga mulut: bagian rongga mulut disokong oleh rahang atas dan bawah, masing-masing memiliki deretan gigi yang berbentuk kerucut, gigi
menempel pada gusi dan sedikit melengkung ke arah rongga mulut. Pada rongga mulut juga terdapat lidah yang melekat pada tulang lidah dengan ujung bercabang dua,

(2)     esofagus (kerongkongan),

(3)     ventrikulus(lambung),

(4)     intestinum: terdiri atas usus halus dan usus tebal yang bermuara pada anus.

Kelenjar pencernaan pada reptil meliputi hati, kantung empedu, dan pankreas. Hati pada reptilia memiliki dua lobus (gelambirf dan berwarna kemerahan. Kantung empedu terletak pada tepi sebelah kanan hati. Pankreas berada di antara lambung dan duodenum, berbentuk pipih kekuning-kuningan.

2.        Mekanisme Pencernaan Pada Burung

Organ pencernaan pada burung terbagi atas saluran pencernaan dan kelenjar pencernaan. Makanan burung bervariasi berupa biji-bijian, hewan kecil, dan buah-buahan. Saluran pencernaan pada burung terdiri atas:

(1)     paruh: merupakan modifikasi dari gigi,

(2)     rongga mulut: terdiri atas rahang atas yang merupakan penghubung antara rongga mulut dan tanduk,

(3)     faring: berupa saluran pendek, esofagus: pada burung terdapat pelebaran pada bagian ini disebut tembolok, berperan sebagai tempat penyimpanan makanan yang dapat diisi dengan cepat,

(4)     lambung terdiri atas:

·       Proventrikulus (lambung kelenjar): banyak menghasilkan enzim pencernaan, dinding ototnya tipis.

·       Ventrikulus (lambung pengunyah/empedal): ototnya berdinding tebal. Pada burung pemakan biji-bijian terdapat kerikil dan pasir yang tertelan bersama makanan vang berguna untuk membantu pencernaan dan disebut sebagai ” hen’s teeth”,

(5)     intestinum: terdiri atas usus halus dan usus tebal yang bermuara pada kloaka.
Usus halus pada burung terdiri dari duodenum, jejunum dan ileum.
Kelenjar pencernaan burung meliputi: hati, kantung empedu, dan pankreas. Pada burung merpati tidak terdapat kantung empedu.

3.        Mekanisme Pencernaan pada Hewan Mamah Biak (Ruminansia)

Hewan-hewan herbivora (pemakan rumput) seperti domba, sapi, kerbau disebut sebagai hewan memamah biak (ruminansia). Mekanisme pencernaan makanan pada hewan ini lebih panjang dan kompleks. Makanan hewan ini banyak mengandung selulosa yang sulit dicerna oleh hewan pada umumnya sehingga mekanisme pencernaannya berbeda dengan mekanisme pencernaan hewan lain. Perbedaan mekanisme pencernaan makanan pada hewan ruminansia, tampak pada struktur gigi, yaitu terdapat geraham belakang (molar) yang besar, berfungsi untuk mengunyah rerumputan yang sulit dicerna. Di samping itu, pada hewan ruminansia terdapat modifikasi lambung yang dibedakan menjadi 4 bagian, yaitu: rumen (perut besar), retikulum (perut jala), omasum (perut kitab), dan abomasum (perut masam).

Dengan ukuran yang bervariasi sesuai dengan umur dan makanan alamiahnya. Kapasitas rumen 80%, retlkulum 5%, omasum 7-8%, dan abomasums 7-8′/o. Pembagian ini terlihat dari bentuk gentingan pada saat otot spingter berkontraksi. Abomasum merupakan lambung yang sesungguhnya pada hewan ruminansia. Hewan herbivora, seperti kuda, kelinci, dan marmut tidak mempunyai struktur lambung seperti halnya pada sapi untuk fermentasi selulosa. Proses fermentasi atau pembusukan yang dilakukan oleh bakteri terjadi pada sekum yang banvak mengandung bakteri. proses fermentasi pada sekum tidak seefektif fermentasi yang terjadi dilambung. Akibatnya, kotoran kuda, kelinci, dan marmut lebih kasar karena pencernaan selulosa hanya terjadi satu kali, yaitu pada sekum. Sedangkan pada sapi, proses pencernaan terjadi dua kali, yaitu pada lambung dan sekum keduanya dilakukan oleh bakteri dan protozoa tertentu. Adanya bakteri selulotik pada lambung hewan memamah biak merupakan bentuk simbiosis mutualisme yang dapat menghasilkan vitamin B serta asam amino. Di samping itu, bakteri ini dapat, menghasilkan gas metan (CH4), sehingga dapat dipakai dalam pembuatan biogas sebagai sumber energi altematif.

Agar dapat dimanfaatkan oleh tubuh makanan yang dikonsumsi perlu dilakukan proses terlebih dahulu yaitu dicerna dan berlangsungnya proses ini diperlukan alat-alat pencernaan dan kelenjar pencernaan.

A.      Mekanisme Respirasi pada Vertebrata

1.        Mekanisme Pernapasan Ikan ( Pisces )

Hewan Vertebrata telah memiliki mekanisme sirkulasi yang fungsinya antara lain untuk mengangkut gas pernapasan (O2) dari tempat penangkapan gas menuju sel-sel jaringan. Begitu pula sebaliknya, untuk mengangkut gas buangan (CO2) dari sel sel jaringan ke tempat pengeluarannya. Mekanisme pernapasan pada hewan Vertebrata beragam. Simaklah uraian di bawah ini agar Anda lebih memahami mekanisme pernapasan pada hewan Vertebrata khususnya ikan.

Mekanisme Pernapasan Ikan

Ikan bernapas menggunakan insang. Insang berbentuk lembaran-lembaran tipis berwarna merah muda dan selalu lembap. Bagian terluar dari insang berhubungan dengan air, sedang bagian dalam berhubungan erat dengan kapilerkapiler darah. Tiap lembaran insang terdiri dari sepasang filamen dan tiap filamen mengandung banyak lapisan tipis (lamela). Pada filamen terdapat pembuluh darah yang memiliki banyak kapiler, sehingga memungkinkan O2 berdifusi masuk dan CO2 berdifusi keluar.

       Pada ikan bertulang sejati (Osteichthyes) insangnya dilengkapi dengan tutup insang (operkulum), sedangkan pada ikan bertulang rawan (Chondrichthyes) insangnya tidak mempunyai tutup insang. Selain bernapas dengan insang, ada pula kelompok ikan yang bernapas dengan gelembung udara (pulmosis), yaitu ikan paru-paru (Dipnoi). Insang tidak hanya berfungsi sebagai alat pernapasan, tetapi juga berfungsi sebagai alat ekskresi garam-garam, penyaring makanan, alat pertukaran ion, dan osmoregulator.

Contoh: Mekanisme pernapasan pada ikan bertulang sejati pada ikan mas. Insang ikan mas tersimpan dalam rongga insang yang terlindung oleh tutup insang (operkulum). Perhatikan Gambar 7.16. Insang ikan mas terdiri dari lengkung insang yang tersusun atas tulang rawan berwarna putih, rigi-rigi insang yang berfungsi untuk menyaring air pernapasan yang melalui insang, dan filamen atau lembaran insang. Filamen insang tersusun atas jaringan lunak, berbentuk sisir dan berwarna merah muda karena mempunyai banyak pembuluh kapiler darah dan merupakan cabang dari arteri insang. Di tempat inilah pertukaran gas CO2 dan O2 berlangsung.

Gas O2 diambil dari gas O2 yang larut dalam air melalui insang secara difusi. Dari insang, O2 diangkut darah melalui pembuluh darah ke seluruh jaringan tubuh. Dari jaringan tubuh, gas CO2 diangkut darah menuju jantung. Dari jantung menuju insang untuk melakukan pertukaran gas. Proses ini terjadi secara terus-menerus dan berulang-ulang.

(1)     Fase inspirasi ikan

Gerakan tutup insang ke samping dan selaput tutup insang tetap menempel pada tubuh mengakibatkan rongga mulut bertambah besar, sebaliknya celah belakang insang tertutup. Akibatnya, tekanan udara dalam rongga mulut lebih kecil daripada tekanan udara luar. Celah mulut membuka sehingga terjadi aliran air ke dalam rongga mulut.

(2)     Fase ekspirasi ikan

Setelah air masuk ke dalam rongga mulut, celah mulut menutup. Insang kembali ke kedudukan semula diikuti membukanya celah insang. Air dalam mulut mengalir melalui celah-celah insang dan menyentuh lembaran-lembaran insang. Pada tempat ini terjadi pertukaran udara pernapasan. Darah melepaskan CO2 ke dalam air dan mengikat O2 dari air.

Pada fase inspirasi, O2 dan air masuk ke dalam insang, kemudian O2 diikat oleh kapiler darah untuk dibawa ke jaringan-jaringan yang membutuhkan. Sebaliknya pada fase ekspirasi, CO2 yang dibawa oleh darah dari jaringan akan bermuara ke insang, dan dari insang diekskresikan keluar tubuh.

2.        Mekanisme Respirasi pada Amfibi

Ada tiga ordo dalam kelas amfibi. Ordo Gymnophiona adala ordo amfibi yang tidak berkaki, salah satu contohnya hidup di Sumatra, yaitu lchthyophis elongatus yang berbentuk seperti cacing. Ordo Urodela, atau golongan salamander, adalah ordo amfibi yang berkaki dan berekor. Ordo Anura adalah golongan katak dan kodok, yaitu amfibi yang berkaki tetapi tidak berekor. Pada katak, oksigen berdifusi lewat selaput rongga mulut, kulit, dan paruparu. Kecuali pada fase berudu bernapas dengan insang karena hidupnya di air.

Selaput rongga mulut dapat berfungsi sebagai alat pernapasan karma tipis dan banyak terdapat kapiler yang bermuara di tempat itu. Pada saat terjadi gerakan rongga mulut dan faring, Iubang hidung terbuka dan glotis tertutup sehingga udara berada di rongga mulut dan berdifusi masuk melalui selaput rongga mulut yang tipis. Selain bernapas dengan selaput rongga mulut, katak bernapas pula dengan kulit, ini dimungkinkan karma kulitnya selalu dalam keadaan basah dan mengandung banyak kapiler sehingga gas pernapasan mudah berdifusi. Oksigen yang masuk lewat kulit akan melewati vena kulit (vena kutanea) kemudian dibawa ke jantung untuk diedarkan ke seluruh tubuh. Sebaliknya karbon dioksida dari jaringan akan di bawa ke jantung, dari jantung dipompa ke kulit dan paru-paru lewat arteri kulit pare-paru (arteri pulmo kutanea). Dengan demikian pertukaran oksigen dan karbon dioksida dapat terjadi di kulit.

Selain bernapas dengan selaput rongga mulut dan kulit, katak bernapas juga dengan paruparu walaupun paru-parunya belum sebaik paru-paru mamalia. Katak mempunyai sepasang paru-paru yang berbentuk gelembung tempat bermuaranya kapiler darah. Permukaan paru-paru diperbesar oleh adanya bentuk- bentuk seperti kantung sehingga gas pernapasan dapat berdifusi. Paruparu dengan rongga mulut dihubungkan oleh bronkus yang pendek.

Dalam paru-paru terjadi mekanisme inspirasi dan ekspirasi yang keduanya terjadi saat mulut tertutup. Fase inspirasi adalah saat udara (kaya oksigen) yang masuk lewat selaput rongga mulut dan kulit berdifusi pada gelembung-gelembung di paruparu. Mekanisme inspirasi adalah sebagai berikut. Otot Sternohioideus berkonstraksi sehingga rongga mulut membesar.

Setelah itu koane menutup dan otot rahang bawah dan otot geniohioideus berkontraksi sehingga rongga mulut mengecil. Mengecilnya rongga mulut mendorong oksigen masuk ke paru-paru lewat celah-celah. Dalam paru-paru terjadi pertukaran gas, oksigen diikat oleh darah yang berada dalam kapiler dinding paru-paru dan sebaliknya, karbon dioksida dilepaskan ke lingkungan. Mekanisme ekspirasi adalah sebagai berikut. Otot-otot perut dan sternohioideus berkontraksi sehingga udara dalam paru-paru tertekan keluar dan masuk ke dalam rongga mulut. Celah tekak menutup dan sebaliknya koane membuka. Bersamaan dengan itu, otot rahang bawah berkontraksi yang juga diikuti dengan berkontraksinya geniohioideus sehingga rongga mulut mengecil. Dengan mengecilnya rongga mulut maka udara yang kaya karbon dioksida keluar.

3.        Mekanisme respirasi pada Reptil

Reptil memiliki alat pernapasan berupa paru-paru. Pada kura-kura selain dengan paru-paru, pengambilan oksigen dibantu oleh lapisan kulit tipis dengan banyak kapiler darah yang ada di sekitar kloaka. Mekanisme respirasi adalah sebagai berikut:

(1)     Fase inspirasi: otot tulang rusuk berkontraksi sehingga rongga dada membesar yang diikuti paru-paru mengembang, akibatnya udara dari luar masuk melalui lubang hidung, trakea, bronkus, dan paru-paru.

Gas O2 dalam udara masuk melalui hidung → rongga mulut → anak tekak → trakea yang panjang → bronkiolus dalam paru-paru → dari paru-paru O2 diangkut darah menuju ke seluruh jaringan tubuh.

(2)     Fase ekspirasi: otot tulang rusuk relaksasi sehingga rongga dada dan paruparu mengecil, akibatnya udara dari paru-paru keluar melalui paru-paru, bronkus, trakea, dan lubang hidung.

Dari jaringan tubuh gas CO2 → di angkut darah menuju jantung → kemudian menuju ke paru-paru untuk dikeluarkan → bronkiolus → trakea yang panjang → anak tekak → rongga mulut → dan terakhir melalui lubang hidung.

Paru-paru Reptilia berada dalam rongga dada dan dilindungi oleh tulang rusuk. Paru-paru Reptilia hanya terdiri dari beberapa lipatan dinding yang berfungsi memperbesar permukaan pertukaran gas. Paru-paru kadal, kura-kura, dan buaya lebih kompleks, dengan beberapa belahan-belahan yang membuat paru-parunya bertekstur seperti spon. Paru-paru pada beberapa jenis kadal, misalnya bunglon Afrika, mempunyai pundi-pundi hawa atau kantung udara cadangan sehingga memungkinkan hewan tersebut melayang di udara.

4.        Mekanisme Pernapasan pada Burung ( Aves )

Pada burung, tempat berdifusinya udara pernapasan terjadi di paru-paru. Paru-paru burung berjumlah sepasang dan terletak dalam rongga dada yang dilindungi oleh tulang rusuk.

Jalur pernapasan (masuknya udara ke dalam tubuh) pada burung berturut-turut sebagai berikut.

(1)     Dua pasang lubang hidung yang terdapat pada pangkal paruh sebelah atas dan pada langit-langit rongga mulut.

(2)     Celah tekak yang terdapat pada dasar hulu kerongkongan atau faring yang menghubungkan rongga mulut dengan trakea.

(3)     Trakea atau batang tenggorok yang panjang, berbentuk pipa, dan disokong oleh cincin tulang rawan.

(4)     Sepasang paru-paru berwarna merah muda yang terdapat dalam rongga dada. Bagian ini meliputi bronkus kanan dan bronkus kiri yang merupakan cabang bagian akhir dari trakea. Dalam bronkus pada pangkal trakea, terdapat sirink (siring), yang pada bagian dalamnya terdapat lipatan-lipatan berupa selaput yang dapat bergetar dan dapat menimbulkan suara. Bronkus bercabang lagi menjadi mesobronkus, yang merupakan bronkus sekunder, dan dapat dibedakan menjadi ventrobronkus (bagian ventral) dan dorsobronkus (bagian dorsal). Ventrobronkus dihubungkan dengan dorsobronkus oleh banyak parabronkus (100 atau lebih). Parabronkus berupa tabung kecil. Di parabronkus bermuara banyak kapiler, sehingga memungkinkan udara berdifusi.

Mekanisme pernapasan pada burung dibedakan menjadi dua, yaitu pernapasan waktu istirahat dan pernapasan waktu terbang. Pada waktu istirahat, tulang rusuk bergerak ke depan, rongga dada membesar, paru-paru mengembang sehingga udara masuk dan mengalir lewat bronkus ke kantung udara bagian belakang, bersamaan dengan itu udara yang sudah ada di kantung udara belakang mengalir ke paru-paru dan menuju kantung udara depan. Pada saat tulang rusuk kembali ke posisi semula, rongga dada mengecil sehingga udara dari kantung udara masuk ke paru-paru. Selanjutnya, saat di alveolus, O2 diikat oleh darah kapiler alveolus. Jadi, pengikatan O2 berlangsung pada saat inspirasi maupun ekspirasi.

Pada waktu terbang, inspirasi dan ekspirasi dilakukan oleh kantung-kantung udara. Waktu sayap diangkat ke atas, kantung udara di ketiak mengembang, sedang kantung udara di tulang korakoid terjepit, sehingga terjadi inspirasi (O2 pada tempat itu masuk ke paru-paru). Bila sayap diturunkan, kantung udara di ketiak terjepit, sedang kantung udara di tulang korakoid mengembang, sehingga terjadi ekspirasi (O2 pada tempat itu keluar). Makin tinggi burung terbang, makin cepat burung mengepakkan sayapnya untuk mendapatkanoksigen yang cukup banyak.

Udara luar yang masuk, sebagian kecil tetap berada di paru-paru, dan sebagian besar akan diteruskan ke kantung udara sebagai udara cadangan. Udara pada kantung udara dimanfaatkan hanya pada saat udara (O2) di paru-paru berkurang, yakni saat burung sedang mengepakkan sayapnya.

5.        Mekanisme Respirasi pada Mamalia

Pernapasan atau respirasi merupakan serangkaian langkah proses pengambilan oksigen dan pengeluaran sisa berupa karbondioksida dan uap air. Oksigen diperlukan oleh seluruh sel-sel tubuh dalam reaksi biokimia (oksidasi biologi) untuk menghasilkan energi berupa ATP (adenosin tri phosphat). Reaksi tersebut menghasilkan zat sisa berupa karbondioksida dan uap air yang kemudian dihembuskan keluar. Jadi tujuan respirasi sebenarnya adalah untuk membentuk ATP yang diperlukan untuk seluruh aktivitas kehidupan.

Berdasarkan tempat terjadinya pertukaran gas O₂ dan CO₂, pernapasan dapat dibedakan menjadi dua, yaitu:

·           pernapasan luar/respirasi eksternal, yaitu pertukaran O₂ dalam alveolus dengan CO₂ dalam darah.

·           pernapasan dalam/respirasi internal, yaitu pertukaran gas O₂ dengan CO₂ dari aliran darah dengan sel-sel tubuh

Mekanisme Pernafasan

Gerakan pernapasan diatur oleh pusat pernapasan (medulla oblongata) yang terdapat di otak. Sedangkan keinginan bernafas adalah karena adanya rangsangan dari konsentrasi CO₂ dalam darah. Bila kita menahan napas dalam waktu tertentu, maka dorongan untuk bernapas semakin besar. Ini terjadi karena kadar CO₂ dalam darah semakin meningkat dan akan memacu pusat pernapasan agar organ pernapasan melakukan gerakan bernapas.

Ada dua cara pernafasan yang dilakukan manusia, yaitu pernafasan dada dan pernafasan perut. Organ yang terlibat pada pernafasan dada adalah tulang rusuk, otot antar rusuk (intercostae), dan paru-paru. Sedangkan pada pernafasan perut yang terlibat adalah diafragma, otot perut, dan paru-paru.

(1)     Pernapasan dada

·       Inspirasi : Bila otot antar tulang rusuk berkontraksi, maka tulang rusuk terangkat, volume rongga dada akan membesar sehingga tekanan udara di dalamnya menjadi lebih kecil daripada tekanan udara luar, sehingga udara masuk ke paru-paru.

·       Ekspirasi : Bila otot antar tulang rusuk relaksasi, maka posisi tulang rusuk akan menurun, akibatnya volume rongga dada akan mengecil sehingga tekanan udara membesar, akibatnya udara terdorong ke luar dari paru-paru.

(2)     Pernapasan perut

·       Inspirasi : Bila otot diafragma berkontraksi, maka posisi diafragma akan mendatar, akibatnya volume rongga dada bertambah besar, tekanan mengecil, sehingga udara masuk ke paru-paru

·       Ekspirasi : Bila otot diafragma relaksasi, maka posisi diafragma naik/melengkung, sehingga rongga dada mengecil, tekanan membesar, akibatnya udara terdorong keluar.

REFERENSI

http://biologiklaten.wordpress.com/bab-17-sist-pencernaan-mak-pada-hewan-manusia-xi/

http://www.lengkapbiologi.org/2013/09/sistem-pernapasan-ikan-pisces.html

http://www.sentra-edukasi.com/2011/08/sistem-pernapasan-pada-burung-aves.html#.UpC3-ifdJdg

http://lutfimuazatin.blogspot.com/2013/04/sistem-respirasi-dan-transportasi-pada.html

http://c31121038.blogspot.com/2013/06/fisiologi-ternak-sistem-pernafasan.html