TUGAS FISIOLOGI HEWAN
MEKANISME PERGERAKAN FLAGELLA DAN
UBUR-UBUR
OLEH :
NAMA : SEPTI INDRAYANA
NIM :
E1A011054
KELAS : A
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU
PENDIDIKAN
UNIVERSITAS MATARAM
2013
1.
MEKANISME
PERGERAKAN FLAGELLA
Struktur
silia dan flagella pada dasarnya adalah sama. Dari penampang akan terlihat
bahwa baik silia maupun flagella masing-masing dibangun oleh 9 pasang
mikrotubul periferal dan 2 mikrotubul tunggal sentral yang keseluruhannya
disebut aksonema. Aksonema dibungkus oleh suatu membran yang bersambungan
dengan membran sel hewan. Menurut pendapat yang terbaru gerak flagella
mengikuti hipotesis mikrotubul geser dengan menggunakan energi yang berasal
dari ATP.
Pada
masing-masing mikrotubul tepi dari aksonema terdapat sepasang “tangan” kecil
yang mengandung enzim ATP-ase. Bila energi ikatan dalam ATP dilepaskan, maka
sepasang tangan tersebut akan bergerak dan menangkap pasangan sebelahnya,
sehingga mikrotubul akan relatif bergeser ke arah filamen lain pada pasangan
tersebut. Dengan adanya suatu tahanan, maka aksonema akan melengkung akibat
terjadinya pergeseran filamen. Sehingga dapat disimpulkan bahwa flagella
bergerak secara simetris yang mirip gerakan ular, sehingga air didorong sejajar
dengan sumbu flagella (Suripto, 1998: 86).
Dari
referensi yang lain dikatakan bahwa gerakan flagella sama halnya dengan gerakan
otot selama kontraksi. Dasar untuk gerakan aksonemal adalah teori sliding
filamen. Pada flagella, filamennya adalah mikrotubul doublet yang kesemuanya diatur dan berakhir di ujung
luar aksonema tersebut. Axonemal bending diproduksi oleh kekuatan yang
menyebabkan pergeseran antara pasangan mikrotubulus doublet. Pergeseran ini secara aktif
terjadi di sepanjang aksonema, sehingga dihasilkan gerakan seperti tikungan.
Dalam
sebuah jurnal penelitian dikataka bahwa Trypanosoma
cruzi adalah protozoa berflagella yang merupakan penyebab penyakit Chagas,
yang melemahkan dan tidak dapat disembuhkan bahkan dapat berakibat fatal. Spesies
ini pernah menyerang 20 juta orang di Amerika Latin sehingga spesies ini
dikatakan sebagai parasit. Parasit ini sangat kompleks dengan siklus hidup
biphasic, dapat hidup pada inang (host) baik invertebrata maupun vertebrata
dengan 3 bentuk perkembangan alternatif (epimastigotes, metacyclic dan aliran
darah trypomastigotes dan amastigo) yang dapat diidentifikasi dari bentuk
morfologi mereka. Amastigotes ditandai dengan adanya flagel pendek, sementara
epimastigotes dan trypomastigotes memiliki flagela panjang yang muncul dari kantung
flagellar.
Seperti
sel berflagel yang lain, flagela dari trypanosomids mendorong parasit melalui
aksi osilator mechanochemical, yang dapat menghasilkan kekuatan motil
(pergerakan). Silia dan flagela adalah organel yang sangat dilestarikan selama proses
evolusi dan ditemui dalam berbagai organisme dari protista ke mamalia. Oleh
karena itu, trypanosomatid flagel menunjukkan pola karakteristik dari sembilan
pasang doublet perifer dan sepasang pusat mikrotubulus aksonema yang kekal
antara eukariota.
Mikrotubulus
perifer berperan di bagian dalam dan luar dynein, jari-jari radial, dan link
nexin, sedangkan mikrotubulus pusat menunjukkan proyeksi tertentu. Para doublet
ditambatkan ke sel melalui tubuh basal dan saling melekat satu sama lain dengan
nexin link tersebut. Para dyneins adalah penggerak molekul yang menyebabkan
doublet mikrotubulus yang berdekatan untuk menarik satu sama lain. Gerakan dari
dyneins ini dikoordinasikan melalui kompleks dynein, dan sinyal tersebut
dikirimkan ke seluruh jari-jari radial, yang bersama-sama menghasilkan
gelombang silia dan flagella.
Adapun
trypanosomatids yang lain, epimastigotes T.
cruzi berenang sangat aktif ke segala arah dalam media kultur saat bergerak
dengan bagian ujung anterior. Flagella pada trypanosomatid ini sangat khas bila
dibandingkan dengan kebanyakan organisme lain di mana gerakan dimulai dari ujung
proksimal flagella. Pada organisme ini, diyakini bahwa pembentukan tikungan saat
pergerakan dan osilasi rutin berkelanjutan bergantung pada pergeseran pada
interdoublet, yang biasanya dikendalikan oleh struktur yang berada di dasar
flagella, yang dikenal sebagai tubuh basal.
Variabilitas
gerakan dan lintasan T. cruzi
epimastigotes konsisten dengan mode motilitas menengah. Mode motilitas adalah
hasil dari perpanjangan sel yang berkorelasi dengan kekakuan sel, yang telah
terbukti tidak hanya memengaruhi kecepatan flagella tetapi juga pengarahan gerakan
parasit. Di dalam aliran darah T. brucei,
flagela berjalan di sepanjang sel tubuh, mengakibatkan deformasi tubuh menjadi
kompleks selama berenang, di mana sel-sel tegak berenang lebih terarah dan sel
yang menunjukkan perpindahan jaring kecil tampak lebih membungkuk. Oleh karena
itu, dominasi motilitas terarah pada T.
cruzi epimastigotes bisa diakibatkan jumlah yang lebih tinggi dari bentuk
sel yang tegak, mungkin karena flagela mereka bergerak sepanjang dari sel tubuh
mereka yang pendek dan karena deformasi parasit nonextensive diamati selama sel
renang.
Berbeda
halnya dengan flagella pada Polytoma
uvella. spesies ini memiliki mekanisme pergerakan flagela yang dapat
berbelok tajam hanya setelah mereka muncul dari ujung anterior sel, sehingga
upaya pendorong mereka diarahkan ke belakang untuk menghasilkan gerak maju.
Dengan adanya ion kalsium, “reaksi kejut” sering terjadi, di mana pada reaksi
ini flagela akan terlempar atau bergerak
ke depan dan menghentak dalam posisi ini selama 2-3 detik, sehingga menyebabkan sel menjadi bergerak mundur. Untuk
lebih jelasnya dapat diamati pada gambar berikut.
2.
MEKANISME
PERGERAKAN UBUR-UBUR
Ubur-ubur
bergerak melalui air secara radial meluas dan kontraktor tubuh mereka yang
berbentuk seperti lonceng yang berfungsi untuk menyerap dan menyimpan air di
belakang mereka. Mereka menghentikan pergerakan sementara antara kontraksi dan
ekspansi. Air yang disimpan sementara ini akan membentuk suatu pusaran yang
saat air tersebut diisi ulang dalam tubuh mereka akan mendorong mereka bergerak
maju. Pusaran yang terbentuk dapat memungkinkan ubur-ubur untuk melakukan perjalanan
30 persen lebih jauh pada setiap gerakan. Hal ini dapat mengurangi energi yang
dibutuhkan. Saat melakukan pergerakan, ubur-ubur dapat mencapai angka 48 persen
lebih rendah dari biasanya. Hal ini disebabkan oleh jumlah makanan dan oksigen
yang dikonsumsi tidak sesuai degan energi yang dihabiskan untuk melakukan
pergerakan.
Di dalam referensi yang lain
dikatakan bahwa ketika kita memperhatikan langkah ubur-ubur yang begitu anggun
melalui air, mungkin membuat beberapa orang bertanya-tanya bagaimana ubur-ubur
dapat mencapai gerakan ini padahal mereka tidak memiliki sirip atau lengan.
Bahkan mayoritas spesies ubur-ubur sebenarnya dapat berenang dan bukannya
mengapung.
Ubur-ubur
dapat mengapung dengan baik dengan mengandalkan arus air laut dan angin.
Ubur-ubur dapat berenang seperti lintasan pesawat jet untuk memungkinkan mereka
bergerak di sepanjang aliran air. Ubur-ubur bergerak dengan cara meremas tubuh
mereka sehingga pancaran air atau pusaran air dari bagian bawah tubuh mereka
dapat didorong ke luar sehingga menyebabkan ubur-ubur akan terdorong ke depan.
Sisir jelly yang terdapat pada tubuh ubur-ubur di sisi lain sebenarnya memiliki
silia yang mirip dengan rambut yang berfungsi sebagai alat untuk mendayung atau
bergerak maju mundur yang bergantung pada arus air yang dapat memengaruhi arah gerakannya.
Tentakel
pada tubuh ubur-ubur tidak terlibat sama sekali dalam aktivitas berenang atau
gerakan aksi ubur-ubur. Tentakel ini hanya digunakan untuk mengumpulkan makanan
dan menyengat musuh. Ketika ubur-ubur akan melakukan pergerakan, tubuh mereka
akan terjadi kontraksi yang dikendalikan oleh jaringan saraf yang mengontrol
gerakan otot-otot tubuh mereka. Kontraktor ini menyebabkan pusaran air akan
keluar dari suatu arah tertentu kemudian pusaran air ini akan mendorong
ubur-ubur untuk maju ke arah yang berlawanan dengan arus air.
Di dalam sebuah jurnal penelitian yang berjudul
“Proceeding of National Academy of Sciences” dikatakan bahwa ubur-ubur (makhluk
gelatin) merupakan salah satu perenang
terbaik di laut. Para peneliti tersebut mengemukakan bahwa ubur-ubur melakukan mekanisme
pergerakan yang unik dan pasif, hal ini dapat mengurangi energi metabolik pada otot-otot
renang ubur-ubur. Para ilmuwan telah lama mengetahui bahwa ubur-ubur bergerak
dengan memeras air melalui bagian depan tubuh mereka yang berbentuk seperti
lonceng. Mereka juga telah memahami bahwa ubur-ubur memperoleh beberapa
momentum pergerakan ke depan ketika tubuh mereka terisi air (menyerap air).
Jadi, dari beberapa referensi yang telah didapatkan,
dapat disimpulkan bahwa mekanisme pergerakan ubur-ubur terjadi proses kontraksi
dan relaksasi atau bergerak maju mundur dengan cara meremas tubuh mereka. Saat
kontraksi, tubuh ubur-ubur menyerap air dan menyimpannya sementara sehingga
tubuh mereka akan bergerak maju. Sesaat mereka berhenti sementara untuk
melakukan gerakan relaksasi dengan cara menciptakan pusaran air atau
menghembuskan atau menyemburkan air yang tersebut melalui bagian bawah
tubuhnya. Sehingga mekanisme pergerakan ubur-ubur sangat unik tampak seperti
gerakan mendayung pada perahu.
DAFTAR PUSTAKA
Oktober 2013.
Oktober
2013.
tanggal 20 Oktober 2013.
Oktober
2013.
Anonim. Tanpa tahun.
Diakses di http://www.voanews.com/content/jellyfish-most-efficient-swimmers/1765699.html
pada tanggal 20 Oktober 2013.
Anonim.
1963. Diakses di CJ
Brokaw - Journal of Experimental Biology, 1963 –
jeb.biologists.org
pada tanggal 30 Oktober 2013.
Suripto.
1998. Fisiologi Hewan. Bandung: ITB.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar