Sistem Pernapasan Vertebrata dan Invertebrata

Diposting pada

Sistem-Pernapasan-Vertebrata-dan-Invertebrata

Pengertian Hewan Invertebrata

Hewan invertebrata adalah golongan hewan yang tidak memiliki tulang belakang. Berasal dari bahasa latin yaitu in = tanpa ,dan vertebrae = bertulang belakang. Pada umumnya hewan ini memiliki struktur morfologi, sistem pernafasan dan sistem peredaran darah yang lebih sederhana dari hewan vertebrata.


Hewan invertebrata terdiri atas beberapa filum sebagai berikut :

  • Porifera
  • Cnidaria
  • Molusca
  • Platyhelminthes
  • Annelida
  • Arthropoda
  • Nemathehelminthes
  • Echinidermata

Baca Juga Artikel Yang Mungkin Berhubungan : Hewan Vertebrata dan Invertebrata


Ciri Hewan Invertebrata

  • Tidak memiliki dinding sel yang menyokong tubuhnya
  • Sebagian besar tubuhnya tersusun atas protein struktural kolagen
  • Memakan bahan organik yang terurai

Baca Juga Artikel Yang Mungkin Berhubungan : Perbedaan Vertebrata dan Invertebrata Lengkap


Contoh Pernafasan Hewan Invertebrata

  • Sistem Pernafasan pada Porifera

Tubuh hewan filum Porifera tersusun atas banyak sel dan memiliki jaringan yang sangat sederhana. Hewan ini banyak ditemukan di pantai atau di laut porifera tidak memiliki alat pernapasan khusus. Udra pernapasan berlangsung di sel-sel permukaan tubuh atau sel-sel leher yang bersentuhan dengan air. Oksigen yang diambil oleh porifera berasal dari oksigen yang terlarut di dalam iar.


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


  • Sistem Pernafasan pada Belalang

Belalang bernafas menggunakan trakea yang mana didalamnya terdapat spirakel (pembluh trakea) dan trakeolus,Spirakel atau stigma merupakan jalan keluar masuknya udara dari dan ke dalam sistem trakea, terdapat di kerangka luar (eksoskeleton), berbentuk pembuluh silindris yang berlapis zat kitin, terletak berpasangan pada setiap segmen tubuh, dan merupakan tempat bermuaranya pembuluh trakea. Pada umumnya spirakel terbuka selama serangga terbang, dan tertutup saat serangga beristirahat. Udara masuk melalui empat pasang spirakel depan dan keluar melalui enam pasang spirakel belakang. Oksigen dari luar masuk lewat spirakel, kemudian menuju pembuluh-pembuluh trakea, selanjutnya pembuluh trakea bercabang lagi menjadi cabang halus yang disebut trakeolus. Dengan demikian, oksigen dapat mencapai seluruh jaringan dan alat tubuh bagian dalam.
Sistem Pernafasan pada Belalang


Mekanisme pernapasan pada belalang diatur oleh otot perut (abdomen). Ketika otot perut (abdomen) berelaksasi, volume trakea normal sehingga udara masuk. Sebaliknya, ketika otot abdomen berkontraksi, volume trakea mengecil sehingga udara keluar.  Jalur yang dilalui udara pernapasan,yaitu :


Udara dari luar →  stigma/spirakel →  saluran/pembuluh trakea →  trakeolus →  jaringan tubuh.  Jadi, sistem trakea berfungsi mengangkut O2 dan mengedarkannya ke seluruh tubuh, serta sebaliknya mengangkut CO2 hasil pernapasan untuk dikeluarkan dari tubuh. Dengan demikian, darah pada serangga hanya berfungsi mengangkut sari makanan dan bukan untuk mengangkut udara pernapasan.


  • Sistem pernafasan Echinodermata (Bintang Laut)

Filum Echinodermata (dari bahasa Yunani untuk kulit berduri). Echinodermata adalah filum hewan terbesar yang tidak memiliki anggota yang hidup di air tawar atau darat. Hewan-hewan ini juga mudah dikenali dari bentuk tubuhnya: kebanyakan memiliki simetri radial, khususnya simetri radial pentameral (terbagi lima). Walaupun terlihat primitif, Echinodermata adalah filum yang berkerabat relatif dekat dengan Chordata (yang di dalamnya tercakup Vertebrata), dan simetri radialnya berevolusi secara sekunder.


Ciri-ciri Echinodermata

  1. Bentuk tubuh dewasanya adalah simetris radial
  2. Bentuk tubuh larvanya adalah simetris bilateral
  3. Kulitnya terdiri atas lempeng-lempeng kapur dan duri-duri kecil pada permukaannya
  4. Merupakan hewan pemakan sampah laut
  5. Pergerakannya dengan sistem ambulakral
  6. Saluran pencernaan masih sederhana
  7. Sistem syaraf dengan batang cincin yang bercabang ke arah radial.

Sistem Pernafasan dan Ekskresi
Echinodermata bernafas menggunakan paru-paru kulit atau dermal branchiae (Papulae) yaitu penonjolan dinding rongga tubuh (selom) yang tipis. Tonjolan ini dilindungi oleh silia dan pediselaria. Pada bagian inilah terjadi pertukaran oksigen dan karbondioksida. Ada pula beberapa jenis Echinodermata yang bernafas dengan menggunakan kaki tabung. Sisa-sisa metabolisme yang terjadi di dalam sel-sel tubuh akan diangkut oleh amoebacyte (sel-sel amoeboid) ke dermal branchiae untuk selanjutnya dilepas ke luar tubuh.


Baca Juga Artikel Yang Mungkin Berhubungan : Pengertian Arthropoda


Sistem Pernapasan Invertebrata

Respirasi merupakan proses memperoleh gas oksigen dari udara bebas sehingga dihasilkan gas karbon dioksida sebagai sisa metabolisme. Respirasi pada hewan menunjukkan perbedaan antara hewan yang satu dengan yang lainnya, ada yang berupa paru-paru, insang, kulit, trakea, dan paru-paru buku, bahkan ada beberapa organisme yang belum mempunyai alat khusus sehingga oksigen berdifusi langsung dari lingkungan kedalam tubuh. Contohnya pada hewan bersel satu seperti porifera dan Coelenterata, pada ketiga hewan ini oksigen berdifusi dari lingkungan melalui rongga tubuh.


  • Protozoa

Sebagian besar pernapasan pada hewan-hewan protozoa dilakukan secara difusi. Oksigen (O2) dan karbon dioksida (CO2) yang terlarut dalam air, keluar masuk secara difusi melalui membran sel.


Pada protozoa, masuknya oksigen dengan difusi menembus membran sel dan menuju sitoplasma. Difusi dan gerakan sitoplasma mengantarkan oksigen (O2) ke mitokondria. Oksigen digunakan untuk memecah senyawa organik sehingga menghasilkan energi, air dan karbondioksida (CO2).


Ketika oksigen berdifusi kedalam tubuh dan karbondioksida ke luar tubuh, oksigen (O2) dalam air habis dengan cepat dan begitu pula pada karbondioksida (CO2) tertimbun dengan cepat. Pada paramaecium silianya membantu pernafasan. Dengan pergerakan silianya air disekitarnya akan bergerak dan berarti membantu penyediaan oksigen.


  • Porifera

Oksigen (O2) yang diperlukan oleh porifera diambil langsung dari air. Air dimasukkan melalui pori-pori (ostium) pada permikaan tubuhnya, kemudian masuk ke dalam spongocoel. Poses selanjutnya dilakukan oleh sel leher (koanosit). Aliran air membawa zat makanan, oksigen (O2) akan diikat oleh koanosit dan sekaligus melakukan pencernaan makanan. Setelah itu karbondioksida (CO2) dilepaskan ke air dan air dikeluarkan melalui oskulum.


  • Coelenterata

Coelenterata belum memiliki organ khusus untuk respirasi, sehingga respirasinya dilakukan secara difusi melalui seluruh permukaan tubuh.


  • Vermes

Cacing tidak memiliki alat pernafasan khusus, pengambilan oksigen (O2) dan pelepasan karbondioksida dilakukan secara difusi, kecuali pada beberapa cacing yang hidup di air bernafas menggunakan insang. Planaria menggunakan seluruh permukaan tubuhnya untuk bernafas dengan cara difusi. Cacing tanah juga seperti itu, dengan cara difusi oksigen (O2) masuk melalui permukaan tubuhnya berlendir dan tipis.


Selanjutnya oksigen akan masuk ke pembuluh darah dan diedarkan ke seluruh tubuhnya. Karbon dioksida sebagai hasil pernafasan dikeluarkan oleh jaringan ke pembuluh darah dan kemidian dikeluarkan melalui permukaan tubuhnya. Sementara itu cacing yang hidup di air bernfas menggunakan insang, misalnya Polychaeta menggunakan sepasang parapodia untuk bernafas yang berubah menjadi insang. Cacing gilik merupakan salah satu cacing yang hidup pada tubuh manusia, sehingga toleran terhadap kadar oksigen (O2) yang rendah. Cacing gilik juga bernafas secara difusi melalui permukaan tubuhnya.


  • Molusca

Pada molusca yang hidup didarat bernafas mengunakan paru-paru, seperti bakicot yang terolong ordo pulmolata karena bernafas dengan paru-paru. Molusca yang hidup di air bernafas menggunakan insang, contohnya kernag laut (bivalvia) ,siput laut, cumi-cumi, bernafas dengan insang.


  • Echinodermata

Echinodermata yang hidup di laut bernafas dengan insang. Hewan ini memiliki alat pernafasan yang khusus yaitu insang yang disebut insang dermal/insang kulit.


  • Arthropoda

Pada hewan filum Arthropoda ini ada yang bernafas menggunakan insang yaitu hewan yang hidup di air, dan adapula yang menggunakan trakhea dan paru-paru buku untuk hewan yang hidup di darat.


Pada insecta pernafasannya menggunakan sistem trakhea, spirakel atau stigman yang merupakan tempat keluar masuknya udara pernafasan dari dan ke dalam sistem trakhea yang terdapat di eksoskleton, berbentuk pembuluh selindris yang berlapis zat kitin terbentuk secara berpasangan yang terbentuk di setiap segmennya dan merupakan tempat bermuaranya pembuluh trakhea. Pada umumnya spirakel akan terbuka jika serangga terbang atau beraktifitas, dan tertutup selama beristirahat.


Contohnya belalang, sistem trakhea yang dimiliki oleh belalang adalah spirakel, saluran (pembuluh trakhea) dan trakeolus. Mekanisme pernafasannya diatur oleh otot perut (abdomen). Ketika abdomen berelaksasi udara masuk, dan ketika berkontraksi udara keluar. Sedangkan pada serangga air seperti jentik nyamuk, bernafas dengan menjulurkan tabung udaranya ke permukaan untuk mangambil udara.


Pada hewan yang bernafas menggunakan paru-paru buku atau yang memiliki struktur bertumpuk-tumpuk dan bentuknya mirip buku, seperti kalajengking dan laba-laba, dan yang menggunakan insang buku seperti ketam dan udang. Insang buku tumbuh dari dasar anggota tubuh dan dinding tubuh yang berdekatan dan menjulur ke atas ke dalam ruang brankeat. Setiap insang terdiri dari sumbu sentral tempat pertautan lamela atau filamen. Aliran air di hasilkan oleh gerakan mendayung oleh insang timba, yaitu penjuluran yang berbentuk bulan sabit dari penjuluran mulut.


Baca Juga Artikel Yang Mungkin Berhubungan : Pertumbuhan Mikroorganisme Beserta Penjelasannya


Pengertian Hewan Vertebrata

Hewan vertebrata adalah golongan hewan yang memiliki tulang belakang sejati. Vertebrata juga merupakan subfilum di dalam Filum Chrodata. Jadi, kata “vertebrata” juga merupakan salah satu kategori takson. Tulang belakang berasal dari perkembangan sumbu penyokong tubuh primer atau notokorda (korda dorsalis). Notokorda vertebrata hanya ada pada masa embrionik, setelah dewasa akan mengalami penulangan menjadi sistem penyokong tubuh sekunder, yaitu tulang belakang (vertebrae). Hewan vertebrata berukuran lebih besar dan lebih sempurna dibandingkan dengan hewan invertebrata. Kebanyakan hewan vertebrata memiliki sistem saraf yang lebih baik, yang membuat mereka lebih pintar.


Vertebrata dibagi atas beberapa kelas yaitu :

  • Kelas Aves (Burung)
  • Kelas Reptilia (Bahasa latin repare = merangkak/merayap)
  • Kelas Amphibia (Latin amphi = dua, bia = hidup)
  • Kelas mamalia (Bahasa latin mamae artinya kelenjar buah dada, mamalia artinya hewan menyusui)
  • Kelas Pisces (Ikan)

Baca Juga Artikel Yang Mungkin Berhubungan : Penjelasan Keanekaragaman Makhluk Hidup Dalam Ilmu Biologi


Ciri Hewan Vewan Vertebrata

Ciri-ciri Umum Hewan Vertebrata

  • Memiliki tulang belakang terentang sampai ke bagian ekor
  • tubuh memiliki tipe simetris bilateral
  • pada bagian otak dilindungi oleh tulang tengkorak (kranium)
  • mempunyai kepala, leher, badan dan ekor walaupun ekor dan leher tidak mutlak ada contohnya pada katak

Ciri-ciri Khusus Hewan Vertebrata

  1. Mempunyai kelenjar bundar, endoksin yang menghasilkan hormon untuk pengendalian. Pertumbuhan dan proses fisiologis atau faal tubuh
  2. Susunan saraf terdiri atas otak dan sumsum tulang belakang
  3. Bersuhu tubuh panas dan tetap (homoiternal) dan bersuhu tubuh dingin sesuai dengan kondisi lingkungan (poikiloternal)
  4. Sistem pernapasan/terpirasi dengan paru-paru (pulmonosum) kulit dan insang operculum
  5. Alat pencernaan memanjang mulai dari mulut sampai ke anus yang terletak di sebelah vertran (depan) dan tulang belakang
  6. Kulit terdiri atas epidermis (bagian luar) dan endodermis (bagian dalam)
  7. Alat reproduksi berpasangan kecuali pada burung, kedua kelenjar kelamin berupa ovalium dan testis menghasilkan sel tubuh dan sel sperma.

Baca Juga Artikel Yang Mungkin Berhubungan : Mollusca : Pengertian, Struktur Tubuh, Ciri, Klasifikasi, Contoh dan Peranannya Secara lengkap


Sistem Pernapasan Vertebrata

Alat respirasi adalah alat atau bagian tubuh tempat O2 dapat berdifusi masuk dan sebaliknya CO2 dapat berdifusi keluar. Alat respirasi pada hewan bervariasi antara hewan yang satu dengan hewan yang lain, ada yang berupa paru-paru, insang, kulit, trakea, dan paru-paru.


  • Respirasi pada Pisces

Insang dimiliki oleh jenis pisces. Insang adalah organ pernapasan yang baik, tipis lembab, lapisan vascular epidermis untuk memungkinkan pertukaran gas di seluruh membran tipis insang atau lapisan yang sangat tipis dari epidermis.


Insang berbentuk lembaran-lembaran tipis berwarna merah muda dan selalu lembap. Bagian terluar dari insang berhubungan dengan air, sedangkan bagian dalam berhubungan erat dengan kapiler-kapiler 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. Insang pada ikan bertulang sejati ditutupi oleh tutup insang yang disebut operkulum, sedangkan insang pada ikan bertulang rawan tidak ditutupi oleh operkulum.


Pada fase inspirasi, O2 dari 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. Selain dimiliki oleh ikan, insang juga dimiliki oleh katak pada fase berudu, yaitu insang luar. Hewan yang memiliki insang luar sepanjang hidupnya adalah salamander.


Mekanisme pernapasan pada ikan melalui 2 tahap, yakni:

  • Respirasi eksternal (ekspirasi) yang merupakan pertukaran antara O2 dan CO2 antara darah dan udara.
  • Respirasi internal (inspirasi) yang merupakan pertukaran O2 dan CO2 dari aliran darah ke sel-sel tubuh.

Bentuk larva dari beberapa ikan dan amfibi memiliki insang eksternal. Ikan dewasa memiliki insang internal. Pertukaran gas di seluruh permukaan internal insang sangat efisien. Hal ini terjadi untuk memindahkan darah dan air di seberang arah di kedua sisi epitel pipih.


Sebagai contoh, air yang melewati insang yang mengangkut darah dengan konsentrasi oksigen rendah ke tubuh. Karena konsentrasi (tekanan parsial) dari oksigen lebih rendah dalam darah daripada di air berdifusi oksigen, ke dalam darah. Air kemudian melewati pembuluh yang membawa darah yang relatif tinggi oksigen dari dalam tubuh. Selanjutnya, oksigen berdifusi karena darah ini masih memiliki oksigen kurang dari sekitarnya air.


Karbon dioksida juga berdifusi ke dalam air karena yang konsentrasi (tekanan) lebih tinggi dalam darah daripada di air. Mekanisme pertukaran lawan arus ini menyediakan gas yang efisien pertukaran dengan mempertahankan gradien konsentrasi antara darah dan air di atas panjang tempat tidur kapiler.


Insang tidak saja berfungsi sebagai alat pernapasan tetapi dapat pula berfungsi alat ekskresi garam-garam, penyaring makanan, alat pertukaran ion, dan osmoregulator. Beberapa jenis ikan mempunyai labirin yang merupakan perluasan ke atas dari insang dan membentuk lipatan-lipatan sehingga merupakan ronggarongga tidak teratur. Labirin ini berfungsi menyimpan cadangan O2 sehingga ikan tahan pada kondisi yang kekurangan O2. Contoh, ikan yang mempunyai labirin adalah: ikan gabus dan ikan lele. Untuk menyimpan cadangan O2, selain dengan labirin, ikan mempunyai gelembung renang yang terletak di dekat punggung.


  • Respirasi pada Amphibi

Kulit amphibi memiliki struktur sederhana dari semua utama vertebrata organ. Pada katak, jaringan kapiler terletak di bawah epidermis. Susunan vaskular memfasilitasi pertukaran gas antara kapiler dan lingkungan dengan baik difusi dan konveksi. Lapisan mukosa yang lembab berlendir yang membuat kulit amfibi terlindungi dari cedera dalam pertukaran gas. Beberapa amfibi memperoleh sekitar 25% atau lebih oksigen mereka dengan pertukaran ini.


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 paru-paru walaupun paru-parunya belum sebaik paru-paru mamalia.


Pada katak ini, oksigen berdifusi lewat selaput rongga mulut, kulit, dan paru-paru. 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.


Katak mempunyai sepasang paru-paru yang berbentuk gelembung tempat bermuaranya kapiler darah. Permukaan paru-paru diperbesar oleh adanya bentuk- bentuk sepertikantung sehingga gas pernapasan dapat berdifusi. Paru-paru 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 gelembunggelembung di paru-paru.


Mekanisme inspirasi adalah sebagai berikut: Otot Sternohioideus berkonstraksi sehingga rongga mulut membesar, akibatnya oksigen masuk melalui  koane. Setelah itu, koane menutup dan otot rahang bawa 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 paruparu 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.


  • Respirasi pada Aves

Karena tingkat metabolisme tinggi yang terkait dengan penerbangan, burung memiliki tingkat yang lebih besar konsumsi oksigen dari yang lain vertebrata. Burung juga menggunakan sistem tekanan negatif untuk memindahkan udara masuk dan keluar dari paru-paru mereka dalam pasang surut dan pola aliran pernapasan mirip dengan mamalia.


Namun, burung juga memiliki ventilasi paru-paru khusus. Mekanisme yang memungkinkan satu arah mengalir di atas permukaan pertukaran gas. Mekanisme ini membuat paru-paru burung lebih efisien daripada paru-paru mamalia. Paru-paru Burung memiliki terowongan seperti bagian yang disebut parabronkhus, yang mengarah ke udara kapiler di mana terjadi pertukaran gas. Pengaturan dan fungsi suatu sistem kantung udara membuat satu arah aliran mungkin. Kantung udara ini bercabang-cabang ke seluruh rongga tubuh, yang dilipat, dan terbuka dan menutup sebagai hasil dari kontraksi otot di sekitar mereka. Udara melewati paru-paru dan memasuki (posterior) perut kantung udara. Ini kemudian melewati paru-paru ke udara (anterior) toraks kantung. Akhirnya, udara dihembuskan dari kantung-kantung udara toraks. Seluruh proses ini membutuhkan dua siklus pernapasan yang lengkap.


Pada burung, tempat berdifusinya gas pernapasan hanya terjadi di paru-paru. Paru-paru burung berjumlah sepasang dan terletak dalam rongga dada yang dilindungi oleh tulang rusuk. Jalur pernapasan pada burung berawal di lubang hidung. Pada tempat ini, udara masuk kemudian diteruskan pada celah tekak yang terdapat pada dasar faring yang menghubungkan trakea. Trakeanya panjang berupa pipa bertulang rawan yang berbentuk cincin, dan bagian akhir trakea bercabang menjadi dua bagian, yaitu bronkus kanan dan bronkus kiri. Dalam bronkus pada pangkal trakea terdapat sirink yang pada bagian dalamnya terdapat lipatan-lipatan berupa selaput yang dapat bergetar.


Bergetarnya selaput itu menimbulkan suara. Bronkus bercabang lagi menjadi mesobronkus yang merupakan bronkus sekunder dan dapat dibedakan menjadi ventrobronkus (di bagian ventral) dan dorsobronkus (di bagian dorsal). Ventrobronkus dihubungkan dengan dorsobronkus, oleh banyak parabronkus (100 atau lebih). Parabronkus berupa tabung tabung kecil. Di parabronkus bermuara banyak kapiler sehingga memungkinkan udara berdifusi. Selain paru-paru, burung memiliki 8 atau 9 perluasan paru-paru atau pundi-pundi hawa (sakus pneumatikus) yang menyebar sampai ke perut, leher, dan sayap.


Pundi-pundi hawa berhubungan dengan paruparu dan berselaput tipis. Di pundi-pundi hawa tidak terjadi difusi gas pernapasan; pundi-pundi hawa hanya berfungsi sebagai penyimpan cadangan oksigen dan meringankan tubuh. Karena adanya pundi-pundi hawa maka pernapasan pada burung menjadi efisien. Pundi-pundi hawa terdapat di pangkal leher (servikal), ruang dada bagian depan (toraks anterior), antara tulang selangka (korakoid), ruang dada bagian belakang (toraks posterior), dan di rongga perut (kantung udara abdominal).


  • Respirasi pada Reptilia

Paru-paru reptilia berada dalam rongga dada dan dilindungi oleh tulang rusuk. Paru-paru reptilia lebih sederhana, hanya dengan beberapa lipatan dinding yang berfungsi memperbesar permukaan pertukaran gas. Pada reptilia pertukaran gas tidak efektif . Pada kadal, kura-kura, dan buaya paru-paru lebih kompleks, dengan beberapa belahanbelahan yang membuat paru-parunya bertekstur seperti spon. Paru-paru pada beberapa jenis kadal misalnya bunglon Afrika mempunyai pundi-pundi hawa cadangan yang memungkinkan hewan tersebut melayang di udara.


Baca Juga Artikel Yang Mungkin Berhubungan : 6 Ciri-Ciri Dan Contoh Protista Mirip Tumbuhan


Contoh Respirasi Hewan Vertebrata

  • Sistem Respirasi Pada Aves (Burung)

Burung adalah hewan berdarah panas, sama seperti mamalia ,sehingga suhu pada tubuh burung bersifat stabil. Karena burung memiliki reseptor pada bagian otak yang dapat mengatur suhu tubuh, sehingga burung dapat melakukan aktivitas pada suhu lingkungan yang berbeda .


Burung menggunakan paru-paru dan pundi hawa (pundi-pundi udara) sebagai alat pernafasanya. Burung memiliki dua lubang hidung, yaitu :

  • Lubang hidung luar terletak pada pangkal paruh bagian atas
  • Lubang hidung dalam terletak pada langit-langit rongga mulut

Trakea pada burung sama seperti pada manusia yaitu berupa tulang rawan yang berbentuk cincin-cincin . trakea bercabang menjadi bronkus kanan dan kiri. Bronkus kanan dan kiri merupakan penghubung siring dengan paru-paru. Didalam siring terdapat lipatan-lipatan berupa selaput yang dapat bergetar menghasilkan suara. Burung memiliki sepasang paru-paru yang menempel pada dinding bagian dalam . Paru –paru sendiri terbungkus oleh selaput paru-paru (pluera) yang berhubungan dengan pundi-pundi hawa. Paru-paru burung tidak memiliki alveolus ,sebagai ganti fungsinya adalah parabronki (Pembuluh kapiler yang berdampingan dengan kapiler darah). Selain itu burung juga tidak memiliki diafragma sehingga dalam pergerakan paru-paru (inhale-exhale) dibantu oleh rongga seluruh tubuh.


Fungsi pundi-pundi hawa pada burung :

  1. untuk bernapas saat terbang
  2. memperkeras suara dengan memperbesar ruang siring
  3. mencegah kedinginan dengan menyelubungi organ dalam dengan rongga udara
  4. mengurangi hilangnya panas tubuh
  5. memperbesar atau memperkecil berat jenis tubuh (berguna saat berenang)

Pundi-pundi hawa pada burung berjumlah sembilan yaitu :

  • 2 kantong di leher (servikal)
  • 1 kantong di antara tulang selangka (korakoid/interclavicular)
  • 2 kantong di dada depan (toraks anterior)
  • 2 kantong di dada belakang (toraks posterior)
  • 2 kantong di perut (abdominal)

Mekanisme pernafasan burung sebagai berikut :

Pernafasan burung saat tidak terbang


Pernafasan burung saat tidak terbang

Fase Inspirasi : tulang rusuk bergerak ke depan – volume rongga dada membesar – tekanan mengecil – udara akan masuk melalui saluran pernapasan. Saat inilah sebagian oksigen masuk ke paru-paru dan O2berdifusi ke dalam darah kapiler, dan sebagian udara dilanjutkan masuk ke dalam katong-kantong udara.

Fase Ekspirasi : tulang rusuk kembali ke posisi semula – rongga dada mengecil – tekanan membesar. Pada saat ini udara dalam alveolus dan udara dalam kantong-kantong hawa bersama-sama keluar melalui paru-paru. Pada saat melewati alveolus, O2 diikat oleh darah kapiler alveolus, dan darah melepas CO2. Dengan demikian, pertukaran gas CO2 dan O2 dapatberlangsung saat inspirasi dan ekspirasi.


Pernafasan burung saat terbang

Pundi hawa sangat berperan pentng ketika burung mulai terbang, dikarenakan urung yang terbang tidak dapat menggerakan tulang rusuknya,sehingga pundi hawalah yang dipergunakan oleh burung untuk bernafas. Inspirasi dan ekspirasinya dilakukan secara bergantian oleh pundi-pundi hawa.

Fase Inspirasi : Pada saat sayap diangkat, pundi hawa antar tulang korakoid terjepit, sedangkan pundi hawa ketiak mengembang, akibatnya udara masuk ke pundi hawa ketiak melewati paru-paru, terjadilah inspirasi. Saat melewati paru-paru akan terjadi pertukaran gas O2 dan CO2.

Fase Ekspirasi : Sebaliknya pada saat sayap diturunkan, pundi hawa ketiak terjepit, sedangkan pundi hawa antar tulang korakoid mengembang, sehingga udara mengalir keluar dari kantong hawa melewati paru-parusehingga terjadilah ekspirasi. Saat melewati paru-paru akan terjadi pertukaran gas O2 dan CO2. Dengan cara inilah inspirasi dan ekspirasi udara dalam paru-paru burung saat terbang. Jadi pertukaran gas pada burung saat terbang juga berlangsung saat inspirasi dan ekspirasi.


  • Sistem Pernafasan Pada Amphibi (Katak)

Katak muda (berudu) menggunakan insang untuk mengambil O2 yang terlarut dalam air. Setelah berumur lebih kurang 12 hari, insang luar diganti dengan insang dalam. Setelah dewasa, katak bernapas menggunakan selaput rongga mulut, paru-paru, dan kulit.


Selaput rongga mulut dapat berfungsi sebagai alat pernapasan karena tipis dan banyak terdapat kapiler yang bermuara di tempat itu. Pada saat terjadi gerakan rongga mulut dan faring, lubang hidung terbuka dan glotis tertutup, sehingga udara berada di rongga mulut dan berdifusi masuk melalui selaput rongga mulut yang tipis.


Pernapasan dengan kulit dilakukan secara difusi. Hal ini karena kulit katak tipis, selalu lembap, dan mengandung banyak kapiler darah. Pernapasan dengan kulit berlangsung secara efektif baik di air maupun di darat. Oksigen (O2) yang masuk lewat kulit akan diangkut melalui vena kulit paru-paru (vena pulmo kutanea) menuju ke jantung untuk diedarkan ke seluruh tubuh. Sebaliknya karbon dioksida (CO2) dari jaringan akan dibawa ke jantung, dari jantung dipompa ke kulit dan paru-paru melalui arteri kulit paru-paru (arteri pulmo kutanea). Dengan demikian, pertukaran oksigen dan karbon dioksida terjadi di kulit.


Mekanisme inspirasi dan ekspirasi dijelaskan seperti berikut.

  1. Fase inspirasi katak
    Fase inspirasi terjadi bila otot sternohioideus berkontraksi sehingga rongga mulut membesar, akibatnya oksigen masuk melalui koane (celah hidung).
    Setelah itu, koane menutup, otot submandibularis 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.

  2. Fase ekspirasi katak
    Mekanisme ekspirasi terjadi setelah pertukaran gas di dalam paru-paru, otot rahang bawah mengendur atau berelaksasi, sementara otot perut dan sternohioideus berkontraksi. Hal ini mengakibatkan paru-paru mengecil, sehingga udara tertekan keluar dan masuk ke dalam rongga mulut. Selanjutnya koane membuka, sedangkan celah tekak menutup, sehingga terjadi kontraksi otot rahang bawah yang diikuti berkontraksinya otot
    geniohioideus. Akibatnya, rongga mulut mengecil dan udara yang kaya karbon dioksida terdorong keluar melalui koane.


Baca Juga Artikel Yang Mungkin Berhubungan : Klasifikasi Hemichordata, Urochordata Dan Cephalochordata


Perbedaan Pernapasan Vertebrata dan Invertebrata

Organ pernapasan pada Vertebrata yaitu Insang, Paru-paru pada 2 macam organ ini masing-masing mepunyai perbedaan dan juga kegunaan tersendiri dan juga fungsinya juga berbeda begitu hal nya dengan organ-organ pernapasan pada Avertebrata yaitu Difusi, Sistem Trakea yang pada 2 macam tersebut mempunyai bentuk, fungsi, kegunaan serta juga memiliki perbedaan masing-masing didalam suatu mekanisme pernapasannya.


Organ Pernapasan pada Vertebrata

  • Insang
    Berdasarkan pada letaknya, insang tersebut dapat dibedakan menjadi insang luar dan juga insang dalam. Insang luar tersebut terdapat pada suatu larva ikan dan juga amfibia, sedangkan pada insang dalam tersebut terdapat pada ikan yang sudah dewasa. Insang dalam pada ikan tersebut dilindungi  ialah dengan tutup insang yang di sebut dengan operkulum.

  • Paru-Paru
    Pada semua vertebrata yang hidupnya di darat, termasuk mamalia juga yang hidup di air, bernapas dengan menggunakan paru-paru. Pada semua vertebrata yang bernapas dengan paru-paru tersebut memasukkan udara dengan melalui suatu lubang hidung (nares) yang berhubungan dengan langit-langit pada rongga mulut.


Terdapat juga 4 jenis paru-paru yakni pada amfibi dan juga reptilia

  1. Paru-Paru Amfibi.
    Paru-paru dalam amfibi dewasa tersebut masih sederhana yakni berupa suatu kantong tipis dengan sedikit lipatan yang membentuk suatu alveoli didalamnya. Luas pada permukaan respirasinya tersebut hanya sekirar 20 cm2 dikarenakan struktur paru-paru tersebut masih sederhana.

  2. Paru-Paru Reptilia.
    Keadaan pada paru-paru reptilia tersebut sudah lebih baik dibandingkan dengan paru-paru amfibi. Paru-paru reptilia tersebut mempunyai suatu sekat-sekat pemisah yang tumbuh ialah sebagai suatu lipatan-lipatan pada dinding dalam yang memperluas pada permukaan respirasi. Bentuk paru-paru itu menyesuaikan pada suatu bentuk tubuhnya, misalnya berbentuk kecil dan juga memanjang pada ular.


  3. Paru-Paru Mamalia.
    Paru-paru pada hewan yang menyusui tersebut mempunyai struktur lebih kompleks yang terdiri dari beberapa lobus. Alat pada pernapasan mamalia yang hidup pada air, misalnya ialah lumba-lumba dan juga paus,juga paru-paru. tetapi , pada trakea (batang tenggorok) mamalia itu terdapat suatu sekat-sekat yang dapat mencegah air untuk dapat masuk ke dalam paru-paru.


  4. Paru-Paru Aves.
    Paru-paru pada aves (burung) tersebut terdapat di ujung bronkeolus,yang berjumlah sepasang, dan juga melekat pada suatu dinding punggung rongga dada. Paru-paru tersebut dibungkus dengan selaput yang disebut dengan pleura. Paru-parunya tersebut bersifat kompak dan juga penuh dengan pembuluh darah


Organ Pernapasan pada Avertebrata

  • Difusi
    Pertukaran gas didalam suatu organ pernapasan itu terjadi disebabkan adanya perbedaan konsentrasi oksigen serta karbon dioksida pada lingkungan dan juga sel-sel tubuh. Molekul oksigen serta juga karbon dioksida yang bergerak dari suatu daerah berkonsentrasi tinggi ke pada daerah yang konsentrasi rendah disebut dengan proses difusi. Difusi tersebut berlangsung dengan secara efektif jika terdapat suatu perbedaan konsentrasi yang sangat tinggi juga.

    Proses difusi itu dibedakan ialah menjadi difusi sel dan juga difusi epidermal. Difusi sel itu terjadi dengan melalui membran sel di hewan yang bersel satu. Pada Porifera serta Coelenterata difusi berlangsung dengan melalui membran sel-sel pada permukaan tubuh serta juga selanjutnya ke sel-sel yang letaknya ke lebih dalam. Difusi epidermal tersebut terjadi dihewan cacing tanah. Pertukaran pada gas berlangsung dengan melalui kulit luar tubuh (epidermis).


  • Sistem Trakea
    Alat pernapasan yang berupa suatu trakea dapat ditemukan pada serangga. Trakea ialah suatu pembuluh halus yang berasal dari suatu permukaan tubuh, yang kemudian bercabang-cabang pada seluruh bagian tubuh. pada tiap-tiap percabangan berakhir didalam suatu sel-sel trakea yang memiliki perluasan yang berupa trakeol. Ujung akhir trakeol tersebut berisi cairan dan juga melalui suatu cairan inilah oksigen serta karbon dioksida berfungsi ke dalam sel-sel jaringan yang berada di dekatnya.


Daftar Pustaka

  • Campbell,2008, Biologi, edisi kedelapan  jilid 3, Erlangga, Jakarta.
  • Francis J. Ryan, 1997. Bintang laut dan echinodermata yang lain. Jakarta: Gramedia