Salam S.Si (Sabar-Syukur-Ikhlas). Ketika Bahagia Kau Raih dengan Bersabar dan Mulia dengan Bersyukur

(3) Animalia (Campbell Jilid 3)

Pertukaran Zat dengan Lingkungan

Hewan perlu bertukar material dengan lingkungannya, dan ini memerlukan pembatasan pada bangun tubuhnya (seperti pada semua organisme multiseluler). Pertukaran terjadi sewaktu zat-zat yang terlarut dalam medium berair bergerak melintasi membran plasma setiap sel. Laju pertukaran nutrien-nutrien, zat buangan dan gas-gas, berbanding lurus dengan area permukaan membran. Sebaliknya, jumlah material yang harus dipertukarkan untuk mempertahankan hidup berbanding lurus dengan volume.



Kesempatan untuk melakukan pertukaran sangat dipengaruhi oleh jumlah sel. Organisme sel tunggal seperti Amoeba sp. memiliki area permukaan membran yang cukup dalam melakukan kontak dengan lingkungan untuk terjadinya pertukaran yang diperlukan. Sebaliknya, hewan yang tersusun dari banyak sel, masing-masing memiliki membran plasma sendiri yang harus dilewati oleh zat-zat yang dipertukarkan. Oleh karena itu, organisme multiseluler hanya berhasil jika setiap sel memiliki akses ke lingkungan berair yang sesuai, baik di dalam maupun di luar tubuh hewan.

Kebanyakan hewan dengan organisasi internal yang sederhana memiliki bangun tubuh yang memungkinkan pertukaran langsung antara lingkungan eksternal dan semua bagian sel. Misalnya, Hydra sp. (hidup di kolam), yang memiliki bangun tubuh seperti kantong, memiliki dinding tubuh yang hanya setebal dua lapis sel. Karena rongga gastrovaskularnya membuka ke lingkungan eksternal, lapisan sel-sel terluar maupun terdalam terus menerus terendam air kolam. Desain umum lain yang memaksimalkan pemaparan ke medium di sekitarnya adalah bentuk tubuh yang pipih. Perhatikan, misalnya cacing pita parasitik, yang panjangnya bisa mencapai beberapa meter. Bentuk yang pipih dan tipis menempatkan sebagian besar sel cacing dapat melakukan kontak langsung dengan lingkungan yang terspesialisasi cairan usus kaya nutrien dari inang vertebrata.

Sebagian besar hewan memiliki organisasi internal yang jauh lebih kompleks daripada hydra sp atau cacing pipih. Hewan lainnya yang tersusun atas massa sel-sel yang terpadatkan, memiliki permukaan terluar yang  relatif kecil dibandingkan dengan volumenya. Seiring peningkatan jumlah sel, rasio area permukaan luar dengan volume total hewan semakin turun. Sebagai perbandingan yang ekstrem, rasio permukaan terluar terhadap volume pada paus, ratusan ribu kali lebih kecil dibandingkan pada kutu air (Daphnia sp.). Tetap saja, setiap sel pada paus harus terendam di dalam cairan dan memiliki akses ke oksigen, nutrien, dan sumber daya yang lain.

Pada paus dan sebagian hewan lain, permukaan yang sangat bercabang-cabang atau berlipat-lipat merupakan adaptasi evolusioner yang memungkinkan pertukaran yang cukup dengan lingkungan. Pada hampir semua kasus, permukaan-permukaan ini terletak di dalam tubuh, sehingga melindungi jaringan-jaringan pertukaran yang rapuh dari abrasi atau dehidrasi dan memungkinkan bagi kontur tubuh streamline. Pada manusia, sistem pencernaan, pernapasan dan sirkulasi mengandalkan pada permukaan pertukaran di dalam tubuh yang pada setiap sistem memiliki area total lebih dari 25 kali area permukaan kulit.

Cairan tubuh internal menautkan permukaan pertukaan dengan sel-sel tubuh. Pada semua hewan, ruang antar sel diisi dengan cairan, yang disebut cairan interstisial (interstitial fluid). Bangun tubuh yang kompleks juga mencakup cairan sirkulasi, misalnya darah. Pertukaran antara cairan interstisial dan cairan darah memungkinkan sel-sel di dalam tubuh memperoleh nutrien dan mengeluarkan zat buangan.

Terlepas dari tantangan pertukaran dengan lingkungan yang lebih besar, bangun tubuh yang kompleks memiliki manfaat nyata dari bangun tubuh sederhana. Misalnya, rangka eksternal dapat melindungi dari predator, dan organ-organ sensoris dapat memberikan informasi detail tentang lingkungan sekitar hewan. Organ pencernaan internal dapat memecah makanan secara bertahap, sehingga mengontrol pelepasan simpanan energi. Selain itu, sistem filtrasi yang terspesialisasi dapat menyesuaikan komposisi cairan internal yang merendam sel-sel tubuh hewan tersebut. Dengan cara ini, seekor hewan dapat mempertahankan lingkungan internal yang relatif stabil sewaktu hidup di lingkungan eksternal yang berubah-ubah. Bangun tubuh yang kompleks sangat menguntungkan bagi hewan-hewan yang hidup di darat, yang lingkungan eksternalnya dapat berubah-ubah.

0 Response to "(3) Animalia (Campbell Jilid 3)"

Post a Comment

Iklan Atas Artikel

Iklan Tengah Artikel 1

Iklan Tengah Artikel 2

Iklan Bawah Artikel