Osmoregulasi: Jangan terlalu banyak dan jangan terlalu sedikit juga! (Bagian 1)
Hai, perkenalkan, namaku Lota lota. Aku tinggal di sungai Columbia, Amerika Utara. Suatu hari, aku bertemu dengan seekor ikan pengembara yang baru saja pulang dari lautan luas. Namanya Salmon, dari keluarga Salmonidae. Aku sangat tertarik mendengar ceritanya tentang lautan luas yang luar biasa. Aku pun membayangkan, betapa indahnya lautan itu. Lalu, aku pun memintanya mengajakku untuk pergi jalan-jalan ke lautan. Namun, ia menolaknya dengan berbagai alasan yang aku tak bisa mempercayainya. Hingga akhirnya, salmon berkata padaku, “jika engkau benar-benar ingin melihat lautan, ikutlah dengan anak-anakku. Kelak mereka akan pergi ke lautan bebas dan kembali lagi ke sungai.
Hari yang ku nanti pun tiba. Hari ini, aku dan anak-anak salmon siap berangkat ke laut. Kami pun menempuh perjalanan panjang. Hingga akhirnya aku mencapai titik pertemuan sungai dan laut. Banyak hewan baru yang kutemui di sini. Salah satu dari mereka bertanya, “apakah engkau yakin ingin masuk ke lautan? Sesuatu yang buruk mungkin akan terjadi padamu.” Dengan yakinnya, aku tetap melanjutkan perjalanan. Baru saja aku mencapai lautan, tubuhku serasa begitu lemas, serasa akan mati. di lautan ini, aku sempat melihat berbagai jenis ikan, misalnnya ikan kod, hiu, dan lain-lain. Aku pun diselamatkan dan kembali ke sungai. Aku bertanya pada salmon yang menemaniku. Mengapa ikan kod dan hiu tampak baik-baik saja di laut? Mengapa mereka tidak lemas sepertiku? Lalu, kenapa para salmon bisa bolak balik laut dan sungai?
Mengapa Lota tidak bisa pergi ke laut?
Air merupakan komponen utama penyusun tubuh makhluk hidup. Keseimbangan air dan zat terlarut merupakan hal yang terpenting. Osmoregulasi merupakan salah satu bagian dari homeostasis tubuh. Maka, pengaturan kadar air di tubuh (Osmoregulasi) merupakan hal penting.
Air berpindah dari tempat berkonsentrasi rendah ke tempat berkonsentrasi tinggi (banyak zat terlarutnya). Perpindahan air ini namanya osmosis. Apabila kesemibangan antara air di dalam sel dan di lingkungan sekitar sel tidak terjadi, maka sel akan mengalami kerusakan. Seperti gambar di bawah ini:
Larutan hipotonic => larutan yang konsentrasinya lebih rendah dari konsentrasi larutan dalam sel
Konsentrasi zat terlarut di sel > zat terlarut di lingkungan. Karena air berpindah secara osmosis, maka air akan masuk terus menerus ke dalam sel, hingga sel pecah.
Larutan isotonis => larutan yang konsentrasinya = konsentrasi larutan dalam sel
Konsentrasi zat terlarut di sel = zat terlarut di lingkungan
Jumlah air yang masuk dan keluar sel sama, sel akan hidup dengan normal.
larutan hipertonis => larutan yang konsentrasinya lebih tinggi dari konsentrasi larutan dalam sel
Konsentrasi zat terlarut di sel < zat terlarut di lingkungan
Maka, air akan cenderung untuk keluar dari sel hingga sel mengerut kekurangan air. Kondisi ini lah yang disebut krenasi.
Kita semua tau bahwa air laut rasanya asin. Mengapa? Karena banyak garamnya. Air laut memiliki konsentrasi zat terlarut yang sangat tinggi, yaitu garam-garam mineral. Sementara, air tawar, konsentrasi zat terlarutnya sangat rendah. Maka, dapat disimpulkan bahwa, air laut bersifat hipertonis dan air tawar hipotonis.
Mengapa Lota lota dan teman-teman hewan air tawar tidak mati karena selnya pecah (lisis)???
Walaupun air terus menerus masuk ke tubuh ikan air tawar secara osmosis dan garam pun keluar melaui difusi, mereka mempunyai mekanisme untuk mengeluarkan air dari tubuh mereka. Banyak dari mereka yang tidak minum air, tapi mengeluarkan urin yang sangat banyak dan encer. Pada saat yang sama, garam yang hilang tadi digantikan melalui makanan. Ikan perch mengganti kehilangan garam melalui pengambilan garam lewat insang. Sel-sel klorida dalam insang ikan akan mentranspor aktif Cl- dan diikuti Na+ secara pasif.
Bagaimana dengan ginjal ikan air tawar?
Ginjal air tawar memiliki glomerulus yang kompleks. Glomerulus memiliki fungsi untuk menyaring darah. Di sini, zat-zat terlaurt penting akan dipertahankan. Dengan glomerulus yang kompleks inilah, ikan dapat menahan garam agar tidak banyak yang hilang bersama urin. Untuk menghindari penyerapan air yng banyak di urin, tubulus ginjal ikan ini lebih pendek. Sehingga area untuk penyerapan air pun berkurang.
Krenasi ini lah yang terjadi pada Lota lota saat tiba di lautan. Sel tubuh Lota lota mengalami dehidrasi dan mengerut. Jika dibiarkan lama, Lota lota bisa mati di lautan.
Apa yang terjadi pada ikan kod dan ikan air laut lainnya? Mengapa mereka bisa berenang dengan bahagia tanpa takut selnya mengalami krenasi?
Tuna dan hewan laut lainnya mengalami tantangan berupa kehilangan air. Air keluar dari tubuh ikan secara osmosis dan garam masuk ke tubuh ikan secara difusi. Hal ini mereka atasi dengan banyak meminum air dan menghasilkan urin yang pekat. Selain itu, ikan kod dan ikan osmoregulator lainnya memiliki sel klorida. Tapi, sel kloridanya mereka beda dengan sel klorida Lota lota dan teman-teman. Sel klorida ikan kod mengeluar Cl- secara aktif dan diikiuti Na+ secara pasif. Sementara, kelebihan mineral seperti kalsium, magnesium dan sulfat dikeluarkan bersama sedikit air di ginjal. Ginjal ikan air laut ini juga berbeda. ginjalnya memiliki glomerulus yang sangat sederhana atau kecil, sehingga garam mineral berlebih bisa keluar bersama urin. Namun, tubulus ginjalnya sangat panjang untuk menyerap air agak tidak hilang bersama urin.
Ikan hiu itu spesial!!!!
Hiu tidak seperti ikan osmoregulator lainnya. Ia dan keluarganya (sebagian besar Chondoichtyes) memiliki cara yang berbeda untuk bertahan di laut. Seperti osteichtyes, hiu memiliki konsentrasi garam internal yang jauh lebih kecil dari pada air laut. Garam cendrung berdifusi masuk ke tubuhnya, terutama melalui insang. Namun, hiu tidak hipoosmotik terhadap air laut. Jaringan hiu memiliki kadar urea yang tinggi. urea berasal dari metabolisme asam nukleat dan protein. Apakah urea tidak akan merusak sel hiu?
Tenang, hiu yang cerdas telah memiliki pelindung. TMAO (trimetilamin oksida) adalah guardian angel bagi protein hiu. TMAO akan melindungi protein dari kerusakan akibat urea. Kadar urea, TMAO dan garam yang tinggi di tubuh hiu ini bahkan membuat air secara perlahan masuk ke tubuh hiu. Hiu pun tak butuh minum. Air yang dikonsumsi berasal dari osmosis dan makanan.
Bersambung...
