Osmoregulasi: Bagaimana ikan salmon berpindah-pindah lingkungan dengan selamat?

Salmon memulai hidupnya di sungai. Beberapa di antara mereka memutuskan untuk pergi merantau, dan beberapa lainnya pun memutuskan untuk tetap tinggall di kampung halaman. Salmon pernatau tentu saja mengalami banyak tantangan selama perjalanan hidupnya. Namun, sejauh apapun ia pergi, salmon harus kembali ke sungai untuk bereproduksi. Lalu, bagaimana dengan osmoregulasi di tubuh salmon?

Sumber: https://www.nps.gov/olym/learn/nature/the-salmon-life-cycle.htm

1. Telur ikan betina akan dibuahi oleh ikan jantan. Telur-telur ini akan melalui musim dingin dan menetas pada musim semi.

2. Alevin adalah nama bayi-bayi ikan salmon yang masih membawa yolk sac (kuning telur) di perutnya. Yolk sac merupakan cadangan makanannya untuk bisa tumbuh besar. Alevin akan tinggal di sekitar sarang, hingga ia cukup besar.

3. saat sudah tumbuh menjadi lebih besar (namanya fry). Fry akan menuju ke permukaan air dan mulai makan sesuai spesiesnya.

4. sisik pun tumbuh di tubuh Fry. Ia pun memutuskan untuk merantau menuruni sungai ke arah hilir hingga tiba di lautan. Sebelum tiba di lautan, mereka transit di estuari (mulut sungai). di sini, mereka mempersiapkan diri agar bisa hidup di lautan dengan layak. Mereka makan sebanyak-banyaknya agar tubuhnya tumbuh kuat dan sehat. Setelah ini, Fry pun menjadi smolt.

5. kehidupan di lautan bervariasi bergantung spesies. Ada salmon yang hidup di laut selama 18 bulan. Ada juga salmon yang hidup selama 8 tahun di laut.

6. pulang kampung. Mereka mempersiapkan diri untuk bereproduksi di tempat kelahirannya. Berbagai modifikasi dilakukan. Rangsangan kimiawi merupakan hal yang digunakan untuk navigasi pulang kampung bagi salmon.

7. bereproduksi dan mati.

Osmoregulasi Salmon

Sebagaimana kita ketahui, garam keluar masuk sesukanya (bukan sesukanya, tapi ngikut gradien konsentrasi) melalui insang. Maka, epitel insang adalah bagian yang penting untuk beradaptasi. Dengan begitu, salmon bisa mengambil NaCl masuk ke tubuh saat di air tawar dan membuang NaCl secara aktif di air laut. Perubahan sifat epitel ini tidak terjadi begitu saja. Butuh waktu bebrapa hari agar bisa terjadi perubahan. Selama perubahan inilah, salmon mempersiapkan diri. Apa yang sebenarnya terjadio di epitel insang? Adaptasi fisiologi ini melibatkan sintesis dan destruksi sistem transpor di epitel, perubahan morfologi dan jumlah sel klorida. Adaptasi ini ternyata dimediasi oleh hormon endokrin yang mempengaruhi diferensiasi sel epithel

Cortisol dan GH (Growth Hormon) adalah dua sahabat yang memerintahkan sel epitel untuk berdiferensiasi. “wahai sel epitel. Saat ini kita akan merantau ke lautan lepas. Persiapkanlah dirimu sebaik mungkin.”

Kehidupan salmon dimulai di sini, di sebuah sungai columbia. Dia adalah tetangganya ikan Lota lota. Berikut adalah sifat-sifat tubuh salmon pada saat masih kecil. Awalnya, pada saat tinggal di sungai, pompa proton ATPase di pavement cell aktif. Namun, pada saat mulai perjalanan ke laut, aktifitas pompa ini dihambat karena pengambilan Na+ tidak lagi dibutuhkan. (kan mau pergi ke laut yang banyak garam, ngapain capek-capek pompa garam). Masuknya Na+ dari air laut ke dalam tubuh menstimulasi peningkatan kadar kortisol. Kortisol dan dan GH bersama-sama memicu peningkatan jumolah sel klorida. Akibatnya, akitivitas Na+/K+ ATPase di insang meningkat -> sekresi garam pun meningkat. Pada salmon, produksi kortisol dimulai saat awal salmon merantau ke laut sambil beradaptasi sebelum menuju laut. Proses adapatasi ini disebut smolting. Setelah sampai di laut, salmon membutuhkan waktu sekitar 1 minggu untuk menormalkan kembali kadar NA+nya.

Grafik beriku menggambarkan kadar kortisol dan Na+ di tubuh salmon serta akitivitas Na+/K+ ATPase

Sumber: Eckert, Animal Physiology

Kini, telah tiba waktunya untuk salmon pulang kampung. Sebelum mudik, banyak hal yang harus disiapkan. Pertama, celah paracellular di epitel insang ditutup. Hal ini bertujuan agar garam tidak hilang dari tubuh saat di perjalanan menuju daerah rendah garam. Kedua, kadar prolaktin meningkat. Proloaktin akan mengubah sifat sel klorida sehingga akitivitas Na+/K+ ATPase menurun. pembuangan garam oleh sel klorida pun dihentikan. Lalu, jangan lupa, proton ATPase yang tadi dinonaktifkan dinyalakan kembali untuk memasukkan Na+ ke dalam tubuh. Semua persiapan telah selesai, salmon pun mudik dengan gembira :)

Referensi Bagian 1 dan 2:

Randall, David J et al. Eckert Animal Physiology. 1st ed. New York: W.H. Freeman and Co., 2002.

Reece, Jane B and Neil A Campbell. Campbell Biology. 1st ed. Boston: Benjamin Cummings / Pearson, 2011.