Kamis, 02 Januari 2014

OSMOREGULASI


OSMOREGULASI
PENDAHULUAN
Secara sederhana hewan dapat diumpamakan sabagai suatu larutan yang terdapat di dalam suatu kantung membran atau kantung permukaan tubuh. Hewan harus menjaga volume tubuh dan kosentrasi larutan tubuhnya dalam rentangan yang agak sempit. Yang menjadi masalah adalah konsentrasi yang tepat dari cairan tubuh hewan selalu berbeda dengan yang ada dilingkungannya. Perbedaan kesentrasi tersebut cenderung mengganggu keadaan manpat dari kondisi internal. Hanya sedikit hewan yang membiarkan kosentrasi cairan tubuhnya berubah-ubah sesuai degan lingkungannya dalam kedaan demikian hewan dikatakan melakukan osmokonfirmitas. Kebanyakan hewan menjaga agar kosentrasi cairan tubuhnya tetap lebih tinggi dari mediumnya (regulasi hiporosmotis) atau lebih rendah dari mediumnya (regulasi hipoosmotis). Untuk itu hewan harus berusaha mengurangi gangguan dengan menurunkan (1) permeabilitas membran atau kulitnya (2) gardien (landaian) kosentrasi antara cairan tubuh dan lingkungannya. Keadaan kondisi internal yang mantap dapat dipelihara hanya bila organisme mampu mengimbangi kebocoran dengan arus balik melawan gradient kosentrasi yang memerlukan energi.
Untuk memelihara air dan kosentrasi larutan cairan tubuh konstan yang berbeda  dengan lingkungannya, antara hewan air laut, air tawar, dan hewan darat sangatlah berbeda. Kelompok hewan yang berbeda menggunakan organ yang berbeda. Rentangan zat-zat yang diregulasi sangat luas, melibatkan senyawa-senyawa seperti hormon, vitamin dan larutan yang signifikan terhadap perubahan nilai osmotik.
A.    Lingkungan Hidup Hewan
Pada dasarnya lingkungan hidup hewan dapat di bagi menjadi lingkungan air dan lingkungan darat. Lingkungan air masih di bedakan lagi menjadi lingkungan air laut dan ait rawar. Sedikit hewan darat yang benar-benar telah meninggalkan lingkungan air. Misalnya serangga dan beberapa hewan darat yang lain, meskipun di anggap paling berhasil beradaptasi dengan kehidupan darat, namun hidupnya sedikit banyak masih berhubungan langsung dengan air tawar. Kebanyakan hewan selain serangga, hidup di dalam air atau sangat tergantung pada air.
Komposisi cairan tubuh kebanyakan hewan, khususnya konsentrasi komponen utama, merefleksikan komposisi air lautan permulaan, tempat nenek moyang hewan pertamakali muncul. Air laut mengandung sekitar 3,5% garam. Ion utama adalah natrium, klorida, magnesium, sulfat dan kalsium yang berada dalam jumlah yang besar.

B.     Pengertian Osmoregulasi
Osmoregulasi adalah kemampuan organisme untuk mempertahankan keseimbangan kadar dalam tubuh, didalam zat yang kadar garamnya berbeda. (Kashiko.2000:389)
Osmoregulasi merupakan suatu fungsi fisiologis yang membutuhkan energi, yang dikontrol oleh penyerapan selektif ion-ion yang melewati insang dan pada beberapa bagian tubuh lainnya dikontrol oleh pembuangan yang selektif terhadap garam-garam (Stickney, 1979 dalam Bestian 1996).
Sedangkan menurut Kinne (1964) dalam Bestian (1996),kemampuan osmoregulasi bervariasi bergantung suhu, musim, umur, kondisi fisiologis,jenis kelamin dan perbedaan genotip.
Osmoregulasi adalah pengaturan tekanan osmotik cairan tubuh yang layak bagi kehidupan ikan sehingga proses-proses fisiologis berjalan normal (Raharjo,1970) dalam Bestian,1996). Menurut Affandi dan Usman (2002), ikan mempunyai tekanan osmotik yang berbeda dengan lingkungannya, oleh karena itu ikan harus mencegah kelebihan air atau kekurangan air, agar proses-proses fisiologis di dalam tubuhnya dapat berlangsung dengan normal.
Menurut Gilles dan Jeuniaux (1979), osmoregulasi pada organisme akuatik dapat terjadi dalam dua cara yang berbeda, yaitu:
1.      Usaha untuk menjaga konsentrasi osmotik cairan di luar sel (ekstraseluler). Agar tetap konstan terhadap apapun yang terjadi pada konsentrasi osmotik medium eksternalnya.
2.      Usaha untuk memelihara isoosmotik cairan dalam sel (interseluler) terhadap cairan luar sel (ekstraseluler).
Menurut Affandi dan Usman (2002), ikan bertulang sejati (telestei), ikan air tawar maupun ikan laut pada dasarnya mempunyai kemampuan untuk mempertahankan komposisi ion-ion dan osmolaritas cairan tubuhnya pada tingkat yang secara signifikan berbeda dari lingkungan eksternalnya. Proses ini merupakan suatu mekanisme dasar osmotik. Untuk menghadapi masalah osmoregulasi ikan melakukan pengaturan tekanan osmotiknya dengan cara:
1.      Mengurangi gradien osmotik antara cairan tubuh dengan lingkungannya.
2.      Mengurangi permeabilitas air dan garam.
3.      Melakukan pengambilan garam secara selektif.

C.    Prinsip-Prinsip Osmoregulasi
Terhadap lingkungan hidupnya, ada hewan air yang membiarkan konsentrasi cairan tubuhnya berubah-ubah yang mengikuti perubahan mediumnya (osmokonformer). Kebanyakan Invertebrata laut tekanan osmotik cairan tubuhnya sama dengan tekanan osmotik air laut. Cairan tubuh demikian di katakan isotonik atau isoasmotik dengan medium tempat hidupnya. Bila terjadi perubahan konsentrasi dalam mediumnya, maka cairan tubuhnya di sesuaikan dengan perubahan tersebut (osmokonformitas).
Sebaliknya ada hewan yang mempertahankan agar tekanan osmotik cairan tubuhnya relatif konstan lebih rendah dari mediumnya (hipoosmotik) atau lebih tinggi dari mediumnya (hiperosmotik). Untuk mempertahankan cairan tubuh relatif konstan, maka hewan melakukan regulasi osmotik (osmoregulasi), hewannya di sebut regulator osmotik atau osmoregulator. Ada dua macam regulasi osmotik yaitu regulasi hipoosmotik dan regulasi hiperosmotik. Pada regulator hipoosmotik misalnya ikan laut, hewan ini selalu mempertahankan konsentrasi cairan tubuhnya lebih rendah dari mediumnya (air laut). Sedangkan pada regulator hiperosmotik, misalnya ikan air tawar, hewan ini selalu mempertahankan konsentrasi cairan tubuhnya lebih tinggi daripada mediumnya (air tawar).
Beberapa hewan ada yang toleran terhadap rentangan luas konsentrasi garam mediumnya, hewan demikian di sebut euryhaline. Sedangkan hewan lain hanya toleran terhadap rentangan yang sempit konsentrasi garam mediumnya, hewan demikian disebut stenohaline.
Fenomena lain yang biasanya berhubungan sangat dekat dengan tingkat perkembangan kapasitas osmoregulasi adalah kemampuan hewan mengontrol kadar air dalam tubuhnya. Osmokonformitas rupanya adalah hasil kombinasi dari ketidakmampuan hewan mengontrol volume tubuh dan ketidakmampuan mengontrol isi larutan tubuh. Sebaliknya osmoregulasi merupakan manifestasi perkembangan kemampuan yang baik dari kedua proses tersebut, sehingga dapat dikatakan bahwa hewan osmokonformer juga merupakan konformer volume, sebaliknya osmoregulator juga merupakan regulator volume.








 
Internal                                        Internal


                        Eksternal                                             Eksternal

Menurut Affandi dan Usman (2002), organisme air dibagi menjadi dua kategori sehubungan dengan mekanisme fisiologisnya dalam menghadapi tekanan osmotik air media, yaitu :
Osmonkonformer; adalah organisme air yang secara osmotik labil dan mengubah-ubah tekanan osmotik cairan tubuhnya untuk menyesuaikan dengan tekanan osmotik air media hidupnya.
Osmoregulator, adalah organisme air yang secara osmotik stabil (mantap), selalu berusaha mempertahankan cairan tubuhnya pada tekanan osmotik yang relatif konstan, tidak perlu harus sama dengan tekanan osmotik air media hidupnya.
Ada tiga pola regulasi:
1.      Regulasi hipertonik atau hiperosmotik, yaitu pengaturan secara aktif konsentrasi cairan tubuh yang lebih tinggi dari konsentrasi media, misal: pada potadrom (ikan air tawar) Potadrom mempertahankan konsentrasi cairan tubuhnya dengan mengurangi minum danmemperbanyak urineOsmoregulasi beberapa golongan ikan(Telesostei).
2.      Regulasi hipotonik atau hipoosmotik, yaitu pengaturan secara aktif konsentrasi cairan tubuh yang lebih rendah dari konsentrasi media, misal: pada oseandrom (ikan air laut), Oseanodrom memperbanyak minum dan mengurangi volume urine. Diadrom, melakukan aktivitas osmoregulasi seperti petadrom bila berada di air tawar dan seperti oseanodrom bila berada di air laut.
3.      Regulasi isotonik atau isoosmotik, yaitu bila konsentrasi cairan tubuh sama dengan konsentrasi media, misalnya ikan-ikan pada daerah estuarine (ikan eurihaline) contohnya Ikan eurihalin, konsentrasi cairan tubuhnya hampir sama dengan lingkungannya, sehingga hanya sedikit melakukan osmoregulasi.
Osmoregulasi beberapa golongan ikan:
Ikan Elasmobransi, melakukan osmoregulasi dengan cara menahan urea sampai konsentrasi dalam darah meningkat kira-kira 5 % untuk meningkatkan total tekanan osmose darah ke tingkat yang lebih tinggi dibanding air laut. 
Organ osmoregulasi; beberapa organ yang berperanan dalam proses osmoregulasi ikan adalah satu insang, ginjal dan usus. Organ-organ ini melakukan fungsi adaptasi dibawah kontrol hormon osmoregulasi, terutama hormon-hormon yang diekresi oleh pituitari, ginjal dan urofisis.
Pola Regulasi Air dan Ion Pada Ikan
Regulasi ion dan air pada ikan terjadi hipertonik atau isotonic tergantung pada perbedaan (lebih tinggi, lebih rendah atau sama) konsentrasi cairan tubuh dengan konsentrasi media hidupnya. Perbedaan tersebut dapat dijadikan sebagai strategi dalam menangani komposisi cairan ekstraseluler dalam tubuh ikan. Untuk ikan potadorm yang bersifat hiperosmotik terhadap lingkungannya dalam proses osmoregulasi, air bergerak kedalan tubuh dan ion-ion keluar lingkungan dengan cara difusi. Keseimbangan cairan tubuhnya dapat terjadi dengan cara meminum sedikit air atau bahkan tidak minum sama sekali. Kelebihan air dalam tubuhnya dapat dikurangi dengan membuangnya dalam bentuk urine. Untuk ikan-ikan oseandrom yang bersifat hipoosmotik terhadap lingkungannya, air mengalir dari kulit ke lingkungan, sedangkan ion-ion masuk ke dalam tubuh secara difusi. Sedangkan untuk ikan-ikan euryholine memiliki kemampuan untuk dengan cepat menyeimbangkan tekanan osmotic dalam tubuhnya dengan media hipoosmotik namun karena kondisi lingkungan perairan tidak selalu tetap, maka proses osmoregulasi seprti halnya ikan potadrom dan oseanodrom tetap terjadi (Kaneko, dkk, 2002 dalam Chan 2010).
Hewan vertebrata air yang hidup di laut memiliki permasalahan tekanan osmotic yang berbeda dari mereka yang hidup di air tawar. Ikan air laut mengalami permasalah kehilangan air karena tubuhnya hipotonik terhadap mediumnya, sedangkan ikan air tawar mengalami permasalah kemasukan air dari lingkungannya karena cairan tubuhnya hipertonik terhadap mediumnya. Pada ikan laut, air keluar melalui insang dan bersama urine, dan untuk kompensasinya ikan laut meminum air dari lingkungannya. Karena ikan laut kehilangan airnya, maka kompensasinya ikan laut meminum banyak air secara terus menerus akibatnya garam dan mineral masuk ke dalam tubuh secara terus menerus. Na+ dan Cl+ diadsorbsi melalui usus dan dieliminasi melalui insang dengan transport aktif. Mg2+ dan SO42- dikeluarkan melalui ginjal dan urine. Pada ikan air tawar, yaitu ikan mujaher (Oreochromis mascambicus) transport ion dilakukan oleh sel-sel klorida pada membran operkular (Fosket dan Scheffeg, 1982 dikutip oleh Nielsen 1990 dalam Yuwomo dan Purnama, 2001).
Menurut Fujaya (2004), osmoregulasi adalah upaya hewan air untuk mengontrol keseimbangan air dan ion antara tubuh dengan lingkungannya. Hal ini penting, terutama oleh organisme perairan karena:
a.       Harus terjadi keseimbangan antara substansi tubuh dengan lingkungan.
b.      Membran sel yang permiabel merupakan tempat lewatnya beberapa substansi yang bergerak cepat.
c.       Adanya perbedaan tekanan osmose antara cairan tubuh dan lingkungan.
Semakin jauh perbedaan tekanan osmose antara tubuh dengan lingkungan, maka semakin banyak energi yang dibutuhkan untuk melakukan osmoregulasi sebagai upaya adaptasi, namun tetap ada batas toleransi.
Beberapa organ yang berperan dalam osmoregulasi diantaranya:
1)      Insang
Sel yang berperan dalam osmoregulasi adalah sel-sel chloride yang terletak pada dasar-dasar lembaran insang. Studi mengenai fungsi dan biokimiawi insang teleostei mengindikasikan bahwa insang teleostei merupakan pompa ion untuk chloride (Cl-), sodium (Na+) dan potasium (K+). Ion Na+ dibutuhkan dalam proses pemompaan NH+ dan H+ dari dalam tubuh ikan ke lingkungannya. Penambahan NH+ ke lingkungan ikan akan berjalan lambat bila pada waktu yang sama tingkat penambahan Na+ juga turun. Korelasi antara amonium dan hidrogen dengan Na+, mirip korelasi yang ditemukan pada Cl- dan HCO3-. Bilamana amonia melewati sel-sel chloride maka akan diekskresi oleh insang setelah diubah menjadi amonium. Carbonic anhydrase juga hadir dalam peranannya untuk menggabungkan H+ (dari HCO3-) dengan NH3 menjadi NH4. Perubahan ion ini menyebabkan level amonia dalam darah ditemukan sangat rendah. Proses ini sangat penting karena amonia merupakan produk ekskresi dari katabolisme protein yang dalam konsentrasi nyata tidak dapat ditolerir.
2)      Ginjal
Fungsi utama ginjal yaitu mengekskresikan sebagian besar produk akhir metabolisme tubuh dan mengatur konsentrasi bagian tubuh. Glomerolus berfungsi menyaring cairan, sedangkan tubulus mengubah cairan yang disaring menjadi urin. Dengan demikian nefron dapat membersihkan atau menjernihkan plasma darah dari zat-zat yang tidak dikehendaki ketika ia melalui ginjal. Filtrasi dapat terjadi pada glomerolus karena jaringan kapiler glomerolus merupakan jaringan bertekanan tinggi sedangkan jaringan kapiler peritubulus adalah jaringan bertekanan rendah.
3)      Usus
Sumber utama air pada teleostei oseanodrom adalah dengan meminum air laut yamg diperlukan untuk mengembalikan air yang hilang sebagai akibat dari difusi insang, ginjal, dan lewat kulit. Setelah masuk ke dalam usus, dinding usus aktif mengambil ion-ion monovalen (Na+, K+, Cl-) dan air, sebaliknya membiarkan lebih banyak ion-ion divalen (Mg++, Ca++, SO4-) tetap di dalam usus sebagai cairan rektal agar osmolaritas usus sama dengan darah. Hal ini penting dilakukan untuk menghindarkan air yang telah diserap usus kembali ke dalam rektal (Fujaya, 2004).

D.       Mekanisme Osmoregulasi
Pada dasarnya regulator hiperosmotik menghadapi dua masalah fisiologik (1) Air cenderung masuk ke dalam tubuh hewan, sebab kosentarsi zat terlarut dalam tubuh hewan lebih tinggi dari pada dalam mediumnya (2) zat terlarut cenderung keluar tubuh sebab kosentrasi didalam tubuh. Di samping itu pembuangan air sebagai penyeimabang air masuk juga membawa zat terlarut di dalamnya. lebih tinggi dari pada di luar tubuh (meningkatkan permeabilitas dinding tubuh) atau mengeluarkan kelebihan air yang ada dalam tubuh (lewat urin dan feses) sebaliknya terhadap zat terlarut, hewan harus (1) Mengurangi jumlah air yang masuk kedalam tubuhnya. (2) memasukkan garam-garam kedalam tubuhnya (lewat makan dan minum) atau mempertahankan zat terlarut dalam tubuhnya.
Sebaliknya pada regulator hipoosmotik menghadapi masalah fisiologik (1) Air cenderung keluar tubuh, sebab kadar air dalam tubuh tinggidari pada mediumnya, dan (2) zat terlarut cenderung masuk ke dalam tubuh,sebab kadar zat terlarut didalam tubuh (dalam medium) lebih tinggi dari pada dsalam cairan tubuhnya. Untuk menghadapi hal tersebut maka regulator hipoosmotik harus (1) menghambat keluarnya air dari dalam tubuh atau mempertahankan air yang ada dalam tubuh, sebaliknya terhadap zat terlarut, hewan harus (2) Berusaha mencegah masuknya garam kedalam tubuh atau mengeluarkan kelebihan garan yang masuk tubuh.

E.        Unit Konsentrasi Zat Terlarut
Banyak cara untuk menyatakan konsentrasi zat terlarut dalam suatu larutan encer. Tekanan osmotik adalah salah satu dari empat sifat koligatif (sifat yang tergantung pada banyaknya zat terlarut) dari larutan. Tiga sifat koligatif yang lain adalah penurunan titik beku, penurunan tekanan uap, dan peningkatan titik didih. Mengukur tekanan osmotik suatu larutan secara langsung sangatlah sulit, khususnya untuk sampel kecil yang mengandung zat-zat mudah terurai (terdesosiasi) seperti yang biasa terdapat dalam cairan biologik. Keempat sifat koligatif tersebut secara linier berhubungan satu dengan yang lain, sehingga memungkinkan mendeterminasi tekanan osmotik secara tidak langsung dengan mengukur salah satu sifat.

F.        Osmoregulasi Pada Invertebrata Air Laut
Kebanyakan Invertebrata laut dan endoparasit memiliki konsentrasi osmotik cairan tubuh sama dengan air laut (isosmotik). Hewan demikian disebut osmokonformer. Dari sudut pandang osmotik, osmokonformer tidak harus berjuang mengatasi masalah gerak osmotik air. Meskipun demikian rupanya cairan tubuh osmokonformer tidak sama persis dengan mediumnya. Kenyataannya banyak Invertebrata laut osmokonformer menjaga konsentrasi garam tertentu dalam cairan tubuhnya tidak seimbang dengan lingkungannya, tentu saja keadaan ini memerlukan regulasi yang ekstensif (lihat tabel)

Na
Mg
Ca
K
Cl
SO4
Air laut
Ubur-ubur (Aurilia)
Polychaeta (Aphrodite)
Cumi-cumi (Loligo)
Isopoda (Ligia)
Kepiting (Maia)
Kepiting pantai (Carcinus)
478,3
474
476
456
556
488
531
54,5
53,0
54,6
55,4
20,2
44,1
19,5
10,5
10,0
10,5
10,6
34,9
13,6
13,3
10,1
10,7
10,5
22,2
13,3
12,4
13,3
558,4
580
557
578
629
554
557
28,8
15,8
26,5
8,1
4,0
14,5
16,5
Tabel Konsentrasi ion-ion penting (dalam milimoles per kilogram air) dalam air laut dan dalam cairan tubuh beberapa Invertebrata laut
Dari tabel nampak bahwa beberapa hewan (Ubur-ubur, Polychaeta, Cumi-cumi) memiliki konsentrasi ion-ion relatif sama dengan air laut, tetapi pada yang lain berbeda banyak. Perbedaan seperti itu dapat dijaga hanya apabila permukaan tubuh termasuk membran permukaan yang tipis pada insang relatif impermeable terhadap ion-ion yang bersangkutan. Meskipun permukaan tubuh benar-benar impermeabel, namun perlu diingat bahwa sejumlah ion-ion masuk tubuh bersama-sama makanan dan minuman yang dikonsumsi. Oleh karena itu hewan harus memiliki mekanisme untuk mengeluarkan beberapa ion,sementara yang lain dijaga lebih tinggi dari air laut. Tugas mengeluarkan zat terlarut merupakan tugas utama organ ekskresi, seperti ginjal.
Nampaknya keberadaan ion-ion tertentu dijaga lebih tinggi atau lebih rendah dari air laut oleh hewan tertentu, diperlukan oleh hewan yang bersangkutan untuk keperluan tertentu. Misalnya pada Aurelia, sulfat dijaga lebih rendah dari air laut, diduga ada hubungannya dengan keperluan supaya dapat mengapung. Kelas udang-udangan menjaga magnesium dalam plasma lebih rendah dari air laut, diduga ada hubungannya dengan gerak cepat hewan yang bersangkutan. Magnesium merupakan anesthetik yang menghambat transmisi neuromuskular, sehingga konsentrasi magnesium yang rendah akan mengurangi hambatan pada transmisi neuromuskular, sehingga hewan dapat bergerak cepat. Namun dengan adanya bukti baru bahwa konsentrasi magnesium pada Sepia (yang dapat bergerak cepat) sama dengan pada kerang (bergerak lambat), maka hubungan timbal balik antara aktivitas dan konsentrasi magnesium, menjadi meragukan.
Bila beberapa hewan laut dipindahkan ke air laut yang diencerkan, misalnya pengenceran antara 50%-80%, ternyata sebagian dari mereka dapat bertahan hidup, dan sebagian lain tidak. Bila setelah beberapa waktu cairan tubuhnya diperiksa, ternyata konsentrasi ion-ion cairan tubuhnya ada yang turun dan ada pula yang tetap seperti semula. Dari kenyataan diatas, maka hewan laut yang pada salah satu siklus hidupnya kadang-kadang berpindah ke pantai atau ke muara sungai dapat dibedakan menjadi :
1.      Osmokonformer sempit (osmokonformer stenohaline)
2.      Osmokonformer luas (osmokonformer euryhaline)
3.      Osmoregulator sempit (osmoregulator stenohaline)
4.      Osmoregulator luas (osmoregulator euryhaline)
Pada osmokonformer sempit, maka hewan ini memiliki toleransi terbatas terhadap perubahan konsentrasi garam mediumnya, sedangkan osmokonformer luas memiliki toleransi yang tinggi terhadap perubahan konsentrasi garam mediumnya. Pada osmoregulator sempit, maka hewan ini memiliki toleransi yang terbatas terhadap perubahan konsentrasi garam lingkungannya, sedangkan osmoregulator luas memiliki toleransi yang lebih tinggi terhadap perubahan konsentrasi garam mediumnya. Yang dimaksud dengan toleransi terbatas (sempit) adalah bahwa hewan mampu bertahan hidup hanya pada rentangan konsentrasi garam medium yang sempit saja, sebaliknya memiliki toleransi tinggi artinya hewan masih dapat bertahan hidup pada rentangan konsentrasi garam lingkungan yang luas. Untuk lebih memahami perbedaan berbagai osmokonformer dan osmoregulator tersebut, perhatikan grafik pada gambar berikut


                                                                                              
                                                                                                          
   t                                               t                                                 t                 






















 


        o                                                 o                                                    o
        (A)                                              (B)                                                 (C)


























































 


    t                                               t                                                 t            













































 


                                                                                                               
            o                                              o                                                  o
         (D)                                             (E)                                            (F)
Gambar Grafik osmokonformer dan osmoregulator.
(A) Osmokonformer ideal, (B) Osmokonformer sempit, (C) Osmokonformer luas,
(D) Osmoregulator ideal,  (E) Osmoregulator sempit, (F) Osmoregulator luas

Contoh osmoregulator sedang adalah hewan yang pada salah satu dari siklus hidupnya berpindah dari satu medium ke medium yang lain. Misalnya sejenis kepiting pantai (Carcinus) dan sejenis udang (Artemia) yang pada dasarnya adalah hewan laut, namun mampu bertahan pada air laut yang kepekatannya lebih rendah. Pada air laut encer cairan tubuh artemia hpertonik terhadap medium dan bertingkah laku seperti organisme air payau, yaitu sebagai regulator hiperosmotik. Pada konsentrasi yang lebih tinggi artemia merupakan regulator hipoosmotik yang baik, meskipun kenyataanya cairan tubuhnya berubah, namun perubahan tadi sedikit sekali tidak lebih dari sepersepuluh mediumnya.

G.       Osmoregulasi Pada Invertebrate Air Tawar Dan Payau
Hewan air payau  merupakan osmoregulator yang mirip hewan air tawar, tetapi memiliki perbedaan besar dalam konsentrasi cairan  tubuhnya. Udang-udangan air tawar, misalnya udang Patomobius, memiliki konsentrasi osmotic cairan tubuh pada kisaran 500 mOsm per liter, tetapi kerang air tawar Anodonta memiliki konsentrasi osmotic kurang dari sepersepuluhnya, hanya sekitar 50 mOsm per liter, namun cairan tubuh Anadonta masih dalam keadaan hiperosmotik terhadap air tawar, dan tidak ada hewan air tawar, termasuk ikan, ampibi, reptile, dan mamalia adalah hiperosmotik.
Sebagai hewan yang memiliki cairan tubuh hiperosmotik terhadap mediumnya, maka invertebrate air tawar menghadapi dua masalah osmoregulasi: (1) tubuhnya cenderung menggelembung karena gerakan air masuk ke dalam tubuhnya mengikuti gradien kadar, dan (2) hewan menghadapi kehilangan garam tubuhnya, karena medium disekitarnya mengandung garam lebih sedikit. Oleh karena itu invertebrate air tawar sebagai regulator hiperosmotik harus mengatur jumlah air yang masuk dan jumlah garam yang keluar tubuhnya.
Semua hewan pada umumnya menggunakan organ ekskresinya sebagai organ osmoregulasi utama. Secara umum, organ osmoregulasi invertebrate menggunakan mekanisme filtrasi, reabsorpsi, dan sekresi yang prinsipnya sama dengan kerja ginjal vertebrata dalam memproduksi urin. Pada ikan dan kebanyakan invertebrate air, insang berperan sebagai organ osmoregulasi utama, melengkapi fungsi ginjal. Disamping itu pada hewan air selain reptile, burung, dan mamalia, menggunakan kulitnya yang relative permiabel sebagai organ bantu osmoregulasi selain organ utamanya.
Osmoregulasi pada ikan air tawar
https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEjmBbMSh3wbqjRKdzEzZQ-Mo6eFgLJD8uH0F2nHUFQfU2Pcd-56aSxxSv3EBOz49wCNbM7d_GTzNDfQkGIx79QN6mxukuLx7wADIBQ8q6ovoxFr0qjrk3vfwWOGiPP5n5w2oLQkaBm-2jI7/s320/air+twar.jpg
Ikan air tawar cenderung untuk menyerap air dari lingkungannya dengan cara osmosis. Insang ikan air tawar secara aktif memasukkan garam dari lingkungan ke dalam tubuh.. Ginjal akan memompa keluar kelebihan air sebagai air seni. Ginjal mempunyai glomeruli dalam jumlah banyak dengan diameter besar. Ini dimaksudkan untuk lebih dapat menahan garam-garam tubuh agar tidak keluar dan sekaligus memompa air seni sebanyak-banyaknya. Ketika cairan dari badan malpighi memasuki tubuli ginjal, glukosa akan diserap kembali pada tubuli proximallis dan garam-garam diserap kembali pada tubuli distal. Dinding tubuli ginjal bersifat impermiable (kedap air, tidak dapat ditembus) terhadap air. Urine yang dihasilkan mengandung konsentrasi air yang tinggi.
Masalah yang dihadapi hewan air tawar adalah Tekanan Osmotik cairan tubuh hewan air tawar lebih tinggi dari lingkungannya (hiperosmotik/hipertoniskarena terancam oleh Kehilangan garam dan Pemasukan air yang berlebihan.Mekanisme Antisipasi Kelebihan atau Kekurangan Ion yaitu dengan transfor aktif dan difusi. Hewan Akuatik tidak selamanya menetap di habitat yang tetap (air laut atau air tawar) saat tertentu masuk ke daerah payau.contohnya belut , lampeer, dan ikan salmon.hewan hewan ini memiliki kemampuan adaptasi yang baik terhadap perubahan kadar garam (kadar garam di daerah payau selalu berubah), selain itu larva nyamuk Aedes campestris Tumbuh baik di air tawar maupun di air bergaram yang lebih pekat dari cairan hemolimfenya Hidup di danau yang mengandung garam alkalis, dengan kandungan utama natrium karbonat dengan pH lebih dari 10Toleran terhadap kadar garam tiga kali lebih tinggi dari kadar garam air laut.

H.       Osmoregulasi Pada Invertebrate Darat
Osmoregulasi pada serangga
Salah satu masalah utama yang dihadapi oleh hewan darat termasuk invertebrate darat adalah kehilangan air dari dalam tubuhnya. Untuk mengatasi masalah ini, hewan meningkatkan impermeabilitas kulitnya. Kulit kebanyakan hewan darat relative impermeable terhadap air, dan sedikit sekali air hilang melalui kulit. Serangga misalnya, memiliki kutikula yang berlilin, yang sangat impermeable terhadap air, sehingga serangga sedikit sekali kehilangan air melalui kulitnya. Lilin disimpan pada permukaan eksoskeleton melalui saluran kecil menembus kutikulanya.
Kehilangan air pada serangga terutama melalui penguapan, sebab serangga memiliki luas permukaan tubuh 50 kali lebih besar daripada volume tubuhnya (mamalia hanya ½ volume tubuhnya). Jalan penting kehilangan uap air pada serangga menutup spirakelnya antara dua gerakan pernafasannya. Spesies yang tidak menutup spirakelnya akan kehilangan air lebih cepat. Pada beberapa kumbang gurun, kehilangan air lewat pernafasan jauh lebih sedikit daripada kehilangan lewat kulitnya.
Invertebrate menunjukan keragaman evolusi lebih besar daripada vertebrata dan telah mengembangkan berbagai organ osmoregulatori yang tidak sama dengan ginjal vertebtrata. Namun secara umum, organ-organ osmoregulatori invertebrate menggunakan mekanisme filtrasi, reabsorpsi, dan sekresi, yang secara prinsip mirip dengan mekanisme ginjal membentuk urin. Serangga dan mungkin beberapa laba-laba adalah invertebrate darat yang membentuk urin pekat. Terdapat beberapa bukti, meskipun masih controversial, bahwa padabeberapa serangga, urindan fesesnya didehidrasi melalui transport aktif air menembus epithelium saluran pencernaan bagian belakang. Pada Periplaneta yang mengalami dehidarsi cairan rectal, maka osmokonsentrasi urinnya menjadi 2 kali osmokonsentrasi hemolimfanya.
Pada serangga, saluran Malpighi bersama-sama dengan saluran pencernaan bagian belakang membentuk system ekskretori-osmoregulatori utama. Secara garis besar, system ini terdiri atas saluran Malpighi tipis, panjang, yang bermuara kedalam saluran pencernaan pada tempat antar ausus depan dan usus belakang, dan ujungyang lain berada dalam hemocoel (rongga tubuh yang berisi darah). Sekresi yang dibentuk dalam tubulus masuk kedalam usus belakang, kemudian didehidrasi dan masuk kedalam rectum dan disekresikan melalui anus sebagai urin pekat. Karena serangga memiliki system sirkulasi terbuka, maka saluran Malpighi tidak mendapat darah langsung dari arteri seperti pada ginjal vertebrata. Saluran Malpighi dikelilingi oleh darah, yang tekanannya tidak lebih tinggi dari pada tekanan cairan dlam saluran. Selama tidak ada perbedaan tekanan yang berarti sebelah menyebelah membrane saluran Malpighi, filtrasi tidak dapt berperan dalam pembentukan urin pada serangga. Oleh karena itu urin harus bibentuk keseluruhannya melalui sekresi,yang mungkin diikuti reabsorpsi beberapa isi cairan yang disekresikan.
Osmokonsentrasi cairan tubuh serangga darat cenderung lebih tinggi daripada serangga air. Penurunan titk beku (Λi) cairan tubuh serangga darat misalnya pada scorpion (-1,125̊ C), pada laba-laba (-0,894 C), lebih tinggi daripada serangga air, misalnya larva nyamuk (-0,65 C).
Osmoregulasi pada cacing tanah, keong, dan siput.
Cacing tanah adalah Anelida yang telah beradaptasi hidup di tanah yang basah, di mana stress osmotic terletak antara air tawar dan udara. Cacing tanah merupakan hewan malam, menghindari tanah basah kering, dan akan menggali tanah lebih dalam apabila permukaan tanah mulai kering. Bila cacing tanah dimasukkan ke air keran selama 5 jam, maka cacing tanah akan mengabsorpsi air equivalen dengan 15% berat tubuh permukaannya. Bila cacing yang telah beradapatasi dengan air dipindahkan ke tanah atau udara kering, cacing dapat mentoleransi kehilangan 50-80% air tubuh.
Cacing tanah misalnya Lumbricus terrestris, merupakan regulator hiperosmotik yang efektif. Hewan ini secara aktif mengabsorpsi ion-ion, dapat memproduksi urin encer yang secara esensial hiposmotik terhadap darahnya atau hiposmotik mendekati isosmotik. Diduga bahwa konsentrasi urin disesuaikan menurut kebutuhan keseimbangan air. Dalam keadaan normal penurunan titik beku caiaran tubuhnya berkisar antara 0,3̊̊ -0,5̊ C.
Moluska darat, misalnya keong dan siput, permukaan tubuhnya yang berdaging sangat permeable. Bila dikeluarkan dari cangkangnya, misalnya pada keong Helix aspera, akan kehilangan air hamper secepat penguapan pada permukaan air seluas permukaan tubuhnya. Semua keong dan siput bernapas terutama dengan paru-paru yang terbentuk dari mantel tubuhnya, dan terbuka keluar melalui lubang kecil. Bentuk demikian memungkinkan kehilangan air melalui pernafasan.
Pada beberapa spesies yang telah dipelajari, toleransi terhadap kehilangan air adalah tinggi, dan tekanan osmotic internal bervariasi secara luas tergantung pada kandungan air habitatnya. Banyak siput dan keong harus pergi ke microhabitat yang lembab, dan merupakan hewan malam. Bila kondisi makin kering, moloska darat bersembunyi di balik dedaunan ataun pelindung yang lain pada keong yang memiliki penutup cangkang, akan menutup cangkangnya dengan operculum, sehingga tubuhnya terlindung dari kehilangan air.
Banyak keong darat secara rutin mengeluarkan suatu zat yang mengandung sisa nitrogen sebagai asam urat yang sulit larut, dan terdapat bukti bahwa zat ini meningkat pada beberapa spesies selama kesulitan air. Selama estivasi, asam urat disimpan dalam ginjal dalam beberapa bentuk, jadi mengurangi kehilangan air untuk ekskresi nitrogen. Banyak spesies menyimpan air dalam rongga mantelnya, dan rupanya digunakan pada lingkaran yang kering.
Pada invertebrata darat umumnya merupakan golongan Artropoda, Insekta, dan laba-laba, sedangkan yang paling banyak ialah Insekta.pada insect alat pengatur pelepasan airnya adalah lapisan kutikula spirakel, namun masih saja kehilangan air , sehingga untuk membatasi pelepasan air dilakukan dengan Respirasi diskontinyu. dengan cara pengambilan oksigen (O2) dilakukan dengan laju yang kontinyu dan pelepasan karbondioksida (CO 2)dilakukan secara periodic.

I.          Osmoregulasi Pada Vertebrata Air
Osmoregulasi ikan laut
Hewan vertebrata air yang hidup di laut memiliki permasalahan tekanan osmotic yang berbeda dari mereka yang hidup di air tawar. Ikan air laut mengalami permasalah kehilangan air karena tubuhnya hipotonik terhadap mediumnya, sedangkan ikan air tawar mengalami permasalah kemasukan air dari lingkungannya karena cairan tubuhnya hipertonik terhadap mediumnya. Pada ikan laut, air keluar melalui insang dan bersama urine, dan untuk kompensasinya ikan laut meminum air dari lingkungannya. Karena ikan laut kehilangan airnya, maka kompensasinya ikan laut meminum banyak air secara terus menerus akibatnya garam dan mineral masuk ke dalam tubuh secara terus menerus. Na+ dan Cl+ diadsorbsi melalui usus dan dieliminasi melalui insang dengan transport aktif. Mg2+ dan SO42- dikeluarkan melalui ginjal dan urine. Pada ikan air tawar, yaitu ikan mujaher (Oreochromis mascambicus) transport ion dilakukan oleh sel-sel klorida pada membran operkular (Fosket dan Scheffeg, 1982 dikutip oleh Nielsen 1990 dalam Yuwomo dan Purnama, 2001).
Menurut Fujaya (2004), osmoregulasi adalah upaya hewan air untuk mengontrol keseimbangan air dan ion antara tubuh dengan lingkungannya. Hal ini penting, terutama oleh organisme perairan karena:
a.       Harus terjadi keseimbangan antara substansi tubuh dengan lingkungan.
b.      Membran sel yang permiabel merupakan tempat lewatnya beberapa substansi yang bergerak cepat.
c.       Adanya perbedaan tekanan osmose antara cairan tubuh dan lingkungan.
Semakin jauh perbedaan tekanan osmose antara tubuh dengan lingkungan, maka semakin banyak energi yang dibutuhkan untuk melakukan osmoregulasi sebagai upaya adaptasi, namun tetap ada batas toleransi.
Osmoregulasi ikan air tawar
Kondisi osmotic ikan air tawar mirip invertebrate air. Kulitnya relative impermeable, sedikit air masuk lewat minum dan makanan, tetapi sejumlah air masuk secara osmotic melalui insang dan membrane mulut. Kelebihan air masuk akan diimbangi oleh ekskresi lewat ginjal, sebab ginjal memiliki glomeruli yang telah berkembang dengan baik untuk filtrasi.
Begitu filtrate melalui tubulus, sebagian besar zat terlarut direabsopsi, sehingga menghasilkan urin encer, nemun tidak seencer air tawar, sehingga garam yang hilang selain melalui urin juga melalui difusi dan feses. Garam yang hilang sebagian diganti lewat makanan, sebgian lewat absorpsi aktif dari medium oleh sel-sel khusus pada insang. Klorida direabsorpsi melawan gradien dari medium yang sangat encer.
Masalah yang dihadapi hewan air tawar adalah tekanan osmotik cairan tubuh hewan air tawar lebih tinggi dari lingkungannya (hiperosmotik/hipertoniskarena terancam oleh kehilangan garam dan pemasukan air yang berlebihan. Mekanisme Antisipasi Kelebihan atau Kekurangan Ion yaitu dengan transfor aktif dan difusi.
Osmoregulasi ikan berpindah medium
Kebanyakan ikan bertulang sejati memiliki kemampuan terbatas berpindah dari air tawar ke air laut dan sebaliknya, sebab mereka adalah stenohalin. Namun, ada beberapa ikan yang mampu berpindah hidup antara air tawar dan air laut dalam siklus hidupnya, misalnya Lamprey dan ikan salem. Perpindahan antara air tawar dan air laut membawa konsekuensi perubahan mekanisme osmoregulasinya.
Lamprey bertelur dan menetas di air tawar, dan dewasa hidup di air laut. Bila lamprey masuk ke air tawar dia berhenti minum, tetapi bila kembali ke air payau mereka minum dan ekskresi ekstrarenal Na dan Cl diaktifkan. Dalam air tawar mereka dapat mengabsorpsi Cl secara aktif.
Bila belut berpindah dari air tawar ke air laut atau sebaliknya selain mengubah aliran osmotic air, untuk mencapai keadaan setimbang dan mengganti zat terlarut yang bertambah atau hilang, belut mengubah arah transport ion secara aktif dalam insang. Terjadinya perubahan arah tersebut masih belum diketahui, tetapi diasumsikan melibatkan mekanisme endokrin.

J.         Osmoregulasi pada Amphibi
Sebagian besar Amphibi adalah hewan air atau semi akuatik. Telurnya diletakkan dalam air, dan larvanya adalah hewan air yang bernafas dengan insang.melalui metamorphosis, kebanyakan Amphibi (tidak semua) mengubah alat pernafasannya dengan paru-paru. Beberapa salamander tetap memiliki insang dan tetap hidup dalam air setelah dewasa. Dan kebanyakan katak dilain pihak berubah menjadi hewan darat, meskipun biasanya masih tetap memilih habitat berair.
Regulasi osmotic Amphibi mirip ikan air tawar, kulitnya berperan sebagai organ osmoregulasi utama. Pada saat hewan berada dalam air tawar,terdapat aliran osmotic air ke dalam tubuhnya, yang akan dikeluarkan sebagai urin yang sangat encer. Barsama urin ikut terbuang garam-garam. Di samping itu garam hilang melalui kulitnya.Kehilangan garam ini diganti dengan jalan pengambilan secara aktif dari dalam air tawar melalui kulitnya.
Katak dan salamander umumnya adalah hewan air tawar, akan mati dalam beberapa jam bila ditaruh dalam air laut, jadi katak dan salamander adalah  regulator hiperosmotik sempit.Namun ada sejenis katak pemakan kepiting, hidup didaerah rawa mangrove, mencari makan dan berenang dalam air laut.Pada saat katak berada dalam air laut ia menjadi hewan hiosmotik. Untuk mencegah kehilangan air osmotic melalui kulitnya, katak menambah umlah urea dalam darahnya, yang dapat mencapai 480 mmol urea perliter. Mekanisme ini beralasan, sebab kulit amphibi relative permeable terhadap air, sehinggan secara sedarhana untuk mencegah kehilangan  air dibuat konsentrasi osmotic darah seperti mediumnya.
Karena urea essensial bagi katak untuk hidup normal, maka urea ditahan dalam tubuh dan tidak diekskresikan bersama urin. Pada hiu, urea ditahan melalui reabsorbsi aktif dalam tubuli ginjal. Pada katak pemakan kepiting, urea ditahan dengan mereduksi volume urin pada saat katak berada dalam air laut. Nampaknya urea tidak direabsorbsi secara aktif, sebab konsentrasi urea dalam urin tetap dalam keadaan sedikit di atas urea dalam plasma.
Katak pemakan kepiting, yang muda memiliki toleransi lebih besar terhadap salinitas tinggi dari pada yang dewasa. Pada katak muda, pola regulasi osmotiknya mirip dengan teleostei sedangkan yang dewasa mirip Elasmobrankhii.

K.       Osmoregulasi pada Reptil
Ada 4 ordo utama bangsa reptile yaitu: ular, kadal, kura-kura, dan buaya. Di antara 4 ordo tersebut, buaya sangat tergantung pada air, sedangkan ketiga ordo yang lain (ular,kadal, dan kura-kura), telah beradaptasi dengan baik terhadap habitat kering. Dan sedikit sekali yang akuatik atau semi akuatik. Semua reptile akuatik bernafas dengan paru-paru, salah satu cirri hewan darat. Kulit reptile kering, berzat tanduk dan impermeable terhadap air. Air hilang terutama melalui penguapan lewat kulit.
Kehilangan air karena penguapan pada seluruh reptile ternyata lebih besar daripada leat pernafasannya. Misalnya pada ular air, kehilangan air lewat kulit sebesar 88% dan lewat pernafasan 12%, pada kura-kura gurun kehilangan panas lewat kulit 76% dan lewat pernafasan sebesar 24%. Reptil mengekskresikan asam urat (sebagai hasil akhir metabolism protein) lewat urin. Karena asam urat tidak larut dalam air, maka untuk mengekskresikannya diperlukan sedikit air. Jadi reptile dapat kehi;langan air lewat penguapan, pernafasan dan urin.
Ada jenis ular kura-kura,kadal dan buaya yang hidup di laut. Beberapa ular laut, sudah tidak tergantung samasekali pada daratan, bahkan termasuk berkembangbiak tidak meninggalkan lautan. Kura-kura laut menghabiskan sebagian besar hidupnya di lautan bebas, tetapi mereka kembali ke pantai berpasir didaerah tropis untuk bertelur. Kura-kura jantan tidak pernah ke darat. Kadal laut lebih terikat ke darat misalnya pada iguana laut Galapagos, Amblyrhynchus cristatus, sebagian besar waktunya digunakan untuk hidup di batu-batu karang, dan turun ke laut hanya untuk mencari makan berupa ganggan laut.
Pada beberapa reptile laut, ekskresi garam dilakukan oleh kelenjar garam di kepalanya, di samping ginjalnya. Kelenjar garam menghabiskan cairan dengan konsentrasi tinggi, terutama natrium dan klorida yang konsentrasinya lebih tinggi dari pada air laut.Kelenjar garam tidak berfungsi terus menerus pada ginjal, hanya berfungsi apabila kadar garam pada darah sangat tingi sehingga ginjal tidak mampu berfungsi. Dalam hal pengunaan air, kelenjar garam lebih ekonomis dari pada ginjalnya.
Pada kadal laut, kelenjar garamnya (kelenjar nasal) mengeskresikan hasilnya kebagian anterior rongga hidungnya, dan ekshalasi yang tiba-tiba, menyemprotkan cairan keluar seperti spray melalui lubang hidungnya. Pada reptile laut yang memiliki cairan tubuh isosmotik dengan air laut, misalnya iguana Galapagos pemakan rumput laut, tidak memiliki kelenjar garam.
Kura-kura laut  pemakan tumbuhan atau kernifora, memiliki kelenjar garam yang besar pada sekitar kedua matanya (kelenjar orbital). Kelenjar ini bermuara pada sudut posterior matanya, dan pada sat mengeluarkan ekskresinya kura-kura Nampak seperti “menangis“. Kelenjar air mata manusia manusia mirip dengan kelenjar garam pada Reptil meskipun tidak secara khusus berperan dalam mengeskresikan garam (ingat bahwa rasa airmata kita asin). Air mata manusia isosmotik dengan plasma darah.

L.        Osmoregulasi pada Burung dan Mamalia
Kebanyakan burung dan mamalia sangat terikat dengan air tawar, meskipun sebagai ada yang hidup di gurun- gurun dan harus tergantung kepada air metabolik; sedang yang lain hidup dan mencari makan di laut. Metabolisme burung tinggi, dan kehilangan air lewat pernafasan juga relatif tinggi. Urin kloaka mungkin berbentuk pasta encer dari kristal- kristal asam urat, reabsorbsi air mungkin terjadi pada tubuli ginjal, pada kloaka, dan juga dalam usus besar.
Kehilangan air transpirasional pada burung relatif rendah. Permeabilitas kulit berbeda antara spesies yang satu dengan yang lain, demikian juga kehilangan air transpirasional lewat kulit sangat berbeda. Persentase kehilangan air tubuh setiap hari pada burung kecil pemakan biji lebih tinggi daripada burung besar. Pada manusia dan tikus pada suhu sekitar 250C dalam udara kering, sekitar separuh jumlah air yang hilang adalah lewat kulitnya. Tikus gurun (Dipodomys) dilain pihak, kehilangan air tubuh lewat kulit hanya sekitar 5%, dan banyak hewan pengerat lain yang hidup didaerah kering juga menunjukkan kehilangan air yang rendah lewat kulitnya. Pada burung unta kehilangan air lewat penguapan kulit kurang dari 2% dari total kehilangan air tubuh.
Kehilangan air lewat pernafasan dalam keadaan normal, tergantung pada kecepatan penggunaan oksigen dan jumlah air yang hilang per unit oksigen yang dikonsumsi.
Tidak seperti ginjal vertebrata tingkat rendah, ginjal ayam dapat memproduksi urin hiperosmotik terhadap darahnya, Bila ayam banyak minum, kecepatan filtrasi glomerular dan aliran urin meningkat melebihi pada saat dehidrasi. Perbandingan osmotik urin dan plasma = 0,37 pada saat kelebiha pada saat kelebihan air, pada saat kelebihan garam = 1,1; dan pada saat dehidrasi 1,6 sampai 2,0. Perbedaan peningkatan osmolaritas pada ginjal ayam dan kalkun yang mengalami dehidrasi: 447 mOsm pada kortek sampai 463 mOsm dalam medula dan 522 mOsm dalam urin. Infus larutan garam melalui kloaka ke dalam usus besar, menunjukkan beberapa absorpsi natrium dan air, natrium diabsorpsi bebas pada konsentrasi di atas 80 mEq, dan absorpsi air mengikuti gradien. Dalam keadaan dehidrasi, 50% natrium dan 15% air dalam urin uretra mungkin diabsorpsi dalam kloaka dan usus besar. Dalam keadaan hidrasi, absorbsi air kloaka, kecil.
Burung laut: camar dan pelikan serta burung dan bebek, memiliki kelenjar nasal yang melayani ekskresi garam eksternal. Camar mengekskresikan banyak Na+ dan K+ secara eksternal, bahkan dalam keadaan tanpa stress osmotik.
Pada bebek, dan sekresi Na kelenjar nasal mungkin tujuh kali lebih pekat daripada urin, dan sekresi K nasal mungkin 3.0 kali konsentrasi urin. Sekresi distimulasi oleh kelebihan garam atau hiperosmotik sukrosa, keduanya menyebabkan peningkatan volume dengan penarikan air jaringan. Sekresi juga dipicu oleh zat kolinergik seperti metakolin.
Beberapa burung gurun, seperti burung unta (Ostrich) dan beberapa ayam hutan, cairan sekresi kelenjar nasal lebih kaya kalium daripada natrium.
Pengaturan keseimbangan air pada Mammalia memungkinkannya untuk hidup pada udara lembab atau kering, dalam air tawar atau laut, dan meliputi rentangan luas suhu lingkungan. Mammalia mengatasi stress osmotik dan pemeliharaan keseimbangan air dehidrasi dengan variasi pengambilan air dan dengan mengontrol jalan kehilangan air. Mamalia memiliki kapasitas lebih daripada burung dalam memproduksi urin yang hiperosmotik terhadap darah, tidak perlu bantuan kelenjar eksternal kecuali kelenjar keringat.
Pada manusia dengan berat badan 70 kg misalnya, kehilangan air per hari adalah 600-2000 ml melalui urin, 50- 200 ml melalui feses, 350- 700 ml melalui penguapan kulit, 50- 400 ml melalui keringat, dan 350- 400 ml melalui paru- paru. Pada ibu yang menyusui, keadaan di atas masih ditambah dengan kehilangan 900 ml lebih banyak. Jadi kehilangan air per hari secara normal berkisar antara 1 sampai lebih 9 liter (di daerah tropis lebih dari 12 liter/hari), tergantung pada suhu, aktivitas fisik, tersedianya air tubuh, dan faktor- faktor laim. Kehilangan air ini diganti dengan air minum, air dalam makanan, dan air metabolik.
Kebanyakan Mamalia memiliki konsentrasi plasma sekitar 0,30 Osm (eqivalen dengan 0,95% NaCl atau Δi= -0,80 C). Pada laki- laki, konsentrasi urin biasanya sekitar 0,65 Osm, dan konsentrasi urin maksimum pada laki- laki haus = 1,4 Osm (Δu= -2,6 C).
Faktor penting untuk mengurangi penguapan dan air masuk tubuh adalah bahwa permeabilitas kulit mamalia adalah sangat rendah. Beberapa Mamalia menguapkan air melalui kelenjar keringat atau dengan terengah-engah; air yang hilang ini mungkin mencapai titik kritis. Kehilangan air lewat penguapan pada kulit manusia berkurang tidak sejajar dengan tekanan uap air di udara di atas kulit. Mamalia kecil, seperti kelinci memiliki pendinginan evaporatif rendah atau bahkan tidak ada. Pada manusia kehilangan 10% air tubuhnya dapat menyebabkan keadaan buruk; pada tikus, unta, dan domba, kehilangnan 30% air tubuhnya dapat menyebabkan kematian. Manusia yang masuk air, kulitnya mungkin menyerap sejumlah air, terutama secara imbibisi oleh stratum korneum.
Kehilangan air lewat feses pada mamalia berbeda- beda. Seekor unta dalam keadaan tidak minum berlebihan, fesesnya mengandung 76 gr air per 100 gr berat kering, dalam keadaan kelebihan air, fesesnya mengandung 109 gr air/100 gr berat kering. Perbandingan kandungan air dalam 100 gr berat kering feses pada beberapa mamalia adalah sebagai berikut: tikus putih = 225 gr, sapi lebih dari 566 gr, Seekor unta dengan berat 400-500 kg tanpa kelebihan minum mungkin mengeluarkan urin 1,5 liter/hari, hewan pemakan rumput= 0,5-8 liter/hari. Bila tidak minum air dan hanya makan rumput kering, seekor unta dalam 8 hari akan kehilangan sekitar 17% berat tubuhnya atau sekitar 30% air tubuhnya; ini mewakili kehilangan 38% air interstitial dan 245 air intraseluler. Unta menggunakan air rumen untuk pendinginan. Keledai mungkin kehilangan 1300 gr air melalui feses, dan 1-1,2 liter air lewat urin, ini sama dengan 2,5% berat tubuhnya/hari.
Setelah dehidrasi, penyembuhan dengan minum mengikuti beberapa pola yang berbeda pada mamalia yang berbeda: Unta mengganti defidit dalam 10 menit dan minum sebanyak 25% berat tubuhnys dalam 1 kali minum; manusia biasanya lambat untuk mengganti air dengan minum.
Beberapa Redensia dan Marsupialia (seperti domba dan unta) dimusim dingin tidak memerlukan minum air, cukup dari air metabolik saja. Rodensia yang tetap tinggal dalam liang pada siang hari akan mengurangi kehilangan air sebesar 25%. Pada tikus gurun (Dipodomys) pada udara kering, kehilangan air lewat pernafasan = 0,054 mgr air/ml O2 yang dikonsumsi, bila dibandingkan dengan manusia = 0,84 mgr dan tikus = 0,94 mgr.
Mamalia laut seperti singa laut, anjing laut, lumba- lumba dan ikan paus, tidak memiliki organ ekstenal seperti kelenjar garam pada burung laut dan Reptil, atau insang pada ikan. Seperti mamalia yang lain, mamalia laut memiliki ginjal dengan kemampuan efisien dalam memproduksi urin yang sangat hipertonik. Untuk membantu kerja ginjal, mamalia laut tidak minum air laut, tetapi hanya menelan air bersama makanan yang dimakan. Sumber air yang lain seperti mamalia gurun adalah air metaboliknya.
Manusia, seperti mamalia yang alian tidak dilengkapi dengan organ untuk mengekresikan air laut. Ginjal manusia mampu memindah sampai sekitar 6 gr Na+ dari aliran darah/liter urin yang diproduksi. Air laut mengandung sekitar 12 gr/liter Na+ . Jadi minum air laut dapat menyebabkan menusia mengakumulasi garam tanpa penambahan air yang equivalen secara fisiologis. Dengan kata lain, untuk mengekskresikan garam yang ditelan bersama sejumlah air laut, ginjal manusia memerlukan jumlah air lebih banyak daripada yang terkandung dalam air laut yang diminum; jadi minum air laut akan diikuti dehidrasi secara cepat.



KESIMPULAN

1.      Osmoregulasi adalah kemampuan organisme untuk mempertahankan keseimbangan kadar dalam tubuh, didalam zat yang kadar garamnya berbeda.
2.      Osmoregulasi pada organisme akuatik dapat terjadi dalam dua cara yang berbeda, yaitu:
a.       Usaha untuk menjaga konsentrasi osmotik cairan di luar sel (ekstraseluler). Agar tetap konstan terhadap apapun yang terjadi pada konsentrasi osmotik medium eksternalnya.
b.      Usaha untuk memelihara isoosmotik cairan dalam sel (interseluler) terhadap cairan luar sel (ekstraseluler).
3.      Ada dua macam regulasi osmotik yaitu regulasi hipoosmotik dan regulasi hiperosmotik. Pada regulator hipoosmotik misalnya ikan laut, hewan ini selalu mempertahankan konsentrasi cairan tubuhnya lebih rendah dari mediumnya (air laut). Sedangkan pada regulator hiperosmotik, misalnya ikan air tawar, hewan ini selalu mempertahankan konsentrasi cairan tubuhnya lebih tinggi daripada mediumnya (air tawar).
4.      Regulasi ion dan air pada ikan terjadi hipertonik atau isotonic tergantung pada perbedaan (lebih tinggi, lebih rendah atau sama) konsentrasi cairan tubuh dengan konsentrasi media hidupnya.
5.      Osmoregulasi penting, terutama oleh organisme perairan karena:
a.       Harus terjadi keseimbangan antara substansi tubuh dengan lingkungan.
b.      Membran sel yang permiabel merupakan tempat lewatnya beberapa substansi yang bergerak cepat.
c.       Adanya perbedaan tekanan osmose antara cairan tubuh dan lingkungan.
6.      Beberapa organ yang berperan dalam osmoregulasi diantaranya insang, ginjal dan usus.
7.      Pada dasarnya regulator hiperosmotik menghadapi dua masalah fisiologik (1) Air cenderung masuk ke dalam tubuh hewan, sebab kosentrasi zat terlarut dalam tubuh hewan lebih tinggi dari pada dalam mediumnya (2) zat terlarut cenderung keluar tubuh sebab kosentrasi di dalam tubuh. Sebaliknya pada regulator hipoosmotik menghadapi masalah fisiologik (1) Air cenderung keluar tubuh, sebab kadar air dalam tubuh tinggidari pada mediumnya, dan (2) zat terlarut cenderung masuk ke dalam tubuh,sebab kadar zat terlarut didalam tubuh (dalam medium) lebih tinggi dari pada dsalam cairan tubuhnya.
8.      Tekanan osmotik adalah salah satu dari empat sifat koligatif (sifat yang tergantung pada banyaknya zat terlarut) dari larutan.
9.      Keempat sifat koligatif tersebut secara linier berhubungan satu dengan yang lain, sehingga memungkinkan mendeterminasi tekanan osmotik secara tidak langsung dengan mengukur salah satu sifat.
10.  Kebanyakan Invertebrata laut dan endoparasit memiliki konsentrasi osmotik cairan tubuh sama dengan air laut (isosmotik). Hewan demikian disebut osmokonformer yang dalam proses osmoregulasinya tidak harus berjuang mengatasi masalah gerak osmotik air karena osmokonformer memiliki toleransi yang tinggi terhadap konsentrasi garam.
11.  Hewan air payau  merupakan osmoregulator yang mirip hewan air tawar, tetapi memiliki perbedaan besar dalam konsentrasi cairan  tubuhnya.
12.  Secara umum, organ osmoregulasi invertebrate menggunakan mekanisme filtrasi, reabsorpsi, dan sekresi yang prinsipnya sama dengan kerja ginjal vertebrata dalam memproduksi urin.
13.  Kehilangan air pada serangga terutama melalui penguapan, sebab serangga memiliki luas permukaan tubuh 50 kali lebih besar daripada volume tubuhnya (mamalia hanya ½ volume tubuhnya).
14.  Cacing tanah merupakan hewan malam, menghindari tanah basah kering, dan akan menggali tanah lebih dalam apabila permukaan tanah mulai kering. Cacing tanah misalnya Lumbricus terrestris, merupakan regulator hiperosmotik yang efektif. Hewan ini secara aktif mengabsorpsi ion-ion, dapat memproduksi urin encer yang secara esensial hiposmotik terhadap darahnya atau hiposmotik mendekati isosmotik.
15.  Kondisi osmotic ikan air tawar mirip invertebrate air. Kulitnya relative impermeable, sedikit air masuk lewat minum dan makanan, tetapi sejumlah air masuk secara osmotic melalui insang dan membrane mulut. Kelebihan air masuk akan diimbangi oleh ekskresi lewat ginjal, sebab ginjal memiliki glomeruli yang telah berkembang dengan baik untuk filtrasi.
16.  Beberapa ikan yang mampu berpindah hidup antara air tawar dan air laut dalam siklus hidupnya, misalnya Lamprey dan ikan salem. Perpindahan antara air tawar dan air laut membawa konsekuensi perubahan mekanisme osmoregulasinya.
17.  Regulasi osmotic Amphibi mirip ikan air tawar, kulitnya berperan sebagai organ osmoregulasi utama.
18.  Kehilangan air karena penguapan pada seluruh reptile ternyata lebih besar daripada leat pernafasannya.
19.  Kehilangan air transpirasional pada burung relatif rendah.
20.  Pengaturan keseimbangan air pada Mammalia memungkinkannya untuk hidup pada udara lembab atau kering, dalam air tawar atau laut, dan meliputi rentangan luas suhu lingkungan. Mammalia mengatasi stress osmotik dan pemeliharaan keseimbangan air dehidrasi dengan variasi pengambilan air dan dengan mengontrol jalan kehilangan air.


DAFTAR PUSTAKA


Dukes, H. 1955. The Physiology of Domestic Animal. Comstock Pub. Associated. New York.
Evans, D.H. 1998. The Physiology of Fishes Second Edition. CRC Press. New York.
Gordon, M S. 1977. Animal Physiology. McMillan Publishing co. ltd., New York.
Harris, C.L. 1992. Concept of Zoology. Harper Collins Publishing Inc, USA.
Hurkat, P.C. & Mathur. 1976. A Text Book of Animal Physiology. Shcand and Co. Ltd, New York.
Johnson, K.D, D.C Rayle and H.L. Alberg. 1984. Biology on Introduction. S. Chand and Co, New Delhi.
Kalujnaia, S., et. al. 2007. Salinity Adaptation And Gen Profiling Analysis In The European Eel (Anguilla anguilla) Using microarray Technology. General and Comparative Endocrinology (Vol. 152): Page 274-280.
Nawangsari. 1988. Zoologi Umum. Erlangga, Jakarta.
Odum, C. D. 1971. Fundamental of Ecology. WB Saunders Company, London.
Passino, D. R. M; R. R. Miller; J. C. Bardach & K. F. Lener. 1977. Ichtiology. John Willey and Sons Inc, New York.
Sambasivia. 1987. Ictyology. John Wiley and Sons. New York.
Schmidt-Nielsen, K. 1990. Animal Phisiology Adaptation and Environment. Cambridge University Press, London.
Soetarto. 1986. Biologi. Widya Duta. Surakarta.
Villee, C.A., W.F. Walker and R.D. Barnes. 1988. General Zoology. W.B. Saunders Company, Philadelphia.