Tugas 2 Keterkaitan Kondisi Fisiologis Tumbuhan dan Hewan dengan Faktor Abiotik

Keterkaitan Sistem Ekskresi Burung dengan Lingkungan Hidupnya

Komposisi cairan dalam tubuh vertebrata haruslah terregulasi dengan baik. Dengan begitu, semua air, garam dan zat sisa harus dibuang ke luar tubuh dalam jumlah yang tepat sehingga dapat mengimbangi masukannya melalui makanan dan minuman yang mereka konsumsi. Begitu pula dalam tubuh burung.

Pada kelas hewan yang nyaris semua anggotanya memiliki kemampuan terbang ini, sebagian air dan garam diekskresikan secara tidak terkontrol melalui kulit dan pernafasan. Sisanya, secara aktif dikontrol ekskresinya melalui mekanisme ekskresi yang terdapat di ginjal dan secara khusus pada burung, melalui kelenjar garam.

Ginjal burung, secara umum memiliki kondisi yang nyaris sama dengan ginjal yang terdapat dalam kelas reptil. Sedangkan beberapa bagian lainnya, mirip dengan yang terdapat dalam ginjal mamalia. Bedanya dengan mamalia, struktur medula ginjal burung terhitung lebih rumit dan urinnya tidak ditampung di kandung kemih, melainkan dikumpulkan di bagian ujung usus besar, yaitu kloaka.

Seperti halnya pada vertebrata lain, jumlah urin akhir yang dihasilkan akan sangat dipengaruhi oleh seberapa besar jumlah air yang mengalami reabsorbsi. Jumlah reabsorbsi ini ditentukan oleh kinerja berbagai jenis anti-diuretic hormone yang disekresikan di kelenjar pituitari. Pada burung, ADH yang paling berpengaruh adalah arginine vasotocin (AVT). Tingginya AVT akan meningkatkan umlah reabsorbsi dan menurunkan jumlah air yang terkandung dalam urin burung (Brooke dan Birkhead, 1991).

Pengentalan urin, yang dipengaruhi kerja AVT, berlangsung di medula ginjal. Karena itulah, pada burung-burung yang memiliki habitat kering seperti burung gurun, diperlukan medula yang besar. Volume tinggi dari medula akan membantu jenis-jenis burung tersebut untuk menjaga rendahnya volume air yang diekskresikan. Dalam hal ini, dalam berbagai variasi jumlah darah yang difiltrasi dan jumlah air yang direabsorbsi, aliran urin dalam burung bisa bervariasi hingga hingga mencapai perbedaan 100 kali (Brooke dan Birkhead, 1991). Hal ini, diantaranya tentu dipengaruhi oleh faktor lingkungan seperti kondisi habitat hidup jenis burung tersebut.

Burung merupakan organisme urikotelik. Artinya, nitrogen yang diproduksi dari metabolisme protein akan ia ekskresikan dalam bentuk asam urat, bukan urea seperti pada mamalia yang ureotelik. Asam urat paling banyak diproduksi dalam hati, yang mana kemudian disalurkan ke dalam ginjal melalui peredaran darah. Di dalam ginjal, secara aktif, asam urat akan diekskresikan ke dalam tubulus dan bisa juga membentuk gumpalan di dalam duktus pengumpul dan ureter. Karena itulah, ureter burung memiliki kemampuan peristaltik sehingga kontraksinya mampu mendorong urin yang semi-solid menuju kloaka. Selain itu, ureter juga mampu menghasilkan mukus yang akan memperlancar penyaluran urin. Dengan sifat urikotelik ini, asam urat yang kelarutannya dalam air sangat rendah, tidak akan meracuni embrio burung yang tumbuh di dalam cangkang telur. Selain itu, urin yang dikeluarkan juga bisa sangat kental, sehingga burung (terutama yang berasal dari daerah kering) dapat banyak mempertahankan air dalam tubuhnya tanpa harus sering minum.

Salah satu proses ekskresi yang paling jelas keterkaitannya dengan habitat burung adalah sekresi garam melalui kelenjar garam. Pada dasarnya, semua burung memang memiliki sepasang kelenjar nasal di daerah orbital sekitar mata. Namun, pada tipe-tipe burung darat serta burung air tawar, kelenjar ini kemungkinan tidak fungsional (Brooke dan Birkhead, 1991). Hal ini terjadi karena ia tidak membutuhkan suatu kelenjar khusus untuk mengeluarkan kelebihan garam dalam tubuhnya. Tentu saja, hal yang berbeda berlaku pada tipe-tipe burung laut yang jauh lebih banyak berurusan dengan air asin.

Pada burung yang habitatnya di sekitar laut, kelenjar nasal ini berkembang dengan sangat baik, misalnya dalam jenis petrel. Kelenjar nasal mampu mensekresikan sejumlah besar sekret yang mengandung NaCl hingga lebih dai 90% total NaCl yang dikonsumsinya melalui makanan dan minuman dapat dikeluarkan dari tubuh (Brooke dan Birkhead, 1991). Sebagai contoh, kelenjar ini berkembang dengan baik pada burung hidung tabung seperti Southern Giant Petrel (Macronectes giganteus) yang mengeluarkan cairan garam melalui nostrilnya (Brooke dan Birkhead, 1991).

Sekresi ini kemungkinan besar dikontrol oleh suatu hormon yang dihasilkan kelenjar adrenalin. Teori ini dikemukakan berdasarkan pertimbangan bahwa kelenjar adrenal burung laut secara umum lebih besar dibandingkan burung darat dan air tawar. Serta, pada jenis-jenis burung yang mampu hidup di kedua tempat sekaligus, ukuran kelenjar adrenalnya meningkat sebagai bentuk adaptasi terhadap lingkungan air laut. Contoh adaptasi ini dapat dilihat, misal, pada spesies burung yang memiliki habitat lahan terbuka dataran rendah hingga pegunungan seperti Pycnonotus aurigaster. Jika dilakukan penelitian terhadap spesies tersebut dan dibandingkan antara individu-individu di wilayah pegunungan dan wilayah pantai, kemungkinan besar akan terdapat perbedaan dalam ukuran relatif kelenjar adrenalnya.

Pengaruh Faktor Abiotik terhadap Arnica montana

Di kehidupan alaminya, tumbuhan berada pada lingkungan yang berisi banyak musuh potensial. Entah itu berupa herbivor, bakteri, virus, jamur, tumbuhan kompetitor, dll. Selain itu, tentu tumbuhan juga kemungkinan akan dihadapkan pada kondisi lingkungan yang tidak ideal. Jika dilihat dari strukturnya yang immobile, sangat tidak memungkinkan bagi tumbuhan untuk mengatasi gangguan dari musuh alaminya dengan cara bergerak menghindari musuh atau kondisi lingkungan yang tidak ideal tersebut (Taiz dan Zeiger, 2002). Tumbuhan harus mampu melindungi dirinya sendiri, bertahan dan berkompetisi untuk tetap hidup dan lestari dengan cara yang sesuai dengan kondisi strukturalnya.

Arnica montana adalah salah satu spesies yang hidup di habitat alpine eropa tengah. Wilayah tersebut merupakan wilayah ekstrim dengan suhu dan radiasi yang tidak umum. Selain itu, salah satu ciri khas A. montana adalah ia biasa dijumpai di lahan miskin unsur hara. Secara umum, A. montana jarang ditemukan, terutama karena adanya gangguan dari bidang agrikultur. Namun, di suatu lokasi spesifik, bisa saja melimpah di cakupan lokal.

Sebagaimana bentuk adaptasi terhadap habitat alpin dengan altitud tinggi, herba perenial ini tumbuh rendah. Meskipun memiliki batang yang cukup panjang (20-60 cm), panjang ini masih cukup untuk menahan tubuhnya dari terpaan angin. Selain itu, daunnya kebanyakan tumbuh di daerah basal. Di bagian atas daun biasanya tumbuh lebih ramping sehingga ia dapat tumbuh dengan cukup kokoh.

Dan seperti halnya anggota asteraceae yang lain, A. montana memiliki tipe buah yang sangat ringan dan mampu diterbangkan angin. Tumbuhnya tumbuhan anemokori di wilayah berangin akan memudahkan penyebarannya. Karena itulah, di wilayah tertentu, kelimpahannya akan sangat tinggi. Hal ini terjadi terutama karena ia mampu memenangkan kompetisi dengan baik.

Selain faktor di atas, A. montana juga memiliki kemampuan menghasilkan banyak metabolit sekunder. Diantaranya, ia menghasilkan arnicin, tannin dan phulin. Berdasarkan penelitian yang dilakukan oleh Albert et al (2009), dinaytakan bahwa terdapat hubungan antara faktor abiotik (ketinggian tempat) dengan kuantitas metabolit sekunder yang dihasilkan. Pada awalnya, disinyalir bahwa temperatur dan radiasi UV-B yang berubah seiring perubahan ketinggian merupakan faktor yang dapat merangsang perubahan produksi senyawa fenol pada Arnica. Namun, setelah penelitian dilaksanakan, disimpulkan bahwa peningkatan produksi senyawa fenol terjadi bukan karena radiasi UV-B di ketinggian yang lebih tinggi, melainkan karena penurunan temperatur yang berjalan seiring peningkatan ketinggian.

Penulis  (saya, maksudnya) belum menemukan keterkaitan yang jelas kenapa dan untuk apa A. montana secara fisiologis mengalami peningkatan produksi senyawa fenol seiring kenaikan ketinggian. Namun, hal ini secara mendasar telah membuktikan bahwa terdapat keterkaitan antara kondisi fisiologis tumbuhan dengan faktor abiotik yang berinteraksi dengannya.

Daftar Pustaka

Anonim 1. 2009 http://www.botanical.com/botani/ diakses tanggal 10 September 2009 pukul 09.46 WIB.

Anonim 2. _____. http://www.flickr.com/photos/wildimagesandtelevision/3092046291/ diakses tanggal 10 September 2009 pukul 05.36 WIB. Anonim 3. 2009. http://en.wikipedia.org/wiki/arnica_montana/ diakses tanggal 10 September 2009 pukul 09.45.

Albert, Andreas et al. 2009. Journal Oecologia “Temperature is the key to altitudinal variation of phenolics in Arnica montana L. cv. ARBO” page 1-8. Berlin: SpringerLink.

Brooke, Michael dan Tim Birkhead. 1991. The Cambridge Encyclopedia of Ornithology. New York: Cambridge University Press.

Taiz, Lincoln dan Eduardo Zeiger. 2002. Plant Physiology Third Edition. Massachusetts: Sinauer Associates, Inc., Publisher.

(Dikumpulkan sebagai tugas Mata Kuliah Ekologi tanggal 10 September 2009 pukul 13.00 WIB)

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Foto Google+

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s

%d blogger menyukai ini: