FISIOLOGI SERANGGA

Fisiologi Serangga

A.        Otot dan pergerakan

Keberhasilan serangga dalam survivalnya terutama berkaitan dengan kemampuannya untuk mengindera, menafsirkan dan bergerak dalam lingkungannya. Sekitar tujuh puluh persen dari spesies di dalam biosfer adalah serangga yang tersebar di berbagai lingkungan. Kemampuan terbang serangga yang diperkirakan berkembang sejak paling sedikit 300 juta tahun yang lalu merupakan inovasi dalam kemampuanbpergerakan selain pergerakan terestrial dan akuatik yang berkembang dengan baik.

Kekuatan untuk pergerakan berasal dari otot, yang bekerja dengan bertumpu pada sistem skeleton baik berupa eksoskeleton yang kokoh maupun skeleton hidrostatik.

1.    Otot

Tidak seperti vertebrata dan invertebrata non-serangga yang mempunyai baik otot lurik (striated) maupun otot polos (smooth), serangga hanya mempunyai otot lurik yangmasing-masing serabutnya terdiri dari dari beberapa sel dengan:

- suatu plasma membran bersama

- sarcolemma: lapisan luar. Sarcolemma mempunyai lekukan ke dalam (invaginasi), di mana tracheole yang mencatu oksigen berhubungan dengan serabut   otot.

- contractile myofibrils: tersusun sepanjang serabut otot dalam lembaran yang terdiri dari silinder-silinder.

2.  Perlekaan otot

Pada vertebrata, otot-otot bertumpu pada skeleton internal, tetapi sebaliknya pada serangga otot-otot melekat dan bertumpu pada permukaan dalam dari skeleton luar ototbersambung dengan adanya tonofibrillae. skeleton luar Tonofibrillae merupakan  serabut-serabut penghubung yang halus berfungsi untuk:

- menghubungkan ujung otot ke lapisan epidermal.

- Terbuang bersama kutikula lama pada setiap moulting sehingga harus ada pembentukan tonofibrilae baru kembali. Pada tempat perlekatan, tonofibrillae melintas epidermis dari otot ke kutikula. Kadang-kadang, perlekatan ini diperkuat dengan tonjolan multiselular yang disebut apodeme dan apabila struktur ini berbentuk memanjang disebut apophysis. Pada beberapa serangga, misalnya larvae yang bertubuh lunak, pada umumnya mempunyai kutikula yang tipis dan lentur sehingga tidak mungkin untuk tumpuan gerak otot kecuali mendapat tambahan kekuatan.

- isi tubuh dan haemolymph turgiditas

- hydrostatic skeleton

- kontraksi otot-otot turgor yang silang-siur

3. Merayap, menggeliat, berenang, berjalan dan meloncat

a.  Larvae dengan tubuh lunak

Bergerak dengan cara merayap. Pergerakan ini dimungkinkan karena adanya skeleton hidrostatik untuk perlekatan otot. Otototot turgor berkontraksi dan relaksasi secara berurutan dari kepala ke ekor sehingga membentuk gelombang. Tumpuan pada substrat terjadi karena adanya kait mulut (mouth hook, misalnya pada larva diptera) dan kaki lengket (adhesive foot). Beberapa serangga air bergerak dengan menggeliat seperti ular. Sedangkan pada larvae yang mempunyai kaki-kaki dada (thoracic legs), gelombang kontraksi dan relaksasi dari otot-otot turgor dari posterior ke anterior menyebabkan terangkatnya kaki dari substrat secara berurutan dan menyebabkan gerakan maju.

b. Pada serangga dengan eksoskeleton luar yang kokoh,

Pergerakan diperoleh dari kontraksi dan relaksasi dari pasangan otot-otot antogonistik dan agonistic yang melekat pada kutikula. Pergerakan dengan jalan atau berlari menggunakan enam kaki dada. Dibanding crustacea dan myriapoda, serangga mempunyai lebih sedikit kaki yang terletak lebih ke ventral dan berdekatan satu sama lain pada dada memungkinkan konsentrasi otot-otot pergerakan baik untuk berjalan maupun terbang. Hal ini menghasilkan pergerakan yang lebih efisien dan lebih mudah terkontrol. Ketika serangga berjalan, pergantian pertumpuan tripod dari kaki depan dan kaki belakang pada satu sisi dan kaki tengah pada sisi yang lain mendorong ke belakang sedangkan kaki-kaki yang lain diangkat ke depan sehingga menghasilkan gerakan maju. Dengan tripod, pergerakan menjadi stabil karena titik berat tubuh berada di antara tiga kaki.

c. Meloncat

Gerakan meloncat dimungkinkan karena adanya kaki belakang yang termodifikasi (femur belakang yang membesar, misalnya pada orthoptera dan kutu) dengan otot-ototyang besar di mana kontraksi secara perlahan menghasilkan energi yang tersimpan dengan salah satu cara berikut ini:

- distorsi dari sendi femoro-tibial atau

- sklerotisasi berbentuk pegas (spring-like sclerotization, misalnya perpanjangan jaringan pengikat pada metatibia)

- tekanan pada elastic resilin pad pada coxa.

d.  Mendayung

Gerakan mendayung pada lapisan permukaan air dimungkinkan karena adanya tegangan permukaan air dan pada telapak kaki serangga terdapat kutikula atau rambut-rambut yang bersifat menolak air.

e . Terbang

Kemampuan terbang memungkinkan serangga untuk mempunyai mobilitas lebih  tinggi yang membantu dalam memperoleh pakan, pasangan kawin, penyebaran dan mengeksploitasi lingkungannya. Kemampuan terbang hanya dimiliki oleh serangga dewasa. Terbang berarti harus melawan dua gaya yaitu gravitasi dan gesekan denganudara. Penerbangan bisa dilakukan secara aktif menggerakkan otot-otot terbang atau secara pasif atau melayang relatif terhadap angin. Naik dan turun dalam gerakan melayang dilakukan dengan mengatur sudut sisi depan sayap yaitu antara 30^o dan 50^o. Kemampuan manuver serangga ini lebih baik dari pada pesawat terbang yang kurang dari 20^o. Frekuensi pergerakan sayap berbeda dari spesies ke spesies, misalnya pada kupu-kupu 5 Hz (5 kali/detik) sedangkan pada lebah 10 Hz. Untuk berbelok, serangga merubah amplitudo gerakan pada salah satu sisi sayap. Ditinjau dari hubungannya dengan sayap, otot terbang ada dua macam yaitu otot langsung dan otot tidak langsung. Otot langsung mempunyai perlekatan dengan sayap dan bekerja secara langsung menggerakkan sayap. Otot tidak langsung melekat pada dinding thorax bagian dalam dan kontraksinya menyebabkan perubahan bentuk dada dan secara tidak langsung menggerakkan sayap.

B.        Sistem endokrin

Hormon adalah zat kimia yang dihasilkan di dalam tubuh suatu organisme dan diangkut, umumnya di dalam cairan tubuh, dari tempat di mana ia disintesis ke tempat di mana ia mempengaruhi berbagai proses fisiologis, walaupun keberadaanya দলাম jumlah yang sangat sedikit.

1. Pusat endokrin:

Hormon diproduksi oleh:

- neuronal

- neuroglandular

- glandular

- ovarium

2.  beberapa jaringan yang khusus untuk suatu pengaturan endokrin

a. Sel-sel neurosekretori

Sel-sel neurosekretori adalah sel-sel syaraf yang mengalami modifikasi dan terdapat

pada berbagai sistem syaraf (di dalam CNS, sistem syaraf perifer dan sistem syaraf stomodeal), tetapi yang terbanyak terdapat di dalam otak. Sel-sel ini menghasilkan neurohormone yang mengatur sintesis dan sekresi hormone ecdysteroids dan hormon

juvenile.

b. Corpora cardiaca

Corpora cardiaca adalah sepasang kelenjar neuroglandular yang terletak pada kedua sisi dari aorta dn di belakang otak. Mereka menimbun dan mensekresi neurohormon,termasuk prothoracicotropic hormone (PTTH), yang berasal dari NSC dari otak, juga menghasilkan neurohormon sendiri. PTTH merangsang aktivitas sekresi dari kelenjar  prothoraic.

c. Kelenjar prothoracic

Kelenjar prothoracic adalah kelenjar yang panjang, berpasangan terletak di dalam thorax atau di  belakang kepala; pada cyclorrhaphous Diptera mereka adalah বাগিয়ান dari kelenjar cincin, yang padanya juga terdapat corpora cardiaca dan corpora allata.Kelenjar prothoracic mensintesis dan mensekresi ecdysteroid, umumnya (moulting hormone) yang setelah mengalami hidroksilasi menyebabkan dimulainya

moulting pad epidermis.

d. Corpora allata

Corpora allata adalah sepasang kelenjar yang merupakan derivat dari epithelium dan

terletak pada kedua sisi dari usus depan. Pada beberapa serangga, mereka bergabung membentuk kelenjar tunggal. Corpora allata mensintesis dan mensekresi juvenile hormone (JH) yang berfungsi untuk mengatur baik methamorphosis maupun

reproduksi.

C.  Hormon:
 

1.    Ecdysteroids adalah istilah umum untuk hormon-hormon steroid yang mempunyai aktivitas merangsang moulting. Ecdysteroid disintesis dari cholesterol. Oleh karena serangga tidak mampu mensintesis cholesterol de novo, maka zat ini didapatkan dari makanannya. Setelah disintesis di dalam kelenjar prothoracic, ecdysone disekresikan ke haemolymph dan di dalam jaringan target mengalami hidroksilasi dan menjadi hormone yang aktif yaitu 20-OH-ecdysone (20-hydroxyecdysone). Ecdysone juga dihasilkan oleh ovarium dan berfungsi untuk pematangan sel-sel telur yaitu terutama dalam proses pembentukan yolk (vitellogenesis).

2.    Juvenile hormones

Fungsi JH adalah:

- dalam perkembangan, JH berfungsi dalam mengendalikan moulting dan metamorphosis.

- dalam reproduksi JH berfungsi dalam mengendalikan penimbunan yolk, aktivitas kelenjar accessory dan produksi pheromone.

3. Neurohormon

Neurohormon pada umumnya termasuk peptida sehingga sering disebut  neuropeptida. Hormon-hormon ini berfungsi dalam perkembangan, homeostasis, reproduksi dan metabolisme.

1. 

D.       Sistem sirkulatori

Sistem sirkulatori pada serangga terdiri dari jantung yang hanya merupakan pembuluh dorsal dengan pergerakan peristaltik untuk memompa darah atau haemolymph. Haemolymph pada nympha dan imago mempunyai proporsi kurang dari 20% berat tubuh sedangkan pada larvae berbadan lunak, proporsi haemolymp lebih besar yaitu 20 – 24% berat tubuh dan berfungsi juga sebagai skeleton hidrostatik. Haemolymph yang terdiri dari larutan berair, ion-ion anorganik, lipid, gula (trehalose), asam amino, protein, asam organic dan sel-sel darah berfungsi untuk pertukaran zat antar jaringan, mengangkut hormon dan nutrien dari usus ke jaringan dan barang buangan dari jaringan ke organ ekskretori. Perubahan pada tekanan haemolymph akan diteruskan ke tracheae dan menyebabkan ventilasi dan pada saat moulting, tekanan haemolymph menyebabkan pecahnya kutikula lama dan mengembangnya kutikula baru. Oleh karena komponen utamanya adalah air maka haemolymph berfungsi juga sebagai tempat cadangan air dan dengan  kapasitas panas yang tinggi dan dengan sirkulasi, haemolymph berfungsi untuk pengaturan suhu tubuh (thermoregulation). Kandungan yang tinggi asam-asam amino dan phosphat organik adalah ciri khas haemolymph serangga yang mungking berhubungan dengan perlindungan terhadap suhu dingin. Semua sel darah (haemocytes) serangga berinti dan berfungsi untuk phagocytosis yaitu menelan partikel dan metabolit, parasit, material asing, dan pembekuan darah serta penyimpanan dan distribusi nutrien.  Jantung serangga bersifat neromiogenik, artinya kontraksinya tidak hanya secara otomatis karena adanya otot, namun juga karena adanya rangsang yang diterima syaraf. Inilah yang memperlancar peredaran. Pada serangga besar, gerakan sayap atau alat tambahan lain secara fisik juga ikut membantu peredaran.

Darah serangga mengandung asam amino konsentrasi tinggi (bukan protein), sedang karbohidrat dalam bentuk trehalosa. Sedang lemak dalam bentuk senyawa ester digliserida. Hemolimfa berfungsi utnuk mengendalikan pH dan tekanan osmotik dengan berbagai mekanisme. Pada umumnya tak berwarna, tetapi ada juga yang berwarna hijau atau merah. Pigmen dengan mudah diabsorbsi, karenanya serangga-serangga fitopagus umumnya berhemolimfa hijau. Apabila makanannya berkandungan -karotin tinggi, warnanya jingga-oranye, bercampur dengan warna asli yang kebiru-biruan muncul warna hijau. Diet tanpa -karotin menunjukkan hemolimfa serangga tetap berwarna biru.

Fungsi lain yang juga penting adalah kandungan hemositnya yang berguna untuk metabolisme dan juga ketahanan tubuh. Dalam hal ini hemosit berperan untuk mensintesis beberapa produk penting: bahan sklerotisasi, tirosin dll.  

Jenis hemosit ada beberapa macam (sekitar 9 jenis, tergantung penulis/ahlinya). Ada yang menyatakan semuanya berasal dari satu sel yang disebut sel induk atau "stem cell" (prohemosit). Masing-masingnya adalah:

- Sel induk atau pro-hemosit, berbentuk bulat dengan nukleus besar, dihasilkan oleh organ tertentu pada tubuh serangga yang disebut organ HAEMOCYTOPOIETIC (setara dengan tulang sumsum pada mammalia). Organ sesungguhnya belum ditemukan. Mungkin dengan mitosis. Prohemosit ada yang bergerak aktif, ada yang diam di tempat.

- Plasmatosit memiliki ujung seperti jari. Ukurannya agak besar, barangkali karena merupakan keturunan pertama prohemosit. Berfungsi penting dalam mekanisme ketahanan tubuh, sebagai agen kekebalan seluler. Dapat bersifat fagositik terhadap benda-benda asing apabila bendanya lebih kecil. Bila bendanya lebih besar akan diselubungi oleh suatu jaringan penghubung (konektiva) yang dibentuk oleh plasmatosit. Ini disebut enkapsulasi.

- Hemosit granuler mungkin merupakan bentuk terminal (akhir), karena banyak dijumpai pada serangga-serangga "tua". Juga berfungsi dalam mekanisme pertahanan diri.

- Koagulosit dihasilkan oleh serangga-serangga yang terluka untuk membentuk gel darah, agar sistem peredaran tidak kacau. Merupakan bahan sekresi seperti serabut (fibril).

- Adipohemosit merupakan penyimpan lemak bahan makan (setara dengan badan lemak).

- Oenositoid dan Sel sferula belum diketahui fungsinya dengan jelas. Demikian juga Podosit dan Hemosit vermiform yang dijumpai pada genus Spodoptera.

E. Sistem trachea dan pertukaran gas

Serangga adalah hewan aerobik yaitu membutuhkan oksigen dan membuang CO2 sebagai hasil respirasi sel. Udara masuk melalui spiracle yang mempunyai diameter kurang dari 1mm. Tracheae berhubungan langsung dengan jaringan yang melakukan respirasi dan sel-sel yang mereka catu.

1.      Difusi dan ventilasi

Perjalanan oksigen dari udara melalui spiracle, tracheae, tracheoles sampai target cells, dengan kombinasi ventilasi dan difusi sepanjang gradien konsenrtasi (tinggi di luar,  rendah di dalam jaringan) sehingga O2 masuk, CO2 dan uap air keluar. Dengn demikian harus ada kompromi antara O2 tetap bisa masuk tapi kehilang an air melalui spiracle harus diminimalkan. Keseimbangan ini diatur dengan membuka spiracle secara periodik manakala dibutuhkan dan menutupnya ketika serangga sedang tidak aktif. Pada serangga yang sedang aktif, gerakan pada thorax dan abdomen merupakan pompa yang memventilasi bagian luar dari sistem trachea, sehingga lintasan difusi menjadi lebih pendek. Serangg a yang hidup di lingkungan kering mempunyai spiracle yang kecil dengan atria yang dalam. Beberapa serangga mempunyai tracheae yang besar dan berfungsi sebagai tempat cadangan O2 ketika spiracle tertutup. Pada holometabola yang tidak mempunyai kantung udara, difusi adalah mekanisme utama pergerakan gas. Efisiensi dari pertukaran gas berhubungan dengan jarak dan diameter tracheae. Pembukaan dan penutupan spiracle secara terkoordinir menyertai gerakan ventilasi menghasilkan gerakan udara satu arah pada trachea utama. Spiracle anterior terbukan ketika inspirasi dan trachea posterior terbuka ketika ekspirasi. Serangga mempunyai batas atas ukuran tubuh. Apabila O2 harus berdifusi melalui jarak yang terlalu jauh, maka kebutuhan O2 tidak akan terpenuhi. Apabila gerakan ventilasi ditingkatkan, maka kehilangan air akan meningkat pula. Oleh karena itu, serangga besar mempunyai tubuh yang langsing dan panjang untuk mengurangi jarak difusi. Serangga mempunyai sistem tabung dalam atau sistem trakea, yang  mengantarkan udara dari luar tubuh ke sel-sel tubuh dan sistem itu melaksanakan respirasi atau pernafasan. Trakea itu mengelompok-kelompok pada tiap ruas, dan mendapatkan udara dari luar melalui sepasang bukaan pada sisi lateral tiap ruas; bukaan ini disebut spirakel (spiracles). Spirakel itu berhubungan langsung dengan batang trakea utama (main tracheal trunk), yang biasanya ada sepasang menjulur sepanjang tubuh. Pada tiap ruas, dari batang trakea itu muncul beberapa trakea cabang, berpasangan dari batang kiri dan kanan. Umumnya ada tiga trakea cabang yang muncul, yaitu (a) cabang dorsal yang melayani pembuluh dorsal dan otot-otot dorsal, (b) cabang ventral atau cabang viseral (visceral) yang melayani saluran makanan dan organ reproduksi, dan (c) cabang ventral yang melayani otot-otot ventral dan tali saraf. Tabung-tabung halus pada ujung-ujung trakea berukuran kapiler dan disebut trakeol, biasanya berdiameter 1mm atau kurang. Trakeol itu berada di antara atau sekitar sel-sel jaringan tubuh, dan merupakan bagian trakea yang fungsional dari sistem trakea. Pada banyak serangga penerbang cepat sistem trakeanya mempunyai kantung-kantung udara (air sacs); yang kerapkali adalah pelebaran dari batang trakea.  Kantung udara itu berfungsi sebagai kantung penyimpan udara/oksigen.  Pada sistem tertutup, spirakel-spirakel itu tidak berfungsi atau tidak ada sama sekali. Pada umumnya, pada sistem trakea tertutup ini, peran spirakel diganti oleh sistem jaringan trakeol yang terdapat di bawah kulit atau di dalam organ khusus yaitu insang.

Pernafasan

Semua binatang memerlukan pembekalan energi dan umumnya mendapatkan energi melalui proses respirasi (pernafasan).  Respirasi terdiri dari pengambilan, transportasi dan penggunaan oksigen oleh jaringan-jaringan dan pelepasan dan pembuangan limbah, terutama dioksida dan lingkungannya disebut respirasi luar (eksternal), sedang pertukaran gas di dalam sel disebut respirasi dalam (internal) atau metabolisme respirasi. Respirasi luar pada hampir semua serangga dilaksanakan oleh sistem trakea.  Melalui sistem ini udara/oksigen dari luar diantarkan ke jaringan dan sel-sel yang memerlukan. Pada serangga ukuran besar yang aktif, untuk melancarkan proses pernapasan itu dibantu sedikit-banyak oleh ventilasi mekanis dari trakea abdomen dan kantung-kantung udara yang dihasilkan oleh gerakan-gerakan ritmik tubuh.  Proses ini disebut ventilasi aktif. Analisis menunjukkan bahwa seperempat dari jumlah CO2 yang terjadi karena respirasi lepas keluar melalui permukaan tubuh. Hal ini karena gas CO2 dapat berdifusi melalui jaringan binatang 35x lebih cepat daripada oksigen. Di depan juga telah disebut bahwa pada serangga air terdapat insang.  Respirasi dilakukan melalui alat ini: oksigen dalam air berdifusi melalui kulit insang yang tipis dan masuk ke sistem trakea sedangkan CO2 melalui difusi terlepas dari tubuh serangga melarut dalam air.    F.  Pencernaan dan nutrisi 1. Saliva dan pencernaan makanan Sekresi saliva berfungsi untuk pada umumnya untuk melarutkan dan mengatur pH makanan yang masuk. Selain itu saliva juga mengandung enzyme-enzyme pencernaan dan anticoagulant pada serangga penghisap darah. Pada Hemiptera predator, saliva yang mangandung enzyme penceraan dikeluarkan pada mangsanya dan setelah tercerna dan mencair baru dihisap. Pada serangga penghisap cairan, otot-otot dilator menempel pada dinding pharynx atau ruang preoral membentuk pompa untuk, mengeluarkan saliva, menghisap cairan, dan udara ketika moulting untuk mengembangkan kutikula. 2. Pencernaan makanan Proses pencernaan makanan terutama terjadi di dalam midgut di mana sel-sel menghasilkan enzyme-enzyme pencernaan dan juga menyerap makanan yang sudah dicerna. 3. Fat body Fat body mempunyai berbagai fungsi metabolik yaitu untuk metabolisme karbohidrat, lipid dan senyawa-senyawa N. Selain itu, fat body juga berfungsi sebagai tempat penimbunan glikogen, lipid dan protein, serta sintesis pengaturan gula darah dan haemolymph protein (haemoglobins, vitellogenins). Fat body mampu merubah aktivitasnya sebagai response terhadap isyarat yang bersifat nutrisional dan hormonal dalam mencatu kebutuhan pertumbuhan,metarmorphosis dan reproduksi. Sel-sel di dalam fat body mempunyai type yang berbeda-beda sesuai dengan fungsinya: - tropocytes untuk penimbunan zat dan metabolisme. - urocytes untuk menyimpan sementara dan mendaur-ulang asam urat. - mycetocytes mengandung bakteria simbiotik. 4. Nutrisi dan mikroorganisme Beberapa serangga seperti hemiptera penghisap cairan tumbuhan, pemakan kayu (rayap), kecoa, semut, bersimbiosis dengan mikroorganisme baik intra maupun ekstraselular. Serangga predator pada umumnya tidak mempunyai simbiont. Mikroorganisme tersebut disebut simbiont karena mereka tergantung dari serangga inangnya. Mereka termasuk bakteria, yeast, fungi bersel tunggal atau protista dan diduga berperan dalam nutrisi dari inangnya dengan membantu dalam sintesis dan/atau metabolisme sterol, vitamin, karbohidrat dan asam amino. Perpindahan mikroorganisme dari induk ke keturunannya bisa melalui oral yaitu dengan kapsul berisi mikroorganisme yang diletakkan bersama telur. Cara lain yaitu transovarial yaitu melalui ovarium ke keturunannya. Beberapa jenis semut (Formicidae) mampu untuk membudidayakan jamur. Semut makan jamur yang tumbuh pada daun-daun yang mereka kumpulkan di dalam sarangnya (fungus garden). G. Sistem ekskretori Ekskresi yaitu proses pembuangan limbah hasil metabolisme dari dalam tubuh terutama senyawa N untuk mencegah keracunan, mempertahankan Na+, K+, dan Cl- yang terbatas dalam makanan, atau hilang karena berdifusi ke dalam lingkungannya pada serangga air. Dengan menghasilkan urine dan frass komposisi tekanan osmosis cairan tubuh dapat dipertahankan. Ekskresi dan osmoregulasi dilakukan oleh Malpighian tubules dan usus belakang. Osmoregulasi pada serangga air tawar dilakukan oleh sel-sel chlorida yang berasosiasi dengan usus belakang dengan menyerap ion-ion anorganik. 1. Cara kerja sistem ekskretori pada serangga - Malpighian tubules menghasilkan filtrat yang bersifat isosmotik dari haemolymph yang mempunyai kandungan ion K+ yang tinggi, Na+ yang rendah dan Cl- sebagai anion utama. - Transport ion secara aktif, terutama K+, ke dalam lumen dari Malpighian tubules menghasilkan gradien osmotik dan menyebabkan air berdifusi secara pasif ke dalam lumen. Gula dan kebanyakan asam amino secara pasif tersaring dari haemolymph. Gula (sukrose dan treholose) diserap kembali dari lumen ke dalam haemolymph. Semua proses ini menghasilkan urine yang kemudian dicurahkan ke dalam usus. - Di dalam rectum, urine dimodifikasi dengan membuang zat-zat terlarut dan air untuk  menjaga keseimbangan cairan dan ion-ion (homeostasis) di dalam tubuh serangga. Sel-sel khusus di dalam rectal pad melakukan penyerapan kembali ion Cl- secara aktif atas pengaruh hormone. Proses ini menyebabkan gradien elektrik dan osmotik yang menyebabkan penyerapan kembali ion-ion yang lain, air, asam-asam amino dan asetat. 2. Ekskresi Nitrogen Pada serangga pemakan darah, kelebihan N diekskresikan dalam bentuk ammonia pada yang hidup di air dan sebagai asam urat, urea, pteridine, hypoxanthine, allantoine, dan asam allantoinat pada serangga terrestrial. Ammonia adalah senyawa toxic, oleh karena itu, ia harus diekskresikan melalui urine, faeces atau diuapkan melalui kutikula misalnya pada kecoa. H.  Sistem sensory Keberhasilan serangga disebabkan oleh kemampuannya untuk mengindera dan menafsirkan, mengidentifikasi dan merespon secara selektif terhadap signal/rangsangan dari lingkungan sekitarnya serta kemampuannya mengidentifikasi host dan faktor-faktor mikroklimat. Signal yang diterima serangga bisa berupa stimuli mekanis, thermal, kimia,penglihatan atau bayangan. 1. Penginderaan stimuli mekanis Penginderaan stimuli mekanis dapat dikelompokkan dalam tiga kategori yaitu: - penginderaan stimuli sentuhan (tactile mechanoreception) - penginderaan stimuli mekanis posisi (position mechanoreception atau proprioception) - penginderaan suara (sound reception) a. . Penginderaan stimuli sentuhan (tactile mechanoreception) Alat penerima (reseptor) rangsangan ini disebut trichoid sensillum yang terdiri dari: - sel-sel trichogen yang menumbuhkan rambut berbentuk kerucut (conical hairs) - sel-sel tormogen yang menumbuhkan socket - sensory neuron menumbuhkan dendrite menuju rambut dan axon yang berhubungan dengan axon lain menuju CNS. b.  Penginderaan stimuli mekanis posisi mechanoreception (proprioception) Alat penerima dalam penginderaan ini disebut proprioceptors (self perception receptors) dengan mekanisme kerja sebagai berikut: Macam-macam proprioceptors: - Hair plate = sensila pada persendian dan leher yang berhubungan dengan kutikula di dekatnya. - Stretch receptors = proprioceptor internal yang berhubungan dengan kontraksi otot seperti yang terdapat pada dinding usus. Receptor ini berfungsi untuk mendeteksi tegangan usus, kecepatan ventilasi trachea. - Stress detectors pada kutikula, berupa campaniform sensillum yaitu sensillum berneuron tungga terletak pada persendian kaki dan sayap, pada dasar haltere pada diptera, pada bagian dorsal dan ventral. Terdapat beberapa kelompok campaniform sensilla yang merespon terhadap distorsi pada persendian sayap ketika terbang. c.. Pengideraan bunyi Bunyi adalah fluktuasi tekanan yang menyebabkan terjadinya gelombang getaran dan dihantarkan melalui udara atau substrat termasuk air. Serangga dapat mengindera suara frekuensi mulai dari 1 Hz (siklus per detik) sampai 100.000 Hz ultra suara - serangga menyadari secara terus menerus posisi relatif dari bagian tubuh seperti kepala, kaki dan sayap. mendeteksi bagaimana orientasi tubuh relatif terhadap gravitasi. Proprioceptors (self perception receptors) Menyampaikan informasi (ultrasound), suatu rentang frekuensi yang jauh lebih besar dibanding yang manusia mampu mengindera yaitu antara 20 dan 20.000 Hz. Isyarat bunyi pada serangga berfungsi untuk komunukasi terutama dalam menemukan pasangan kawin. Jangkrik jantan menarik perhatian betina dengan mengeluarkan suara panggilan, sehingga betina lebih mudah untuk mendeteksi keberadaan jantan yang sudah siap untuk kawin. Selain itu, isyarat bunyi juga berfungsi untuk mendeteksi kehadiran predator misalnya kelelawar pemakan serangga yang menggunakan ultrasound. 1.    Penginderaan getaran non-tympanal (tanpa membran) Bentuk yang paling sederhana dari alat indera suara (getaran) misalnya yang terdapat pada ulat kobis Barathra brassicae yang berupa seperti rambut (trichoid sensilla) yang memanjang dan sangat peka. Alat ini mampu mendeteksi suara dengan frekuensi sekitar               150 Hz.Organ khusus pengindera suara non-tympanal pada serangga dikenal dengan nama chordotonal organs atau subcuticular mechanoreceptors yang tersusun dari satu atau lebih scolopodia. Ada  ua macam chordotonal organ yaitu Johnston’s organ dan subgenual organs. Johnston’s organ terletak pada segmen ke dua antena (pedicel) atau segmen ke tiga. Organ ini berfungsi untuk mengukur kecepatan terbang dengan mendeteksi gesekan dengan udara dan sebagai alat pendengar pada nyamuk (Culicidae) dan Chironomidae. Subgenual organ tersusun atas suatu setengah lingkaran yang terdiri dari banyak sel pengindera (sensory cells) di dalam haemocoel. Sel-sel ini pada satu ujungnya terhubung ke kutikula bagian dalam dari tibia dan ujung lainnya terhubung ke tracheae. Subgenual organ terdapat pada tibia dari setiap kaki. Organ ini mampu mendeteksi melalui kaki getaran (bunyi) yang dihantarkan melalui substrat dengan berbagai frekuensi. 2.    Penginderaan bunyi secara tympanal Penginderaan bunyi secara tympanal melibatkan suatu tympanum (membran) yang dapat merespon bunyi yang dihasilkan di tempat dengan jarak tertentu dan dihantarkan melalui udara (air-borne vibration). Membran tympanal berhubungan dengan chordotonal organ dan suatu kantung berisi udara. Kantung udara, yang iasanya merupakan modifikasi dari tracheae, berfungsi untuk resonansi gelombang agar suara yang diterima menjadi lebih kuat. Letak tympanal organ berbeda-beda dari kelompok serangga yang satu ke serangga yang lain misalnya: - Ventral thorax, antara kaki-kaki metathorax (pada melalang sembah, mantids) - Metathorax (pada ngengat malam, noctuid moths) - Kaki-kaki prothorax (pada beberapa orthoptera)      - Abdomen (pada orthoptera yang lain, gareng po homoptera, ngengat lepidoptera dan  kumbang coleoptera) - Pangkal sayap (ngengat lepidoptera) - Prosternum (lalat diptera) - Cervical membranes (beberapa kumbang coleptera) Gelombang bunyi yang sampai pada tympanal organ baik melalui udara maupun melalui subtrat menyebabkan tympanum bergetar. Getaran tersebut akan diterima oleh tiga chordotonal organ yaitu subgenual organ, intermediate organ dan crista acustica. Intermediate organ menerima signal akustik dengan frekuensi 2 – 14 kHz sedangkan crista acustica yang terdiri dari sekitar 60 sel skolopodial menerima frekuensi sekitar 5 – 50 kHz. Walaupun masing-masing  hordotonal organ mempunyai inervasi syaraf yang terpisah dan menerima gelombang dengan  frekuensi yang berbeda-beda, tetapi signal-signal yang diterima oleh ketiga organ tersebut dapat diindera dan ditafsirkan secara terpadu. Hal ini dimungkinkan karena ketiga syaraf tersebut terhubung pada suatu titik. 3. Menghasilkan bunyi Cara yang paling umum untuk menghasilkan suara pada serangga adalah dengan stridulation yaitu menggosokkan scraper terhadap file. http://edibas.blog.unsoed.ac.id/files/2010/04/Handout-Fisiologi-Serangga.pdf