INSANG: CIRI, FUNGSI, JENIS DAN KEPENTINGAN - BIOLOGI - 2026

The insang atau insang adalah organ-organ pernafasan haiwan akuatik, mereka mempunyai fungsi menjalankan pertukaran oksigen antara individu dan persekitaran. Mereka muncul dari bentuk yang sangat sederhana di invertebrata, hingga struktur kompleks yang berkembang di vertebrata, terdiri dari ribuan lamela khusus yang terletak di dalam rongga insang yang diudarakan oleh aliran air yang berterusan.

Sel memerlukan tenaga untuk berfungsi, tenaga ini diperoleh dari pemecahan gula dan bahan lain dalam proses metabolik yang disebut respirasi selular. Di kebanyakan spesies, oksigen di udara digunakan untuk tenaga dan karbon dioksida dikeluarkan sebagai bahan buangan.

Lengkungan cabang pike Eropah (Esox lucius). Oleh Pengguna: Uwe Gille, dari Wikimedia Commons Cara organisma melakukan pertukaran gas dengan persekitarannya dipengaruhi oleh bentuk badan dan juga persekitaran tempat ia tinggal.

Persekitaran perairan mempunyai oksigen yang lebih sedikit daripada lingkungan terestrial dan penyebaran oksigen lebih lambat daripada di udara. Jumlah oksigen terlarut di dalam air berkurang apabila suhu meningkat dan arus menurun.

Spesies yang kurang berkembang tidak memerlukan struktur pernafasan khusus untuk memenuhi fungsi asasnya. Namun, dalam sistem yang lebih besar, sangat penting untuk memiliki sistem pertukaran yang lebih kompleks, sehingga dapat memenuhi kebutuhan metabolisme mereka dengan cukup.

Insang terdapat di invertebrata dan vertebrata, boleh berbentuk benang, laminar atau arborescent, dikurniakan banyak kapal kapilari, dan kami juga memerhatikannya secara dalaman atau luaran.

Terdapat haiwan yang hidup di kawasan pesisir, seperti moluska dan ketam, yang mampu bernafas secara aktif dengan insang di air dan di udara, selagi mereka tetap lembap. Tidak seperti organisma akuatik lain, yang tercekik ketika meninggalkan air walaupun terdapat banyak oksigen yang ada.

Ciri umum

Jumlah oksigen yang terdapat di udara kira-kira 21%, sementara di dalam air hanya 1% terlarut. Variasi ini memaksa organisma akuatik untuk membuat struktur seperti insang, yang ditujukan khas untuk pengambilan oksigen.

Insang boleh menjadi sangat cekap sehingga mencapai kadar pengekstrakan oksigen sebanyak 80%, tiga kali lebih tinggi daripada paru-paru manusia dari udara.

Pelbagai organisma akuatik

Organ pernafasan ini berkembang dalam pelbagai jenis organisma akuatik, kita dapat menemui pelbagai jenis insang pada moluska, cacing, krustasea, echinoderma, ikan dan bahkan pada reptilia dalam fasa tertentu dalam kitaran hidup mereka.

Pelbagai bentuk

Akibatnya, mereka sangat berbeda dalam bentuk, ukuran, lokasi dan asal, sehingga menghasilkan penyesuaian khusus pada setiap spesies.

Bagi haiwan akuatik yang lebih berkembang, peningkatan ukuran dan mobiliti menentukan permintaan oksigen yang lebih tinggi. Salah satu jalan keluar untuk masalah ini adalah dengan meningkatkan kawasan insang.

Ikan, misalnya, mempunyai jumlah lipatan yang tinggi yang dijauhkan antara satu sama lain dengan air. Ini memberi mereka permukaan pertukaran gas yang besar, yang memungkinkan mereka mencapai kecekapan maksimum.

Organ sensitif

Insang adalah organ yang sangat sensitif, rentan terhadap kecederaan fizikal dan penyakit yang disebabkan oleh parasit, bakteria dan kulat. Atas sebab ini, insang yang kurang berkembang biasanya dianggap sebagai luaran.

Kecederaan

Pada ikan bertulang, insang yang menghadapi kepekatan tinggi bahan pencemar kimia seperti logam berat, pepejal terampai dan bahan toksik lain, mengalami kerosakan atau kecederaan morfologi yang disebut edema.

Ini menyebabkan nekrosis tisu insang, dan dalam kes yang teruk mereka bahkan boleh menyebabkan kematian organisma kerana perubahan pernafasan.

Oleh kerana ciri ini, insang ikan sering digunakan oleh para saintis sebagai penanda pencemaran bio yang penting di persekitaran air.

ciri-ciri

Fungsi utama insang, untuk organisma invertebrata dan vertebrata, adalah untuk melakukan proses pertukaran gas individu dengan persekitaran air.

Oleh kerana ketersediaan oksigen lebih rendah di dalam air, haiwan akuatik harus bekerja lebih keras untuk menangkap sebilangan oksigen tertentu, yang menunjukkan situasi yang menarik, kerana ini bermaksud bahawa banyak oksigen yang diperoleh akan digunakan dalam pencarian baru oksigen.

Manusia menggunakan 1 hingga 2% metabolisme mereka ketika berehat untuk mengudarakan paru-paru, sedangkan ikan dalam keadaan rehat memerlukan sekitar 10 hingga 20% untuk ventilasi insang.

Insang juga dapat mengembangkan fungsi sekunder pada spesies tertentu, misalnya, di beberapa moluska ini dimodifikasi untuk menyumbang pada penangkapan makanan, kerana mereka adalah organ yang terus menyaring air.

Pada krustasea dan ikan yang berlainan, mereka juga melakukan pengaturan osmotik mengenai kepekatan zat-zat yang ada di lingkungan dalam kaitannya dengan tubuh, menemukan kes-kes yang mereka bertanggung jawab untuk mengeluarkan unsur-unsur toksik.

Dalam setiap jenis organisme akuatik, insang mempunyai fungsi tertentu, yang bergantung pada tahap evolusi dan kerumitan sistem pernafasan.

Bagaimana mereka berfungsi?

Secara umum, insang berfungsi sebagai penapis yang memerangkap oksigen O _{2 yang} terdapat di dalam air, penting untuk memenuhi fungsi vitalnya, dan mengusir sisa karbon dioksida CO ₂ yang ada di dalam badan.

Untuk mencapai penapisan ini diperlukan aliran air yang berterusan, yang dapat dihasilkan oleh pergerakan insang luaran pada cacing, oleh pergerakan individu seperti yang dilakukan oleh jerung, atau dengan pengepaman insang pada ikan bertulang.

Pertukaran gas berlaku melalui penyebaran kontak antara air dan cecair darah yang terdapat di dalam insang.

Sistem yang paling cekap disebut aliran arus balik, di mana darah yang mengalir melalui kapilari cabang bersentuhan dengan air yang kaya dengan oksigen. Gradien kepekatan dihasilkan yang membolehkan oksigen masuk melalui plat insang dan meresap ke dalam aliran darah, sementara karbon dioksida meresap di luar.

Sekiranya aliran air dan darah berada dalam arah yang sama, kadar pengambilan oksigen yang sama tidak akan dapat dicapai, kerana kepekatan gas ini akan cepat menyamakan sepanjang membran cabang.

Jenis (luaran dan dalaman)

Insang boleh muncul di bahagian luaran atau dalaman organisma. Pembezaan ini terutama disebabkan oleh tahap evolusi, jenis habitat di mana ia berkembang dan ciri khas setiap spesies.

Insang luaran

Insang luaran diperhatikan terutamanya pada spesies invertebrata yang sedikit berkembang, dan sementara pada tahap pertama perkembangan reptilia, kerana mereka kehilangannya setelah menjalani metamorfosis.

Axolotl Mexico (Ambystoma mexicanum). Oleh Alexander Baranov dari Montpellier, Perancis (.), Via Wikimedia Commons Jenis insang ini mempunyai kekurangan tertentu, pertama kerana mereka adalah pelengkap yang halus, mereka rentan terhadap lecet dan menarik pemangsa. Dalam organisma yang mempunyai pergerakan, mereka menghalang pergerakan mereka.

Bersentuhan langsung dengan persekitaran luaran, mereka biasanya sangat rentan dan mudah terpengaruh oleh faktor persekitaran yang buruk, seperti kualiti air yang buruk, atau adanya bahan toksik.

Sekiranya insang rosak, kemungkinan besar jangkitan bakteria, parasit atau kulat akan berlaku, yang bergantung kepada keparahannya boleh menyebabkan kematian.

Insang dalaman

Insang dalaman, kerana lebih efisien daripada yang luaran, terdapat pada organisma akuatik yang lebih besar, tetapi mempunyai tahap pengkhususan yang berbeza bergantung pada bagaimana spesies ini berkembang.

Ini biasanya terletak di ruang yang melindungi mereka, tetapi mereka memerlukan arus yang membolehkan mereka sentiasa bersentuhan dengan persekitaran luar untuk mematuhi pertukaran gas.

Ikan juga mengembangkan topi berkapur yang disebut insang yang berfungsi melindungi insang, bertindak sebagai pintu yang menyekat aliran air, dan juga mengepam air.

Kepentingan

Insang sangat penting untuk kelangsungan hidup organisma akuatik, kerana ia berperanan sangat penting untuk pertumbuhan sel.

Selain bernafas dan menjadi bahagian penting dalam sistem peredaran darah, mereka dapat menyumbang pada pemberian makan moluska tertentu, berfungsi sebagai sistem perkumuhan bahan toksik dan menjadi pengatur ion yang berlainan dalam organisma yang berkembang seperti ikan.

Kajian ilmiah menunjukkan bahawa individu yang mengalami kerosakan pada sistem pernafasan cabang, mengalami perkembangan yang lebih lambat dan ukurannya lebih kecil, lebih rentan terhadap jangkitan dan kadang-kadang kecederaan serius, yang boleh mengakibatkan kematian.

Insang telah mencapai penyesuaian terhadap habitat dan keadaan persekitaran yang paling beragam, yang memungkinkan terbentuknya kehidupan di ekosistem anoksik.

Tahap pengkhususan insang secara langsung berkaitan dengan fasa evolusi spesies, dan mereka pasti merupakan kaedah paling berkesan untuk mendapatkan oksigen dalam sistem akuatik.

Rujukan

1. Arellano, J. dan C. Sarasquete. (2005). Atlas histologi sol Senegal, Solea senegalensis (Kaup, 1858). Institut Sains Marin Andalusia, Unit Bersekutu untuk Kualiti dan Patologi Alam Sekitar. Madrid Sepanyol. 185 hlm.
2. Bioinnova. Pertukaran gas pada haiwan dan pertukaran gas pada ikan. Kumpulan inovasi mengenai pengajaran dalam kepelbagaian biologi. Dipulihkan dari: innovabiologia.com
3. Cruz, S. dan Rodríguez, E. (2011). Amfibi dan perubahan global. Universiti Sevilla. Dipulihkan dari bioscripts.net
4. Fanjul, M. dan M. Hiriart. (2008). Biologi fungsional haiwan I. Penyunting abad XXI. 399 hlm.
5. Hanson, P., M. Springer, dan A. Ramírez. (2010) Pengenalan kepada kumpulan makroinvertebrata akuatik. Pendeta Biol. Jilid 58 (4): 3-37.
6. Hill, R. (2007). Fisiologi haiwan perbandingan. Reverté Pengarang. 905 hlm.
7. Luquet, C. (1997). Histologi cabang: pernafasan, peraturan ion dan keseimbangan asid-basa dalam ketam Chasmagnathus granulata Dana, 1851 (Decapoda, Grapsidae); dengan catatan perbandingan dalam Uca uruguayensis (Nobili, 1901) (Ocypodidae). Universiti Buenos Aires. 187 hlm.
8. Roa, I., R. Castro dan M. Rojas. (2011). Deformasi insang pada salmonid: analisis makroskopik, histologi, ultrastruktur dan elemen. Int. J. Morphol Jilid 29 (1): 45-51.
9. Ruppert, E., dan R. Barnes. (Sembilan belas sembilan puluh enam). Zoologi invertebrata. McGraw - Bukit Interamericana. 1114 ms.
10. Torres, G., S. González dan E. Peña. (2010). Gambaran anatomi, histologi dan ultrastruktur insang dan hati tilapia (Oreochromis niloticus). Int. J. Morphol Jilid 28 (3): 703-712.