BAB I

Pendahuluan

1.1 Latar Belakang

Ikan adalah anggota vertebrata poikilotermik (berdarah dingin), suhu tubuhnya

akan menyesuaikan diri dengan suhu lingkungannya, yang hidup di air tawar ataupun

asin dan bernapas dengan insang. Ikan merupakan kelompok vertebrata yang paling

beraneka ragam dengan jumlah spesies lebih dari 27,000 di seluruh dunia. Pisces

adalah sebutan umum yang dipakai untuk ikan atau sebagai nama super kelas, dan

nama ini diambil dari bahasa latin. Tubuhnya ditutupi oleh sisik-sisik yang tersusun

dari zat kapur, permukaan sisik berlendir untuk memudahkan gerakan ikan di dalam

air. Ikan bergerak menggunakan sirip. Di sisi kanan dan kiri tubuhnya terdapat gurat

sisi yang berfungsi sebagai alat keseimbangan. Gurat sisi juga berfungsi untuk

mengetahui arah arus air dan kedalaman air tempat ikan berenang. Berdasarkan tulang

penyusun, kelas ini dibedakan atas ikan bertulang sejati (Osteichtyes) dan ikan yang

bertulang rawan (Chondrichetyes).

Suhu media air akan mempengaruhi kandungan oksigen terlarut yang akan

berakibat terhadap proses respirasi ikan. Ikan mas merupakan salah satu jenis ikan

yang sensitif terhadap kandungan oksigen terlarut dalam media air tempat hidupnya.

Dalam rangka untuk menentukan kelangsungan hidup spesies, penting untuk

mengetahui faktor-faktor pembatas untuk produksinya. Konsumsi oksigen merupakan

aspek fisiologi yang mempengaruhi kehidupan ikan mas. Tingkat konsumsi oksigen

merupakan salah satu variabel fisiologis penting yang berpengaruh pada

kelangsungan hidup dan pertumbuhan organisme. Kajian mengenai LKO (Laju

Konsumsi Oksigen) terkait dengan biologi ikan sangat penting untuk dilakukan, serta

konsumsi oksigen ikan mas dapat dihitung dan digambarkan dengan LKO, karena

LKO dapat digunakan untuk menentukan berapa banyak energi metabolik yang

dibutuhkan untuk proses metabolisme. Proses metabolisme tersebut akan

menghasilkan energi yang selanjutnya akan digunakan untuk mempertahankan hidup,

termasuk adaptasi lingkungan (osmoregulasi). Oksigen merupakan salah satu faktor

pembatas, sehingga jika ketersediaannya dalam air tidak mencukupi kebutuhan ikan,

maka segala aktivitas dan proses pertumbuhan ikan akan terganggu, bahkan akan

mengalami kematian.

1.2 Tujuan

Tujuan dari percobaan ini adalah akan menghitung konsumsi oksigen ikan mas

yang sensitif terhadap kadar oksigen terlarut di media hidupnya.

1.3 Manfaat

Manfaat dari praktikum ini adalah kita dapat mengetahui dan memahami

perhitungan konsumsi oksigen ikan mas yang sensitive terhadap kadar oksigen

terlarut di media hidupnya dan faktor yang mempengaruhinya, terutama pada ikan

mas.

BAB II

Tinjauan Pustaka

2.1 Klasifikasi dan Morfologi Ikan Mas

Gambar 1. Ikan mas konsumsi (Cyprinus carpio)

Jenis-jenis ikan mas secara umum dapat digolongkan menjadi dua kelompok,

yakni ikan mas konsumsi dan ikan mas hias. Jenis ikan mas konsumsi adalah jenis-

jenis ikan mas yang dikonsumsi atau dimakan oleh masyarakat untuk memenuhi

kebutuhan gizi yang berasal dari hewan. Sementara itu, jenis ikan mas hias umumnya

digunakan untuk memenuhi kepuasan batin atau untuk hiasan (pajangan) dan

dipelihara di kolam-kolam atau akuarium. Adapun klasifikasi ikan mas sebagai

berikut.

Kelas : Actinopterygii

Filum : Chordata

Famili : Cyprinidae

Ordo : Cyprinifomes

Genus : Cyprinus

Spesies : Cyprinus carpio

Tubuh ikan mas memiliki ciri-ciri antara lain, bentuk badan memanjang dan

sedikit pipih ke samping, mulut terletak di ujung tengah (terminal) dan dapat

disembulkan (protektil) serta dihiasi dua pasang sungut. Selain itu di dalam mulut

terdapat gigi kerongkongan, dua pasang sungut ikan mas terletak di bibir bagian atas.

Gigi kerongkongan (pharyngeal teeth) terdiri atas tiga baris yang berbentuk geraham,

memiliki sirip punggung (dorsal) berbentuk memanjang dan terletak di bagian

permukaan tubuh, berseberangan dengan permukaan sirip perut (ventral) bagian

belakang sirip punggung memiliki jari-jari keras sedangkan bagian akhir berbentuk

gerigi, sirip dubur (anal) bagian belakang juga memiliki jari-jari keras dengan bagian

akhir berbentuk gerigi seperti halnya sirip punggung, sirip ekor berbentuk cagak dan

berukuran cukup besar dengan tipe sisik berbentuk lingkaran (cycloid) yang terletak

beraturan, gurat sisik atau garis rusuk (linea lateralis) ikan mas berada di pertengahan

badan dengan posisi melintang dari tutup insang sampai ke ujung belakang pangkal

ekor.

2.2 Habitat

Huet, (1971) menyatakan habitat ikan mas hidup pada kolam-kolam air tawar

dan danau-danau serta perairan umum lainnya. Dalam perkembangannya ikan ini

sangat peka terhadap perubahan kualitas lingkungan. Ikan mas merupakan salah satu

ikan yang hidup di perairan tawar yang tidak terlalu dalam dan aliran air tidak terlalu

deras. Ikan mas dapat hidup baik di daerah dengan ketinggian 150- 600 meter di atas

permukaan air laut dan pada suhu 25-30°C. Meskipun tergolong ikan air tawar, ikan

mas kadang-kadang ditemukan di perairan payau atau muara sungai yang bersalinitas

25-30 ppt.

2.3 Organ Insang Ikan dan Histologinya

Sistem pernafasan ikan terdiri dari organ yang mengikat oksigen dan

mengeluarkan buangan karbondioksida hasil respirasi. Organ tersebut adalah insang

dan struktur yang berhubungan dengan insang seperti pembuluh darah, sehingga

memungkinkan terjadinya pertukaran oksigen dan karbondioksida. Letak insang

berada di dua sisi tubuh ikan bagian depan, yang terdiri dari gill filament terstruktur

dan permukaan yang luas untuk menyerap oksigen. Transfer gas pernafasan dilakukan

melalui epitel khusus yaitu filamen insang dan lamella insang yang disebut epithelium

respiratorik, yang biasanya sangat tipis disesuaikan dengan kebutuhan pertukaran gas

(Erlangga, 2007).

Proses pernafasan pada ikan dimulai dari ikan membuka mulut dan menutup

operkulumnya sedemikian rupa sehingga air yang kaya oksigen dapat terdorong ke

dalam mulut dan melewati insang. Jaringan pembuluh darah dalam insang akan

menangkap oksigen dan melepaskan karbondioksida dan buangan respirasi lainnya.

Terakhir ikan akan menutup mulutnya dan membuka operkulum untuk mengalirkan

air yang telah melalui insang (Harpeni, 2011 dalam Prasetyo, 2011).

Insang merupakan organ respirasi yang utama dan vital pada ikan. Epitel

insang ikan merupakan bagian utama untuk pertukaran gas, keseimbangan asam basa,

regulasi ion dan ekskresi nitrogen. Oleh karena itu, jika ikan tercemar oleh polutan

lingkungan seperti amonia, pestisida, logam, nitrit dan petroleum hidrokarbon, fungsi

vital ini dalam keadaan bahaya karena menghalangi penerimaan oksigen misalnya

terjadi fusi (Ersa, 2008).

Insang sebagai alat pernafasan ikan merupakan organ pertama yang

berhubungan langsung dengan bahan toksik di dalam perairan, dengan permukaan

yang luas dan terbuka, maka mengakibatkan bagian ini menjadi sasaran utama bagi

bahan toksik yang ada di dalam perairan (Wong, 2000 dalam Widayanti, dkk., 2010).

Insang selain sebagai alat pernafasan ikan, juga digunakan sebagai alat pengatur

tekanan antara air dan cairan dalam tubuh ikan (osmoregulasi). Oleh sebab itu, insang

merupakan organ yang penting pada ikan dan sangat peka terhadap pengaruh

toksisitas logam. Faktor yang menyebabkan respon histopatologi ikan adalah adanya

zat penyebab iritasi yang terus menerus masuk ke dalam sel atau jaringan dan

kemudian dapat mempengaruhi kehidupan organisme (Moyes, 2006 dalam Widayanti,

dkk., 2010). Toksisitas logam-logam berat yang melukai insang dan struktur jaringan

luar lainnya, dapat menimbulkan kematian terhadap ikan yang disebabkan oleh proses

anoxemia yaitu, terhambatnya fungsi pernafasan yakni sirkulasi dan ekskresi dari

insang.

Insang merupakan jalan masuk air yang penting, karena permukaan insang

lebih dari 90% seluruh luas badan. Masuknya logam berat ke dalam insang dapat

menyebabkan keracunan, karena bereaksinya kation logam tersebut dengan fraksi

tertentu dari lendir insang. Kondisi ini menyebabkan proses metabolisme dari insang

menjadi terganggu. Lendir yang berfungsi sebagai pelindung diproduksi lebih banyak

sehingga terjadi penumpukan lendir. Hal ini akan memperlambat respirasi dan

pengikatan oksigen pada insang dan pada akhirnya menyebabkan kematian

(Cahaya,2003 dalam Yudiati, dkk., 2009).

Berdasarkan hasil penelitian Alifia dan Djawad (2003), bahwa kerusakan

lamella insang terjadi sejalan dengan semakin tingginya konsentrasi logam timbal

(Pb). Kerusakan yang terjadi menyebabkan sistem respirasi ikan terhambat dan pada

akhirnya dapat menyebabkan kematian ikan. Selain itu, pada konsentrasi tertentu

dapat menyebabkan hati dan pankreas menjadi rusak. Hal tersebut dapat terjadi karena

necrosis pada lamella sekunder yang ditandai dengan terbentuknya jaringan baru

berupa jaringan ikat. Jaringan ikat adalah jaringan yang membentuk fungsi mekanik

antara tulang rawan dan tulang keras (Irianto, 2005). Untuk menentukan tingkat

pengaruh pencemaran dilingkungan akuatik, kerusakan insang dapat dikategorikan

berdasarkan tingkat perubahan-perubahan anatomi lamela sekunder dan filamen

insang (Nurcahayatun, 2007).

2.4 Sistem Pernapasan Ikan

Ikan bernapas menggunakan insang yang tersusun atas empat pasang lengkung

insang. Masing-masing lengkung memiliki dua baris filamen yang tersusun atas

lempengan pipih disebut dengan lamela. Lamela meningkatkan luas permukaan

respirasi yang tersusun atas membran tipis dan banyak mengandung jaringan kapiler

pembuluh darah tepat dibawahnya. Sebagian besar ikan memiliki insang internal,

karena ditutupi oleh operkulum sehingga tak tampak dari luar. Semua jenis ikan

bertulang keras (ikan mas, gurame, dll) memiliki operkulum. Sedang beberapa ikan

memiliki tipe insang eksternal karena tidak memiliki penutup insang (operkulum)

sehingga celah insangnya tampak dari luar, seperti pda hiu, pari.

Pernapasan sangat dibantu oleh gerakan pemompaan yang dilakukan oleh

mulut dan operkulum (gurame) atau katup insang (hiu) secara berirama. Ketika ikan

membuka mulut, maka operkulum atau katup insang akan menutup. Hal ini kan

meningkatkan volume pada rongga mulut. Peningkatan volume menebabkan

tekanannya menurun, sehingga terjadi difusi dimana air mengalir masuk ke dalam

mulut. Proses ini merupakan tahap inspirasi (mengambil napas), saat ekspirasi

(pelepasan udara) terjadi saat mulut menutup dan operkulum/ katup insang membuka.

Rongga mulut mengecil dengan menutupnya mulut, hal ini akan mendorong air ke

rongga insang. Volume rongga insang meningkat dengan pembukaan operkulum atau

katup insang. Air mengalir melalui lamellae insang dan pada saat ini akan terjadi

proses pertukaran gas. Aliran air dan aliran darah dalam pembuluh kapiler adalah

berlawanan. Hal ini akan menguntungkan bagi ikan karena dengan arus yang

berlawanan ini mampu mengikat oksigen jauh lebih banyak dibanding arus searah.

Aliran lawan arus mampu memaksimalkan pengikatan oksigen terlarut sampai 80%.

Ikan secara aktif terus menerus memompa air masuk ke dalam mulut guna mencukupi

kebutuhan oksigen. Molekul air memiliki bentuk yang lebih padat dibanding udara,

itulah kenapa kandungan oksigen terlarut di dalam air jauh lebih sedikit dibanding

kandungann oksigen di udara. Suhu dan kadar salinitas (garam) pada air sangat

mempengaruhi kandungan oksigennya. Semakin tinggi suhu (hangat) dan salinitasnya

(asin) maka semakin rendah kadar oksigennya. Oleh karena itu, ditemukan sedikit

spesies ikan di daerah laut dekat permukaan yang suhunya cenderung hangat atau

daerah air dengan kandungan garam yang tinggi seperti laut mati.

Beberapa spesies ikan memiliki alat tambahan pernapasan untuk menunjang

kerja insang. Seperti pada kelompok labirynfish yang memiliki labirin. Labirin

merupakan perluasan insang yang berkelok-kelok membentuk suatu rongga yang

berfungsi sebagai penyimpan udara cadangan. Dengan pelipatan ini, labirin dapat

menyimpan udara cadangan. Ikan-ikan yang memiliki labirin mampu bertahan hidup

dengan habitat yang pH tinggi (air kotor, air berlumpur). Ikan akan muncul ke

permukaan untuk mengambil napas dari udara kemudian disimpan dalam labirin.

Pernapasan di dalam air menggunakan suplai oksigen di dalam labirin. Kelompok

lungfish memiliki paru-paru yang dapat mengikat okigen secara langsung dari udara.

Paru-paru pada lungfish masih sangat sederhana dilengkapi dengan jaringan

pembuluh darah. Meski demikan, kelompok lungfish memiliki insang yang digunakan

saat pernapasan di dalam air. Gelembung renang (swim bladder) merupakan

perkembangan lanjutan dari paru-paru pada lungfish yang berfungsi menyimpan udara

untuk membantu dalam pergerakan di dalam air, maupun pernapasan.

2.5 Oksigen Terlarut dan Laju Konsumsi Oksigen

Oksigen memegang peranan penting sebagai indikator kualitas perairan,

karena oksigen terlarut berperan dalam proses oksidasi dan reduksi bahan organik dan

anorganik. Dalam kondisi aerobik, peranan oksigen adalah untuk mengoksidasi bahan

organik dan anorganik dengan hasil akhirnya adalah nutrien yang pada akhirnya dapat

memberikan kesuburan perairan (Salmin, 2005).

Oksigen terlarut dalam air merupakan parameter kualitas air yang sangat vital

bagi kehidupan organisme perairan. Konsentrasi oksigen terlarut cenderung berubah-

ubah sesuai dengan keadaan atmosfer. Penurunan kadar oksigen lerlarut mempunyai

dampak nyata terhadap makhluk hidup air (Edward, 2003). Sumber utama oksigen

terlarut daiam air adalah difusi dari udara (penyerapan oksigen dari udara melalui

kontak antara permukaan air dengan udara) dan hasil fotosintesis organisme yang

mempunyai klorofil yang hidup di perairan. Kecepatan difusi oksigen dari udara ke

dalam air berlangsung sangat lambat, oleh sebab itu, fitoplankton merupakan sumber

utama dalam penyediaan oksigen terlarut dalam perairan (Moriber, 1974 dalam

Edward, 2003).

Selanjutnya air kehilangan oksigen melalui pelepasan dari permukaan ke

atmosfer dan melalui kegiatan respirasi dari semua organisme air. Kelarutan oksigen

di dalam air sangat dipengaruhi terutama oleh faktor temperatur dan oleh jumlah

garam terlarut dalam air. Kelarutan maksimum oksigen di dalam air terdapat pada

suhu 0 ºC, yaitu sebesar 14,16 mg/l O2. Konsentrasi ini akan menurun sejalan dengan

meningkatnya suhu air. Dengan peningkatan suhu akan menyebabkan konsentrasi

oksigen akan menurun dan sebaliknya suhu yang semakin rendah akan meningkatkan

konsentrasi oksigen terlarut. Sumber utama oksigen terlarut dalam air adalah

penyerapan oksigen dari udara melalui kontak antara permukaan air dan udara dan

dari proses fotosintesis (Barus, 2004).

Oksigen merupakan salah satu faktor pembatas, sehingga jika ketersediaannya

dalam air tidak mencukupi kebutuhan ikan, maka segala aktivitas dan proses

pertumbuhan ikan akan tergangu, bahakan akan mengalami kematian. Menurut

Zonneveld dkk.(1991), kebutuhan Oksigen mempunyai dua aspek yaitu kebutuhan

lingkungan bagi spesies tertentu dan kebutuan konsumtif yang bergantung pada

keadaan metabolisme ikan (Sutimin, 2006). Pengaruh oksigen terlarut terhadap

fisiologis organisme air terutama adalah dalam proses respirasi. Berbeda dengan

faktor temperatur yang mempunyai pengaruh yang merata terhadap fisiologis semua

organisme air, konsentrasi oksigen terlarut dalam air hanya berpengaruh secara nyata

terhadap organisme air yang memang mutlak membutuhkan oksigen terlarut untuk

respirasinya.

Kebutuhan oksigen pada ikan sangat dipengaruhi oleh umur, aktivitas, serta

kondisi perairan. Semakin tua suatu organisme, maka laju metabolismenya semakin

rendah. Selain itu umur mempengaruhi ukuran ikan, sedangkan ukuran ikan yang

berbeda, membutuhkan oksigen yang berbeda pula. Semakin besar ukuran ikan,

jumlah konsumsi oksigen per mg berat badan semakin rendah. Selain perbedaan

ukuran, perbedaan aktivitas juga membutuhkan oksigen yang berbeda pula. Ikan yang

beraktivitas atau bergerak lebih banyak cenderung membutuhkan banyak oksigen

untuk proses respirasi. Hal ini akan meningkatkan kadar karbondioksida dalam

perairan. Namun demikian, kelarutan oksigen ini sangat ditentukan oleh kondisi

perairan seperti suhu, salinitas dan sebagainya (Anonim b, 2011).

Ikan membutuhkan oksigen guna pembakaran untuk menghasilkan aktivitas,

pertumbuhan, reproduksi dll. Oleh karena itu oksigen bagi ikan menentukan lingkaran

aktivitas ikan, konversi pakan, demikian juga laju pertumbuhan bergantung pada

oksigen dengan ketentuan faktor kondisi lainnya adalah optimum. (Cole, 1991 dalam

Sutimin, 2006). Pada ikan mas contohnya, Oksigen terlarut diperlukan untuk respirasi,

proses pembakaran makanan, aktivitas berenang, pertumbuhan, reproduksi dan lain-

lain.

Dafpus

Anonim. 2009. Organ Insang Ikan dan Histologinya. diakses dari

http://media.unpad.ac.id/thesis/230110/2009/230110090072_2_2367.pdf pada 25

Oktober 2015

Anonim. 2011. Ikan Mas. diakses dari http://digilib.unila.ac.id/1095/4/BAB%20II.pdf pada

25 Oktober 2015

Campbell, N.A. dkk. 2003. Biologi Jilid II. Erlangga. Jakarta.

Yurisma, Enta H., dkk. 2013. Pengaruh Salinitas yang Berbeda terhadap Laju Konsumsi

Oksigen Ikan Gurame (Osprhonemus gouramy) Skala Laboratorium. Volume 1, No.

1. http://digilib.its.ac.id/public/ITS-paper-29222-1508100066-Paper.pdf, 25 Oktober

2015