KAJIAN ANATOMI PERBANDINGAN ORGAN PERNAPASAN ULAR SEMIAKUATIK DAN ULAR DARAT SKRIPSI Untuk Memenuhi Sebagian Persyaratan Mencapai Drajat Sarjana S-1 pada Program Studi BIOLOGI
Disusun oleh : ABDULLAH AUFA 09640035
PROGRAM STUDI BIOLOGI FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI UNIVERSITAS ISLAM NEGERI SUNAN KALIJAGA YOGYAKARTA 2013
Universitas Islam Negeri Sunan Kalijaga
FM-UINSK- BM-05- 03/R0
SURAT PERSETUJUAN SKRIPSI/TUGAS AKHIR Hal
: Persetujuan Skripsi
Lamp
: -
Kepada Yth. Dekan Fakultas Sains dan Teknologi UIN Sunan Kalijaga Yogyakarta di Yogyakarta
Assalamu’alaikum wr. wb. Setelah membaca, meneliti, memberikan petunjuk dan mengoreksi serta mengadakan perbaikan seperlunya, maka kami selaku pembimbing berpendapat bahwa skripsi Saudara: Nama
: Abdullah Aufa
NIM
: 09640035
Judul Skripsi
: Kajian Anatomi Perbandingan Organ Pernapasan Ular Semiakuatik
dan Ular Darat
sudah dapat diajukan kembali kepada Program Studi Biologi Fakultas Sains dan Teknologi UIN Sunan Kalijaga Yogyakarta sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Strata Satu dalam Biologi. Dengan ini kami mengharap agar skripsi/tugas akhir Saudara tersebut di atas dapat segera dimunaqsyahkan. Atas perhatiannya kami ucapkan terima kasih.
Wassalamu’alaikum wr. wb. Yogyakarta, 16 Desember 2013 Pembimbing
Muhammad Jafar Luthfi, Ph.D. NIP. 197741026 200312 1 001
iii
PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI Yang betanda tangan di bawah ini: Nama
: Abdullah Aufa
NIM
: 09640035
Program Studi : Biologi Fakultas
: Sains dan Teknologi
Menyatakan
bahwa
skripsi
saya
yang
berjudul
“KAJIAN
ANATOMI
PERBANDINGAN ORGAN PERNAPASAN ULAR SEMIAKUATIK DAN ULAR DARAT” merupakan hasil penelitian saya sendiri, tidak terdapat karya yang pernah diajukan untuk memperoleh gelar kesarjanaan di suatu perguruan tinggi, dan sepanjang pengetahuan saya, tidak terdapat karya atau pendapat yang pernah ditulis atau diterbitkan orang lain, kecuali yang secara tertulis diacu dalam naskah ini dan disebutkan dalam daftar pustaka
Yogyakarta, November 2013
iv
MOTTO “Saat Kamu Membandingkan Dirimu Dengan Orang Lain, Saat Itulah Kamu Sedang Merendahkan Dirimu Sendiri.”
” Visi tanpa tindakan hanyalah sebuah mimpi. Tindakan tanpa visi hanyalah membuang waktu. Visi dengan tindakan akan mengubah dunia! “ (Joel Arthur Barker)
v
HALAMAN PERSEMBAHAN
Rasa syukur yang tiada terhingga kami haturkan kehadirat Allah SWT atas karunia dan rahmat-Nya. Persembahan serta ucapan terima kasih sebesarbesarnya kepada:
Ibu, yang tak terbaca waktu. Bapak, yang kasihnya membias cakrawala. Mas dan mbak, yang menjelma segala mimpi dan cita. Almamater UIN Sunan Kalijaga Yogyakarta. Tanah airku tercinta Indonesia.
vi
KATA PENGANTAR Alhamdulillahirabbil’alamin, segala puji syukur bagi Allah SWT , yang telah melimpahkan rahmat dan hidayah-Nya, sehingga penyusunan naskah Skripsi yang
berjudul
“Kajian
Anatomi
Perbandingan
Semiakuatik dan Ular Darat” dapat terselesaikan
Organ
Pernapasan
Ular
dengan baik. Hanya karena
ridho-Nya penulis dapat menyelesaikan tugas dengan segala keterbatasan daya pikir dan waktu. Dalam pelaksanaan penelitian dan penyusunan naskah skripsi ini tentunya tidak lepas dari bantuan berbagai pihak. Untuk itu pada kesempatan ini penulis mengucapkan banyak terimakasih kepada semua pihak yang telah memberikan bantuan baik moril maupun materiil. Ucapan terima kasih ini penulis haturkan kepada : 1. Bapak prof. Musa Asy’ari selaku Rektor UIN Sunan Kalijaga Yogyakarta 2. Bapak prof. Drs. H. Akhmad Minhaji, M.A., Ph.D selaku Dekan Fakultas Sains dan Teknologi. 3. Ibu Anti Damayanti H, S.Si, M.Mol.Bio. selaku Kepala Program Studi Biologi yang telah memberikan bimbingan, pengarahan, dan izinnya. 4. Bapak M. Ja’far Lutfi, Ph.D. selaku Dosen Pembimbing yang telah berkenan meluangkan waktu dan ilmunya guna memberikan pengarahan, bimbingan, serta saran dan kritiknya. 5. Para Dosen, Karyawan Fakultas Sains dan Teknologi, dan Laboran UIN Sunan
Kalijaga
Yogyakarta
yang
penulisan skripsi ini.
vii
telah
mengantar
penulis
kepada
6. Bapak, Ibu tercinta, dan seluruh keluarga besar Bani I’tishom yang selalu memberikan dukungan dan tiada lelahnya memberikan nasehat dalam setiap waktu. 7. Sahabat-sahabat Zoology, mbak azkiya, mbak evi, mbak rahmi, wahida, huda, indra, jeki, tri, razif, hanif, ninis, R.E.Y, de el el, yang memberikan masukan-masukan serta dukungan selama penelitian dan penulisan naskah skripsi. 8. Teman-teman
Biologi
angkatan
2009
yang
tidak
henti-hentinya
memberikan doa dan semangat serta dukungannya selama penelitian. 9. Semua pihak yang tidak mugkin penulis sebutkan satu persatu yang telah ikut membantu dalam penulisan ini. 10. Paling kuat adalah ucapan terimakasihku kepada para pembaca yang telah bersedia melungkan waktunya demi membaca skripsi ini. Yogyakarta, Desember 2013
Penulis.
viii
DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL ..........................................................................................i HALAMAN PENGESAHAN .............................................................................ii HALAMAN SURAT PERSETUJUAN ...............................................................iii HALAMAN PERNYATAAN ...........................................................................iv HALAMAN MOTTO ........................................................................................v HALAMAN PERSEMBAHAN .........................................................................vi KATA PENGANTAR ........................................................................................vii DAFTAR ISI ......................................................................................................ix DAFTAR GAMBAR .........................................................................................x ABSTRAK .........................................................................................................xii BAB I : PENDAHULUAN A. Latar Belakang .........................................................................................1 B. Rumusan Masalah ..................................................................................3 C. Tujuan Penelitian ....................................................................................3 D. Manfaat Penelitian ..................................................................................3 BAB II : TINJAUAN PUSTAKA A. Anatomi ..................................................................................................4 B. Ular .........................................................................................................4 a. Family Colubridae ..............................................................................5 b. Ular Buhu ...........................................................................................6 c. Ular kayu ............................................................................................9 C. Sistem Pernapasan ...................................................................................10 D. Organ Pernapasan ...................................................................................11 a. Glotis ..................................................................................................12 b. Trakea .................................................................................................12 c. Paru-paru ............................................................................................12 d. air sac ..................................................................................................16 E. Anatomi Organ Pernapasan Pada Ular Mamba Hitam (Dendroaspis polylepis)..................................................................................................17 F. Anatomi dan Histologi paru-paru pada Kadal Hijau (Lacerta viridis)....19 BAB III : METODE PENELITIAN A. Waktu dan Tempat Penelitian ................................................................22 B. Alat dan Bahan .......................................................................................22 C. Cara Kerja ..............................................................................................23 D. Analisis Data ..........................................................................................27 BAB IV : HASIL DAN PENGAMATAN A. Pengamatan Makroanatomi Organ pernapasan ......................................28 B. Pengamatan Mikroanatomi Menggunakan HE ......................................35 BAB V : KESIMPULAN A. Kesimpulan .............................................................................................40 B. Saran .......................................................................................................40 DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................41 LAMPIRAN .......................................................................................................43
ix
DAFTAR GAMBAR GAMBAR GAMBAR GAMBAR GAMBAR GAMBAR GAMBAR GAMBAR GAMBAR GAMBAR GAMBAR GAMBAR GAMBAR GAMBAR GAMBAR GAMBAR GAMBAR GAMBAR GAMBAR GAMBAR GAMBAR GAMBAR GAMBAR GAMBAR
1. Peta persebaran dari famili Colubridae............................................ 6 2. Morfologi ular buhu (Homalopsis buccata) ................................... 7 3. Morfologi luar dari ular kayu (Ptyas korros) ................................. 9 4. Anatomi Organ Dalam Ular Jantan ................................................. 11 5. Morfologi Paru-paru Reptil Secara Umum dengan Penampang Sistematik ....................................................................................... 13 6. Morfologi Paru-paru Pyton molurus Dengan CT Scan................... 14 7. Gambaran Bagian Dari Paru-paru dan Trakea ................................ 15 8. Struktur Internal Paru-paru Vertebrata............................................ 16 9. Scanning Mikrograf Elektron Epitel Bronkus Mamba Hitam......... 18 10. Jaringan Paru-paru dari Mamba Hitam.......................................... 18 11. Permukaan Paru-paru Luar Kadal Hijau ....................................... 19 12. Permukaan Internal Paru-paru Kadal Hijau................................... 20 13. Mikrograf Elektron Tepi Dua Septa ............................................. 21 14. Morfologi Paru-paru Ular dengan ditiup ....................................... 29 15. Gambaran Morfologi Trakea ........................................................ 30 16. Morfologi Paru-aru........................................................................ 31 17. Poa Guratan Paru-paru Ular .......................................................... 32 18. Morfologi Paru-paru Ular Buhu .................................................... 33 19. Morfoogi Paru-paru Ular Kayu..................................................... 34 20. Gambar Sketsa Organ Paru-paru Ular........................................... 35 21. Gambaran Mikroanatomi Tulang Glotis........................................ 36 22. Irisan Melintang Trakea Ular ........................................................ 37 23. Penampang Melitang Paru-paru Vaskular ..................................... 38
x
DAFTAR LAMPIRAN 1. Dokumen Penelitian...................................................................................... 43
xi
Kajian Anatomi Perbandingan Organ Pernapasan Ular Semiakuatik dan Ular Darat
Abdullah Aufa 09640035 Abstrak Organ pernapasan ular dari tingkat famili yang sama yaitu Colubridae memiliki struktur anatomi organ pernapasan yang berbeda sesuai dari habitatnya masing-masing, ular buhu (Homalopsis buccata) mewakili habitat semi-akuatik dan ular kayu (Ptyas korros) mewakili habitat darat. Penilitian ini bertujuan untuk mengetahui struktur makroanatomi dan mikroanatomi organ pernapasan pada kedua ular tersebut. Analisis data yang digunakan yaitu analisis deskriptif komparatif antara spesies Ptyas korros dan spesies Homalopsis buccata.. Pengamatan secara langsung dengan bantuan kamera, Glotis dan trakea ular buhu memiliki tulang rawan hialin yang lebih besar dari pada tulang rawan ular kayu, masing-masing trakea membentuk huruf-C, ular buhu memiliki panjang trakea yang pendek dan jarak antar tulang cincin pada trakea lebih rapat, cincin tulang rawan ini membentuk huruf-C, paru-paru bervaskular hampir menempati ¾ dari keseluruhan paru-paru yang dimilikinya, pola guratan pada paru-paru terlihat jelas dan terdapat diseluruh bagian. Ular kayu memiliki trakea yang lebih panjang dan jarak antar cincin tulang rawan pada trakea lebih renggang, paru-paru veskular hanya kurang dari setengah dari keseluruhan paru-paru, paru-paru ini didominasi paru-paru avaskular, pola guratan pada paru-paru tidak begitu jelas dan hanya terdapat di daerah paru-paru vaskular. Pengamatan secara mikroanatomi menggunakan preparat permanen dengan metode paraffin dan pewarnaan hematoxylin-eosin., paru-paru vaskular ular buhu masih terdapat adanya cincin tulang rawan, septa di dalam paru-paru ular buhu lebih tebal daripada ular kayu, paru-paru avaskular bagian posterior hanya terdapat jaringan ikat. Kata kunci: Colubridae, Organ pernapasan, ular buhu, ular kayu.
xii
BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang Ular merupakan salah satu reptil yang paling sukses berkembang mulai dari daratan sampai ke lautan. Mulai dari gunung, hutan, gurun, dataran rendah, lahan pertanian, lingkungan pemukiman, sampai ke lautan, dapat ditemukan ular. Hanya saja, sebagaimana umumnya hewan berdarah dingin, ular semakin jarang ditemui di tempat-tempat yang dingin, seperti di puncak-puncak gunung, di daerah Irlanda dan Selandia baru dan daerah padang salju atau kutub. Banyak jenis-jenis ular yang sepanjang hidupnya berkelana di pepohonan dan hampir tak pernah menginjak tanah. Banyak jenis lain yang hidup melata di atas permukaan tanah atau menyusup-nyusup
di bawah serasah atau tumpukan bebatuan.
Sementara sebagian yang lain hidup akuatik atau semiakuatik di sungai-sungai, rawa, danau dan laut (McCurley,1999). Menurut Zug (1993) sub ordo serpent ini memiliki keunikan yaitu seluruh organ tubuhnya termodifikasi memanjang. Dengan paru-paru yang asimetris, paru-paru
kiri umumnya vestigial atau mereduksi.
Memiliki organ perasa
sentuhan dan reseptor, ada pula pada beberapa jenis yang dilengkapi dengan termosensor. Ada sebagian famili yang memiliki gigi bias yang fungsi utamanya untuk melumpuhkan mangsa dengan jalan mengalirkan bisa ke dalam aliran darah mangsa (Zug, 1993).
1
2
Penyalur udara menjamin aliran udara pernapasan dari dan ke daerah pertukaran udara dalam paru-paru. Penyalur udara juga berfungsi mengatur kondisi udara pernapasan. Memanaskan udara agar sama dengan suhu tubuh, mengatur kelembapan relatif sampai 100% dan menyaring udara beracun serta partikel kotoran, misalnya debu dan kuman. Penyalur udara juga memelihara suhu tubuh dan kandungan air dengan menyadap dari udara selama ekspirasi (Brown, 1992). Ular buhu (Homalopsis buccata) dan ular kayu (Ptyas korros) merupakan ular yang banyak dijumpai di seluruh kepulauan Indonesia. Kedua ular ini termasuk dari famili Colubridae, tetapi mempunyai dua habitat yang berbeda. Ular buhu atau yang biasa disebut ular kadut adalah ular semiakuatik yaitu hidupnya berada di perairan darat yang sering dijumpai dalam empang dan tambak (Hoesel, 1959). Sedangkan ular kayu mewakili habitat daratan yang banyak dijumpai di persawahan, perkebunan dan ladang (McKay, 2006). Ular dengan dua habitat yang berbeda tetapi dari famili yang sama tersebut memiliki adaptasi dan tingkah laku yang berbeda sesuai dengan keadaan habitatnya (Gasc, 1981). Termasuk organ pernapasannya yang merupakan fungsi primer dari sistem pernapasan untuk melaksanakan pertukaran gas (oksegian dan karbondioksida) antara organisme dengan lingkungannya (Brown, 1992) seperti penelitian
sebelumnya
menggunakan
ular
yang
akuatik
dilakukan dan
oleh
non-akuatik
ferguson untuk
&
thornton
mengetahui
(1984) kapasitas
penyimpanan oksigen dan toleransi terhadap penyelaman di dalam air. Oleh
3
karena itu menarik untuk dikaji tentang anatomi perbandingan organ pernapasan ular yang hidup pada habitat berbeda. B. Rumusan Masalah 1. Bagaimanakah perbandingan struktur makroanatomi trakea dan paru-paru pada ular buhu (Homalopsis buccata) dan Ular kayu (Ptyas korros). 2. Bagaimanakah perbandingan struktur mikroanatomi trakea dan paru-paru pada ular buhu (Homalopsis buccata) dan Ular kayu (Ptyas korros). C. Tujuan Penelitian Tujuan penelitian ini sebagai berikut: 1. Membandingkan struktur makroanatomi trakea dan paru-paru pada ular buhu (Homalopsis buccata) dan Ular kayu (Ptyas korros). 2. Membandingkan struktur mikroanatomi trakea dan paru-paru pada ular buhu (Homalopsis buccata) dan Ular kayu (Ptyas korros). D. Manfaat Penelitian Manfaat penelitian ini sebagai berikut: 1. Sebagai data awal untuk penelitian selanjutnya anatomi organ pernapasan (trakea, paru-paru) ular buhu dan ular kayu. 2. Diharapkan dapat memberikan data ilmiah dan menambah informasi bagi keilmuan khususnya anatomi organ pernapasan pada habitat yang berbeda (darat dan semiakuatik).
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN A. Kesimpulan 1. Struktur anatomi organ pernapasan pada ular buhu pada trakea lebih pendek dan cincin tulang rawannya lebih rapat, sedangkan ular kayu trakea lebih panjang dan cincin tulang rawannya lebih renggang. struktur Paruparu ular buhu menempati ½ dari keseluruhan tubuhnya dan letak jantung berada di tengah paru-paru, sedangkan ular kayu menempati ¾ dari keseluruhan tubuhnya dan letak jantung berada di anterior paru-paru. 2. Struktuk mikroanatomi organ pernapasan ular menggunakan pewarnaan HE menunjukkan bahwa paru-paru ular buhu masih terdapat adanya cincin tulang rawan dan septa pada paru-paru lebih sedikit dan tebal, sedangkan pada ular kayu tidak terdapat adanya cincin tulang rawan dan septa pada paru-paru lebih banyak dan tipis. B. Saran Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut mengenai sistem pernapasan secara fisiologi, sehingga dapat memberikan informasi yang lebih jelas tentang cara adaptasi lingkungan yang berbeda.
40
DAFTAR PUSTAKA Bauer, A. 1998. Encyclopedia of reptiles and amphibians. Academic press. San Diego. Brown, Esther M,. Dellmann H.-Dieter. Buku Teks Histologi Veteriner. Universitas Indonesia (UI-Press). Salemba Jakarta. Campbell N.A., Reece J.B., Mitchell L.G. 2003. Biologi edisi kelima jilid-2. Erlangga. Jakarta. Djuhanda. 1928. Anatomi dari empat spesies hewan vertebrata. Amico. Bandung. Ferguson J.H., Thornton R.M. oxygen storage capacity and tolerance of submergence of a non-aquatic reptile and an aquatic reptile. Comp Biochem Physiol A Comp Physiol. 1984;77(1):183-7. Gasc, J.P. 1981. Axial musculature. Biology of the Repfilia, 11: 355-435. Academic Press. New York. Harvey, B.L., James, S.A., Coleman, M.S. & Roger S.S. 2012. Gravity and the evolution of cardiopulmonary morphology in snakes. Comp Biochem Physiol A Mol Integr Physiol. 161(2): 230-242. Hikcman, C.P., Roberts, L.S., Larson, A., 2001. Integreted Participles of Zoology. McGraw-Hill Companies. New York. Hoesel, J. K. P. 1959. Ophidia Javanica. Archipel. Bogor. Kardong, K.V. 1970. Morphology of the respiratory system and its musculature in different snake genera (part II) Charina bottae. Gagenbaurs morpho. Jahrb. Leipzig 117 (1972) 3, S. 364-376. Mader, Douglas. 2008. Snake Anatomy. Maina, J.A. 1989. The morphology of the lung of the black mamba Dendroaspis polylepis (Reptilia : Ophidia : Elapidae). A scanning and transmission electron microscopic study. University of California. Davis, CA 95616, USA. McCurley. 1999. The Reptile World . Routledge and Kegal Paul Ltd. London.
41
42
McKay, J.1. 2006. Reptil dan Amfibi di Bali. Diterterjemahkan oleh Laksmi Holand. Meban C. 1977. Functional anatomy of the lungs of the green lizard Lacerta viridis. Department of anatomy the queen’s university. Belfast. 125, 2, pp. 421-431. Miller, Stephen A., Harley, John P. 2001. Zoology Fifth Edition. McGraw-Hill Companies. New York. Pack, Philip E. 2007. Anatomy and Phisiology. Hungry Minds. New York. Perry, S.F. 1998. Lungs: Comparative Anatomy, Functional Morphology, and evolution. Pough, F. H., Andrews, R. M, & Wells, K, D., 1998. Herpetology. Prentice Hall, Inc. New Jersey. Savitzky, A. H. 2004. Grzimek’s Animal Life Encyclopedia. Thomson-gale. Detroit. Storer Tracy I., Robert L usinger. 1957. General Zoology. McGrow-Hill. London. Utiger, U., Schatti, B., & Helfenberger, N. 2005. The Oriental Colubrine Genus Coelognathus FITZINGER, I843 and Classification of Old and New World Racers and Ratsnakes (Reptilia, Squamata, Colubridae, Colubrinae). Russian Journal Herpetology. Vol .12, No. 1: 39-60. Wallach, V. 1998. The Lungs of Snakes dalam Zug, G. R., Vitt, L.J., Caldwell, L.P. 2001. Herpetology an Introduction Biology of Amphibians and Reptiles second edition. Academic Press. London., Wyneken Jeanette. 2001. Respiratory anatomy-form and function in reptiles. florida clinicia’s notebook. Vol 3.2. Zug, G. R 1993. Herpetology an Introduction Biology of Amphibians and Reptiles. Academic Press. London. Zug, G. R., Vitt, L.J., Caldwell, L.P. 2001. Herpetology an Introduction Biology of Amphibians and Reptiles second edition. Academic Press. London.
LAMPIRAN Foto Kegiatan Penelitian
Ular buhu (Homalopsis buccata)
Ular kayu (ptyas korros)
Proses pengambilan data
Lemari bahan
Proses pembedahan ular
Pengamatan paru-paru ular
43
44
Fiksasi dengan larutan bouin
Dehidrasi
Infiltrasi paraffin
Embedding
Sectioning
Deparafinasi dan Pewarnaan HE
