BAB V: INDERA, PRODUKSI SUARA, CAHAYA DAN PERGERAKAN

BAB V

INDERA, PRODUKSI SUARA, CAHAYA DAN PERGERAKAN

A. Sistem Syaraf

Sistem susunan syaraf pusat serangga terdiri dari satu rangkaian ganglia yang dihubungkan oleh sepasang syaraf netral yang terdapat di sepanjang tubuhnya.  Ganglion merupakan suatu massa jaringan syaraf yang terdapat secara berpasangan pada setiap jaringan ruas. Tiga pasang ganglion yang terdapat dibagian kepala disebut otak, yaitu :

1. protocerebrum yang terdapat pada segmen mata meliputi daerah inervasi, yaitu daerah yang memiliki pengaruh syaraf terhadap suatu alat mata majemuk dan ocelli, 2. deutecerebrum yang terdapat pada segmen antena meliputi daerah inervasi antena,   3. tritocerebrum yang terdapat pada segmen labrum yang meliputi daerah inervasi labium dan stemodeum.

Pada prinsipnya otak merupakan pusat perpaduan dari semua jaringan syaraf yang berasal dari semua bagian tubuh, dan sebagai pengatur segala prilaku akibat adanya rangsangan yang datang dari luar dan rangsangan dari dalam tubuh lewat pancaindra.

Sel syaraf yang membentuk jaringan syaraf memiliki kemampuan meneruskan rangsangan yang berasal dari berbagai organ tubuh ke otak, serta menyampaikan pesan dari otak ke otot atau kelenjar tubuh.

B. Organ Perasa

Organ perasa terletak di dalam dinding tubuh, dan kebanyakan ukurannya mikroskopis.  Serangga mempunyai organ-organ perasa yang peka terhadap stimuli kimiawi, mekanis, pendengaran dan penglihatan, dan juga stimuli seperti kelembaban relatif dan suhu.

Resepsi Kimiawi

Kemoreseptor yang berhubungan dengan indra perasa dan indra pembau adalah bagian-bagian yang penting dalam sistem sensorik yang menyangkut tingkah laku serangga.  Makan, kawin, pemilihan habitat dan hubungan parasit dengan inangnya seringkali diarahkan oleh perasa-perasa kimiawi serangga. Zat-zat dapat menembus sampai sel-sek sensorik dan merangsang mereka secara langsung. Banyak serangga dapat mendeteksi bau-bau khusus pada konsentrasi yang sangat rendah sampai beberapa mil dari sumber mereka. Organ indra kimiawi tanggap terhadap kontak dengan bahan-bahan kimiawi, yang digunakan sebagai isyarat kimiawi dalam lingkungan bagi serangga dari banyak aspek, misalnya untuk :

-  mendapatkan makanan, -  mediasi fungsi kasta di dalam kolom serangga  sosial, -  menemukan pasangan, -  identifikasi rangsangan berbahaya yang membahayakan hidup, -  pemilihan tempat peletakan telur, -  pemilihan habitat.

Secara umum pengindraan kimiawi dapat di bagi dalam tiga hal :

1. pengindraan kimiawi  jarak jauh, disebut  alpaksi  (alpaction), 2. pengindraan dengan kontak, disebut gustasi (gustation), 3. pengindraan "UMUM"

Pada alfaksi, organ indra tanggap terhadap molekul atau bahan kimia  dalam bentuk gas pada konsentrasi yang relatip  rendah, organ itu sangat peka dan mempunyai kespesifikan yang tinggi terhadap bahan kimia tertentu. Gustasi terjadi karena kontak langsung dengan melekul atau lainnya dalam bentuk larutan, biasanya dengan kontraksi yang relatip tinggi di bandingkan dengan alpaksi umumnya, indra ini kurang peka dari pada indra alpaksi dan biasanya berhubungan dengan kegiatan makanan. Pengindraan kimiawi “UMUM” melibatkan organ-organ indra yang kurang peka, kecuali terhadap konsentrasi yang tinggi  bahan kimia yang merangsang. Organ-organ pengindraan kimiawi “UMUM” kurang dapat memisahkan jenis bahan perangsang di banding organ indra alpaksi dan gustasi. Organ indra kimiawi berdasarkan struktur ultranya yaitu

1. berlubang tunggal (uniporous), dengan satu lubang dan 2. berlubang ganda (multiporous), berlubang lebih dari satu.

Resepsi Mekanik

Organ-organ perasa serangga peka terhadap reaksi stimuli mekanik seperti sentuhan, tekanan, atau getaran dan memberikan informasi kepada serangga tentang arah, gerakan-gerakan umum, makan, terbang, menjauhi musuh, reproduksi dan aktivitas-aktivitas lainnya. Organ-organ perasa ini ada tiga kelompok yaitu,

1. sensila rambut, 2. sensila kampaniform, 3. organ-organ skolopoforus.

Resepsi suara (pendengaran)

Kemampuan untuk mendeteksi suara terbentuk pada banyak serangga, dan suara memainkan banyak peranan dalam tipe kelakuan. Serangga mendeteksi suara- suara yang ada di udara dengan dua tipe organ sensorik, yaitu :

1. sensila rambut, dan  2. organ-organ timpanum.

Getaran-getaran didalam subtrat dideteksi oleh organ-organ subgenu.

Kisaran frekuensi dimana organ-organ ini peka bervariasi pada serangga-serangga yang berbeda.  Seta sensorik hanya dapat mendeteksi  suara diudara pada frekunsi yang relatif rendah. Organ timpanum peka terhadap getaran dengan frekuensi ultrasonik.

Resepsi Cahaya (Photoreception)

Resepsi cahaya diberi batasan bahwa organisme (serangga) mampu menanggapi cahaya di daerah opeletrum elektromagnetik yang terlihat dan ultraviolet dekat (near ultraviolet). Untuk menanggapi cahaya, maka perlu ada pigmen yang mampu mengabsorspsi cahaya dengan gelombang tertentu dan alat yang membangkitkan mupulus darap sebagai  hasil dan absorpsi cahaya itu. Berbagai informasi lingkungan sampai pada serangga dalam bentuk rangsangan cahaya, misalnya bentuk benda, gerakan, jarak, warna, kecerahan (brightness). Organ penglihatan utama serangga biasanya ada dua tipe yaitu, mata tunggal dan mata majemuk.  Reseptor-reseptor cahaya yang paling kompleks pada serangga adalah mata majemuk yang memiliki banyak omatidia. Omatidia berfungsi untuk mengatur frekuensi cahaya yang masuk ke mata. Serangga memiliki kemampuan menyatukan cahaya yang tidak sama gelombangnya sehingga dapat memandang bentuk, walaupun serangga sedang dalam penerbangan yang cepat dan karena itu serangga sangat peka terhadap gerakan. Serangga menggunakan tanda atau isyarat penglihatan dalam menentukan tempat dan mengenal induknya.

Organ Perasa Suhu (Thermoreception)

Organ-organ perasa lainnya yang berkembang baik adalah perasa suhu. Organ-organ perasa tersebar di seluruh tubuh tetapi umumnya terdapat di antena dan tungkai. Berdasarkan perilakunya, telah dipastikan bahwa serangga peka terhadap perubahan suhu. Pada beberapa serangga seluruh tubuhnya peka terhadap panas, sedang pada serangga lainnya hanya lokasi tertentu di tubuh yang peka. Organ penginderaan panas serangga banyak terdapat di antena, palpus maksila dan tarsi. Organ indra berdinding tebal yang terdapat di ruas-ruas antena diperkirakan terlihat dalam pendeteksian suhu itu pada serangga-serangga penghisap darah seperti nyamuk, kutu busuk, dan kutu. Pendeteksian panas (warmth) penting juga dalam penemuan inang.

Organ Perasa Kelembaban  (Hygroreception)

Beberapa serangga juga memiliki perasa kelembaban yang berkembang baik.   Collembola, seperti serangga kecil lainnya yang hidup di dalam tanah sangat peka tehadap lengas, baik di udara maupun di substratnya. Indra yang peka terhadap lengas telah di ketahui hanya pada beberapa serangga, dan itu di temukan pada antena dari palpus maksila. Pada kutu badan pediculus humanus, "alat rumbai'' yang terdiri dari beberapa rambut pendek pada antena di ketahui sebagai indra untuk kelembaban. Pada nyamuk aedes aegypti, indra tipe basikomik (Basicomic densilla) tanggap di bagian antena dan palpus maksilla terhadap uap api.

C. Produksi Suara, Cahaya, dan Pergerakan

Produksi cahaya

Produksi cahaya oleh organisme disebut bioluminesens (bioluminescence).  Fenomena itu telah diketahui pada tumbuhan, organisme renik dan binatang.  Serangga yang memproduksi cahaya dengan mekanisme khusus, terdapat dalam kelompok Collembola, Homoptera, Coleoptera dan Diptera.  Bioluminesens pada serangga-serangga lain disebabkan oleh adanya bakteri bioluminesens. Pada Collembola, misalnya Acharutes muscorum, bila terangsang bioluminesens terjadi di seluruh tubuhnya.  Pada Fulgora lanternaria, luminesens pada kepala hanya terjadi apabila jantan dan betina berada bersama, sehingga jelas ada hubungannya dengan perilaku kawin. Beberapa famili yang memproduksi cahaya adalah Lampyridae (kunang-kunang), Elateridae, Drilidae dan Phengodidae; yang terbanyak dipelajari adalah Lampyridae.  Pada serangga ini organ yang memproduksi cahaya terdapat di abdomen dan mungkin terdapat pada jantan maupun betina, atau hanya pada betina, dan pada larva.  Tidak semua spesies Lampyridae luminesens. Yang luminesis kedipan cahaya itu ada hubungannya dengan kegiatan perkawinan, yaitu menarik pasangannya (lain seks). Pola kedipan cahaya itu pun spesifik spesies. Hasil penelitian menunjukkan bahwa produksi cahaya itu melibatkan reaksi zat luciferin dan enzim luciferase dibantu oleh zat ATP atau adenosin-trifosfat.

Produksi Suara

Produksi suara umumnya berkorelasi dengan organ pendengaran yang berkembang biak dan kerapkali berperan penting dalam berbagai pola perilaku.  Jadi suara adalah sarana untuk berkomunikasi.

Produksi suara dapat diklasifikasikan menurut mekanismenya, yaitu:   1. suara adalah produksi sampingan dari kegiatan tertentu serangga, 2. suara adalah hasil dari pengenaan (impact) bagian tubuh pada substrat, 3. suara adalah hasil dari mekanisme khusus.

Pada kategori pertama tidak ada struktur khusus yang teradaptasi untuk produksi suara itu. Suara macam ini misalnya adalah hasil sampingan dari terbang, dari kepakan sayap-sayap, mungkin juga oleh vibrasi sklerit-sklerit toraks, atau sentuhan karas (striking) antar sayap. Dalam kategori ini termasuk juga suara-suara yang terjadi sewaktu melakukan gerakan-gerakan kopulasi, makan, membersihkan tubuh dan lain sebagainya. Serangga-serangga tertentu diketahui memproduksi suara dengan cara mengetuk-ngetukan bagian tubuhnya pada substrat.  Kumbang Anobium dan Xestobium (Anobiidae) mengetuk-ngetuk dinding liang gereknya (di dalam kayu) dengan kepalanya dan memproduksi suara yang khas. Mekanisme khusus untuk produksi suara adalah mekanisme gesek (frictional mechanism), mekanisme getarani atau vibrasi (vibrating mechanisme) dan mekanisme yang melibatkan gerakan udara. Meskipun secara struktural mekanisme itu beragam, tetapi suara dengan mekanisme gesekan disebut stridulasi.  Mekanisme gesek berada di area sayap, tungkai dan sayap, dan lain sebagainya, dapat saling bergesek. Satu permukaan mempunyai kikie (file) terdiri dari sebaris ridge yang teratur, dan permukaan lain mempunyai penggaruk (scraperi) yang terdiri dari banyak tonjolan halus berkepala (knoblike projection). Apabila kikir kedua penggaruk saling digesekkan maka menimbulkan suara. Kualitas suara tergantung dari laju gesekan, tatanan dari kikir dan penggaruk, dan sifat resonansi dari kutikula sekelilingnya. Produksi suara orong-orong atau anjing tanah (Gryllotalpa spp., Gryllotalpidae, Orthoptera) menarik bagi pendengarannya karena intensitasnya.  Serangga ini membuat liang di dalam tanah yang diduga berfungsi sebagai kamar resonansi suara. Pada mekanisme getaran ada membran getar atau timbal (tymbal).  Mekanisme ini terdapat pada ordo Hemiptera dan Lepidoptera.  Yang telah diketahui paling banyak mengenai mekanisme itu adalah mekanisme yang terdapat pada tonggeret (Cicada, Cicadidae, Homoptera). Pada serangga ini ada sepasang timbal pada permukaan dorso-lateral abdomen.  Pada Lepidoptera, pada spesies Arctiidae tertentu dan spesies lainnya, timbal terdapat di kedua sisi metatoraks. Mekanisme timbal juga terdapat pada beberapa spesies kepik famili Pentatomidae. Ngengat Sphingidae (Lepidoptera), Acherontia atropos, spesies asli Eropa ini memproduksi suara dengan cara menghirup dan menghembuskan udara melalui probosisnya yang dilakukan oleh otot-otot faring.

Gerakan

Kemampuan mengubah posisi di dalam lingkungan sangat penting untuk bertahan hidup, khususnya pada serangga yang tidak menetap di tempat (non-sessile).  Jadi fungsi gerakan adalah untuk menghindari bahaya, mencari makan, menemukan pasangan, memencar, dan menyesuaikan diri dengan kondisi lingkungan. Serangga adalah satu-satunya invertebrata yang mampu terbang.

Gerakan di permukaan tanah

Berjalan dan berlari

Berjalan dan berlari dilaksanakan oleh keenam tungkai toraks.  Jika tugkai-tungkai itu tidak dimodifikasi untuk fungsi lain, mereka melayani dua tugas yaitu mengangkat dan mendukung tubuh di atas permukaan tanah dan memberikan kekuatan yang diperlukan untuk menggerakan serangga. Ada serangga yang meskipun mempunyai tungkai lengkap tetapi tidak bergerak, dan hanya bergerak kalau perlu atau ada gangguan, misalnya pada berbagai spesies kutu tanaman yang tergolong dalam ordo Homoptera (misalnya jenis-jenis Pseudocccidae).  Serangga lain ada juga yang tungkainya tereduksi dan tidak bergerak sama sekali, misalnya kutu perisai (Diaspididae, Homoptera).  Serangga yang dalam hidupnya menetap pada tempatnya disebut sedentary atau sessile. Pengamatan dengan mata gaya berjalan serangga sangat sulit karena gerakannya yang cepat dan hal ini dapat di atasi dengan menggunakan teknologi sinematografi. Deskripsi klasik gerakan maju serangga adalah sistem peyangga tripod bergantian, yaitu tungkai pertama dan ketiga pada satu sisi dan tungkai tengah pada sisi lain bergerak ke depan, sedang tiga tungkai lainnya tetap di tempatnya (stasioner) dan memberikan penyangga tripod.  Pada tahap berikutnya ketiga tungkai yang stasioner bergerak ke depan dan tiga tungkai yang dulunya bergerak menjadi stasioner. Demikian seterusnya rangkaian tiga tungkai itu bergerak maju bergantian.  Jika L1, L2, L3 adalah tungkai toraks kiri dan R1, R2, R3 tungkai toraks kanan, maka rumus gerakan tungkai waktu berjalan adalah sebagai berikut: L1, L3, R2 bergerak, L2, R1, R3 stasioner, diikuti L1, L3, R2 stasioner, L2, R1, R3 bergerak, dan seterusnya.  Tidak semua serangga berjalan dengan ke-enam tungkainya; belalang sembah (Mantidae, Mantodea) misalnya, apabila berjalan lambat hanya menggunakan tungkai tengah dan belakang.  Koordinasi gerakan tungkai ada di ganglion toraks, karena dekapitasi yaitu pembuangan otak dan ganglion subesofaga tidak mengganggu kemampuan serangga berjalan. Untuk bergerak, antara tungkai serangga dan substrat harus ada sejumlah pergeseran (friction) untuk mendapatkan tenaga pendorongan. Meskipun kuku-kuku tarsus cukup untuk maksud itu pada permukaan yang kasar atau kotor, ada situasi yang kuku-kuku itu tidak mampu, misalnya permukaan kaca yang posisinya condong atau kaca jendela. Namun banyak serangga yang dengan mudahnya misalnya lalat rumah.  Kemampuan itu karena adanya berbagai struktur likat, yaitu pulvilus dan bantalan tarsus (tarsal pads) atau bantalan pada ujung tibia. Struktur itu biasanya diliputi oleh rambut-rambut halus yang ujungnya melebar. Ujung-ujung rambut itu terlumuri sekresi dan kelenjar-kelenjar yang berada di pangkal rambut.  Kekuatan molekuler antara ujung rambut yang melebar, cairan kelenjar dan permukaan gelas menyebabkan terjadinya adhesi. Karena rambut-rambut halus itu yang bertanggung jawab terhadap kemampuan “melengket”, rambut itu disebut rambut tenent (tenent hairs) (tenere (latin) = memegang).

Gerakan di permukaan dan di bawah air

Gerakan di udara