Sistem peredaran darah merupakan mekanisme utama dalam tubuh makhluk hidup yang bertanggung jawab untuk mengangkut oksigen, nutrisi, hormon, dan zat lainnya ke seluruh tubuh. Dalam dunia hewan, terdapat dua jenis sistem peredaran darah, yaitu sistem peredaran darah tertutup dan sistem peredaran darah terbuka.
Sistem peredaran darah terbuka adalah sistem di mana darah tidak selalu mengalir melalui pembuluh darah, melainkan dipompa oleh jantung ke dalam rongga tubuh, membasahi organ dan jaringan secara langsung sebelum kembali ke jantung. Sistem ini ditemukan pada arthropoda (seperti serangga dan krustasea) serta sebagian besar moluska (seperti kerang dan siput).
Artikel ini akan menjelaskan bagaimana sistem peredaran darah terbuka bekerja, bagaimana perbedaannya dengan sistem tertutup, serta kelebihan dan kekurangannya dalam mendukung kehidupan hewan yang menggunakannya.
1. Struktur dan Komponen Sistem Peredaran Darah Terbuka
Dalam sistem peredaran darah terbuka, darah tidak berada dalam pembuluh darah secara eksklusif. Sebaliknya, ia dipompa keluar dari jantung ke dalam rongga tubuh (hemocoel) dan bersirkulasi di sekitar organ sebelum dikumpulkan kembali ke jantung.
Komponen utama dalam sistem ini meliputi:
- Jantung – Organ pemompa yang mengalirkan darah ke seluruh tubuh.
- Darah atau Hemolimfa – Cairan yang membawa oksigen, nutrisi, dan hormon.
- Pembuluh darah pendek – Struktur yang membantu mengarahkan darah ke rongga tubuh.
- Rongga tubuh (hemocoel) – Ruang tempat darah mengalir bebas di sekitar organ.
1.1 Perbedaan Darah dan Hemolimfa
Pada hewan dengan sistem peredaran darah terbuka, cairan tubuh disebut hemolimfa, bukan darah seperti pada vertebrata. Hemolimfa memiliki fungsi ganda:
- Sebagai darah, membawa oksigen dan nutrisi.
- Sebagai cairan interstitial, yang langsung membasahi organ dan sel.
Ilustrasi:
Bayangkan sistem peredaran darah terbuka seperti menyiram tanaman dengan air dari ember. Air mengalir bebas ke akar dan tanah tanpa harus melewati pipa tertentu, seperti halnya hemolimfa yang membasahi organ tanpa pembuluh darah tertutup.
2. Mekanisme Kerja Sistem Peredaran Darah Terbuka
Mekanisme peredaran darah terbuka terjadi dalam beberapa langkah utama:
2.1 Jantung Memompa Hemolimfa ke Rongga Tubuh
Hewan dengan sistem ini memiliki jantung berbentuk tabung atau kantong sederhana yang berdetak secara ritmis untuk memompa hemolimfa keluar melalui pembuluh pendek menuju rongga tubuh.
- Pada serangga, jantung berbentuk tabung panjang yang terletak di sepanjang bagian dorsal tubuh.
- Pada krustasea, jantung berbentuk lebih bulat dan memompa hemolimfa ke arah insang dan organ lainnya.
Ilustrasi:
Bayangkan jantung ini seperti pompa air sederhana yang mengalirkan air ke ladang terbuka. Air akan menyebar ke seluruh ladang tanpa harus melalui saluran-saluran sempit seperti pipa.
2.2 Hemolimfa Mengalir Bebas ke Organ
Setelah dipompa, hemolimfa mengalir keluar dari pembuluh darah dan membasahi organ-organ di dalam rongga tubuh. Tidak ada kapiler atau pembuluh halus yang mengontrol distribusi darah seperti pada sistem peredaran darah tertutup.
Ilustrasi:
Jika sistem tertutup seperti sistem irigasi dengan pipa kecil, maka sistem peredaran darah terbuka seperti banjir yang menyebar ke seluruh permukaan sawah secara alami.
2.3 Penyerapan Oksigen dan Nutrisi oleh Sel
Organ-organ dalam tubuh menyerap oksigen dan nutrisi langsung dari hemolimfa. Oksigen didapatkan dari insang atau sistem trakea, tergantung pada jenis hewannya.
- Pada serangga, oksigen tidak diangkut oleh hemolimfa, melainkan masuk langsung ke tubuh melalui sistem trakea yang menghubungkan udara luar dengan jaringan tubuh.
- Pada krustasea dan moluska, hemolimfa membawa oksigen dari insang ke seluruh tubuh.
Ilustrasi:
Seperti spons yang menyerap air dari sekitarnya, organ-organ dalam sistem peredaran darah terbuka menyerap oksigen dan nutrisi langsung dari cairan hemolimfa yang mengelilinginya.
2.4 Hemolimfa Dikembalikan ke Jantung
Setelah melewati organ-organ tubuh, hemolimfa dikumpulkan kembali ke dalam jantung melalui pori-pori kecil yang disebut ostia.
- Ostia memiliki katup satu arah, yang memungkinkan hemolimfa masuk tetapi mencegahnya keluar kembali.
- Setelah hemolimfa masuk ke jantung, siklus peredaran darah diulang.
Ilustrasi:
Bayangkan air hujan yang menyerap ke dalam tanah kemudian dikumpulkan kembali oleh akar tanaman sebelum diserap ke dalam batang dan daun.
3. Keunggulan dan Kelemahan Sistem Peredaran Darah Terbuka
Sistem peredaran darah terbuka memiliki keuntungan dan keterbatasan, tergantung pada jenis hewan dan lingkungannya.
3.1 Keunggulan Sistem Peredaran Darah Terbuka
-
Lebih sederhana dan hemat energi
- Tidak membutuhkan banyak pembuluh darah dan kapiler yang kompleks.
- Jantung tidak perlu memompa dengan tekanan tinggi karena hemolimfa mengalir secara alami.
-
Cocok untuk hewan berukuran kecil
- Serangga dan krustasea yang memiliki metabolisme lebih rendah dapat bertahan dengan sistem ini.
- Serangga memiliki sistem trakea yang langsung mengantarkan oksigen ke jaringan tanpa bergantung pada hemolimfa.
-
Dapat beradaptasi dengan lingkungan ekstrem
- Banyak hewan dengan sistem ini mampu bertahan dalam kondisi rendah oksigen atau lingkungan dengan tekanan air tinggi, seperti moluska laut.
Ilustrasi:
Sistem ini seperti pasokan air dalam desa kecil, yang tidak membutuhkan sistem pipa kompleks karena penduduknya tidak terlalu banyak dan kebutuhan air masih bisa dipenuhi dengan cara yang sederhana.
3.2 Kelemahan Sistem Peredaran Darah Terbuka
-
Kurang efisien dalam mengangkut oksigen
- Hemolimfa mengalir lebih lambat dibandingkan darah dalam sistem tertutup.
- Tidak mampu mendukung aktivitas tinggi yang memerlukan suplai oksigen cepat, seperti pada mamalia atau burung.
-
Tekanan darah rendah
- Hemolimfa tidak mengalir dengan tekanan tinggi, sehingga tidak bisa mencapai bagian tubuh yang jauh dengan cepat.
-
Tidak cocok untuk hewan besar
- Hewan besar membutuhkan sistem peredaran darah yang lebih terstruktur untuk mendistribusikan oksigen dan nutrisi secara efisien.
Ilustrasi:
Bayangkan sistem ini seperti jalan tanpa lalu lintas yang teratur. Air mengalir ke mana saja secara alami, tetapi tidak ada jalur khusus yang memastikan bahwa setiap tempat mendapatkan air dalam jumlah yang sama pada waktu yang sama.
Kesimpulan
Sistem peredaran darah terbuka adalah mekanisme sederhana tetapi efektif untuk hewan berukuran kecil seperti serangga, krustasea, dan moluska. Dengan cara kerja yang lebih hemat energi, sistem ini memungkinkan hemolimfa membasahi organ-organ tubuh secara langsung untuk memberikan oksigen dan nutrisi.
Meskipun kurang efisien dibandingkan sistem tertutup, sistem ini tetap memberikan keuntungan dalam lingkungan tertentu, terutama bagi hewan yang memiliki metabolisme lebih rendah atau memiliki mekanisme lain untuk mendapatkan oksigen, seperti sistem trakea pada serangga.
Dengan memahami cara kerja sistem ini, kita bisa lebih mengapresiasi keanekaragaman adaptasi fisiologis yang memungkinkan makhluk hidup bertahan dalam berbagai kondisi lingkungan.