Ikan: karakteristik, klasifikasi, sistem, reproduksi

ikan adalah kelompok vertebrata air dengan insang, unsur tambahan bentuk sirip dan biasanya penutup struktur kulit yang disebut serpih. Dengan lebih dari 28.000 spesies hidup, mereka telah mampu menjajah semua jenis ekosistem perairan.

Secara historis, kata “ikan” telah digunakan tanpa nilai taksonomi, karena tidak menggambarkan pengelompokan yang sebenarnya. Para ahli taksonomi pertama menyebut “ikan” setiap organisme yang hidup di air. Dengan demikian, ubur-ubur, bintang laut, kepiting, amfibi, anjing laut, dan paus dianggap sebagai ikan. Seiring waktu, definisi mulai menjadi lebih dan lebih halus.

Ikan: karakteristik, klasifikasi, sistem, reproduksi

Sumber: pixabay.com

Saat ini, istilah tersebut digunakan untuk menggambarkan vertebrata yang bukan tetrapoda . Namun, ini bukan kelompok monofiletik, karena nenek moyang vertebrata darat ditemukan dalam kelompok ikan – sarcopterygii.

Ikan memiliki sejumlah adaptasi yang berhubungan dengan kehidupan akuatik. Sebagian besar memiliki penampilan berbentuk gelendong untuk bergerak secara efisien melalui air, kantung renang, organ yang memediasi pertukaran garam dan air, insang , sistem kemoreseptor yang optimal, dan sistem gurat sisi.

Dalam spesies hidup, ikan dibagi menjadi dua kelompok besar: non-rahang dan rahang. Yang pertama adalah ikan penyihir dan lamprey , sedangkan dalam kelompok rahang kita menemukan spesies yang paling dekat hubungannya dengan kita: hiu, pari, dan ikan pari dan ikan lobed.

Indeks artikel

Karakteristik umum

Ikan adalah bagian dari kelompok besar organisme yang bernapas melalui insang dan telah memodifikasi pelengkap berbentuk sirip. Dalam kelompok vertebrata, ikan adalah anggota tertua dan paling beragam.

Ikan: karakteristik, klasifikasi, sistem, reproduksi

Anatomi osteiktium. (1) – Operculum, (2) – Garis lateral, (3) – Sirip punggung, (4) – Sirip berlemak, (5) – Batang ekor, (6) – Sirip ekor, (7) – Sirip dubur, (8 ) – Photophore, (9) – Sirip panggul, (10) – Sirip dada. Pengarang: GrahamBould. Wikimedia Commons.

Semua anggotanya bersifat poikilothermic, yaitu mereka tidak memiliki kemampuan untuk mengatur suhu tubuhnya, seperti kita mamalia .

Salah satu peristiwa evolusi yang paling menonjol dari kelompok ini adalah penampilan rahang. Struktur ini mampu memperluas jangkauan bendungan yang tersedia, mempromosikan diversifikasi kelompok.

Kelompok hewan air ini muncul pada periode Kambrium dari nenek moyang yang tidak diketahui. Hari ini, ada lima jenis ikan hidup yang akan Anda jelajahi di bagian selanjutnya.

Klasifikasi (tipe)

Ikan dibagi menjadi tiga kelompok: Agnatians (Agnatha), Gnathostomata, dan Osteictians (Osteichthyes). Pada gilirannya, masing-masing kelompok ini dibagi ke dalam kelas.

-Agnatha (agnatos): ikan tanpa rahang

Ikan: karakteristik, klasifikasi, sistem, reproduksi

Mulut Petromyzon marinus (lamprey) di Sala Maremagnum dari Aquarium Finisterrae (Casa de los Peces), di La Coruña, Galicia, Spanyol. Oleh Drow_male [CC BY-SA 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)], dari Wikimedia Commons

Saat ini, ada sekitar 180 spesies ikan yang tidak memiliki rahang. Kelompok ini menyajikan vertebra dalam keadaan belum sempurna. Meskipun demikian, mereka dianggap vertebrata, berkat keberadaan tengkorak dan struktur lain yang homolog dengan vertebrata lainnya .

Agnatos dibagi menjadi dua kelas: Myxini, yang termasuk ikan penyihir yang populer disebut, dan Petromyzontida, yang perwakilannya adalah lamprey.

Pengelompokan kedua kelompok telah diusulkan, berdasarkan karakteristik morfologi mereka. Kelompok ini disebut “Cyclostomata”, dan tampaknya paraphyletic ketika dianalisis mengikuti metodologi cladistic, karena lamprey memiliki banyak karakteristik yang sama dengan organisme mandibula.

Berkat penerapan metode molekuler, telah disimpulkan bahwa, memang, lamprey dan ikan penyihir membentuk kelompok monofiletik. Namun, hipotesis filogenetik ini membutuhkan lebih banyak bukti, karena kebanyakan ahli zoologi cenderung menolaknya.

Kelas Myxini

Ikan mixin atau ikan penyihir adalah kelompok yang terdiri dari hampir 70 spesies, terdiri dari pemulung dan pemangsa. Meskipun mereka praktis buta, mereka berhasil menangkap mangsanya mengikuti rangsangan kimia. Habitatnya sepenuhnya laut.

Secara morfologi, mereka menyerupai belut. Tubuhnya telanjang, bahkan tanpa pelengkap (sirip), notochord gigih dan kerangka tulang rawan.

Salah satu karakteristik yang paling mencolok dan khas dari witchfish adalah kemampuannya untuk menghasilkan sejumlah besar lendir seperti susu saat terganggu. Ketika cairan bergabung dengan air laut, hewan itu menjadi sangat kental sehingga hampir tidak mungkin untuk dipahami.

Cairan internal mixines berada dalam keseimbangan osmotik dengan air laut, karakteristik khas invertebrata dan bukan vertebrata.

Kelas Petromyzontida

Kelas ini terdiri dari 38 spesies lamprey. Seperti witchfish, lamprey memiliki tubuh berbentuk belut atau berbentuk cacing. Ini bahkan tidak memiliki pelengkap, tetapi satu atau dua sirip punggung.

Mengenai kebiasaan hidup mereka, ada spesies parasit dan spesies non-parasit. Mereka mendiami ekosistem air tawar dan juga badan air asin.

Struktur melingkar yang ada di mulutnya memungkinkannya untuk berlabuh ke batu dan menempel pada ikan lain. Lamprey parasit mampu memakan cairan tubuh mangsanya. Sebaliknya, karakteristik larva dari kelompok ini memakan partikel yang tersuspensi di lingkungan perairan.

-Gnathostomata: ikan berahang

Ikan: karakteristik, klasifikasi, sistem, reproduksi

Hiu putih di perairan Pulau Guadalupe, Meksiko.

Kelas Chondrichthyes – chondrichthyes

Chondrichthyans terdiri dari lebih dari 970 spesies hidup ikan bertulang rawan. Kelas ikan kecil ini dicirikan oleh organ sensoriknya yang sangat baik beradaptasi dengan pemangsaan di lingkungan perairan, rahang yang kuat, dan otot yang kuat.

Habitatnya didominasi laut, meskipun ada sekitar 30 spesies yang hidup terutama di badan air tawar.

Tulang rawan yang menjadi ciri kelompok ini berasal dari nenek moyang dengan kerangka bertulang – sebuah peristiwa evolusi yang aneh. Bagian dari transisi telah diamati dalam catatan fosil, seperti spesimen hiu dengan bagian bertulang telah ditemukan.

Meskipun tulang hilang pada chondrichthyans (mungkin dalam proses neoteny), jaringan dengan mineral fosfat masih ada, termasuk gigi dan sisik.

Setelah paus besar, hiu adalah salah satu spesies vertebrata terbesar di dunia. Spesimen terbesar dapat berukuran lebih dari 12 meter.

Hiu dan pari termasuk dalam subkelas Elasmobrinchii. Morfologi bervariasi dari badan berbentuk gelendong hingga varian pipih pada bidang ventral dorsal. Sirip ekornya sangat rapat dan bahkan memiliki sirip dada dan sirip perut. Mulut terletak di daerah ventral. Kulit mungkin telanjang atau memiliki sisik plakoid.

-Osteichthyes (Osteichthyes): ikan bertulang

Ikan: karakteristik, klasifikasi, sistem, reproduksi

Kerangka umum osteictium. 1 Maxilla, 2 Hyoid arch, 3 Dental, 4 Ocular orbit, 5 Tulang orbit ocular, 6 Preopercular, 7 Subopercular, 8 Interopercular, 9 Opercular, 10 Tulang gelang bahu, 11 Sirip dada, 12 Tulang gelang panggul , 13 Sirip perut, 14 Tulang belakang, 15 Prosesus vertebra atas, 16 Prosesus vertebra bawah, 17 Tulang rusuk perut, 18 Tulang rusuk punggung, 19 pterigofor sirip punggung, 20 pterigofor sirip dubur, 21 duri sirip punggung, 22 Jari sirip punggung, 24 Pelat ekor, 25 sirip ekor. ”.

Ikan bertulang dikelompokkan di bawah denominasi Osteichthyes. Ikan dan tetrapoda ini biasanya disatukan dalam kelompok dengan adanya tulang endokondral; jenis tulang yang menggantikan tulang rawan selama perkembangan tubuh.

Meskipun dalam penggunaan tradisional, kelompok Osteichthyes tidak menggambarkan clade (kelompok monofiletik). Oleh karena itu, sebagian besar klasifikasi tidak mengenalinya sebagai takson yang valid. Sebaliknya, ini digunakan sebagai istilah “kenyamanan” untuk menggambarkan vertebrata dengan tulang endokondral.

Adaptasi yang berbeda telah berkontribusi pada radiasi ekstensif yang diderita kelompok ini selama evolusi. Salah satunya adalah munculnya operculum pada insang; dengan cara ini meningkatkan efisiensi respirasi. Selain itu, pengembangan dan spesialisasi unsur rahang, memperluas jangkauan kemungkinan kebiasaan trofik.

Kelas Actinopterygii: ikan bersirip pari

Kelas Actinopterygii terdiri dari sekitar 27.000 spesies. Bentuk paling awal adalah ikan yang sangat kecil dengan mata besar dan ekor lurus – ciri-ciri ini dianggap “primitif”.

Ciri utama dari kelas ikan bertulang ini adalah adanya sirip dengan pari, yang memiliki penopang internal yang dibentuk oleh garis halus dan banyak atau lepidotrichia.

Otot-otot yang mengontrol pergerakan sirip terdapat di dalam dinding tubuh; berbeda dengan ikan sarcopterygian, di mana otot-otot terletak di luar tubuh, di sepanjang sirip.

Beberapa ahli taksonomi membagi kelas Actinopterygii menjadi tiga kelompok: chondrostes, holosteos, dan teleostos, masing-masing mencoba untuk mewakili bentuk “primitif”, “menengah”, dan “maju”. Kelompok-kelompok ini secara progresif meningkatkan derajat osifikasi.

Teleostos

Teleostos mewakili sekitar 96% dari semua spesies ikan yang hidup, dan sekitar setengah dari vertebrata, sehingga mereka layak diperlakukan secara terpisah. Bentuk dan ukurannya sangat bervariasi, mulai dari ikan kecil hingga spesies yang panjangnya bisa mencapai 4,5 meter.

Habitat mereka beragam seperti morfologi mereka. Mereka mampu hidup di suhu mendekati 50 derajat, atau di laut dengan suhu -2 derajat Celcius.

Grup ini menghadirkan sisik tipe cycloid dan ctenoid, menggantikan heavy armor dengan varian ringan yang memudahkan pergerakan. Pada beberapa spesies sisik tidak ada.

Jenis ekor pada teleostos adalah simetris dan disebut ekor homo-pagar. Perubahan kelas sirip meningkatkan mobilitas hewan, membuat berenang menjadi aktivitas yang lebih efisien. Beberapa spesies telah memodifikasi sirip punggung mereka untuk berbagai tujuan – seperti duri vena, misalnya.

Garis keturunan ikan ini telah mengembangkan kontrol di kantung renang yang memungkinkan mereka untuk mengontrol flotasi, dan bersama-sama dengan modifikasi pada sirip, meningkatkan efisiensi pemberian makan.

Kelas Sarcopterygii: ikan bersirip lobus

Sarcopterygii pertama ditandai dengan menghadirkan paru-paru dan sistem insang. Ekornya adalah tipe hetero dekat, yaitu dengan salah satu lobus lebih besar dari pasangannya. Dengan berlalunya waktu, ekor menjadi simetri dan menjadi sulit.

Nenek moyang tetrapoda ditemukan dalam kelas ikan ini, khususnya dalam kelompok yang disebut ripidistian. Genus yang khas adalah Eusthenopteron, di mana tubuh silindris, kepala besar, sirip berdaging dan mungkin paru-paru menonjol.

Sarcopterygii memiliki rahang dan sisik yang kuat dari bahan seperti dentin yang disebut kosmina. Siripnya kuat dan berpasangan, memungkinkan organisme ini berjalan di dasar air.

Meskipun benar bahwa sarcopterygii tidak mewakili kelompok yang melimpah atau beragam, mereka sangat menarik bagi para ahli biologi, karena mereka membantu menjelaskan asal usul tetrapoda .

Saat ini hanya ada delapan spesies yang hidup: enam spesies lungfish dan dua spesies coelacanth.

Dipnoo: ikan paru-paru

Genus lungfish yang paling menonjol adalah Neoceratodus, yang menghuni perairan Australia. Di Amerika Selatan kita menemukan Lepidosiren dan di Afrika Protopterus. Genus terakhir ini memiliki kekhasan bertahan hidup pada musim kemarau tertimbun lumpur sebagai semacam hibernasi.

Lepidosiren dan Protopterus lebih mirip satu sama lain daripada Neoceratodus. Itulah sebabnya mereka dikelompokkan dalam keluarga lepidosirénidos.

Coelacanth

Coelacanth pertama kali muncul dalam catatan fosil pada pertengahan Devon , dan ditemukan hingga akhir Mesozoikum . Selama bertahun-tahun, ichthyologists menganggapnya sebagai spesies yang punah. Namun, pada tahun 1930 spesimen hidup dilaporkan.

Individu ini, yang menghuni kedalaman lautan di Afrika, termasuk dalam genus Latimeria.

Coelacanth dicirikan dengan menghuni daerah air asin yang dalam, notochord yang menonjol, dan kantung renang yang berisi lemak.

Sistem pencernaan

Ikan: karakteristik, klasifikasi, sistem, reproduksi

Organ tubuh ikan kod (Gadus morhua): 1. Hati, 2. Kandung kemih, 3. Telur, 4. Duodenum, 5. Perut, 6. Usus. H. Dahlmo [CC BY-SA 3.0 (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/)], dari Wikimedia Commons

Sistem pencernaan witchfish dan lamprey cukup sederhana. Mereka tidak memiliki lambung, katup spiral, dan silia di saluran usus. Lamprey yang tidak menunjukkan gaya hidup parasit membuat sistem pencernaan menjadi dewasa; mereka tidak lagi memberi makan.

Pada chondrichthyans, sistem pencernaan lebih kompleks. Ada perut berbentuk J dan usus memiliki katup spiral. Dalam chimera, perut tidak ada.

Sistem pencernaan ikan bertulang terdiri dari perut dan sisa komponen khas sistem pencernaan. Kisaran makanannya sangat luas, ada spesies karnivora, herbivora, pemakan plankton, detritivora, dan lain-lain.

Sistem peredaran

Model hati ikan. Wagner Souza e Silva / Museum Anatomi Hewan FMVZ USP [CC BY-SA 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)]

Dalam witchfish, sistem peredaran darah terdiri dari jantung dengan sinus vena, atrium, dan ventrikel. Ada hati aksesori.

Hiu dan sejenisnya memiliki sistem peredaran darah yang terdiri dari beberapa pasang lengkung aorta. Jantung memiliki sinus vena, atrium, ventrikel, dan kerucut vena.

Ikan: karakteristik, klasifikasi, sistem, reproduksi

Sistem peredaran darah ikan. Pedro D. Ponce [CC0], dari Wikimedia Commons

Di kelas Actinopterygii sistem terdiri dari jantung dan sinus vena, dengan atrium dan ventrikel yang tidak terbagi. Umumnya ada empat lengkung aorta. Tidak seperti mamalia, organisme ini memiliki sel darah merah dengan inti.

Di kelas ini peredarannya tunggal, sedangkan di kelas Sarcopterygii peredarannya ganda, dengan sirkuit pulmonal dan sistemik.

Sistem saraf

Ikan: karakteristik, klasifikasi, sistem, reproduksi

Tampilan skema otak ikan trout. (Oncorhynchus mykiss). Fish_brain.png: Pengunggah asli adalah Neale Monks di Wikipedia bahasa Inggris. Karya turunan: Furado [CC BY 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/3.0)], melalui Wikimedia Commons

Mixin memiliki tali saraf dengan otak yang berbeda, tetapi tidak memiliki otak kecil . Mereka memiliki 10 pasang saraf kranial, dan unit kabel saraf ventral dan emas. Mata telah merosot, mereka memiliki sepasang saluran setengah lingkaran dan indera perasa dan penciuman.

Demikian pula, lamprey memiliki tali dan otak yang berbeda. Pada kelas ini dapat terlihat serebelum kecil dan seperti pada kelompok sebelumnya terdapat 10 pasang saraf kranial. Organ penglihatan berkembang dengan baik, begitu pula indera perasa dan penciuman.

Chondrichthyans memiliki otak dengan dua lobus penciuman, dua belahan otak, dua lobus optik, otak kecil, dan medula oblongata. Ada 10 pasang saraf kranial, tiga saluran setengah lingkaran, dan organ yang berkembang dengan baik untuk penciuman, penglihatan, dan penerimaan listrik.

Hiu dapat merasakan rangsangan getaran berkat sistem gurat sisi.

Sistem pendengaran

Seperti semua vertebrata, ikan memiliki kemampuan untuk mendeteksi suara di lingkungan mereka. Logikanya, tenggelam dalam badan air menyiratkan sistem pendengaran khusus.

Di dalam air, getaran yang terjadi hampir sama kerapatannya dengan tubuh hewan. Ini adalah ketidaknyamanan yang cukup besar, karena ombak bisa lewat hampir tanpa disadari.

Aparat Weber

Solusi efektif untuk mengatasi masalah densitas adalah sistem ossicle Weber atau aparatus Weber. Mekanisme ini telah dilaporkan pada sekelompok ikan teleost dan terdiri dari sistem tulang kecil yang meningkatkan sistem pendengaran.

Penerimaan stimulus dimulai di kantung renang (lihat sistem flotasi). Langkah ini logis, karena getaran dapat dengan mudah ditransmisikan dalam rongga berisi udara. Selanjutnya, rangsangan diarahkan ke telinga bagian dalam melalui tulang-tulang pendengaran.

Sistem penerimaan ini mengingatkan kita pada telinga kita, yang terdiri dari serangkaian ossicles yang mengirimkan stimulus ke telinga bagian dalam. Namun, kedua struktur tidak homolog satu sama lain dan berevolusi secara independen.

Adaptasi lainnya

Pada spesies lain yang tidak memiliki peralatan Weber, ada serangkaian adaptasi yang memungkinkan kita meningkatkan sistem yang menangkap getaran.

Beberapa spesies dibedakan dengan memiliki perluasan kantung renang yang memungkinkan mereka untuk membuat hubungan dengan tengkorak dan dengan demikian mengirimkan stimulus.

Sistem pernapasan

Ikan: karakteristik, klasifikasi, sistem, reproduksi

Insang tuna. Wikimedia Commons

Sistem pernapasan ikan terdiri dari struktur yang sangat khusus yang memungkinkan mereka mengekstraksi oksigen dari lingkungan perairan.

Insang terdiri dari filamen yang sangat halus yang kaya akan pembuluh darah. Mereka terletak di dalam rongga faring dan ditutupi oleh operculum. Fungsinya sebagai pelindung, karena insangnya sangat halus.

Selimut tidak ada pada hiu. Sebaliknya, respirasi terjadi melalui lima sampai tujuh pasang insang. Dalam elasmobranch celah terbuka, sedangkan di chimera mereka ditutupi oleh operculum.

Pada hiu dan ikan bertulang, sistem ini bertanggung jawab untuk memompa air terus menerus melalui insang. Aliran air berlawanan dengan arah darah, dan dengan cara ini ekstraksi oksigen maksimum tercapai.

Sistem ekskresi

Pada vertebrata, ginjal memainkan peran mendasar dalam fungsi ekskresi. Ginjal memiliki fungsi osmoregulasi, yang secara tidak sengaja menghasilkan pembuangan metabolit yang berpotensi beracun bagi ikan.

Sistem yang paling primitif ditemukan pada embrio Mixin, dengan ginjal tipe arquinephros. Ginjal rawan adalah khas dari beberapa ikan bertulang pada tahap dewasa mereka atau sebagai embrio. Yang terakhir ini ditemukan secara fungsional pada witchfish dewasa.

Sistem ginjal mesonefros adalah embrio lamprey dan ikan. Jenis opistonephro adalah bentuk fungsional pada lamprey dan ikan dewasa.

Pengapungan

Karena adanya kerangka dan organ, semua ikan sedikit lebih berat daripada air. Setiap kelompok telah mengembangkan adaptasi berbeda yang memungkinkan mereka untuk mengatasi masalah ini.

Sistem flotasi di chondrichthyans

Hiu berhasil tetap mengapung berkat sistem sirip yang dimilikinya. Sirip ekor bertipe hetero-pagar (asimetris), dan sirip dada rata. Kombinasi sirip ini memberikan mekanisme morfologi yang ideal yang membantu menjaga individu tetap mengapung.

Selain sistem ini, hiu memiliki hati yang kaya akan lemak khusus yang disebut squalene. Zat lipid ini memiliki massa jenis 0,86 gram per mililiter. Organ ini bekerja dengan mengimbangi berat tubuh hiu, bertindak sebagai semacam pelampung.

Sistem flotasi pada ikan bertulang

Sistem flotasi yang paling efisien terdiri dari rongga berisi gas. Pada ikan bertulang mekanisme ini terjadi berkat kantung renang. Jika ikan tidak memiliki organ ini, tubuh mereka yang berat tidak akan bisa mengapung.

Untuk mempertahankan daya apung alami, individu memiliki mekanisme yang memungkinkan pengaturan volume gas . Dengan cara ini, tinggal di dalam air tidak berarti pengeluaran energi yang cukup besar untuk ikan.

Reproduksi

Ikan dicirikan dengan menunjukkan mekanisme reproduksi yang sangat bervariasi. Secara umum, jenis kelamin terpisah dan fondasi dan perkembangan terjadi secara eksternal, meskipun ada sejumlah besar pengecualian.

Dalam agnate jenis kelaminnya terpisah. Dalam mixin, individu yang sama memiliki ovarium dan testis, tetapi hanya satu yang berfungsi. Fertilisasi bersifat eksternal. Mixin tidak hadir dalam tahap larva atau metamorfosis.

Sebaliknya, lamprey memang memiliki tahap larva, yang disebut larva ammocete. Pada beberapa spesies, larva dapat bertahan hingga tujuh tahun. Setelah metamorfosis, bentuk dewasa bereproduksi dan mati dengan cepat.

Chondrichthyans memiliki jenis kelamin terpisah dan gonad berpasangan. Pada hiu, saluran reproduksi bermuara di kloaka; sedangkan pada chimera, alat urogenital dipisahkan dari lubang anus. Dalam kelompok ikan bertulang rawan ini, pembuahan terjadi secara internal. Beberapa spesies ovipar, vivipar, atau ovovivipar.

Referensi

  1. Audesirk, T., Audesirk, G., & Byers, BE (2003). Biologi: Kehidupan di Bumi . pendidikan Pearson.
  2. Campbell, NA (2001). Biologi: Konsep dan hubungan . Pendidikan Pearson.
  3. Cuesta López, A., & Padilla Alvarez, F. (2003). Zoologi terapan . Edisi Diaz de Santos.
  4. Curtis, H., & Barnes, NS (1994). Undangan biologi . Macmillan.
  5. Hickman, CP, Roberts, LS, Larson, A., Ober, WC, & Garrison, C. (2001). Prinsip terintegrasi zoologi . McGraw – Bukit.
  6. Kardong, KV (2006). Vertebrata: anatomi komparatif, fungsi, evolusi . McGraw-Hill.
  7. Llosa, ZB (2003). zoologi umum . EUNED.
  8. Parker, TJ, & Haswell, WA (1987). Ilmu hewan. Chordata (Vol. 2). saya terbalik.
  9. Randall, D., Burggren, WW, Burggren, W., Prancis, K., & Eckert, R. (2002). Fisiologi hewan Eckert . Macmillan.