Hardware Software Brainware

PENGERTIAN HARDWARE,SOFTWARE DAN BRAINWARE

PENGERTIAN DASAR

Secara prinsip, komputer hanyalah merupakan sebuah alat; Alat yang bisa digunakan untuk membantu manusia dalam menyelesaikan pekerjaannya. Untuk bisa bekerja, alat tersebut memerlukan adanya program dan manusia. Pengertian manusia kemudian dikenal dengan istilah brainware (perangkat manusia).

Didalam suatu unit komputer terdapat beberapa elemen dasar komputer yaitu:

• CPU/Casing(central procasing unit)
• Monitor(layer)
• Keyboard
• Mouse
• Disket dsb

Hardware dapat bekerja berdasarkan perintah yang telah ditentukan ada padanya, atau yang juga disebut dengan istilah instruction set. Dengan adanya perintah yang dapat dimengerti oleh hardware tersebut, maka hardware tersebut dapat melakukan berbagai kegiatan yang telah ditentukan oleh pemberi perintah.

1. Input Device, adalah perangkat-perangkat keras komputer yang berfungsi untuk memasukan data ke dalam memori computer, seperti keyboard, mouse, joystick dan lain-lain.
2. Prosesor, adalah perangkat utama computer yang mengelola seluruh aktifitas computer itu sendiri. Prosesor terdiri dari dua bagian utama yaitu:

• Control Unit(CU), merupakan komponen utama prosesor yang mengontrol semua perangkat yang terpasang pada komputer, mulai dari input device sampai output device.
• Arithmetic Logic Unit(ALU), merupakan bagian dari prosesor yang khusus mengolah data aritmatika(menambah, mengurang dll) serta data logika(perbandingan).

1. Memori adalah media penyimpan data pada komputer.

Memori terbagi atas dua macam, yaitu:

• Read Only Memory(ROM), yaitu memori yang hanya bisa dibaca saja, tidak dapat dirubah dan dihapus dan sudah diisi oleh pabrik pembuat komputer. Isi ROM diperlukan pada saat komputer dihidupkan. Perintah yang ada pada ROM sebagian akan dipinndahkan ke RAM. Printah yang ada di ROM antara lain adalah perintah untuk membaca sistem operasi dari disk, perintah untuk mencek semua peralatan yang ada di unit sistem dan perintah untuk menampilkan pesan dilayar. Isi ROM tidak akan hilang meskipun tidak aliran listrik. Tapi pada saat sekarang ini ROM telah mengalami perkembangan dan banyak macamnya, diantaranya:

- PROM (Programable ROM), yaitu ROM yang bisa kita program kembali dengan catatan hanya boleh satu kali perubahan setelah itu tidak dapat lagi diperogram.

- RPROM (Re-Progamable ROM), merupakan perkembangan dari versi PROM diman kita dapat melakukan perubahan berulang kali sesuai dengan yang diinginkan.

- EPROM (Erasable Program ROM), merupakan ROM yang dapat kita hapus dan program kembali, tapi cara penghapusannya menggunakan sinar ultraviolet.

- EEPROM (Electrically Erasable Program ROM), perkembangan mutakhir dari ROM diman kita dapat mengubah dan menghapus program ROM dengan menggunakan teknik elektrik. EEPROM ini merupakn jenis yang paling banyak digunakan saat ini.

• Random Access Memory (RAM), dari namanya kita dapat artiakan bahwa RAM adalah memori yang dapat diakses secara random. RAM berfungsi untuk menyimpan program yang kita olah untuk sementara waktu (power on) jika komputer kita matikan, maka seluruh data yang tersimpan dalam RAM akan hilang. Tujuan dari RAM ini adalah mempercepat pemroses data pada komputer. Agar data yang kita buat tidak dapat hilang pada saat komputer dimatikan, maka diperlukan media penyimpanan eksternal, seperti disket, hard disk, flash disk, PCMCIA card dan lain-lain.

1. Output Device, adalah perangkat komputer yang berguna untuk menghasillkan keluaran, apakah itu ke kertas (hardcopy), ke layar monitor (softcopy) atau keluaran berupa suara. Contohnya printer,speaker,plotter.monitor dan banyak yang lainnya. Dari penjelasan diatas dapat kita simpulkan bahwa prinsip kerja komputer tersebut diawali memasukan data dari perangkat input lalu data tersebut diolah sedemikian rupa oleh CPU sesuai yang kita inginkan dan data yang telah diolah tadi disimpan dalam memori komputer atau disk. Data yang disimpan dapat kita lihat hasilnya melalui perangkat keluaran.

Komponen-Komponen Komputer

Komputer terdiri dari tiga komponen utama yang tidak dapat dipisahkan yaitu;

Hardware (perangkat keras), Merupakan peralatan fisik dari komputer yang dapat kita lihat dan rasakan. Hardware ini terdiri dari;

• Input/Output Device (I/O Device) terdiri dari perangkat masukan dan keluaran, seperti keybord dan printer.
• Storage Device (perangkat penyimpanan) mmarepakan media untuk menyimpan data seperti disket, hard disk, CD-I, flash disk dll.
• Monitor/Screen Monitor merupakan sarana untuk menampilkan apa yang kita ketikkan pada papan keyboard setelah diolah oleh prosesor. Monitor disebut juga dengan Visual Display Unit (VDO).
• Cassing Unit adalah tempat dari semua peralatan komputer, baik itu mother board, card, peripheral lain dan Central Procesing Unit (CPU). Cesing Unit ini disebut juga dengan System Unit.
• Central Processing Unit (CPU) adalah salah satu bagian komputer yang paling penting, karena jenis prosesor menentukan pula jenis komputer. Baik tidaknya suatu komputer, jenis komputer, harga komputer, ditentukan terutama oleh jenis prosesornya. Semakin canggiah prosesor komputer, maka kemampuannya akan semakin baik dan biasanya harganya akan semakin mahal.

Software (perangkat lunak0, merupakan program-program komputer yang berguna untuk menjalankan suatu pekerjaan sesuai dengan yang dikehendaki. Program tersebut ditulis dengan bahasa khusus yang imengerti oleh komputer. Software terdiri dari beberapa jenis, yaitu;

• Sistem Operasi, seperti DOS, Unix, Linux, Novell.OS/2,Windows, adalah software yang berfungsi untuk mengaktifkan seluruh perangkat yang terpasang pada komputer sehingga masing-masingnya dapat saling berkomunikasi. Tanpa ada sistem operasi maka komputer tak dapat difungsikan sama sekali.
• Program Utility, seperti Norton Utility, Scandisk, PC Tools, dll. Program utility barfungsi untuk membantu atau mengisi kekurangan/kelemahan dari system operasi, misalnya PC Tools dapat melakukan perintaah format sebagaimana DOS, tapi PC Tools mampu memberikan keterangan dan animasi yang bagus dalam proses pemformatan. File yang telah di hapus oleh DOS tidak dapat dikembalikan lagi tapi dengan program bantu hal ini dapat dilakukan.
• Program Aplikasi, seperti GL,MYOB,Payroll dll. Merupakan program yang khusus melakukan suatu pekerjaan tertentu, seperti program gaji pada suatu perusahaan. Maka program ini hanya digunakan oleh bagian keuangan saja tidak dapat digunakan oleh departemen yang lain. Biasanya program aplikasi ini dibuat oleh seorang programmer komputer sesuai dengan permintaan/kebutuhan seseorang/lembaga/perusahaan guna keperluan interennya.
• Program Paket, seperti Microsoft office, Adobe fotoshop, macromedia studio, open office dll Adalah program yang disusun sedemikian rupa sehingga dapat digunakan oleh banyak orang dengan berbagai kepentingan. Seperti MS-office, dapat digunakan oleh departemen keuangan untuk membuat nota, atau bagian adminstrasi untuk membuat surat penawaran dan lain sebagainya.
• Bahasa Pemrograman, PHP, ASP, dBase, Visual Basic dll. Merupakan software yang khusus digunakan untuk membuat program komputer, apakah itu sistem operasi, program paket dll.

Bahasa pemograman ini biasanya dibagi atas 3 tingkatan yaitu;

• Low Level Language, bahasa pemrograman generasi pertama, bahasa pemrograman jenis ini sangat sulit dimengerti karena instruksinya menggunakan bahasa mesin. Biasanya yang mengerti hanyalah pembuatnya saja.
• Midle Level Language, merupakan bahasa pemrograman tingkat menengah dimana penggunaan instruksi sudah mendekati bahasa sehari-hari, walaupun begitu masih sulit untuk dimengerti karena banyak menggunakaan singkatan-singkatan seperti STO artinya simpan (singkatan dari STORE) dan MOV artinya pindah (singkatan dari MOVE). Yang tergolong dalam bahasa ini adalah Assembler, For Tran (Formula Translator).
• High Level Language, merupakan bahasa tingkat tinggi yang mempunyai ciri mudah dimengerti, karena menggunakan bahasa sehari-hari, seperti BASIC, dBase, Visual Basic, VB. Net dan lain-lain.

Brainware (User)

User adalah personal-personal yang terlibat langsung dalam pemakaian komputer, seperti System analis, programmer, operator, user dll. Pada organisasi yang cukup besar, masalah komputerisasi biasanya ditangani oleh bagian khusus yang dikenal dengan bagian EDP (Electronick Data Processing), atau sering disebut dengan EDP Departemen, yang dikepalai oleh seorang Manager EDP.

Nama lain dari software disebut juga dengan perangkat lunak. Seperti nama lainnya itu, yaitu perangkat lunak, sifatnyapun berbeda dengan hardware atau perangkat keras, jika perangkat keras adalah komponen yang nyata yang dapat dilihat dan disentuh oleh manusia, maka software atau perangkat lunak tidak dapat disentuh dan dilihat secara fisik, software memang tidak tampak secara fisik dan tidak berwujud benda tapi kita bisa mengoperasikannya.

Pengertian software adalah sekumpulan data elektronik yang disimpan dan diatur oleh komputer, data elektronik yang disimpan oleh komputer itu dapat berupa program atau instruksi yang akan menjalankan suatu perintah. Melalui software atau perangkat lunak inilah suatu komputer.

Pengertian dari hardware atau dalam bahasa indonesianya disebut juga dengan nama perangkat keras adalah salah satu komponen dari sebuah komputer yang sifat dan alatnya bisa dilihat dan diraba oleh manusia secara langsung atau yang berbentuk nyata, yang berfungsi untuk mendukung proses komputerisasi.

MACAM-MACAM SOFTWARE GRAFIS

Jumlah SOFTWARE dalam dunia grafis jumlahnya banyak sekali, diantara itu, ada 2 SOFTWARE yang sangat familiar dengan masyarakat, yaitu Corel Draw Photoshop. Kami memilih ke dua software tersebut karena memiliki keunggulan tampilan sendiri-sendiri yang unik dan menarik.

CorelDraw diciptakan oleh Corel Corporation merupakan program yang berbasis vector, salah satu ciri program berbasis vector/garis adalah objek yang dihasilkan akan relative sama saat dibesarkan walau mengalami pembesaran sampai dengan berapapun ukurannya. CorelDraw sangat unggul dalam mengolah gambar yang akan dijadikan logo, symbol dll.

Adobe Photoshop adalah SOFTWARE pengolah gambar/foto yang sangat lengkap dengan segala fasilitasnya. SOFTWARE ini merupakan program yang berbasis bitmap, dimana bitmap merupakan sekumpulan titik dengan tingkat kerapatan tertentu. Yang kemudian kita kenal dengan istilah pixel. Saat ini Adobe telah mengeluarkan Adobe Photoshop CS3 yang lebih lengkap dari segi fitur-fiturnya.

Rumus Bangun Ruang

Rumus Kubus

- Volume : Sisi pertama dikali sisi kedua dikali sisi ketiga (S pangkat 3)

Rumus Balok

- Volume : Panjang dikali lebar dikali tinggi (p x l x t)

Rumus Bola

- Volume : phi dikali jari-jari dikali tinggi pangkat tiga kali 4/3 (4/3 x phi x r x t x t x t)

- Luas : phi dikali jari-jari kuadrat dikali empat (4 x phi x r x r)

Rumus Limas Segi Empat

- Volume : Panjang dikali lebar dikali tinggi dibagi tiga (p x l x t x 1/3)

- Luas : ((p + l) t) + (p x l)

Rumus Tabung

- Volume : phi dikali jari-jari dikali jari-jari dikali tinggi (phi x r2 x t)

- Luas : (phi x r x 2) x (t x r)

Rumus Kerucut

- Volume : phi dikali jari-jari dikali jari-jari dikali tinggi dibagi tiga (phi x r2 x t x 1/3)

- Luas : (phi x r) x (S x r)

- S : Sisi miring kerucut dari alas ke puncak (bukan tingi)

Rumus Prisma Segitiga Siku-siku

- Volume : alas segitiga kali tinggi segitiga kali tinggi prisma bagi dua (as x ts x tp x

Evolusi Manusia Purbakala

Sebagian besar para ilmuwan berpendapat bahwa manusia hidup sekitar 2 juta tahun yang lalu. Tetapi manusia barangkali berawal dari perkembangan leluhurnya yang hidup pertama kali 4 juta tahun yang lalu. Leluhur pra-manusia adalah mahkluk yang menyerupai manusia yang berjalan tegak dengan ukuran yang kecil.

Para ilmuwan yakin bahwa manusia dan kera besar, seperti simpanse, gorilla, orang utan berasal dari leluhur yang sama. Fosil-fosil makhluk kuno yang menyerupai manusia dan kera besar menunjukkan kesamaan, termasuk kesamaan ukuran otak. 

Kisah evolusi manusia pun dimulai dengan adanya perubahan iklim. Kira-kira 15 juta tahun yang silam suatu jalur hutan tropik mulai mengering ketika jumlah curah hujan menurun. Jalur itu membentang dari pantai timur Afrika menembus Arabia dan India sampai Asia Tenggara. Hutan-hutan yang lebat itu menipis lalu menghilang di seluruh tempat kecuali di daerah paling basah yang berada di tepi-tepi sungai dan danau sehingga terbentanglah daerah luas sabana dan tanah hutan terbuka. Pada awal masa perubahan ekologi ini terjadi evolusi Ramapithecus, yakni mata rantai antara manusia dan primata yang lam-lain.

Para ilmuwan berpendapat bahwa hominid kuno mungkin masih memiliki rambut sebanyak rambut leluhurnya, tetapi badannya lebih kecil dan giginya sangat berbeda. Karena hidup di tanah yang tak berhutan lagi atau pada pinggiran hutan, Ramapithecus terpaksa mengganti makanan khas hutan yang biasanya, yakni dedaunan dan buah-buahan, dengan sayuran dan biji-bijian yang dicarinya di tanah. Mula-mula Ramapithecus hanya melewatkan waktu sebentar setiap harinya untuk makan di tanah; waktu selebihnya dihabiskan dengan berkeliaran, bermain-main, tidur dan mencari tempat berlindung di pepohonan yang sudah dikenalnya. Sikap berdiri tegaknya paling banter tentu masih sempoyongan, walaupun tentunya sikap tersebut lebih mudah dipertahankan pada waktu makhluk itu berlari dengan jarak-jarak dekat, namun, karena Ramapithecus bertampang dan berperi laku mirip kera, banyak ahli antropologi sekarang yakin bahwa makhluk tersebut sudah membawa bibit-bibit Homo sapiens yang akan datang kemudian.

Para ahli antropologi tidak yakin bagaimana terjadinya evolusi dari Ramapithecus ke makhluk yang sangat mungkin merupakan keturunannya, yakni Australopithecus.

Kesenjangan dalam catatan fosil selama beberapa juta tahun memberikan peluang untuk berspekulasi mengenai periode tersebut. Bukti yang ada hanya menunjukkan bahwa Ramapithecus mungkin telah hidup pada masa hanya delapan juta tahun yang lalu, sedangkan bukti bagi Australopithecus diketahui hanya dari masa lima juta tahun yang lalu.

Para ahli biologi evolusi dengan hati-hati berspekulasi bahwa kesenjangan yang lamanya tiga juta tahun itu ditempati oleh suatu leluhur yang tak dikenal dari Australopithecus. Tetapi sekalipun para ahli antropologi tidak mengetahui dengan jelas apa yang terjadi pada Ramapithecus, mereka yakin bahwa Australopithecus adalah hominid yang sangat sukses. Walaupun sisa tinggalannya hanya terdapat di Afrika, namun orang telah dapat mengenai empat jenis, dan kini fosil-fosil tetap bermunculan begitu cepat sehingga kerap kali bagi ilmuwan sulitlah menempatkan semuanya dalam peta evolusi.

Leluhur manusia mulai berkembang secara terpisah dari leluhur kera besar sekitar 10 hingga 5 juta tahun yang lalu. Hal ini menandai permulaan perkembangan hominid. Para ahli antropologi berpendapat bahwa hominid pertama termasuk mahkluk yang menyeru pai manusia disebut Australopithecines. Australopithecines per tama muncul sekitar 4 juta tahun yang lalu di afrika.

Australopithecines keli hatan sangat berbeda dari manusia modern. Wajahnya lebih menye rupai simpanze, tetapi mereka dapat berdiri dan berjalan diatas ke dua kakinya. Gigi taringnya lebih kecil dan kurang tajam dibandingkan dengan gigi taring kera besar. Wajahnya lebar dan menonjol. Besar otaknya sekitar sepertiga ukuran manusia modern. Gerahamnya besar dan rata cocok untuk mengunyah makanan. Makanannya adalah buah-buahan, sayur-sayuran, kacang-kacangan, biji-bijian, dan serangga.

Australopithecines termasuk dalam golongan Australopithecus. Spesies paling awal dari Australopithecus adalah Australopithecus anamensis yang muncul di Afrika sebelah timur sekitar 4 juta tahun yang lalu. Spesies ini kemudian berkembang sekitar 3,7 juta tahun yang lalu menjadi Australopithecus afarensis. Fosil yang ditemukan di Hadar Ethiopia memiliki tinggi 107 cm  dan berat sekitar 27 kg, berjenis kelamin wanita dan diberi nama “Lucy” ukuran otaknya sama besar dengan ukuran otak simpanze.

Sekitar 3 juta tahun yang lalu Australopithecus africanus meng gantikan Australopithecus afaren sis. Fosil mahkluk ini memiliki tengkorak yang lebih bulat dan otak yang sedikit lebih besar dibandingkan A. afarensis. Namun dalam hal yang lain tidak ada perbedaan.

Secara evolusioner Australopi thecus africanus berkembang menjadi dua spesies, A. boisei dan A. robustus. Keduanya dikenal sebagai australopithe -cines  yang tegap. Mereka memilili geraham yang lebih besar dan rahang yang sangat kuat dibandingkan dengan ketiga spesies Australopithecus.

Ketiga spesies yang lebih awal disebut australopithecines ramping. Australopithecines tegap muncul sekitar 1,5 hingga 1 juta tahun yang lalu. Spesies australopithecus sangat dekat hubungannya dengan hominid yang lebih awal Ardipithecus ramidus, yang hidup di Ethiopia sekitar 4,4 juta tahun yang lalu. Manusia awal adalah perkembangan dari australopithecine tegap sekitar 2 juta tahun yang lalu. Homo habilis adalah spesies manusia yang paling tua.

Homo habilis memiliki otak yang jauh lebih besar dibandingkan dengan australopithecine, tetapi hanya setengah ukuran otak manusia modern. Gerahamnya lebih kecil dan wajahnya tidak terlalu menonjol dibandingkan dengan australopithecine. Makanan mereka buah, serangga, tanaman lainnya dan daging sebagai tambahan. Homo habilis jantan memiliki ukuran yang jauh lebih besar dibandingkan dengan Homo habilis betina.

Lebih dari 1 ¾  juta tahun yang lalu Homo habilis berkembang menjadi species manusia yang lebih maju dan disebut Homo erectus. Spesies ini berdiri tegak dengan ketinggian 150 cm, memiliki tengkorak yang lebih tebal, dahi yang lebar dan rahang yang besar dan tak berdagu.  Tengkoraknya memiliki tonjolan alis, geraham yang lebih kecil, wajah yang lebih kecil, dan wajah yang tidak terlalu menonjol dibandingkan dengan Homo habilis. Dalam perjalanan evolusinya Homo erectus, ukuran otak betul-betul berkembang hingga mencapai ukuran sedikit lebih kecil dari otak manusia modern.  Homo erectus jantan memiliki ukuran lebih besar dari Homo erectus betina.

Beberapa fosil Homo erectus yang paling awal ditemukan di Afrika, berumur lebih dari 1 ¾ juta tahun yang lalu. Beberapa anggota spesies bermigrasi dari Afrika ke Asia dan Eropa. Homo Erectus sampai di pulau Jawa 1 juta tahun yang lalu, barangkali lebih dari 1 ¾ juta tahun yang lalu. Sekitar 600 ribu tahun yang lalu spesies ini telah menyebar ke Asia Utara. Homo Erectus sampai di Eropa sekitar 700 tahun yang lalu.

Homo erectus barangkali adalah manusia pertama yang menguasai penggunaan api. Orang-orang ini juga telah menggunakan pakaian. Dengan berpindah ke utara dan berjumpa dengan dinginnya musim dingin mereka membutuhkan api dan pakaian. Homo erectus lebih trampil menggunakan alat dibandingkan dengan Homo habilis. Mereka menciptakan kapak tangan dari batu. Fosil sisa-sisa binatang banyak ditemukan di lokasi penemuan fosil Homo erectus. Para ilmuwan belum yakin apakah binatang ini mati dibunuh predator atau diburu manusia. Makanan utama Homo erectus adalah buah-buahan, sayuran, kacang-kacangan, biji-bijian, serangga, dan binatang kecil.

Sekitar 400 ribu hingga 300 ribu tahun yang lalu Homo erectus berkembang menjadi spesies baru manusia yang disebut Homo sapiens. Karena proses evolusi itu berjalan secara bertahap, para ilmuwan sulit menentukan secara tepat kapan Homo Sapiens pertama kali muncul.

Kata Homo sapiens berarti manusia yang bijaksana. Semua manusia yang hidup saat ini termasuk dalam spesies Homo sapiens. Tetapi Homo sapiens yang paling awal jauh berbeda dari manusia modern.

Homo sapiens pertama sangat mirip dengan Homo erectus. Perbedaan utama diantara mereka adalah dimilikinya tengkorak yang lebih tinggi dan lebih bulat. Namun seperti halnya Homo erectus, Homo sapiens pertama memiliki wajah yang lebar yang menonjol disekitar mulut dan hidung, mereka juga memiliki tulang alis yang besar dan rendah, juga dahi yang menonjol. Orang ini tidak memiliki dagu, satu hal yang hanya dimiliki manusia modern.

Ukuran otak Homo sapiens awal bervariasi secara luas, ada yang seperti Homo erectus akhir, dan ada yang mendekati ukuran manusia modern. Homo sapiens awal kira-kira memiliki tinggi yang sama dengan manusia modern. Perbedaan ukuran antara jantan dan betina yang sangat menonjol seperti pada hominid awal mulai berkurang pada Homo sapiens.

Manusia Neanderthal adalah satu tipe awal Homo sapiens yang hidup di Eropa dan Timur tengah mulai 130 ribu hingga 35 ribu tahun yang lalu. Tipe-tipe yang berbeda dari Homo sapiens awal tinggal di bagian Afrika, Eropa dan Asia selama periode ini.

Manusia Neanderthal memiliki badan yang besar dan berotot. Mereka memiliki wajah yang menonjol, tulang alis yang besar dan dahi yang rendah. Sebagian besar tidak memiliki dagu, tetapi memiliki otak yang besar, rata-rata ukuran otaknya lebih besar dari manusia modern.

Mereka lebih pintar berburu dan membuat alat dibandingkan dengan manusia awal prasejarah. Mereka kadang berburu kuda, rusa kutub, dan mamot, tetapi mereka lebih trampil menangkap kelinci dan binatang kecil lainnya.   Neanderthal membuat peralatan batu yang bervariasi, yang digunakan untuk memotong binatang, memasak, mengupas kulit binatang, dan mengukir kayu. Neanderthal adalah manusia pertama yang menguburkan mayat mereka.

Manusia modern pertama muncul sekitar 100 ribu tahun yang lalu di Timur tengah dan Afrika. Manusia ini memiliki dagu, dahi yang tinggi, dan wajah yang lebih kecil dan tidak terlalu menonjol dibandingkan dengan wajah awal Homo sapiens. Manusia modern awal juga tidak memiliki tulang alis besar dan memiliki tengkorak yang lebih tinggi dan lebih bulat. Para ilmuwan mengklasifikasikan manusia modern sebagai Homo sapiens sapiens, yakni sub spesies dari Homo sapiens. Para ahli Antropologi yakin bahwa manusia modern pertama adalah perkembangan dari tipe awal Homo sapiens.

Perbedaan Ras manusia berhubungan erat dengan asal-usul manusia. Fisik manusia modern berubah secara bertahap dari satu tempat ke tempat lainnya, sehingga sulit untuk menggambarkan garis pemisah diantara mereka. Kelompok manusia yang telah tinggal selama ribuan tahun di suatu tempat di bagian bumi ini, cenderung akan berbeda penampilannya dibandingkan dengan kelompok manusia lainnya yang tinggal di bagian lain bumi.

Perbedaan ini barangkali karena adanya penyesuaian dengan lingkungan setempat. Sebagai contoh manusia yang leluhurnya dari beberapa generasi tinggal di iklim panas, cenderung akan memiliki kulit yang gelap. Pigmen gelap membantu melindungi kulit dari terbakar matahari dan mengurangi resiko kangker kulit. Australia adalah negara dengan penderita kanker kulit terbanyak, karena memang penduduk kulit putih australia bukan asli orang australia.

Manusia Pra Sejarah

Manusia Pra Sejarah

Tim arkeolog yang dipimpin oleh Beaulognier dari Universitas Bordeaux, Perancis, telah menemukan fosil tulang tengkorak manusia Tumai yang usianya berkisar 6-7 juta tahun silam di padang pasir sebelah utara Chad, Afrika tengah. (lihat gambar disamping). Berdasarkan penemuan itu maka didapat kesimpulan bahwa titik awal evolusi kera antropoid dengan manusia paling tidak dapat ditarik surut pada satu juta tahun lebih awal.
Penemuan fosil tengkorak manusia tersebut, dianggap sebagai prestasi antropologi purbakala terpenting selama hampir satu abad ini. Tulang tengkorak itu terdiri dari sebuah batok kepala yang nyaris sempurna, beberapa potong tulang rahang yang hancur dan 3 buah gigi, mempunyai ciri khas manusia primitif maupun manusia modern. Batok kepalanya mirip kera, rongga kepala yang diperkirakan berisi otak dengan volume antara 320-380 cm3 dan bentuk badan hampir seperti simpanse masa kini, namun hidung, muka, dan gigi emailnya serta ukuran panjangnya lebih mirip manusia, hal ini menunjukkan bahwa asal-usul manusia mungkin sangat pelik dan rumit, bukanlah seperti silsilah evolusi keluarga manusia yang selama ini diajarkan di sekolah.
Dibanding dengan tulang tengkorak apa pun yang ditemukan hingga sekarang, fosil tulang tengkorak Tumai lebih awal 3 juta tahun. Setelah tulang tengkorak itu di periksa oleh ahli dari Inggris, Jepang dan Amerika, dinyatakan bahwa temuan tersebut menandakan asal-usul manusia jauh lebih awal dari waktu yang telah dipastikan selama ini. Lagi pula lokasi ditemukannya tulang tengkorak Tumai, berjarak sekitar 1.000 mil dari lembah cekung Afrika timur yang sejak dahulu diyakini sebagai tempat awal adanya manusia, sehingga dengan demikian, hasil kesimpulan ilmuwan menyatakan bahwa ruang lingkup asal-usul manusia primitif lebih luas daripada yang telah diyakini dulu.
Tulang tengkorak manusia tumai tergali pada Juli tahun lalu di padang pasir utara Chad, Afrika tengah, ditemukan oleh kelompok 40 arkeolog yang berasal dari 10 negara, dipimpin oleh Beaulognier yang sudah 30 tahun menyelidiki dilokasi tersebut. Lokasi itu terletak di selatan padang pasir Sahara, atau wilayah Sahelan (bahasa Arab yang artinya adalah ujung padang pasir). Ditambah lagi dengan perbedaan yang sangat besar antara ciri khas tulang tengkorak dengan nenek moyang manusia masing-masing yang sudah diketahui, ahli Perancis memastikan bahwa fosil tulang tengkorak tersebut semestinya digolongkan pada spesies manusia yang baru, karena itu istilah ilmiahnya dinamakan Sahelanthropus tchadensis. Beaulognier cs menggunakan kata bahasa yang digunakan penduduk setempat, menyebut manusia purbakala yang baru ditemukan dengan sebutan Tumai, artinya adalah harapan hidup.
Karena di daerah setempat tidak terdapat lapisan debu gunung berapi, dan batuannya kekurangan isotop yang cocok, sehingga tidak bisa dilakukan radiasi pelapukan guna mengukur masa yang pasti dari bangsa Tumai ini. Weinoir, ahli dari Universitas Bordeaux dan koleganya memastikan bahwa masa eksistensi bangsa ini adalah pada 6-7 juta tahun silam berdasarkan fosil binatang yang ditemukan secara bersamaan dengan mereka, akan tetapi mereka juga mengakui bahwa cara seperti itu tidak mutlak dapat dipercaya.
Sarjana paleontologi Universitas Harvard, AS yakni Doktor Lybermann mengatakan, bahwa fokus perhatian sarjana arkeologi di masa lalu dipusatkan di Afrika timur dan selatan, dan berdasarkan hasil temuan individual dijadikan evolusi silsilah manusia. Hasil temuan ini mengingatkan kalangan arkeologi agar tidak mengabaikan bentuk evolusi asal-usul manusia di Afrika tengah dan barat, kondisi alam yang sangat buruk di Afrika mengakibatkan semakin sulit mengadakan riset arkeologi.
Lybermann, peneliti tengkorak Tumai mengatakan yang menggembirakan sekaligus mengherankan, diluar dugaan bangsa ini menunjukkan adanya ciri khas manusia primitif serta evolusi hingga mencapai ciri manusia yang agak moderen. Para ahli semula mengira bangsa Tumai semestinya sangat mirip dengan simpanse pada masa 7 juta tahun silam, pada dasarnya wajahnya agak mirip dengan manusia beradab yang muncul pada 2 juta tahun silam. Yang lebih mengherankan adalah bentuk rupa ini sangat mirip dengan kera purba dari selatan yang hidup 3,2 juta tahun silam atau muka Lusi si simpanse hitam yang terkenal itu. Lybermann menyatakan, bahwa bentuk evolusi dan kecenderungan menjadi lebih memburuk adalah gejala yang sangat langka terjadi; seandainya bangsa Tumai secara langsung merupakan leluhur pertama Lusi atau kera purba selatan, maka dalam proses evolusi manusia hingga munculnya manusia sekarang, mestinya pernah terjadi 2 kali atavisme.
Lybermann menekankan, jika kondisinya bukan demikian, maka bangsa Tumai adalah leluhur pertama manusia primitif tertentu, yang kemudian secara langsung berevolusi menjadi manusia modern. Dengan demikian evolusi kera purba selatan menjadi manusia merupakan silsilah garis cabang yang menyimpang. Ahli paleontologi dari universitas George Washington, Dr. Whorter mengatakan dengan penemuan ini semakin dapat dipastikan asal-usul evolusi manusia, dan polanya mungkin lebih menyerupai pola perdu yang bukan berbentuk garis sederhana, adanya sejumlah besar perbedaan adalah reaksi untuk beradaptasi dengan lingkungan yang baru atau lingkungan yang berubah mendadak, dan proses evolusi pun bisa mengalami penyimpangan.
Sebelum ditemukannya fosil manusia bangsa Tumai, kelompok arkeologi yang dipimpin oleh White dari Universitas California, AS pada 1997 menemukan fosil kerangka manusia dari jaman 160 ribu tahun silam di Ethiopia, Afrika, di antara fosil tersebut termasuk 2 kerangka orang dewasa dan satu kerangka anak-anak yang berusia sekitar 6-7 tahun. Fosil kerangka tersebut sangat mirip dengan manusia sekarang, ciri khas bagian muka kerangka hampir sama dengan manusia sekarang, terutama kerangka anak-anak nyaris tidak ada perbedaan apa pun dengan anak-anak sekarang. Cara berjalan juga sangat mirip dengan manusia sekarang, setelah melalui pengujian, didapati sejarahnya dapat ditelusuri kembali pada 154-160 ribu tahun silam.
Peneliti Amerika sebelumnya juga percaya, bahwa tulang belulang laki-laki yang ditemukan disebuah gua gelap di sebuah pegunungan selatan Rumania, adalah fosil manusia modern yang paling kuno. Setelah tulang tersebut diuji dengan Kapur 14 oleh kelompok yang dipimpin Profesor Chouglas, arkeolog dari Universitas Washington, St. Louis City, Mississipi, Amerika, didapati bahwa waktu atau tahunnya terlacak pada 34-36 ribu tahun silam. Dalam laporan tahunan Akademi Sains dan Teknologi Nasional Amerika, Chouglas menunjukkan, bahwasannya Tulang tersebut adalah fosil manusia modern tertua yang bisa dilacak secara langsung. Itu merupakan catatan awal yang dapat dipercaya sebagai rupa manusia modern yang berimigrasi ke Eropa.
Berbagai hasil temuan tersebut diatas kembali telah menunjukkan bahwa manusia dengan peradabannya sudah sejak lama eksis diatas bumi, jauh melampaui perkiraan manusia. Dan hasil temuan itu juga sekali lagi menunjukkan, bahwa ilmu dan pengetahuan manusia itu senantiasa berkembang, tidak boleh percaya membuta pada teori yang sudah ada, dan tidak boleh menggunakan teori yang sudah ada untuk menyangkal sesuatu yang tidak terdapat dalam sistem teori yang ada. Segala sesuatu mengandung suatu kemungkinan

Lucy adalah kerangka yang lengkap dari hominid perempuan. Dia diyakini sebagai missing link untuk evolusi. Dia adalah orang pertama yang berjalan tegak. Kerangka ini ditemukan oleh Donald Johanson pada tahun 1974. Jika Lucy belum pernah ditemukan, para ilmuwan tidak dapat membuat sambungan tentang evolusi dari spesies lain.

Homo Habilis:

Homo habilis berarti ‘orang yang terampil ” Mary Leaky dan suaminya, Louis, menemukan sebuah fosil hominid di Olduvai Gorge di Tanzania utara. Eperti yang ditahui homo habilis sebagai pembuat alat pertama. The homo habilis ‘membuat alat-alat untuk membangun rumah dan kulit binatang. Tanpa pengetahuan mereka tentang alat-alat, mungkin tidak terjadi alat-alat modern . Jika manusia tidak memiliki alat untuk digunakan, manusia tidak dapat membuat rumah untuk ditinggali, atau memasak makanan, dan membuat pakaian.

Homo Erectus:

1,6 juta tahun yang lalu, spesies lain hominid muncul di Afrika Timur. Spesies ini dikenal sebagai Homo erectus. Atau ‘tegak manusia. ” Mereka adalah spesies manusia pertama untuk migrasi dari Afrika. Mereka juga yang pertama kali menjinakkan api dan membuat pakaian. Homo erectus yang mungkin canibal. Mereka telah koperasi berburu dan bahasa. Bahasa masih merupakan faktor penting hari ini karena perlu berkomunikasi untuk menyelesaikan tugas-tugas dasar seperti berburu. Pekerjaan perlu komunikasi untuk memastikan segala sesuatunya berjalan lancar juga.
Homo Sapiens:

Spesies berikutnya manusia adalah Homo sapiens. Para ilmuwan percaya bahwa Homo erectus akhirnya berkembang menjadi Homo sapiens, nama untuk manusia modern. Homo sapiens memiliki otak lebih besar bahwa spesies manusia lainnya. Mereka hidup sekitar 300.000 tahun yang lalu. Homo sapiens adalah manusia modern dalam pra sejarah. Mereka datang jauh sejak homo habilis. Memiliki kemampuan untuk berkomunikasi, membuat api, memiliki bahasa, dan kami memiliki ukuran otak yang lebih besar.

Neanderthals:

Pada tahun 1856, pekerja tambang batu untuk menggali batu kapur di Lembah Neander di Jerman, mereka melihat fragmen tulang fosil. Itu adalah sisa-sisa Neanderthal. Neanderthal tinggal 200.000 – 300.000 tahun yang lalu. Mereka sangat mirip manusia modern. Mereka menguburkan mereka yang mati, memiliki bahasa, dan alat-alat canggih.

Cro-Magnon:

para ilmuwan memprediksi bahwa Cro-magnons tampak seperti. Sekitar 40.000 tahun yang lalu, sekelompok manusia prasejarah yang disebut Cro-Magnons muncul di Eropa. Mereka membuat seni pertama dan jewlery dan kedudukan sosial (kelas). Mereka merencanakan perburuan dan mempelajari mereka binatang sehingga mereka bisa memahami perilaku mereka.

Manusia Purba Berlari Lebih Cepat dari Usain Bolt
Manusia yang hidup jaman sekarang diklaim sebagai manusia yang paling lemah dalam hal kekuatan fisik sepanjang sejarah kehidupan umat manusia. Manusia pra sejarah memiliki kemampuan fisik yang luar biasa. Tak heran jika manusia pra sejarah bisa berlari melebihi kecepatan seorang Usain Bolt, atau berotot melebihi Arnold Schwarzenegger.
Hal itu diungkapkan antropolog asal Australia yang juga penulis buku Manthropology: the Science of Inadequate Modern Man, Peter McAllister, seperti dilansir news.scotsman, Sabtu (17/10/2009).
McAllister mengungkapkan berdasarkan jejak kaki manusia asli benua Australia yang hidup sekira 20.000 tahun lalu, diketahui kecepatan lari mereka mencapai 37 kph atau sekira 10,28 meter per detik. Usain Bolt sendiri diketahui hanya mampu membuat rekor di Olimpiade Beijing berlari dengan kecepatan 42 kph atau 11,67 meter per detik.
?Kami dapat memperkirakan manusia purba Australia itu mampu berlari jauh lebih cepat ketika mereka memburu hewan buruannya, apalagi jika mereka menggunakan sepatu, dan berlari di atas track karet kemungkinan kecepatannya mampu mencapai 45 kph,? kata McAllister

Selain itu, Mc Callister mengungkapkan bahwa kaum perempuan dari Neanderthal juga memiliki otot lengan atas yang tidak kalah besarnya daripada Arnold Schwarzenegger.
Neanderthal adalah kelompok manusia purba yang ditemukan hidup di daratan Benua Eropa yang  hidup sekira 600.000 hingga 350.000 tahun SM.

Lukisan Dinding Manusia Prasejarah

Mengenai lukisan dinding manusia prasejarah, kesan orang kebanyakan adalah sekelompok manusia primitif yang dibaluti dengan daun, setelah berburu lalu istirahat dengan dikelilingi api unggun, sebagian orang membuat lukisan di dinding gua, mencatat hasil berburu pada hari itu. Maka di atas lukisan dinding itu terukir pemandangan berburu manusia primitif, ada manusia primitif dan spesies binatang, gambar dilukis dengan garis yang sangat sederhana. Bagi lukisan dinding tertentu, kesan ukiran di atas memang masuk di akal. Namun, terhadap lukisan yang akan diperkenalkan di bawah ini, sepenuhnya bukan seperti itu. Gambar di bawah ini adalah lukisan binatang bison yang ditemukan di dalam gua Altamira, utara Spanyol. Gambar ini menggunakan 4 macam warna, zat warna dibuat dengan bahan mineral, tidak akan pudar warnanya seiring dengan lamanya waktu, telah tersimpan selama 16 ribu tahun namun warnanya tetap menyala seperti semula. Zat warna pada zat besi dapat memperlihatkan warna merah, kuning dan cokelat, dan komposisi pada zat warna hitam adalah zat dioksida. Jelas bahwa manusia pada waktu itu memiliki kemampuan melukis yang tinggi, bahkan mempunyai peralatan lukis dan zat pewarna yang maju. Lihat gambar lainnya di mana bagian muka pada orang ini benar-benar sangat sulit bagi kita untuk menyamakan mereka dengan manusia primitif, sebab dengan gambar yang dilukis orang modern benar-benar sangat mirip. Ia memakai topi, dandanannya mirip pada abad pertengahan (Barat). Gambar ini dimuat dalam sebuah buku “Grafik Lukisan Budaya Manusia Bangsa Magdelline” karangan Bencarter yang dipublikasikan pada 1940 secara terperinci telah memperkenalkan gambar manusia dari batu hampar yang ditemukannya. Namun, oleh karena gaya lukisannya terlalu mirip dengan lukisan orang modern, maka gambar-gambar dari batu hampar ini dengan cepat dianggap sebagai lukisan orang modern, bukan dilukis oleh manusia prasejarah, yang telah dilupakan orang-orang selama 60 tahun

Fosil Manusia Prasejarah Ditemukan di China

---

Fosil manusia prasejarah yang baru saja digali dari sebuah gua di China dapat memberikan petunjuk sejarah manusia modern. Temuan ini akan menambah bukti-bukti untuk menguak migrasi nenek moyang manusia modern ke Asia Timur yang masih penuh teka-teki.

Dari Gua Tianyuan di dekat Beijing, para peneliti menemukan 34 potongan tulang yang diperkirakan berasal dari satu badan. Pengukuran radiokarbon menunjukkan tulang tersebut telah berumur antara 42 ribu tahun hingga 39 ribu tahun.

Pada periode ini, manusia modern diperkirakan mulai menyebar dari asalnya di Afrika ke berbagai kawasan hingga ke Asia Timur. Sayangnya hanya ada dua bukti fosil yang ditemukan di kawasan Asia sejauh ini sehingga untuk melacak jejak penyebaran manusia masih sulit dilakukan. “Kita punya fosil dari Gua Niah di Serawak, Malaysia dan sekarang spesimen di China. Kalau Anda pergi ke barat, spesimen berikutnya baru ditemukan di Libanon. Dan tidak ada fosil yang ditemukan di antaranya,” ujar Profesor Erik Trinkaus dari Universitas Washington, AS.
Sesuai teori Jalan Keluar Afrika, manusia modern (Homo sapiens) muncul pertama kali di Afrika Timur sebelum menyebar ke seluruh belahan dunia sekitar 70 ribu tahun lalu. Kehadiran manusia modern mendesak manusia purba yang hidup lebih dulu, misalnya manusia Neanderthal.
Kawin silang
Namun, sebagian dari manusia modern sepertinya melakukan kawin silang dengan manusia purba. Hal tersebut mungkin juga dilakukan manusia yang ditemukan di Tianyuan tersebut. Sebab, hasil pengamatan Trinkaus dan koleganya memperlihatkan postur tubuh manusia Tianyuan seperti Homo sapiens, namun memiliki karakteristik manusia purba, seperti gigi depan yang besar.
Ia mungkin hasil perkawinan silang antara manusia modern yang keluar dari Afrika dengan manusia purba yang telah tinggal di Eropa dan Asia. Menuruntya, hal tersebut besar kemungkinannya terjadi.
Ia menambahkan, perkawinan silang terbukti sangat mudah terjadi di dunia hewan. Dua spesies berbeda dari satu keturunan yang telah terpisah sejak dua juta tahun dapat melakukan perkawinan silang dan menghasilkan keturunan yang subur. Misalnya, pada kucing liar Scotlandia yang menjadi jinak melalui proses kawin silang.
Kucing domestik dan kucing liar merupakan spesies berbeda yang terpisah sejak ratusan ribu tahun bahkan jutaan tahun lalu dan memiliki ukuran tubuh sangat berbeda. Namun, perkawinan keduanya dapat menghasilkan keturunan yang subur.
Meski demikian, teori perkawinan silang antara manusia modern dan manusia purba masih kontroversial. Sebagian pakar paleoanthropologi menduga sebagain sifat manusia purba memang masih diturunkan kepada manusia modern sebelum hilang selamanya secara bertahap pada keturunan keturunan berikutnya. Selain itu, belum ada bukti genetik yang menunjukkan terjadinya proses tersebut.
Gaya hidup

Selain melacak asal-usulnya, para peneliti juga berusaha mempelajari gaya hidup manusia modern dari Tianyuan dengan menganalisis tulangnya. Dilihat dari struktur giginya, ia sepertinya meninggal saat bersuia 40 hingga 50 tahunan. Namun, tidak ditemukannya tulang panggul sulit ditentukan jensi kelaminnya.
Di tubuhnya juga terlihat adanya tanda-tanda penyakit. Giginya banyak yang tanggal sebelum mati. Selain itu, terdapat bekas luka di tulang kakinya yang mungkin disebabkan perubahan otot yang menempel padanya karena penyakit tertentu. Meski demikian, ia sepertinya tidak cacat dan tetap bisa beraktivitas secara aktif.
Tulang jari kakinya menunjukkan bahwa ia menggunakan alas kaki. Hasil penelusuran awal yang dilakukan Trinkaus memperlihatkan bahwa jari-jari kakinya mengalami kemunduran yang meungkin disebabkan penggunaan sepatu yang keras di zaman Paleolithikum Awal. Jika hal ini benar, berarti sepatu telah ditemukan jauh lebih awal dari perkiraan sebelumnya, 10 ribu tahun lalu.

pernafasan pada tumbuhan

sistem pernafasan pada tumbuhan

Tumbuhan hijau bernapas dengan mengambil oksigen dari lingkungan, tidak semua tumbuhan bernapas dengan menggunakan oksigen. Tumbuhan tak berklorofil benapas tanpa memerlukan oksigen. Tujuan proses pernapasan, yaitu untuk memperoleh energi. Pada peristiwa bernapas terjadi pelepasan energi. Tumbuhan yang bernapas secara anaeraob mendapatkan energi dengan car menguraikan bahan – bahan tertentu dimana mereka hidup. Dalam proses pernapasan aerob / anaerab
akan dihasilkan gas karbon dioksida dan uap air. Gas dan uap air tersebut dikeluarkan dari tubuh. Oksigen diperlukan dan karbon dioksida yang dihasilkan masuk dan keluar dari tubuh secara difusi. Gas – gas tersebut masuk dan keluar melalui stomata yang ada pada permukaan daun dan inti sel yang ditemukan pada kulit batang pegangan. Akar yang berada dalam tanah juga dapat melakukan proses keluar msuknya gas. Tumbuhan yang hidup di daerah rawa/berlumpur mempunyai akar yang mencuat keluar deari tanah. Akar ini disebut akar panas.
Respirasi yaitu suatu proses pembebasan energi yang tersimpan dalam zat sumber energi melalui proses kimia dengan menggunakan oksigen. Dari respirasi akan dihasilkan energi kimia ATP untak kegiatan kehidupan, seperti sintesis (anabolisme), gerak, pertumbuhan.
Contoh:
Respirasi pada Glukosa, reaksi sederhananya:
C6H,206 + 6 02 ———————————> 6 H2O + 6 CO2 + Energi
(gluLosa)

Reaksi pembongkaran glukosa sampai menjadi H20 + CO2 + Energi, melalui tiga tahap :
1. Glikolisis.
2. Daur Krebs.
3. Transpor elektron respirasi.
1. Glikolids:
Peristiwa perubahan :
Glukosa Þ Glulosa – 6 – fosfat Þ Fruktosa 1,6 difosfat Þ
3 fosfogliseral dehid (PGAL) / Triosa fosfat Þ Asam piravat.
Jadi hasil dari glikolisis :
1.1. 2 molekul asam piravat.
1.2. 2 molekul NADH yang berfungsi sebagai sumber elektron berenergi
tinggi.
1.3. 2 molekul ATP untuk setiap molekul glukosa.
2. Daur Krebs (daur trikarbekdlat):
Daur Krebs (daur trikarboksilat) atau daur asam sitrat merupakan pembongkaran asam piravat secara aerob menjadi CO2 dan H2O serta energi kimia











3. Rantai Transportasi Elektron Respiratori:
Dari daur Krebs akan keluar elektron dan ion H+ yang dibawa sebagai NADH2 (NADH + H+ + 1 elektron) dan FADH2, sehingga di dalam mitokondria (dengan adanya siklus Krebs yang dilanjutkan dengan oksidasi melalui sistem pengangkutan elektron) akan terbentuk air, sebagai hasil sampingan respirasi selain CO2.
Produk sampingan respirasi tersebut pada akhirnya dibuang ke luar tubuh melalui stomata pada tumbuhan dan melalui paru-paru pada peristiwa pernafasan hewan tingkat tinggi.
Ketiga proses respirasi yang penting tersebut dapat diringkas sebagai berikut:

PROSES AKSEPTOR ATP
1. Glikolisis:
 Glukosa ——> 2 asam piruvat 2 NADH 2 ATP
2. Siklus Krebs:
 2 asetil piruvat ——> 2 asetil KoA + 2 C02 2 NADH 2 ATP
 2 asetil KoA ——> 4 CO2 6 NADH 2 PADH2
3. Rantai trsnspor elektron respirator:
 10 NADH + 502 ——> 10 NAD+ + 10 H20 30 ATP
 2 FADH2 + O2 ——> 2 PAD + 2 H20 4 ATP
Total 38 ATP

pernafasan pada hewan

Sistem dan Organ Pernapasan pada Hewan

Sistem dan Organ Pernapasan pada Hewan- Pernapasan adalah pertukaran gas yang dibutuhkan untuk metabolisme dalam tubuh. Hewan memiliki alat-alat pernapasan yang berbeda-beda. Mamalia, Reptilia, dan Amphibia memiliki saluran pernapasan berupa paruparu. Cacing (Annelida) dan Amphibia memiliki kulit yang berfungsi juga sebagai tempat pertukaran gas. Ikan mengambil oksigen yang berada di lingkungannya (air) dengan menggunakan sistem insang. Sebagian besar Arthropoda, terutama serangga, telah memiliki sistem saluran pernapasan. Meskipun demikian, terdapat kelebihan dan kekurangan pada setiap mekanisme pernapasan yang dimiliki oleh setiap makhluk. Misalnya, katak yang memiliki dua jenis mekanisme respirasi, tetap tidak dapat berada lama di darat karena adanya ancaman dehidrasi. Paru-paru tidak mampu mengikat udara yang terlarut dalam air, tetapi sistem pernapasan ini menguntungkan untuk hidup di daratan karena letaknya di dalam saluran pernapasan sehingga paru-paru terhindar dari penguapan air yang berlebihan. Berikut akan dibahas mengenai sistem pernapasan pada beberapa hewan.

1.    Sistem Organ Pernapasan Cacing (Annelida). Cacing menggunakan permukaan tubuhnya untuk bernapas. Hewan ini memanfaatkan permukaan kulitnya untuk bernapas. Oleh karena itu, kulit cacing tanah selalu basah untuk memudahkan terjadinya pertukaran udara. Di bawah permukaan kulitnya yang basah tersebut, ternyata terdapat kapiler-kapiler darah. Melalui kapiler ini, oksigen berdifusi masuk ke dalam kulit, lalu ditangkap dan diedarkan oleh sistem peredaran darah. Sebaliknya, karbon dioksida yang terkandung dalam darah dilepaskan dan berdifusi keluar tubuh.

 

Gambar 7.11 Cacing menggunakan seluruh permukaan tubuhnya untuk bernapas

2.   Sistem Organ Pernapasan Serangga (Insecta). Serangga adalah kelompok Arthropoda yang paling banyak jenisnya. Meskipun serangga memiliki sistem peredaran darah terbuka, namun sistem pernapasan serangga langsung mencapai jaringannya lewat saluran yang disebut sistem trakea. Sistem trakea memiliki saluran-saluran tempat pertukaran udara yang bermuara di stigma atau spirakel, yaitu berupa lubang kecil yang berada di kedua tepi setiap ruas tubuh serangga. Spirakel memiliki bulu-bulu untuk menyaring kotoran. Spirakel juga memiliki katup. Dengan cara mengontraksikan otot-otot yang berhubungan dengan katup-katup tersebut, serangga dapat mengatur membuka dan menutupnya spirakel. Dalam tubuh serangga, terdapat trakea yang memanjang di sepanjang tubuhnya. Trakea itu bercabang-cabang menjadi saluran-saluran udara yang sangat kecil yang disebut trakeolus. Trakeolus bersentuhan langsung dengan jaringan dalam tubuh serangga. Ujung trakeolus memiliki cairan. Pada cairan inilah, oksigen dalam udara yang masuk ke dalam sistem trakea, berdifusi masuk ke dalam sel-sel jaringannya. Sebaliknya, karbon dioksida juga keluar melalui trakeolus (Perhatikan Gambar 7.12).

 

Gambar 7.12 Sistem pernapasan serangga disebut sistem trakea.

3.  Sistem Organ Pernapasan   Ikan (Pisces). Insang adalah organ pernapasan utama pada ikan. Beberapa hewan lain juga memiliki insang untuk bernapas, di antaranya udang, kepiting, cacing laut, serta bintang laut. Air berperan sebagai media pernapasan. Oksigen yang terkandung di dalam air yang jumlahnya sangat sedikit, disaring oleh lembaran-lembaran insang. Namun, konsentrasi oksigen di dalam air dapat berubah sejalan dengan naiknya suhu dan salinitas air. Bahan-bahan pencemar organik yang diuraikan oleh bakteri dan jamur juga dapat mengurangi jumlah oksigen dalam air. Lembaran-lembaran insang tersebut dipenuhi oleh pembuluh-pembuluh darah. Air mengalir melewati lembaran-lembaran insang tersebut sehingga oksigen yang terlarut di dalamnya dapat berdifusi masuk ke dalam pembuluh darah. Perhatikan Gambar 7.13.

 

Gambar 7.13 Proses pertukaran gas terjadi di permukaan insang.

Air masuk melalui mulut dan keluar melalui operkulum insang. Proses inspirasi terjadi ketika volume rongga mulut membesar sehingga tekanan di dalam rongga mulut meningkat dan air mengalir masuk ketika mulut terbuka. Air tertahan di dalam mulut karena selaput yang membatasi rongga mulut dan insang masih tertutup. Ketika selaput terbuka, air mengalir melewati lamela insang. Pada saat itulah, terjadi proses pertukaran gas di permukaan insang. Darah melepaskan CO₂ ke dalam air dan mengikat O₂ yang terdapat dalam air. Pada jenis-jenis ikan tertentu, seperti lele, mampu hidup di dalam air kotor. Insangnya memiliki perluasan berupa lipatan-lipatan (labirin) yang membentuk rongga. Rongga labirin dapat menyimpan oksigen sehingga ketika ikan tersebut berada di dalam air yang kotor atau bahkan dalam lumpur, ikan tersebut masih dapat bernapas.

4.   Sistem Organ Pernapasan Katak (Amphibia). Sepasang paru-paru pada katak berbentuk seperti balon elastis tipis yang diliputi kapiler darah. Dinding bagian dalam paru-paru ini memiliki lipatanlipatan yang berperan sebagai perluasan. Paru-paru ini dihubungkan dengan semacam bronkus pendek yang berhubungan dengan rongga mulut. Katak tidak memiliki tulang rusuk dan diafragma. Mekanisme inspirasi dan ekspirasi terjadi karena kontraksi atau relaksasinya otot-otot rahang bawah dan otot perut (Gambar 7.14).

 

Gambar 7.14 Katak tidak memiliki tulang rusuk dan diagfragma. Mekanisme inspirasi dan ekspirasi terjadi karena kontraksi otot-otot rahang bawah dan otot perut.

Rongga mulut membesar ketika otot rahang bawah (submaksilaris) mengendur, dan otot sternohioideus di bagian bawah rahang berkontraksi. Hal ini menyebabkan peningkatan tekanan dalam rongga mulut sehingga terjadi aliran udara melalui rongga mulut dan koane. Ketika otot submaksilaris dan otot genio hioideus berkontraksi, rongga mulut mengecil. Koane menutup dan celah faring membuka sehingga udara terdorong masuk ke dalam paruparu. Kemudian, di dalam paru-paru terjadi pertukaran gas. Pada proses ekspirasi, otot submaksilaris kembali berelaksasi dan otot sternohioideus serta otot-otot perut berkontrasi sehingga menekan paru-paru dan mendorong udara kaya CO₂ keluar rongga mulut. Segera setelah celah faring menutup dan koane membuka, otot submaksilaris dan otot geniohioideus berkontraksi sehingga rongga mulut mengecil. Akibatnya, udara yang kaya CO₂ tertekan keluar. Pernapasan dengan menggunakan kulit dapat berlangsung ketika berada di darat maupun di air. Kulit katak tipis dengan lendir yang dihasilkan oleh kelenjar pada kulitnya. Selain itu, memiliki banyak kapiler yang merupakan perkembangan dari sistem pernapasan menggunakan insang luar. Pada saat berada dalam stadium larva, organ yang dimiliki bukanlah paru-paru, tetapi insang luar. Insang luar berupa lipatan-lipatan kulit yang mengandung banyak pembuluh darah. Pada salamander, salah satu jenis Amphibia, insang luar ini tetap ada hingga hewan tersebut dewasa.

5.    Sistem Organ Pernapasan  Burung (Aves). Pada prinsipnya, sistem respirasi burung mirip dengan sistem respirasi pada Mammalia. Perbedaannya, burung memiliki 6 pasang kantung udara (saccus pneumatikus). Kantung udara ini terbentuk sebagai semacam perluasan dari paru-paru. Namun, pertukaran gas tetap terjadi di dalam paru-paru, sedangkan kantung udara berfungsi menampung udara cadangan. Berdasarkan letaknya terhadap paru-paru, beberapa kantung udara disebut kantung udara posterior (di belakang paru-paru, meliputi dua pasang kantung udara di perut) dan anterior (di depan paru-paru, meliputi sepasang di rongga dada dan sepasang di pangkal leher). Kantung udara anterior di antaranya terletak di pangkal leher, rongga dada (di antara tulang selangka), dan di antara tulang korakoid. Kantung udara posterior di antaranya terletak di pangkal leher di bawah sayap (ketiak), dan dua pasang di rongga perut. Kantung-kantung udara ini berfungsi:

a. membantu pernapasan, terutama pada saat terbang;
b. membantu memperkeras suara saat berkicau;
c. mencegah hilangnya panas tubuh yang terlalu besar dan melindungi dari kedinginan;
d. memperbesar atau memperkecil berat jenis tubuh burung perenang pada waktu burung tersebut berenang.

Paru-paru burung berbeda dengan paru-paru manusia. Selain ukurannya yang cukup kecil jika dibandingkan dengan ukuran tubuhnya, struktur bagian dalamnya pun berbeda. Alveoli yang merupakan bagian ujung dalam saluran pernapasan manusia, digantikan oleh saluran-saluran kecil yang disebut parabronkus. Saluran-saluran kecil tersebut dibungkus oleh pembuluhpembuluh darah. Pertukaran udara terjadi di dalam saluran parabronkus.

 

Gambar 7.15 Organ respirasi pada burung terdapat perbedaan antara fase inspirasi dan ekspirasi pada bagian paru-paru.

Pada saat burung tidak terbang, proses inspirasi terjadi dengan memperbesar rongga dada. Pembesaran rongga dada diikuti dengan aliran udara dari luar tubuh melewati hidung, faring, trakea, dan bronkus. Sebagian besar udara diteruskan ke kantung-kantung udara posterior, sedangkan sebagian lagi langsung melewati paru-paru. Saat rongga dada mengecil, terjadi ekspirasi. Udara dari kantung udara posterior mengalir ke kantung udara interior, melewati parabronkus. Dalam parabronkus terjadi pertukaran gas. Udara kaya CO2 ditampung sementara dalam kantung-kantung udara anterior. Saat inspirasi berikutnya, udara mengalir lagi mengisi kantung udara posterior dan paru-paru. Ketika ekspirasi, udara mengalir melewati paruparu mengisi kantung udara anterior, sedangkan udara hasil pernapasan pertama dikeluarkan. Secara kontinu, paru-paru burung dilewati udara pada saat inspirasi dan ekspirasi. Pada saat burung terbang, mekanisme perbesaran rongga dada tidak dapat dilakukan karena tulang dada dan tulang rusuk merupakan tempat perlekatan untuk otot-otot terbang. Aliran udara ke dalam paru-paru terjadi ketika burung mengepakkan sayap. Pada saat sayap diangkat ke atas, kantung udara di ketiak mengembang sehingga terjadi proses inspirasi. Ketika sayap turun, kantung udara di antara tulang korakoid mengembang dan kantung udara ketiak terjepit sehingga udara mengalir ke dalam kantung udara di antara tulang korakoid melewati paru-paru. Saat itulah terjadi proses pertukaran gas.