BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Bioritme merupakan mekanisme internal yang dapat menghasilkan aksi perilaku secara ritmik (teratur). Bioritme berupa irama perilaku hewan yang selalu berulang, terpola dan terjadi secara periodik mengikuti irama tertentu (matahari atau bulan) baik berupa irama harian(Circadian rhythms), bulanan (Circalunar rhythms), atau tahunan(Circanual rhythms).

 Istilah sirkadian berasal dari bahasa Latin circa, yang berarti "sekitar" (atau "kira-kira"), dandiem atau dies, yang berarti "hari". Ilmu formal mengenai ritme biologis sementara, seperti ritme harian,pasang surut, mingguan, musiman, dan tahunan, disebut kronobiologi. Meskipun ritme sirkadian terjadi secara endogen (tetap dan mandiri), ritme ini disesuaikan dengan lingkungan sekitar oleh isyarat eksternal yang disebut zeitgebers, biasanya yang paling penting adalah pada siang hari.

Catatan mengenai proses sirkadian dapat dirunut dari abad ke-4 SM, ketika Androsthenes, seorang kapten kapal yang bekerja di bawah kekuasaan Alexander Agung, menggambarkan gerakan diurnal dari daun pohon pohon asam.  Pengamatan terhadap proses sirkadian atau diurnal pada manusia disebutkan dalam teks-teks medis Cina yang berasal dari sekitar abad ke-13, termasuk Pedoman Siang dan Malam Hari and the Ritme Mnemonic untuk Membantu Seleksi Acu-point Menurut Siklus Diurnal, Hari-Hari Dalam Sebulan, dan Musim-Musim Dalam Setahun.

Pengamatan tentang osilasi sirkadian endogen yang pertama tercatat adalah yang dilakukan oleh ilmuwan Prancis Jean-Jacques d'Ortous de Mairan pada tahun 1729. Ia mencatat bahwa pola 24 jam pada gerakan daun tanaman putri malu terus berlanjut bahkan ketika tanaman disimpan dalam kegelapan konstan, pada percobaan pertama untuk mencoba membedakan jam endogen dari tanggapan menuju rangsangan sehari-hari.

Pada tahun 1896, Patrick dan Gilbert mengamati bahwa selama periode berkepanjangan dari deprivasi tidur (proses kekurangan tidur), terjadi kenaikan dan penurunan rasa kantuk dengan jangka waktu sekitar 24 jam. Pada tahun 1918, J.S. Szymanski menunjukkan bahwa hewan mampu menjaga pola aktivitas 24 jam tanpa adanya isyarat eksternal seperti cahaya dan perubahan suhu. Pada awal abad ke-20, ritme sirkadian diperhatikan dalam ritme waktu makan lebah. Percobaan yang lebih luas dilakukan olehAuguste Forel, Ingeborg Beling, dan Oskar Wahl untuk melihat apakah irama ini disebabkan oleh jam endogen. Ron Konopka dan Seymour Benzer mengisolasi jam mutan pertama di Drosophila pada awal 1970-an dan memetakan "periode" gen, komponen genetik pertama yang ditemukan dari jam sirkadian. Joseph Takahashimenemukan 'jam gen' mamalia pertama (CLOCK) menggunakan tikus pada tahun 1994.

1.2 Tujuan

            Adapun tujuan dari materi ini adalah untuk mengetahui macam-macam bioritme pada hewan.

BAB II

PEMBAHASAN

Bioritme merupakan mekanisme internal yang dapat menghasilkan aksi perilaku secara ritmik (teratur). Bioritme berupa irama perilaku hewan yang selalu berulang, terpola dan terjadi secara periodik mengikuti irama tertentu (matahari atau bulan) baik berupa irama harian, bulanan, atau tahunan. Munculnya Bioritme dipengaruhi oleh:

1.      Kombinasi kontrol perilaku jangka pendek (sistem saraf) dan jangka panjang (sistem hormon).

2.      Pengaruh lingkungan secara alamiah yang mempunyai siklus (daily light, dark cycle, reasonal)

3.      Pengembangan variasi fisiologis endogen dan ritme perilaku yang secara periodik selaras dengan ritme perlakuan yang terjadi pada spesies selama rentang evolusinya.

Berdasarkan irama pemicu eksternal (zeitgebres), Bioritme dibagi atas:

1.    Ritme Harian (Circadian rhythms).

Istilah sirkadian berasal dari bahasa Latin circa, yang berarti "sekitar" (atau "kira-kira"), dandiem atau dies, yang berarti "hari". Ilmu formal mengenai ritme biologis sementara, seperti ritme harian,pasang surut, mingguan, musiman, dan tahunan, disebut kronobiologi. Meskipun ritme sirkadian terjadi secara endogen (tetap dan mandiri), ritme ini disesuaikan dengan lingkungan sekitar oleh isyarat eksternal yang disebut zeitgebers, biasanya yang paling penting adalah pada siang hari.

Untuk dapat disebut sirkadian, suatu ritme/irama biologis harus memenuhi empat kriteria umum:

Ø Ritme tersebut berulang satu kali sehari (suatu ritme memliliki periode 24 jam). Agar dapat melacak waktu dalam sehari, jam harus berada di titik yang sama pada waktu yang sama setiap hari, misalnya berulang setiap 24 jam.

Ø Ritme tersebut bertahan tanpa adanya isyarat eksternal (endogen). Ritme tersebut tetap dalam kondisi konstan dengan jangka waktu sekitar 24 jam. Alasan dari kriteria ini adalah untuk membedakan ritme sirkadian dari tanggapan sederhana ke isyarat eksternal sehari-hari. Suatu ritme tidak dapat dikatakan endogen, kecuali telah diuji dalam kondisi tanpa masukan/input periodik eksternal.

Ø Ritme tersebut dapat disesuaikan agar sesuai dengan waktu setempat (entrainable). Ritme tersebut dapat direset dengan pemaparan terhadap rangsangan eksternal (seperti cahaya dan panas), sebuah proses yang disebut entrainment. Alasan dari kriteria ini adalah untuk membedakan ritme sirkadian dari ritme 24 jam endogen bayangan lainnya yang kebal pengaturan ulang terhadap isyarat eksternal, dan dengan demikian tidak memenuhi tujuan memperkirakan waktu setempat.

Ø Ritme tersebut mempertahankan periodisitas sirkadian pada rentang suhu fisiologis, ritme tersebut menunjukkan kompensasi suhu. Beberapa organisme hidup dalam berbagai suhu, dan perbedaan energi panas akan mempengaruhi kinetika dari semua proses molekul dalam sel. Guna melacak waktu, jam sirkadian pada organisme harus mempertahankan periodisitas sekitar 24 jam meskipun kinetiknya berubah, suatu hal yang dikenal sebagai kompensasi suhu.

Catatan mengenai proses sirkadian dapat dirunut dari abad ke-4 SM, ketika Androsthenes, seorang kapten kapal yang bekerja di bawah kekuasaan Alexander Agung, menggambarkan gerakan diurnal dari daun pohon pohon asam.  Pengamatan terhadap proses sirkadian atau diurnal pada manusia disebutkan dalam teks-teks medis Cina yang berasal dari sekitar abad ke-13, termasuk Pedoman Siang dan Malam Hari and the Ritme Mnemonic untuk Membantu Seleksi Acu-point Menurut Siklus Diurnal, Hari-Hari Dalam Sebulan, dan Musim-Musim Dalam Setahun.

Pengamatan tentang osilasi sirkadian endogen yang pertama tercatat adalah yang dilakukan oleh ilmuwan Prancis Jean-Jacques d'Ortous de Mairan pada tahun 1729. Ia mencatat bahwa pola 24 jam pada gerakan daun tanaman putri malu terus berlanjut bahkan ketika tanaman disimpan dalam kegelapan konstan, pada percobaan pertama untuk mencoba membedakan jam endogen dari tanggapan menuju rangsangan sehari-hari.

Pada tahun 1896, Patrick dan Gilbert mengamati bahwa selama periode berkepanjangan dari deprivasi tidur (proses kekurangan tidur), terjadi kenaikan dan penurunan rasa kantuk dengan jangka waktu sekitar 24 jam. Pada tahun 1918, J.S. Szymanski menunjukkan bahwa hewan mampu menjaga pola aktivitas 24 jam tanpa adanya isyarat eksternal seperti cahaya dan perubahan suhu. Pada awal abad ke-20, ritme sirkadian diperhatikan dalam ritme waktu makan lebah. Percobaan yang lebih luas dilakukan olehAuguste Forel, Ingeborg Beling, dan Oskar Wahl untuk melihat apakah irama ini disebabkan oleh jam endogen. Ron Konopka dan Seymour Benzer mengisolasi jam mutan pertama di Drosophila pada awal 1970-an dan memetakan "periode" gen, komponen genetik pertama yang ditemukan dari jam sirkadian. Joseph Takahashimenemukan 'jam gen' mamalia pertama (CLOCK) menggunakan tikus pada tahun 1994.

2.    Ritme Bulanan dan Pasang Surut (Circalunar dan Circatidal).

Mengikuti siklus rotasi bulan, ex: reproduksi cacing paolo. Siklus rotasi bulan menimbulkan pasang-surut, pasang surut tidak secara langsung menjadi pemicu ritme circatidal, tetapi fluktuasi antara paparan air laut dengan udara terbuka yang dominan, ex: perilaku filtrasi bivalvia dan perilaku polychaeta.

3.    Ritme Tahunan (Circanual).

 Irama jangka panjang, berkaitan dengan perilaku migrasi, reproduksi, dan dormansi, ex: burung migrasi, dormanis tupai gunung Alpen, perilaku bersarang berang-berang.

Dalam banyak burung, reproduksi, meranggas, migrasi dan kegiatan musiman lainnya dikendalikan oleh endogen rhythmicity circannual. Dalam kondisi konstan, irama ini terus berlanjut selama bertahun-siklus dengan periode yang menyimpang dari 12 bulan. Apakah atau tidak ritme dinyatakan tergantung pada panjang hari (penyinaran), yang dengan demikian merupakan faktor permisif penting dalam proses pembuatan irama. Di alam, irama circannual biasanya disinkronisasi oleh perubahan musiman dalam penyinaran. Namun, burung khatulistiwa dapat menggunakan intensitas cahaya siang hari, yang berubah dengan siklus tahunan musim kemarau dan hujan, sebagai zeitgeber sinkronisasi. Penyinaran juga memodulasi tingkat kemajuan fase berturut-turut rhythmicity, sehingga penyesuaian yang optimal untuk siklus lingkungan tahunan dijamin. Populasi spesies tertentu mungkin berbeda dalam respon mereka terhadap penyinaran dengan cara yang dapat digambarkan sebagai 'adaptif populasi tertentu reaksi norma'. Dalam penyanyi muda bermigrasi program circannual menentukan perubahan arah bermigrasi dan, setidaknya sebagian, perjalanan waktu dan jarak migrasi. Mekanisme circannual ini diganti atau ditambah pada burung yang lebih tua dengan mekanisme yang dibentuk atas dasar pembelajaran dan memori. Secara umum, irama circannual sangat erat terlibat dalam organisasi musiman perilaku burung, menyediakan substrat ke mana faktor lingkungan musiman bertindak

BAB III

PENUTUP

3.1    Kesimpulan

Adapun kesimpulan dari materi ini adalah sebagai berikut :

1.    Bioritme merupakan mekanisme internal yang dapat menghasilkan aksi perilaku secara ritmik (teratur). Bioritme berupa irama perilaku hewan yang selalu berulang, terpola dan terjadi secara periodik mengikuti irama tertentu (matahari atau bulan) baik berupa irama harian(Circadian rhythms), bulanan (Circalunar rhythms), atau tahunan(Circanual rhythms).

2.    Macam-macam bioritme hewan adalah sebagai berikut :

a.)      irama harian(Circadian rhythms)

b.)      bulanan (Circalunar rhythms)

c.)       atau tahunan(Circanual rhythms)

3.2    Saran

Adapun saran dari penulis adalah untuk memahami isi makalah ini diharapkan pembaca memiliki literature pembanding agar lebih mudah dipahami materinya.