Why fish are better at breathing than you are - Dan Kwartler

Translator: Regina Gunadi Reviewer: Indah Setiawan

In 2019, Eliud Kipchoge finished a Vienna marathon

Pada 2019, Eliud Kipchoge menyelesaikan maraton Vienna

in one hour, 59 minutes, and 40 seconds.

dalam 1 jam, 59 menit, dan 40 detik.

This staggering time broke the two-hour barrier

Waktu yang mengejutkan ini memecahkan batas durasi dua jam

that most runners previously deemed impossible.

yang sebelumnya dianggap mustahil oleh sebagian besar pelari.

However, some researchers weren't as surprised.

Namun, beberapa peneliti tidak terlalu terkejut.

Recent studies investigating if humans could maintain such a high pace

Studi terbaru yang mempelajari tentang

apakah manusia dapat mempertahankan kecepatan tinggi selama maraton

for the length of a marathon had found that elite runners

menemukan pelari elit dapat menghirup oksigen

can take in twice as much oxygen as non-runners.

dua kali lebih banyak daripada non-pelari.

And it’s likely that this superhuman ability played a role in Eliud’s victory.

Dan kemampuan manusia super ini mungkin yang berperan dalam kemenangan Eliud.

But when it comes to breathing efficiently,

Namun, saat berbicara tentang bernapas secara efisien,

not even the best runners in the world can compete with the average fish.

tidak ada pelari terbaik di dunia yang dapat bersaing dengan ikan.

That’s right— you’re looking at some of the best breathers on Earth;

Benar—Anda sedang melihat beberapa penghirup napas terbaik di Bumi;

which actually makes sense when you consider how little oxygen there is

yang sebenarnya masuk akal saat Anda sadar betapa sedikitnya oksigen

in their aquatic environments.

di lingkungan akuatik mereka.

Fish can breathe in a variety of ways,

Ikan dapat bernapas dengan banyak cara,

but the most common is through the use of gills.

tetapi cara yang paling umum adalah melalui insang.

These branching organs typically come in four pairs,

Organ bercabang ini biasanya terdiri dari empat pasang,

all enclosed in gill chambers.

semuanya tertutup dalam ruang insang.

These chambers are protected by opercle, or gill covers,

Ruang-ruang ini dilindungi oleh operkulum, atau penutup insang,

which are just as essential to underwater breathing as the gills themselves.

yang sama pentingnya dengan insang untuk pernapasan di bawah air.

When most fish take a breath,

Ketika sebagian besar ikan menarik napas,

they first close these covers and take a gulp of water.

mereka menutup penutup ini terlebih dulu dan menelan air.

Then, they open their opercle,

Kemudian, mereka membuka operkulum,

creating a pressure differential that pulls water through the gills,

menciptakan perbedaan tekanan yang menarik air melalui insang,

which are composed of thread-like filaments spaced evenly along a gill arch.

yang terdiri dari filamen seperti benang

dan berjarak sama di sepanjang lengkungan insang.

These filaments are covered in countless small blood vessels called capillaries,

Filamen-filamen ini ditutupi oleh banyak pembuluh darah kecil yang disebut kapiler,

in addition to tiny extensions known as gill lamellae

dan oleh perpanjangan kecilnya yang dikenal sebagai lamela insang

which further increase the gill’s surface area.

yang selanjutnya meningkatkan luas permukaan insang.

When water passes over these capillaries,

Ketika air melewati kapiler ini,

the membrane is thin enough for the fish’s red blood cells

membrannya cukup tipis bagi sel darah merah ikan

to pull dissolved oxygen from the water into the bloodstream.

untuk menarik oksigen terlarut dalam air ke dalam aliran darah.

And just like when we breathe with our lungs,

Dan sama seperti saat kita bernapas dengan paru-paru,

this process releases carbon dioxide,

proses ini melepaskan karbon dioksida,

which passes out into the water through the open gill cover.

yang keluar menuju air melalui penutup insang saat terbuka.

This technique only works underwater—

Teknik ini hanya bekerja di dalam air—

on the surface, the pressure differential created by opening and closing gill covers

di atas permukaan, perbedaan tekanan dari membuka dan menutup penutup insang

isn’t strong enough to pull in sufficient air.

tidak kuat untuk menarik cukup udara.

But under the surface, it’s remarkably efficient.

Namun di bawah permukaan, teknik ini sangat efisien.

Inside the lamellae, blood flows in the opposite direction to the water,

Di dalam lamela, darah mengalir ke arah yang berlawanan dengan air,

creating a counter-current system that optimizes gas exchange.

menciptakan sistem arus balik yang mengoptimalkan pertukaran gas.

In fact, gills can absorb roughly 75% of the oxygen passing through them;

Faktanya, insang dapat menyerap sekitar 75 persen oksigen yang melewatinya;

that’s twice the percentage of oxygen our lungs extract from a breath of air.

itu dua kali persentase yang diserap paru-paru kita dalam satu tarikan napas.

Fish also breathe much more frequently than we do.

Ikan juga jauh lebih sering bernapas daripada kita.

The average adult human breathes 12 to 18 times a minute,

Rata-rata manusia dewasa bernapas 12 hingga 18 kali per menit,

while most fish pull water over their gills

sementara kebanyakan ikan menarik air melalui insang mereka

anywhere from 20 to 80 times a minute.

mulai dari 20 hingga 80 kali per menit.

Those numbers would raise even a marathoner’s eyebrows.

Angka-angka itu akan mengejutkan seorang pelari maraton sekalipun.

Thanks to this fast, frequent, and efficient breathing

Berkat pernapasan yang cepat, sering, dan efisien ini,

fish process far more oxygen than we do.

ikan memproses jauh lebih banyak oksigen daripada kita.

It's also why some species can live at great depths.

Ini juga menjelaskan cara beberapa spesies dapat hidup di tempat yang sangat dalam.

Bodies of water get most of their oxygen from the surface,

Perairan mendapat sebagian besar oksigennya dari atas permukaan air,

where O2 dissolves into the water and begins circulating.

di mana O₂ larut dalam air dan mulai bersirkulasi.

But further down, there are oxygen minimum zones,

Tetapi jauh di bawah, terdapat zona minimum oksigen,

with concentrations as low as 0.5 milligrams of oxygen per liter.

dengan konsentrasi hingga serendah 0,5 miligram oksigen per liter.

To get the oxygen they need,

Untuk mendapat oksigen yang dibutuhkan,

fish living at these depths rely on increased gill ventilation

ikan yang hidup di kedalaman ini mengandalkan peningkatan ventilasi insang

and hearts that pump high volumes of oxygenated blood throughout the body.

dan jantung yang memompa darah oksigen bervolume tinggi ke seluruh tubuh.

Even with these tricks, sometimes there's still not enough oxygen to go around,

Bahkan dengan trik ini,

terkadang masih tidak ada cukup oksigen untuk bertahan hidup,

forcing fish to adapt more extreme solutions.

memaksa ikan untuk beradaptasi dengan solusi yang lebih ekstrem.

For example, the Australian lungfish lives in a habitat

Misalnya, ikan lungfish Australia hidup di habitat

where the water level drops precipitously in August and September,

di mana permukaan air turun drastis pada bulan Agustus dan September

making it almost impossible to survive with gills alone.

sehingga hampir tidak mungkin untuk bertahan hidup dengan insang saja.

Fortunately, these fish have gills and lungs.

Untungnya, ikan ini memiliki insang dan paru-paru.

Using their long, thin limbs,

Dengan tubuh mereka yang panjang dan tipis,

they can lift their mouths above the surface and take deep breaths of air,

mereka dapat mengangkat mulut mereka di atas permukaan dan menarik napas dalam,

allowing them to survive out of the water for several days.

memungkinkan mereka untuk bertahan hidup di luar air selama beberapa hari.

And other species of lungfish can survive above ground even longer

Dan spesies lungfish lain dapat bertahan di atas tanah bahkan lebih lama

in cocoons of mud and mucus.

dalam kepompong lumpur dan lendir.

Fortunately, for most fish these extreme adaptations aren’t necessary.

Untungnya, bagi sebagian besar ikan, adaptasi ekstrem ini tidak diperlukan.

After all, 71% of Earth is covered in H2O,

Lagi pula, 71 persen Bumi tertutup air,

giving these aquatic animals plenty of room to flaunt their gills’ skills.

memberi hewan air ini banyak ruang untuk memamerkan keahlian insang mereka.