Serangga adalah satu-satunya arthropoda dengan sayap. Kemampuan untuk terbang telah memainkan peran penting dalam radiasi yang spektakuler mereka di darat. Serangga modern sangat disesuaikan dengan berbagai besar habitat di seluruh dunia, dari gurun ke salju, dari hutan hujan ke savannah. Adaptasi untuk menggali, memanjat, melompat, ecto-endo-parasitisme dan semuanya terjadi, menyebabkan bentuk dewasa yang spektakuler berbeda. Serangga Juvenile menampilkan beragam luas adaptasi, dari nimfa karnivora air, yang dapat hidup selama beberapa tahun, sampai bergerak, hidup pendek, larva seperti cacing yang tidak bisa makan sendiri.
Otot dan pergerakan
Keberhasilan serangga dalam survivalnya terutama berkaitan dengan kemampuannya untuk mengindera, menafsirkan dan bergerak dalam lingkungannya. Sekitar tujuh puluh persen dari spesies di dalam biosfer adalah serangga yang tersebar di berbagai lingkungan. Kemampuan terbang serangga yang diperkirakan berkembang sejak paling sedikit 300 juta tahun yang lalu merupakan inovasi dalam kemampuan pergerakan. Selain pergerakan terestrial dan akuatik yang berkembang dengan baik. Kekuatan untuk pergerakan berasal dari otot, yang bekerja dengan bertumpu pada sistem skeleton baik berupa eksoskeleton yang kokoh maupun skeleton hidrostatik.
Otot
Tidak seperti vertebrata dan invertebrata non-serangga yang mempunyai baik otot lurik (striated) maupun otot polos (smooth), serangga hanya mempunyai otot lurik yang masing-masing serabutnya terdiri dari dari beberapa sel dengan:
- suatu plasma membran bersama
- sarcolemma: lapisan luar. Sarcolemma mempunyai lekukan ke dalam
(invaginasi), di mana tracheole yang mencatu oksigen berhubungan dengan serabut otot.
contractile myofibrils: tersusun sepanjang serabut otot dalam lembaran yang terdiri dari silinder-silinder.
Perlekaan otot
Pada vertebrata, otot-otot bertumpu pada skeleton internal, tetapi sebaliknya pada serangga otot-otot melekat dan bertumpu pada permukaan dalam dari skeleton luar. Otot bersambung dengan adanya tonofibrillae. Skeleton luar tonofibrillae merupakan serabut-serabut penghubung yang halus berfungsi untuk:
- menghubungkan ujung otot ke lapisan epidermal.
- Terbuang bersama kutikula lama pada setiap moulting sehingga harus ada pembentukan tonofibrilae baru kembali.
Pada tempat perlekatan, tonofibrillae melintas epidermis dari otot ke kutikula. Kadang-kadang, perlekatan ini diperkuat dengan tonjolan multiselular yang disebut apodeme dan apabila struktur ini berbentuk memanjang disebut apophysis.
Pergerakan Serangga
• Larvae dengan tubuh lunak bergerak dengan cara merayap. Pergerakan ini dimungkinkan karena adanya skeleton hidrostatik untuk perlekatan otot. Otot turgor berkontraksi dan relaksasi secara berurutan dari kepala ke ekor sehingga membentuk gelombang. Tumpuan pada substrat terjadi karena adanya kait mulut (mouth hook,misalnya pada larva diptera) dan kaki lengket (adhesive foot). Beberapa serangga air bergerak dengan menggeliat seperti ular. Sedangkan pada larvae yang mempunyai kaki-kaki dada (thoracic legs), gelombang kontraksi dan relaksasi dari otot-otot turgor dari posterior ke anterior menyebabkan terangkatnya kaki dari substrat secara berurutan dan menyebabkan gerakan maju.
• Pada serangga dengan eksoskeleton luar yang kokoh bergerak dengan cara berjalan atau berlari, pergerakan diperoleh dari kontraksi dan relaksasi dari pasangan otot-otot antogonistik dan agonistic yang melekat pada kutikula. Pergerakan dengan jalan atau berlari menggunakan enam kaki dada. Dibanding crustacea dan myriapoda, serangga mempunyai lebih sedikit kaki yang terletak lebih ke ventral dan berdekatan satu sama lain pada dada memungkinkan konsentrasi otot-otot pergerakan baik untuk berjalan maupun terbang. Hal ini menghasilkan pergerakan yang lebih efisien dan lebih mudah terkontrol. Ketika serangga berjalan, pergantian pertumpuan tripod dari kaki depan dan kaki belakang pada satu sisi dan kaki tengah pada sisi yang lain mendorong ke belakang sedangkan kaki-kaki yang lain diangkat ke depan sehingga menghasilkan gerakan maju. Dengan tripod, pergerakan menjadi stabil karena titik berat tubuh berada di antara tiga kaki.Tungkai Cursorial berfungsi untuk berlari yang dicirikan dengan ruas-ruas tungkai yang ramping. Contohnya tungkai kecoak, kumbang.
Gambar: tungkai cursorial
• Meloncat
Gerakan meloncat dimungkinkan karena adanya kaki belakang yang termodifikasi (femur belakang yang membesar, misalnya pada orthoptera dan kutu) dengan otot-otot yang besar di mana kontraksi secara perlahan menghasilkan energi yang tersimpan dengan salah satu cara berikut yaitu distorsi dari sendi femoro-tibial, sklerotisasi berbentuk pegas (spring-like sclerotization, misalnya perpanjangan jaringan pengikat pada metatibia) dan tekanan pada elastic resilin pad pada coxa. Tungkai Saltatorial berfungsi untuk meloncat yang dicirikan dengan pembesaran femur bagian belakang. Misalnya pada tungkai belalang dan jangkrik.
Tungkai Saltatorial
Gambar: Tungkai Saltatorial
• Mendayung
Gerakan mendayung pada lapisan permukaan air dimungkinkan karena adanya tegangan permukaan air dan pada telapak kaki serangga terdapat kutikula atau rambut-rambut yang bersifat menolak air. Tungkai Natatorial berfungsi untuk berenang yang dicirikan bentuk tungkai yang pipih serta adanya “rambut-rambut renang” yang panjang. Misalnya tungkai kumbang air, kepinding kapal.
Tungkai Natatorial
Terbang
Kemampuan terbang memungkinkan serangga untuk mempunyai mobilitas lebih tinggi yang membantu dalam memperoleh pakan, pasangan kawin, penyebaran dan mengeksploitasi lingkungannya. Kemampuan terbang hanya dimiliki oleh serangga dewasa. Terbang berarti harus melawan dua gaya yaitu gravitasi dan gesekan dengan udara. Penerbangan bisa dilakukan secara aktif menggerakkan otot-otot terbang atau secara pasif atau melayang relatif terhadap angin. Naik dan turun dalam gerakan melayang dilakukan dengan mengatur sudut sisi depan sayap yaitu antara 30° dan 50°. Kemampuan manuver serangga ini lebih baik dari pada pesawat terbang yang hanya kurang dari 20°. Frekuensi pergerakan sayap berbeda dari spesies ke spesies, misalnya pada kupu-kupu 5 Hz (5 kali/detik) sedangkan pada lebah 10 Hz. Untuk berbelok, serangga merubah amplitudo gerakan pada salah satu sisi sayap.
Ditinjau dari hubungannya dengan sayap, otot terbang ada dua macam yaitu otot langsung dan otot tidak langsung. Otot langsung mempunyai perlekatan dengan sayap dan bekerja secara langsung menggerakkan sayap. Otot tidak langsung melekat pada dinding thorax bagian dalam dan kontraksinya menyebabkan perubahan bentuk dada dan secara tidak langsung menggerakkan sayap.
