Zat anti beku pada tubuh hewan yang hidup di iklim dingin - Ikan es sirip hitam (Chaenocephalus aceratus) dari Antartika, memanfaatkan prinsip sifat koligatif larutan untuk bertahan hidup. Di perairan benua Antartika suhu air tidak pernah di atas titik beku, seperti yang kita ketahui bahwa air membeku pada 0°C tetapi jika kita menambahkan garam ke air titik beku akan turun.
Hal ini berhubungan dengan depresi titik beku, yaitu penurunan titik beku pada penambahan zat terlarut yang tidak mudah menguap.
Pelarut disini adalah air dan zat terlarut adalah garam, inilah sebabnya titik beku air laut lebih rendah dari air biasa.
Titik beku air laut benua Antartika suhunya mencapai 1,9°C. Kebanyakan ikan akan membeku pada suhu tersebut, karena cairan di dalam ikan memiliki konsentrasi garam yang rendah.
Tetapi ikan es sirip hitam mampu bertahan hidup pada suhu dingin membeku tersebut, karena ikan ini memiliki kemampuan mereproduksi zat kimia antibeku, zat yang dibutuhkan untuk menghindari pembekuan jaringan tubuh ikan.
Ikan-ikan di benua Antartika memiliki protein khusus yaitu Anti-Free Protein/AFP atau protein antibeku, yang digunakan untuk menghambat pertumbuhan kristal es di dalam tubuh ikan.
Bagian tubuh ikan es sirip hitam juga ternyata di penuhi dengan kristal es kecil, disitulah protein antibeku berperan. Para peneliti percaya bahwa protein tersebut cocok dengan struktur kristal es sehingga dapat mencegah kristal es untuk tumbuh lebih besar.
Kristal es tersebut tidak dapat tumbuh besar karena adanya protein antibeku sehingga tidak menyebabkan kerusakan pada tubuh ikan.
Peran protein antibeku ini sangat kuat dengan efektif membuat celah titik beku, protein antibeku menurunkan titik beku bagian tubuh ikan hingga -2,7°C, sehingga ikan-ikan tersebut mampu dan berhasil menggunakan zat protein antibeku tersebut untuk bertahan hidup di daerah beriklim dingin seperti benua Antartika.
Beruang kutub adalah hewan yang hidup di benua Artika. Beruang kutub juga memanfaatkan prinsip sifat koligatif larutan yaitu penurunan titik beku untuk bertahan hidup di iklim dingin.
Artika adalah sebuah kawasan dingin yang terletak di kutub utara, sedangkan Antartika terletak di kutub selatan. Bumi memiliki dua kutub karena bumi bergerak rotasi yang menyebabkan perubahan musim, iklim, dan dua area kutub.
Beruang kutub merupakan salah satu hewan karnivora terbesar di dunia beratnya bisa mencapai 1 ton. Beruang kutub memiliki bulu yang bening, karena berguna untuk kamuflase dan sebagai penyerapan radiasi matahari secara efektif.
Lingkungan beruang kutub yang berada di kutub utara memiliki pancaran matahari yang sedikit oleh sebab itu bulu bening beruang kutub yang bersifat fiber optik akan berguna sebagai keberlangsungan hidup nya.
Beruang kutub memiliki lapisan lemak berwarna coklat di bawah kulitnya, dimana benda yang berwarna gelap akan lebih cepat menyerap radiasi dibandingkan warna terang sehingga, kombinasi antara bulu bening beruang kutub dan lemak berwarna coklat kehitaman sangat menguntungkan beruang kutub agar bisa tetap menjaga kehangatan tubuhnya dilingkungan beriklim dingin seperti kutub utara.
Beruang kutub mampu bertahan hidup di Artika karena cuaca nya tidak sedingin Antartika. Hal tersebut terjadi karena lautan Artika lebih hangat yang memengaruhi udara dan sekitarnya. Pada musim panas Artika dapat mencapai suhu 0°C sedangkan di Antartika suhu mencapai -28°C. Pada musim dingin Artika mencapai suhu -48°C sedangkan di Antartika bisa mencapai suhu mematikan yaitu -70°C.
Jadi, beruang kutub mampu bertahan hidup di iklim dingin karena tubuh Beruang Kutub berkembang dalam suhu yang dingin. Beruang Kutub diisolasi dengan dua lapisan bulu dan lapisan tebal lemak tubuh. Itu akan memberikan isolasi yang cukup, maka suhu tubuh dan laju metabolisme tidak berubah meski ada suhu mencapai -37 C (-34 F).
Penguin merupakan salah satu hewan yang hidup di benua Antartika. Penguin juga memanfaatkan prinsip sifat koligatif larutan yaitu penurunan titik beku.
Penguin termasuk sebagai hewan dalam kategori burung. Dalam ilmu biologi klasifikasi penguin termasuk dalam keluarga Spheniscidae yaitu hewan jenis burung yang tidak bisa terbang, karena kedua sayap penguin digunakan untuk berenang.
Penguin biasanya menyelam dalam air laut untuk mencari makanan dan minum. Penguin dapat meminum air laut karena memiliki kelenjar supraorbital.
Kelenjar ini berfungsi untuk menyaring kelebihan garam laut dari aliran darah. Garam ini lalu dikeluarkan dalam bentuk cairan lewat saluran pernapasan penguin.
Penguin mampu bertahan hidup di iklim ekstrem seperti antartika dan tidak merasa dingin karena, memiliki lemak yang tebal dan bulu anti air yang berguna untuk menyimpan panas dan memisahkan udara dingin dari luar.
Bulu anti air memiliki pertahanan yang menakjubkan sehingga penguin dapat berenang tanpa menjadi basah sehingga dapat melindungi penguin dari suhu yang sangat dingin.
Penguin memiliki bulu tebal dan di bawah kulitnya terdapat banyak lemak. Tumpukan lemak ini membuat penguin seperti memakai baju yang berlapis-lapis.
Akibatnya penguin tidak merasa dingin meski hidup di daerah dingin.
Jadi, fungsi khusus bulu yang tebal dan tumpukan lemak dibawah kulit adalah untuk menahan panas tubuh agar tidak keluar sehingga penguin tetap merasa hangat tidak kedinginan.
Sodium Klorida yang dimiliki oleh sebagian makhluk hidup yang bisa tinggal didaerah dingin seperti kutub, berpengaruh mengurangi titik beku sampai 85%.
Hal ini tidak mungkin terjadi pada penguin, yang tidak mengetahui fisiologi cairan tubuh dan hubungan yang kompleks antara metabolisme dan proses pembekuan, untuk mengembangkan mekanisme perlindungan melalui evolusi.
Jadi, hewan-hewan yang hidup di kutub utara dan selatan mampu bertahan hidup karena adanya zat antibeku dan memanfaatkan prinsip penurunan titik beku untuk keberlangsungan hidup nya.*** (Penulis : Nurul Alfiah Saepudin, Pelajar SMAS Indocement, Bogor.