Kumbang

Kumbang adalah sekelompok serangga yang membentuk ordo Coleoptera /koʊliːˈɒptərə/. Kata "coleoptera" berasal dari bahasa Yunani Kuno κολεός, koleos, dan πτερόν, pteron, yang jika keduanya disatukan berarti "sayap berselubung", karena sebagian besar kumbang memiliki dua pasang sayap. Pasangan sayap yang berada di depan disebut elytra. Pasangan sayap ini mengeras dan menebal yang dapat melindungi pasangan sayap di belakangnya dan juga melindungi bagian belakang tubuh kumbang.

Ordo Coleoptera memiliki spesies lebih banyak daripada ordo manapun, meliputi hampir 25% dari seluruh jenis bentuk kehidupan hewan yang diketahui. Sekitar empat puluh persen dari seluruh spesies serangga yang telah terdeskripsi adalah kumbang (sekitar 400.000 spesies) dan spesies baru sering ditemukan. Famili taksonomi paling besar, Curculionidae, juga masuk dalam ordo ini.

Penyebaran kumbang sangat luas. Kumbang dapat ditemukan di semua habitat besar, kecuali di lautan dan wilayah kutub. Mereka berinteraksi dengan ekosistemnya dalam berbagai cara. Beberapa spesies kumbang adalah penghasil detritus, dengan menghancurkan jaringan hewan dan tumbuhan yang mati, memakan bangkai jenis-jenis tertentu, dan memakan sampah. Beberapa spesies memakan jamur. Beberapa spesies adalah pemakan bunga dan buah. Ada juga spesies yang merupakan parasit atau parasitoid. Beberapa spesies lainnya adalah pemangsa atau predator bagi invertebrata lain. Banyak spesies kumbang predator ini yang penting sebagai pengendali hama pertanian. Contohnya, kumbang dalam famili Coccinellidae yang memangsa aphid, serangga sisik, thrips, dan serangga pengisap tanaman lainnya yang dapat menyebabkan kerusakan hasil tanaman.

Sebaliknya, beberapa spesies kumbang adalah mangsa bagi berbagai hewan invertebrata dan vertebrata, termasuk serangga, ikan, reptil, burung, dan mamalia. Kumbang umumnya bukan hama yang serius, tetapi mereka termasuk hama pertanian dan industri, seperti kumbang kentang Colorado Leptinotarsa decemlineata, kumbang kapas Anthonomus grandis, kumbang tepung merah Tribolium castaneum, dan kumbang kacang tunggak Callosobruchus maculatus. Termasuk juga kumbang death-watch, larvanya dapat menyebabkan kerusakan serius pada bangunan dengan cara menggerogoti kayu.

Spesies dalam ordo Coleoptera umumnya ditandai dengan adanya eksoskeleton dan sayap depan yang keras (elytra). Elytra ini membedakan kumbang dari kebanyakan spesies serangga lainnya, kecuali beberapa spesies Hemiptera. Eksoskeleton kumbang terdiri atas banyak piring yang disebut sklerit, dipisahkan oleh jahitan tipis. Desain ini menciptakan pertahanan kumbang sambil mempertahankan fleksibilitas. Anatomi umum kumbang cukup seragam, meskipun organ dan pelengkap tertentu dapat sangat bervariasi dalam penampilan dan fungsi di antara banyak famili dalam ordo ini. Seperti semua serangga, tubuh kumbang dibagi menjadi tiga bagian: kepala, dada (toraks), dan perut (abdomen).

Etimologi

Kata "Coleoptera" berasal dari bahasa Yunani Kuno koleopteros, secara harfiah berarti "sayap selubung", dari koleos berarti "selubung" dan pteron, artinya "sayap". Nama tersebut diberikan pada kelompok ini oleh Aristoteles karena elytra mereka, sayap depan keras menyerupai tameng.

Penyebaran dan keragaman

Kumbang adalah ordo serangga terbesar, dengan 350.000-400.000 spesies dalam empat subordo (Adephaga, Archostemata, Myxophaga, dan Polyphaga), menjadi sekitar 40% dari seluruh serangga yang dijelaskan, dan sekitar 30% dari seluruh hewan. Meskipun klasifikasi pada tingkat famili sedikit tidak stabil, sekitar 500 famili dan subfamili sudah diketahui.Coleoptera ditemukan di hampir semua habitat alam, termasuk habitat air tawar dan laut.

Morfologi eksternal

Morfologi seekor kumbang, dengan kumbang biola sebagai spesies contoh

Karakteristik kumbang umumnya memiliki eksoskeleton sangat keras dan sayap depan keras (elytra). Exoskeleton kumbang terdiri atas banyak lapisan yang disebut sklerit, dipisahkan oleh jahitan tipis. Desain ini memberikan pertahanan berlapis sambil mempertahankan fleksibilitas. Anatomi umum kumbang cukup seragam, meskipun organ dan tambahan tertentu dapat sangat bervariasi dalam penampilan dan fungsi antara satu famili dengan famili lain. Seperti semua serangga, tubuh kumbang dibagi menjadi tiga bagian: kepala, dada (toraks), dan perut (abdomen).

Kepala

Scarabaeus vietteimemperlihatkan adaptasi "kepala sekop"

Kepala Cephalota circumdata memperlihatkan mata majemuk dan bagian mulut

Morfologi kepala 

Kepala biasanya telah sangat mengeras (karena pembentukan sclerotin) dan bervariasi dalam ukuran. Pada kepala terdapat mulut yang mengarah ke depan atau kadang-kadang berputar ke bawah. Mata kumbang majemuk dan mungkin memperlihatkan kemampuan beradaptasi yang luar biasa, seperti dalam kasus kumbang gasing (famili Gyrinidae), mata mereka terpisah untuk memungkinkan pandangan ke atas dan ke bawah permukaan air. Spesies lain juga dapat melakukan penglihatan terpisah antara dua matanya, antara lain beberapa kumbang tanduk panjang (famili Cerambycidae) dan kumbang pengerek, serta banyak spesies lainnya memiliki mata yang berlekuk ke beberapa derajat. Beberapa genera kumbang juga memiliki ocelli, yaitu mata sederhana yang kecil yang biasanya terletak jauh di belakang kepala (di vertex).

Antena kumbang utamanya adalah organ penciuman, tetapi dapat juga digunakan untuk merasakan lingkungan sekitarnya secara fisik. Pada beberapa famili, antena juga dapat digunakan untuk kawin, atau untuk pertahanan bagi beberapa jenis kumbang. Dalam Coleoptera, bentuk antena sangat bervariasi, tetapi sering juga serupa dalam beberapa famili. Dalam beberapa kasus, antena jantan dan betina dalam satu spesies bisa berbeda bentuk. Antena kumbang bentuknya bervariasi: mungkin lebih tebal di ujung daripada di dasar, seperti benang, membengkok dengan sudut tajam, menyerupai untaian manik-manik, menyerupai sisir, atau bergerigi.

Kumbang memiliki bagian-bagian mulut yang sama dengan belalang. Dari bagian mulut, yang paling umum dikenal mungkin mandibel (rahang), yang terlihat seperti penjepit besar di depan beberapa kumbang. Mandibel adalah struktur yang sering menyerupai gigi dan keras untuk menarik, menghancurkan, atau memotong makanan atau musuh. Dua pasang tambahan menyerupai jari, maksila dan palpi labial, ada di sekitar mulut pada sebagian besar kumbang, digunakan untuk memasukkan makanan ke dalam mulut. Pada banyak spesies, mandibel jantan lebih besar daripada mandibel betina dari spesies yang sama.[6]

Dada (toraks)

Dada (toraks) terbagi menjadi dua bagian yang terlihat, yaitu dada depan (protoraks) dan pteratoraks. Pteratoraks adalah gabungan antara dada tengah (mesotoraks) dan dada belakang (metatoraks), yang umumnya terpisah pada spesies serangga lain, meskipun tersambung secara fleksibel dengan dada depan. Bila dilihat dari bawah, dada adalah bagian tempat adanya tiga pasang kaki dan dua pasang sayap. Perut (abdomen) adalah semua yang ada di belakang dada.[2] Bila dilihat dari atas, kebanyakan kumbang tampaknya memiliki tiga bagian yang jelas, tetapi hal ini dapat menipu. Pada permukaan atas kumbang, "bagian" tengah adalah lapisan keras yang disebut pronotum, yang sebenarnya adalah hanya bagian depan dada; sedangkan bagian belakang dada tersembunyi oleh sayap kumbang.

Kaki

Acilius sulcatus, seekor kumbang penyelam memperlihatkan kaki belakang yang terlah beradaptasi untuk hidup di dalam air

Kaki kumbang yang beruas banyak biasanya berujung pada dua atau lima ruas kecil yang disebut tarsi. Seperti banyak ordo serangga lainnya, kumbang memiliki cakar, biasanya sepasang, di ujung ruas tarsal terakhir dari setiap kaki. Sementara sebagian besar kumbang menggunakan kaki mereka untuk berjalan, bagi beberapa kumbang lainnya kaki dimodifikasi dan disesuaikan untuk beragam kegunaan lain. Pada famili air – Dytiscidae, Haliplidae, banyak spesies Hydrophilidae dan lainnya- kaki, terutama pasangan terakhir, telah disesuaikan untuk berenang dan sering memiliki banyak rambut panjang untuk membantu tujuan ini. Kumbang lainnya memiliki kaki fossorial yang melebar dan sering berputar untuk menggali. Spesies dengan adaptasi tersebut ditemukan di antara scarab, kumbang tanah, dan famili Histeridae. Kaki belakang beberapa kumbang, seperti kumbang kutu (dalam Chrysomelidae dan Curculionidae), membesar dan dirancang untuk melompat.

Sayap

Elytra terhubung ke pterathorax. Elytra tidak digunakan untuk terbang, tetapi cenderung untuk menutupi bagian belakang tubuh dan melindungi pasangan sayap kedua (alae). Elytra harus dinaikkan untuk menggerakkan sayap belakang untuk terbang. Sayap terbang dari kumbang bersilangan dengan pembuluh darah dan dilipat setelah mendarat, sejajar dengan pembuluh darah, dan disimpan di bawah elytra. Sebuah lipatan (jugum) dari membran di dasar setiap sayap adalah suatu fitur karakteristik kumbang.[8] Kemampuan untuk terbang telah hilang pada beberapa kumbang, antara lain beberapa kumbang tanah (famili Carabidae) dan beberapa kumbang dari famili Curculionidae, dan juga spesies dari famili lain yang tinggal di gurun dan gua. Banyak kumbang memiliki dua elytra yang telah menyatu bersama-sama, membentuk perisai yang kokoh di atas perut. Beberapa famili kumbang telah kehilangan keduanya, baik kemampuan untuk terbang maupun elytra. Contohnya yang dikenal adalah glowworm dari famili Phengodidae.

Perut (abdomen)

Perut adalah bagian belakang dari dada belakang, terdiri atas serangkaian cincin, masing-masing dengan lubang untuk bernafas dan respirasi, yang disebut ventilator, membentuk tiga sklerit tersegmentasi berbeda: tergum, pleura, dan sternum. Tergum di hampir semua spesies adalah membran, atau biasanya lembut dan tersembunyi oleh sayap dan elytra bila tidak sedang terbang. Pleura biasanya kecil atau tersembunyi pada beberapa spesies, dengan setiap pleuron memiliki ventilator tunggal. Sternum adalah bagian yang terlihat paling lebar dari perut, merupakan segmen yang tidak mengeras. Perut itu sendiri tidak memiliki tambahan, tetapi pada beberapa kumbang (misalnya, Mordellidae) telah terhubung dengan lobus sternal.[9]

Morfologi internal

Diagram yang menunjukkan anatomi internal umum kumbang

Sistem pencernaan

Sistem pencernaan kumbang sangat dipengaruhi oleh tanaman yang menjadi sumber makanan mereka. Pada umumnya proses pencernaan dilakukan oleh midgut depan (anterior) dengan bantuan enzim midgut. Saluran pencernaan pada dasarnya terdiri atas faring yang pendek dan sempit, tetapi dapat melebar, dan ampela yang kurang berkembang. Setelah itu adalah midgut, yang spesiesnya bervariasi dalam ukuran, dengan sejumlah besar sekum, dengan hindgut yang panjangnya bervariasi. Biasanya, terjadi empat hingga enam kali tubulus Malpighi.[6]

Sistem saraf

Sistem saraf pada kumbang bervariasi di antara spesies-spesies yang berbeda, dari tiga ganglia dada dan tujuh atau delapan ganglia abdomen yang dapat dibedakan dari ujung penyatuan semua ganglia untuk membentuk struktur komposit.

Sistem pernapasan

Seperti serangga umumnya, kumbang menghirup oksigen dan mengeluarkan karbon dioksida melalui trakea. Udara memasuki tubuh melalui spirakel, dan bersirkulasi di dalam haemocoel pada sistem trakea dan tracheoles, melalui dinding tempat gas-gas yang terkait dapat berdifusi dengan tepat.

Kumbang-kumbang penyelam, seperti Dytiscidae, membawa gelembung udara ketika menyelam.Gelembung tersebut ditampung di bawah elytra atau ditempel pada tubuh oleh bulu-bulu hidrofobik khusus. Gelembung tersebut menutupi sedikitnya beberapa spirakel, sehingga memungkinkan oksigen masuk ke trakea.

Sistem peredaran darah

Seperti serangga-serangga lainnya, kumbang memiliki sistem peredaran darah terbuka, lebih didasarkan pada hemolimfa daripada darah. Pembuluh bersegmen, seperti hati, menempel pada dinding dorsal hemocoel. Pembuluh ini memiliki lubang-lubang kecil yang disebut ostia dan mensirkulasikan hemolimfa dari rongga utama hemocoel keluar menuju rongga anterior di kepala.

Organ-organ khusus

Kumbang memiliki kelenjar khusus yang menghasilkan feromon yang digunakan untuk menemukan pasangannya. Feromon spesies Rutelinea dihasilkan dari sel-sel epitel yang melapisi permukaan bagian dalam segmen perut apikal; feromon berbasis asam amino spesies Melolonthinae dihasilkan dari kelenjar di bagian atas abdominal. Spesies-spesies lainnya menghasilkan feromon yang berbeda-beda jenis. Spesies Dermestidae menghasilkan ester dan spesies Elateridae menghasilkan asam lemak, turunan aldehid, dan asetat.