Algae Sebagai Bioindikator

Dari berbagai penelitian di ketahui bahwa berbagai spesies alga terutama dari golongan alga hijau (Chlorophyta), alga coklat (Phaeophyta), dan alga merah (Rhodophyta) baik dalam keadaan hidup (sel hidup) maupun dalam bentuk sel mati (biomassa) dan biomassa terimmobilisasi telah mendapat perhatian untuk mengadsorpsi ion logam. Alga dalam keadaan hidup dimanfaatkan sebagai bioindikator tingkat pencemaran logam berat di lingkungan aquatik (perairan) sedangkan alga dalam bentuk biomassa dan biomassa terimmobilisasi dimanfaatkan sebagai biosorben (material biologi penyerap logam berat) dalam pengolahan air limbah( Anonim, 2010 ).

            Secara umum, keuntungan pemanfaatan alga sebagai bioindikator dan biosorben adalah (1) alga mempunyai kemampuan yang cukup tinggi dalam mengadsorpsi logam berat karena di dalam alga terdapat gugus fungsi yang dapat melakukan pengikatan dengan ion logam. Gugus fungsi tersebut terutama gugus karboksil, hidroksil, amina, sulfudril, imadazol, sulfat dan sulfonat yang terdapat dalam dinding sel dalam sitoplasma, (2) bahan bakunya mudah didapat dan tersedia dalam jumlah banyak, (3) biaya operasional yang rendah, (4) sludge yang dihasilkan sangat minim, dan (5) tidak perlu nutrisi tambahan ( Anonim, 2010 ).

            Alga dapat dimanfaatkan sebagai bioindikator logam berat karena dalam proses pertumbuhannya, alga membutuhkan berbagai jenis logam sebagai nutrien alami, sedangkan ketersediaan logam dilingkungan sangat bervariasi. Suatu lingkungan yang memiliki tingkat kandungan logam berat yang melebihi jumlah yang diperlukan, dapat mengakibatkan pertumbuhan alga terhambat, sehingga dalam keadaan ini eksistensi logam dalam lingkungan adalah polutan bagi alga ( Anonim , 2010 ).

             Syarat utama suatu alga sebagai bioindikator adalah harus memiliki daya tahan tinggi terhadap toksisitas logam berat karena akumulasi (penumpukan) logam berat dalam alga akan memberikan pengaruh racun, baik toksisitas akut maupun toksisitas kronis. Selain memiliki daya tahan yang tinggi terhadap toksisitas logam berat, persyaratan lain untuk pemanfaatan alga sebagai bioindikator adalah (1) alga yang dipilih mempunyai hubungan geografis dengan lokasi yaitu berasal dari lokasi setempat, hidup dilokasi tersebut, dan diketahui radius aktivitasnya, (2) alga itu terdapat dimana-mana, supaya dapat dibandingkan terhadap alga yang berasal dari lokasi lain, (3) komposisi makanannya diketahui, (4) populasinya stabil, (5) pengumpulan alga mudah dilakukan, (6) relatif mudah dikenali di alam, dan (7) masa hidupnya cukup lama, sehingga keberadaannya memungkinkan untuk merekam kualitas lingkungan di sekitarnya( Anonim, 2010 ).

Daftar Pustaka

Anonim.2010.www.chemistry.org/alga_sebagai_bioindikator_dan_biosorben_logam_berat_bagian_1_bioindikator/  Diakses  tgl 18 mei 2010 pk 20.10 wib

Asosiasi trophobiont Hemiptera dengan Ryparosa – Cladomyrma

Asosiasi awal dari Hemimptera trophobiont dengan koloni Cladomyrma pada Ryparosa fasciculata merupakan faktor penting bagi kelangsungan kolonisasi Cladomyrma pada R. fasciculata.  karena Hemiptera trophobion seperti coccoids bersifat produktif pada fase awal kehidupannya dalam arti menghasilkan makanan yang dibutuhkan Cladomyrma (Moog, 2009).

Ratu Cladomyrma tidak dapat membawa coccoids dewasa, karena itulah pada fase larva, coccoids akan masuk ke dalam sarang (nesting chamber) Cladomyrma melalui celah kecil yang dibuat oleh si ratu Cladomyrma atau dibawa oleh Cladomyrma pekerja khusus . Setelah larva coccoids berada di dalam sarang maka dengan segera coccoids mengeluarkan honeydew yang merupakan derivat dari getah Ryparosa yang kaya akan gula, protein, asam amino, serta garam-garam mineral (Webber, 2007).

Telah dijelaskan sebelumnya bahwa getah yang dihasilkan Ryparosa merupakan senyawa toksik yang dapat merusak jaringan Ryparosa fasciculata, tetapi merupakan sumber makanan bagi coccoids (Hemiptera) dan honeydew yang disekresikan oleh Coccoids merupakan sumber makanan bagi Cladomyrma yang bersarang di tempat yang sama dengan Coccoids tersebut. Sementara itu, dimanfaatkannya honeydew oleh Cladomyrma merupakan suatu proteksi terhadap predator yang dibentuk oleh Cladomyrma untuk Coccoids (Hemiptera trophobiont). Hal tersebut dikarenakan honeydew merupakan sinyal kimia bagi predator Coccoids terhadap keberadaan mangsanya tersebut, sehingga dengan dimakannya honeydew oleh Cladomyrma semakin sulit bagi predator Coccoids menemukan sarang mangsanya dan kemungkinan hidup Coccoids semakin tinggi (Delabie, 2001). 

Daftar Pustaka

Delabie, Jacques. 2001. Trophobiosis Between Formicidae and Hemiptera (Sternorrhyncha and Auchenorrhyncha): An Overview. Neotropical Entomology. 30 (4): 501-516.

Moog, Joachim. 2009. The Assosiations of The Plant-Ant, Cladomyrma With Plants in Southeast Asia. Disertation. Johann Wolfgang Goethe-Universität : Frankfurt

Webber, Bruce., Moog, Joachim., Curtis, A., And Woodrow, I. 2007. The Diversity of Ant-Plant Interactions in The Rainforest Understorey Tree, Ryparosa (Achariaceae): Food Bodies, Domatia, Prostomata, And Hemipteran Trophobionts. Botanical Journal of The Linnean Society. 154: 353-371.

Asosiasi Ryparosa (myrmecoxenic) dan Cladomyrma

Interaksi antara tanaman dan semut merupakan fenomena yang paling sering ditemukan di hutan hujan tropis. Lebih dari 100 genus Angiospermae memiliki spesialisasi pada struktur morfologinya sebagai ‘rumah’ yang menyediakan makanan bagi spesies (koloni) semut dimana interaksinya kerap kali disebut myrmecotrophic. Selain interaksi tersebut, ada beberapa koloni semut yang hanya menggunakan tumbuhan sebagai tempat bersarang dimana interaksinya dinamakan myrmecodomatia. Namun, sebagian besar koloni semut (Cladomyrma) menggunakan spesies tumbuhan sebagai tempat bersarang sekaligus penyedia sumber makanan dan interaksi ini dinamakan myrmecoxenic (Moog, 2003 dalam Moog, 2009).

Salah satu contoh interaksi tumbuhan Myrmecoxenic dengan Cladomyrma adalah antara spesies Ryparosa fasciculata dengan Cladomyrma petalae. Ryparosa fasciculata merupakan salah satu anggota dari familia Achariaceae dimana struktur yang membedakan jenis ini dengan jenis Ryparosa lainnya dapat dilihat pada morfologi percabangan batangnya. Cabang Ryparosa fasciculata terlihat lebih ramping dengan nodus pendek, tetapi memiliki daun yang cukup lebar (55 cm). Struktur tersebut memberikan sedikitnya tiga keuntungan bagi koloni Cladomyrma petalae. Pertama adalah memudahkan semut tersebut untuk membangun sarangnya. ‘Sang Ratu’ dapat memamah batang pohon (cabang) tersebut dengan mudah hingga terbentuk suatu lubang yang berfungsi sebagai sarangnya. 

Keuntungan kedua adalah karena nodus cabang cenderung pendek maka jarak antara tunas dengan batang yang merupakan sarang tidak terlalu jauh sehingga hal ini memudahkan tugas para Cladomyrma pekerja dimana selain menjaga tunas yang merupakan sumber makanannya dari herbivor juga dapat menjaga sarang dari predator.  Keuntungan yang ketiga menciptakan asosiasi lain yaitu dengan spesies tropobiont yang secara tidak langsung juga dapat menjadi sumber makanan bagi Cladomyrma petalae.

Selain struktur morfologinya, susunan anatomi Ryparosa fasciculata juga mempengaruhi interaksinya dengan Cladomyrma petalae. Moog (2009) menyebutkan bahwa keberadaan protostoma pada jaringan Ryparosa memberikan keuntungan tersendiri, baik bagi Cladomyrma petalae maupun bagi Ryparosa fasciculata sendiri. Protostoma merupakan lubang kecil pada daerah parenkim yang semakin memudahkan ‘ratu’ untuk membangun sarang dan sarang yang dibangun pada jaringan tersebut dapat bertahan lebih lama dibandingkan sarang yang dibangun pada jaringan tanpa protostoma. Sedangkan bagi Ryparosa sendiri, protostoma dapat meminimalisasi kerusakan jaringan tubuh lainnya. 

Daftar Pustaka

Moog, Joachim. 2009. The Assosiations of The Plant-Ant, Cladomyrma With Plants in Southeast Asia. Disertation. Johann Wolfgang Goethe-Universität : Frankfurt

Tipe Interaksi Antara Ryparosa sp. (Myrmecoxenic) – Cladomyrma – Hemiptera (trophobiont)

Secara umum Interaksi antara Ryparosa sp. – Cladomyrma – Hemiptera (Trophobiont) bersifat mutualisme karena ketiganya sama-sama memperoleh keuntungan. Ryparosa Myrmecoxenic menjadi tempat tinggal bagi spesies Cladomyrma dan Hemiptera sekaligus sebagai penghasil makanan bagi keduanya. Sedangkan serangga Cladomyrma dan Hemiptera secara tidak langsung ‘menjaga’ Ryparosa dari herbivore dan merupakan agen biocontrol atau bio pestisida.

Moog (2009) mengemukakan bahwa Cladomyrma memperoleh foodbodies dan exra-floral (nectar) dari Ryparosa sebagai sumber makanan. Keberadaan Cladomyrma sendiri menjadi daya tarik bagi spesies Hemiptera trophobiont untuk membentuk koloni di tempat tersebut karena Cladomyrma dapat menjaga Hemiptera tropobiont dari predatornya dan lebih dari itu, Hemiptera trophobiont memperoleh makanan yang berasal dari getah Ryparosa dimana bagi Ryparosa hal ini menguntungkan karena akumulasi getah tersebut dapat merusak jaringan pada batang atau daun Ryparosa fasciculata (Delabie, 2001). Sedangkan Cladomyrma sendiri memperoleh honeydew yang dihasilkan oleh Hemiptera trophobionts sebagai tambahan sumber makanan. Dengan begitu, Cladomyrma semakin giat untuk melakukan tugasnya ‘menjaga’ tunas Ryparosa yang merupakan tempat terbentuknya bunga dan buah. Sehingga dapat dikatakan bahwa interaksi mutualisme antara Ryparosa sp. dengan Cladomyrma diperantarai oleh keberadaan Hemiptera trophobiont.

Daftar Pustaka

Delabie, Jacques. 2001. Trophobiosis Between Formicidae and Hemiptera (Sternorrhyncha and Auchenorrhyncha): An Overview. Neotropical Entomology. 30 (4): 501-516.

Moog, Joachim. 2009. The Assosiations of The Plant-Ant, Cladomyrma With Plants in Southeast Asia. Disertation. Johann Wolfgang Goethe-Universität : Frankfurt

Interaksi Gigaspora margarita & Cabai (Capsicum annum) pada Tanah Ultisol

Pemenuhan kebutuhan cabai dalam negeri yang mencapai 790 ribu ton per tahun, tidak dapat sepenuhnya mengandalkan produksi dari Pulau Jawa karena lahan produktif banyak dikonversi untuk keperluan lainnya sehingga peningkatan produksi melalui perluasan areal menjadi terbatas. Lahan kering yang tersebar luas di luar Pulau Jawa mencapai 132.88 juta hektar cukup potensial dimanfaatkan untuk perluasan areal pertanaman cabai. Namun, 33.58% dari luas lahan tersebut atau seluas 44.62 juta ha merupakan jenis tanah Ultisol yang tersebar di Sumatera, Kalimantan, Papua, Sulawesi dan Maluku.

Kemampuan G. margarita menginfeksi akar terlihat berbeda antar genotipe cabai pada kondisi tercekam Al (Tabel 1). Pada kondisi tercekam Al, derajat infeksi FMA tertinggi terdapat pada genotype toleran dan berbeda nyata dengan genotipe peka. Sebaliknya, pada kondisi tanpa cekaman Al derajat infeksi FMA tidak berbeda di antara kedua genotype cabai. Secara umum kemampuan G. margarita menginfeksi akar pada percobaan ini termasuk criteria tinggi, karena derajat infeksi terendah yang diperoleh sebesar 68.86%. Kriteria derajat infeksi FMA yang tergolong tinggi jika persen akar terinfeksinya > 30%.

Cekaman Al menurunkan panjang akar secara nyata, kecuali pada genotipe PBC 619. Penurunan panjang akar pada genotipe toleran lebih rendah dibandingkan genotipe peka. Pada genotipe toleran terjadi penurunan panjang akar sebesar 22.8% (dari 31.6 cm turun menjadi 24.4 cm) untuk PBC 619 dan 23.3% (dari 29.6 cm turun menjadi 22.7 cm) untuk Jatilaba. Pada genotipe peka terjadi penurunan panjang akar sebesar 51.5% (dari 30.7 cm turun menjadi 14.9 cm) untuk Cilibangi 3 dan 50.2% (dari 31.5 cm turun

menjadi 15.7 cm) untuk Helm.

Perakaran tanaman merupakan target utama yangmengalami kerusakan bila tanaman keracunan Al. Oleh karena itu peubah panjang akar menjadi indikator penting untuk melihat kemampuan tanaman beradaptasi pada tanah ultisol yang mempunyai kandungan Al tinggi. Pada penelitian ini genotipe PBC 619 dan Jatilaba mengalami penurunan panjang akar yang lebih kecil dibandingkan genotipe Cilibangi 3 dan Helm. Penurunan panjang akar yang lebih kecil menunjukkan genotipe PBC 619 dan Jatilaba mempunyai daya adaptasi terhadap cekaman Al yang lebih baik dibandingkan genotipe Cilibangi 3 dan Helm. Hasil penelitian lain pada jagung (Pellet et al., 1995), gandum (Samuel et al., 1997), kedelai (Sopandie et al., 2003; Spehar dan Sauza, 2006) dan padi gogo (Sutaryo et al., 2005; Bakhtiar et al., 2007) memperlihatkan hal yang sama, dimana pada kondisi tercekam Al pertumbuhan perakaran tanaman toleran lebih panjang dibandingkan tanaman yang peka. Genotipe dengan sistem perakaran yang lebih panjang dan lebat pada kondisi tercekam Al, akan lebih mampu untuk beradaptasi pada tanah mineral masam.

Kondisi tercekam Al menyebabkan jumlah buah panen menurun pada semua genotipe cabai, namun inokulasi FMA dapat memperkecil penurunan tersebut. Efektivitas FMA untuk mengurangi pengaruh buruk Al dapat dilihat dari adanya peningkatan jumlah buah panen oleh inokulasi FMA. Pada kondisi tercekam Al, inokulasi FMA dapat menghasilkan jumlah buah panen yang lebih banyak dibandingkan tanpa FMA, kecuali pada genotipe Helm (Tabel 3). Pengaruh buruk Al dapat dikurangi oleh inokulasi G. margarita melalui peningkatan jumlah buah panen sebesar 52.2% pada genotipe PBC 619, 64.3 % pada Jatilaba, 57.8% pada Cilibangi 3 dan 38.3% pada Helm.

Hasil penelitian ini juga menunjukkan bahwa inokulasi G. margarita dapat memperbaiki daya adaptasi tanaman cabai terhadap cekaman Al, terutama pada genotipe peka Al. Perbaikan daya adaptasi ditunjukkan oleh adanya peningkatan bobot buah panen yang nyata oleh inokulasi G. margarita pada genotype Cilibangi 3 dan Helm, sehingga bobot buah panen yang dihasilkan tidak berbeda nyata baik dengan control maupun dengan genotipe toleran  

Disadur Dari :

Purnomo, D.W., Bambang, Sapta., Yahya. 2008. Tanggap Pertumbuhan Dan Hasil Cabai (Capsicum annuum L.) Terhadap Inolulasi Fungi Mikoriza Arbuskula pada Tanah Ultisol. Bul. Agron. (36) (3) 229 – 235.