tugas 1

Post Quis

1.   Kelompok besar Phytoplankton berdasarkan tingkat kelimpahan

2.   Kelompok zooplankton berdasarkan sifat planktonik dalam fase silus hidupnya

3.   Kelompok besar Holoplankton berdasarkan tingkat kelimpahannya

4.   Alat untuk menghitung kelimpahan plankton, contoh cara menghitungnya

5.   Berikan contoh cara menghitung keanekaragaman plankton

Jawaban Post Quis

1.      Kelompok besar Phytolankton berdasarkan tingkat kelimpahannya terdiri dari

A. Diatom (Kelas Bacillariophyceae) 

Mikroalga ini mendominasi komunitas fitoplankton di lintang tinggi di daerah Artik dan Antartika, pada zona neritik daerah tropis dan perairan lintang sedang (temperate), dan pada daerah upwelling.  Beberapa ahli menganggap bahwa diatom merupakan kelompok fitoplankton paling penting yang memberi kontribusi secara mendasar bagi produktivitas laut, khususnya di wilayah perairan pantai.  Berisi sel tunggal atau rangkaian sel, diatom memiliki bagian luar yang keras yang merupakan lapisan skeleton-silika (pektin yang berisi silika) yang disebut frustula.  Frustula atau dinding sel silika disusun dari dua katup yaitu katup bagian atas yang disebut epiteka dan katup bagian bawah yang disebut hipoteka. Kedua katup tersebut cocok satu sama lainnya seperti petridisk dan sering berisi ornamen yang kompleks.  Ada celah sempit pada frustula yang berfungsi mempercepat pergantian nutrien, gas-gas dan produk metabolik.   

Bentuk dan kesimetrisan frustula membantu para ahli taksonomi dalam mengklasifikasikan diatom.Didasarkan pada penampilan-penampilan ini dikenal dua kelompok diatom yaitu centris diatom (diatom bulat) yang memiliki bentuk katup bulat atau berbentuk kubah dan paling banyak berada sebagai planktonik dan pennate diatom (diatom runcing) yang memiliki katup berbentuk bujur atau bentuk kapal (boat-shape) dan biasa hidup pada daerah dasar perairan (bentik).

Frustula dari centris diatom memiliki jari-jari simetri (radial simetri) sekitar sumbunya sedangkan pada pennate diatom memiliki bilateral simetri. Ukuran diatom berkisar dari < 10 µm sampai mendekati 200µm.  Tidak adanya flagel, cilia atau organ pergerakan lain, spesies planktonik bersifat non-motil dan tenggelam pada perairan yang tidak ada turbulensi. Menurut Smayda (1970) dalam Kennish (1990) laju penenggelaman diatom dan fitoplankton yang lain bergantung ukuran dan bentuk sel, ukuran koloni, kondisi fisiologis dan umur.  Sel-sel diatom hidup, turun pada laju 0 sampai 30 m per hari menembus kolom air, tetapi sel-sel mati jatuh lebih cepat melebihi 60 m per hari dalam kasus yang sama.  Daya apung (buoyancy) menurun dengan umur. Penambahan ukuran sel atau koloni berkaitan dengan laju tenggelam bergantung luas permukaan per satuan volumenya.

Menurut Arinardi dkk (1994), jenis diatom yang banyak dijumpai di perairan lepas pantai Indonesia antara lain Chaetoceros sp., Rhizosolenia sp., Thalassiothrix sp. dan Bacteriastrum sp, sedangkan pada daerah pantai atau muara sungai biasanya terdapat Skeletonema sp., dan kadang -kadang Coscinodiscus sp.

Sunarto (2002) menemukan beberapa jenis diatom yang terdapat di perairan pantai Teluk Hurun Lampung antara lain jenis Naviluca, Thalassiosithic, Rhizosolenia dan Skeletonema. Jenis-skeletonema kadang berlimpah, hal ini diduga karena jenis ini dapat memanfaatkan nutrien lebih cepat dari pada diatom lainnya

 

Chaetoceros sp.                                Rhizosolenia sp

Thalassiothrix sp                              Bacteriastrum sp

Skeletonema sp                                Coscinodiscus sp.

B. Dinoflagellata (Kelas Dinophyceae) 

Dinoflagellata memiliki tipe uniseluler, biflagelata, dan merupakan organism autotrop yang , seperti juga diatom, mensuplai produktivitas yang terbesar pada beberapa wilayah perairan. Individu sel dinoflagellata memiliki kisaran ukuran 5-200 µm, tetapi beberapa spesies (seperti  Polykrikos spp.) terkadang  tumbuh dalam rantai lebih besar atau pseudocoloni.

Dinoplagellata mendominasi komunitas fitoplankton di periran sub tropik dan tropik.  Antara 1000 -1500 spesies dinoflagellata menempati lingkungan laut dan air tawar, tetapi sebagian besarnya (lebih dari 90%) hidup dilaut. Kelompok yang mewakili kelas ini umunya berasal dari genera Peridinales yang meliputi Ceratium, Gonyaulax dan Peridinium dan genera Gymnodiniales yang meliputi Amphidinium, Ptychodiscus (Gymnodinium) dan Gyrodinium.

 

Ceratium                                            Gonyaulax

 

       Peridinium                                              Amphidinium

 

       Ptychodiscus                                         Gyrodinium  

Menurut Kennish (1990) spesies dinoflagellata tertentu menghasilkan racun. Ketika terjadi blooming dimana kepadatannya dapat mencapai 5 x 105 sampai 2 x 106 sel/L, racun yang tertumpuk akan mematikan ikan, kekerangan dan organisme lain. 

Blooming dinoflagellata biasanya memberikan warna merah atau coklat pada perairan.  Kondisi blooming ini dikenal dengan Red Tide.  Genera Gonyaulax dan Ptycodiscus (gymnodinium) merupakan penyebab terjadinya red tide yang toksik ini.  Grahame (1987) menyatakan bahwa  dua spesies yang menyebabkan blooming ini adalah Gonyaulax polyhedra dan Ptycodiscus brevis (=Gymnodinium breve).  

Menurut Anderson (1994) Gymnodinium breve telah mengakibatkan kematian berton-ton ikan di pantai teluk Florida dan mengakibatkan kerugian materi yang sangat besar karena terhentinya bisnis turisme dan bisnis pendukung lainnya selain, kerugian ekologis. Kasus yang sama pernah terjadi di teluk Mexico.

            Di teluk Walvis di pantai Afrika Selatan pada sisi Laut Atlantik pernah terjadi red -tide yang disebabkan oleh  jenis Gonyaulax dan mengakibatkan kematian pada manusia yang mengkonsumsi jenis kekerangan (Charton dan Tietjen, 1988). Racun yang dihasilkan sel-sel dinoflagellata pada red tide ini dapat membunuh ikan secara langsung setelah sel-sel menembus insangnya. Pada jenis kekerangan toksin yang terakumulasi dalam hepatopancreas menyebabkan gangguan neurologi dan kelumpuhan bagi orang yang mengkonsumsinya dan dapat pula menyebabkan gangguan pencernaan/diare.

Beberapa jenis dinoflagellata mempunyai kemampuan menghasilkan cahaya (bioluminescent) antara lain Noctiluca, Gymnodinium dan Pyrocystis. Pada malam hari kelompok Noctiluca akan mengeluarkan cahaya apabila air laut terpercik oleh benda-benda yang mengusiknya.  Menurut Arinardi dkk (1994) cahaya ini terpancar karena oksidasi zat non protein (luciferin) dengan bantuan enzim (luciferase). Secara sederhana reaksinya dapat dituliskan sebagai berikut: 

Luciferin  + O2         Oxyluciferin  + air + cahaya  Luciferase 

Umumnya dinoflagellata bereproduksi secara aseksual dengan melalui pembelahan sel, meskipun ada beberap individu bereproduksi secara seksual seperti Ceratium dan Glenodinium. 

C. Coccolithophor (Kelas Haptophyceae) 

 Coccolithophor adalah alga yang memiliki flagel ganda (biflagel) dan bersel tunggal yang diselimuti oleh lapisan yang disebut Coccolith.  Ukuran fitoplankton ini 5-50 µm.  Plankton ini melimpah pada daerah tropik dan subtropik, perairan laut terbuka, tetapi kadang-kadang juga berkembangbiak di perairan pantai. Ada beberapa spesies yang hidup di daerah dingin seperti Pontosphaera huxleyi dan Syracosphaera sp.

 

Pontosphaera huxleyi          Syracosphaera sp

D. Alga Biru-Hijau /Blue-green algae (Kelas Cyanophyceae) 

Blue-green alga (BGA) ini umumnya ditemui pada perairan dangkal, pantai-pantai tropis, tetapi dalam densitas yang rendah.  Terkadang  terjadi blooming alga ini pada daerah payau dan habitat pantai. Kandungan klorofil a pada BGA berisi phycobilin dan carotenoid yang menentukan variasi warna pada beberapa spesies.  Pigmen phycocyanin menyebabkan warna biru-hijau pada beberap individu kelompok ini.  Salah satu jenis alga dari kelompok ini adalah Trichodesmium erythraeum yang keberadaannya memberi pewarnaan Laut Merah.

Ukuran BGA berkisar dari  < 1 µm untuk yang bersel tunggal sampai lebih dari 100 µm untuk tipe filamen.  Cyanophyceae pelagis mencakup spesies dari Haliarachne, Katagnymene, Oscillatoria dan Trichodesmium.  Spesies bentik sering berada pada lapisan dasar dekat substrat dan terapung kepermukaan oleh pergerakan air pasang. 

 

       Trichodesmium erythtraeum                            Chroococcus

 

       Gleocapsa                                               Oscillatoria

2.      Kelompok zooplankton berdasarkan sifat planktonik dalam fase silus hidupnya terdiri dari :

1.      HOLOPLANKTON

Holoplankton adalah plankton yang seluruh daur hidupnya bersifat planktonik yaitu biota laut  yang hidup sebagai plankton dari tingkat larva sampai mati (seluruh daur hidupnya) dinamakan holoplankton atau plankton tetap, contohnya Chaetognatha dan Copepoda (Romimohtarto et al., 2001), Sedangkan yang hidup di air tawar contohnya Cladoceran dan Dhapnia.

 

       Chaetognatha                                                     Copepoda

 

       Cladoceran (air tawar)                          Dhapnia

2.      MEROPLANKTON

Meroplankton adalah plankton yang hanya sebagian dari daur hidupnya yang bersifat planktonik dan terdiri dari berbagai larva hewan laut dan pada stadium dewasa hidup sebagai benthos atau nekton (Nybakken, 1988).

Banyak jenis biota laut yang menghabiskan sebagian dari daur hidupnya sebagai plankton, khususnya pada tingkat larva. Plankton jenis ini disebut meroplankton atau plankton sementara, karena setelah dewasa plankton ini menetap di dasar laut sebagai bentos atau berenang bebas sebagai nekton, contohnya cumi, crustacean, bulu babi, kerang-kerangan dan kebanyakan dari larva ikan.

 

Crustaceans                                                  Larva ikan

3.      Kelompok besar Holoplankton berdasarkan tingkat kelimpahannya terdiri dari :

 Cladocera, Copepoda dan Rotifera antara daerah beriklim sedang dan tropis menunjukkan perbedaan yang menyolok dalam hal komposisi ukuran dan keragaman spesies.  Ada lebih sedikit spesies dan biasanya berukuran lebih kecil di daerah tropis daripada di daerah sedang baik di utara maupun selatan. Spesies yang lebih besar untuk genus Daphnia dan Simocephalus relatif jarang di daerah tropis, sedangkan anggota-anggota Eurycerus dan Saycia tidak ada. Anggota-anggota famili Holopedidae, Leptodoridae dan Polyphemidae meningkat kelimpahannya ke arah daerah beriklim sedang. Dua copepoda cyclopoid kecil adalah umum dalam komunitas zooplankton tropis, namun banyak spesies yang lebih besar dan umum di daerah-daerah beriklim sedang tidak ada atau sangat jarang di daerah tropis. Komponen-komponen rotifera utama adalah Keratella tropica dan species dari Brachionus.

4.      Alat untuk menghitung kelimpahan plankton, contoh cara menghitungnya

Alat yang digunakan untuk menghitung kelimpahan plankton adalah Sedgwick Rafter dan Haemocytometer.

 

        1.Penampang Sedwick Rafter               2.Penampang Haemacytometer

Cara Menghitung kelimpahan Plankton

Metode yang digunakan dalam perhitungan phytoplankton adalah dengan metode perhitungan langsung   (direct counting) menggunakan Sedgwick Rafter dan Haemocytometer.

Alat dan Bahan

Alat :

      -  Mikroskop

      -  Sedgwick Rafter

      -  Pipet Pasteur

      -  Gelas ukur/ silinder 10 ml

      -  Paper lens cleaning

      -  Minyak emercy

      -  Objeck glass

      -  Cover glass/ deck glass

      -  Counter dan alat tulis                  

 Bahan :

      -  Lugol’s solution

      -  Formalin 4 %

      -  Minyak emercy ( untuk pembesaran 1000 kali )

Pengamatan dan Penghitungan  Jumlah Plankton

A. Pengamatan  dengan Sedgwick Rafter

1. Pengamatan dilakukan dengan menggunakan mikroskop, dengan pembesaran 40X atau 100X                

2. Penghitungan dilakukan dengan menggunakan sedgwik rafter dengan cara mengambil 1 ml air sampel dari botol 100 ml, kemudian ditutup dengan gelas penutup

3. Penghitungan dilakukan dengan menghitung jumlah plankton yang terdapat  dalam sedgwick rafter

 4.  Apabila sampel terlalu padat, dilakukan pengenceran dengan destilled water.

 Catatan :

·               Apabila sampel langsung diambil dari kolam, tanpa net plankton maka perhitungan pada  sedgwick rafter langsung jumlah unit / ml.

·               Disarankan untuk analisa dahulu sebelum diberi formalin, untuk mengetahui keberadaan dinoflagellata.

Contoh perhitungan phytoplankton dengan sedgwick rafter

·         Misal air tersaring dengan  net plankton sebanyak 5 liter

·         Didapat 100 ml dalam botol penampung

·         Dalam pengamatan diambil 1 ml sampel dengan menggunakan pipet pasteur

·         Identifikasi dan hitung jumlah plankton yang terdapat pada semua ruang/ kotak dalam sedgewick rafter.

        Misalkan didapat = 60 unit (sel,koloni atau filament)

        Total 100 ml =  60 x  100 unit

       Sehingga dalam 5000 ml (5 liter air kolam) = 60 x 100 cells

       jadi jika dalam 1000 ml (1 liter) =  60 x 100 x 1000   = 120 unit / L          

                                                                5000

                                               Penampang Sedwick Rafter

Sedgwick rafter terdiri dari :

Panjang  :  50 kotak (50 mm)

Lebar      :  20 kotak (20 mm)

Tinggi     :  1 mm

 Volume air yang tertampung  dengan atas ditutup slide glass = 1 ml

Contoh perhitungan zooplankton dengan sedwick rafter

Diketahui :

1. Volume penampung net (V1)                = 40 ml

2. Kedalaman air                                      = 100 m

3. Jari-jari net plankton                              = 4.35 cm

4. Volume sedgwick rafter                        = 1 ml

5. Jumlah zooplankton dalam S-R (N1)   = misal 30 ekor

Maka jumlah zooplankton dalam  liter air (N2) adalah……….?

Maka :

Jumlah volume air tersaring (V2) = Luas alas x Tinggi

                                                 = η r² x 100

                                                 = 3,14x 4.35 cm x 4,35 cm  x 100cm = 5942 cm³

                                                 = 5942 ml

 N2 = V1 x N1   = 40 ml x 30 ekor /ml = 0.2184 ekor/ml = 2184 ekor/liter   V2 =               5492 ml

B. Pengamatan dengan Haemacytometer

Untuk pengamatan dengan sel yang ukurannya lebih dari 8 micron dan tidak terlalu padat  untuk dihitung, penghitungan dapat dilakukan langsung pada blok A,B,C,D dan hasilnya dibagi 4(empat) = N cell / ml.

Gambar Haemacytometer

 Haemacytometer terdiri dari beberapa blok dengan sisi :

   Panjang = 1 mm

   Lebar     = 1 mm

   Tinggi    =  0.1 mm

  Volume yang tertampung setiap blok (1 mm²) dengan atas ditutup cover glass

ð  0.1mm  x  1mm  x  1mm  = 0.1 mm³  = 10^-4 ml

Blok pada Haemocytometer

Volume air di Blok, misal B     =  1 x 1 x 0.1 mm

                                              =  0.1 mm³          

                                              =  1 / 10   =  1 x 10^-1  mm³   

                               Dalam 1 ml   =  1 x 1 x 1 cm³

                                                     =  10 x 10 x 10 mm³  = 1000  mm³

          

       Air dalam 1 x 10^-1 mm³  ditemukan N cell dalam 10³  didapat =  N  x  10⁴  cell / ml

Untuk ukuran sel yang kecil dan padat perhitungan dapat dilakukan di blok E (= 25 kotak kecil )

                   =  5 kotak terdiri dari 1,2,3,4 dan middle

                   =  Y cell dan dirata-rata

 Volume air di kotak 1,2,3,4  =   0.2 x  0.2 x 0.1 mm³ =  0.001 mm³

                                            1 kotak        =  4 x 10^-3  mm³

                                            1 ml             =  10³ mm³

Dalam air 4 x 10^-3 ditemukan  =  Y / 5  cell

Air 1 ml                                   =   (Y / 4 x 10^-3  x 5 ) x 10³  =  Y x 5 x 10⁴  sel / ml

5.      Berikan contoh cara menghitung keanekaragaman plankton

Penghitungan Indeks Keanekaragaman (Diversity Index/H’) dan Indeks Keseragaman (Equitability Index/E) dengan formula sebagai berikut:

a.             Indeks Keanekaragaman (Shannon - Weiner 1949)

                

                keterangan :

                H'            =  indeks keanekaragaman

                pi             =  n_{i / N} 

                n_i               =  jumlah individu jenis ke-i                                                                              N            =  jumlah total individu semua jenis

                Kisaran indeks keanekaragaman (Shannon – Weiner, 1949)

H' < 2,3026	= keanekaragaman kecil dan kestabilan komunitas rendah
2,3026 < H' < 6,9078	= keanekaragaman sedang dan kestabilan komunitas sedang
H' > 6,9078	= keanekaragaman tinggi dan kestabilan komunitas tinggi

b.       Indeks Keseragaman (Magurran, 1982)

            

                keterangan :

                E             =  indeks keseragaman

                H_maks       =  ln S

                S              =  jumlah spesies

                     

Kisaran indeks keseragaman (Magurran, 1982) :

                    E = 0 – 1;

E mendekati 0 = sebaran individu antar jenis tidak merata / ada jenis tertentu yang dominan

E mendekati 1 = sebaran individu antar jenis merata

Metode Percobaan

Perhitungan keanekaragaman umumnya dilakukan dengan menggunakan Indeks Diversitas Shannon-Wiener (H) sebagai berikut :

H = – ∑ pi ln pi

Keterangan:

pi = perbandingan jumlah individu suatu jenis dengan keseluruhan jenis ().

Indeks pencemaran dibagi atas empat kategori:

> 2,0             = Tidak Tercemar

2,0 – 1,6       = Tercemar Ringan

1,5 – 1,0       = Tercemar Sedang

< 1,0             = Tercemar Berat

Prosedur Percobaan

a.      Sediakan air kolam, air sungai, air danau, dan air selokan sebanyak 50 L.

b.      Masukkan air tadi ke dalam plankton net dan semprotkan dengan handsprayer berisi aquadest.

c.      Ambil sampel sebanyak 50 mL.

d.      Tambahkan 3-4 tetes lugol 4%.

e.      Ambil kembali sebanyak 1 tetes (dari 1 mL) dan teteskan pada object glass, kemudian tutup dengan deck glass.

f.       Amati di bawah mikroskop dengan perbesaran 10 x dan 40 x.

g.      Hitung indeks hayati dengan rumus.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Hasil

Adapun spesies-spesies plankton yang di dapati ketika pengamatan di bawah mikroskop yaitu Mougeotia sp. dan Synedra sp.

Tabel Perhitungan Indeks Hayati

No	Jenis	Jumlah spesies/tetes	Jumlah spesies/mL
1	Mougeotia sp.	1	20
2	Synedra sp.	5	100
			∑ = 120

Keterangan : 1 mL = 20 tetes

H = – ∑ pi ln pi

H = – ( ln ) + ( ln)

H = – (-0,299) + (-0,152)

H = – (-0,451)

H = 0,451