Karakter dari spesies ordo Anura - Olimpiade PSMA

KEMENTERIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN
DIREKTORAT JENDERAL PENDIDIKAN MENENGAH
DIREKTORAT PEMBINAAN SMA
TEST SELEKSI TINGKAT NASIONAL
CALON PESERTA
INTERNATIONAL BIOLOGY OLYMPIAD (IBO) 2013
TES PRAKTIKUM EKOLOGI DAN FISIOLOGI TUMBUHAN
PETUNJUK :
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
Waktu mengerjakan tes 80 menit.
Sebelum mengerjakan tes, periksalah kelengkapan naskah yang diberikan dan bacalah
keseluruhan naskah kemudian periksa kelengkapan alat dan bahan yang diberikan.
Pada meja kerja Anda disediakan berbagai bahan, peralatan, dan gambar yang akan Anda
butuhkan untuk mengerjakan tes praktikum ini. Gunakan sesuai keperluan dan petunjuk
yang diberikan.
Bacalah dengan cermat penjelasan dan petunjuk pengerjaan tes serta pertanyaan yang
perlu dijawab. Anda disarankan untuk membaca dahulu seluruh petunjuk sebelum
memulai bekerja, karena tes ini terdiri atas beberapa bagian yang saling berhubungan.
Isilah nama, asal sekolah, kelas dan nomor peserta pada setiap halaman lembar naskah.
Gunakan ballpoint/pulpen untuk menulis setiap jawaban anda, kecuali ada perintah
khusus pada soal tersebut.
Mulailah bekerja setelah pengawas memberi tanda dimulai dan berhenti bekerja setelah
pengawas memberi tanda selesai.
Tuliskan jawaban Anda langsung pada tempat yang disediakan pada lembar soal ini.
Semua lembar soal dan pengerjaannya harus dikumpulkan kembali pada akhir waktu tes.
Tulislah jawaban anda pada lembar naskah yang telah disediakan.
Tiap nomor memiliki bobot nilai yang berbeda dan penilaian tertera di akhir tiap soal
dengan total nilai keseluruhan berjumlah 100.
Peserta diperkenankan menggunakan kalkulator.
Naskah ujian harus dikumpulkan kembali ke pengawas.
Selamat bekerja.
www.tobi.or.id
Olimpiade Sains Nasional
Jakarta, 3–7 September 2012
Nama: .........................................................................................................
Asal SMA/Kelas: .......................................................................................
Nomor Peserta: ..........................................................................................
Seleksi Calon Peserta IBO 2013
OSN 2012 – Tes Praktikum
Ekologi dan Fisiologi Tumbuhan
Cekaman Kekeringan Pada Tumbuhan
Kondisi lingkungan sangat memengaruhi pertumbuhan dan perkembangan suatu organisme.
Berbeda dengan hewan yang dapat berpindah tempat, tumbuhan harus mampu menyesuaikan
diri terhadap perubahan lingkungan setempat dan memberikan respons terhadap cekaman
(stress) yang dihadapi. Respons ini mencakup respons biokimiawi, fisiologis, maupun
morfologis.
Salah satu contoh cekaman lingkungan yang dihadapi oleh tumbuhan adalah kondisi
kekeringan atau kekurangan air. Dalam kegiatan di bawah ini, anda diminta untuk membantu
seorang peneliti yang ingin mengetahui hubungan antara ketersediaan air di lingkungan
dengan keberadaan dan kondisi suatu spesies tumbuhan yang tumbuh di alam, yaitu
Catharanthus roseus.
Kegiatan ini terdiri dari empat bagian utama, yaitu:
I.
Pengenalan daerah penelitian dan pola curah hujan
II.
Analisis populasi tumbuhan di lapangan
III.
Analisis fisiologis tumbuhan
IV.
Analisis morfologis (ukuran) daun
I. Pengenalan daerah penelitian dan pola curah hujan
Perhatikan foto udara (Gambar A) yang disediakan di meja kerja anda. Gambar menunjukkan
suatu daerah di Pulau Jawa yang menjadi daerah penelitian. Pengambilan sampel tumbuhan
dan data lapangan dilakukan pada tiga lokasi yang berbeda, yaitu Rawa Gajah, Lapangan
Banteng, dan Teluk Kancil (sebagaimana ditandai pada gambar). Walaupun jarak antar ketiga
lokasi ini relatif dekat, perbedaan topografis dan ketinggian dapat mengakibatkan perbedaan
dalam curah hujan yang diterima.
Tabel 1 menunjukkan data curah hujan bulanan pada ketiga lokasi penelitian selama kurun
waktu Agustus 2011 s/d Agustus 2012.
Tabel 1. Data curah hujan per bulan antara Agustus 2011 – Agustus 2012
BULAN
Agustus 2011
September 2011
Oktober 2011
November 2011
Desember 2011
Januari 2012
Februari 2012
Maret 2012
April 2012
Mei 2012
Juni 2012
Juli 2012
Agustus 2012
Rawa Gajah
112
120
180
210
225
180
175
179
165
140
120
115
112
CURAH HUJAN (mm)
Lapangan Banteng
45
52
65
178
190
165
112
96
22
30
15
18
10
1
Teluk Kancil
110
140
275
312
298
286
275
260
295
220
185
175
148
Nama: .........................................................................................................
Asal SMA/Kelas: .......................................................................................
Nomor Peserta: ..........................................................................................
Seleksi Calon Peserta IBO 2013
OSN 2012 – Tes Praktikum
Ekologi dan Fisiologi Tumbuhan
Berdasarkan data pada Tabel 1., gambarkan grafik curah hujan pada tempat yang
disediakan di bawah ini. Gunakan warna yang berbeda untuk membedakan lokasi. (Poin: 20)
Apa kesimpulan anda tentang grafik di atas? (Poin: 5)
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
II. Analisis populasi tumbuhan di lapangan
Untuk mendapatkan gambaran tentang kelimpahan populasi tumbuhan ini di alam, peneliti
mengumpulkan data kelimpahan dengan menghitung jumlah individu tumbuhan dalam plotplot berukuran 10 x 10 m2. Pada masing-masing lokasi, lima plot ditempatkan secara acak
seperti ditunjukkan pada Gambar B yang terdapat di meja anda.
Kerapatan tumbuhan didefinisikan sebagai jumlah individu dalam satuan luas tertentu. Dari
data yang diberikan (Tabel 2), tentukan kerapatan tumbuhan pada masing-masing lokasi
lalu isikan pada tempat yang disediakan.
2
Nama: .........................................................................................................
Asal SMA/Kelas: .......................................................................................
Nomor Peserta: ..........................................................................................
Seleksi Calon Peserta IBO 2013
OSN 2012 – Tes Praktikum
Ekologi dan Fisiologi Tumbuhan
Tabel 2. Jumlah individu tumbuhan pada pencuplikan masing-masing lokasi
Jumlah individu tumbuhan dalam plot 10 x 10 m2
Plot
Rawa Gajah
Lapangan Banteng
Teluk Kancil
1
301
85
312
2
254
67
278
3
200
44
324
4
112
56
290
5
187
49
195
Kerapatan
(indiv/m2)
(Poin: 12)
III. Analisis fisiologis tumbuhan
Cekaman kekeringan dapat memengaruhi pertumbuhan dan produktivitas tumbuhan.
Kekeringan memicu beberapa respon fisiologis pada tumbuhan, antara lain penutupan
stomata, penurunan transpirasi, penurunan fotosintesis, penurunan kadar klorofil,
penghambatan pertumbuhan, serta akumulasi asam absisat (ABA), prolin, manitol, dan
sorbitol.
Anda diminta untuk mengukur kadar klorofil dan kehadiran ABA pada sampel
tumbuhan yang telah diambil dari lapangan. Sampel tumbuhan telah diekstraksi dan
tersedia di hadapan anda. Namun, sayangnya setelah ekstrak dibuat, label penanda lokasi
pengambilan sampel ternyata hilang, sehingga peneliti tidak mengetahui dari lokasi mana
masing-masing sampel tersebut diambil. Oleh karena itu, ekstrak hanya ditandai sebagai
Ekstrak A, B dan C.
Berdasarkan hasil pengukuran anda terhadap kadar klorofil dan analisis kehadiran ABA, juga
teori yang diberikan serta pengetahuan anda tentang kondisi lapangan di bagian I dan II di
atas, anda diminta menentukan dari lokasi mana masing-masing ekstrak berasal dengan
mengisi Tabel 4.
Pengukuran kadar klorofil

Kadar klorofil ditentukan berdasarkan data OD (optical density) yang terukur ketika
sampel ekstrak A, B dan C dianalisis menggunakan alat Spectronic 20 pada panjang
gelombang (λ) 649 nm dan 665 nm. Pengukuran OD telah dilakukan untuk anda, dan
data yang diperoleh dapat dilihat pada Tabel 3.
Tabel 3. Hasil pengukuran absorbansi (OD atau optical density) pada panjang
gelombang (λ) 649 nm dan 665 nm.
Sampel (ekstrak)
OD 649
OD 665
A
0,388
0,648
B
0,240
0,416
C
0,409
0,655
3
Nama: .........................................................................................................
Asal SMA/Kelas: .......................................................................................
Nomor Peserta: ..........................................................................................

Seleksi Calon Peserta IBO 2013
OSN 2012 – Tes Praktikum
Ekologi dan Fisiologi Tumbuhan
Tentukan kadar klorofil total, klorofil a dan klorofil b pada masing-masing ekstrak
dengan menggunakan rumus Winterman & de Mots (1965) di bawah ini, lalu isikan
pada Tabel 4.
Rumus Winterman & de Mots (1965):

Klorofil total (mg/L)
= 20,0 OD649 + 6,1 OD665
Klorofil a (mg/L)
= 13,7 OD665 – 5,76 OD649
Klorofil b (mg/L)
= 25,8 OD649 – 7,7 OD665
Berdasarkan kadar klorofil yang anda hitung, perkirakan perolehan gula/karbohidrat
jika tabung-tabung berisi ekstrak A, B dan C dipaparkan pada cahaya. Isikan juga pada
Tabel 4.
Pengukuran kehadiran asam absisat (ABA) dengan kromatografi lapis tipis (KLT)


Siapkan plat KLT silica gel ukuran 5 x 6 cm.
Buatlah garis berjarak 1 cm dari sisi bawah dan atas. Pada garis sisi bawah buat 4 titik
dengan jarak masing-masing 1 cm untuk menotolkan ekstrak A, B, C dan standar
ABA.
5 cm
6 cm





Totolkan ekstrak A, B, C, dan standar ABA dengan pipa kapiler pada plat silica gel
pada jarak 1 cm dari tepi bawah plat KLT.
Celupkan plat KLT tersebut pada bejana yang telah diisi larutan pengembang (heksan :
etil asetat / 1:1).
Tutup bejana dan biarkan larutan pengembang merambat ke atas sampai ± 1 cm dari
tepi atas.
Angkatlah plat silica gel tersebut, lalu tunggu sampai kering.
Amati spot-spot yang terbentuk di bawah sinar lampu UV λ254 nm, lalu bandingkan
posisi spot-spot sampel A, B, dan C dengan spot standard ABA. Jika dari sampel A, B
atau C terdapat spot yang sama tingginya dengan spot ABA, berarti dalam ekstrak
tumbuhan A, B atau C tersebut terkandung ABA, dan hal ini mengindikasikan bahwa
tumbuhan tersebut telah mengalami cekaman kekeringan.
4
Nama: .........................................................................................................
Asal SMA/Kelas: .......................................................................................
Nomor Peserta: ..........................................................................................
Seleksi Calon Peserta IBO 2013
OSN 2012 – Tes Praktikum
Ekologi dan Fisiologi Tumbuhan
Tabel 4. Kadar klorofil, perolehan karbohidrat, kehadiran ABA, dan perkiraan lokasi
habitat dari tumbuhan dengan ekstrak A, B, dan C. (Poin: 36)
Tabung
(ekstrak)
A
B
C
Klorofil
total (mg/L)
Klorofil a
(mg/L)
Klorofil b
(mg/L)
Perolehan
karbohidrat*
Kehadiran
ABA**
Perkiraan
lokasi***
*Beri tanda: + (sedikit); ++(sedang); +++(banyak)
** Beri tanda (+) jika terdapat ABA , (–) jika tidak terdapat ABA
***Isi dengan perkiraan lokasi: (1) Rawa Gajah, (2) Lapangan Banteng, (3) Teluk Kancil
IV. Analisis morfologis (ukuran) daun
Di hadapan anda disediakan sampel tumbuhan dari masing-masing lokasi (kali ini label
penanda tidak hilang, sehingga asal sampel dapat diketahui dengan pasti ).
Dari masing-masing lokasi, pilihlah 10 (sepuluh) daun dalam kondisi baik, lalu ukurlah
panjang masing-masing daun menggunakan penggaris yang disediakan. Gunakan satuan cm
sampai ketelitian satu angka di belakang koma. Isikan data anda pada tabel di bawah ini.
Untuk data dari masing-masing lokasi, tentukan nilai-nilai rata-rata, standar deviasi,
median dan modus.
Tabel 5. Data pengukuran panjang daun
(Poin: 5)
Daun
Rawa Gajah
Panjang daun (cm)
Lapangan Banteng
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
(Poin: 12)
Rata-Rata
Std. Dev.
Median
Modus
5
Teluk Kancil
Nama: .........................................................................................................
Asal SMA/Kelas: .......................................................................................
Nomor Peserta: ..........................................................................................
Seleksi Calon Peserta IBO 2013
OSN 2012 – Tes Praktikum
Ekologi dan Fisiologi Tumbuhan
Secara umum, apakah data dan perhitungan di atas mendukung (selaras) dengan hasil
anda pada bagian I, II dan III? Jelaskan jawaban anda. (Poin: 10)
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________
_________________________________________________________________
6