Ekologi, Morfologi dan Variabilitas Genetik Kodok

EKOLOGI, MORFOLOGI DAN VARIABILITAS GENETIK KODOK
(GENUS RANA) DI WILAYAH TIMOR BARAT
NUSA TENGGARA TIMUR
Oleh
ALFRED 0.M. DIMA
PROGRAM PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
2002
Motto :
Orang-orang yang m w h r d q a n mencucu~anair mata,
akan menuai d q a n 6ersora&sorai
Orang yang 6q'al;ln ma& d q a n menuqis
samMmenuhr Geniti,
parti pulhng d q a n sora&sorai
samMmm6awa 6ed&c1~-6ed&asnya
(MazmurIZ6:5-6)''.
Alfred O.M. Dima. Ekologi, Morfblogi dan Variabilitas Genetik Kodok (Genus
Rana) Di Wilayah Timor Barat Nusa Tenggara Timur (Dibawah bimbingan Prof.
Dr. Nawangsari Sugiri, sebagai keiua dan Dr. Ir. M. F. Rahrrdjo, DEA sebagai
anggota).
Fragmentasi habitat dan pencemaran lingkungan perairan merupakan
faktor lingkungan yang diduga dapat mempengaruhi kelangsungan hidup genus
Ram di wilayah Timor-Barat Nusa Tenggara Timur. Mengingat betapa
pentingnya keberadaannya terhadap ekosistem terutama sebagai predator yang
mengontrol secara biologis serta potensial untuk dijadikan sebagai salah satu
komoditas, maka informasi yang lengkap secara simultan melalui penelitian yang
meliputi aspek ekologi, morfologi dan keragaman genetik pada berbagai daerah
menj adi sangat bermanfaat.
Tujuan penelitian ini antara lain untuk mengetahui keadaan habitat
alami, keragaman morfologi, dimorfisme seksual dan variabilitas genetik genus
Rana di wilayah Timor Barat Nusa Tenggara Timur.
Dari tiga wilayah yang dijadikan lokasi pengambilan sampel kodok
yaitu Kupang, Timor Tengah Selatan (TTS) dan Belu berhasil diidentifikasi
spesies Rana cancrivora, Rana erythraea dan Rana limnocharis. Kajian aspek
ekologi yang meliputi analisis kualitas air, tumbuhan dan iklim habitat kodok
genus Rana pada areal persawahan dan sungai dengan vegetasi yang didominasi
oleh padi dan rumput liar menunjukkan bahwa derajat keasaman (pH) berkisar
antara 7-8; oksigen terlarut berkisar antara 3,12-5,40 ppm; kandungan
karbondioksida bebas antara 4,29-15,02 ppm; suhu air antara 18-20'~ dan jumlah
curah hujan yang relatif rendah antara 2143-2925 mrnltahun.
Total sampel 251 individu yang berasal dari tiga lokasi di wilayah
Timor Barat yaitu Kupang, TTS dan Belu digunakan untuk analisis morfometri,
sedangkan 20 individu digunakan untuk analisis kariotip dan pola pita protein.
Hasil analisis perbandingan relatif delapan karakter ukuran tubuh
(morfometri) antara R cancrivora dengan R. limnocharis pada populasi dari
Kupang menunjukkan bahwa nilai rataan empat karakter morfometri Rana
cancrivora lebih besar dibandingkan dengan Rana limnocharis. Analisis uji t
antara kedua spesies tersebut menunjukkan
perbedaan sangat nyata (p<0,01).
Dengan demikian keempat ciri yaitu pajang kepala (PK), lebar kepala (LK),
panjang karpal-metakarpal jari depan (KMJD) dan panjang femur (PF) secara
relatif terhadap panjang tubuh (PT) dapat dijadikan sebagai tambahan ciri
pembeda untuk identifikasi kedua spesies tersebut.
Analisis perbandingan morfometri berdasarkan letak geografis juga
dilakukan terhadap Rana cancrivora yang berasal dari tiga daerah (Kupang, TTS
dan Belu) menunjukkan bahwa ketiga karakter morfologi yaitu panjang tubuh,
panjang humerus dan panjang karpal metakarpus jari depan mempunyai
kecenderungan semakin panjang secara berturut-turut dari Belu, TTS dan Kupang.
Pada sisi lain dimorfisme seksual Rana cancrivora di wilayah Timor Barat
menunjukkan adanya variasi ukuran linier tubuh kodok sawah betina dewasa lebih
besar dari pada jantan dewasa. Analisis statistik terhadap 15 karakter
menunjukkan perbedaan sangat nyata (p<
0.01).
Rasio perbedaan nilai rataan 15
karakter morfologi menujukkan bahwa nilai rataan karakter jarak hidung mulut
mempunyai rasio perbedaan terbesar (23,54%) dan nilai rataan karakter panjang
radius-ulna mempunyai rasio perbedaan terkecil (1 1,14%).
Rana limnocharis dan Rana cancrivora memiliki 13 pasang kromosom
(2n
=
26), 9 pasang kromosom memiliki susunan yang sama dengan tipe
kromosom submetasentrik, sedangkan 4 pasang kromosom lainnya memiliki
susunan yang berbeda antara kedua spesies tersebut.
Hasil analisis protein serum darah menunjukkan bahwa kedua spesies
mempunyai jumlah pita protein yang sama yaitu 1 pita protein, dengan jarak
migrasi dan berat molekul yang berbeda. Protein spesifik (BM= 43.000)hanya
dimiliki oleh sampel R. cancrivora (Rcl) asal Belu.
EKOLOGI, MORFOLOGI DAN VARIABILITAS GENETlK KODOK
(GENUS RANA) DI WILAYAH TIMOR BARAT
NUSA TENGGARA TIMUR
Oleh
ALFRED 0 . M. D I M .
99422lBIOLOGI
Tesis sebagai salah satu syarat untuk
memperoleh gelar Magister Sains
pada Program Pascasarjana, Institut Pertanian Bogor
bidang keahlian Biologi/ Zoologi
PROGRAM PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
2002
Judul Tesis
: EKOLOGI, MORFOLOGI DAN VARIABILITAS
GENETIK KODOK (GENUS RANA) DI WILAYAH
TIMOR BARAT NUSA TENGGARA TIMUR
Nama Mahasiswa
: Alfred 0. M. Dima
Nomor Pokok
: 99422
Menyetujui;
Komisi Pembimbing,
/
Dr. Ir. M. F. Rahard-io. DEA
Anggota
Mengetahui,
Ketua Program Studi
Biologi,
n
1
-
Dr. Ir. Dedy Duryadi Solihin. DEA
Tanggal lulus : 12 April 2002
I
Penulis lahir pada tahun 1970 di Batuplat, Nusa Tenggara Timur
(NTT), dari Mama Rahel. A. Dima-Here dan Bapa J. Dima. Penulis
menyelesaikan pendidikan tingkat dasar pada SD Inpres Bakunase pada tahun
1982, Sekolah Menengah Tingkat Pertama (SMP) Negeri 3, Kupang tahun 1985
dan Sekolah Menengah Tingkat Atas (SMA) Negeri 2, Kupang tahun 1988..
Penulis memperoleh gelar sarjana peternakan pada Fakultas Peternakan
Universitas Nusa Cendana pada tahun 1993. Sejak bulan Desember 2000 menjadi
staf pengajar pada jurusan Produksi Ternak, Fakultas Peternakan Universitas Nusa
Cendana Kupang NTT. Pada tahun1999 penulis mendapat Beasiswa Magister
Dalam Negeri bagi dosen baru melalui proyek DUE DIKTI Jakarta dengan
sumber dana dari Bank Dunia dan mengikuti pendidikan Magister (S2) pada
Program Studi Biologi Program Pascasarjana Institut Pertanian Bogor (IPB).
Akhirnya pada tanggal 12 April 2002 penulis dapat menyelesaikan jenjang
pendidikan strata 2 (Magister) dengan baik.
KATA PENGANTAR
Salah satu syarat yang diperlukan untuk menyelesaikan jenjang pendidikan
strata 2 (Magister) yaitu melakukan penelitian ilmiah dan dipertanggungjawabkan secara ilmiah dalam bentuk tulisan ilmiah secara teratur dan sistimatis.
Sehubungan dengan itu, maka telah dilakukan sebuah penelitian yang berjudul
"Ekologi, Morfologi dan Variabilitas Genetik Kodok (Genus Rana) Di
Wilayah Timor Barat Nusa Tenggara Timur".
Pemilihan topik ini didasarkan pada pertimbangan bahwa informasi
tentang keberadaan genus Rana di wilayah Timor Barat belum banyak terungkap
(hanya terbatas pada informasi penyebaran genus Rana di seluruh wilayah
Propinsi Nusa Tenggara Timur). Semoga hasil penelitian ini dapat dijadikan
sebagai sumbangan pemikiran ilmiah bagi semua pihak yang terkait dengan upaya
pemanfaatan maupun pelestarian kodok genus Rana di wilayah Timor Barat.
Penulis menyadari bahwa dalam menyampaikan tulisan ilmiah ini masih
terdapat banyak kekurangan dan keterbatasan, baik secara teknis maupun kajian
ilmiah. Sehubungan dengan ha1 tersebut, maka dengan kerendahan hati penulis
sangat mengharapkan saran dan kritikan membangun dari semua pihak.
Bogor, 12 April 2002
Penulis,
Alfred 0. M. Dima
UCAPAN TERIMA KASIH
Sebagai hambaNya, pertama-tama penulis menyampaikan syukur kepada
Tuhan Yesus Kristus yang menjadi sumber kehidupan dan keselamatanku serta
telah mengerjakan segala perkara yang baik dalam hidupku.
Melalui kesempatan ini ucapan
terima kasih dan penghargaan
yang
sebesarnya kepada :
1. Ibu Prof. Dr. Nawangsari Sugiri, selaku Ketua Komisi Pembimbing dan
Bapak Dr. Ir. M. F. Rahardjo, DEA selaku Anggota Pembimbing yang
telah membimbing dan mengarahkan hingga selesainya tulisan ini
2. Pimpinan Proyek DUE Magister Dalam Negeri, Dirjen Pendidikan Tinggi-
Departemen Pendidikan Nasional Jakarta beserta staf yang telah
memberikan bantuan moril maupun materil selama penulis menjalani
pendidikan di IPB
3. Kepala Laboratorium Biologi Hewan P S M IPB beserta seluruh staf yang
telah membantu dan menyediakan berbagai fasilitas dalam penelitian
4. Ibu Tini Wahyuni yang telah banyak membantu dan menyumbangkan
pikiran, gagasan dan tenaga selama bekerja di laboratorium
5. Karyawan perpustakaan di lingkungan IPB dan Museum Zoologi LIP1
Cibinong yang telah memberikan pelayanan yang memuaskan kepada
penulis dalam menggunakan fasilitas perpustakaan dan laboratorium
6. Bung Rodialek Polo dan istri, Bung Vino, Bung Roy, Bung Tian, Efrit,
Om Jhon Malelak dan istri, BP dan anggota Gainanusratim, rekan-rekan
pemuda Jemaat Rehoboth Kupang dan Zebaoth Bogor untuk kasih, doa
dan kebersamaannya selama ini
7. Om Daddy dan Kak Yumi dengan pikiran, waktu dan tenaga yang
senantiasa bersama dalam susah dan senang untuk menolong penulis
8. Rekan-rekan seangkatan Jurusan Zoologi (Dian, Jusmaldi, Emi, Ibu Wida)
untuk kebersamaan selama kuliah hingga penelitian ini rampung
9. Ade Sandra Salamoni tersayang, yang walaupun dalam masa pendidikan
di Jakarta sempat untuk memberikan perhatian, dorongan dan kasihnya.
Semoga jalinan kasih ini tetap terbina dan senantiasa diberkati Tuhan
Yesus.
10. Bapa dan Mama, Kak Djemmie, Kak Linda, Brenda dan Ari, Kak Inna,
Kak Ongqy, Theos, Yati, Arna, Ikke, Marthen, Diana, Kak Djibrael, dan
Keluarga Besar Dima, Keluarga Salamoni, Kak Min, Kak Loudwiq dan
Om Edu Mauboi atas kasih, dukungan dan doanya kepada penulis selama
pendidikan hingga penyelesaian tugas akhir (You are best families in my
life)
11. Kepada semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu per satu atas
segala bantuan dan pertolongannya.
DAFTAR IS1
Halaman
...
RINGKASAN .................................................................................................. 111
...
RIWAYAT HIDUP ......................................................................................v ~ i i
KATA PENGANTAR .....................................................................................ix
UCAPAN TERIMA KASM .............................................................................x
..
DAFTAR IS1 ...................................................................................................
xi1
DAFTAR TABEL ..........................................................................................
xiv
DAFTAR GAMBAR ....................................................................................... xv
xvi
DAFTAR LAMPIRAN ...................................................................................
I . PENDAHULUAN ......................................................................................1
A. Latar Belakang ......................................................................................1
B . Perumusan Masalah .............................................................................. -3
C. Tujuan dan Manfaat Penelitian ............................................................... 5
11. TINJAUAN PUSTAKA.............................................................................. 6
A. Klasifikasi dan Ciri-Ciri Morfologi........................................................ 6
B . Habitat dan Penyebaran .......................................................................10
C . Keragaman Kariotip Genus Rana ........................................................ 14
D . Polimorfisme Protein ............................................................................
16
1II.METODE PENELITIAN ............................................................................ 21
A. Tempat dan Waktu Penelitian .............................................................. 21
B . Bahan dan Alat Penelitian ....................................................................21
C. Metode Kerja ...................................................................................... -22
1 . Pengamatan Pendahuluan ................................................................
22
2 . Pengambilan Contoh ........................................................................ 22
3 . Kualitas Air ................................................................................... 23
4 . Morfologi
.................................................................................. -24
5. Kariotip .......................................................................................... -26
6. Pemeriksaan Pola Protein ................................................................ -28
D . Analisis Data ....................................................................................... 30
1 . Kualitas Air ...................................................................................... 30
2 . Morfometri ...................................................................................31
3 . Variabilitas Genetik .......................................................i.................31
IV . HASIL DAN PEMBAHASAN .................................................................. 33
A. Habitat ................................................................................................. 33
1 . Habitat Kodok Genus Rana di Kupang ............................................. 33
1 . 1 Kualitas Air di Kupang .............................................................. 35
xii
..
2. Habitat Kodok Genus Rana di Timor Tengah Selatan .......................36
2.1 Kualitas Air di TTS ................................................................... 38
3. Habitat Kodok Genus Rana di Belu .............................................................. 39
3.1 Kualitas Air di Belu ................................................................... 40
B . Iklim Habitat Kodok Genus Rana di Kupang, TTS dan Belu ................42
C. Morfologi Genus Ram ....................................................................... -44
1. Ram cancrivora ............................................................................ -44
2. Rana limnocharis ............................................................................ 46
3 Morfometri Genus Rana ................................................................... 48
3.1 Morfometri antara R limnocharis dengan R cancrivora ............48
3.2 Morfometri Rana cancrivora secara Geografis ..........................50
3.3 Dimorfisme Seksual Rana cancrivora di Timor Barat ................51
.
D Kromosom Genus Rana ........................................................................54
1. Rana cancrivora ...............................................................................
54
2. Ram limnocharis .............................................................................56
E . Analisis Pola Protein .............................................................................59
V. KE SIMPULAN DAN SARAN ..................................................................63
A . Kesimpulan ........................................................................................... 63
B . Saran ....................................................................................................
-64
DAFTAR PUSTAKA .....................................................................................-65
...
Xlll
DAFTAR TABEL
Nomor
Halaman
Teks
1. Komposisi Genotip dari Sembilan Lokus Polimorf Kodok Sawah
di Jawa Tengah ......................................................................................... 19
2. Komposisi Genotip dari Lima Lokus Polimorf Kodok Sawah
di Jawa Barat............................................................................................. 19
3. Tingkat Variabilitas Tiga Spesies Genus Bipes ..........................................20
4 . Sifat Fisik Kimiawi Air yang Diukur, Metode dan Alat Ukur .....................30
5. Beberapa Sifat Fisik Kimiawi Perairan di Wilayah Timor Barat .................33
6. Jumlah Curah Hujan Habitat Genus Rana di Wilayah Timor Barat .............42
7. Morfometri Rana cancrivora dan Rana lintnocharis .................................48
8. Perbandingan Relatif Ukuran Tubuh Rana cancriwra dan
Ram linznocharis Populasi Kupang ..........................................................49
9. Morfometri Rana cancrivora pada Populasi Kupang.TTS dan Belu ........... 51
10. Nilai Rataan, Standar Deviasi. Beda Nilai Tengah dan Perbandingan 15
Karakter Morfologi antara Rana cancrivora Betina dan Jantan Dewasa
Di Wilayah Timor Barat ............................................................................ -52
1 1. Panjang Relatif, Nilai Numerik Letak Sentromer dan Tipe Kromosom
Rana cancrivora dalam Metafase. n = 7 .....................................................55
12. Panjang Relatif, Nilai Numerik Letak Sentromer dan Tipe Kromosom
Raua lintnocharis dalam Metafase. n = 7 .................................................... 57
13. Jarak Migrasi (em) Pita Protein Standar dan Protein Sampel Genus Raw ...60
14. Nilai Rf Protein Standar dan Protein Sampel Genus Rana .........................61
15. Nilai Berat Molekul Protein Standar dan Protein Sampel Genus Rana .......62
xiv
DAFTAR GAMBAR
Nomor
Teks
Halaman
1. Diagram Alir Rumusan Masalah ................................................................- 4
2 . Karakter-Karakter Morfologi Genus Rana yang Diukur ............................. 24
3. Peta Lokasi Penelitian ...............................................................................25
4 . Salah Satu Sudut Pemandangan Habitat Genus Rana di Kupang ...............34
5. Salah Satu Sudut Pemandangan Habitat Genus Rana diTTS ...................... 37
6. Salah Satu Sudut Pemandangan Habitat Genus Rana di Bdu ....................40
7. Morfologi Rana Zimnocharis .....................................................................
-45
8. Morfologi Rana cancrivora........................................................................47
9. Variasi Ukuran Panjang Radius Ulna (RU) Rana cancrivora Jantan dan
Betina di Wilayah Timor Barat ..................................................................53
10. Variasi Ukuran Jarak Hidung Mulut (JHM)Rana cancrivora Jantan dan
Betina di Wilayah Timor Barat ...................................................................54
11. Kromosom Rana cancrivora .............................................>. ....................... 56
12. Kromosom Rana limnocharis..................................................................... 58
13. Pola Pita Protein Standar dan Protein Sampel ............................................59
Nomor
Halaman
1. Metode Pengukuran Kualitas Air ........................................ ......,...............169
2. Pembuatan Campuran Bahan-Bahan Kimia untuk Elektroforesis ...............70