Chelonia mydas

6
BAB II
TINJUAN PUSTAKA
2.1 Taksonomi Penyu hijau (Chelonia mydas)
Penyu hijau tergolong dalam famili Cheloniidae. Menurut Hirth (1971) dalam
Prihanta (2007), taksonomi penyu hijau adalah:
Kerajaan
: Animalia
Filum
: Chordata
Kelas
: Reptilia
Bangsa
: Testudinata
Suku
: Cheloniidae
Marga
: Chelonia
Jenis
: Chelonia mydas Linnaeus 1758
Chelonia
mydas
Linn
merupakan
nama
ilmiah
yang
paling
umum
dipergunakan bagi penyu hijau. salah satu anonimnya adalah Testudo mydas
linnaeus, dan dalam dunia internasional spesies ini lebih dikenal sebagai green turtle
berdasarkan warna lemak pada jaringan tubuhnya (Hirth, 1971) dalam Prihanta
(2007).
7
2.2 Morfologi Penyu
Penyu adalah satu-satunya spesies reptile laut yang terbesar dan berumur
panjang yang dapat ditemukan di peraian dunia beriklim tropis, subtropis dan
bertemperatur sedang lainnya (Bowen and avise,1996).
Tujuh spesies penyu di dunia terdiri dari dua keluarga, yaitu chelonidae dan
demochelydae yang merupakan satu-satunya anggota keluarga penyu dengan ukuran
tubuh terbesar. Tujuh spesies tersebut adalah Penyu hijau atau Green Sea Turtle
(Chelonia mydas), Penyu sisik atau Hawksbill Turtle (Eretmochelys imbricata),
Penyu belimbing atau Leatherback Turtle (Dermochelys cariacea), Penyu lekang atau
Olive Ridley Turtle, (Lepidochelys olivacea), dan Penyu tempayan atau Loggerhead
Turtle (Caretta caretta), Penyu pipih atau flatback turtle (Natator depressa). (Eckert
et al., 1999).
Penyu hijau memiliki tempurung punggung (karapas) yang terdiri dari sisiksisik yang tidak saling tumpang tindih. Warna karapas pada bagian dorsal tukik
penyu hijau berwarna hitam, pada saat remaja warnanya menjadi coklat dengan
radiating streak (bercak kekuningan yang menyebar) dan warnanya menjadi sangat
bervariasi ketika sudah dewasa (Pritchard dan Mortimer, 1999).
Warna pada bagian centralnya (plastron) pada tukik adalah putih dan menjadi
kekuningan pada saat dewasa. Morfologi diagnostik yang membedakan Penyu hijau
dengan penyu jenis lainnya adalah terdapatnya sepasang sisik prefrontal dan empat
8
buah sisik postorbital pada area kepalanya (Adnyana dkk., 2003). Penyu hijau
memiliki panjang lebih dari 0,9 m sampai 1,5 m dengan berat mencapai 391,95 kg,
dan memiliki cakar yang tajam pada kaki depannya (Prihanta, 2007). Pada masingmasing flipper penyu terdapat satu kuku dan flipper bagian depan lebih panjang dari
pada bagian belakang (Pritchard dan Mortimer, 1999).
Tukik penyu hijau tergolong pemakan segalnya (omnivora) dengan memakan
kepiting kecil, ubur-ubur, dan sejenis karang lunak (sponge), selain mengkonsumsi
alga hijau dan lamun.
Pre frontal
Temapat Pemasangan tag
Flipper depan
Coastal
Karapas
Vertebral
Post orbital
Plastron
Flipper
belakang
Gambar 2.1. Morfologi Penyu hijau (sumber: Miller, 1997)
9
2.3 Siklus Hidup
Seluruh spesies penyu memiliki siklus hidup yang sama dengan penyu
lainnya. Secara umum siklus hidup penyu terbagi atas pantai peneluran, ruaya pakan
dan ruaya kawin. Dalam mencapai dewasa kelamin penyu mempunyai pertumbuhan
yang sangat lambat dan memerlukan waktu berpuluh-puluh tahun untuk mencapai
usia produktifnya. Penyu dewasa hidup bertahun-tahun di satu tempat sebelum
bermigrasi untuk kawin dengan menempuh jarak yang jauh, yaitu bisa mencapai
hingga 3000 km dari ruaya pakan ke pantai peneluran. Pada umur sekitar 20-50
tahun, penyu jantan dan betina bermigrasi ke daerah peneluran di sekitar daerah
kelahirannya. Perkawinan penyu dewasa terjadi di lepas pantai satu atau dua bulan
sebelum peneluran pertama di musim tersebut (Pedoman Teknis Konservasi Penyu,
2009).
Moll (1979) dalam Nuitja (1985) menjelaskan bahwa, oviposisi berlangsung
mulai dari sekali hingga beberapa kali dalam periode setahun. Hal ini bergantung
pada beberapa faktor seperti letak lintang (latitude), jenis umur (besar) dan sumber
serta kualitas makanan yang dimakannya. Pada umumnya penyu hijau bertelur lebih
dari satu kali dalam satu musim bertelur (3-4 kali), dengan interval internesting kirakira 2 minggu. Setelah selesai bertelur, penyu dewasa akan meninggalkan sarang dan
telur-telurnya
untuk
kembali
beruaya
mencari
melangsungkan kembali siklus hidupnya di laut
makanan
untuk
kemudian
10
Tukik yang baru menetas dan keluar dari sarangnya akan langsung bergerak
menuju kelaut, karena proses alaminya yang ada berkaitan dengan medan magnet
cahaya. Setelah mencapai laut, tukik-tukik itu menuju ke laut lepas hingga mencapai
arus samudra dengan cadangan makanan kuning telur yang ada ditubuhnya. Fase
awal berkelana ini sering disebut sebagai “tahun yang hilang”, yang lamanya
bervariasi sesuai dengan jenis dan populasinya (Pedoman tekhnis Konservasi
Penyu,2009).
Gambar 2.2. Siklus Reproduksi Penyu Laut (sumber: Miller, 1997)
11
2.4 Habitat Peneluran Penyu Hijau
Habitat merupakan suatu daerah atau lokasi tempat tinggal yang dihuni oleh
mahluk hidup, dimana didalamnya memiliki komponen biotik dan abiotik, yakni
berupa ruang, lahan, makanan, lingkungan dan mahluk hidup lainnya. Menurut Nuitja
(1985) unsur – unsur utama daerah peneluran penyu terdiri dari makro dan mikro
habitat. Makro habitat itu sendiri terdiri dari berbagai komposisi pasir, tanah dan
formasi hutan pantai. Biasanya hutan pantai yang belum terjamah, kondisinya masih
alami dengan pepohonan yang masih lebat.
Penyu banyak memilih pantai berpasir tebal sebagai tempat bertelurnya,
pemilihan ini dilakukan atas dasar naluri (Natih, 1989). Bustard (1972) menyebutkan
bahwa penyu hijau memiliki kecenderungan untuk memilih tempat bertelur di daerah
pantai yang banyak ditumbuhi vegetasi pohon pandan (Pandanus tectorius) yang
lebat, seperti yang terdapat di Pantai Pulau Berhala dan Kepulauan Heron di
Australia.
Daerah peneluran bagi penyu hijau mempunyai karakteristik tertentu.
Umumnya penyu memilh tempat daratan luas dan landai yang terletak di atas bagian
pantai dengan rata-rata kemiringan 300 serta di atas pasang surut antara 30 sampai 80
meter. Tekstur tanah daerah peneluran berupa pasir (≥ 90%) dan sisanya debu
maupun liat dengan diameter butiran berbentuk halus dan sedang. Komponen utama
yang menjadi penentu adalah pasir kuarsa atau konkresi kapur, terutama dalam
12
ukuran halus dan sedang. Terbentuknya komponen tersebut mungkin berasal dari
sumber sekitarnya yang terbawa oleh sungai atau gelombang (Nuitja, 1985).
2.5 Mitokondria DNA
Mithokondrial DNA atau DNA mitokondria (mtDNA) merupakan materi
genetik yang diturunkan secara maternal. MtDNA dapat digunakan sebagai penanda
genetik dan dalam studi genetika populasi penyu laut, mtDNA dapat digunakan untuk
menentukan asal dari perkembangan penyu muda yang ditemukan pada habitat pakan,
habitat perkembangan dan sepanjang jalur migrasinya (Bowen and avise., 1996;
Lahanas et al. 1998; Bass and witzell., 2000; Luke et al., 2004).
Analisis ini sangat berguna untuk menelusuri penurunan genetik yang
diperoleh dari analilis mtDNA dan sangat cocok diterapkan dalam kegiatan
konservasi dikarenakan indukan betina bertanggung jawab akan terjadinya kolonisasi
dari suatu habitat peneluran ,dalam (Supartha, 2010). Kesimpulan sementara adalah
bahwa penyu betina umumnya kembali bertelur ke tempat dimana mereka dilihatkan
(prilaku natal hoaming), yang mencakup beberapa habitat peneluran yang berada
disekitar jarak 100-400 km (FitzSimmons et al., 1999).
Mitokondria memiliki genetik sendiri yaitu DNA Mitokondria , berbentuk
tertutup yang terdiri atas untai H (Heavy), yang memiliki basa G lebih banyak dan
untai L (Light) yang memiliki basa C lebih banyak (Wallace, 1997). Pasangan basa
pada DNA terdiri atas dua macam, yaitu basa purin dan pirimidin. Basa purin terdiri
atas adenine (A) dan guanine (G) sedangkan basa pirimidin memiliki cytosine (C)
13
dan tymin (T) (Suryo,1992). DNA berfungsi sebagai marker untuk mengukur
kekerabatan kelompok, identifikasi populasi, studi evolusi dan penanda untuk peta
gen (Suwarminiwati,2008). Penggunaan DNA sebagai marker dikarenakan tidak
dipengaruhi oleh lingkungan dan faktor pertumbuhan, lebih sensitif serta hampir
semua jaringan organisme dapat digunakan sebagai sumber material genetik
(Thorgaard, 1992).
Beberapa kelebihan mtDNA yang menjadikan banyak digunakan untuk
mengidentifikasi genetik dan dinamika populasi, diantaranya : (1) mtDNA memiliki
ukuran yang kompak dan relative kecil (16.000-20.000 pasangan basa), tidak
sekomplek DNA inti sehingga dapat dipelajari secara satu kesatuan ; (2) mtDNA
berevolusi
lebih
memperlihatkan
cepat
dengan
dibandingkan
jelas
dengan
perbedaan
DNA
antara
inti
populasi
sehingga
dan
dapat
hubungan
kekerabatannya ; (3) hanya sel telur yang menyumbangkan materi mitokondria
sehingga mtDNA hanya diturunkan dari induk betina ; (4) bagian-bagian dari genom
mitokondria berevolusi dengan laju yang berbeda, sehingga dapat berguna untuk
studi sistematika dan penelursuran kesamaan asal-muasal (Iguchi et al.,1999).
Penentuan urutan nukleotida daerah d-loop mtDNA merupakan nukleotida
non-penyandi yang berbeda pada setiap individunya. Untuk menentukan urutan
nukleotida, maka dilakukan serangkaian kegiatan yaitu sebagai beriku : 1). Isolasi
DNA Mitokondria sampel, 2). Amplifikasi daerah d-loop mtDNA melalui tekhnik
PCR, 3). Sekuensing dan analisa urutan nukleotida hasil sekuensing (Ratnayani et al.,
14
2007). Hasil penelitian ini kedepan, diharapkan dapat menyediakan informasi akurat
mengenai komposisi genetik penyu hijau di apantai peneluran Paloh Kalimantan
Barat sebagai dasar mengestimasi jejaring pengelolaan konservasi penyu laut yang
meliputi habitat pakan dan lokasi peneluran serta penentuan jejaring daerah
perlindungan laut (Marine Protected Area).
2.6 Polymerase chain reaction (PCR)
Polymerase chain reaction (PCR) merupakan fasilitas dalam mempelajari
genetik tanaman maupun hewan. Sidik DNA, analisis forensik, pemetaan genetik dan
filogenetik dapat dipelajari dengan PCR. Beberapa teknik analisis keanekaragaman
genetik, membutuhkan amplifikasi daerah genom tertentu dari suatu organisme
(Demeke dan Adams. 1994). Primer biasanya terdiri dari 10-20 nukleotida dan
dirancang berdasarkan daerah konservatif dalam genom tersebut.
Makin panjang primer, makin spesifik daerah yang diamplifikasi. Jika suatu
kelompok organisme memang berkerabat dekat, maka primer dapat digunakan untuk
mengamplifikasi daerah tertentu yang sama dalam genom kelompok tersebut.
Beberapa faktor seperti konsentrasi DNA, ukuran panjang primer, komposisi basa
primer, konsentrasi ion Mg, dan suhu hibridisasi primer harus dikontrol dengan hatihati agar dapat diperoleh pita-pita DNA yang utuh dan baik (Suryanto, 2003).
Keberhasilan teknik ini lebih didasarkan kepada kesesuaian primer dan
efisiensi dan optimasi proses PCR. Reaksi berantai polymerase (Polymerase
15
Chain Reaction, PCR) adalah suatu metode enzimatis untuk melipat gandakan
secara eksponensial suatu sekuen nukleotida tertentu dengan cara in vitro. Metode ini
telah banyak digunakan untuk berbagai macam manipulasi dan analisis genetik baik
berupa molekul DNA maupun RNA (Yuwono, 2006). Pada PCR, posisi awal dan
akhir sintesis DNA dapat ditentukan dengan menyediakan suatu oligonukleotida
sebagai primer yang menempel secara komplementer pada cetakan sesuai dengan
keinginan peneliti. Inilah keunggulan PCR yang pertama: polimerase-DNA dapat
diarahkan untuk sintesis wilayah DNA tertentu (Mahardika, 2003).
Empat komponen utama pada proses PCR adalah (1) DNA cetakan; yaitu
fragmen DNA yang akan dilipatgandakan. (2) oligonukleotida primer; yaitu suatu
sekuen oligonukleotida pendek (15 – 25 basa nukleotida) yang digunakan untuk
mengawali sintesa rantai DNA, (3) deoksiribonukleotida trifosfat (dNTP), terdiri atas
dATP, dCTP, dGTP, dTTP dan (4) enzim DNA pilomerase yaitu enzim yang
melakukan katalisis reaksi sintesis rantai DNA. Komponen lain yang juga penting
adalah senyawa buffer (Yuwono, 2006).
16
2.7 Kerangka pemikiran
Struktur genetik Penyu hijau pada penelitian ini diperoleh melalui pelacakan
DNA pada ekstra kromosom pada mitokondria. Hal ini dikarenakan peneliti ingin
mengetahui perubahan struktur genetik pada populasi penyu hijau di Indonesia yang
mana perubahan dapat dipengaruhi oleh mutasi gen, migrasi, dan seleksi alam. Oleh
karena itu, dalam penelitian ini sangat diperlukan jenis dan jumlah haplotipe,
perbedaan nukleotida antar haplotipe, diversitas haplotipe dan diversitas nukleotida
sebagai data penunjang yang nantinya akan digunakan sebagai proporsi berapa besar
genetik yang ada di pantai peneluran Paloh dari pantai peneluran lainnya.
17
Struktur Genetik Penyu Hijau
Protein
DNA
Kromosom
Ekstra kromosom
Mitokondria
Runutan DNA
Pengaruh :
Autosom
Kromoson Sex
Mikrosatelit
Situ pemotongan
Jenis Dan Jumlah haplotype
- Mutasi
-Migrasi
Perbedaan nukleotida antar haplotype
-Seleksi
Alam
Diversitas (keragaman) haplotype
Diversitas Nukleotida
Proporsi Genetik dari stok populasi Penyu hijau di beberapa
habitat peneluran utama Australasia terhadap pantai peneluran
di Paloh
Gambar 2.3 Bagan Kerangka Pemikiran