SAP IV PENEMUAN HABITAT, CARA PEMANFAATAN ENERGI OLEH SERANGGA PADA TANAMAN 1. Pemunculan Serangga Fitofag Mayoritas serangga pemakan tumbuhan terspesialisasi dan memiliki kisaran tumbuhan yang terbatas. Lebih dari 500.000 spesies serangga diketahui sebagai serangga fitofag yang memakan tumbuhan yang sedang bertumbuh. Kelompok utama disajikan pada Tabel 1. Yang umum dan berlimpah ditemukan berasal dari 3 kelompok ordo yaitu : Lepidoptera : Kupu dan ngengat Coleoptera : kumbang Hemiptera : kepik penghisap cairan tumbuhan Hampir semua spesies Lepidoptera (kira-kira 200.000 spesies) merupakan serangga fitofag (pemakan tumbuhan). Kumbang meliputi 140.000 spesies bersifat fitofag, kebanyakan termasuk dalam superfamili Chrysomelidae umum dikenal sebagai hama pertanian, contoh : kumbang kentang Colorado (Leptinotarsa decemlineata) dan Curculionidae kumbang weevil. Kelompok ordo fitofag yang lain adalah Hemiptera; semua Stenorrhyncha dan Auchenorrhyncha (seringkali dikelompokkan bersama sebagai Hemiptera; termasuk aphid/kutu daun dan peloncat tumbuhan) merupakan pemakan tumbuhan sementara diantara Heteroptera kebanyakan Pentatomorpha (kepik stink) dan beberapa Cimicomorpha memiliki kebiasaan makan seperti ini. Diantara ordo lainnya, Phasmatodea (belalang ranting dan daun) merupakan fitofag meskipun jumlah spesiesnya relatif kecil. Pada Orthoptera, semua Acridoidea (belalang) dan kebanyakan Tettigonioidea (belalang catidid merupakan pemakan tumbuhan. Kebanyakan Diptera merupakan fitofag meskipun bukan mayoritas. Kelompok famili fitofag lalat yang penting adalah Cecidomyiidae (lalat gall), Agromyzidae (penggulung daun) dan tephritidae (lalat buah). Diantara Hymenoptera adalah semua kelompok Symphita merupakan serangga pemakan tumbuhan, sementara tawon gall muncul pada Cynipoidea. . Serangga Lepidoptera misalnya, kebanyakan tahapan dewasa spesiesnya mengunjungi bungan untuk memperoleh nektar yang berguna sebagai tenaga untuk terbang. Dalam kasus lain, larva dan dewasa Coleoptera, Orthoptera dan hemiptera memiliki kebiasaan makan yang sama dan cara makan dewasanya berperan utama dalam memperoleh cadangan makanan yang dibutuhkan untuk memproduksi telur. Tabel 1. Kelompok utama serangga fitofag Ordo Taksa fitofag Nama umum Tahapan makan Spesies dalam taksa Serangga fitofag Orthoptera Tettigonidae Jangkrik bush Larva, dewasa 5,000 4,500 Acridoidea Belalang Larva, dewasa 10,000 10,000 belalang ranting, b daun Larva, dewasa 2,500 2,500 Sterrnorrhyncha kutu daun Larva, dewasa 15,000 15,000 Auchenorrhyncha peloncat tumbuhan Larva, dewasa 36,500 36,500 Larva, dewasa 17,500 10,500 Larva, dewasa 2,500 2,000 Phasmatodea Hemiptera Heteroptera Thysanoptera Kepik penghisap Terebrantia Thrips Chrysomeloidea kumbang daun kumbang weevil Coleoptera Curculionoidea Larva, dewasa 70,000 70,000 57,000 57,000 larva 4,000 4,000 larva larva 1,800 4,000 1,800 4,000 larva 200,000 200,000 Larva, dewasa Diptera Cecidomyiidae Agromyzidae Tephritidae Lepidoptera lalat gall penggulung daun lalat buah kupu dan ngengat Hymenoptera Symphita lalat gergaji larva 5,000 5,000 Cynipoidea tawon gall larva 2,300 1,500 Diantara serangga akuatik, fitofag umum adalah Trichoptera (caddish) dan juga beberapa Ephemeroptera (lalat may) dan Plecoptera (lalat stone/batu). Tapi tidak dijelaskan dalam artikel ini karena peranan kimiawinya sangat sedikit diketahuui dalam proses seleksi makanan. 2. Cakupan Diet Kira-kira sebanyak 75% dari semua spesies serangga darat memiliki kisaran spesies tubuhan yang terbatas. Beberapa spesies serangga hanya makan tumbuhan spesies tertentu, ini disebut monofag, sementara sebagian spesies lainnya memakan berbagai spesies tumbuhan (oligofag). Spesies serangga yang memakan tumbuhan lebih dari satu famili disebut polifag (Tabel 2). Beberapa spesies serangga polifag berasal dari ordo utama serangga fitofag tetapi biasanya kurang dari 25% dari semua spesies pemakan tumbuhan. Belalang adalah perkecualian, kelompok serangga ini lebih dari 50% memakan tumbuhan lebih dari satu famili, sangat jarang yang bersifat monofag. Spesifitas inang berhubungan dengan bagian tumbuhan yang dimakan. Kebanyakan larva serangga dan belalang yang merupakan pemakan daun mengkonsumsi semua jaringan daun yang dimakan, tetapi spesies yang lain bersifat spesifik. Larva beberapa spesies membuat terowongan dalam daun, memakan jaringan vaskular dan mesencym tetapi menyisakan epidermis. Serangga ini disebut Leaf miners. Spesies lain melubangi batang membuat terowongan dalam batang tumbuhan, yang lainnya memakan akar Tabel 2. Contoh spesies serangga dengan cakupan diet berbeda dari kelompok serangga utama Serangga Spesies Tumbuhan inang Nama umum Ordo Nama umum Genus/ famili Bootettix argentatus Belalang creosote Orthoptera Creosote bush Larrea Nilaparvata lugens Peloncat tumbuhan coklat Hemiptera Padi Oryza Bombyx mori Ngengat sutra Lepidoptera Mulberry/murbei Morus Coleoptera St.John’s wort Hypericum Olive Olea Lalat gergaji spruce Diptera Hymenoptera Spruce Picea Locusta migratoria Acyrthosiphon pisum Lokusta migratoria Orthoptera Aphid pea Hemiptera Pieris brassicacae Leptinotarsa decemlineata Kupu kol Kumbang kentang colorado Lepidoptera Cruciferae Coleoptera Famili kentang Delia brassicae Athalia glabricollis Polifag Schistocerca gregaria Aphis fabae Spodoptera littoralis Lalat akar kol Lalat gergaji Diptera Hymenoptera Crucifer Crucifer Lokusta padang pasir Aphid kacang hitam cacing daun kapas Cacing akar jagung western Lalat buah mediterrania Lalat gergaji Orthoptera Hemiptera Lepidoptera Banyak Banyak Banyak Banyak Monofag Chrysolina quadrigemina Dacus oleae Diprion hercyniae Lalat buah olive Oligofag Diabrotica virginifera Ceratitis capitata Tenthredo atra Rumput Poacea Legume Fabacea Coleoptera Diptera Hymenoptera Brassicacea Solanacea Brassicacea Brassicacea Banyak Banyak Tabel 3 di bawah ini memberi contoh serangga yang hidup pada beebagai bagian tanaman gandum. Bagian Tumbuhan Spesies Serangga Nama umum Ordo Biji Heliothis armigera earworm Lepidoptera Contarinia sorghicola Sorghum midge Diptera Batang Daun Floem Akar 3. Dysdercus superstitiosus Cotton strainer Hemiptera Calocorus angustatus Earhead bugs Hemiptera Sorghum stem borrer Lepidoptera Chilo partellus Bisseola fusca Maize stem borrer Lepidoptera Sesamia cretica Atherigona soccata Sorghum shoot fly Lepidoptera Diptera Mythimna separata Oriental armyworm Lepidoptera Beberapa belalang Orthoptera Peregrinus maidis Shoot bug Hemiptera Rhopalosiphum maidis Maize aphid Hemiptera Phyllophaga crinita White grub Coleoptera Tetraneura bdomalis Root aphid Hemiptera Strategi Mencari Makan Bagaimanakah serangga dapat menemukan lokasi dan mengenali tumbuhan- inangnya? Karena serangga dewasa diperlengkapi dengan sayap maka dia dapat bergerak bebas dibandingkan tahapan larvanya sehingga mereka berperan penting dalam proses dispersi dan penemuan inang, dan sejak tahapan dewasanya dapat meletakkan telur pada tumbuhan inang yang cocok untuk perkembangan larvanya maka larvanya itu sendiri tidak perlu untuk mencari inangnya. Larva juga memiliki kemampuan untuk membedakan tumbuhan yang merupakan inang dan bukan inang. Penemuan suatu tanaman inang dari suatu jarak tertentu dapat diketahui melalui adanya pergerakan orientasi menuju inang atau sebagai hasil dari pergerakan tidak langsung. Satu-satunya informasi yang dapat digunakan oleh suatu hewan untuk menemukan tumbuhan inangnya dalam suatu jarak tertentu adalah pemunculan/penampakan dan bau. Bagaimanapun, tumbuhan memilki beragam bentuk dan warna dan pada kebanyakan serangga ciri ini bukan merupakan isyarat. Bau yang dihasilkan oleh tumbuhan seringkali bersifat spesifik dan dapat menjadi isyarat yang dikenali oleh kebanyakan spesies serangga. Bau yang dihasilkan oleh suatu tumbuhan disusun oelh banyak senyawa yang mudah menguap, beberapa diantaranya merupakan produk akhir dari hasil metabolisme asam lemak dan merupakan bau yang secara umum dimiliki oleh kebanyakan tumbuhan., sementara pada tumbuhan lainnya merupakan senyawa sekunder yang bersifat spesifik. Meskipun bau yang kemungkinan dihasilkan terus menerus oleh tumbuhan tersebut, tapi tidak membentuk stream atau plume yang bergerak blown away melalui gerakan angin. Adanya turbulensi dan perubahan kecil dalam kekuatan angin dan sudut direction yang dihasilkan dalam pembentukan kantong kecil dari udara yang mengandung bau, dipisahkan satu dengan yang lainnya melalui adanya udara “bersih” yaitu udara tanpa bau. Sebagai hasilnya tidak ada gradien konsentrasi yang tetap dimana serangga dapat menemukan sumber inangnya. sebaliknya, bau memberikan serangga suatu peringatan stimulus, memberi petunjuk bahwa ada tumbuhan inang berada di dekatnya. Arah inang ditentukan oleh angin, bergerak melawan arah angin akan membawa serangga mendekati sumber bau, dan persepsi bau inangnya dapat menyebabkan serangga melakukan orientasi terhadap arah angin. Beberapa gerakan orientasi disebut anemotaksis positif, dan serangga menggunakan dua strategi yang berbeda untuk mengatasi pergerakan angin. Lalat akar kol Delia radicum menghadapkan mukanya ke arah angin sebelum melakukan proses terbang, kemudian terbang dalam suatu garis lurus kira-kira 50 cm sebelum melakukan pendaratan dan orientasi kembali. Proses ini dilakukan berulang kali sampai dia menemukan tumbuhan inangnya. Serangga yang sudah dalam posisi terbang, bergerak menuju angin kemudian melawan arah angin dalam suatu pola pergerakan zig- zag melawan angin. Perilaku ini memungkinkan serangga untuk sesering mungkin kontak dengan kantong udara yang berisi bau.