PPUPIK ANEMON LAUT ORNAMEN.COM

Program Pengembangan Usaha dan Produk Intelektual Kampus
Menjual anemon laut hasil budidaya dan produk-produk laut lainnya secara online

Alga Zooxanthellae pada Anemon Laut

by admin Posted on Oct 03, 2017 - 9:06


Oleh: Muhammad Ahsin Rifa’i

Seperti halnya karang dan beberapa biota avertebrata bentik lain-nya, pada sel-sel endodermis anemon laut berlimpah sel-sel zooxanthe-llae sebagai simbion intraselluler.  Menurut Toller et al. (2001), karang dan anemon memiliki phototrophic dinoflagellate endosymbionts dalam genus Symbiodinium yang umumnya disebut zooxanthellae.  Endosymbiosis adalah hubungan simbiotik antara simbion yang tinggal dalam jaringan dengan inangnya. 

Menurut Riddle (2006), zooxanthellae adalah endosimbion intraselluler coklat keemasan dari berbagai hewan laut dan protozoa, khususnya anthozoa seperti karang scleractinian dan anemon laut tropis.  Mereka adalah anggota filum dinoflagellata khususnya alga dinoflagellata, namun dapat juga berasal dari diatom.  Sedangkan Fautin and Allen (1997) menyatakan bahwa zooxanthellae adalah sel tunggal berupa alga dinoflagellata (coklat keemasan) yang hidup bersimbiosis dalam sel-sel beberapa binatang laut seperti kebanyakan terumbu yang membentuk karang di daerah tropis dan anemon laut, beberapa hydroid, dan semua giant clam (Gambar 1).  Sedangkan Rudwan (2000) menyatakan bahwa zooxanthellae adalah tanaman bersel tunggal yang tinggal dalam jaringan hewan.  Mereka adalah kelompok tanaman mikroskopik yang biasanya ditemukan melayang dan mengapung di perairan laut.  Zooxanthellae ditemukan pada karang, karang lunak, anemon laut, gorgonian, juga pada invertebrata lainnya seerti Giant Clams (Tridacna) dan beberapa nudibranch.     Sebagian besar alga uniselluler yang ditemukan dalam anemon laut adalah dinoflagellata (Dinophyceae) dari genus Symbio-dinium (= Gymnodinium) yang umumnya disebut zooxanthellae.

Gambar 1.  Alga zooxanthellae (Symbiodinium sp) (Sumber: Rudwan, 2000 dan Riddle, 2006)

Klasifikasi zooxanthellae adalah sebagai berikut (Rudwan, 2000 dan Riddle, 2006):

Domain : Eukaryota

Kingdom : Chromalveolata

Superphylum : Alveolata

Phylum : Dinoflagellata

Genus : Symbiodinium

Menurut Veron (1995), pada kebanyakan hawan karang termasuk anemon laut, relokasi zooxanthellae umumnya terdapat pada jaringan mesoglea dan gastrodermis baik di tentakel maupun mesentrinya.  Untuk menempuh ini diperlukan tahapan-tahapan endosimbiosis. Tahapan endosimbiosis tersebut oleh Lenhoff dan Muscatine (1974) diterangkan melalui 4 mekanisme, yaitu :

  1. Kontak dan pengenalan (Recognition). Infeksi zooxanthellae pada jaringan seluler inangnya terjadi pada saat pelepasan planula, namun tahap ini diperlukan pada setiap perkembangan dari binatang karang. Proses ini merupakan proses transport yang tidak saja mencakup proses fisik akan tetapi juga biokimiawi.
  2. Endocytosis. Merupakan proses pemasukan suatu algae selular ke dalam jaringan inang. Prosesnya dilakukan setelah mengalami tahap pengenalan dengan kecepatan dan jumlah yang bergantung kepada jenis dan kapasitas dari binatang karang.
  3. Relokasi intraselluler dari simbion, ini berkaitan dengan sistem endoskeleton dari binatang karang. Proses enzimatik yang membantu pelaksanaannya ditentukan oleh fluktuasi pH seluler.
  4. Pertumbuhan dan regulasi kuantitasnya. Proses ini terjadi setelah relokasi dan berlangsung dengan bergantung kepada perubahan faktor-faktor eksternal penentu (limiting faktor) pertumbuhan. Bleaching merupakan salah satu fenomena regulasi dari zooxanthellae dalam jaringan binatang karang.

Menurut Niartiningsih (2001), zooxanthellae hidup bersimbiosis secara luas dalam tubuh berbagai hewan avertebrata laut, yaitu sebagai salah satu komponen yang menyediakan sumber energi dan nutrisi bagi kelangsungan hidup hewan yang menjadi inangnya.  Sedangkan Muscatine (1967) menyatakan bahwa zooxanthellae hidup bersimbiosis dengan sekitar 150 genera avertebrata laut, antara lain dengan kima, karang hermatipik, dan anemon laut. 

Kebanyakan zooxanthellae bersifat autotrof dan dapat menyedia-kan energi bagi inangnya hasil transformasi senyawa karbon dari hasil aktifitas fotosintesis.   Pada karang, zooxanthellae mampu menyediakan lebih dari 90% kebutuhan energi karang.  Sedangkan karang dan anemon mampu memberikan proteksi, shelter, dan supplai karbon dioksida secara konstan untuk kebutuhan aktifitas fotosintesisnya.  Populasi zooxanthellae dalam jaringan inang dibatasi ketersediaan nutrien, cahaya matahari, dan kelebihan sel (Rudwan, 2000 dan Riddle, 2006).  Hasil penelitian menunjukkan, zooxanthellae mampu memberikan kontribusi terhadap fitness inang-inangnya dan produktivitas primer perairan disekitarnya.  Ada kecenderungan zooxanthellae menjadi faktor-faktor pengendali dalam kelimpahan dan distribusi anemon laut (Rinkevick, 1989; Muscatine and Weis, 1992). 

Anemon laut jenis Stichodactyla gigantea memiliki densitas zooxanthellae mencapai 11,46 x 106/cm2 jauh lebih tinggi dibandingkan kima sisik Tridacna squamosa dan karang bercabang Acropora samoensis yang masing-masing hanya mencapai 4,04 x 106/cm2 dan 2,74 x 106/cm2.  Begitu pula kandungan klorofil-a anemon mencapai 51,32 mg/m3 lebih tinggi dibandingkan kima dan karang bercabang masing-masing sebesar 28,04 mg/m3 dan 24,68 mg/m3 (Niartiningsih, 2001).  Kehadiran zooxan-thellae dan klorofil-a ini sangat penting dalam daur energi bagi anemon laut itu sendiri dan lingkungannya termasuk biota yang berasosiasi de-ngannya.  Dengan kemampuan zooxanthellae aktif berfotosintesis, ba-nyak karbon yang dihasilkan sehingga memungkinan induk semangnya membentuk gliserol, glukosa, dan bahan organik lainnya (Kozloff, 1990). 

Interaksi antara zooxanthellae dengan inang terutama anemon laut bersifat mutualisme, melalui hubungan yang saling menguntungkan antara

inang dan simbionnya (Frankboner, 1971).  Inang menyediakan perlin-dungan dan menyediakan beberapa hasil metabolisme seperti karbon dioksida dan kemungkinan beberapa nutrien untuk zooxanthellae (Taylor, 1969).  Zooxanthellae juga dapat menggunakan produk-produk ekskresi seperti fosfor esensial, sulfur, dan senyawa nitrogen yang berasal dari inang (McLaughlin et al. 1964).  Sementara itu zooxanthellae pada anemon laut aktif berfotosintesis, banyak karbon yang dihasilkan sehingga memungkinkan induk semangnya membentuk gliserol, glukosa, dan bahan organik lainnya (Kozloff, 1990).   Hasil analisis autoradiographic dalam jaringan Anemonia viridis (= A. Sulcata) menunjukkan 60% karbon yang diikat oleh zooxanthellae pada saat fotosintesis ditransfer ke jaringan inang (Taylor, 1969).  Menggunakan teknik radioisotop, Stambler and Dubinsky (1987) mengestimasi 45 – 48% hasil fotosintesis ditranslokasi ke inang anemon laut A. viridis. 

Zooxanthellae juga menjadi mediasi aliran nutrien antara lingkungan dan hewan inang (D’Elia and Wiebe, 1990; Muscatine, 1990).  Taylor (1971) menemukan bahwa produk metabolisme simbion adalah gliserol, glukosa, alanin, lemak, asam organik, fosfat organik, dan oksigen.  Khusus untuk karang, zooxanthellae juga memiliki peranan mendasar dalam skeletogenesis terumbu karang dan kecepatan pertumbuhan karang hermatipik.  Davies (1984) menemukan 98% total kebutuhan makanan karang dihasilkan dari aktifitas zooxanthellae.  Edmunds and Davies (1986) mengamati bahwa untuk Porites porites energi yang diikat dari hasil fotosintesis harian, 26% digunakan respirasi dan pertumbuhan, 22% untuk respirasi zooxanthellae dan pertumbuhan, < 1% reproduksi koloni, dan 45% untuk lainnya seperti kehilangan mukus karang. 

Sebagaimana diketahui bahwa perairan tropis sangat miskin dengan kandungan nutrien, oleh karena itu karang dan anemon laut sangat bergantung pada kehadiran alga zooxanthellae untuk mendapatkan makanan.  Hasil penelitian menunjukkan anemon laut Aiptasia pallida yang mengalami bleaching akibat ditinggalkan oleh zooxanthellae.  Kehilangan zooxanthellae menyebabkan kehilangan sumber makanan yang pada akhirnya dapat mereduksi fitness inangnya (Gambar 2).  Pada Gambar 2  terlihat  bawah  pada  Bagian A tampak Aiptasia pallida normal berwarna coklat dengan simbion alga zooxanthellae yang terdapat pada jaringannya.   Pada  Bagian  B  tampak  Aiptasia  pallida yang mengalami bleaching ditinggalkan simbionnya.  Pada saat fotosintesis zooxanthellae menggunakan karbon untuk respirasi dan pertumbuhannya kemudian zooxanthellae menghasilkan molekul organik penting seperti gliserol, asam amino, asam lemak.  Bahan organik ditranslokasi ke anemon untuk mendukung kebutuhan energi dan material untuk pertumbuhan, perbaikan dan reproduksi (Johnson 2007). 

Gambar 2.  Anemon laut Aiptasia pallida yang mengalami bleaching.

A. Anemon normal yang mengandung simbion alga zooxanthellae.  B. Anemon yang telah ditinggalkan simbion alga zooxanthellae.  (Sumber: Johnson, 2007).

Pola asosiasi antara zooxanthellae dan anemon laut dalam memanfaatkan nutrien adalah sebagai berikut:  (1) anemon menghasilkan sisa metabolisme seperti karbon dioksida, amonia, dan fosfat, (2) zooxan-thellae menggunakan sisa metabolisme ini untuk produksi molekul biologi.  Zooxanthellae membutuhkan karbon dioksida untuk sintesis molekul organik.  Amonia digunakan oleh asam amino dan molekul biologis yang mengandung  nitrogen lainnya.   Fosfat  digunakan  oleh senyawa organik yang mengandung fosfat (contoh ATP dan DNA), (3) produk organik hasil proses sintesis ditranslokasi ke inang, (4) siklus nutrien selanjutnya digunakan untuk survival anemon pada perairan yang miskin nutrien.

Pada anemon laut, alga endosimbiotik terletak dalam sel-sel endo-dermal (Gambar 6).  Mereka terdapat dalam membran vacuola.  Lokasi intraselluler alga dikendalikan oleh inang, populasi alga dan hasil fotosin-tesis alga.  Alga zooxanthellae terkonsentrasi dalam tentakel dan oral disk (Gambar 7) karena kedua lokasi tersebut mampu menyediakan sinar matahari secara langsung, daerah permukaannya luas, dan kontrol beha-vior iluminasi oleh mengembang dan mengkerutnya inang (Shick, 1991).

 

Referensi:

Rifa.i. M.A.  1998.  Reproduksi Vegetatif Anemon Laut Stichodactyla gigantea (FORSSKAL. 1775) dan Upaya Rehabilitasi pada Berbagai Habitat Terumbu Karang Non Produktif.  Tesis Pascasarjana Universitas Hasanuddin Ujung Pandang. 

Rifa’i, M.A., P. Ansyari. H. Kudsiah. 2003-2005. Rekayasa Fragmentasi Anemon Laut Jenis Stichodactyla gigantea untuk Restocking dan Rehabilitasi Kawasan Terumbu Karang non Produktif. Laporan Penelitian Hibah Bersaing XI  DP2M Dikti Depdikbud. Tahun Pertama-Ketiga. Tahun 2003-2005.

Rifa’i, M.A., dan H. Kudsiah.  2007.  Reproduksi Aseksual Anemon Laut  Stichodactyla gigantea (Forsskal. 1775) dengan Teknik Fragmentasi dan Habitat Penumbuhan Berbeda.  J. Sains & Teknologi. Vol. 7. No. 2. Agustus 2007: 65 – 76.

Rifa’i, M.A., P. Ansyari. dan H. Kudsiah.  2008a.  Kajian Densitas Gamet dan Densitas Zooxanthellae Anemon Laut Stichodactyla Gigantea (Forsskal. 1775) Hasil Reproduksi Aseksual dengan Teknik Fragmentasi.  J. Ecosystem. Vol 8. No 2. 2008: 423 - 430   

Rifa.i, M.A., A. Niartiningsih. dan H. Kudsiah.  2008b.  Indeks Mitotik Simbion Alga Zooxanthellae pada Anemon Laut Stichodactyla Gigantea (Forsskal. 1775) Hasil Reproduksi Aseksual.  Prosiding Seminar Nasional Tahunan VI Hasil Penelitian Perikanan dan Kelautan Tahun 2009. 

Rifa’i, M.A., Hamdani. dan H. Kudsiah.  2008c. Biodiversitas dan Indeks Mitotik Anemon Laut Hasil Rekayasa Reproduksi Aseksual. Laporan Hibah Penelitian Insentif Riset Dasar - RISTEK KNRT.

Rifa’i, M.A. 2011. Sintasan Benih Anemon Laut Stichodactyla gigantea (Forsskal. 1775) Hasil Reproduksi Aseksual Berdasarkan Waktu Pemindahan ke Perairan Alami Pasca Fragmentasi Longitudinal. Jurnal Seri Hayati. 11(2): 93 – 102. ISSN 0215 – 174 X

Rifa’i, M.A. 2012. Keragaman Genetik Simbion Alga Zooxanthellae pada Anemon Laut Stichodactyla gigantea (Forsskal. 1775) Hasil Reproduksi Aseksual. Jurnal Bioteknologi. 11(2): 49-56. ISSN: 0216-6887 EISSN: 2301-8658

Rifa’i, M.A., dan H. Kudsiah. 2012. Kelimpahan-Keragaman Ikan-Ikan Karang Pra dan Pasca Restocking Anemon Hasil Reproduksi Aseksual pada Kawasan Terumbu Karang non Produktif. Prosiding Seminar Nasional Tahunan IX Hasil Penelitian Perikanan dan Kelautan Tahun 2012 ISBN 978-602-9221-14-5 (jil.2)

Rifa’i and Jusoff. 2013. Mitotic Index of Algae Symbion Zooxanthellae from Sea Anemone from Asexual Reproduction. World Applied Sciences Journal: 112-118. 2013. ISSN 1818-4952                                                                                                                                                                                                                                                                   

Rifa’i, M.A., A. Tuwo. Budimawan. A. Niartiningsih.  2013a. Densitas Simbion Alga Zooxanthelae pada Anemon Laut Stichodactyla gigantea (Forsskal. 1775) Alam dan Hasil Reproduksi Aseksual. Jurnal Natur Indonesia. Volume 15. Nomor 1. Februari 2013. Halaman 15 – 32. ISSN 1410-9379

Rifa’i, M.A., Fatmawati, dan H. Kudsiah. 2013b. Rekayasa Taman Anemon untuk Perbaikan Emergensi Ekosistem Terumbu Karang dan Penguatan Ekonomi Masyarakat Pesisir. Laporan Hibah Penelitian Strategis Nasional DP2M Dikti Kemdikbud. Tahun Pertama. Tahun 2013.

Rifa’i, M.A., Fatmawati, dan H. Kudsiah. 2014. Rekayasa Taman Anemon untuk Perbaikan Emergensi Ekosistem Terumbu Karang dan Penguatan Ekonomi Masyarakat Pesisir. Laporan Hibah Penelitian Strategis Nasional DP2M Dikti Kemdikbud. Tahun Kedua. Tahun 2014

Rifa’i, M.A., Fatmawati, dan H. Kudsiah. 2015. Rekayasa Taman Anemon untuk Perbaikan Emergensi Ekosistem Terumbu Karang dan Penguatan Ekonomi Masyarakat Pesisir. Laporan Hibah Penelitian Strategis Nasional DP2M Dikti Kemdikbud. Tahun Ketiga. Tahun 2015

Rifa’i, M.A. 2016. The Abundance and Size of Giant Sea Anemones at different Depths in the waters of Teluk Tamiang Village. South Kalimantan. Indonesia. AACL Bioflux 9(3): 704-712.

Rifa’i. M.A., Fatmawati. F. Tony. H. Kudsiah. 2016. The Survival and Growth Rate of Three Species of Sea Anemones from Asexsual Reproduction in  Pulau Kerumputan and Pulau Karayaan. Indonesia. EEC 22(3): 1523-1531

 

Penulis:

Muhammad Ahsin Rifa’i

Email: m.ahsin@unlam.ac.id