Langkah IV : Uji Penumbuhan Massal Zooxanthellae
D. Proses Digestif Sel,
Proses digestif sel yaitu suatu
kondisi kenormalan
pembentukan proses
kematangan polip untuk pulih kembali yang diikuti oleh mekanisme hubungan timbal balik antara inang dan simbionnya Keterangan : Epi = Epidermis Mes = Mesoglea End = Endodermis Zoo = Zooxanthellae Ads = Addisif sel
Mes End Tea Epi Mes End Zoo
Mekanisme pemulihan sebagaimana diperlihatkan pada gambar di atas tidak saja merupakan ekspresi adesif kimiawi dari sel akan tetapi melibatkan mekanisme syaraf pada kelompok cnidaria. Asosiasi antara protein dengan jaringan yang terkoneksi dengan karbohidrat pada proses adesif sel secara umum berlangsung secara kompleks. Hal ini tidak saja berupa hubungan adesif semata, akan tetapi diikuti dengan terbentuknya ikatan muscular syaraf atau yang disebut sebagai organisasi syaraf ephitelium sel cnidaria (Stokes, 1972). Dalam proses pemampatan sel untuk membentuk teaniolae maka jaringan syaraf juga akan mengalami perkembangan sesuai dengan proses pembentukan teaniolae tersebut. Oleh sebab itu, maka jaringan syaraf tidak saja hanya berasosiasi dalam satu strata melainkan antar strata jaringan polip yaitu melintang mulai dari ectoderm hingga endoderm. Passano dan Passano et al., (1971) mengemukakan bahwa lintas pergerakan sel antar strata juga dimungkinkan terjadi melalui efektivitas organisasi syaraf ephitel sel cnidaria.
Ikatan sel dan jaringan syaraf pada kelompok cnidaria merupakan suatu hubungan fungsional yang terjadi secara spontan. Oleh Lenhoff (1974) sistem ini dinamakan sistem syaraf terpusat. Secara fungsional, sistem ini diterjemahkan dalam proses spontan baik yang terjadi pada pergerakan fisik tentakel atau (distal tentacle opener) sampai dengan sistem proksimalnya. Proses gerak serentak atau spontan dari mekanisme tersebut terjadi akibat adanya organisasi syaraf sel ephitel baik yang terdapat pada strata jaringan ectodermal, mesoglea maupun di jaringan endodermal. Mekanismenya oleh Josephson dan Uhrich (1969) disebut sebagai conducting system.
Peranan zooxanthellae dalam proses pemulihan kembali jaringan polip karang yang telah mengalami pemutihan marupakan hal yang esensial. Statement dari Glasson (1993) yang mengemukakan bahwa perkembangan cepat zooxanthellae pasca pemutihan parsial diperkirakan merupakan serangkaian bagian yang memegang peranan penting bagi pemulihan karang, sebagaimana teori pemulihan sel yang dinyatakan oleh Campbell (1968). Dua fenomena uji ketahanan baik di lingkungan binaan maupun di lingkungan alami memperlihatkan pola yang demikian.
Dalam hal ini selama karang mengalami pemutihan parsial yaitu suatu kondisi dimana terjadi proses pemisahan sel-sel yang didalamnya masih terdapat zooxanthellae dan masa perubahan media eksternal mengalami pemulihan maka tingkat ketahanan karang masih terpelihara. Terdapat beberapa alasan terhadap fenomena ini, yaitu : (1) Adanya perlindungan dari radiasi sinar ultraviolet (UV). Karang mengandung materi penyerap ultra violet atau gelombang cahaya pendek suatu famili dari mycospore yang berikatan dengan asam amino (MAAs) yang mempunyai kemampuan untuk melindunginya dari pengaruh radiasi UV (Shick et al., 2002). (2) Perlindungan dari intensitas cahaya. Beberapa zooxanthellae mampu dan dapat memproduksi xanthophyll untuk melindungi mereka dari intensitas cahaya tinggi. Tidak semua mampu memproduksi, dan ada jalan alternatif perlindungan seperti pelimpahan atau penghilangan panas non radiasi pada saat absorbsi energi cahaya setelah reaksi photosistem II (Riddle, 2004). (3) Komposisi membran thylakoid. Riset yang dilakukan pada periode akhir-akhir in sering menemukan strategi untuk bertahan terhadap pemutihan. Tchernov (2004) mengemukakan bahwa lipid jenuh dari membran thylakoid hydrophilic dalam chloroplast berperan dalam menentukan resistensi terhadap pemutihan. Komponen tersebut akan melindungi zooxanthellae dari fotodestruksi dan pemutihan. Dengan alasan dan fenomena di atas dapat dinyatakan bahwa kemampuan pulih karang bergantung kepada kemampuan dapat dipertahankannya keberadaan zooxanthellae dalam jaringan polip.
Simpulan
Hasil percobaan tentang uji degradasi jaringan polip Goniastrea aspera pada terapan berbagai taraf temperatur dan ketahanannya pasca pemutihan sebagaimana diuraikan di atas adalah :
1. Temperatur optimum bagi zooxanthellae yang masih dapat bertahan pada jaringan polip karang Goniastrea aspera adalah 36oC selama 6 jam.
2. Di atas temperatur optimum terjadi proses degradasi jaringan polip serta pelepasan zooxanthellae;
3. Pemulihan biota uji hanya dapat terjadi pada kondisi pemutihan parsial. 4. Pemulihan karang ditandai dengan terjadinya proses regulasi zooxanthellae di
dalam jaringan polip karang dan mencapai penataan sempurna setelah minggu ke 12.
Daftar Pustaka
Abrar, M. 1999. Coral colonization (Scleractinian) on artificial substrat at Sikuwai Island Bungus, Teluk Kabung Padang, West Sumatra : A Conservation for Demaged Coral Reef. Di dalam Soemodihardjo (Ed.) Prosiding Lokakarya Pengelolaan dan Iptek Terumbu Karang Indonesia, Jakarta, 22-23 November 1999. Jakarta LIPI, hal 173-176.
Allen, G.R; R.C. Steene. 1990. Reefs Fishes on the Indian Ocean. Marine cience and Technology. Perth Australia.
Atkinson, M.J; E. Kotler; P. Newton. 1994. Effect of Water Velocity on Respiration, Calcification, and Ammonium Uptake of a Porites compressa Community, Pacif. Sci., 48: 296-303
Berkelmans, R; J.C. Hendee; P.A. Marshall; P.V. Ridd; A.R. Orpin; Irvine D. 2002. Automatic weather stations: Tools for managing and monitoring potential impacts to coral reefs. Mar. Tech. So.c Journa.l 36(1): 29-38 Brown, B.E. 1997. Coral bleaching : causes and qonsequences. Proc 8th Int. coral
Reef Sym. 1 : 65-74
Brown, B.E; Suharsono. 1990. Damage and recovery of coral reefs affected by El Nino related seawater warming in the Thousand Islands, Indonesia. Coral Reefs. 8:163-70.
Burke, L.E; K. Selig; M. Spalding. 2002. Reef at risk in South East Asia. www.wri.org/reefatrisk. Dikunjungi tanggal 2 Maret 2002.
Burnett, A.L. 1961. The growth process in hydra. J. Exp. Zool 146 :21-83
Campbell. R.D. 1968. Cell behavior and morphogenesis in hydroids. In vitro 3:22-32.
Chapman, G. 1974. The skeletal system. In. L. Muscatine and H.M. Lenhoff (Eds). Colenterate Biology : Reviews and New Perspectives. Academic Precc. London.
Coles, S.L; C. Jokiel. 1976. Synergistic effects of temperature, salinity and respiration in hermatypic corals. Mar. Biol. 49:187-195.
COREMAP, 2001. Kebijakan nasional pengelolaan terumbu karang di Indonesia (Buku II). Jakarta : Coral Reef Rehabilitation and Management Program. David, C.N. 1973. Quantitative method for maceration of hydra tissue. Wilhelm
Roux’ Arch. Entwicklungsmech. Organism. 171:259-568.
D’elia, C.F; W.J. Wiebe,. 1990. Biogeochemical Nutrient Cycle in coral reef ecosystems. In. Dubinsky (Ed.). Ecosystem in the World 23. Elsevier, Amsterdam.
Dunstan, P.K; C.R. Johnson. 1998 Spatio-temporal variation in coral recruitment at different scales on Heron Reef, southern Great Barrier Reef. Coral Reefs 17:71–81
Fang, L.S; Wang J.T; Lin K.L. 1998. The subcellular mechanism of the release of zooxanthellae during coral bleaching. Proc. the Nat. Sci.c Co. 22: 150–158.
Ferrer, L.M; A.M. Szmant. 1988. Nutrient Regeneration by the Endolitic Community in Coral Skeletons. 6th Int. Coral Reef Symp. In Press.
Fisk, D.A; T.J. Done. 1985. Taxonomic and bathymetric pattern of bleaching in coral, Myridon Reef (Queensland). Proc. 5th Int. Coral Reef Symp. 6 : 149-154.
Fitt, W.K; B.E. Brown; M.E. Warner; R.P. Dunne. 2001. Coral bleaching : interpretation of thermal tolerance limits and thermal thresholds in tropical marine cnidarian. Mar. Biol. 139:507-517.
Fitt, W.K; F.K. Farland; M.E. Warner; G.C. Chilcoat. 2000. Seasonal patterns of tissue biomass and density of symbiotic dinoflagellates in reef corals and relation to coral bleaching. Limnol. Occeanogr. 45:677-685.
Fitt, W.K; H.J. Spero; J. Halas; M.W. White; J.W. Porter. 1993. Recovery of the Coral Montastrea annularis in the Florida Keys after 1987 Caribbean Bleaching Event. Coral Reefs 12:57-64.
Fitzhardinge, R.C. 1989 Coral recruitment: the importance of interspecific differences in juvenile growth and mortality. Proc 6th Int Coral Reef Congr. 2:673–678.
Gleason, M.G. 1993. Effect of Disturbance on Coral Communities : Bleaching in Moorea, French Polynesia. Coral Reefs 12 : 193-201
Glynn, P.W. 1984. Widesprad coral mortality and the 1982-1983 El Nino Warming Event. Environ Conser. 11 : 133 – 146.
Glynn, P.W. 1993. Reports Coral reef bleaching : ecological perspectives. Coral Reefs. 12:1-17.
Glynn, P.W; L. D'Croz. 1990. Experimental evidence for high temperature stress as the cause of El Nino-coincident coral mortality. Coral Reefs 8: 181–192. Glynn, P.W; E.C Peter, L. Muscatine. 1985. Coral tissue microstructure and
necrosis : Relation to catastrophic coral mortality in Panama. Dis. Aquat. Org. 1:29-37.
Goreau, T.J; A.H. Macfarlane. 1990. Reduced growth rate of Montastrea annularis following the 1987-1988 coral bleaching event. Coral Reefs 8:221-215.
Harriott, V.J. 1985. Mortality rates of scleractinian corals before and during a mass bleaching event. Mar. Ecol. Prog. Ser. 21:81-88.
Harris, I. 1976. The Physiological Ecology of Phytoplankton. Blackwell Sci. Publ. Oxford.
Haynes. J.F; Burnett; A.L; L.E. Davis.1967. Histological and ultrastructural study of the muscular and nervous systems in hydra. I. The Muscular system and mesoglea. J. Exp. Zool. 167:283-293.
Hoegh-Guldberg, O; G.J. Smith. 1989. Light, Salinity and Temperature and the Population density, metabolism and export of Zooxanthellae from Stylophora pistillata and Seriatophora hystrix. J. Exp. Mar. Biol. Ecol. 129 ; 279-303
Iglesias-Prieto, R; J.L. Matta; W.A. Robins; R.K. Trench. 1992. Photosynthetic response to elevated temperatures in the symbiotic dinoflagellate Symbiodinium microadriaticum in culture. Proc. Nat. Ac. Sci. USA
89:10302–10305
Japp, W.C. 1985. An epidemic zooxanthellae expulsion during 1993 in the Lower Florida Keys coral reefs : Hyperthermic etiology. Proc. 5th Int. Coral Reef Congr. 6 : 143-148.
Jasques, T.G. 1983. Experimental ecology of the temperate schleractinia coral Astrangia danae. II. Effect of temperature, light intensity and symbiosis with zooxanthellae on metabolic rate and calcification. Mar. Biol. 76 : 135-48.
Jokiel, P.L; S.L. Coles, 1990. Response of Hawaiian and other Indo-Pacific reef corals to elevated tempareture. Coral Reefs 8:155-162.
Jones. R.J; S. Ward; A.Y. Amri; O. Hoeg-Guldberg. 2000. Changes in quantum efficiency of photosystem II of symbiotic dinoflagellates of corals after heat stress and of bleached corals sampled after 1998 Great Barrier Reef mass bleaching event. Mar. Freshw. Res. 51:63-71.
Josephson, R.K; J Uhrich. 1969. Inhibition of pacemaker systems in the hydroid Tubularia. J. Exp. Biol. 51:1-14.
Lang, J.C; R.I. Wicklund; R.F. Dill. 1988. Depth and habitat related bleaching of zooxanthellae reefs organisms near Lee Stocking Island, Exuma Cays, Bahamas. Proc. 6th Int. Coral Reef Symp. 3:269-274.
Lenhoff, H.M. 1974. On the Mechanism of Action and Evolution of Receptors Associated with Feeding and Digestion. In L. Muscatine and H.M. Lenhoff (Eds). Coelenterata Biology : Riviews and New Perspectives. Academic Press. New York.
Muscatine, L.1990. The role of symbiotic algae in carbon and energy flux in reef coral. In. Dubinsky Z. (Ed). Coral Reefs, ecosystem in the world. Elsevier. Amsterdam.
Nordemar, J; M. Nystrom; R. Dizon; 2003. Effect of elevated seawater temperature and nitrat enrichment on the branching coral Porites cylindrica in the absence of particular food. Mar. Biol. 142 : 669-672) Nystrom, M; C. Folke; F. Moberg. 2001. Coral reef disturbance and resilience in a
human dominated environment. Trends Ecol. Evol. 15: 413-417.
Parson, T.R; M. Takahashi; B. Hargrave. 1984. Biological Oceanographic Processes. 3th edt. Pergamon Press. Oxford.
Passano, K.N; L.M. Passano. 1971. The endodermal nerve net of Scyphozoa. J. Morphol. 133:105-124.
Porter, J.W; O.W. Meier. 1992. Quantifications of loss and change in Floridian reef coral populations. American Zoologist. 32:625-640.
Porter, J.W; W.K. Fitt; W.K. Spero; C.S. Rogers; M.W. White. 1989. Bleaching in coral reefs : Physiological and stable isotope response. Proc. Nat. Acad. Sci. U.S.A. 86:9342-9346.
Porter, J.W, S.K Lewis; K.G Porter. 1999. The effects of multiple stressor on the Florida keys coral reef ecosystem : a landscape hypothesis and a physiological test. Limnol Oceanogr. 44:941-949.
Riddle, D. 2004. Playing with poison: Ultraviolet radiation. Advanced Aquarist Online 3(8), August 2004. (http://www.advanceaquarist.com/issues/ aug2004/ feature.htm)
Salih, A; O. Hoegh-Guldberg; G. Cox. 1998. Bleaching responses of symbiotic dinoflagellates in corals : The effect of light and elevated temperature on their morphology and physiology. In: Greenwood J.G. and Hall N.J. (Eds). Procceding of the Australian Coral Reef Society 75th Anniversary Conference. Heron Island October 1997. The University of Queensland, Brisbane. Pp 199-216.
Savina, L.A. 1991. Naturally occuring and laboratory induced bleaching in two Carribean coral species. Am. Zool. 31:48A
Sebens, K.P. 1997. Coelenterata. In T.J. Pandian and F.J. Vernberg (eds). Animal energetics. Academic Press, San Diego California.
Shick, J; W. Dunlap; J. Pearse; V. Pearse, 2002. Mycosporine-like amino acid content in four species of sea anemones in the genus Anthopleura reflects phylogenetic but not environmental or symbiotic relationships. Biol. Bull., 203:315-330.Sorokin, Y.I. 1993. Coral Reef Ecology. Springer-Verlag. New York.
Sorokin, Y.I. 1993. Coral Reef Ecology. Springer-Verlag. New York.
Stokes, D.R. 1972. The functional organization of conducting systems in the colonial hydroid Hydractinia echinata Fleming. Ph.D. Thesis, University of Hawaii, Honolulu.
Suharsono. 1999. Bleaching event followed by mass mortality of coral in 1998 in Indonesia waters. In Romimohtarto (Ed.) Proceedings the ninth joint Seminar on Marine and Fisheries Sciences. Bali, 7-9 Desember 1998. Jakarta : JSPS dan LIPI, hal. 179-187.
Suharyadi. 2003. Pengaruh Perbedaan Musim terhadap perubahan komunitas karang di kawasan terumbu karang selatan Pulau Panjang Jepara. Skripsi FPIK-UNDIP, Semarang
Szmant, A; N.J. Gassman. 1990. The effects of prolonged bleaching on the tissue biomass and reproduction of the reef coral Montastrea annularis. Coral Reefs. 8: 217-224
Tchernov, D; M. Gorbunov; C. de Vargas; S. Yadav, A. Milligan, M. Hggblom; P. Falkowski, 2004. Membrane lipids of symbiotic algae are diagnostic of sensitivity to thermal bleaching in corals. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 101, 37: 13531-13535.
Veron, J.E.N. 1995. Coral in space and time. Australian Institute of Marine Science Cape Ferguson, Townsville, Quensland.
Warner, M.F; W.K. Fitt; G.W. Schmidt. 1996. Damage of Photosystem II in Symbiotic Dinoflagellates a Determinant of Coral Bleaching. Proc. Natl. Acad Sci USA 96 : 8007-8012.
Westmacott, S; K. Teleki., S. Wells; J. West. 2000. Pengelolaan terumbu karang yang telah memutih dan rusak. IUCN, Switzerland and Cambridge. Wicaksono, H. 2005. Analisis kualitas air dan keragaman terumbu karang di
lingkungan Pulau Panjang Jepara. Skripsi, FPIK-UNDIP semarang.
Wilkinson, C.R. 1999. Global and local threats to coral reef functioning and existences : Review and predictions. Mar. Fresw. Res. 50: 867-878
Wilkinson, C.R 2000. Status of coral reefs of the world : 2000. Australian Institute of Marine Science. Townsville, Australia.
Zamani, N.P. 1995. Effects of environmental stress on cell division and other cellular parameters of zooxanthellae in the tropical symbiotic anemone Heteractis malu, Huddon and Shackleton. Ph.D. Thesis in tropical coastal management the Univ. of Newcastle upon tyne, UK., 261p
KAJIAN TRANSLOKASI BEBERAPA CLADE ZOOXANTHELLAE