FENOLOGI DAN TAKSONOMI LAMUN

Oseana, Volume XXVI, Nomor 1, 2001 : 1 - 8 ISSN 0216 - 1877

FENOLOGI DAN TAKSONOMI LAMUN

Oleh

Muhammad Husni Azkab 1)

PHENOLOGY AND TAXONOMY OF SEAGRASES. The definition of phenology as "The study of the timing of recurring biological events. the causes of their timing with regard to biotic and abiotic forces, and the interrelation among phases of the same or different species". However, this phenology definition implicated studies on problems in species taxonomy. Phenology infers a response of the plants to environmental factors at site which is a manifestation of the interaction of the structure/function components of the plant with the environment. This paper will describe phenology research, seagrass taxonomy, and the relationship between seagrass taxonomy and phenology, i.e intraspecific variation.

PENDAHULUAN

Para ahli lamun telah sepakat bahwa definisi fenologi adalah studi tentang suatu masa (waktu) dari peristiwa-peristiwa biologis yang berulang-ulang, dimana pada masa tersebut turut berperan adalah faktor kekuatan biotik dan abiotik yang dapat berupa hubungan antar fase pada jenis yang sama atau jenis yang berbeda (LIETH 1974). Di samping itu, ada beberapa tambahan yaitu suatu unit telaah dapat dari satu jenis, beberapa jenis, koloni sampai pada suatu ekosistem. Sedangkan area dapat lebih kecil untuk studi yang intensif pada semua fenofase dari suatu ekosistem, atau daerah yang luas untuk membandingkan antara daerah dari fenofase yang berbeda. Definisi ini merumuskan bahwa pertumbuhan dan

perkembangan dari suatu oraganisme termasuk siklus dan kejadian musim yang berulang. Jadi dapat dikatakan suatu studi musiman. Lebih lanjut LIETH (1974) mendefinisikan bahwa musiman (seasonal) adalah adanya faktor biotis yang nyata dan keadaan abiotis atau kejadian grup pada suatu periode yang terbatas atau periode dari astronomi, seperti energi matahari, kalender atau tahun.

Definisi fenologi ini mengimplikasikan tentang telaah masalah dalam taksonomi jenis. Penelitian tentang genotipe dari jenis tanaman telah dilakukan dengan baik. (FLINT 1974) menyatakan bahwa ha1 yang dibutuhkan dalam fenologi adalah memisahkan genetik dan mengurangi respon fenologis.

Skema klasifkasi yang digunakan pada lamun berdasarkan metode tipe. Jadi masih

sedikit pengetahuan tentang dinamika jenis dari suatu tanaman seperti variasi antar jenis, adaptasi populasi, variasi klonal dan kekenyalan fenotipik.

Fenologi diduga merupakan sebuah respon dari tanaman terhadap faktor-faktor lingkungan pada suatu daerah yang mana merupakan manifestasi dari interkasi komponen struktur dan fungsi tanaman terhadap lingkungannya (PHILLIPS 1980). Diasumsikan bahwa perbedaan dalam waktu, ada atau tidak adanya kejadian pada daerah yang tinggi pada daerah yang spesifik yang merupakan refleksi perbedaan dalam fungsi dari ekosistem lamun, misal kondisi cahaya. temperatur, salinitas. substrat dan nutrien. Perbedaan dalam fenologi antara daerah setempat dengan daerah geografi lainnya mungkin disebabkan perbedaan faktor genetik, produksi, rantai makanan, dekomposisi, toleransi tanaman dan respon terhadap gangguan. Fenologi seharusnya merupakan bagian dari studi produktifitas sejak adanya hubungan aliran energi.

Tulisan ini merupakan ringkasan hubungan antara fenologi dengan taksonomi lamun termasuk metode atau tehnik percobaan yang digunakan.

PENELITIAN FENOLOGI

1. Penggunaan metode pada penelitian fenologi tanaman darat

Metode-metode dari penelitian fenologi dapat berubah-ubah dengan organisme dan dengan unit dari alam, seperti jenis lokal, populasi atau dengan komunitas (STERANS & LIETH 1974). Semua organisme menunjukkan peristiwa fenologi pada setiap tingkatan untuk menyeleksi suatu jenis yang cocok dan memberikan suatu pengertian pada setiap fenofasenya.

Beberapa tehnik koleksi data fenologi dan prosesnya telah dilakukan oleh para ahli berdasarkan hasil kerja dari para peneliti,

khususnya dari Program Biologi lnternasional Amerika (The U.S. International Biological Program) (STERANS & LIETH 1974). Pada pengamatan fenologi jenis, dibutuhkan daerah yang lebih luas. HOPP (1974) menjelaskan bahwa dibutuhkan sekitar 200 tahun untuk observasi tanaman darat. Data yang diambil pada fenopase ini adalah pengamatan yang paralel dan dikirimkan kepada para peneliti untuk membandingkan satu penelitian dengan penelitian yang sama pada area yang berbeda.

Penginderaan jauh telah digunakan untuk mendeteksi perubahan fenologi (MORAIN 1974). Walaupun perubahan yang tepat dapat dideteksi. tetapi metode-metodenya sangat sedikit yang dapat digunakan pada fenologi, karena ketidakmampuan sensor untuk penetrasi tutupan awan, untuk mengelokesi data sementara, dan untuk mengetahui tekanan fisiologis serta perubahan fenologi yang nor-mal (MORAIN 1974).

Transplantasi pada suatu kebun dan pertumbuhan pada lingkungan terkontrol menghadirkan dua metode analisis fenologi pada tanaman. Telaah klasik dari beberapa peneliti sebelumnya telah mengdemontrasikan sejumlah penelitian fenologi transplantasi pada sebuah kebun. McMILLAN (1970) telah melakukan transplantasi pada sebuah kebun. Dia telah mengetahui efek lingkungan dan genetik dari fenologi, dimana secara sistematis dikoleksi dari distribusi pada beberapa jenis rumput darat. Di samping itu beberapa peneliti telah menggunakan metode kultur dalam analisis genetik dan respon adaptasi pada perubahan lingkungan dari percobaan fenologi.

2. Penggunaan metode pada penelitian fenologi lamun.

Sejak adanya perhatian penelitian fenologi lamun akhir-akhir ini, seleksi dari fenofase dapat secara umum diaplikasikan. lndeks fenologi telah disusun untuk analisis

komputer dan mulai didefinisikan dengan menggunakan data dari Amerika Serikat dan beberapa daerah di dunia (Tabel 1) (PHILLIPS 1976). Beberapa peneliti telah melakukan penelitian fenologi lamun diantaranya PHILLIPS (1972), TOMLISON (1969), Den HARTOG (1970), DILLON (1971), McROY (1970) dan BURKHOLDER & DOHENY (1968).

Pada tahun 1973 dalam "The Interna-tional Seagraas Workshop" di Leiden, Belanda telah diketahui banyak studi tentang fenologi lamun, dimana diperlukan pengetahuan dalam pengembangan tentang peninjauan ekosistem lamun sebagai sumber alam. Banyak metode yang telah digunakan oleh para peneliti dalam mengoleksi data fenologi dapat dikembangkan dalam penelitian fenologi lamun, Jaringan pengamatan secara nasional dan internasional telah direncanakan, misalnya untuk penelitian Zosrera marina pada daerah perairan satu-bulan atau dua-satu-bulanan seperti yang tersusun dalam (Tabel I). Data tersebut akan dianalisis dengan program komputer yang telah dikembangkan untuk analisis fenologi lamun. Data-data tersebut pada akhirnya akan dibuat dalam suatu indeks, dimana fenofase akan berlaku untuk semua lamun yang tersebar di penjuru dunia. Program komputer telah ditulis untuk menganalisis data fenologi dan nantinya akan digunakan pada jaringan komputer secara luas. Pada pendekatan analisis telah dibuatkan model untuk mengkombinasikan analisis yang cepat sebagai salah satu analisis yang canggih secara umum. Kemudian model proses fenologi akan dibuat sesuai dengan hasil data analisis. Beberapa penggunaan inderaja telah dilakukan pada daerah belahan bumi bagian utara, seperti di perairan Karibia untuk jenis lamun Thalassia testudinum yang dikoleksi setiap bulan. Hasil interpertasi inderaja tersebut dapat dijadikan bahan untuk rnenganalisis distribusi lamun.

Pada tahun 1974 sebuah percobaan kebun lamun dengan menggunakan jenis-

jenis lamun dari marga Zostera dilakukan di Puget Sound, Washington. Pada penelitian pendahuluan tersebut, lamun Zostera ditransplantasi dari beberapa area di Puget Sound ke suatu kebun. Pada percobaan penanaman ini, dilakukan pengambilan tanaman dari daerah intertidal dan subtidal, dari daerah yang kuat arusnya, dan dari daerah pertemuan air tawar dengan air laut. Pada kebun tersebut digunakan tehnik transplantasi yang biasa digunakan sebagai suatu metode dalam penelitian fenologi lamun. Sebuah kebun baru secepatnya akan dibuat dengan menggunakan persediaan tanaman vegetatif dan bibit Zostera bukan hanya dari perairan Puget Sound tetapi juga dari beberapa daerah pesisir timur dan barat Amerika Utara. Hasil penelitian PHILLIPS (1972) telah dituangkan dalam (Gambar I).

TAKSONOMI LAMUN

Beberapa tahun yang lalu ahli taksonomi tanaman darat telah mengadopsi percobaan fenologi sebagai studi sampingan dari spesimen kering herbarium dalam membuat analisis. Metode percobaan termasik studi biokimia isozyme dan senyawa sekunder (ALSTON & TURNER 1962) dan percobaan pertumbuhan dalam rumah kaca serta kultur vegetatif dan pertumbuhan dari biji (KRUCKEBERG 1967). Aplikasi dari metode percobaan ini dalam taksonomi lamun dimulai pada tahun 1974 ketika McMILLAN melakukan studi fenologi sebagai bagian dari Studi Ekosistem Lamun yang dibiayai oleh The National Science Foundation.

Den HARTOG (1964) telah menyimpulkan bahwa sejak bunga dan buah agak jarang ditemukan pada lamun Holoduile. ahli taksonomi telah melakukan usaha keras untuk mencari karakter vegertatif dalam mengindentifikasi material yang steril. Tiga karakter daun telah digunakan untuk menemukan jenis baru pada marga Holodule

yaitu : lebar, ada atau tidak ada lakuna pada tulang daun dan morfologi ujung daun yang dewasa. Den HARTOG (1964) telah menjelaskan tiga jenis baru Halodule dari perairan Pasifik, Amerika Tengah dengan menggunakan morfologi daun sebagai bahan dasar prinsip untuk memisahkan satu spesimen dengan yang lainnya. Den HARTOG (1970) menyimpulkan bahwa semua jenis dari marga Halodule adalah berasal dari Amerika Serikat, dimana H. beaudettei adalah salah satu dari jenis baru yang telah terindentifkasi.

PHILLIPS(1960) menemukan karaktrer daun vegetatif dari Halodule wrightii bervariasi dengan zona pasang-surut. Pada tahun 1967, dia melaporkan bahwa ada tiga karakteristik daun yang telah digunakan untuk membedakan jenis pada tanaman yang sama atau tanaman yang berbeda pada daerah pasang surut. Lebih lanjut PHILLIPS et al. (1974) menemukan bunga dan buah yang melimpah dari Halodule di Texas. Sejak bunga disepakati sebagai deskripsi untuk jenis H. wrightii, dan sejak morfologi ujung daun dijadikan interprestasi sebagai material koloni, maka disimpulkan bahwa material tersebut

merupakan jenis H. wrightii. (Den HARTOG 1970). Disamping itu, telah disimpulkan juga bahwa semua marga Halodule di Teluk Meksiko adalah lamun jenis H. wrightii.

Den HARTOG (1970) menemukan jenis baru dari marga Zostera yang ditemukan di Washington, disebut Z. nana Roth (Z. noltii Hornem), i.e. Z. americana den Hartog. Sedangkan deskripsi jenis dari Z. americana dan Z. noltii dianggap telah terjadi tumpang tindih dari bagian-bagian tanaman pada kedua jenis lamun tersebut. PHILLIPS & SHAW (1976) telah melakukan penelitian pada beberapa koleksi vegetatif dan reproduktif pada marga Zostera di perairan Washington, dan pada lamun marga Zostera tersebut telah ditemukan retinakula yang merupakan salah satu ciri untuk mengindentifikasi jenis Z. noltii dan Z. americana. Tetapi PHILLIPS & SHAW (1976) telah menyimpulkan bahwa jenis-jenis lamun dari marga Zostera yang ditemukan di perairan Washington adalah Z. noltii, sedangkan jenis lamun Z. americana masih diperdebatkan keabsahannya.

Sejarah menunjukkan bahwa ahli taksonomi tanaman telah menggunakan

morfologi flora sebagai dasar untuk pemisahan jenis tanaman berpembuluh. Biasanya, struktur flora digunakan sebagai perbandingan untuk bagian vegetatif dari tanaman. Masalahnya pada lamun adalah pada beberapa jenis lamun, pembungaannya jarang atau tidak sama sekali (Den HARTOG 1970). Jadi penggunaan karakter vegetatif dalam taksonomi telah lama berkembang. Dalam kasus Halodule, reproduksi seksual belum diketahui sampai tahun 1974, setelah itu telah ditemukan bunga secara konsiten di Texas (PHILLIPS et al. 1974).

HUBUNGAN ANTARA FENOLOGI DAN TAKSONOMI LAMUN

Di samping pengamatan lapangan yang sangat teliti, ada suatu tehnik yang lain yang digunakan dalam koleksi lapangan terhadap material vegetatif. WIDDOWSON (1971) mengadakan penelitian pada taksonomi algae Alaria, di bagian utara-timur laut dari perairan Pasifik yang berdasarkan pengukuran secara cermat dari bagian-bagian tanaman. PHILLIPS (1972) menampilkan analisis statistik dari daun-daun Zostera di perairan Puget Sound. Dia menyimpulkan bahwa variasi dimensi yang muncul antara daun kecil (sempit) di daerah intertidal dan daun besar (lebar) pada daerah subtidal akan memunculkan variasi fenotipe.

Pada tahun 1964 dan 1965, PHILLIPS (1972) melakukan transplantasi timbal-balik dari persediaan vegetatif Zortera yang tersebar pada zona pasang-surut di perairan Puget Sound untuk mengetahui perubahan fenotipe. Hasil menunjukkan bahwa kedua percobaan transplantasi tersebut menghadirkan dimensi daun, seperti panjang dan lebar daun, dimana karakter tersebut sebelumnya digunakan untuk membedakan taxa yang berdasarkan kedalaman. Hasil ini cocok dengan studi pengukuran daun. Transplantasi bolak-balik ini juga memperlihatkan bahwa intertidal yang

ditempatkan di daerah subtidal akan berbunga seperti dengan tanaman yang ada di subtidal. seperti satu bulan kemudian dari tanaman intertidal, dan tanaman subtidal akan berbunga seperti halnya dengan tanaman intertidal yaitu satu bulan lebih cepat dari tanaman subtidal. Jadi tanaman lamun berinreraksi dengan lingkungan mereka dalam suatu proses dinamika, dimana hasilnya dalam morfologi daun ditemukan adanya fenotipe yang elastis. Penelitian dalam taksonomi lamun juga merupakan penelitian dalam fenologi lamun.

Berdasarkan hasil penelitian tersebut diatas, baik dari bidang fenologi maupun dari bidang taksonomi, maka beberapa variasi yang spesifik dalam penelitian lamun dapat diuraikan sebagai berikut (Phillips 1980) : a. Fisiologi dengan studi temperatur dan

toleransi salinitas.

b. Morfologi dengan studi perubahan dimensi/ukuran daun, dan

c. Fenologi dengan pengamatan perubahan secara priodik tanaman dari satu jenis yang berasal dari daerah distribusi tanaman yang berdekatan atau yang berjauhan.

Keragaman metode percobaan di lapangan dan laboratorium saat ini sudah tersedia dan dapat diterapkan pada penelitian taksonomi dan fenologi lamun. Dengan menggunakan metode percobaan akan lebih penting artinya bagi ekosistem lamun sebagai sumberdaya alam.

Monitoring dan pengelolaan lingkungan pada daerah pesisir akan meningkat karena adanya peningkatan aktivitas manusia. Jika ha1 ini dilakukan lebih awal, maka ekosistem lamun akan dapat digunakan berkesinambung-an sebagai sumberdaya alam. Penelitiberkesinambung-an fenologi dan taksonomi lamun akan menjadi penting. Infomasi sangat dibutuhkan dari efek perubahan iklim di bumi pada fenologi lamun dan adaptasi jenis untuk berbagai gangguan yang berpotensi. Fenologi dapat digunakan untuk mendeteksi secara musiman pada jenis yang sama dari lamun pada suatu

jarak geografi dan latitudinal, dan untuk membandingkan musim yang lebih lama pada jenis subtropis dan tropis, misalnya untuk mengetahui lamun yang terpengaruh dengan iklim musiman pada daerah subtropis dan tropis.

Aplikasi fenologi pada pengelolaan ekositem pertanian darat telah diterima dengan baik. HOPP & LIETH (1974) mencatat beberapa kejadian yaitu adanya "blooming" dari tanaman hortikultura yang cepat, dan dengan adanya suatu indikator untuk perkembangan dari ulat yang berbahaya pada hasil panen tanaman. Hal ini dapat dijadikan sebagai satu dari contoh untuk ekosistem lamun yang diharapkan oleh kita dalam memulai mengoleksi data fenologi. dimana kita dapat memulai untuk memprediksi periode panen dan kuantitas makanan hewan. Yang dapat diambil dari ekosistem lamun. Dari uraian diatas, maka dapat dikatakan bahwa akan lebih banyak lagi aplikasi yang dapat dikembangkan untuk melanjutkan penelitian pada ekositem lamun.

DAETARPUSTAKA

ALSTON, RE. and B.L. TURNER 1962. New techniques in analysis of complex natural hybridization. Proc.Nat. Acad. Sci. 48(2): 130-137.

BURKHOLDER,P.R.and T.E.DOHENY 1968. The biology of eelgras, with special reference to Hempstead and Sooth Oyster Bays. Nasau County, Long Island, New York. Contr.No.1227. Lamont Geol, Observatory, Palisades, N.Y.:120pp.

Den HARTOG. C. 1964. An approach to the taxonomy of the seagrass genus

Halodule endl. (Potamogetonancea).

Blumea 12:289-312.

Den HARTOG, C. 1970. The seagrases of the world. North-Holland, Amsterdam, 275 PP.

DILLON, C.R. 1971. A comparative study of the primary productivity of estuarine phytoplankton and macrobenthic plants. Ph.D, disertation, University of North Carolina Chapel Hill, N.C. : 112 PP.

FLINT, H.L. 1974. Phenology and genecology of woody plants. In : Phenmology and seasonality Modeling (H. Lieth. 4.). Springer-Verlag, New York: 83-97. HOPP, R.J. 1964. Plant phenology observa-tions networks. In : Phenology and seasonality Modeling (H. Lieth, ed). Springer-Verlag. New York: 25-24. HOPP, R.J. and H. LEITH 1974. Introduction..

In : Phenology and seasonality Mod-eling (H. Leith, ed). Springer-Verlag. NewYork:367-368.

KRUCKERBERG, A.R. 1907. Ecotypic re-sponse to ultramafic soil by some plants species of northwestern United States. Brittonia 19 : 133-151

LEITH, H. 1974. Purposes of a phenology book. In : Phenology and seasonality Modeling (H. Leith, ed.). Springer-Verlag, New York: 3-19.

McMILLAN. C. 1970. Photoperiod m Xanthium population from Texas and Mexico. Am. J. Bot. 57(7): 881-888. McROY, C.P. 1970. On the biolgy of eelgrass

in Alaska Ph.D, dissertation. Univer-sity of Alaska College, Alaska: l56 pp. MORAIN, S.A. 1974. Phenology and remote

sensing. In : Phenology and seasonal-ity modeling (H. Leith, ed.).Springer-Verlg, New York : 55-75

PHILLIPS, R.C.1960. Observation on the ecol-ogy and distribution of the Florida seagrases. Prof. Pap. Ser. Fla. Bd. Conserv. 2 : 1-72.

PHILLIPS, R.C. 1972. The ecological life history of Zostera marina L. (eelgras) in Puget Sound, Washington. Ph.D. disertation, University of Washington, Seattle, Was : 154 pp.

PHILLIPS,R.C. 1976. Preliminary observation on transplanting and a phenological index of seagrases. Aquat. Bot. 2(2) : 93-102.

PHILLIPS

,

R

.

C

.,

C. M

C

M

ILLAN

,

H

.

F

.

BITTAKER and R. HEISER 1974. Halodule wrightii Aschers, in the Gulf of Mexico. Contr. Mar. Sci. 18 : 257-261

PHILLIPS, R.C. and R.F. SHAW 1976. Zostera noltii Hornem, in Washington, USA Syesis 9 : 355-358.

PHILLIPS, R.C. 1980. Phenology and tax-onomy of seagrasses. In : Handbook of seagrass biology : an ecosystem perspective (R.C. Phillips and C.P. McRoy, eds.). Garland STPM Pres, New York: 29-40.

STEARNS, F. and H. LEITH 1974. Introduc-tion. In : Phenology and seasonality modeling (H. Leith, ed.). Springer-Verlag, New York: 23-24.

TOMLINSON, P.B. 1969. On the morphology and anatomy of turtle gras, Thalasia restudinum (hydrocharitaceae). III Floral morphology and anatomy. Bull. Mar. Sci. 19 : 286-305.

WIDDOWSON, T.B. 1 9 7 1 . A statistical analysis of variation in the brown alga Alaria. Syesi. 4 : 125-143.