Riset Ekotipe Pada Level Fisiologi

Riset Ekotipe Pada Level Fisiologi

A.    Pengertian Ekotipe

Ekotipe merupakan unit populasi suatu spesies yang memiliki nike (habitat) sendiri. Satu spesies dapat dibina atas beberapa ekotipe. Adapun jenis ekotipe terbagi atas tiga, diantaranya ekotipe Typha latifolia yang membahas tentang tumbuhan Red Bluff dan tumbuhan Point Reyes. Ekotipe Sintanion hystrix yang membahas tentang populasi rumput Sintation hystrix dari elevasi yang berbeda. Ekotipe Salidago vigaurea yang membahas tentang ekotipe matahari dan ekotipe naungan.

Kata “Ekotipe” pertama kali diusulkan oleh seorang ahli ekolog bangsa Swedia bersama Turesson (1922). Beliau mengadakan percobaan terhadap beberapa spesies tanaman yang ditanam pada berbagai keadaan lingkungan yang berbeda. Ternyata masing-masing spesies yang sama akan memperlihatkan sifat-sifat morfologis yang berbeda sehubungan dengan adanya perbedaan  lingkungan (Wilsie, 1962). Ekotipe adalah bagian dari populasi suatu jenis yang menunjukan cirri-ciri morfologi kimia, atau fisiologi yang mantap dan agaknya diatur oleh faktor-faktor genetika yang berkorelasi dengan keadaan ekologi tertentu. Ekotipe merupakan bentuk genetic dari suatu jenis dalam suatu populasi sebagai hasil adaptasinya terhadap lingkungan peralihan antara 2 atau lebih komunitas yang berbeda. Komunitas disini biasanya lebih beranekaragam dibanding dengan komunitas yang mengapitnya. Hal ini yang disebut dengan edge effect.

Aklimasi adalah adaptasi makhluk hidup terhadap perubahan lingkungan yang terjadi akibat adanya percobaan. Percobaan ini dilakukan oleh Matthaei (1905) dan Billings et.al (1971) pada tanaman sorrel alpin. Hasil menunjukkan bahwa wakil ekotipe arktik dan alpin yang memiliki kapasitas aklimasi berbeda.

Densitas adalah jumlah individu per unit area, densitas didapat tidak perlu menghitung setiap individu yang terdapat dalam seluruh area luas untuk sampai pada nilai densitas. Demografi tumbuhan adalah kajian perubahan dalam ukkuran populasi menurut waktu. Dalam demografi tumbuhan inut populasi tidak selalu berbentuk individu yang di bentuk oleh perkecambahan biji. Unit populasi yang dihasilkan secara vegetatif diacu sebagai ramet.

Berdasarkan hal-hal tersebut, Daubenmire (1959) membedakan respon tanaman terhadap faktor lingkungan yaitu:

  1. Ekofen (Ecophenes)

Sinonim habitat form dan epharmone yaitu perubahan yang diberikan oleh tanaman sehubungan dengan perubahan habitat. Perubahan-perubahan yang jelas terlihat adalah jumlah kekeran batang, kevigoran bagian-bagian organ reproduktif. Walaupun demikian respon yang diberikan merupakan respon genetik homogen.

2. Ekotipe (Ecotypes)

Sinonim eccologie races atau physiologic races yaitu tipe-tipe spesies yang diperlihatkan terhadap suatu perubahan keadaan lingkungan secara keseluruhan. Terlihat adanya perubahan-perubahan morfologis dan fisiologis dengan respon genetik yang bervariasi sesuai dengan perubahan lingkungan tersebut.

Definisi lain dikemukakan oleh Sterbbins (cit. Odum, 1961; Wilsie, 1962) yang menyatakan bahwa ekotipe adalah kumpulan organisme yang mempunyai susunan genotipe sama, baik heterozygot maupun homozygot dan beradaptasi pada niche tertentu.

Anggota suatu kelompok organisme dengan susunan genotipe yang sama dalam pembicaraan ekologi disebut biotipe dan niche adalah tempat suatu organisme berfungsi dalam memenuhi kebutuhan hidupnya (Odum, 1961)

B.     Macam-macam Ekotipe

1.         Ekotipe Typha latifolia

Thypa latifolia merupakan spesies Cattail yang tersebar luas dihemisphere utara. Adapun percobaan yang dilakukan oleh Manughton pada tahun 1966, dengan mengumpulkan berbagai macam rimpang dorman dari berbagai habitat, kemudian dia menempatkan rimpang tersebut dalam pot dan menempatkannya pada rumah kaca dengan suhu yang diaturnya 30° – 25° siang dan malam. Sehingga rimpang ini mematahkan dormansi dan menghasilkan tunas dan tumbuh dalam waktu 3 bulan.

Manughton kemudian mengambil sampel jaringan daun, dan diambil ekstrak enzimnya dan diketahui ekstrak ini mendapat tekanan panas 50°C untuk waktu 30 menit, hal ini yang memacu suhu daun dimana dapat dikatakan tumbuhan Red Bluff berpengalaman hidup di alam.

Setelah menguji tekanan panas, Manughton menguji aktivitas 3 enzim pernapasan penting, yaitu : Maltae dehydrogenase, Glutamate Oxaloacetate, dan Aldolase. Manughton menyatakan bahwa Red Bluff toleran terhadap panas dan harus diletakkan dalam stabilitas panas dari beberapa atau semua enzimnya.

Malate Dehydrogenase lebih stabil panasnya pada penotipe Red Bluff dari pada ekotipe poin Reyes. Enzim Glutamate Oxaloacetate, dan Aldolase tidak mengalami perbedaan, enzim Maltae dehydrogenase mengalami perbedaan pada dua ekotipe dalam banyak cara yang mungkin menaikkan stabilitas dan aktivitasnya.

2.         Ekotipe Sintanion Hystrix

Respirasi juga berpengaruh terhadap perbedaan evelasi pada level enzimatis. Klikoff (1966), memperlihatkan populasi rumput sintanion hystrix dari evelasi yang berbeda di Sierra Nevada. Mitokondria yang terisoler menunjukkan laju oksidatif yang tinggi pada suhu rendah dengan menambahkan evelasi pada tumbuhan induk.

3.         Ekotipe Salidago Virgaurea

Pada ekotipe ini spesies dibedakan dalam ekotipe matahari, yaitu berkecambah dan tumbuhan yang hidup pada tempat terbuka. Ekotipe naungan, yaitu : spesies yang berkembang di bawah kanopi tau tumbuhan lain. Kurva satursi pada cahaya ekotipe matahari berbeda dengan kurva saturasi cahaya ekotipe naungan.

Ekotipe mathari memiliki titik saturasi cahaya yang lebih tinggi dan memperlihatkan laju fotosintesis yang lebih tinggi pada titik saturasi tersebut. Ekotipe naungan memiliki sifat kebalikan dari ekotipe matahari.

Perbedaan ini disebabkan kerena level morfologinya. Pada daun ekotipe matahri dapat menyerap lebih banyak cahaya matahari dan memiliki konsentrasi klorofil yang lebih tinggi. Pada pengamatan level enzim terhadap fiksasi CO2 dalam jalan reaksi gelap fotosintesis menyatakan bahwa enzim memiliki kekuatan 2-5 lebih besar dalam ekotipe metahari yang cukup untuk mengerjakan laju fotosintesis karena intensitas cahayanya lebih tinggi.

C.    Aklimasi

Aklimasi merupakan perubahan plastis, temporer dalam organisme yang disebabkan oleh suatu lingkungan yang sudah ada pada masa lampau. Matthei (1905), merupakan orang pertama yang mendokumentasikan fenomena tersebut dalam tumbuhan dan pengaruh suhu pada masa lalu pada laju fotosintesis dan respirasi.

Billings (1971), mengadakan percobaan yang menyajikan contoh yang lebih baik dalam aklimasi. Percobaan tersebut menggunakan biji sorrel alpin yang dikumpulkan di daerah yang berbeda yang dikecambahkan dan ditumbuhkan dalam rumah kaca dengan suhu yang sama selama 4 bulan. Kemudian dibagi kedalam 3 lingkungan ruangan pertumbuhan. Dengan suhu hangat 32/21°C siang maupun malam. Dalam suhu medium 21/10°C, suhu dingin 12/4°C.

Setelah 5-6 bulan dalam ruangan diulangi setiap koleksi diukur untuk fotosistesis yang bersih pada kisaran suhu dari 10-43°C dan pada suhu optimum untuk fotosintesis tersebut. Hal ini menghasilkan dan menunjukkan bahwa wakil ekotipe arktik dan alpin yang memiliki kapasitas aklimasi yang terbeda.

Hubungan antara tumbuhan dan lingkungan kemudian dapat dikatakan. Fenotipe = genotype + lingkungan dominan + lingkungan lampau. Limgkungan lampau dapat mempengaruhi fenotipe, pengaruh lingkungan lampau tidak dapat diukur pada masa lalu karena kita tidak dapat kembali ke masa lampau.

Percobaan pada biji groundsel ditumbuhakn pada beberapa suhu, apabila biji sudah semai maka biji tersebut akan dipindahkan ke lingkungan umum dan di biarkan tumbuh selama 80 hari. Contoh riset ekotype yang memakai pilihan teknik luar termasuk biologi populasi dan ekologi fisiologi hal ini merupakan kajian ekotipe Dyas octopetala dari daerah tundra Alaska.

Ekologi tumbuhan memakai spesies sebagai alat deduktif, sebagai indikator yang presisi dari level tertentu. Tetapi hal ini merupakan tujuan yang tidak realistis. Hal ini dikemukan bhwa tumbuhan tanggap terhadap faktor klimaks, edafik yang komplek dan merupakan faktor biotik komplek yang mempengaruhi faktor tunggal sehingga sulit untuk di pisahkan.

Spesies taksonomi di kenal sebagai morfologi, biologi atau dasar statistik. Spesies yang terdapat dalam habitat yang berbeda secara genetis tidak homogen dan dengan demikian tidak menyajikan indikator ekologi.

Turesson mengemukakan bahwa spesies taksonomi terdiri atas sub unit ekologi yang penting, yang kemudian disebut ekotipe. Dan menentukan ekotipe sebagai tanggapan genetik suatu populasi terhadap habitat, yang kemudian dibedakan menjadi karakter morfologi dan fisiologi yang masih bersifat interfertil yang disilangkan dengan ekotipe lain yang spesiesnya yang masih lama.

Kebanyakan spesies yang tersebar luas sekarang di ketahui terbentuk oleh banyak ekotipe, tetapi pemakaian konsep secara praktis menjadi cair bila di ketemukan oleh ekotipe masih heterogen dengan batas yang masih samar-samar.

Konsep ekotipe masih penting ditinjau dari titik pandang ilmu dasar, hal ini akan menjulur keriset yang menunjukkan pengaruh luas lingkungan pada semua level prilaku tumbuhan dari level morfologi, venologi sampai level yang paling halus dari fisiologi, metabolisme dan genetik.

D.      Struktur Populasi dan Demografi Tumbuhan

  1. Densitas dan Pola

Densitas adalah jumlah individu per unit area. Densitas yang didapat tidak perlu menghitung setiap individu yang terdapat dalam seluruh area yang luas untuk sampai pada nilai densitas, tetapi dengan mengadakan sampling secara acak dengan kuadrat yang mungkin hanya 1% dari area seluruhnya yang sudah dapat memberikan suatu perkiraan densitas yang mendekati kenyataan.

Kuadrat merupakan suatu area yang bentuknya diberi batas dalam vegetasi, sehingga penutup dapat diperkirakan, jumlah tumbuhan dapat dihitung atau spesies didaftar. Kuadrat biasanya cukup kecil ukurannya sehingga yang berdiri pada satu titik disepanjang sisinya dapat dengan mudah mensuvlai keseluruhan tumbuhan yang terdapat dalam kuadrat tersebut.

Kuadrat dapat diletakkan secara acak dengan membuat 2 sumbu X dan Y disepanjang tepi area luas yang disampel. Kemudian membagi sumbu menjadi unit-unit atau titik dengan interval tertentu dan mengambil sepasang nomer dari tabel nomer yang teracak atau menarik nomer-nomer dari suatu wadah.

Penempatan kuadrat secara acak dan hanya menurut kesempatan, sudah tentu kemungkinan semua kuadrat acak dapat menggerombol dalam satu bagian saja. Untuk menghindari kemungkinan tersebut, pertama-tama area harus dibagi kedalam sub area yang kira-kira setara atau sama, dan kemudian tiap bagian di sampel secara acak.

1)   Pola : Depinisi dan Metode

Densitas sendiri merupakan ukuran statis. Pola, atau distribusi menurut ruang (spatial), 300 acer sccharum) atau 3000 Lares tridentata per hektar akan memberi informasi tambahan tentang spesies. Jumlah sama tumbuhan dalam suatu area dapat disusun dalam tiga pola dasar :

Acak, mengelompok (clumped) atau teratur (reguler).

Dalam pola acak, lokasi sembarang tumbuhan tidak mempunyai arah dan posisi (bearing) terhadap lokasi lain spesies sama. Dalam pola mengelompok (aggregated/ underdispersed) hadirnya satu tumbuhan berarti terdapat kemungkinan besar untuk menemukan lain spesies sama yang ada didekatnya.

Dalam pola teratur atau overdispersed, adalah sama dengan pola pohon dalam suatu perkebunan yang ditanam dengan jarak teratur sama lain.

Ada banyak cara mengukur pola :

  1. Dengan menggunakan metode acak yaitu jumlah individu spesies A yang berakar dalam tanah dihitung dalam kuadrat dan diringkaskan dalam bentuk tabel.
  2. Dengan menggunakan metode jarak (metode tanpa plot) yaitu dapat juga dipakai untuk men-detect pola distribusi. Dalam kasus ini, jarak antara anggota yang berdekatan spesies terhitung.

Frekuensi adalah ukuran lain yang digunakan untuk mentaksir pola serta bagian kuadrat yang berisi spesies tertentu. Misalnya : 50 kuadrat ditempatkan di lapangan, dan spesies A tercatat hadir dalam 10 kuadrat, maka frekuensi A adalah 10/50=0,20 atau 20%.

Densitas dan frekuensi biasanya merupakan ukuran independen, dengan mengetahui satu tidak menolong untuk meramal yang lain kecuali tumbuhan terdistribusi secara acak. Nilai frekuensi sangat dependen pada ukuran kuadrat. Jika kuadrat terlalu besar, kebanyakan spesies akan mempunyai frekuensi 100%, jika terlalu kecil, banyak spesies akan mempunyai frekuensi dekat 0%.

Tabel Analisis Poisson data kuadrat untuk suatu spesies dengan distribusi tumbuhan nonacak. Dalam rumus, m adalah jumlah rerata tumbuhan per kuadrat, 1,56 pada kasus indemoi, dan e-m adalah 0,21. Untuk memakai tes ini, tiap katagori harus mempunyai nilai harapan >5% total kuadrat, untuk mencapai ini, kategori 5 harus digabung bersama dengan kategori 4.

Jadi jumlah X = berdasarkan pada 5 nomer dan derajat kebebasan adalah 3-2=3. Pada level 99% siknipikans untuk derajat kebebasan 3, nilai sigma X = menyarankan menolak hipotesis nul. Hipotesis nul disini adalah tumbuhan terdistribusi secara acak. Karenanya, terdistribusi secara nonacak.

Jumlah tumbuhan per kuadrat (x)

Pengamatan jumlah kuadrat dengan x tumbuhan

Harapan jumlah kuadrat dengan x tumbuhan=(e-m) (–) (100)

X2= (pengamatan- harapan )

Harapan

0

1

2

3

4

5

Total

13

51

23

30

0

10

100

21,0

32,8

25,6

13,3

5,2

1,6 = 6,8

99,5

3,0

10,1

0,3

8,0

1,5

Sigma x=22,9

  1. Demografi Tumbuhan

Demografi tumbuhan adalah kajian perubahan dalam ukuran populasi menurut waktu. Dengan menentukan laju kelahiran dan kematian individu tiap umur dalam suatu populasi, demografiwan memproyeksikan berapa lama kiranya suatu individu hidup, kapan akan menghasilkan anakan dan berapa banyak, dan keseluruhan perubahan jumlah dalam waktu tertentu.

Satu pendekatan terhadap demografi tumbuhan adalah dengan memberikan berbagai stadia sejarah hidup (life history) suatu tumbuhan dan mengkuantifikasikan jumlah yang hadir pada tiap stadia.

Sebagai eneti, tumbuhan tertentu mempunyai berbagai stadia dalam sejarah hidup dalam suatu populasi tumbuhan. Biji yang hadir dalam tanah diacu sebagai kolam biji / seed pool (bank biji atau seed biji). Beberapa dari biji ini berkecambah untuk menjadi semai (seedling). Lingkungan bertindak sebagai suatu saringan. Sehingga beberapa semai menjadi terbentuk dan lain biji tetap dalan bank biji. Beberapa tumbuhan mati sebelum mencapai dewasa yang reproduktif, dan masih ada yang lain membentuk anakan eneticve baru dengan reproduksi eneticve. Dekat akhir musim pertumbuhan, biji baru dihasilkan, dan bank biji lain tersedia untuk generasi berikutnya.

  • Unit Populasi

Dalam demografi tumbuhan, unit populasi tidak selalu berbentuk individu yang di bentuk oleh perkecambahan biji. Unit populasi yang dihasilkan secara eneticve diacu sebagai ramet. Ini berasal dari akar kata latin yang berarti suatu cabang, seperti dalam ramification. Sedangkan genet mengacu suatu populasi yang timbul dari biji.

Suatu grub ramet dihasilkan secara eneticve dari suatu induk tunggal dapat pula diacu sebagai suatu clone. Ramet sendiri dapat dihasilkan secara eneticve, akan menaikkan ukuran suatu clone.

Dua tumbuhan umur sama yang mempunyai perbedaan besar dalam ukuran dan bentuk karena keadaan lingkungan mempunyai dampak berbeda sebagai bagian populasi. Sebagai eneti, suatu tumbuhan besar dapat menghasilkan lebih banyak biji dari pada tumbuhan kecil. Karenanya, ini sering penting untuk menentukan module pertumbuhan dan mengkonsepkan suatu tumbuhan sebagai suatu metapopulasi atau suatu populasi module.

Kita dapat menemukan suatu ide kompleksitas dinamik suatu populasi tumbuhan dengan memandang populasi hipotesis pohon. Pertumbuhan dan reproduksi pohon tergantung pada kondisi lingkungan. Populasi pohon bertanggap terhadap kondisi dan terhadap waktu dalam dua cara :

Pertama, mereka dapat bertambah banyak dengan menghasilkan biji dan dengan demikian membentuk genet baru. Densitas populasi kemudian berubah, dan struktur umur genet berubah karena individual enetic baru telah ditambahkan kepada populasi. Genet kemudian dapat menyesuaikan apakah secara fisiologis atau morfologis dalam tanggapan terhadap perubahan dalam keadaan lingkungan yang disebabkan oleh penambahan individu. Penyesuaian ini dapat mengambil bentuk aklimasi, produksi allelokemik, kenaikan dan penurunan output reproduktif aseksual, dan perubahan dalam bentuk dan ukuran individu dengan penambahan atau pengguguran module tubuh tanaman, seperti daun, cabang, atau akar.

Kesimpulan :   Ekotipe merupakan unit populasi suatu spesies yang memiliki nike (habitat) sendiri. Adapun jenis ekotipe terbagi atas tiga, diantaranya ekotipe Typha latifolia yang membahas tentang tumbuhan Red Bluff dan tumbuhan Point Reyes. Ekotipe Sintanion hystrix yang membahas tentang populasi rumput Sintation hystrix dari elevasi yang berbeda. Ekotipe Salidago vigaurea yang membahas tentang ekotipe matahari dan ekotipe naungan.

Aklimasi adalah adaptasi makhluk hidup terhadap perubahan lingkungan yang terjadi akibat adanya percobaan. Aklimasi merupakan perubahan plastis, temporer dalam organisme yang disebabkan oleh suatu lingkungan yang sudah ada pada masa lampau.

Densitas adalah jumlah individu per unit area. Kuadrat merupakan suatu area yang bentuknya diberi batas dalam vegetasi, sehingga penutup dapat diperkirakan, jumlah tumbuhan dapat dihitung atau spesies didaftar.

Sumber       :    Lumowa, sonja V.T. 2012 . Bahan Ajar Botani Tingkat Tinggi. Universitas mulawarman:samarinda

Djara Dedhy, 2011. Makalah Ekologi Tumbuhan. http://dedhydjara.wordpress.com/2011 /12/02/makalah-ekologi-tumbuhan/

Hamsiah, Ekologi Tanamanhttp://fp.uns.ac.id/~hamasains/ekotan%205.htm

Noname, 2010. Pengertian Defenisi Ekotipe.http://pengertian-definisi.blogspot.com/ 2010/10/definisi-ekotipe.html

~ oleh Hae_RyN's pada April 5, 2012.

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Foto Google+

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s

 
%d blogger menyukai ini: