latihan uas fisiologi tumbuhan biogama

Kuis Fisiologi Tumbuhan

Pertumbuhan dan perkembangan

1.      Diferensiasi

Perubahan sel membentuk organ dengan struktur dan fungsi yang berbeda.

2.      Biological clock

3.      Ritme sirkadia

Siklus 24 jam yang tidak dikontrol oleh variabel lingkungan. Contohnya adalah denyut nadi, laju pembelahan sel,  laju metabolisme dan sebagainya.

4.      Jam biologis

Penghitung waktu internal yang mengendalikan ritem biologi. Jam biologis ini dapat menggunakan penanda lingkungan maupun tidak, tapi memerlukan sinyal lingkungan. Contohnya adalah gerak naikknya daun polong.

Bunga, biji, buah

1.      Buah klimaterik

Buah yang saatpematangannya mengalami kenaikan respirasi sebagai respon terhadap gas etilen. Misalnya pisang, alpukat, mangga

2.      Buah nonklimaterik

Buah yang tak megalami kenaikan respirasi saat proses pematangannya. Contohnya anggur, nanas, dan jeruk.

3.      Vivipari

Pertumbuhan embrio saat biji dan buah masih di pohon

4.      Vernalisasi

Pemberian perlakuan suhu untuk membuat tumbuhan berbunga

5.      Short day plant

Tumbuhan yang memerlukan cahaya lebih pendek dari panjang kritis untuk berbunga. Contohnya adalah dahlia, sorgum, stroberi, violet, dll.

6.      Long day plant

Tumbuhan yang memerlukan cahaya lebih panjang dari panjang kritis untuk berbunga. Misalnya adalah bayam, wheat, kentang, dan sebagainya.

7.      Faktor yang mempengaruhi pembungaan

Faktor internal terdiri atas hormon dan gen. Hormon pertumbuhan seperti giberelin, auksin dan sitokinin dengan komposisi rasio yang tepat akan memacu pembungaan. Sitokinin akan memacu pembentukkan kuncup bunga, girelin memacu pembungaan tumbuhan, dan auksin memacu pemanjangan ujung tumbuhan. Gen tertentu akan menentukan dan mengatur fase vegetatif dan fase reproduksi yang akan mengatur pembungaan.

Faktor eksternal terdiri dari suhu, kelembaban, cahaya, dan nutrien. Fluktuasi suhu malam-siang hari akan menginisiasi pembungaan. Kelembaban mengatur metabolisme tumbuhan serta suhu, sehingga kelembaban yang tepat akan memacu pembungaan. Cahaya memacu pembungaan dengan cara intensitas cahaya dan fotoperiodisitas.  Nutrien dengan komposisi yang tepat akan memacu pembungaan, dengan rasio karbon/protein ideal tercapai

8.      Inkompatibilitas

Polen berasal dari jenis lain sehingga tidak terbentuk buluh sari. Inkompatibilitas sendiri terdiri dari sporophytic self-incompatibility, yaitu jika ales s tumbuhan yang menghasilkan polen tidak sama pada tumbuhan penerima; dan gametophytic self-incompatibility pembentukan buluh sari tidak terbentuk karena degradasi RNA pada stilus penerima polen.

9.      Kompatibilitas

Polen berasal dari jenis yang sama dan terbentuk buluh sari.

HORMON

10.   Kriteria hormon

Substansi organik yang diproduksi dalam jumlah sedikit. Lokasi pembuatan enzim dan tempat berfungsinya enzim berbeda, sehingga harus ditransport ke lokasi yang menghasilkan efek spesifik.  

11.   Sitokinin sintetik

BAP, 6-Fenil amino purine, dan 6-benzil amino purine, CPPU

12.   Auksin sintetik

NAA; 2,4-D; dan MCPA

13.   Fungsi auksin

Merangsang pemanjangan batang, mendorong pembentukan akar lateral dan adventisia, meregulasi perkembangan buah, memperlambar abisisi daun

14.   Giberelin fungsi

Merangsang pemanjangan batang; pertumbuhan buah; perkembangan polen dan tabung polen; perkembangan da germinasi biji; memecah dormansi biji.

15.   Sintetis etilen

Metionin ditambahkan ATP dan air sehingga kehilangan 3 gugus fosfat dan SAM. SAM dengan bantuan ACC sintase menghasilkan ACC. ACC dioksidasi dan terbentuk etilen.

Cekaman

1.      Mekanisme tumbuhan dalam cekamaan genangan air

Tumbuhan menghasilkan etilen yang akan mematikan beberapa sel di korteks akar sehingga terbentuk tabung udara yang menyediakan oksigen bagi akar.

2.      Stress avoidence

Tumbuhan yang mampu menghindari stress. Misalnya pengguguran daun saat musim dingin; siklus hidup singkat saat lingkungan tak mendukung; mereduksi daun, kutikula tebal pada katkus, penetrasi akar sampai ke water table; dan sebagainya.

3.      Stress toleransi 

Mekanisme tumbuhan dalam mempertahankan kehidupannya dari stres. Misal ressurection plants

Senescene

1.      Senescene

Kematian sel/organ/seluruh tubuh tumbuhan yang terprogram.

2.      Faktor

Kompetisi antara organ vegetatif dan generatif. Hormon seperti auksin yang menurun dan naiknya etilen memicu senescene.

Dormansi

1.      Macam dormansi

Coat-imposed dormancy, dormansi karena kulit biji atau jaringan peindung lainnya sehingga terjadi hambatan penyerapan air dan pertukaran gas atau terhambatnya penembusan kulit biji oleh radikula.

Internal/embrio dormansi merupakan dormansi karena kondisi fisiologi yang menunda perkecambahan. Contohnya adalah embrio yang belum berkembang penuh saat biji berpisah dari tumbuhan.

2.      Pemecahan dormansi

Scarifiaction dengan cara mekanik dilakukan dengan membuat goresan dengan amplas akan meningkatkan germinasi. Scarifiaction menggunakan bahan kimia akan meningkatkan perkecambahan biji

Bidlack, J. E. and S. H. Jansky. 2008. Stern’s Introductory Plant Biology 12th Ed. McGraw Hill. New York. P. 145, 194, 197, 206

Campbell,  N. A., J. B. Reece, L. A. Urry, M. L. Cain, S. A. Wasserman, P. V. Minorsky, & R. B. Jackson. 2012. Biologi. Erlangga. Jakarta. Hal. 416, 428, 430 435, A-16

Rachmawati, D., M. Nasir, Sudjino, dan K. Dewi. 2009. Bahan Ajar Fisiologi Tumbuhan. Fauktas Biologi Universitas Gadjah Mada. Yogyakarta. Hal. 63, 86, 100, 123-124, 128-129

Sadeghi, S., Z. Y. Ashrafi, M. F. Tabatabai, and H. M. Alizade. 2009. Study Methods of Dormancy Breaking and Germination of Common Madder (Rubia tinctorum L.) Seed in Laboratory Conditions. Botany Research International. 2(1):7-10.

DISTRIBUSI DAN KEMELIMPAHAN MAKROALGA

DISTRIBUSI DAN KEMELIMPAHAN MAKROALGA

 Latar Belakang

Pantai Porok adalah salah satu pantai pada sebelah selatan pulau jawa. Pantai Porok merupakan pantai yang masuk wilayah Gunung Kidiul, DIY (8°08’02.73”S 110°33’17.47”T). Daerah Gunung Kidul sendiri dikenal sebagai wilayah karst dengan pantai yang sering ditemukan gua kapur dan pulau-pulau karang (Kusumawardhani, 2008). Daerah yang demikian memungkinkan kehidupan algae

Alga merupakan organisme yang dapat hidup di perairan dan daratan. Secara umum alga hidup di perairan, baik perairan tawar maupun saline. Alga dapat hidup di zona intertidal dengan melekat pada substrat atau melekar pada organisme lain. Alga yang hidup di daerah intertidal dapat berupa alga merah, hijau dan coklat.

Zona intertidal merupakan zona yang mengalami pasang-surut. Zona ini akan memiliki kadar salinitas yang sangat bervariasi karena pasang-surut tersebut. Kadar salinitas yang bervariasi akan direspon oleh alga makro maupun mikro sehingga organisme tersebut dapat bertahan hidup. Pasang-surut akan memberikan niche yang banyak sehingga organisme merespon dan menempatinya sesuai dengan kemampuan organisme tersebut. 

  I.                                    Tinjauan Pustaka

Secara umum makroalga dikelompokkan menjadi 3 kelompok berdasarkan pigmentasinya, yaitu: Chlorophyta (algae hijau), Phaeophyta (algae coklat), dan Rhodophyta (algae merah) (Haryatfrehni, et al., 2015). Chlorophyta  merupakan alga yang memiliki pigmen dominan chl a dan chl b (Haryatfrehni, et al., 2015). Cadangan makanan yang dibentuk berupa pati. Komponen dinding selnya berupa polisakarida serta selulosa. Phaeophyta memiliki pigmen dominan chl a dan pikobilin (Haryatfrehni, et al., 2015). Pigmen fucoxanthin ini yang memberikan warna coklat. Simpanan makanannya berupa laminarin. Dinding selnya terdiri dari selulosa dengan asam alginic. Algae coklat secara umum merupakan organisme laut termasuk rumput laut dan kelps. Holdfast pada algae coklat berfungsi sebagai pelekat pada dasar laut. Stipe merupakan bagian algae yang mirip batang. Blade pada algae coklat merupakan bagian tubuh yang mirip dengan daun. Rhodophyta memiliki pigmen dominan dan fukosiantin dan chl c (Haryatfrehni, et al., 2015). Talus dari algae merah berbentuk filamen yang bercabang serta membentuk pola sulaman, dan memiliki holdfast yang merupakan dasar dari talus. Algae merah tidak memiliki flagela dalam siklus hidupnya sehingga bergantung pada arus air dalam penyatuan gamet saat fertilisasi. Simpanan makanan dari algae merah disimpan dalam bentuk pati. Komposisi dinding selnya berupa selulosa/pektin dengan banyak kalsium karbonat. Pigmen  yang berbeda pada ketiga alga tersebut merupakan hasil adaptasi lingkungan yang dibutuhkan untuk menangkap cahaya matahari pada kedalaman yang berbeda sehingga alga dapat melaksanakan fotosintesis (Haryatfrehni, et al., 2015).

Menurut penelitian Haryatfrehni, et al., (2015), makroalgae yang ditemukan pada pantai Porok berupa: Ulva fasciata, Chaetomorpha crassa, Enteromorpha intestinalis, Gracilaria verrucosa, Acanthophora spicifera, dan Laurencia cartilagine.

Distribusi dan kemelimpahan makroalgae dipengaruhi oleh berbagai faktor. Menurut Diaz (2008) dalam Setphani dkk., (2014) faktor yang mempengaruhi berupa: cahaya, karbondioksida, mineral nutrien, susbtrat, suhu, salinitas, pergerakan air, dan interaksi biologis.

Daerah intertidal merupakan daerah yang memiliki variasi lingkungan. Hal ini terjadi karena lingkungan yang tergenang dan terbuka secara bergantian sehingga komunitas hewan dan tumbuhan khas berkembang  (Setphani dkk., 2014). Daerah pasang-surut, sangat terpengaruh oleh paparan sinar matahari yang akan mempengaruhi makroalga. Sinar matahari mempengaruhi alga dalam hal proses fotosintesis (Nurmiyati, 2013)

Dari kedua hasil total presen penutupan dan presen penutupan alga yang paling banyak adalah Chaetomorpha sp. Chaetomorpha sp. merupakan anggota dari Chlorophyta dan termasuk alga epifit (Haryatfrehni, et al., 2015). Menurut Haryatfrehni, et al., (2015) alga ini dapat mengambil nutrien dari organisme lain. Morfologi Chaetomorpha sp. yang mirip benang kusut membuatnya dapat hidup secara epifit pada makroalga lain juga pada karang-karang mati (Setphani dkk., 2014). bentuk talus dan cara hidup yang epifit pada Chaetomorpha sp. membuatnya mudah tumbuh karena dapat mengkaitkan dirinya pada mikroalgae lain  serta didukung oleh suhu air yang hangat. Suhu air yang hangat ini terjadi karena intensitas cahaya tinggi, dan hal tersebut mendukung fotosintesis. Susbtrat dominan berupa batu mendukung perkembangan alga karena substrat ini mengandung banyak oksigen, persediaan makan yang baik dan menyediakan tempat yang baik untuk berlindung.  Chaetomorpha sp. dimanfaatkan oleh petani rumput laut di da.erah Kukup sampai Sundak (Kusumawardhani, 2008)

Gracillaria sp. merupakan salah satu anggota Rhodophyta. Hasil total presen penutupan dan presen penutupan alga yang paling rendah adalah Gracillaria sp. dapat terjadi karena Rhodophyta substratnya tidak cocok. Rhodophyta dapat tumbuh dengan baik dan mendominasi ketika berada di substrat karang mati serta kecepatan arus yang stabil  (Setphani dkk., 2014). Dengan demikian, kemelimpahan Gracillaria sp. rendah karena lokasi sampling berada di zona intertidal yang merupakan zona pasang-surut. Gracillaria sp. hidup dengan melekat pada substrat batu, pasir, lumpur dan sebagainya. Spesies ini hidup di daerah perairan tenang dan memiliki toleransi tinggi terhadap kisaran salinitas yang besar. Selain itu, Gracillaria sp. menyukai tempat tinggal dengan intensitas cahaya tinggi dan temperatur optimumnya 20-28° C. Dengan temperatur optimalnya 20-28° C, sedangkan temperatur di lokasi 30-32°C Gracillaria sp. tidak dapat tumbuh dengan baik, sehingga totap persen penutupannya paling rendah dari keseluruhan makroalgae yang ditemukan. Selain faktor suhu, faktor salinitas yang berubah-ubah mempengaruhi penutupannya.  Gracillaria sp.  termasuk stenohaline yang merupakan organisme yang tidak tahan terhadap fluktuasi salinitas tinggi (Amalia, 2013). Gracillaria sp. juga dimanfaatkan oleh petani rumput laut (Kusumawardhani, 2008).

Divisi Chlorophyta memiliki penutupan lokasi paling besar dari kedua divisi lainnya.

Pertumbuhan mikroorganisme dipengaruhi oleh berbagai faktor seperti: sumber nutrien,  sumber karbon, dan faktor lingkungan. Faktor lingkungan dapat berupa: oksigen terlarut, suhu, pH, gerakan air, nitrat, fosfat, dan salinitas. Salinitas air akan mempengaruhi tekanan osmosis sel alga, tekanan ion, dan perubahan rasio ionik akibat permeabilitas membran;  sedangkan pH mempengaruhi kinerja enzim dalam metabolisme sel (Isnadiana dan Hermana, 2013). Gerakkan air mempengaruhi pertumbuhan algae karena mempengaruhi ketersediaan makanan, pertumbuhan epifit dan pengendapan. Faktor internal seperti jenis, bagian talus dan umur mempengaruhi pertumbuhan rumput laut.

Beberapa spesies alga memiliki persen penutupan dan total persen penutupan yang sedikit dapat dikarenakan diambil oleh warga di daerah Pantai Porok. Di pantai ini, alga telah dimanfaatkan dan dijual sebagai oleholeh kripik lumput laut. Salah satu spesies yang sering dimanfaatkan untuk dijual adalah Enteromorpha sp. spesies ini maupun spesies lain baik yang ditemukan maupun tidak dalam praktikum ini memiliki persen penutupan rendah karena pemanen yang terus-menerus tanpa mengenal berhenti dan tidak melihat musim yang baik.

Makroalgae yang memiliki nilai ekonomi adalah Gracilaria, Sargassum dan Gellidium yang merupakan bahan agar. Pembuatan karagenan membutuhkan alga seperti Gigartina stellata, Eucheuma, Hypnea, Chondrococcus hornemannii, Halymenia venusta, Laurencia papillosa, Sarconema filiforme, dan Endocladia, Gelidium tertentu, Gymnogongrus, Rhodoglossum, Rissoella, Yatabella species dan Rumput laut Merah lainnya. Rumput laut sebagai bahan makanan seperti: Porphyra tenera (nori), Laminaria sp., dan sebagainya (Suparmi dan Sahri, 2009).

I.                    Kesimpulan

Makroalgae yang melimpah adalah Chaetomorpha sp. dan makroalgae banyak terdistribusi pada daerah bersusbtrat batu berpasir.

II.   Daftar Pustaka

Amalia, D. R. N. 2013. Efek Temperatur terhadapt Pertumbuhan Gracilaria verrucosa (Skripsi). Jurusan Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Jember.

Campbell,  N. A., J. B. Reece, L. A. Urry, M. L. Cain, S. A. Wasserman, P. V. Minorsky, & R. B. Jackson. 2010. Biologi. Erlangga. Jakarta. Hal. 154

Haryatfrehni, R., S. C. Dewi, A. Meilianda, S. Rahmawati, and I. Z. R. Sari. 2015. Preliminary Study the Potency of Macroalgae in Yogyakarta: Extraction and Analysis of Algal Pigments from Common Gunungkidul Seaweeds. Procedia Chemistry. 14(2015): 373-380.

Isnadina, D. R. M. Dan J. Hermana. 2013. Pengaruh Konsentrasi Bahan Organik, Salinitas, dan pH terhadapt Laju Pertumbuhan Alga. Seminar Nasional Pascasarjana XIII-ITS.

Kusumawardhani, A. D. 2008. Wilayah Intensitas Budidaya Rumput Laut di Pantai Karts Kabupaten Gunung Kidul (Skripsi). Departemen Geografi Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Indonesia. Depok.

Nurmiyati. 2013. Keragaman, Distribusi dan Nilai Penting Makro Alga
Di Pantai Sepanjang Gunung Kidul. Bioeduksi. 6(1):12-21.

Postlethwait, J. H. & J. L. Hopson. 2006. Modern biology. Holt, Rinehart and Winston. New York. P. 511-513

Stephani, W., G. W. Santosa, dan Sunaryo. 2014. Distribusi Makroalgae di Wilayah Intertidal Pantai Krakal, Kabupaten Gunung Kidul, Yogyakarta. Journal of Marine Research. 3(4):633-641.

Suparmi dan A. Sahri. 2009. Mengenal Potensi Rumput Laut: Kajian Pemanfaatan Sumber Daya Rumput Laut dari Aspek Industri dan Kesehatan. Sultan Agung. XLIV (118): 95-116.

KULTIVASI MIKROALGA

KULTIVASI MIKROALGA

Menurut Chisti (2008) dalam Kawaroe, dkk. (2009) Chlorella merupakan salah satu mikroalga yang sering diteliti dan dimanfaatkan. Chlorella dapat dimanfaatkan dari sebagai makanan sampai mendukung persediaann energi terbarui. Chlorella sendiri merupakan salah satu anggota Chlorophyeceae yang telah digunakan sebagai pakan.

Chlorella sp. sebagai mikroalga yang banyak digunakan dalam berbagai bidang, dalam sebuah penelitian maupun pemanfaatannya membutuhkan stok. Stok Chlorella dibuat dengan menggunakan berbagai medium. Medium pertumbuhan Chlorella yang digunakan dari medium Walne, Guillard’s dan Erdschrelber. Media yang digunakan dalam pertumbuhan Chlorella yang berbeda akan menghasilkan pertumbuhan yang berbeda pula.

Secara umum mikroalga menggunakan cahaya dan karbondioksida sebagai sumber energi dan sumber karbon (Ariyanti dan Handayani, Tanpa tahun). Pertumbuhan optimal mikroalga adalah pada suhu 15-30° C (Ariyanti dan Handayani, Tanpa tahun).  Media pertumbuhan harus memiliki kandungan nutrien anorganik yang akan berfungsi dalam pembentukkan sel seperti: nitrogen, fosfor dan besi (Ariyanti dan Handayani, Tanpa tahun).

Kultivasi merupakan salah satu proses bioteknologi mikroalga (Ariyanti dan Handayani, Tanpa tahun). Kultivasi bertujuan memenuhi kebutuhan stok biomassa mikro alga (Kawaroe, dkk. 2009).  Metode kultivasi mikroalga secara umum terdapat 2 metode, yaitu: open raceway pond dan closed photobioreactor (Ariyanti dan Handayani, Tanpa tahun). Sistem open pond memiliki kelemahan berupa kontaminasi, sedangkan photobioreactor memerlukan biaya yang banyak akan tetapi kontaminasi dan paramter pertumbuhan dapat diatur (Ariyanti dan Handayani, Tanpa tahun). Proses kultivasi melibatkan proses fotosintesis dan pertumbuhan (Kawaroe, dkk. 2009). Menurut Laves dan Sorgeloos (1996) dalam Kawaroe, dkk. (2009) proses kultivasi ini membutuhkan waktu penyinaran minimal 18 jam/hari agar kultur fitoplankton dapat berkembang normal dengan cahaya yang konstan (Kawaroe, dkk. 2009). 

Nutrien merupakan salah satu paramter penting dalam proses pertumbuhan mikro alga (Kawaroe, dkk. 2009). Menurut Healey (1973) dalam Kawaroe, dkk. (2009) defisiensi nutrien pada mikroalga berdampak pada penurunan protein, pigmen fotosintesis, kandungan lemak dan karbohidrat. Dalam proses kultivasi mikroalga, nutrien diberikan dalam konsentrasi berlebih dari pada yang tersedia di alam (Kawaroe, dkk. 2009).  Nutrien P dan N merupakan salah satu unsur makronutrien yang membatasi pertumbuhan mikroalga (Kawaroe, dkk. 2009).  

C. vulgaris merupakan anggota dari genus Chorella. Chorella telah banyak dikultur karena memiliki banyak potensi. Potensi Chorella sebagai, pakan, suplemen, penghasil farmasi dan kedokteran. Chorella memiliki protein, karbohidrat, asam lemak tak jenuh, vitamin, klorofil serta serat tinggi. Chorella ditemukan pada lingkungan akuatik dapat berupa saline maupun tawar. Reproduksinya juga cepat dan mampu berkembang menjadi 10.000 sel hanya dalam waktu 24 jam (Prihantini, dkk. 2005).

Kultivasi mikroalga penting karena sangat berkontribsi dalam transisi untuk lebih sustainable society atau biobased economy. Mikroalga tumbuh baik menggunakan karbon dioksida dari gas flue, sampah residu perusahaan-industri, dan cairan pencernaan (Wolkers, et al., 2011).

Pada kurva sigmoid terdapat fase lag, fase log dan fase steady state (Edwin  et al., 2005). Pada fase lag pertumbuhan berjalan lambat (Edwin  et al., 2005). Fase lag ini terjadipada hari ke 0-2. Chorella pada fase lag mengalami sintesis protein baru akan tetapi pembelahan sel belum terjadi sehingga kepadatan sel belum meningkat akibat mikroalga beradaptasi pada lingkungan barunya (Prabowo, 2009). Selain itu pada fase lag, terjadi sintesis enzim (Black, 2008). Fase log organisme telah beradapasi sehingga terjadi kenaikkan pertumbuhan secara cepat sehingga mikroalga mengalami peningkatan pembelahan sel (Black, 2008; Edwin  et al., 2005; Prabowo, 2009). Fase lag terjadi hari ke-3 sampai ke- 6 pada medium Walne dengan konsentrasi 3N; sednagkan pada konsentrasi 1N pada hari ke-4-5. Pada konsentrasi 1N seharusnya pada hari ke-3 telah memasukki fase log akan tetapi grafik menurun akibat  pengambilan sampel tidak digojog terlebih dahulu. Pengambilan sampel yang tidak digojog mengakibatkan sel Chorella yang berada dibawah tidak terambil serta konsentrasi sel tidak merata pada tabung. Pada hari ke-4 perlakuan konsentrasi 3N pun densitas sel menurun hal ini dapat terjadi karena pengambilan sampel yang terlupakan untuk digojog terlebih dahulu. Fase log merupakan fase yang paling baik untuk memanen mikroalga. Menurut Prabowo (2009) setelah fase log selanjutnya adalah fase penurunan laju pertumbuhan. Fase ini pertumbuhan yang terjadi menurun. Fase ini terjadi pada perlakuan konsentrasi 1N pada hari ke-6, sedangkan pada konsentrasi 3N terjadi pada hari ke 7.  Kemudian  fase steady state yang ditandai pertumbuhan telah menurun (Edwin  et al., 2005). Pada fase ini produksi sel baru sama dengan sel lama yang mati (Black, 2008). Fase kematian merupakan fase terakhir yang ditandai dengan laju kematian lebih tinggi dibandingkan dengan laju reproduksi sel. Penurunan kepadatan sel terjadi karena perubahan kondisi optimum seperti nutrien (Prabowo, 2009). Pada gambar 1.fase kematian belum dapat teramati dengan jelas. Masih terdapat pertumbuhan sel mikroalga walaupun sedikit. Fase kematian belum terjadi dapat karena nutrien dalam medium masih, sehingga mikroalga masih tumbuh.

Medium Walne yang digunakan sebagai media pertumbuhan Chorella memiliki komponen nutrien berupa NaNO₃ 100mg/L, Na₂EDTA 45 mg/L, H₃BO₃ 33,6 mg/L, NaH₂PO₄ mg/L, dan MnCl₂ 0,36 mg/L (Zahirm, 2011). Kandungan nitrogen dalam medium berfungsi sebagai bagian protein, asam nuklea, klorofil, koenzim, alkaloid dan ATP (Postlethwait & Hopson, 2006; Brooker et al., 2011). Fosfor ntuk pembentuk asam nukleat, ATP, fosfolipid dan koenzim (Postlethwait & Hopson, 2006). Kandungan nutrien P dan N inilah yang membatasi pertumbuhan mikroalga (Kawaroe, dkk. 2009). Mn dalam medium Walne diperlukan oleh untuk enzim dan kofaktor enzim (Postlethwait & Hopson, 2006;Brooker et al., 2011). Klor dibutuhkan untuk memecah air dalam proses fotosintesis (Postlethwait & Hopson, 2006).

Pertumbuhan Chorella dipengaruhi oleh faktor seperti: cahaya, CO₂, H₂O, nutrien dan trace element (Zahirm, 2011). Medium berpengaruh pada pertumbuhan karena salah satu perbedaan medium adalah kandungan nutriennya. Persediaan CO₂ optimal akan memperlancar proses fotosintesis. Temperatur mempengaruhi metabolisme sel. Suhu yang tinggi akan mendenaturasi protein dan asam nukleat. Pertumbuhan yang paling baik adalah pada suhu 23-30°C. pH mempengaruhi pertumbuhan dengan cara mempengaruhi kinerja asam. pH yang baik untuk kulttur  7-8, karena itu EDTA penting dalam menstabilkan pH. 

daftar pustaka

Ariyanti, D. Dan N. A. Handayani. Tanpa Tahun. Mikroalga sebagai Sumber Biomassa Terbarukan: Teknik Kultivasi Pemanenan.  http://download.portalgaruda.org/article.php?article=21872&val=1275. Diakses pada 7 November 2016 pukul 17.36.

Black, J. B.  2008. Microbiology: Principles and Explorations. John Wiley and Sons. Hoboken, NJ. p. 149

Brooker, R. J., E. P. Widmaier, L. E. Graham, & P. D. Stiling. 2011. Biology. 2nd ed. McGraw-Hill. New York. p. 772

Edwin, R., T. Sekar, Sankar, and S. Munusamy. 2005. Botany Highter Secondary Second Year. Tamil Nadu Textbook Corporation. College Road, Chennai. P. 218

Kawaroe, M., T. Prartono, A. Sunuddin, D. W. Sari., dan D. Augustine. 2009. Laju Pertumbuhan Pesifik Chlorella sp. dan Dunaliella sp.
Berdasarkan Perbedaan Nutrien dan Fotoperiode. J. Ilmu-Ilmu Perairan dan Perikanan Indonesia. 16(1):73-77.

Postlethwait, J. H. & J. L. Hopson. 2006. Modern biology. Holt, Rinehart and Winston. New York.

Prabowo, D. N. 2009. Optimasi Pengembangan Media untuk Pertumbuhan Chlorella sp. Pada Skala Laboratorium. Skripsi. Program Studi Ilmu dan Teknologi Kelautan Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan Institut Pertanian Bogor.  Bogor,

Prihanrini, N. B, B. Putri, dan R. Yuniati. 2005. Pertumbuhan Chlorella spp. dalam medium Ekstrak Tauge (Met) dengan Variasi pH Awal. Makara, Sains. 9 (1):1-6.

Wolkers, H., M. Barbosa, D. M. M. Kleinegris, R. Bosma, and R. H. Wijffels. 2011. Microalgae: the Green Gold of the Future. Wageningen UR. Wageningen. P. 7,

Zahir, F. N. 2011. Peningkatan Produksi Biomassa Chlorella vulgaris dengan Perlakuan Mikrofiltrasi pada Sirkulasi Aliran Medium Kultur sebagai Bahan Baku Biodiesel. Skripsi. Departement Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Indonesia. Depok.

Hylocereus megalanthus, Buah Naga

I.              KLASIFIKASI

Klasifikasi dari buah naga kuning adalah:

Kingdom   : Plantae

Phylum      : Tracheophyta                                               

Class          : Magnoliopsida

Order         : Caryophyllales

Family       : Cactaceae

Genus        : Hylocereus

Species      : Hylocereus megalanthus

II.           NAMA LOKAL

Hylocereus megalanthus memiliki basionim “Cereus megalanthus”, dan sinonimnya adalah “Selenicereus megalanthus, Mediocactus megalanthus, dan Cereus megalanthus”.

      Hylocereus megalanthus memiliki common names berupa: yellow pitahaya, yellow dragonfruit, pitahaya, strawberry pear, night blooming cereus  dan pitaya dalam bahasa inggris.

III.        DESKRIPSI JASAD

1.      Perawakan

Berisi deskripsi perawakan  (organoleptik batang, lama hidup, bentuk hidup, tempat dan tatacara hidup, warna tajuk, dan ukuran) dsb

Hylocereus megalanthus merupakan tumbuhan sukulen, hidup dengan cara memanjat dan percabangannya akan tumbuh menempel di pohon ataupun tumbuh di tanah.

2.      Akar           

Akar berupa aerial root yang dapat mensuport tumbuhan untuk melekat ke substrat atau memanjat.

3.      Batang

         H. megalanthus tumbuh cepat, perennial, terestrial, epifit dan tumbuh merambat. Batang berbentuk segitiga, walaupun terkadang bisa berbentuk 4-5 bagian dengan warna hijau, batang berdaging/ flashy, dengan bagian seperti bersendi dengan banyak percabangan batang. Setiap segmen batang memiliki 3 susunan dengan bergelombang, tulang  dengan margin corneous serta 1-3 duri kecil atau malah tidak berduri sama-sekali. Batang dapat tumbuh mencapai 6,1 m (Crane & Balerdi, 2016).

4.      Daun

         Daun pada tumbuhan ini telah mereduksi menjadi duri.

5.      Bunga

Bunga H. megalanthus termasuk hermaphroditic, dapat dimakan, warna putih dengan ukuran besar berbentuk bell. Ukuran bunga panjang 14 inci dan lebar 9 inci. Stamen dan stigma berlobus dengan warna krim.  Bunga mekar pada malam hari (Balerdi & Crane, tanpa tahun).

6.      Buah

         Buah berbentuk bulat dengan panjang 12 cm dan lebar 7 cm. Buah yang belum matang memiliki lapisan duri tipis yang selanjutnya menghilang setelah buah masak (Fern, 2017). Buahnya memiliki bobot kurang dari 250 gram.

7.      Biji

         Biji berukuran sangat kecil dan berjumlah banyak. Biji berwarna hitam yang tertanam dalam pulp warna putih (Crane & Balerdi, 2016).

A.    INFORMASI TAMBAHAN

1.      Asal Usul

H. megalanthus berasal dari daerah tropis benua Amerika, seperti: Meksiko bagian selatan, Guatemala bagian Pasifik, Kosta Rika, El Salvador, Venezuela, Kolombia, Ekuador, Curacao, Panama, Brazil dan Uruguay.

2.      Wilayah agihan geografi

Hylocereus megalanthus terdistribusi di Kolombia, Peru, Ekuador, dan Bolivia (Ostalaza & Loaiza, 2013). H. megalanthus sekarang terdistribusi dari daerah Tropis dan Subtropis, seperti: Florida Selatan, Karibia, Hawaii, Asia, Australia, Taiwan, Vietnam, Malaysia, dan Israel (Crane & Balerdi, 2016).

3.      Data Ekologi

Hylocereus megalanthus tumbuh pada ketinggian 0-1800 m (Ostalaza & Loaiza, 2013). Hylocereus megalanthus hidup di daerah pegununan dan perumahan yang lembab. Tumbuhan ini dapat mentolerasnsi temperatur tinggi, walaupun juga mampu hidup di suhu rendah seperti 0°C. Hylocereus megalanthus tumbuh dengan kondisi tanah yang terdrainasi baik dengan pH 6 ataupun lebih rendah (Fern, 2017). H. megalanthus dapat mentoleransi naungan tetapi tidak tahan terhadap sinar matahari ekstrim

4.      Keragaman yang telah terdeteksi

5.      Informasi Fitokimia

H. megalanthus mengandung air, protein, lemak, fiber, kalsium, abu, fosfor, besi, niacin dan vitamin C.

6.      Perbanyakan

Hylocereus megalanthus diperbanyak dengan biji maupun stek batang (Fern, 2017). Stek batang dilakukan dengan ukuran batang 12-38 cm, yang diberi fungisida dan dibiarkan selama 7-8 hari dalam keadaan kering dan dengan naungan yang selanjutnya ditanam langsung ke kebun ataupun atau dalam pot yang terdrainasi dengan baik.

7.      Manfaat tradisional dan modern

Hylocereus megalanthus dikultivasi sebagai makanan di Kolombia dan Ekuador, yang selanjutnya dieksport sampai ke Amerika Serikat serta Eropa.

8.      Masa Panen

      H. megalanthus dapat dipanen setelah berumur 3-4 tahun yang menghasilkan buah mencapai 100 kg pertahun, dan diperkirakan tumbuhan ini dapat hidup sampai 20 tahun.

 DAFTAR PUSTAKA

Anonim. Selenicereus megalanthus (K. Schum... http://www.gbif.org/species/3942259. Diakses pada 2 Mei 2017 pukul 18.59.

Anonim. Selenicereus megalanthus. http://www.gbif.org/species/3944769. Diakses pada 2 Mei 2017 pukul 18.59.

Ostalaza, C. and C. Loazia. 2013. Hylocereus megalanthus. http://www.iucnredlist.org/details/152619/0. Diakses pada 20 Mei 2017 pukul 20.09.

Fern, K. 2017. Hylocereus megalanthus. http://tropical.theferns.info/viewtropical.php?id=Hylocereus+megalanthus. Diakses pada 21 Mei 2017 pukul 09.19.

Crane, J. H. and C. F. Balerdi. 2016. Pitaya Growing in the Florida Home Landscape. IFAS Extension University of Florida. Florida.

Balerdi, C. F. And J.Crane. Tanpa Tahun. The Pitaya (Hylocereus megalanthus) in Florida. University of Florida IFAS EXTENSION.

Jaya, I. K. D. 2010. Morphology and Physiology of Pitaya and it Future Prospects in Indonesia. Crop Agro. 3 (1): 44-50.

Efek Cahaya pada Germinansi

Efek Cahaya pada Germinansi

Respon biji pada cahaya penting untuk mencegah peristiwa germinasi pada tempat dan waktu yang tak tepat untuk perkembangan seedling (Fenner and Thompson, 2005). Dengan demikian biji memiliki kemampuan untuk mendeteksi aspek cahaya di lingkungan dan mengendalikan tempat dan waktu yang tepat untuk germinasi (Fenner and Thompson, 2005). Menurut Lambers et al., (2008), respon cahaya terhadap germinasi terbagi menjadi 3 tipe. Pertama, cahaya dibutuhkan untuk germminasi biji yang terkubur dalam tanah. biji yang terkubur sangat dalam pada tanah tak dapat bergerminasi karena tak terkena cahaya. Tipe kedua berupa intensitas dan durasi terpapar cahaya akan mematahkan dormansi yang terjadi karena tak adanya cahaya. Tipe ketiga adalah komposisi spektra cahaya akibat modifikasi oleh daun pada kanopi yang terpengaruh oleh germinasi setelah gangguan pada vegetasi.

Kesempatan kesuksesan pembentukkan germinasi ditentukan dengan biji yang terkubur kedalam tanah atau berada di permukaan (Fenner and Thompson, 2005). Apabila biji berada terkubur ditanah, kedalaman menjadi krusial untuk kemunculannya (Fenner and Thompson, 2005).  Kedalaman tanah menjadi hal yang  krusial untuk kemunculan kecambah dengan kondisi biji terkubur (Fenner and Thompson, 2005). Sedangkan bila biji berada di permukaan tanah, tingkat naungan (terutama disekeliling vegetasi) menjadi unsur krusial (Fenner and Thompson, 2005).

Biji yang berada di permukaan tanah akan mengalami kondisi intensitas cahaya yang tinggi akibat terpaar cahaya matahari yang kuat. Sensitivitas pada irradiasi tinggi menyeduiakan mekanisme untuk mereduksi probabilitas kematian seedling akibat temperatur tinggi dan kondisi kekeringan yang terjadi di permukaan tanah.

            Kebutuhan akan cahaya pada biji berguna untuk mendeteksi adanya gap. Secara umum gangguan pada tanah terjadi bersama dengan kerusakan bentuk vegetasi dan merupakan indikator yang baik untuk mereduksi kompetisi dengan menentukan tumbuhan.

            Biji akan mendeteksi cahaya yang berintensitas rendah dengan fitokrom A. Fitokrom A ini akan mempercepat germinasi biji dengan menginduksi kebutuhan cahaya (Fenner and Thompson, 2005). Selain itu, fitokrom a dikenal memiliki respon sangat rendah pada fluence dan terlibat range panjang gelombang yang luas saat densitas fluks foton rendah. Pengembalian bentuk fitokrom b secara spontan dan gradual dari menaikkan proses germinasi menjadi penghambat germinasi dari beberapa jam di dalam kegelapan juga menyediakan mekanisme jam panjang hari dapat terdeteksi.

            Cahaya bereaksi melalui efek temperatur, terutama temperatur alternatif yang dibutuhkan biji untuk germinasi (Luttge, 2008). Germinasi akan diregulasi oleh kualitas cahaya dan sistem fitokrom daripada  dengan intensitas cahaya (Luttge, 2008).

Sumber:

Fenner, M. And K. Thompson. 2005. The Ecology of Seed. Cambrige University Press. Cambridge. p. 116, 117, 120

Lambers, H., T. L. Pons, and F. S. Chapin III. 2008. Plant physiological ecology. Springer. New York. p. 380

Luttge, U. 2008. Physiological ecology of tropical plants. 2nd ed. Springer. Berlin. P. 139

Ponsp, T. L. 2000. Seeds Responses to Light. p. 249. Dalam M. Fenner. Seeds The Ecology of Regeneration in Plant Communities. 2nd Ed. CABI.  London.

Corcyra cephalonica

Corcyra cephalonica

Corcyra cephalonica merupakan serangga hama yang hidup di gudang yang biasa kita kenal sebagai ulat beras (Herlinda et al., 2005).

a.       Manfaat

Corcyra cephalonica sering digunakan sebagai inang pengganti unuk memperbanyak serangga lain (Herlinda et al., 2005). Serangga ini memiliki kelebihan sebagai inang pengganti karena memiliki telur yang besar sehingga memiliki nutrisi yang cukup untuk parasitoidnya serta mudah didapatkan dengan bahan seperti padi, terigu, tepung jagung dan dedak (Herlinda et al., 2005). Selain itu Corcyra cephalonica memproduksi telur dan larva dengan menggunakan biaya yang murah dan cara yang mudah (Bhandari, et al., 2014). Serangga ini dapat digunakan sebagai host telur Trichogramma  yang akan direaring untuk mengkontrol hama, Chelonus blackburni, parasitoid larva, Bracon spp., dan lainnya (Bhandari, et al., 2014)..

b.       Reproduksi

Serangga betina akan dapat memproduksi telur mencapai 90- 200 butir dengan life span 2-4 hari (Bhargava and Kumawat, 2010). Telur yang dihasilkan memiliki bentuk oval dan elips dengan ukuran yang kecil beripa 0,5 x 0,3 mm (Bhargava and Kumawat, 2010). Telur selanjutnya akan menetas setelah 4-7 minggu menjadi larva (Bhargava and Kumawat, 2010). Larva ini akan memakan dibawah silken cocon untuk 8-10 hari yang selanjutnya akan menjadi ngengat. Setiap perkembangan satu generasi membutuhkan 4-7 minggu dan dalam satu tahun dapat memproduksi 4-5 generasi (Bhargava and Kumawat, 2010). Imago dapat hidup selama 10 hari. Siklus hidup serangga ini optimal pada suhu 30-32,5⁰C dan RH 70% (Anonim, 2015).

Daftar Pustaka:

Anonim. 2015. Teknologi Produksi Benih: Hama pada Benih. Bp.ub.ac.id/breeding/wp-content/upload/2015/05/9.-Hama-Benih.pdf. Akses pada tanggal 10 Agustus 2015 pukul 14.13

Bhandari, G., R. B. Thapa., S. Tiwari, and G. S. Bhandari. 2014. Reproductive biology study of Corcyra cephalonica (Stainton) under laboratory condition in Chitwan, Nepal.  Journal of Innovative Biology. 1(4): 206-209.

Bhargava, M. C. And K. C. Kumawat. 2010. Pests of Stored Grains and Their Management. New India Publishing. New Delhi. P. 63-64.

Herlinda, S., A. Ekawati, dan Y. Pujiastuti. 2005. PERTUMBUHAN DAN PERKEMBANGAN Corcyra cephalonica (STAINTON) (LEPIDOPTERA: PYRALIDAE) PADA MEDIA LOKAL: PENGAWASAN MUTU INANG PENGGANTI. Jurnal Agrikultura. 16(3):153-159.

Teori sejarah kehidupan:

Teori sejarah kehidupan:

1.      Teori transformisme

Ridley (2004) dalam buku Evolution 3rd Ed  menyatakan bahwa teori transformisme merupakan pendapat Lamarck yang menyatakan bahwa spesies berubah setiap waktu membentuk spesies baru. Prinsip pertama dalam teori ini adalah internal force, sebuah mekanisme yang tidak diketahui pada organisme dan menghasilkan anakan yang berbeda dari indukannya. Prinsip kedua adalah karakter yang diperoleh dalam rangka adaptasi  diturunkan ke anakan.

2.      Teori penciptaan terpisah

Penganut teori ini beranggapan bahwa makhluk hidup diciptakan secara terpisah dan tidak berubah-ubah. Teori ini juga terkenal dengan istilah special creation dan konsisiten dengan kitab Injil dalam hal asal serta perkembangan kehidupan (Fried and Hademenos, 1999).

3.      Teori evolusi

Menurut Campbell et al., (2012) evolusi merupakan penurunan dari orang tua ke anak dan terjadi modifikasi. Modifikasi ini terjadi karena berubahnya komponen genetik populasi dari generasi ke generasi. Perubahan dari generasi ke generasi diungkapkan dengan data dari berbagai displin ilmu, seperti biologi, kimia, geologi, dan fisika.

4.      Teori kehidupan menurut kitab suci

Kitab Perjanjian Lama menyatakan bahwa spesies dibuat sedemikian rupa satu persatu oleh Tuhan sehingga makhluk yang tercipta sempurna (Campbell et al., 2012).

Pembagian evolusi berdasarkan:

1.      Kecepatan

a.       Quasi

b.      Quantum

Quantum evolusi adalah komponen teori multi tempo pada perubahan dalam evolusi,  menjelaskan tentang perubahan cepat dan muncul pada anggora taksonomi tingkat tinggi. Menurut Simpson, laju evolusi berbeda dari group satu ke group lain, walaupun masih memiliki hubungan kedekatan (Kardong, 2017).

2.      Proses

a.       Gradual

Spesiasi secara gradual terjadi dengan perubahan kecil pada suatu organisme sedikit demi sedikit dan membutuhkan waktu yang tidak sedikit (Postlethwait and Hopson,2006)

b.      Punctual

Perubahan anakan yang sangat berbeda dengan indukkan dengan jangka waktu lama. (Postlethwait and Hopson,2006).

c.       Saltasi

Saltasi merupakan perubahan yang muncul pada satu sampai beberapa generasi pada organisme (Theissen, 2009).

.

DARTAR PUSTAKA

Campbell,  N. A., J. B. Reece, L. A. Urry, M. L. Cain, S. A. Wasserman, P. V. Minorsky, & R. B. Jackson. 2012. Biologi Edisi 8 Jilid 2. Erlangga. Jakarta. Hal. 4-5

Fried, G. And G. J. Hademenos. 1999. Schaum’s Outline of Theory and Problems of Biology. McGraw-Hill Professional. New York. P. 6-7

 G,  Theissen .2009. Saltational evolution: hopeful monsters are here to stay. .https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19224263. Diakses pada 7 Febuari 2017 pukul 21.34

Kardong, K. V. 2017.  Introduction to Biological Evolution. Cram 101 Textbook Reviews.

Postlethwait, J. H. & J. L. Hopson. 2006. Modern biology. Holt, Rinehart and Winston. New York. p. 330.

Ridley, M. 2004. Evolution 3rd Ed. Blackwell Publishing.Oxford. p. 7