PENGARUH PEMBERIAN PAKAN RAGI TERHADAP SIKLUS HIDUP Daphnia magna DALAM MEDIUM AIR SUMUR, TANAH DAN LUMUT

LAPORAN PROGRAM LATIHAN AKADEMIK

4.3 HASIL PENGAMATAN DAN PEMBAHASAN

4.3.1 Species Daphnia magna

Daphnia sp. termasuk dalam golongan udang-udangan, namun dalam proses perkembangan belum lebih jauh dari jenis udang-udangan lainnya. Organisme ini dikenal oleh masyarakat pada umumnya disebut sebagai kutu air, namun sebenarnya organisme ini termasuk dalam zooplankton. Lapisan luar mengalami molting atau ekdisis sebanyak 17 kali. Mulut Daphnia sp. terdiri dari satu labrum, satu pasang mandibula, satu buah labium (Radiopoetro, 1977). Menurut Djarijah (1995) mengatakan bahwa Daphnia sp. merupakan organisme yang termasuk keluarga besar phyllum Arthropoda, kelas Crustacea. Ciri khas organisme tersebut adalah bentuknya gepeng ke samping (memampat ke samping) dan beruas-ruas (Djarijah, 1995)

Waterman (1960) mengemukakan bahwa hewan kecil memiliki frekuensi denyut jantung yang lebih cepat dari pada hewan dewasa baik itu pada suhu atau temperatur panas, sedang, dingin, maupun alkoholik. Hal ini disebabkan adanya kecepatan metabolik yang dimiliki hewan kecil tersebut. Menurut Pennak (1853) mekanisme kerja jantung Daphnia sp. berbanding langsung dengan kebutuhan oksigen per unit berat badannya pada hewan-hewan dewasa. Maka untuk mendukung kebutuhan oksigen Daphnia magna pada medium air sumur dan tanah di tambahkan lumut karena bisa menghasilkan oksigen dari proses fotosintesis yang dilakukan oleh lumut tersebut. Daphnia sp. sangat dipengaruhi oleh kondisi lingkungan pada suhu 22 – 31^oC dan pH 6,5 – 7,4 yang mana organisme ini perkembangan larva menjadi dewasa dalam waktu empat hari (Djarijah, 1995).

Menurut Waterman (1960) pada lingkungan dengan suhu tinggi akan meningkatkan metabolisme dalam tubuh sehingga laju respirasi meningkat dan berdampak pada peningkatan denyut jantung Daphnia sp. Waterman (1966) mengatakan bahwa senyawa toksik menyebabkan seluruh sistem jaringan tubuh dalam Daphnia sp. mengalami gangguan dan alkohol merupakan senyawa toksik bagi Daphnia sp. berdasarkan hal inilah maka diusahakan perlakuan medium serta variasi lingkungan yang diberikan bebas senyawa-senyawa toksik sehingga dapat menghambat metabolisme tubuh Daphnia magna. Tetapi Menurut Dhahiyat (2004) pada studi perlakuan terhadap perkembangan Daphnia sp. pada media atau substrat yang berbeda menghasilkan perkembangan Daphnia sp. yang lambat pada saat di substrat non steril tanah yang diberikan didalamnya. Hal ini menunjukkan adanya pengaruh faktor luar pada saat metabolisme bereaksi dan kerja jantung Daphnia sp. tetapi berdasarkan hasil percobaan ini ada beberapa hal yang membedakan yaitu kultur Daphnia magna yang diambil untuk penelitian ini berasal dari kolam Balai Lingkungan Keairan yang telah diperlakukan sebelumnya dengan medium air sumur dan lumpur (tanah) sehingga secara fisiologis telah dapat beradaptasi dengan baik walaupun yang digunakan adalah anakan Daphnia magna (neonate) yang berumur 0 hari. Berdasarkan berbagai literatur bahwa didalam substrat non steril (tanah) terdapat berbagai macam makanan untuk pertumbuhan Daphnia magna seperti protista dan bakteri, yang justru mendukung kehidupan Daphnia magna

4.3.2 Siklus Hidup Daphnia magna dalam Medium Air Sumur, Lumpur, Lumut tanpa pemberian Pakan Ragi

Tabel 1। Hasil Pengamatan Perlakuan

Gelas	Individu	Waktu Hidup (hari)	Siklus Hidup (hari)	Suhu (°C)	pH
1	1	10	0	21.7	8.6
	2	10	0
2	1	10	0	21.3	8.3
	2	10	0
3	1	28	0	21.0	8.2
	2	33	32
4	1	33	0	21.6	8.3
	2	11	0
5	1	20	19	20.5	8.2
	2	22	19
6	1	9	0	20.7	8.3
	2	22	19
7	1	16	0	21.6	8.1
	2	19	19
8	1	29	18	20.0	8.2
	2	9	0
9	1	22	0	19.7	8.2
	2	27	21
10	1	9	0	21.2	8.1
	2	9	0

Pada perlakuan 1, Keadaaan media hidup atau variasi lingkungan dimodifikasi sedemikian rupa dengan komposisi seperti habitat alami dari Daphnia magna diantaranya dengan menggunakan air sumur, lumpur dan lumut sehingga diharapkan dapat mendukung pertumbuhan dan perkembangbiakan Daphnia magna lebih optimal. Daphnia hidup pada selang suhu 18-24°C. Daphnia membutuhkan pH yang sedikit alkalin, yaitu 6,7-8,2. Selain pH, faktor lain yang berpengaruh terhadap kehidupan Daphnia magna adalah suhu. Suhu air sangat mempengaruhi seluruh aktivitas dan proses reproduksi organisme akuatik termasuk daphnia (OECD, 2006). Dan menurut OECD juga, Konsentrasi oksigen terlarut optimum bagi kehidupan Daphnia adalah minimal 5 mg/L, dengan adanya lumut dalam medium dapat menghasilkan oksigen terlarut karena lumut melakukan fotosintesis untuk mendukung kehidupan hidup Daphnia magna. Pada keadaan lingkungan yang kurang mendukung seperti adanya pencemaran air dan kurangnya ketersediaan makanan akan dihasilkan neonate Daphnia magna yang sedikit jumlahnya. Hal ini karena Daphnia sp. merupakan hewan akuatik yang sensitif terhadap pencemaran air (EPS, 1990), tetapi pada perlakuan 1 ini tidak ada penambahan pakan ragi pada medium, hanya makanan (nutrien) yang mungkin tersimpan dalam campuran dari ketiga komposisi (air sumur, lumpur dan lumut) Menurut Stuart et al., (1931) dalam Chumaedi dan R. Djadjadireja (1982), di bawah kondisi percobaan, makanan lebih berpengaruh terhadap proses perkembangbiakan Daphnia sp, sehingga hal ini akan mempengaruhi jumlah neonate yang dihasilkan.

Berdasarkan tabel pengamatan 1. Suhu tertinggi terdapat pada gelas 1 yaitu sebesar 21.7°C dan suhu terendah pada gelas 9 sebesar 19.7°C. sedangkan pH tertinggi terdapat pada gelas 1 sebesar 8.6 dan pH terendah pada gelas 7, 10 sebesar 8.1.

Pada gelas 1 dan gelas 2 waktu hidup Daphnia magna hanya 10 hari kemungkinan kematian pada gelas 1 disebabkan oleh tingginya pH (8.6) dan suhu yang tinggi (21.7°C) tetapi suhu tersebut masih dapat ditoleransi oleh Daphnia magna. Sedangkan kematian Daphnia magna di kedua gelas tersebut lebih disebabkan oleh pertumbuhan lumut yang sangat cepat sehingga menyulitkan pergerakan Daphnia magna untuk mendapatkan oksigen di permukaan air, begitu pula pada gelas 10 yang memiliki waktu hidup hanya 9 hari. Hal ini terbukti dari kedua Daphnia magna yang hidup pada tiap gelas (1,2 dan 10) tidak mengalami pengurangan frekuensi tetapi tiba-tiba pada hari kepuluh (gelas 1 dan 2) serta hari kesembilan (gelas 10) semua Daphnia magna mati. Dengan waktu hidup yang relatif singkat dan kematian yang tiba-tiba ini maka siklus hidupnya tidak dapat diketahui dengan pasti, penyebab lainnya adalah umur Daphnia magna yang masih muda yang sangat rentan terhadap faktor luar sehingga dengan kematian ini fase bertelur dan menetaskan anakan baru tidak dapat diamati. Tetapi ada sebagian besar Daphnia magna yang waktu hidupnya relatif lebih lama (gelas 4 dan 8) tetapi siklus hidupnya tetap saja siklus hidupnya tidak teramati karena kecenderungan Daphnia magna tidak melakukan reproduksi, tidak bertelur serta bertelur dalam jangka waktu yang lama dibandingkan Daphnia magna yang normal yang menetaskan telur 2-3 hari setelah bertelur. Kecenderungan ini kemungkinan disebabkan kurang tersedianya makanan dalam medium perlakuan 1 sehingga mempengaruhi jumlah neonate yang dihasilkan oleh tiap Daphnia magna.

Siklus hidup pada medium perlakuan 1 hampir merata sekitar 18-21 hari, sedangkan terdapat siklus hidup yang jauh diatas rata-rata yaitu 32 hari pada gelas 3 akibat kurang tersedianya makanan dalam medium karena suhu sebesar 21,0°C masih termasuk dalam selang suhu optimal bagi pertumbuhan dan perkembangan Daphnia magna, begitu pula pHnya sebesar 8,2 masih bisa bisa ditolerir oleh Daphnia magna.

Secara keseluruhan suhu rata-rata medium perlakuan 1 yaitu 18.9°C dan pH rata-rata sebesar 8,2 masih termasuk kedalam syarat hidup untuk pertumbuhan optimal Daphnia magna karena suhu optimal pertumbuhan Daphnia sp. yaitu berkisar antara 18⁰C sampai 25⁰C। Suhu optimal yang stabil akan menjaga pH dan DO dapat tetap stabil (Mokoginta, 2003)। Menurut Pennak (1989), kisaran pH yang baik untuk pertumbuhan Daphnia sp berkisar antara 6,5 sampai 8,5.

4.3.2 Siklus Hidup Daphnia magna dalam Medium Air Sumur, Lumpur, Lumut dengan pemberian Pakan Ragi

Tabel 2. Hasil Pengamatan Perlakuan 2

Gelas	Individu	Waktu Hidup (hari)	Siklus Hidup (hari)	Suhu (°C)	pH
1	1	32	0	20.6	8.3
	2	31	0
2	1	25	0	20.2	8.5
	2	32	0
3	1	24	18	19.5	8.2
	2	18	0
4	1	10	0	21.4	8.4
	2	10	0
5	1	10	0	21.3	8.3
	2	10	0
6	1	28	0	21,3	8.1
	2	31	0
7	1	24	19	19.5	8.1
	2	22	0
8	1	9	0	20.7	8.2
	2	29	0
9	1	10	0	21.3	8.6
	2	10	0
10	1	10	0	21.6	8.4
	2	10

Berdasarkan hasil pengamatan Perlakuan 2 pada tabel 2 dapat diketahui bahwa suhu tertinggi sebesar 21.6°C pada gelas 10 dan suhu terendah sebesar 19.5 pada gelas 3, sedangkan pH tertinggi yaitu 8.6 pada gelas 9 dan pH terrendah sebesar 8.1 pada gelas 6,7. Waktu hidup Daphnia magna yang terrendah adalah 10 hari pada gelas 4, 10, 9 dan 10. semua Daphnia magna tersebut mati pada hari yang sama, jika dilihat faktor fisika yg sewaktu pengamatan terlihat adanya pertumbuhan lumut yang sangat cepat sehingga memenuhi permukaan gelas akibatnya semakin banyak helaian-helaian lumut menghalangi dan menyulitkan pergerakan Daphnia magna untuk mengambil oksigen ke permukaan, sehingga dapat diperkirakan bahwa pertumbuhan lumut yang sangat cepat inilah yang merupakan penyebab utama Daphnia magna pada keempat gelas tersebut mati. Oleh karena itu kuantitas lumut dihabitat asli Daphnia magna harus dikendalikan agar pertumbuhan dan perkembangan Daphnia magna dapat optimal bukannya malah menghambat dan menimbulkan kematian seperti yang terjadi pada percobaan ini.

Untuk siklus hidup yang dapat diamati hanya 2 individu yaitu Daphnia magna pertama pada gelas 3 yang siklus hidupnya selama 18 hari dan siklus hidup Daphnia magna kedua pada gelas 7 selama 19 hari. Pada percobaan perlakuan kedua dengan penambahan pakan ragi tape, Daphnia magna mempunyai kecenderungan memiliki daya tahan yang lebih lemah jika dihentikan pemberian pakan ragi sehingga lebih rentan mengalami kematian dan siklus reproduksi Daphnia magna menjadi lebih lambat dari keadaan normal tanpa pemberian pakan ragi.

Suhu rata-rata pada medium perlakuan 2 yaitu sebesar 18.7°C dan derajat keasaman (pH) rata-rata sebesar 8.3. Secara keseluruhan kisaran suhu dan pH ini masih dapat ditolerir karena merupakan kisaran optimal bagi Daphnia magna. Hanya ada satu kisaran pH yang melampaui batas normal yaitu 8.6 pada gelas 9 yang kemungkinan menjadi faktor penyebab waktu hidup Daphnia magna yang relatif singkat selain penyebab lainnya yaitu pertumbuhan lumut yang tak terkontrol seperti yang telah dibahas sebelumnya

4.3.4 Perbandingan Siklus Hidup Daphnia magna dari Kedua Perlakuan

Makanan yang sangat sesuai untuk pertumbuhan Daphnia magna adalah alga, karena alga sangat mudah dikultur dan merupakan makanan alami daphnia seperti halnya bakteri dan juga ragi (yeast). Terdapat dua macam ragi yang umum dan yang perlu diperhatikan ada ragi inactive dan ragi activated (yang diaktifkan). ragi activated biasanya tidak mengotori air sehingga lebih baik sebagai makanan Daphnia magna, tidak seperti ragi inactive yang membuat keruh air medium Daphnia magna ( Claire, 2002). Pada percobaan ini digunakan ragi (inactive yeast) sebagai makanan Daphnia magna.

Pada perlakuan 2, pemberian pakan ragi dapat menurunkan kadar oksigen terlarut karena proses metabolisme yang dilakukan oleh ragi (Saccharomyces sereviseae) memerlukan oksigen, terutama saat melakukan Siklus Krebs (Rose dan Harrison, 1971 dalam Nooerdjito). jika pemberian ragi berlebihan dapat mengotori air kultur sehingga menjadi keruh dan kadar oksigen terlarut semakin rendah mengakibatkan kematian pada Daphnia magna. Pengunaan pakan ragi terutama ragi inactive disarankan ditambah dengan beberapa alga kedalam air medium agar dapat meminimalisir pencemaran yang diakibatkan oleh ragi inactive tersebut (Claire, 2002). Adapula ragi yang ditambahkan zat-zat tertentu seperti Ascorbic acid (vitamin C) dan calcium sulphate yaitu pada ragi roti. Hal ini bertujuan untuk mengaktifkan ragi dengan cepat, tetapi penambahan zat ini membahayakan kultur Daphnia magna karena vitamin C dapat menurunkan pH air kurang dari 6. Penambahan calcium sulphate membantu memberikan unsur Calsium untuk pembentukan karapaks.

Keuntungan menggunakan ragi sebagai pakan yaitu mudah diperoleh dan tidak merepotkan saat mempersiapkannya untuk kultur. Terdapat sedikit kerugian karena daphnia harus mengkonsumsi lebih banyak (berat) ragi dibandingkan dengan alga untuk mendapatkan nilai makanan yang sama (Claire, 2002).

Siklus hidup Daphnia magna Terdiri dari tahap telur, juvenil, individu muda dan dewasa. Selama masa hidupnya, Daphnia magna mengalami tiga sampai lima kali instar. Akhir dari tahapan instar ditandai dengan molting. Pertumbuhan terjadi setelah peristiwa molting yaitu saat karapaks masih elastis (Pennak, 1989)। Pada pengamatan ini peristiwa molting tidak teramati secara langsung harus menggunakan mikroskop agar proses tersebut dapat terlihat secara jelas.

Tabel 4. Rata-rata Siklus Hidup dan Jumlah Anakan hanya pada Daphnia magna yang berhasil mencapai siklus hidup dan menetaskan Anakan

Perlakuan	Suhu (°C)	pH	Waktu Hidup (hari)	Rata-rata siklus hidup (hari)	Rata-rata jumlah anakan per individu
1	18.9	8.2	17.9	18,1	2,1
2	18.7	8.3	19.2	18.5	2,0

Menurut Alabaster & LIoyd (1980), peningkatan suhu mendekati suhu optimum mempercepat laju perkembangan embrionik invertebrata, sedangkan peningkatan suhu melebihi suhu optimum akan menurunkan laju perkembangan embrionik secara drastis. Fruktuasi suhu yang berubah-ubah dan terkadang suhu yang tinggi melebihi suhu optimum dapat pula mengakibatkan kematian pada Daphnia magna. Kemungkinan fruktuasi suhu ini yang menyebabkan banyaknya Daphnia magna yang mati secara mendadak pada hari ke-9 dan ke-10 selain faktor-faktor penyebab lain seperti pertumbuhan lumut yang cepat.

Rata-rata siklus hidup Daphnia magna pada perlakuan 1 lebih cepat yaitu 18,1 hari jika dibandingkan dengan perlakuan 2 dengan 18,5 hari. Hal ini sejalan dengan hasil analisa secara statistika. Dan juga rata-rata jumlah anakan yang dihasilkan tiap individu pada perlakuan 1 lebih banyak (2,1 per individu) dibandingkan dengan perlakuan 2 yang hanya sebanyak 2,0 per individu. Perbedaan jumlah anakan ini tidak berbeda secara signifikan. Data rata-rata siklus hidup dan jumlah anakan ini dihitung hanya pada Daphnia magna yang berhasil mencapai siklus hidup dan menetaskan anakan saja.

Berdasarkan analisa secara statistik diketahui bahwa data yang diperoleh normal dan tidak homogen sehingga dilanjutkan menggunakan Statistika non parametrik dengan Uji Wilcoxon (Uji untuk data berpasangan). Dengan menggunakan uji hipotesis satu sisi (one-sided atau one-tailed test) untuk sisi bawah (upper tailed) dengan hipotesis H0 : 12 dan H1 : 12 dengan hipotesis ini kita akan menguji bahwa median waktu siklus hidup dengan perlakuan 1 (medium air sumur, lumpur dan lumut tanpa pemberian pakan ragi) akan lebih cepat dibandingkan dengan median waktu siklus hidup dengan perlakuan 2 (medium air sumur, lumpur dan lumut dengan pemberian pakan ragi).

Untuk interpetasi hasil dengan menggunakan Uji Wilcoxon menguji hipotesis H0 : 12 , memberikan nilai z = -1.931. Karena kita melakukan uji hipotesis satu sisi (one tail) H1 : 12 , maka nilai P-value atau Significance (Sig) harus dibagi dua yaitu 0.053 : 2 = 0.0265. Nilai P-value satu sisi ini lebih kecil dari = 0.05 , sehingga merupakan bukti kuat menolak H0 : 12 berdasarkan hasil ini dapat disimpulkan bahwa median waktu siklus hidup dengan perlakuan 1 (medium air sumur, lumpur dan lumut tanpa pemberian pakan ragi) akan lebih cepat dibandingkan dengan median waktu siklus hidup dengan perlakuan 2 (medium air sumur, lumpur dan lumut dengan pemberian pakan ragi).