6. Naskah yoyok

Oseanologi dan Limnologi di Indonesia (2009) 35(2): 201-215

ISSN 0125 9830

POTENSI LARVA TRICHOPTERA SEBAGAI BIOINDIKATOR AKUATIK oleh YOYOK SUDARSO Pusat Penelitian Limnologi LIPIReceived 23 February 2009, Accepted 11 August 2009

ABSTRAKPengaruh aktivitas antropogenik terhadap ekosistem perairan telah mendorong berkembangnya penggunaan konsep bioindikator guna mengetahui gangguan ekologis dari sebuah perairan. Salah satu biota yang layak untuk dipertimbangkan sebagai bioindikator akuatik adalah larva serangga Trichoptera. Paper ini bertujuan untuk memberikan informasi tentang potensi dari serangga tersebut sebagai bioindikator ekosistem ait tawar. Larva tersebut relatif sensitif digunakan sebagai bioindikator akuatik ditinjau dari struktur komunitas, respon subletal (gangguan pada pembentukan pola jaring dan abnormalitas insang maupun anal papilae), bioakumulasi, dan respon perilaku akibat bahan polutan toksik maupun sedimentasi. Paper ini menunjukkan potensi yang besar dari hewan tersebut guna menilai status kesehatan dari sebuah ekosistem perairan. Kata kunci: Larva Trichoptera, abnormalitas, bioindikator.

ABSTRACTPOTENTIAL OF TRICHOPTERA LARVAE AS AQUATIC BIOINDICATOR. Anthropogenic activity effect in aquatic ecosystem have pushed to be developed bioindicator concept have known ecology disturbance of waterbodies. One of biota that was considered fitting as aquatic bioindicator environment is trichoptera insect larvae. This paper is aim to give information about potential of the insect as freshwater ecosystem bioindicator. Sensitivity relative of the larva was used as aquatic bioindicator based on community structure aspect, subletal response (disturbance in net pattern formation and gill abnormality also anal papilae), bioaccumulation, and behaviour response by toxic polutant also sedimentation. This paper show a great of potential of trichoptera to be developed such as aquatic bioindicator used to evaluate the health of aquatic ecosystem. Key words: Trichoptera larvae, abnormality, bioindicator.

SUDARSO

PENDAHULUANPengaruh aktivitas antropogenik terhadap ekosistem perairan telah mendorong berkembangnya konsep bioindikator guna mengetahui status kesehatan dari sebuah ekosistem perairan (NORRIS & THOMS 1999). Konsep bioindikator merujuk pada penggunaan hewan atau tanaman sebagai instrumen untuk menilai kondisi kualitas lingkungan yang lampau, sekarang dan akan datang. Organisme yang dijadikan sebagai bioindikator sudah selayaknya harus mampu beradaptasi dengan adanya fluktuasi kondisi lingkungan dalam periode yang cukup lama dan menggabungkan respon atau informasi yang ditimbulkannya (DZIOCK et al. 2006). NORRIS & THOMS (1999) menyebutkan penggunaan materi biologi sebagai bioindikator ini penting dilibatkan dalam pengelolaan sebuah perairan. Pengaruh kerusakan lingkungan akibat polusi biasanya akan berdampak negatif bagi kelangsungan hidup biota akuatik sebagai titik akhirnya. Fauna makrobentik/ bentos telah digunakan secara luas sebagai indikator biologi guna menilai status kesehatan dan integritas ekologi dari sebuah sungai, karena hewan tersebut berperan penting dalam sistem rantai makanan (ARIMORO & IKOMI 2008). Hewan tersebut juga sensitif terhadap perubahan lingkungan dan karakteristik habitat yang disebabkan oleh aktivitas kegiatan manusia maupun secara alami (KRATZER et al. 2006). Sebagian besar penggunaan hewan tersebut sebagai indikator biologi masih difokuskan pada penurunan kualitas air terutama oleh pencemaran organik (CHAKONA et al. 2009), walaupun trend sekarang berkembang ke pencemaran lainnya misalnya logam berat (KIFFNEY & CLEMENTS 1994), polyaromated hydrocarbon /PAH (BEASLEY & KNEALE 2004), sedimentasi (KALLER & HARTMAN 2004), perubahan iklim (HERING et al. 2009) dan sebagainya. Larva Trichoptera merupakan salah satu penyusun komponen terbesar dari komunitas bentik makroavertebrata pada ekosistem akuatik lotik (WIGGINS 1996; VUORI & KUKKONEN 1996). Beberapa alasan penting tentang keuntungan penggunaan hewan tersebut sebagai bioindikator lingkungan antara lain:1) Distribusi yang luas dari organisme tersebut dengan berbagai macam tipe habitat mulai dari rembesan air, mata air, sungai, danau, hingga laut (MACKAY & WIGGINS 1979). 2). Kelimpahan yang relatif besar di ekosistem akuatik, 3) Respon terhadap kualitas lingkungan dapat ditunjukkan dengan perubahan morfologi, bioakumulasi, dan perilaku (SOLA & PRAT 2006). 4) Diversitas jenisnya relatif tinggi. Lebih dari 1350 jenis yang telah diketahui di daerah Amerika utara. GERACI & MORSE (2008) yang melakukan penelitian di Sulawesi Utara menemukan 89 jenis hidup di Sulawesi, 5) Siklus hidupnya relatif panjang, umumnya bersifat univoltine (satu generasi dalam satu tahun) dan sebagian besar memiliki 5 instar tahap perkembangan (WIGGINS 1996). 6). Fungsinya dalam rantai makanan sebagai dekomposer bahan organik dan sumber makanan bagi burung dan ikan. 7) Ukurannya relatif besar yaitu 1- 3 cm dengan berat kering 30-100 mg (BERRA et al. 2006; VUORI & KUKKONEN 1996), 8) Tubuh hewan yang relatif keras sehingga memudahkan dalam melihat adanya abnormalitas morfologi dibandingkan dengan larva Chironomid (VUORI & KUKKONEN 1996).

202

POTENSI LARVA TRICHOPTERA

Hewan tersebut umumnya banyak dijumpai pada perairan yang memiliki permukaan batuan dari dasar sungai atau danau (MACKAY & WIGGINS 1979). Sebagian besar larva Trichoptera lebih menyukai hidup pada tipe perairan dangkal (5-10 cm ) dengan air yang mengalir di atas permukaan batuan dan sedikit jenis yang ditemukan pada substrat halus di bagian air yang dalam (URBANIC et al. 2005). Hewan tersebut untuk memperoleh makanan biasa menggunakan jaring mirip sutera. Beberapa jenis larva Trichoptera sering hidup dalam seludang pelindung untuk mempertahankan diri dari predator. Suku Limnephiloidae menggunakan suteranya untuk membuat sarang portable yang berasal dari bahan mineral atau material organik. Namun tidak semua hewan tersebut tinggal dalam sarang guna menyaring makanan yang hanyut terbawa oleh arus air. Larva Trichoptera suku Rhyacophilidae sering meninggalkan sarangnya guna mendapatkan makanannya dengan cara merayap dari satu tempat ke tempat lainnya (MACKAY & WIGGINS 1979). Komunitas larva Trichoptera sebagai prediksi gangguan pada ekosistem akuatik Komunitas fauna makrobentik sering digunakan dalam mendeteksi gangguan ekologi akibat kontaminasi logam di perairan. Biasanya respon ekologi yang ditimbulkan oleh komunitas bentik makroavertebrata adalah menurunnya jumlah kekayaan jenis dan kelimpahan, dan bergesernya komposisi taksa dari yang sensitif menjadi taksa yang toleran (LUOMA & CARTER 1991). Dalam hubungannya dengan faktor kimia di perairan, hewan tersebut dapat dijumpai dari perairan yang belum terpolusi hingga terpolusi berat. Sebagai contoh Hydropsyche dan Cheumatopsyche relatif sensitif pada air yang sudah terpolusi (CHAKONA et al. 2009) dan keberadaan hewan tersebut akan meningkat kembali di bagian hilir ketika kualitas airnya mengalami peningkatan (MACKAY & WIGGINS 1979). STUIJFZAND et al. (1999) menggunakan larva Hydropsyche sp. untuk evaluasi kualitas air Sungai Rhine dan Sungai Meuse. Hasil penelitiannya menunjukkan bahwa distribusi dan kelangsungan hidup larva Hydropsyche sp. cukup tinggi di Sungai Rhine dan hampir tidak ada yang hidup di Sungai Meuse. Hal ini erat kaitannya dengan rendahnya kualitas air Sungai Meuse, ditunjukkan dengan rendahnya konsentrasi oksigen terlarut (1,7 mg/l ) dan tingginya konsentrasi amonium (4,1 mg/l), diisopropylether (60 g/l), flourida (1,3 mg/l), dan diuron (0,8 g/l) sebagai faktor pembatas utama, di samping faktor fisik lainnya seperti kecepatan arus dan sebagainya. Pengaruh fisik berupa gangguan pada habitat terhadap komunitas Trichoptera telah dipelajari secara mendalam oleh CAMARGO (1991) dan TAKAO et al. (2006). TAKAO et al. (2006) menyebutkan bahwa kecepatan aliran dan fluktuasi dari debit sungai merupakan pengendali utama dari organisasi biologi yang ada dalam sistem lotik. Tingginya arus sungai dapat menyebabkan perubahan pada populasi larva Trichoptera dengan cara menghanyutkan semua individu atau memindahkan material sedimen yang dapat menyebabkan kematian. CAMARGO (1991) menunjukkan dampak negatif dari pembangunan dam bendungan air di Rio Duraton (Spanyol) pada komunitas Hydropsychidae berupa penurunan kekayaan 203

SUDARSO

taksa, diversitas jenis, dan dominansinya. Biomasa total dan kepadatan larva Hydropsychidae juga mengalami penurunan di bawah dam secara langsung. Semakin jauh dari bangunan dam, kepadatan total dan biomassa menjadi lebih tinggi dibandingkan dengan di bagian hulu sungai. Hal ini mungkin erat kaitannya dengan peningkatan ketersediaan suplai makanan dan habitat di daerah tersebut. Kelimpahan Cheumatopsyche lepida, Hydropsyche sp dan H. pellucidula secara signifikan menurun di bagian hilir, namun H. siltalai, H. exocellata dan H. bulbifera mengalami peningkatan secara drastis. CHAKONA et al. (2009) menggunakan komunitas larva Trichoptera guna mendeteksi gangguan ekosistem sungai akibat deforestasi dan aktivitas pertanian di dua daerah tangkapan yaitu Nyaodza-Gachegache dan Chimanimani (Zimbabwe). Hasil penelitian tersebut menunjukkan adanya perubahan dalam komposisi taksa akibat perubahan pada tata guna lahan dan geomorfologi. Marga Anisocentropus, Dyschimus, Lepidostoma, Leptocerina, Athripsodes, Parasetodes, Aethaloptera, Hydropsyche, dan Polymorphanisus keberadaannya terbatas pada daerah hutan yang belum mengalami gangguan dengan karakteristik rendahnya temperatur, turbiditas, konsentrasi silt, dan tingginya elevasi, oksigen terlarut, dan transparansi. Sedangkan kelimpahan larva Hydroptila cenderung menyukai habitat yang sudah mengalami gangguan khususnya di daerah pertanian. Hilangnya marga dari larva Trichoptera yang tergolong sensitif di daerah yang telah mengalami deforestasi dan pertanian kemungkinan besar disebabkan oleh berkurangnya material tanaman yang masuk pada sungai sebagai bahan makanan bagi larva tersebut maupun disebabkan kerusakan habitat akibat sedimentasi. Penelitian yang dilakukan CLEMENTS (1994) di bagian hulu Sungai Arkansas, Colorado menunjukkan hasil yang berkebalikan dengan STUIJFZAND et al. (1999). Sungai yang mendapat masukan dari air asam tambang dalam kategori tercemar sedang hingga berat didominasi oleh larva Chironomid Othocladiinae dan Trichoptera. BEASLEY & KNEALE (2004) menyebutkan larva Trichoptera suku Hydropsychidae relatif toleran terhadap kontaminasi logam berat Cu, Cd, dan Pb di perairan. Biasanya meningkatnya dominansi bentos pada beberapa jenis suku Chironomidae dan Hydropsychidae merupakan sinyal awal dari meningkatnya kontaminasi logam (CANFIELD et al.1994; LUOMA & CARTER 1991; WINNER et al. 1980). Beberapa larva Trichoptera mampu hidup pada kondisi lingkungan yang ekstrim seperti Helicopsyche borealis (Hagen). Hewan tersebut mampu hidup pada sumber air panas yang konsentrasi sulfida tinggi dan sungai-sungai yang telah menerima masukan limbah domestik. Hewan tersebut dilaporkan mampu mentolerir adanya kebocoran dari tangki bensin yang masuk ke dalam sungai yang mengakibatkan sebagian besar fauna makrobentik yang ada telah mengalami drifting (penghanyutan) atau kematian (MACKAY & WIGGINS 1979). Respon subletal larva Trichoptera untuk mendeteksi kontaminasi polutan toksik. Larva Trichoptera juga sering digunakan untuk mengkaji pengaruh subletal dari pemaparan bahan polutan toksik di perairan. Sebagai contoh adanya penyimpangan dari hewan tersebut dalam membuat pola jaring ketika didedahkan 204


dengan senyawa logam berat: kadmium, tembaga (TESSIER et al. 2000a), pestisida: organofosfat malation (TESSIER et al. 2000b), fenvalerate (RASCH et al.1999), DDT, dieldrin, fenethcarb, dan buangan limbah pabrik kertas yang mengandung: 4,5,6-trikloroguaiacol, 2,4-Diklorofenol (2,4-DCP) (TESSIER et al. 2000c; RASCH et al. 1999). Pola jaring pada kondisi normal terlihat helaian jaring yang saling bertemu membentuk kotak persegi panjang. TESSIER et al. (2000) menjelaskan bentuk pola jaring dapat dibagi menjadi 2 yaitu A dan B. Pola A dimulai pada helai jaring bagian pojok atas kiri atau kanan dan menuju ke arah bawah menbentuk pola diagonal ke pusat jaring. Pola B dimulai dari pusat penggabungan dan bertemu dengan pola lainnya menuju bagian pinggir bawah dari jaring. Gambar 1 merupakan perubahan dari pola A ke pola B membentuk semacam garis tengah berupa pola intan. Jaring yang ada di bagian kiri dan kanan secara jelas dipisahkan oleh garis tengah tersebut. Hasil pemaparan kronis dengan menggunakan malation pada konsentasi 0,01; 0,05; 0,1; 0,5 dan 1,0 g/1 menunjukkan adanya kejanggalan pada bentuk pola jaring dari larva tersebut. Kejanggalan pertama muncul ketika adanya distorsi dari helai jaring di bagian garis tengah yang normalnya berbentuk intan dan adanya tambahan helai (extra strands) di bagian garis tengah tersebut atau yang disebut sebagai midline anomaly. Kejanggalan ke dua diamati ketika adanya perubahan yang signifikan dari simetri jaring (Gambar 2). Kedua kejanggalan tersebut berkorelasi kuat dengan aksi dari malation yang menghambat enzim asetilkolinesterase (AchE). Simetri jaring semakin menurun pada konsentrasi 0,5 dan 1 g/1 malation (TESSIER et al. 2000b). TESSIER et al. (2000c) yang mendedahkan larva Hydropsyche slossonae dengan toksikan 2,4-DCP menunjukkan pengaruh yang signifikan pada abnormalitas bentuk jaring ketika konsentrasi larutan mulai dari 1, 10, 25 dan 50 g/l. Tipe kecacatan terdiri dari dua bentuk yaitu midline anomaly dan chaotic net(Gambar 3). Chaotic net merupakan bentuk dari struktur jaring yang tidak beraturan. Frekwensi tipe abnormalitas chaotic net berkorelasi kuat dengan reduksi konsentrasi ATP pada larva dan pengaruh uncoupling dari 2,4-DCP pada proses fosforilasi oksidatif. Hal yang sama juga diamati adanya kejanggalan pada pola jaring larva Hydropsyche slossonae ketika didedahkan dengan logam berat kadmium. Dua kejanggalan dalam pola jaring diamati ketika didedahkan pada pemaparan kronis logam kadmium pada konsentrasi 0,37; 1,2; 11,6; 21,4 dan 43,3 g/1 . Kejanggalan pola pada jaring Trichoptera yang didedahkan dengan kadmium berupa midline anomaly dan distorsi dari struktur rectilinier dari helai jaring ketika adanya penggabungan atau penambahan helai jaring (Gambar 3) atau yang disebut dengan crossover' anomaly (TESSIER et al. 2000a). RASCH et al. (1999) mendedahkan larva Hydropsyche siltalai dengan konsentrasi fenvalerate 0,5 g/l menunjukkan penurunan simetri dan peningkatan ukuran pori-pori jaring.

205

SUDARSO

Gambar 1. Pola jaring dari larva Tricoptera Hydropsyche slossonae pada kondisi normal (TESSIER et al. 2000a) dengan pembesaran 20 x (A) dan 40X (B). Figure 1. Net patern of Trichoptera larvae Hydropsyche slossonae in normaly condition (TESSIER et al. 2000a) with magnification 20 X (A) and 40 X (B).

Gambar 2.

Figure 2.

Distorsi pada pola jaring garis tengah (midline anomaly) dan asimetri dari bagian helai jaring dengan pembesaran 20 X (TESSIER et al. 2000a). Distortion in net patern (midline anomaly) and asymmetry from net sheet part with magnification 20 X (TESSIER et al. 2000a).

206


Gambar 3. Distorsi struktur rectilinier dari helai jaring ketika adanya penggabungan atau penambahan helai jaring (crossover' anomaly) dengan pembesaran 40 X (TESSIER et al. 2000a) dan bentuk chaotic net pembesaran 20X (TESSIER et al. 2000c). Figure 3. Structure distortion rectilinier from net strand when merging or increasing net strand (crossover anomaly) with magnification 40 x (TESSIER et al. 2000a) and form" chaotic net" with magnification 20 X (TESSIER et al. 2000c). Beratnya polusi di ekosistem air tawar telah diketahui dapat meningkatkan insiden abnormalitas morfologi hewan air tawar. Abnormalitas morfologi dari serangga akuatik telah lama digunakan dalam studi yang berkaitan dengan pengaruh polutan toksik di ekosistem akuatik (WIEDERHOLM 1984; WARWICK 1985; DICKMAN et al. 1992; BISTHOVEN et al. 1998). Respon subletal berupa kecacatan insang dan anal papilae dari larva Trichoptera telah dipelajari secara mendalam guna pengembangan indikator biologi perairan khususnya dalam bidang biomarker. Abnormalitas pada insang trachea, organ regulasi ion, dan anal papilae dapat menunjukkan adanya gangguan pada respirasi dan fungsi pengaturan ion pada individu (VUORI & KUKKONEN 1996). Adanya perubahan morfologi dari insang larva Hydropsychidae berupa penghitaman warna, reduksi dari anal papilae dan insang trachea ketika larva tersebut didedahkan dengan menggunakan logam berat: kadmium (VUORI & KUKKONEN 2002), tembaga (PETERSEN dalam VUORI & KUKKONEN 2002 ), dan aluminium (VUORI & KUKKONEN 1996), khromium (LESLIE et al. 1999). Munculnya penghitaman warna dan kelainan pada insang ini umumnya dijumpai pada larva instar terakhir atau yang lebih tua (VUORI & KUKKONEN 2002). CAMARGO (1991) mengamati adanya gangguan berupa penonjolan dan penghitaman warna pada anal papilae dan insang trachea pada larva H. pellucidula yang didedahkan dengan air yang terklorinasi. Jumlah cabang-cabang pada insang trachea mengalami reduksi hingga menjadi potongan tunggal yang pendek.

207

SUDARSO

A C

B D

Gambar 4. A) Larva Hydropsychidae dalam kondisi normal, warna insang trachea tampak pucat. B dan C). Penghitaman warna pada bagian insang trachea. D). Abnormalitas pada bagian insang trachea (VUORI & KUKKONEN 2002). Figure 4. Larva Hydropsychidae in a condition normal, gill trachea colour appeared pale. B and C). darkened colour in part of gill trachea. d). Abnormality in part of gill trachea (VUORI & KUKKONEN 2002).

Kondisi yang sama juga diamati di Sungai Kyrnjoki (Findland) yang sudah terpolusi menunjukkan banyaknya abnormalitas dan penghitaman insang trachea pada larva Cheumatopsyche lepida dan Hydropsyche pellucidula. Sungai tersebut terpolusi oleh buangan yang berasal dari pabrik pulp and paper dan industri kimia lainnya yang sebagian besar mengandung produk klorofenol (misalnya penta-, tetra-, dan tri-klorofenol), poliklorinated dibenzo-p dioxin dan furan (PCDD/Fs), poliklorinated difenileter (PCDEs), dan logam berat aluminium (VUORI & KUKKONEN 1996). LESLIE et al. (1999) yang melakukan penelitian di Sungai Chusoyava Rusia mengkategorikan kerusakan insang pada trachea Hydropsyche pellucidula akibat pendedahan logam khromium sebagai berikut: 0 = tidak ada kerusakan/ normal, 10 = kerusakan marginal ( 5ujung insang bewarna hitam), 20 = kerusakan kecil (> 5 yang bewarna hitam), 30 = kerusakan sedang (> 25 yang hitam), 40 = kerusakan ekstrim (semua bewarna hitam). Kerusakan insang di

208


masing-masing lokasi penelitian ditentukan dengan cara mencari nilai rerata skornya. Bentuk dan warna insang yang pucat dikategorikan normal dapat dilihat pada Gambar 4A. Bentuk penghitaman (Gambar 4B dan C) dan abnormalitas pada larva Hydropsyche siltalai di bagian insang trachea dapat dilihat pada Gambar 4D. Studi biomarker dengan menggunakan pendekatan biokimia telah digunakan sebagai alat untuk mengidentifikasi perubahan pada level subseluler akibat induksi bahan polutan sebelum pengaruh yang lebih besar muncul pada tingkat organisasi biologi yang lebih tinggi. Enzim biomarker yang sering digunakan dalam mendeteksi senyawa xenobiotic di lingkungan adalah asetilkolinesterase (AchE) dan glutatione-S-tranferase (GST). BERRA et al. (2006) mengkaji pengaruh senyawa organofosfat fenitrothion pada enzim dan hasil metabolitnya pada larva Trchoptera Hydropsyche pellucidula. Larva yang didedahkan dengan kosentrasi subletal 0,1 dan 1 mg/l fenitrothion dapat menghambat aktivitas kerja enzim GST dan esterase termasuk asetilkolinesterase, p-nitrofenilacetat esterase, -naftilacetat esterase. Analisis hasil metabolit dari larva yang didedahkan fenitrothion menunjukkan adanya peningkatan konsentrasi malate dan alanine. Hal ini mungkin berkaitan dengan peningkatan mobilisasi protein akibat peningkatan aktivitas enzim transaminase. Studi Bioakumulasi pada Larva Trchoptera untuk Prediksi Bioavailability Polutan di Ekosistem Akuatik. Pengaruh polutan di ekosistem akuatik pada biota dapat diprediksi lebih akurat dari akumulasi polutan tersebut dalam tubuh organisme dibandingkan dengan yang terkonsentrasi di air dan sedimen (VUORI & KUKKONEN 1996; SOLA et al. 2004). Larva serangga akuatik menduduki hampir seluruh trofik level dan mempunyai berbagai macam feeding habit. Metabolisme yang cepat dan siklus hidup yang bervariasi, dan kemampuan dari hewan tersebut untuk mencerminkan nasib dan pengaruh kimia, maka hewan tersebut sangat cocok digunakan dalam memprediksi kualitas lingkungan dengan akurasi yang relatif tinggi (VUORI & KUKKONEN 1996). Akumulasi polutan pada tubuh larva Trichoptera telah digunakan untuk memprediksi bioavailability polutan dalam air dan sedimen. SOLA & PRAT (2006) menggunakan larva Hydropsyche untuk mengkaji akumulasi dari kontaminasi logam dan metaloid di Sungai Guardimar (Spanyol) yang terpolusi oleh limbah hasil penambangan. Hasil dari penelitian tersebut menunjukkan akumulasi logam dan metaloid pada hewan tersebut berkorelasi kuat dengan konsentrasi polutan tersebut dalam air, sedimen, dan parameter komunitas bentik lainnya seperti: kekayaan taksa, kelimpahan, taksa EPT (Ephemeroptera, Plecoptera, dan Trichoptera) dan taksa OCH (Odonata, Coleoptera dan Heteroptera). Kemampuan larva Hydropsyche untuk mengakumulasi logam Cu dan Cd relatif baik dan dapat mencerminkan adanya peningkatan 3 hingga 35 kali lipat dibandingkan dengan yang hidup di reference site (SOLA et al. 2004). CAIN et al. 2000 yang mengamati akumulasi logam Cd, Cu, dan Pb di H. californica bersifat bioavailable akibat air asam tambang, sedangkan logam Hg dan Zn tidak konsisten menunjukkan adanya peningkatan logam di tubuh hewan tersebut. 209

SUDARSO

Respon perilaku larva Trichoptera terhadap sedimentasi. Transport sedimen yang berukuran halus (tersuspensi maupun terendapkan) merupakan penyebab dominan dari perusakan habitat dan ekologi di ekosistem akuatik (IRELAND 2007). Keberadaan sedimen halus ini telah diketahui dapat memberikan dampak negatif bagi kelangsungan hidup dan ketersediaan habitat untuk ikan maupun fauna makrobentik. Diversitas dan kepadatan fauna makrobentik umumnya lebih tinggi pada ukuran substrat yang didominasi oleh kerakal (cobble) dan kerikil, sedangkan pasir dan lumpur mempunyai diveristas dan kepadatan lebih rendah (KALLER & HARTMAN 2004). HABDIJA et al. (2002) menunjukkan batuan boulder dan kerakal yang ditutupi lumut mempunyai biomassa yang lebih tinggi (54% pada boulder dan 55,8% kerakal) dibandingkan dengan batuan tersebut yang ditutupi oleh perifiton (9,9 % boulder dan 14,8% kerakal). Di tipe perairan tergenang, biomassa total dari larva Trichoptera jauh berkurang (< 2,5%) pada substrat batuan. Respon perilaku dari larva Trichoptera terhadap sedimentasi telah dipelajari lebih mendalam oleh RUNDE & HELLENTHAL (2000a), RUNDE & HELLENTHAL (2000b), dan WOOD et al. (2001). RUNDE & HELLENTHAL (2000a) memaparkan larva Hydropsyche sparna instar 4 dan 5 dengan beban sedimen 14,6 kg/m2 berupa substrat pasir (diameter 126-2000 m) dalam sebuah sungai buatan. Hasil penelitian tersebut menunjukkan larva Trichoptera mengalami tiga respon yaitu penghanyutan, mati, dan terkubur dalam kondisi hidup. Ketika larva masih dalam kondisi terkubur hidup, larva tersebut masih tetap berjalan mundur di sedimen dan memperbesar bagian kepala, dada, dan abdomennya agar masih tetap berada di bagian air overlying. Respon penghanyutan terjadi ketika diameter partikel yang dominan di bawah 1000 m, sedangkan partikel yang lebih besar akan menginduksi perilaku penguburan dalam kondisi hidup. Laju mortalitas dari percobaan tersebut berkisar 0 - 4,8%. WOOD et al. (2001) yang mengubur larva Melampophylax mucoreus dengan ketebalan sedimen 5 hingga 10 mm memperoleh rata-rata dari individu (63,8%) dapat menggali sendiri dari sedimen dengan lamanya waktu yang dibutuhkan 15 menit untuk meloloskan diri. Secara umum larva yang dikubur dengan tipe sedimen yang lebih halus dan tebalnya sedimen akan meningkatkan waktu untuk meloloskan diri. RUNDE & HELLENTHAL (2000b) memaparkan partikel tersuspensi dengan diameter yang lebih halus 0,4-500m dan konsentrasi 667-6000mg/l selama 24 jam pada larva Hydropsyche . Hasil dari penelitian tersebut menunjukkan respon penghanyutan dan kematian tidak terjadi selama percobaan berlangsung. Ada 4 perilaku dari hewan tersebut berkaitan dengan penanganannya terhadap jaring yang dibuatnya. Perilaku pertama yaitu membersihkan jaring dari partikel dan membiarkan utuh. Perilaku kedua hingga keempat lainnya melibatkan modifikasi dari helai jaring yang berfungsi untuk menyaring yaitu: pemisahan jaring di salah satu sisi, membuat sebuah lubang di bagian tengah jaring, dan menghilangkan jaring secara total.

210


Prospek pengembangan larva Trichoptera sebagai indikator biologi perairan dimasa mendatang Kontaminasi berbagai macam polutan toksik di ekosistem akuatik biasanya dihasilkan dari tingginya aktivitas antropogenik yang berada di daerah tangkapan air tersebut. Prosedur yang sering digunakan untuk evaluasi kerusakan lingkungan akibat pencemaran, biasanya melibatkan tiga komponen studi yaitu analisis kimia, studi ekologi yang biasanya dihubungkan dengan perubahan struktur komunitas biota akuatik, dan uji toksisitas (CANFIELD et al. 1994). Ditinjau dari sensitifitas larva Trichoptera dalam mencerminkan adanya gangguan di ekosistem perairan, maka memungkinkan adanya penggabungan dari metrik biologi dari hewan tersebut seperti kekayaan taxa, kelimpahan, dominansi, dan sebagainya (struktur komunitas), uji bioassai, dan analisis kimia kedalam sebuah metrik tunggal atau lazim dikenal sebagai triad. Penggunaan konsep triad ini dimasa mendatang sangat berguna misalnya untuk memprediksi bioavailability polutan yang terikat di sedimen, rangking tempat untuk tujuan remediasi atau perbaikan lingkungan, maupun dalam proses penyusunan kriteria kualitas sedimen. Disamping itu, penggunaan komunitas larva Trichoptera secara spesifik dapat dikembangkan dalam proses penyusunan biokriteria guna menilai status gangguan pada ekosistem akuatik akibat aktivitas antropogenik.

KESIMPULANDari paper diatas dapat disimpulkan potensi yang besar dari penggunaan larva serangga Trichoptera sebagai indikator ekosistem air tawar ditinjau dari perubahan struktur komunitas, kemampuan akumulasi, respon subletal dan biomarker, maupun tingkah laku akibat stress dari kontaminasi polutan, sedimentasi, maupun habitat. Penggunaan larva Trichoptera sebagai indikator biologi memungkinkan untuk digabungkan dengan metrik lainnya (uji bioassai dan analisis kimia) guna melihat dampak negatif dari kontaminasi polutan dan gangguan habitat pada ekosistem akuatik secara lebih komprehensif dan terintegrasi.

DAFTAR PUSTAKA

ARIMORO, F.O. and R.B. IKOMI 2008. Ecological integrity of upper Warri River, Niger Delta using aquatic insects as bioindicators. Ecological Indicators. Doi:10.1016/j.ecolind.2008.06.006. BEASLEY, G. and P. KNEALE 2004. Assessment of heavy metal and PAH contamination of urban streambed sediments on macroinvertebrates. Water, Air, and Soil Pollution: Focus 4: 563578. 211

SUDARSO

BERRA, E., M. FORCELLA, R. GIACCHINI, B. ROSSARO, and P. PARENTI. 2006. Biomarkers in caddisfly larvae of the species Hydropsyche pellucidula (Curtis, 1834) (Trichoptera :Hydropsychidae) measured in natural populations and after short term exposure to fenitrothion. Bull. Environ. Contam. Toxicol 76: 863-870. BISTHOVEN, L.J, J.P. POSTMA, P.PARREN, K.R. TIMMERMANS and F. OLLEVIER 1998. Relation between heavy metal in aquatic sediments in Chironomus larvae of Belgian lowland rivers and their morphological deformities. Can. J. Fish Aquat. Sci. 55: 688-703. CAIN, D. J., J. L. CARTER, S. V. FEND, S.N. LUOMA, C. N. ALPERS, and H.E. TAYLOR 2000. Metal exposure in a benthic macroinvertebrate, Hydropsyche californica, related to mine drainage in the Sacramento River. Can. J. Fish. Aquat. Sci. 57: 380390. CAMARGO, J. A. 1991. Toxic effects of residual chlorine on larvae of Hydropsyche pellucidula (Trichoptera, Hydropsychidae): a proposal of biological indicator. Bull. Environ. Cont. Toxicol. 47: 261-265. CANFIELD, T. J., N. E. KIMBLE, W. G. GRUMBAUGH, F. J. DWYER, C. G. INGERSOLL, and J. F. FAIRCHILD 1994. Use of benthic macroinvertebrate community structure and sediment quality triad to evaluate metal contaminated sediment in the upper Clark Fork River, Montana. Environ Toxic. Chem. 13: 1999-2012. CHAKONA, A., C. PHIRI, J.A.DAY 2009. Potensial for Trichoptera communities as biological indicators of morphological degradation in riverine system. Hydrobiologia 621:155-167. CLEMENTS, W.H. 1994. Benthic invertebrate community responses to heavy metals in the upper Arkansas River Basin, Colorado. Journal of the North American Benthological Society 13(1): 30-44. DICKMAN, M., I. BRINDLE and M. BENSON 1992. Evidence of teratogens in sediments of the niagara river watershed as reflected by chironomid (Diptera: Chironomidae) deformities. J. Great Lakes Res 18(3): 467-480. DZIOCK, F., K. HENLE, F. FOECKLER, K. FOLLNER and M. SCHOLZ. 2006. Biological Indicator Systems in Floodplains a Review. Internat. Rev. Hydrobiol. 91 (4): 271291. GERACI, C.J. and J. C. MORSE 2008. New species of Cheumatopsyche (Trichoptera: Hydropsychidae) from North Sulawesi, Indonesia. The Pan-Pacific Entomologist 84(1):18.

212


HABDIJA, I., I. RADANOVIC, B. PRIMC-HABDIJA and M. POLJAR 2002. Vegetation cover and substrate type as factors influencing the spatial distribution of Trichopterans along a Karstic River. Internat. Rev. Hydrobiol.87(4): 423-437. HERING, D., A. SCHMIDT-KLOIBER, J. MURPHY, S. LCKE, C. ZAMORAMUNOZ, M. J. LOPEZ-RODRIGUEZ, T. HUBER and W. GRAF 2009. Potential impact of climate change on aquatic insects: A sensitivity analysis for European caddisflies (Trichoptera) based on distribution patterns and ecological preferences, Aquat. Sci., DOI 10.1007/s00027009-9159-5. IRELAND, D. S. 2007. An approach for looking at sediment quality on a national perspective. Aquatic Ecosystem Health & Management 10(1):37. KALLER, M. D. and K. J. HARTMAN 2004. Evidence of a threshold level of fine sediment accumulation for altering benthic macroinvertebrate communities. Hydrobiologia 518: 95104. KIFFNEY, P.M and W.H. CLEMENTS 1994. Effects of heavy metals on a macroinvertebrate assemblage from a Rocky Mountain stream in experimental microcosms. Journal of the North American Benthological Society 13 (4):511-523. KRATZER E.B., J. K. JACKSON, D.B. ARSCOTT, A. K. AUFDENKAMPE, C. L. DOW, L. A. KAPLAN, J. D. NEWBOLD and B.W. SWEENEY 2006. Macroinvertebrate distribution in relation to land use and water chemistry in New York City drinking-water-supply watersheds. J. N. Am. Benthol. Soc. 25(4):954976. LESLIE, H. A., T. I. PAVLUK, A. BIJ DE VAATE and M. H. S. KRAAK 1999. Triad assessment of the impact of chromium contamination on benthic macroinvertebrates in the Chusovaya River (Urals, Russia). Arch. Environ. Contam. Toxicol. 37: 182189. LUOMA, S. N. and J. L. CARTER 1991. Effect of trace metal on aquatic benthos, in M.C. NEWMAN and A.W. MCINTOSH (eds): Metal ecotoxicology: concepts and applications. Lewis Publishers. Chelsea. Michigan. 261300. MACKAY, R.J. and G.B.WIGGINS. 1979. Ecological diversity in Trichoptera. Ann. Rev. Entomol. 24:185-208. NORRIS R.H. and M.C. THOMS. 1999. What Is River Health ?. Freshwater Biology 41: 197-209.

213

SUDARSO

RASCH L.W., L. B.M. VOUGHT and P. WOIN. 1999. Effects of fenvalerate on the net-spinning behaviour of Hydropsyche siltalai (Dhler) (Trichoptera: Hydropsychidae). Hydrobiologia 382: 5361. RUNDE, J. M. and R. A. HELLENTHAL 2000a. Behavioral responses of Hydropsyche sparna (Trichoptera: Hydropsychidae) and related species to deposited bedload sediment. Environ. Entomol. 29(4): 704-709. RUNDE, J. M. and R. A. HELLENTHAL 2000b. Effects of suspended particles on net-tending behaviors for Hydropsyche sparna (Trichoptera: Hydropsychidae) and related species. Annals of The Entomological Society of America 93 (3): 678-683. SOLA C., M. BURGOS, A.PLAZUELO, J. TOJA, M. PLANS and N. PRAT 2004. Heavy metal bioaccumulation and macroinvertebrate community changes in a Mediterranean stream affected by acid mine drainage and an accidental spill (Guadiamar River, SW Spain). Science of the Total Environment 333 : 109 126. SOLA, C. and N. PRAT. 2006. Monitoring metal and metalloid bioaccumulation in Hydropsyche (Trichoptera, Hydropsychidae) to evaluate metal pollution in a mining river. Whole body versus tissue content. Science of the Total Environment 359: 221 231. STUIJFZAND, S. C., S. ENGELS, E. VAN AMMELROOY and M. JONKER. 1999. Caddisflies (Trichoptera: Hydropsychidae) used for evaluating water quality of large european rivers. Arch. Environ. Contam. Toxicol. 36 : 186192. TAKAO, A., J. N. NEGISHI, M. NUNOKAWA, T. GOMI and O. NAKAHARA 2006. Potential influences of a net-spinning caddisfly (Trichoptera: Stenopsyche marmorata) on stream substratum stability in heterogeneous field environments. J. N. Am. Benthol. Soc. 25(3):545555. TESSIER, L., J.L. BOISVERT, L.B.M. VOUGHT and J.O. LACOURSIERE 2000a. Anomalies on capture nets of Hydropsyche slossonae larvae (Trichoptera; Hydropsychidae) following a sublethal chronic exposure to cadmium. Environmental Pollution 108: 425-438. TESSIER, L., J.L. BOISVERT , L.B.M. VOUGHT and J.O. LACOURSIERE 2000b. Anomalies on capture nets of Hydropsyche slossonae larvae (Trichoptera; Hydropsychidae), a potential indicator of chronic toxicity of malathion (organophosphate insecticide). Aquatic Toxicology 50: 125 139.

214


TESSIER, L., J.L. BOISVERT, L.B.M. VOUGHT and J.O. LACOURSIERE 2000c. Effects of 2,4-dichlorophenol on the net-spinning behavior of Hydropsyche slossonae Larvae (Trichoptera; Hydropsychidae), an early warning signal of chronic toxicity. Ecotoxicology and Environmental Safety 46: 207-217. URBANIC, G., M.J. TOMAN and C. KRUSNIK 2005. Microhabitat type selection of caddisfly larvae (Insecta: Trichoptera) in a shallow lowland stream. Hydrobiologia 541: 112. VUORI K. and J.V. KUKKONEN 1996. Metal concentrations in Hydropsyche Pellucidula larvae (Trichoptera, Hydropsychidae) in relation to the anal papillae abnormalities and age of exocuticle. Wat. Res. 30 (10): 2265227. VUORI K. and J.V. KUKKONEN 2002. Hydropsychid (Trichoptera, Hydropsychidae) gill abnormalities as morphological biomarkers of stream pollution. Freshwater Biology 47: 12971306.

WARWICK, W.F. 1985. Morphological abnormalities in Chironomidae (Diptera) larva as measures of toxic stress in freshwater ecosystems: indexing antennal deformities in Chironomus Meigen. Can. J. Fish Aquat. Sci 42: 1881-1914. WIEDERHOLM, T. 1984. Incidence of deformed chironomid larvae (Diptera: Chironomidae) in Swedish Lakes. Hydrobiologia 109: 243-249. WIGGINS, G.B. 1996. Trichoptera families, In : R.W. MERRIT and K.W. CUMMINS (eds): An Introduction to the Aquatic Insects of North America. Third Edition. Kendall Hunt Publishing Company. WINNER, R. W., M. W BOSSEL and M. P. FARRELL 1980. Insect community structure as an index of heavy metal pollution in lotic ecosystems. Can. J. Fish. Aquat. Sci. 37, 647-655. WOOD P. J., A. R. VANN and P. J. WANLESS 2001. The response of Melampophylax mucoreus (Hagen) (Trichoptera: Limnephilidae) to rapid sedimentation. Hydrobiologia 455: 183188.

215

6. Naskah yoyok

Documents

Transcript of 6. Naskah yoyok