GRACE's personal page

Sekelumit Tentang Ekologi Molekuler

Posted: September 8th 2014

Ekologi molekuler… Pasti masih banyak orang yang bertanya-tanya mengenai apa itu ekologi molekuler. Ya, karena disiplin ilmu ini masih jarang terdengar, apalagi oleh orang-orang yang tidak mendalami dunia sains, khususnya biologi. Oleh karena itu, melalui tulisan ini saya ingin mengajak para pembaca untuk sedikit mengenal dan memahami sekilas mengenai ekologi molekuler karena ekologi molekuler merupakan ilmu yang sangat menarik untuk dipelajari dan memberikan banyak manfaat bagi kehidupan alam sekitar.

Ekologi molekuler merupakan ilmu yang  dikembangkan dalam biologi, yang mengaplikasikan teknik genetika molekuler untuk menjawab permasalahan-permasalahan ekologi, evolusi, perilaku, dan konservasi. Dalam ekologi molekuler digunakan teknik yang menggunakan penanda molekuler, yaitu bagian dari genom organisme yang dapat lebih mudah diperoleh melalui prosedur yang dikenal sebagai Polymerase Chain Reaction (PCR). Ada berbagai jenis penanda DNA yang digunakan dalam ekologi molekuler, antaralain: mikrosatelit, minisatelit, Restriction Fragment Length Polymorphisms, dan data sekuens DNA.

Dengan munculnya PCR, ekologi molekuler telah maju pesat sebagai bidang studi. PCR memungkinkan untuk memperkuat miliaran salinan bagian tertentu dari DNA dari genom dengan salinan awal sangat sedikit, sehingga dapat mengambil sampel kecil dari jaringan untuk mendapatkan DNA yang cukup untuk dipelajari. Dengan PCR, kita tidak perlu membunuh organisme studi untuk mendapatkan DNA atau protein dalam jumlah besar, sehingga PCR sangat bermanfaat untuk penelitian yang meningkatkan upaya konservasi atau melindungi spesies yang terancam punah. Fakta bahwa hanya sejumlah kecil DNA awal yang dibutuhkan sekarang untuk studi ekologi molekuler telah membuka wawasan baru untuk metode non-invasif sampling. Saat ini, kita dapat mengisolasi DNA hanya dari rambut, urin, kulit, dan kotoran hewan, sehingga mencegah kerugian baik bagi spesies yang terancam punah dan tidak terancam punah.

Gambar 1. Prinsip Polymerase Chain Reaction

Gambar 1. Prinsip Polymerase Chain Reaction

Banyak permasalahan ekologi yang dapat diselesaikan dengan mudah menggunakan ekologi molekuler. Salah satu contohnya dalam bidang konservasi misalnya untuk mensurvei keberadaan macan tutul putih yang mulai terancam punah. Macan tutul putih menyebar secara luas di Asia Tengah, menempati habitat pegunungan yang susah untuk dilewati, susah untuk ditangkap, sehingga mereka sulit untuk diamati dan dipelajari di alam liar. Beberapa upaya sedang dilakukan untuk menentukan status spesies macan tutul putih di berbagai lokasi. Metode survei yang digunakan tentu harus menghasilkan data kuantitatif yang handal, efisien, mudah diulang, dan terjangkau.

Gambar 2. Macan Tutul Putih

Metode fotografi dengan kamera penangkap dan metode molekuler dengan pengambilan sampel non-invasif menawarkan teknik yang lebih baik untuk pemantauan populasi karnivora. Kamera perangkap telah banyak digunakan secara luas untuk memperkirakan kelimpahan dan populasi banyak felidae, termasuk ocelot, jaguar, macan tutul, dan harimau. Namun, kamera perangkap memerlukan investasi yang besar dalam hal waktu yang dibutuhkan di lapangan dan peralatan yang digunakan, selain itu penggunaan kamera perangkap juga harus benar-benar memperhatikan distribusi dan penempatan kamera. Kekasaran habitat macan tutul putih dan sulitnya akses dalam lokasi penelitian meningkatkan jumlah waktu dan upaya yang diperlukan untuk mengatur dan menjaga stasiun kamera.

Teknik non-invasif genetik juga memungkinkan estimasi ukuran populasi dan kepadatan dan umum digunakan untuk pemantauan satwa liar. Pendekatan ini telah digunakan untuk memperkirakan ukuran populasi pada spesies yang beragam, termasuk harimau, bobcats, koyote, dan gajah. Teknik yang paling sederhana adalah mengambil sampel kotoran yang disimpan dalam lokasi penelitian dan menghubungkan kotoran tersebut dengan individu tertentu dengan memeriksa genotip menggunakan variable mikrosatelit.

Pada penelitian ini, metode non-invasif genetik dilakukan dengan cara sebagai berikut. Sampel  kotoran macan tutul putih dikumpulkan. Sampel kotoran diekstrak dengan menggunakan kit ekstraksi DNA Qiagen Stool, dianalisis menggunakan PCR, kemudian dicocokkan dengan Gen Bank untuk dicocokkan dengan DNA yang sudah ada. Metode kamera perangkap dilakukan dengan memasang 18 stasiun kamera di daerah yang sering dilewati oleh macan tutul putih, kemudian kamera diperiksa setiap 2-10 hari untuk memastikan apakah kamera berfungsi dengan baik dan untuk merngganti roll film.

Hasil perbandingan survei non-invasif genetik dan kamera-perangkap menunjukkan bahwa sampel kotoran hanya dikumpulkan selama 2 hari, sedangkan pengambilan sampel untuk kamera perangkap memerlukan waktu total 65 hari. Jumlah orang yang dibutuhkan untuk survei genetik adalah 59 orang per hari di 3 lokasi, sedangkan jumlah orang yang dibutuhkan untuk menggunakan kamera perangkap di 1 lokasi adalah 149 orang per hari. Total biaya yang dikeluarkan untuk survei genetik adalah $ 5.230, sedangkan untuk kamera perangkap adalah $ 10.800.

Berdasarkan hasil penelitian tersebut menunjukkan bahwa survei untuk mendeteksi macan tutul putih dengan metode analisis genetik berdasarkan pengumpulan kotoran menawarkan cara yang lebih efisien daripada metode kamera perangkap dalam hal waktu, usaha total, dan pengeluaran keuangan. Hal ini membuktikan bahwa permasalahan dalam ekologi, misalnya dalam hal konservasi  akan lebih mudah untuk dipelajari dengan menggunakan pendekatan molekuler karena menunjukkan hasil yang lebih efisien daripada metode konvensional. Oleh karena itu, dengan mempelajari ekologi molekuler, tentunya kita akan mendapatkan banyak manfaat yang memudahkan kita untuk menyelesaikan permasalahan ekologi yang terjadi di sekitar kita.

 

Referensi :

Dash, M.C. dan Dash, S. P. 2009. Fundamentals of Ecology Third Edition. Tata McGraw Hill Education Private Limited, New Delhi.

Janecka, J. E., Munkhtsog, B., Jackson, R. M., Naranbaatar, G., Mallon, D. O. 2011. Comparison of Noninvasive Genetic and Camera-trapping Techniques for Surveying Snow Leopards. Journal of Mammalogy. 92 (4) : 771-783

Monsen-Collar, K. J. dan Dolcemascolo, P. 2010. Using Molecular Techniques to Answer Ecological Questions. Nature Education Knowledge. 3 (10) : 1

 

 


8 responses to “Sekelumit Tentang Ekologi Molekuler”

  1. alfonslie says:

    postingan yang menarik mengenai molekuler. mungkin bisa lebih di perdalam mengenai metode molekuler yang di lakukan dalam survei keberadaan macan putih. 🙂

  2. elviena says:

    kemajuan teknologi + molekuler yang mengagumkan karena lebih menguntungkan dalam hal waktu, usaha total, dan pengeluaran keuangan. semoga ke depannya ada lebih banyak lagi karya2 menajubkan bermanfaat lainnya 🙂

  3. Leni Budhi Alim says:

    kajian molekuler dalam dunia pendidikan semakin maju, hal ini menarik untuk kita pelajari lebih dalam. Saran aja, mungkin isi blognya lebih detail lagi kekurangan dan kelebihannya sehingga kita dapat mengetahui dari sisi negatif dan positfnya 😀

    • florencia says:

      @leni : trimakasih sudah membaca 🙂 semoga bermanfaat . dan trimakasih sarannya. akan lebih baik lagi ditulisan selanjutnya ! 😀

  4. pelangiasmara says:

    Hm, saya jadi berpikir apakah kotoran beruang kutub juga dapat diidentifikasi ya mengingat tempatnya yg dingin dan apakah DNA di kotorannya mengalami kerusakan atau bagaimana ya 😀
    Hm hm, terima kasih informasinya

    • florencia says:

      @dewi : tentu saja bisa, dengan metode non-invasif genetik kita dapat mengidentifikasi sampel dari organisme apapun, salah satunya feses beruang kutub. menurut artikel yang saya baca, justru salju atau udara dingin akan mengawetkan DNA, maka DNA nya tidak akan rusak 🙂 🙂 🙂

Leave a Reply to alfonslie Cancel reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

© 2021 Universitas Atma Jaya Yogyakarta
css.php