MONERA, PROTISTA DAN FUNGI

1. MONERA, PROTISTA DAN FUNGI Biologi Laut (ITK 221)

2. HUBUNGAN EVOLUSIONER

3. KINGDOM MONERA, PROTISTA & FUNGI

4. ALGA • Alga memiliki banyak variasi reproduksi dalam siklus hidupnya, mulai dari cara vegetatif, aseksual dan seksual • Alga memiliki banyak keanekaragaman morfologi pada tiap – tiap jenis yang berbeda ALGA Lihat slide berikutnya …

5. T INGKATAN ORGANISASI UNISELULAR (Chlamydomonas) (Clorococcum)

6. T INGKATAN ORGANISASI UNISELULAR (Eudorina) (Volvox)

7. T INGKATAN ORGANISASI FILAMENTOUS Filamentous algae termasuk multiseluler, artinya, fungsi fisiologis masing – masing sel pada alga saling berkaitan dan ketergantungan satu sama lain

8. T INGKATAN ORGANISASI FILAMENTOUS

9. MORFOLOGI ALGA

10. REPRODUKSI ALGA (Seksual VS Aseksual) Gametangium Sporangium Gamet Spore (mitospore) Aplanogamet Planospore Planogamet Aplanospore (Non-flagella) (flagella) (Non-flagella) (flagella) Contoh : Sel telur, spermatium Contoh : Zoospora Contoh : Zoogamet, spermatozoid

11. Reproduksi Seksual VSAseksual Aplanospore Plasmogami (Non-flagella) (fusi sitoplasmik) • Autospore : spora non-flagella yang merupakan miniatur sel induk (Chlorella) • Hypnospore (Cystospore) : spora dorman berdinding tebal Karyogami (Penyatuan nuklei) Zigot/Planozigot • Isogamy, ukuran gamet sama • Anisogamy, terdiri dari mikrogamet dan makrogamet (jantan – betina) • Oogamy, terdiri dari spermatozoid (jantan) dan sel telur (betina) yang non-mobile

12. Reproduksi Seksual VSAseksual

13. PLANKTOLOGI • Sekilas tentang plankton • Fitoplankton dan kelompok fitoplankton utama • Distribusi fitoplankton • Fitoplankton dan aliran energi di lautan • Peran fitoplankton dalam “biological pump” • Fitoplankton dan fenomena “algal bloom”

14. DEFINISI PLANKTON • Istilah Planktonberasal dari bahasa Yunani yang berarti “pengembara” atau “hanyut” (Omori, M. & Ikeda, T., 1992) • Studi tentang plankton disebut “planktologi” • Setiap individu plankton disebut “plankters” a) b) • Keterangan gambar : • Beberapa jenis plankton dari kelompok fitoplankton dan zooplankton (Omori, M. & Ikeda, T. 1992) • Contoh fitoplankter, Ceratium sp. (http://en.wikipedia.org//wiki//Plankton, 2005)

15. PENGELOMPOKKAN PLANKTON Berdasarkan :

16. FITOPLANKTON • Definisi fitoplankton : • Phyto = tumbuhan • Plankton = pengembara/hanyut KELOMPOK UTAMA FITOPLANKTON :

17. DIATOM Chaetoceros sp. Biddulphia sp. Nitzschia frigida

18. DIATOM Tahap pembelahan sel diatom; Surirella capronii (A – E), Coscinodiscus jonesianus (F – G), Biddulphia pulchella (H – J), Dytilum (K – M). Dilaporkan oleh Zhong (1989)

19. DIATOM Bacillariophyceae (1) Karakteristik : • Pigmen : klorofil A, C, β-karoten, fukoxanthin, diatoxanthin, diadinoxanthin • Kloroplas : diselimuti oleh sampul kloroplas bermembran ganda dan ribosom berlapis kloroplas ER (CER); dengan manset tilakoid (thylakoid girdle) • Produk akhir : chrysolaminaran (β-1,3-glukan) dan minyak/lemak • Penutupan sel : silika dan materi organik lainnya berupa frustule dengan dua katup yang terhubung oleh manset (girdle), hypovalve atau hypotheca dan epivalve atau epitheca • Non Flagella : uniselular atau berkoloni, seringkali ditemukan berantai • Lokomosi : bentuk pennate, bergerak dengan mengeluarkan sekresi mucilage melalui organ raphe • Reproduksi : Aseksual, dengan pembelahan sel, hypotheca baru dibentuk sebagian dengan valve dari frustule induk dalam batasan – batasan tertentu Seksual, diatom merupakan diploid, terjadi meiosis dan pembentukan gamet, fusi gamet menghasilkan auxospore

20. DIATOM Bacillariophyceae (2) Struktur Frustule, berdasarkan bentuk kesimetrian frustule dibagi menjadi : • Centrales (Biddulphiales), simetri-sentris terhadap suatu titik • Pennales, simetris terhadap suatu garis • Bacillariophyceae : spesies yang memiliki organ raphe (bersifat motil) • Fragillariophyceae : spesies tanpa organ raphe (non-motil) Frag. : Fragilaria Centric : Stephanodiscus Bac. : Didymosphenia

21. DIATOM Bacillariophyceae (3) Struktur Frustule : (Pinnularia) (Stephanodiscus)

22. DIATOM Bacillariophyceae (4) Struktur Frustule :

23. CYANOBACTERIA • Ciri - ciri cyanobacteria : • Umumnya berbentuk uniseluler • Berkoloni dan membentuk filamen • Memiliki dinding sel tebal dan berbentuk gel • Dikenal sebagai alga hijau biru (Blue – green algae) • Memiliki kemampuan fotosintesis meskipun tidak memiliki kloroplas

24. CYANOBACTERIA • Fakta mengenai cyanobacteria: • Beberapa jenis cyanobacteria diperjualbelikan karena bernilai gizi tinggi, seperti Aphanizomenon flos-aquae (E3-live) atau Spirulina • Sedikitnya satu metabolit sekunder cyanobacteria, yaitu cyanovirin, menunjukkan kemampuan untuk melakukan aktivitas anti-HIV • Terkadang suatu massa reproduksi cyanobacteria terbentuk saat terjadi “algal blooming” Keterangan gambar: Ledakan Cyanobacteria di laut Baltik Timur, Swedia, 2 Agustus 1999 (http://en.wikipedia.org//wiki//cyanobacterial,2005)

25. DINOFLAGELLATA Gonyaulax sp. Noctiluca sp. Ceratium sp.

26. DINOFLAGELLATA Pembelahan sel Dinoflagellata; Peridinium conicum (A), Dinophysis (B), Prococentrummicans (C, D), Ceratium tripos (F, G). Dilaporkan oleh Zhong (1989)

27. DINOFLAGELLATA Dinophyta (1) Karakteristik : • Pigmen : klorofil A, C, β-karoten, peridinin, dinoxanthin, diadinoxanthin • Kloroplas : diselimuti oleh sampul kloroplas bermembran 3 (tiga), membran kedua dan ketiga merupakan tilakoid • Produk akhir : pati (starch) dan minyak/lemak • Penutupan sel : theca (amphiesma, beberapa lapis membran) atau telanjang, dilengkapi bentuk piringan selulosa di dalam vesikel theca, yang berpola spesifik pada tiap spesies, alur manset memisahkan sel menjadi 2 (dua) bagian, yaitu epiconedan hypocone • Flagella : dua buah transverse flagellum mengelilingi sel pada alur manset, longitudinal flagellum mengarah ke posterior • Nukleus : Besar, kromosom memadat secara permanen (dinokaryon) • Trichocysts : Organ penyemprot pada membran, berbentuk benang – benang (fibril) yang memanjang

28. DINOFLAGELLATA Dinophyta (2) c) b) a) d) • Keterangan gambar : • Struktur tubuh Dinoflagellata • Gonyaulax • Ceratium • Fenomena heterotrophy

29. DINOFLAGELLATA Dinophyta (3) • Nilai Ekologis : • Dinoflagellata merupakan produsen primer terbesar setelah diatom • Beberapa spesies merupakan endosymbion : Zooxanthellae, hidup di dalam avertebrata laut, utamanya hewan – hewan terumbu karang (coral dan kerang) • Dinoflagellata merupakan penyebab ledakan besar “red tides”, yang dapat membahayakan makhluk hdup di sekitarnya akibat racun yang ditimbulkan, misalnya : PSP (Paralytic shellfish poisoning) • Beberapa spesies Dinoflagellata memiliki kemampuan bioluminescence, yaitu Noctiluca dan Gymnodinium a) Red Tides b) Bioluminescence

30. COCCOLITHOPORE

31. COCCOLITHOPORE

32. COCCOLITHOPORE Prymnesiophyta (1) Karakteristik : • Pigmen : klorofil A, C, β-karoten, fucoxanthin, diadinoxanthin • Kloroplas : satu atau dua plastid tanpa manset tilakoid, dua membran sampul kloroplas disertai dua lapis ribosome-coated chloroplast ER (CER) • Produk akhir : chrysolaminaran (β-1,3-glukan) • Penutupan sel : sisik organik, sisik yang mengandung kalsit dalam jumlah besar (coccolith) • Flagella : dua buah flagel equal atau sub-equal, halus dan licin (kecuali Pavlovales) • Haptonema : perpanjangan sel yang menyerupai benang flagella, memiliki struktur khusus (jaringan dari 6 – 7 microtubules jika dibandingkan dengan flagella sebenarnya yang hanya 9 + 2 pola flagella), berfungsi sebagai organ penempel

33. COCCOLITHOPORE Prymnesiophyta (2) Formasi Coccolith :

34. COCCOLITHOPORE Prymnesiophyta (3) Emiliania huxleyi Tropical coccolithophorids

35. COCCOLITHOPORE Asumsi Coccolithopore sebagai penyebab pemanasan bumi Coccolithopore Reaksi pembentukan menghasilkan Coccolith Reaksi kimia sampingan ! Gas Karbondioksida (CO2) Gas CO2 merupakan salah satu gas penyebab efek rumah kaca yang potensial bagi pemanasan bumi

36. COCCOLITHOPORE Asumsi Coccolithopore sebagai peredam pemanasan bumi Coccolithopore Adaptasi terhadap UV menghasilkan Zat DMSP DMSP terurai di air menghasilkan Senyawa DMS Lepas ke atmosfir Merupakan inti kondensasi awan (Clouds Condensation Nuclei) Dikonversi menjadi Sulfat Reaksi pembentukan menghasilkan Awan

37. FITOPLANKTON & DMS Pemantulan radiasi matahari oleh awan dan sulfat haze yang berasal dari pelepasan DMS oleh fitoplankton (NOAA RITS Programme & NOAA Office of Global Programme, 2005) Peran fitoplankton dalam menghasikan DMS untuk pembentukan awan (NOAA RITS Programme & NOAA Office of Global Programme, 2005)

38. DISTRIBUSI FITOPLANKTON • Fitoplankton ditemukan di seluruh sungai, danau, laut dan samudera • Secara lokal kelimpahan fitoplankton bervariasi secara horizontal dan vertikal, bervariasi menurut waktu setiap tahunnya • Kelimpahan dan distribusi sangat bergantung pada faktor cahaya matahari, konsentrasi nutrien dan parameter fisik kolom air April - Juni Juli - September

39. FITOPLANKTON & ALIRAN ENERGI DI LAUT Rantai Makanan (Food Chain) Fitoplankton  copepod  ikan  cumi-cumi  anjing laut  Orca (Paus pembunuh) Jejaring Makanan (Food Web) Contoh jejaring makanan di Laut Arktik (http://en.wikipedia.org/wiki/food_chain/2005

40. FITOPLANKTON & EKOSISTEM Peran fitoplankton dalam pembentukan material organik terlarut dengan organisme lain (California Institute of Technology, 1998) Kedudukan fitoplankton dalam struktur ekosistem (Dr. C’s Remarkable Ocean World, 2005)

41. FENOMENA BIOLOGICAL PUMP Biological Pump adalah proses transportasi senyawa karbon secara biologis dari zona eufotik permukaan ke lapisan dalam lautan. Karbon diangkut terutama melalui proses tenggelamnya (sinking) material-material partikulat, seperti jasad organisme yang telah mati (termasuk fitoplankton) atau kotoran organisme (faeces)(Raven dan Falkowski, 1999). Gambar kiri : Proses Biological Pump (Spokes Lucinda, 2003) Karbon yang mencapai laut dalam, diantaranya karbon inorganik partikulat seperti Kalsium Karbonat (CaCo3). Senyawa ini merupakan komponen utama dari organisme berkapur (calcifying organisms), seperti Coccolithophore, Foraminifera atau Pteropoda. Kerangka Kalsium Karbonat pada Emiliania Huxleyi, jenis fitoplankton dari kelompokCoccolithophore,dilihat dengan micrograph electron (Spokes Lucinda, 2003)

42. FENOMENA ALGAL BLOOM • Blooming alga (algal bloom) adalah suatu proses peningkatan populasi alga plankton (fitoplankton) secara cepat di dalam suatu perairan. Ciri khas dari fenomena ini adalah hanya satu atau sedikit spesies yang mengalami blooming (ledakan populasi) yang pada akhirnya mengakibatkan terjadinya perubahan warna perairan (discoloration) sebagai hasil dari peningkatan densitas pigmen warna alga plankton penyebab blooming).

43. FENOMENA ALGAL BLOOM • Black water (perairan hitam) adalah suatu fenomena perubahan warna air laut menjadi hitam atau gelap. • Fenomena ini “ditemukan” pertamakali di Perairan Teluk Florida pada bulan Januari 2002. • Walaupun para nelayan di daerah Florida mengkomplain dan meminta "pemerintah U.S untuk melakukan sesuatu” terhadap fenomena ini, namun para ilmuwannya mengatakan bahwa fenomena Black water ini diakibatkan oleh blooming alga non-toxic (tidak beracun), yang diduga adalah DIATOM, sehingga dianggap tidak berbahaya bagi organisme perairan maupun manusia. • Diatom ini berasal dari Florida Keys menuju Selat Florida selama beberapa bulan dengan bantuan angin dan gelombang. Sumber: Http://en.wikipedia.org/wiki/Algal Bloom,2005

44. FENOMENA ALGAL BLOOM Pyrodinium Gymnodinium Peristiwa Red Tide di Pantai Lajolla, California (Http://en.wikipedia.org/wiki/Algal Bloom,2005) Bagaimana dengan Teluk Jakarta ??? Trichodesmium Gambar atas – bawah kiri : beberapa genera Dinoflagellata beracun yang dapat menimbulkan Red Tide (Program Kerjasama ASEAN-Kanada Sains Laut, 2004) Gambierdiscus

45. “Every other breath you take is thanks to phytoplankton.” We always say “Save the Whales”, but wonder where the “Save the Phytoplankton”, Dr. Barney Balch (Senior research scientist at the Bigelow Laboratory for Ocean Sciences in Boothbay Harbor, Maine)

46. DAFTAR PUSTAKA • California Institute of Technology. 1998. Phytoplankton; Microbial Loop dalam http:// Ocean Planet.htm, 2005 • Dr. C’s Remarkable Ocean World. 2005. Oh, What a Tangled Web We Weave dalam Http:// Oceanic Food Webs.htm, 2005 • Http//en.wikipedia//wiki. 2005. Algal Bloom • Http//en.wikipedia.org//wiki. 2005. Cyanobacterial • Http://en.wikipedia.org/wiki. 2005. Food Chain • Http//en.wikipedia.org//wiki. 2005. Plankton • NOAA RITS Program and NOAA Office of Global Programs. 2005. Oceanic Dimethylsulfide (DMS) and Climate dalam Http/NOAA, 2005 • Omori, M. and Ikeda, T. (1992). Methods in Marine Zooplankton Ecology, Krieger Publishing Company, Malabar, USA. • Program Kerjasama ASEAN-Kanada Sains Laut-Fasa II, 2004. Red Tide: Ledakan Alga Beracun. Poster. • Raven, J. A. and P. G. Falkowski (1999). Oceanic sinks for atmospheric CO2. Plant Cell Environ.22, 741-755. • Spokes Lucinda, 2003. How oceans take up carbon dioxide. Environmental Sciences, University of East Anglia, Norwich - U.K dalam • Zhong, Z. 1989. Marine Planktology. China Ocean Press (Beijing). China.

47. - Kenapa monera dipecah menjadi arkea dan bakteri - Apa perlunya dipecah menjadi 2 kingdom tersebut • Apa peran fungi di perairan laut terutama dalam jejaring makanan • Uraikan potensi protista secara ekonomis dan ekologis • Buatlah contoh jejaring makanan dan aliran energi dari monera sampai konsumen paling tinggi • Diskusikan biological pump oksigen di perairan laut • Uraikan/diskusikan kenapa terjadi blooming alga di suatu perairan