BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Genetika merupakan suatu ilmu cabang biologi yang mengkaji materi genetik,

reproduksi, ekspresi, perubahan dan rekombinasinya, keberadaannya dalam

populasi, serta perekayasaannya. Genetika sebagai ilmu biologi memiliki

kedudukan sangat tinggi dan penting, karena genetika merupakan inti dalam

biologi (Minkof, 1983 dalam Corebima, 2003).

Menurut Storer dan Usinger dalam Maknunah (1999), Drosophila merupakan

anggota kelas Insekta dari suku Drosophilidae yang memiliki jumlah anggota

yang besar dan tersebar di seluruh belahan dunia. Drosophila ini memiliki habitat

yang kosmopolit sehingga bisa hidup di beberapa wilayah mulai dari dataran

rendah hingga daerah pegunungan. Menurut King dalam Warsini (1996), dalam

kondisi alam yang berbeda akan ditemukan perbedaan jenis-jenis Drosophila.

Perbedaan tersebut disebabkan oleh adanya kondisi khusus yang ada di daerah

tersebut, seperti makanan, suhu, juga sifat adaptif yang sudah terbiasa dengan

kondisi alam di daerah tertentu.

Reproduksi merupakan fungsi utama dan tidak dapat dipisahkan dari

semua kehidupan makhluk hidup. Pada organisme yang berkembang biak secara

seksual, pertukaran gen dapat dikurangi atau dicegah dengan mekanisme isolasi

reproduksi (Dobzhansky dalam Basuki, 1997). Isolasi reproduksi tidak hanya

terjadi pada jenis yang sudah jelas berbeda secara definitif (semarga atau bukan

marga). Dewasa ini diketahui bahwa isolasi seksual ini dapat terjadi juga pada

kelompok-kelompok strain yang masih tergolong dalam satu jenis termasuk pada

Drosophila (Kusnawati dalam Munawaroh, 1996). Pada proses perkawinan antara

populasi yang satu dengan populasi yang lain menampakkan kecenderungan

pemilihan terhadap pasangan kawin. Individu jantan dari hampir setiap hewan

menunjukkan tingkah laku kawin yang merangsang individu betina dari spesies

sama yang responsive terhadap pola tingkah laku ini. Jadi, isolasi reproduksi

meliputi dasar dari reproduksi dan penerimaan stimulus oleh pasangan tertentu.

1

Kecenderungan kawin antara makhluk hidup dapat diukur dengan

menggunakan indeks isolasi. Indeks isolasi merupakan salah satu alat pengukur

atau penghitung untuk mengetahui kekerabatan makhluk hidup. Selain itu,

pengukuran ini juga dapat memperkirakan kekuatan isolasi reproduksi yang

diperoleh dengan cara membandingkan bagian dari perkawinan homogami dan

heterogami (Erman & Person, 1981 dalam Basuki, 1997).

Pada penelitian sebelumnya yang dilakukan oleh Munawaroh (1996) yang

menggunakan D. melanogaster dari berbagai ketinggian tempat. Hasil yang

diperoleh dari penelitian yang dilakukan oleh kedua peneliti atas strain-strain D.

melanogaster tersebut, menunjukkan tidak adanya kecenderungan perkawinan

diantara strain-strain D. melanogaster; populasi-populasi D. ananassae dari

berbagai ketinggian tempat juga menunjukkan tidak adanya perbedaan

kecenderungan perkawinan. Hal ini berarti, bahwa di antara mereka tidak ada

perbedaan ciri fenotip.

Berdasarkan pernyataan-pernyataan di atas, maka dilakukan penelitian

untuk mengetahui kecenderungan perkawinan Drosophila tangkapan yang

diperoleh dari tiga daerah yaitu Tulungagung, Lumajang, dan Malang, sehingga

judul penelitian ini adalah “Indeks Isolasi Drosophila Tangkapan dari Daerah

Tulungagung, Lumajang, dan Malang”.

B. Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang di atas, maka rumusan masalah dalam

penelitian ini adalah sebagai berikut.

1. Adakah kecenderungan perkawinan Drosophila tangkapan kota

Tulungagung, Lumajang, dan Malang berdasarkan perhitungan indeks

isolasi?

2

C. Tujuan

Berdasarkan rumusan masalah diatas, maka tujuan dari penelitian ini

sebagai berikut:

1. Mengetahui kecenderungan perkawinan Drosophila tangkapan yang kota

Tulungagung, Lumajang, dan Malang berdasarkan perhitungan indeks

isolasi.

D. Manfaat Penelitian

1. Bagi Peneliti

a) Memberikan informasi atau wawasan mengenai penggunaan indeks

isolasi reproduksi pada Drosophila tangkapan yang berasal dari daerah

Tulungagung, Lumajang, dan Malang.

b) Memberikan informasi mengenai hubungan kekerabatan antara

Drosophila tangkapan yang berasal dari daerah Tulungagung,

Lumajang, dan Malang.

2. Bagi Mahasiswa

a) Menambah informasi kepada mahasiswa biologi Universitas Negeri

Malang, khususnya dalam bidang genetika.

b) Memberikan motivasi kepada mahasiswa untuk melakukan penelitian

secara mandiri mengenai genetika.

c) Memberikan informasi tetang ciri-ciri morfologi Drosophila

Tulungagung, Lumajang, dan Malang.

E. Asumsi Penelitian

Dalam penelitian ini, hal-hal yang menjadi anggapan dasar dalam

penelitian, yaitu :

1. Drosophila yang ditangkap di daerah Tulungagung, Lumajang, dan

Malang dianggap sudah mewakili seluruh wilayah yang ada di daerah

tersebut.

2. Umur individu jantan dan betina yang dikawinkan dianggap sama.

3. Semua faktor lingkungan seperti intensitas cahaya, suhu, kelembaban dan

lain-lain dianggap sama.

3

4. Seluruh kondisi nutrisi yang digunakan selama penelitian adalah sama.

5. Persilangan dilakukan sampai mendapat generasi 3 (F3) yang dianggap

telah mendapatkan galur murni.

6. Faktor internal seperti umur Drosophila tangkapan. yang digunakan dalam

penelitian dianggap sama.

7. Kemampuan untuk kawin masing-masing strain Drosophila tangkapan.

dianggap sama.

F. Batasan masalah

Adapun batasan masalah pada penelitian ini adalah penelitian hanya

dilakukan untuk mengkaji kecenderungan perkawinan Drosophila yang berasal

dari daerah Tulungagung, Lumajang, dan Malang.

G. Definisi Istilah

1. Indeks isolasi adalah alat (rumusan) yang digunakan untuk mengukur

adanya kecenderungan perkawinan yang terjadi pada organisme yang

dapat diperoleh dari perbandingan antara selisih presentase perkawinan

homogami dan heterogami dengan jumlah presentase perkawinan

homogami dan heterogami (Bock, 1982 dalam Munawaroh, 1996)

2. Male-Choice adalah perkawinan dimana individu jantan bebas memilih

individu betina yang akan dikawini (Bock, 1978 dalam Munawaroh,

1996).

3. Perkawinan homogami adalah perkawinan yang terjadi pada populasi yang

sama dalam satu spesies (Munawaroh, 1996).

4. Perkawinan heterogami, adalah perkawinan yang terjadi pada populasi

yang berbeda dalam satu spesies (Munawaroh, 1996).

5. Kecenderungan kawin adalah kecenderungan pemilihan terhadap pasangan

kawin, Pada proses perkawinan antara populasi yang satu dengan populasi

yang lain (Kusnawati dalam Munawaroh, 1996).

4

BAB II

KAJIAN PUSTAKA

A. Ciri-ciri Umum Drosophila

Menurut Borror, mengatakan bahwa ciri-ciri umum marga Drosophila sp.

antara lain:

1. Kepala Dan Sutura- Sutura

Sutura kepala utama yang sering dipakai dalam identifikasi lalat-lalat

adalah sutura frontalis .Sutura ini biasa dalam bentuk U yang

terbalik ,yang menjulur dari atas dasar- dasar sungut lateroventral ke arah

tepi- tepi bagian bawah mata- mata majemuk. Secara lengkap ciri umum

mengenai bagian kepala Drosophila akan digambarkan seperti dibawah ini,

(Borror, 1992)

2. Sungut

Secara dasar sungut seekor lalat terdiri dari tiga ruas. Ruas dasar disebut

(scape), pedikel, dan flagellum. Ruas ketiga mengandung satu juluran

yang memanjang, yakni sebuah style atau sebuah arista. Sebuah style

biasanya di ujung dan cukup kaku, sedangkan sebuah arista biasanya

terletak dorsal dan seperti rambut- bulu. Sebuah arista munkin

telanjang ,berambut atau plumosa.

(Borror, 1992)

5

3. Tungkai- Tungkai

Ciri tungkai yang utama yang dipakai dalam memisahkan kelompok-

kelompok lalat adalah struktur empodium ,ada tidaknya taji- taji tibia, dan

adanya bulu- bulu rambut tibia yang tertentu. Empodium adalah satu

struktur yang timbul dari antara kuku- kuku pada ruas tarsus terahir.

(Borror, 1992)

4. Sayap- sayap

Pada kebanyakan sayap- sayap lalat terdapat satu sobekan pada sisi

posterior sayap dekat dasar yang memisahkan dari sebuah gelambir dasar

yang kecil yang disebut alula. Pada dasar yang terahir dari sayap, terletak

di bagian dasar alula seringkali terdapat dua gelambir yang disebut

calypteres. Satu yang terletak di samping alula adalah calypter bagian atas,

dan satu lainnya calypter bagian bawah. Calipter- calipter dapat beragam

ukuran dan bentuknya pada kelompok- kelompok yang berbeda.

(Borror, 1992)

6

(Borror, 1992)

B. Timbulnya Keanekaragaman Dalam Populasi

Interaksi antara lingkungan dan faktor genetik akan menghasilkan

karakteristik yang dapat diamati pada suatu individu (Ayala dalam Basuki, 1997).

Adanya interaksi faktor lingkungan dan genetik akan menyebabkan terdapatnya

keanekaragaman dalam populasi yang dapat muncul sebagai perbedaan genotip

saja atau dapat muncul sebagai karakteristik yang nyata (fenotif) yang teramati

secara langsung (Basuki, 1997).

Keanekaragaman dari suatu populasi dapat dipertahankan selama tidak terjadi

perubahan dalam frekuensi gen yang dapat juga merubah informasi atau susunan

gene pool. Akan tetapi dalam suatu populasi alam, tentu tidak dapat dihindari

adanya mutasi, seleksi, penyimpangan gen yang acak, migrasi yang berbeda,

yang secara keseluruhan merupakan hal prinsip yang menyebabkan evolusi

biologi (Herskowitz dalam Basuki, 1997)

C. Penyebaran Drosophila Secara Umum

Marga Drosophila sp. mempunyai jumlah anggota yang sangat besar,

bermacam-macam, dan habitatnya tersebar luas. Anggota-anggotanya ditemukan

7

mulai dari dataran rendah hingga daerah pegunungan dan dari daerah tropis

sampai daerah tundra. Daratan subur, gurun pasir, rawa dan savana, semuanya

merupakan habitat dari anggota-anggota Drosophila sp, tak terkecuali daerah

hutan dan pegunungan (King, 1975) dalam Warsini (1996).

Shorrock (1972) dalam Munawaroh (1996), menggolongkan pola

penyebaran Drosophila di alam menjadi 2 jenis.

1. Penyebaran in space (penyebaran dalam ruang), membedakan pola

penyebaran Drosophila yang didasarkan pada lokasi atau daerah yang

diakibatkan oleh adanya kondisi khusus yang ada di suatu daerah, seperti

keberadaan jenis makhluk hidup tertentu yang tidak ditemukan didaerah

lain.

2. Penyebaran in time (penyebaran dalam waktu) membedakan pola

penyebaran jenis-jenis Drosophila yang didasarkan pada waktu, baik

harian maupun musiman, sehingga ada perbedaan suhu, kelembapan, serta

intensitas cahaya dalam selang waktu tertentu, baik satu dari maupun satu

musim.

D. Mekanisme Isolasi

Mekanisme isolasi menurut Futuyama (1981) dalam Hamid (2009)

adalah karakteristik biologi yang menyebabkan spesies simpatrik. Isolasi dapat

berupa isolasi tingkah laku mekanis, lingkungan, dan fisiologis yang dapat

menghalangi dua individu dari dua spesies yang berbeda untuk menghasilkan

keturunan yang normal (Hadisubroto, 1989 dalam Basuki, 1997).

Hadisubroto, 1989 dalam Munawaroh 1996 menjelaskan bermacam-

macam mekanisme isolasi.

a. Mekanisme Prazigotik : fertilisasi dan pembentukan gamet terhalang

1. Habitat. Populasi tinggal di daerah yang sama tetapi menempati habitat

yang berbeda.

2. Musiman atau sementara. Populasi hidup pada daerah yang sama namun

kematangan seksual terjadi pada waktu yang berbeda

8

3. Ethologi. Populasi dipisahkan oleh tingkah laku yang berbeda dan tidak

sejalan sebelum kawin. Isolasi ethiologi disebut juga dengan isolasi

seksual atau isolasi fisiologi

4. Mekanis. Tidak terjadi fertilisasi silang atau dibatasi oleh perbedaan

struktur alat reproduksi

b. Mekanisme poszigotik : terjadi fertilisasi dan zigot, tetapi dihasilkan

keturunan yang lemah dan steril. Hal ini dikarenakan sebab-sebab tertentu,

antara lain:

1. Keturunan lemah

2. Perkembangan hibrid yang steril, karena gonadnya berkembang

abnormal

3. Sterilisasi hibrid akibat segresi. Hibrid steril karena distribusi yang

abnormal dari keseluruhan kromosom, segmen kromosom atau

kombinasi gen pada gamet.

4. F2 yang rusak. Hibrida F1 normal dan fertil, namun F2 terdiri dari individu-

individu yang lemah atau steril.

E. Isolasi Reproduksi

Reproduksi merupakan fungsi utama dan tidak dapat dipisahkan dari

semua kehidupan makhluk hidup yang dicapai melalui berbagai macam cara salah

satunya adalah dengan pertemuan antara gamet jantan dan gamet betina

(fertilisasi) pada mahkluk hidup yang berkembangbiak secara seksual, pertukaran

gen dapat dikurangi atau dicegah dengan mekanisme isolasi reproduksi

(Dobzbanzsky, dkk. 1977 dalam Basuki 1997).

Suatu mekanisme isolasi reproduksi adalah segala sesuatu yang secara

genetik dikondisikan mencegah atau menghalangi perubahan gen antara populasi

yang melibatkan perubahan yang berupa perubahan lingkungannya, tingkah laku

dan fisiologinya yang dapat mencegah dua spesies membentuk keturunan yang

mampu bertahan hidup (Tamarin, 1991 dalam Basuki 1997).

Isolasi reproduksi tidak hanya ditemukan pada jenis yang sudah jelas

berbeda dalam definitif (semarga dan bukan semarga). Dewasa ini sudah diketahui

bahwa isolasi seksual juga dapat ditemukan pada kelompok X (strain) yang

9

tergolong satu jenis dan keadaan semacam ini dijumpai di lingkungan Drosophila

(Corebima, 1992 dalam Munawaroh, 1996).

Isolasi reproduksi di lingkungan hewan itu antara lain berupa perbedaan

tingkah laku kawin pada individu jantan, perbedaan bunyi atau suara, perbedaan

pola warna. Salah satu mekanisme yang paling penting dalam mencegah

perkawinan antar spesies (interbreeding) adalah isolasi tingkah laku. Individu

jantan dari hampir setiap hewan menunjukkan tingkah laku kawin yang

merangsang individu betina dari spesiesnya sendiri. Sehingga dapat disimpulkan

bahwa isolasi reproduksi meliputi dasar dari produksi dan penerimaan tanda-tanda

atau stimulus oleh pasangan tertentunya. Jika tanda atau stimulus tersebut tidak

sempurna atau tidak sesuai, individu betina tidak akan respon dan perkawinan

tidak akan terjadi (Mc. Gath dan Kelly, 1975 dalam Munawaroh, 1996).

F. Pemilihan Pada Peristiwa Perkawinan (Metode Male-Choice)

Pemilihan pada peristiwa kawin (male-choice) merupakan suatu

fenomena yang ditemukan pada banyak spesies hewan. Pemilihan pada peristiwa

kawin didefinisikan oleh Marcus (1992) dalam Basuki (1997) sebagai semua pola

tingkah laku yang ditunjukkan oleh individu yang menunjukkan bahwa mereka

lebih menyukai kawin dengan pasangan kawin tertentunya daripada dengan yang

lain. Dalam metode male-choice suatu individu jantan dari satu strain dikawinkan

dengan dua individu yang berbeda, yaitu satu dari strain yang sama (betina

homogami) yang lainnya dari strain yang berbeda (betina heterogami) dalam

jangka waktu 24 jam (Bock, 1978).

Peristiwa kawin yang terjadi pada tingkat spesies akan melibatkan

banyak hal terhadap feromon seks yang muncul pada peristiwa pendekatan

sebelum kawin. Feromon seks ini berupa tanda kawin yang dikeluarkan oleh

individu yang mempunyai pengaruh meningkatkan tingkah laku seksual spesies

yang sama atau spesies yang masih mempunyai hubungan yang erat dari jenis

seks yang berbeda. (Marcus, 1992 dalam Basuki 1997).

10

G. Indeks Isolasi

Indeks isolasi merupakan salah satu alat pengukur atau perhitungan untuk

mengetahui keberadaan makhluk hidup. Disamping ini indeks isolasi merupakan

suatu system tertutup secara genetis. Nilai indeks isolasi menurut Erhrman dan

Parson (1981) dalam Basuki (1997) menunjukkan perkiraan tentang kekuatan

seleksi seksual dan isolasi seksual yang didapat dari perbandingan bagian atau

proporsi dari perkawinan homogami dan heterogami. Pada keadaan kawin yang

acak, proporsi perkawinan homogami dan heterogami diharapkan sama.

Indeks isolasi untuk masing-masing individu spesies diuji dengan metode

male-choice yang mana perhitungannya memungkinkan indeks isolasi tersebut

dirumuskan sebagai berikut;

Nilai yang diperoleh dari indeks isolasi ini berkisar antara -1 sampai +1.

Bila nilai dari indeks isolasi negatif, maka artinya adalah kecenderungan

pemilihan jantan terhadap betina heterogami. Jika indeks isolasi 0 maka diantara

strain tadi tidak ada isolasi, sedangkan jika indeks isolasi bernilai positif berarti

terdapat kecenderungan pemilihan individu jantan terhadap betina homogami

(Bock, 1978 dalam Munawaroh 1996).

Semakin kecil nilai indeks isolasi berarti semakin maju dalam isolasi

reproduksi (dalam hal ini isolasi seksual) karena semakin terbuka untuk kawin

dengan strain lain. Dengan demikian bisa dikatakan kekerabatannya lebih atau

semakin dekat. Sebaliknya semakin besar indeks isolasi maka semakin tertutup

terhadap strain yang lain (kekerabatan antar strain yang semakin jauh) (Bock,

1978 dalam Basuki 1997). Jadi dari sini dapat dirumuskan kekerabatan dari suatu

spesies.

11

BAB III

KERANGKA KONSEPTUAL DAN HIPOTESIS

A. Kerangka Konseptual

12

Penyebaran Drosophila tangkapan. adalah di daerah tropik dan spesies ini sering ditemukan pada habitat domestik dan besifat kosmopolit.

Setiap spesies dalam populasi mempunyai ciri, tingkah laku, fisiologi, dan struktur gen yang berbeda satu dengan yang lain. Masing- masing spesies dalam

suatu populasi antara yang satu dengan yang lainnya memiliki tingkah laku kawin yang berbeda, sehingga mempengaruhi kecenderungan kawin

B. Hipotesis

1. Terdapat kecenderungan perkawinan antara Drosophila tangkapan Kota

Tulungagung, Malang dan Lumajang

2. Drosophila tangkapan kota Tulungagung, Malang dan Lumajang

mempunyai hubungan kekerabatan berdasarkan perhitungan nilai indeks

isolasi.

13

Perkawinan yang terjadi antar beberapa populasi dalam suatu spesies terjadi kecenderungan memilih terhadap pasangan kawin yang berasal dari populasi

yang sama (Bock, 1978).

Persilangan dengan metode male- choice,

Perhitungan indeks isolasi

Salah satu alat yang digunakan untuk mengukur tingkat kekerabatan adalah indeks isolasi. Dengan rumus sebagai berikut:

I =

Adanya hubungan kekerabatan ditinjau dari kecenderungan perkawinan

Drosophila tangkapan lokal Malang,Tulungagung, dan Lumajang

BAB IV

METODE PENELITIAN

A. Rancangan Penelitian

Rancangan penelitian ini adalah bersifat expose facto. Penelitian expose

facto merupakan penelitian yang bertujuan menemukan penyebab yang

memungkinkan perubahan perilaku, gejala atau fenomena yang disebabkan oleh

suatu peristiwa, perilaku atau hal-hal yang menyebabkan perubahan pada variable

14

bebas yang secara keseluruhan sudah terjadi. Penelitian ex post facto secara

metodis merupakan penelitian eksperimen yang juga menguji hipotesis tetapi

tidak memberikan perlakuan-perlakuan tertentu karena sesuatu sebab kurang etis

untuk memberikan perlakuan atau memberikan manipulasi. Biasanya karena

alasan etika manusiawi, atau gejala/peristiwa tersebut sudah terjadi dan ingin

menelusuri faktor-faktor penyebabnya atau hal-hal yang mempengaruhinya.

Data yang diambil dari persilangan antara Drosophila tangkapan lokal

Malang, Lumajang, dan Tulungagung dengan metode male-choice, yaitu

pembebasan jantan untuk memilih individu betina yang akan dikawini. Perlakuan

untuk masing-masing dilakukan dengan 3 kali ulangan. Rancangan penelitian

yang digunakan adalah dengan menggunakan anava tunggal.

B. Tempat dan Waktu Penelitian

Penelitian ini dilakukan di ruang laboratorium genetika (310) gedung

biologi FMIPA Universitas Negeri Malang. Penelitian ini dilakukan mulai bulan

September – November 2012.

C. Variabel Penelitian

Variabel Bebas : Daerah tangkapan

Variabel terikat : Indeks isolasi

D. Populasi dan Sampel

Populasi dan sampel pada proyek ini adalah:

Populasi

Populasi dalam penelitian ini adalah Drosophila tangkapan yang berasal

dari lokal Malang, Lumajang, dan Tulungagung.

Sampel

Sampel dalam penelitian ini adalah Drosophila tangkapan yang berasal

dari Malang (kecamatan Blimbing), Lumajang (Desa Pasirian), dan

Tulungagung ( Desa Rejotangan,Dusun Pundensari).

15

E. Alat dan Bahan

Alat yang digunakan dalam penelitian ini antara lain; botol selai, selang

ampul, botol balsam, spidol, cotton bud, blender, kompor, kuas gambar, panci,

pengaduk, pisau, timbangan dan mikroskop stereo. Bahan yang digunakan dalam

penelitian ini adalah Drosophila tangkapan yang berasal dari lokal Kandangan

Malang, Lumajang, dan Tulungagung, pisang rajamala, tape singkong, gula

merah, air, yeast, kloroform, kertas pupasi, kantong plastik, spon, selang.

F. Prosedur Kerja

1. Penangkapan Drosophila

a. Menentukan daerah penangkapan Drosophila tangkapan yaitu daerah

Malang, Lumajang, dan Tulungagung. Memasukkan potongan buah

pisang ke dalam beberapa botol selai

b. Meletakkan toples pada tempat yang ditentukan sampai terdapat

Drosophila tangkapan, kemudian menutup botol tersebut dengan spon

2. Pembuatan medium

a. Menimbang bahan pisang Rajamala, tape singkong dan gula merah

dengan perbandingan 7:2:1

b. Menghaluskan ketiga bahan dengan blender, kemudian

menuangkannya ke dalam panci

c. Menambahkannya dengan air secukupnya

d. Memasaknya selama 45 menit sambil diaduk (usahakan tidak terlalu

encer dan tidak terlalu kental), kemudian didinginkan

e. Memasukkan medium yang telah masak ke dalam botol persilangan

sebanyak seperlima bagian dari tinggi botol persilangan

f. Memberikan yeast secukupnya dan meletakkan kertas pupasi ke dalam

botol tersebut

g. Menutup botol tersebut dengan spon yang telah dipotong sesuai ukuran

3. Pemurnian dan Persiapan Stok

16

a. Mengamati ciri-ciri Drosophila yang telah ditangkap dari masing-

masing daerah dengan menggunakan mikroskop stereo dengan cara

dimasukkan dalam plastik

b. Membiarkan Drosophila tangkapan dari ketiga daerah tersebut ke

dalam botol medium pemurnian hingga terdapat pupa

c. Memindahkan pupa yang telah menghitam ke dalam selang ampul dan

mengampul sebanyak-banyaknya

d. Melakukan identifikasi terhadap lalat yang telah menetas dan

menyilangkan dalam satu daerah dari hasil ampul tersebut berdasarkan

persamaan ciri, dalam satu botol terdapat satu pasang serta melakukan

banyak ulangan

e. Membiakkan banyak pasang Drosophila dengan ciri yang sama

masing-masing daerah

f. Melakukan pemurnian sampai dengan F3, keturunan F3 dianggap

sebagai stok

4. Identifikasi spesies Drosophila

5. Persilangan

a. Mengidentifikasi Drosophila tangkapan jantan dan betina, kemudian

mewarnai Drosophila tangkapan betina pada masing-masing daerah

dengan warna yang berbeda dengan menggunakan spidol.

b. Menyilangkan Drosophila tangkapan antar populasi dengan metode

Male-Choice yaitu dengan mengawinkan 5 individu jantan dengan 5

individu betina dari salah satu daerah dan 5 individu betina dari daerah

lainnya. Macam persilangannya adalah sebagai berikut :

1. ♂5MLG >< ♀5MLG >< ♀5LMJ (Heterogami dan homogami)

2. ♂5MLG >< ♀5MLG >< ♀5TA(Heterogami dan homogami)

3. ♂5MLG>< ♀5LMJ >< ♀5TA (Heterogami)

4. ♂5MLG >< ♀5MLG >< ♀5TA (Heterogami dan homogami)

5. ♂5MLG>< ♀5MLG >< ♀5LMJ (Heterogami dan homogami)

6. ♂5MLG >< ♀5TA >< ♀5LMJ(Heterogami)

7. ♂5TA >< ♀5TA>< ♀5LMJ(Heterogami dan homogami)

8. ♂5TA >< ♀5TA >< ♀5MLG(Heterogami dan homogami)

17

9. ♂5TA >< ♀5LMJ>< ♀5MLG (Heterogami)

Keterangan:

MLG = Drosophila tangkapan Malang

LMJ = Drosophila tangkapan Lumajang

TA= Drosophila tangkapan Tulungagung

c. Dua hari setelah persilangan, individu jantan dilepas, kemudian

masing-masing individu betina dipindahkan dalam botol balsam yang

telah berisi medium pisang (masing-masing botol diisi satu individu

betina Drosophila tangkapan).

d. Mengamati ada tidaknya larva (jangka waktu 1 minggu) dalam botol

balsem, kemudian mencatatnya dalam tabel data pengamatan.

G. Teknik Pengumpulan Data

Teknik pengumpulan data yang dilakukan dalam penelitian ini yaitu

dengan cara melakukan pengamatan ada atau tidaknya larva secara langsung

terhadap Drosophila tangkapan betina yang telah dibuahi oleh pejantan pada

masing-masing persilangan. Data yang diperoleh disajikan dalam bentuk tabel

pengamatan seperti berikut:

Tabel 4.1 Hasil Pengamatan Kemunculan Larva pada Individu Betina Hasil

Persilangan

Tipe

persilangan♂ ♀

ULANGAN

I II

1 2 3 4 5 1 2 3 4 5

1 5MLG5MLG

5LMJ

2 5MLG5MLG

5TA

3 5MLG5LMJ

5TA

4 5LMJ5LMJ

5TA

5 5LMJ 5LMJ

18

5MLG

6 5LMJ5TA

5MLG

7 5TA5TA

5MLG

8 5TA5TA

5LMJ

9 5TA5MLG

5LMJ

Dari tabel hasil pengamatan ada tidaknya larva di atas kemudian

dimasukkan ke dalam tabel rekapan hasil pengamatan sebagai berikut :

Tabel 4.2 Rekapan Data Hasil Pengamatan

Tipe

Persilangan♂ ♀

Ulangan

1 2

1 5MLG5MLG

5LMJ

25MLG

5MLG

5TA

3 5MLG5LMJ

5TA

4 5LMJ5LMJ

5TA

5 5LMJ5LMJ

5MLG

6 5LMJ5TA

5MLG

7 5TA5TA

5MLG

8 5TA 5TA

19

5LMJ

9 5TA5MLG

5LMJ

Keterangan:

MLG = Drosophila tangkapan Malang

LMJ = Drosophila tangkapan Lumajang

TA = Drosophila tangkapan Tulungagung

H. Teknik Analisis Data

Teknik Analisis yang digunakan dalam penelitian ini menggunakan

rumus perkawinan homogami dan heterogami kemudian rumus indeks isolasi

untuk mengetahui kecenderungan perkawinan Drosophila tangkapan yang berasal

dari Malang, Lumajang, dan Tulungagung dengan rumus kemudian nilai indeks

isolasi ditransformasi kemudian menggunakan analisis statistik dengan metode

analisis varian tunggal.

1. Menghitung persentase perkawinan heterogami dan homogami

% perkawinan homogami =

% perkawinan heterogami =

2. Menghitung indeks isolasi.

3. Hasil perhitungan indeks isolasi ditransformasikan dalam transformasi dan

selanjutnya dianalisis secara statistik dengan menggunakan Anava tunggal

RAK.

4. Analisis Varian Tunggal

20

Adapun langkah-langkah dalam teknik Analisis Data RAK menurut

Sulisetijono (2006) adalah sebagai berikut:

a. Menghitung JK Total = -FK

b. Menghitung JK Perlakuan =

c. Menghitung JK ulangan =

d. Menghitung JK Galat= JK Total – JK Perlakuan – JK ulangan

e. Memasukkan data pada tabel Ringkasan Anava

f. Membandingkan nilai F Hitung dengan nilai F Tabel pada taraf

0,01 dan 0,05

g. Menarik kesimpulan

- Jika Fhit > F tabel, maka Ho ditolak dan hipotesis penelitian diterima

- Jika Fhit < F tabel, maka Ho terima dan hipotesis penelitian ditolak

BAB V

DATA DAN ANALISIS DATA

A. Data

21

a. Ciri-ciri fenotip yang sama dari Drosophila tangkapan dari daerah

Lumajang, Malang, dan Tulungagung :

1. Mata majemuk berwarna merah

2. Terdapat sepasang sungut

3. Terdapat mata ocelli

4. Arista berambut

5. Susunan cabang arista berselang-seling

6. Ujung antena tumpul

7. Antena berambut

8. Bentuk mata majemuk oral dan cembung

9. Terdapat dua pasang oral bristle

10. Terdapat rambut di metatarsus, tibia, dan femur

11. Warna abdomen ventral kuning kecoklatan tanpa warna hitam di ujung

12. Tipe mulut penjilat

13. Panjang sayap melebihi tubuh

14. Ujung sayap membulat

15. Sayap mengkilat

16. Costa mencapai ujung sayap

17. Ruas tarsus pertama lebih panjang dari tarsus kedua

18. Tarsus terdiri dari lima ruas

19. Terdapat taji-taji tibia

20. Terdapat rambut-rambut tipis di thorax

21. Terdapat rambut halus di abdomen ventral

22. Faset mata halus

23. Sex comb terletak di tarsus segmen pertama

24. Terdapat warna gelap pada ujung abdomen ventral

25. Terdapat alula

26. Rangka sayap anterior lebih tebal dari posterior

27. Costa berambut

28. Abdomen berambut

29. Abdomen terdiri dari lima segmen

30. Costa terputus

22

31. Terdapat koksa

32. Terdapat kuku tarsus

33. Empodium menyerupai rambut

34. Terdapat calipter

35. Terdapat alula

36. Terdapat probocis

37. Terdapat trokanter

38. Metatarsus berambut

39. Terdapat rambut akrostical

40. Terdapat rambut-rambut duri notopleura

41. Terdapat rambut-rambut duri dorsosentral

42. Terdapat segitiga mata ocelli

43. Terdapat rambut ventrikel bagian dalam

44. Terdapat rambut ventrikel bagian luar

45. Terdapat rambut mata ocelli

46. Tipe sayap Dolichopodidae

47. R1 tidak bercabang

48. R2 dan R3 tidak bercabang

49. R4 dan R5 tidak bercabang

50. Sel basal dan sel distal tidak bergabung

Drosophila yang kita ambil mempunyai 50 ciri yang sama, kemudian

dilakukan identifikasi spesies dengan acuan kunci identifikasi menurut

buku Bock (1976) adalah sebagai berikut:

1 Oral bristle kedua lebih pendek dari oral bristle.............................................2

Oral bristle kedua memiliki lebih panjang dari setengah kali atau hampir

sama panjang dengan oral bristel pertama......................................................3

3 (1) Garis-garis apikal pada abdomen tergit anterior seringnya terputus di

tengah, pipi luas, femur depan pada beberapa spesies terdapat garis

ventromedial yang pendek berwarna hitam(femoral comb) subgeneral

Drosophila dan Dorsilopha ...........................................................................4

23

Garis-garis apikal pada abdomen tergit tidak terputus, diameter pipi sempit,

femoral comb tidak tampak ( subgenera

Sopophora)...................................................................................................13

13(3) Seluruh tubuh (seluruh bristle, rambut dan arista) berwarna kuning terang,

pada jantan tidak terdapat sex

comb..........................................................................................flavohirta (21)

Tubuh tidak seluruhnya seperti deskripsi di atas, bristle dan arista berwarna

hitam.............................................................................................................14

14(3)Jantan dengan sisir kelamin berbeda tersusun secara longitudinal, transversal

dengan bristle pada tarsus depan berwarna sangat

hitam.............................................................................................................20

Jantan tanpa sex comb atau memiliki modifikasi tarsal tidak seperti yang

disebutkan di

atas................................................................................................................15

20(14) Sex comb tersusun longitudinal sepanjang metatarsus dan segmen tarsal

ke-2...............................................................................................................25

Sex comb tersusun secara transversal atau miring........................................21

21(20)Sex comb tersusun miring pada metatarsus.................................................22

Sex comb tersusun transversal pada garis di segmen tarsal kedu.................23

23(21)Perut bagian apikal jantan berwarna hitam.................................................13

Perut jantan, semua targit dengan sedikit warna hitam di bagian

posterior........................................................................................................24

24(23)Sex comb terdiri dari dua baris bristle pada metatarsus dan satu baris pada

segmen tarsal

kedua..........................................................................................................17

Sex comb terdiri dari lima baris bristle pada metatarsus dan 3-4 baris pada

segmen tarsal kedua....................................................................annanasae

Berdasarkan identifikasi spesies di atas diketahui Drosophila yang telah

kami tangkap merupakan Drosophila annanase.

Tabel 5.1 Hasil Pengamatan Kemunculan Larva pada Individu Betina Hasil

Persilangan

24

Tipe

Persilangan♂ ♀

ULANGAN

I II

1 2 3 4 5 1 2 3 4 5

1 5 MLG

5

MLG- √ √ - √ √ √ √ √ -

5

LMJ- √ - - - - - - - √

2 5 MLG

5

MLG

5 TA

3 5 MLG

5

LMJ√ √ - - - - - - - √

5 TA - - - √ - - - - √ -

4 5 LMJ

5

LMJ√ √ - - √ √ √ √ √ √

5 TA - - - - - - - - - -

5 5 LMJ

5

LMJ√ √ √ √ - - √ √ - √

5

MLG- √ - - - √ - √ - -

6 5 LMJ

5 TA √ - - - - - - - √ -

5

MLG- √ - - - √ - - √ -

7 5 TA

5 TA √ √ √ √ - √ √ √ √ √

5

MLG- - √ - - - - - - √

8 5 TA

5 TA

5

LMJ

9 5 TA 5

MLG

25

5

LMJ

Tabel 5.2 Rekapan Data Hasil Pengamatan

Tipe

Persilangan♂ ♀

Ulangan

1 2

1 5 MLG5 MLG 3 4

5 LMJ 1 1

2 5 MLG5 MLG

5 TA

3 5 MLG5 LMJ 2 1

5 TA 1 1

4 5 LMJ5 LMJ 3 5

5 TA 0 0

5 5 LMJ5 LMJ 4 3

5 MLG 1 2

6 5 LMJ5 TA 1 1

5 MLG 1 2

7 5 TA5 TA 4 5

5 MLG 1 1

8 5 TA5 TA

5 LMJ

9 5 TA5 MLG

5 LMJ

B. Analisis Data

Perhitungan presentase perkawinan homogami dan heterogami Drosophila

angkapan dari Lumajang, Malang, dan Tulungagung

% perkawinan homogami =

× 100%

26

% perkawinan heterogami =

× 100%

Tabel 5.3 Hasil Perhitungan Presentase Perkawinan Homogami dan Heterogami

Tipe

Persilangan♂ ♀

Ulangan

1 2

1 5 MLG5 MLG 60 80

5 LMJ 20 20

2 5 MLG5 MLG

5 TA

3 5 MLG5 LMJ 40 20

5 TA 20 20

4 5 LMJ5 LMJ 60 100

5 TA 0 0

5 5 LMJ5 LMJ 80 60

5 MLG 20 40

6 5 LMJ5 TA 20 20

5 MLG 20 40

7 5 TA5 TA 80 100

5 MLG 20 20

8 5 TA5 TA

5 LMJ

9 5 TA5 MLG

5 LMJ

Perhitungan Indeks Isolasi

Tabel Nilai Indek Isolasi

27

No Macam PersilanganUlangan

1 2

1 5 MLG♂ >< 5 MLG♀ >< 5 LMJ♀ 0,5 0,6

2 5 MLG♂ >< 5 MLG♀ >< 5 TA♀

3 5 MLG♂ >< 5 LMJ♀ >< 5 TA♀ -1 -1

-1 -1

4 5 LMJ♂ >< 5 LMJ♀ >< 5 TA♀ 1 1

5 5 LMJ♂ >< 5 LMJ♀ >< 5 MLG♀ 0,6 0,2

6 5 LMJ♂ >< 5 TA♀ >< 5 MLG♀ -1 -1

-1 -1

7 5 TA♂ >< 5 TA♀ >< 5 MLG♀ 0,6 0,7

8 5 TA♂ >< 5 TA♀ >< 5 LMJ♀

9 5 TA♂ >< 5 MLG♀ >< 5 LMJ♀

Uji Hipotesis

Jika data dari penelitian yang kami peroleh sudah lengkap, maka dapat dilakukan

uji hipotesis dengan langkah sebagai berikut.

h. Menghitung JK Total = -FK

i. Menghitung JK Perlakuan =

j. Menghitung JK ulangan =

k. Menghitung JK Galat= JK Total – JK Perlakuan – JK ulangan

l. Memasukkan data pada tabel Ringkasan Anava

SK Db Jk KT Fhitung Ftabel(0,005) Ftabel(0,01)

Ulangan

Perlakuan

Galat

Total

28

m. Membandingkan nilai F Hitung dengan nilai F Tabel pada taraf 0,01 dan 0,05

BAB VI

PEMBAHASAN

A. Kecenderungan perkawinan antara Drosophila tangkapan Kota

Tulungagung, Malang, dan Lumajang

Sesuai dengan data yang kami peroleh dan didasarkan atas perhitungan

analisis data yang kami lakukan pada penelitian ini didapatkan kesimpulan

sementara bahwa kecenderungan kawin Drosophila tangkapan daerah

Tulungagung, Malang, Lumajang adalah perkawinan homogami. Untuk

mengetahui kecenderungan perkawinan tersebut teknik perhitungan analisis data

yang digunakan adalah perhitungan indeks isolasi. Indeks isolasi merupakan salah

satu alat pengukur/ perhitungan untuk mengetahui kekerabatan makhluk hidup.

Parson(1981) dalam Basuki (1997).Pada persilangan5 MLG♂ >< 5 MLG♀ >< 5

LMJ pada ulangan 1 dan 2 didapatkan nilai indeks isolasi sebesar 0,5 dan 0,6,

pada persilangan 5 LMJ♂ >< 5 LMJ♀ >< 5 TA♀didapatkan nilai indeks isolasi

pada ulangan 1 dan 2 secara berturut- turut yaitu 1 dan 1, dan pada persilangan

terakhir yang berhasil kami yaitu persilangan 5 TA♂ >< 5 TA♀ >< 5 MLG♀

nilai indeks isolasi ulangan1 dan 2 secara berturut-turut yaitu 0,6 dan 0,7.

Sedangkan pada persilangan yang heterogami misalnya 5 MLG♂ >< 5 LMJ♀ ><

5 TA♀ didapatkan nilai indeks isolasi – 1.

Hasil diatas menunjukan bahwapada persilangan yang nilai indeks isolasi

mengarah ke positif, berarti jantan memiliki kecenderungan memilih betina

homogami. Sedangkan persilangan dengan nilai indeks isolasi negatif berarti ada

kecenderungan memilih betina heterogami. Hal tersebut sesuai dengan pendapat

bahwa jika indeks isolasi bernilai positif berarti terdapat kecenderungan pemilihan

individu jantan terhadap betina homogami (betina dari kota yang sama) sedangkan

jika nilai indeks isolasinya negatif maka ada kecenderungan memilih betina

heterogami (Bock, 1978 dalam Munawaroh 1996).

29

Apabila data dari penelitian yang dilakukan sudah lengkap, maka

perhitungan akan dilanjutkan dengan uji statistik menggunakan anava tunggal.Jika

dari hasil perhitungan statistik didapatkan hasil F hitung lebih besar daripada F

tabel ,maka hipotesis 0 ditolak dan hipotesis penelitian diterima, ini berarti ada

kecenderungan perkawinan homogami maupun heterogami pada Drosophila

tangkapan Tulungagung, Malang dan Lumajang. Dan jika F hitung lebih kecil

daripada F tabel ,maka hipotesis 0 diterima dan hipotesis penelitian ditolak artinya

tidak ada kecenderungan kawin antara Drosophila tangkapan Tulungagung,

Malang dan Lumajang

Nilai indeks isolasi menurut Ehrman dan Parson, 1981 dalam Basuki ,

1997 menunjukkan perkiraan tentang kekuatan seleksi seksual dan isolasi seksual

yang didapat dari membandingkan bagian atau proporsi dari perkawinan

homogami dan heterogami pada keadaan kawin yang acak. Hal ini sesuai dengan

pernyataan Bock, 1978 dalam Munawaroh, 1996, nilai indeks isolasi berkisar

antar -1 sampai +1. Bila nilai indeks isolasi negatif maka artinya ada

kecenderungan pemilihan jantan terhadap betina heterogami. Jika Nilai indeks

isolasinya 0 maka artinya diantara strain tidak terjadi isolasi. Sedangkan nilai

indeks positif berarti terdapat kecenderungan pemilihan individu jantan terhadap

betina homogami.

Pemilihan jantan pada individu betina disebabkan oleh beberapa faktor,

salah satunya adalah adanya feromon. Peristiwa kawin yang terjadi pada tingkat

spesies akan melibatkan banyak hal terhadap feromon seks yang muncul pada

peristiwa pendekatan sebelum kawin. Feromon seks ini berupa tanda kawin yang

dikeluarkan oleh individu yang mempunyai pengaruh meningkatkan tingkah laku

seksual spesies yang sama atau spesies yang masih mempunyai hubungan yang

erat dari jenis seks yang berbeda (Marcus, 1992 dalam Basuki 1997). Jadi

dimungkinkan juga kecenderungan perkawinan homogami ini dipengaruhi juga

oleh perbedaan feromon yang dikeluarkan, sehingga hanya dapat mengenali

feromon dari spesies yang sama saja meskipun Drosophila ketiga kota ini

mempunyai kesamaan ciri.

Selain disebabkan oleh feromon kecenderungan kawin antar individu juga

dipengaruhi oleh lingkungan. Dari hasil penelitian yang kami lakukan

30

menunjukkan bahwa Drosophila tangkapan Tulunagung, Malang,dan Lumajang

memiliki kecenderungan perkawinan homogami, karena selain ketiga daerah

tersebut cukup berjauhan secara geografis. Kondisi habitatnya juga berbeda, hal

ini sesuai dengan penyataan Hadisubroto (1989) dalam Munawaroh (1996) salah

satu mekanisme isolasi dapat dipengaruhi oleh habitat, meskipun berasal dari

populasi yang sama namun menempati habitat yang berbeda. Lingkungan yang

ekstrim juga mempengaruhi adaptasi dari Drosophila yang dimungkinkan dapat

mengakibatkan suatu mutasi yang nantinya juga berpengaruh pada perilaku

kawinnya.

Shorey (1968) dalam Junaidi (1998) menyatakan bahwa faktor lingkungan

yang dapat mempengaruhi feromon antara lain adalah kecepatan angin, kebasahan

relatif, intensitas cahaya, dan temperatur. Terdapat batas atas dan batas bawah

kecepatan angin sehingga serangga merespon feromon.

Selain digunakan untuk mengetahui suatu kecenderungan kawin, Indeks

isolasi juga dapat digunakan untuk melihat hubungan kekerabatan. Berdasarkan

hasil perhitungan nilai indeks isolasi pada persilangan yang telah dilakukan

menunjukan nilai indeks isolasi . Drosophila tangkapan pada daerah Tulungagung

dan Malang memiliki hubungan kekerabatan yang dekat dikarenakan nilai indeks

isolasinya mendekati nol, namun meskipun demikian Drosophila dari kota ini

tetap memiliki kecenderungan perkawinan homogami karena nilai indeksnya

positif. Sedangkan persilangan antara Drosophila tangkapan Lumajang dan

Tulungagung memiliki kekerabatan yang cukup jauh karena nilai indeks

isolasinya sama dengan 1

Hal ini juga didukung dengan pernyataan Watanabe dan Kawanishi dalam

basuki (1997) bahwa jika nilai indeks isolasi sama dengan 1, berarti kedua strain

yang disiliangkan berada pada level species yang berbeda. Jika nilai indeks

isolasi sama dengan 0 atau negatif berarti kedua strain yang disilangkan masih

berada pada level species yang sama

Pada Drosophila sp yang masih dalam level spesies yang sama, tidak dapat

dikatakan bahwa tidak ada perbedaan diantaranya, selain karena nilai indek

isolasi yang hanya cenderung nol dan bukan negative,tetapi juga seperti

pernyataan yang dinyatakan oleh Basuki (1997) yang dapat disimpulkan bahwa

31

meskipun D. simulans dan D. marurutiana yang dalam subgroup yang sama yaitu

D. melanogaster dan memiliki fenotip yang sulit dibedakan tetapi genotip dari

dari masing- masing keduanya tetap berbeda.Hal ini didukung pula dengan

pernyataan Widodo (2003) yang menyatakan bahwa secara genetik tidak ada dua

individu dalam satu spesies yang persis sama. Apalagi faktor- faktor lingkungan

juga ikut berpengaruh dalam timbulnya ciri- ciri yang muncul sebagai fenotip

BAB VII

PENUTUP

A. Kesimpulan Sementara

1. Terdapat kecenderungan individu jantan Drosophila tangkapan lokal

daerah Lumajang, Malang, dan Tulungagung memilih betina homogami,

karena dari perhitungan indeks isolasi dari persilangan yang dilakukan

lebih banyak yang menunjukkan nilai yang positif yaitu di atas 0.

2. Berdasarkan hasil perhitungan nilai indeks isolasi pada persilangan yang

telah dilakukan menunjukan nilai indeks isolasi . Drosophila tangkapan

pada daerah Tulungagung dan Malang memiliki hubungan kekerabatan

yang dekatdikarenakan nilai indeks isolasinya mendekati nol, namun

meskipun demikian Drosophila dari kota ini tetap memiliki kecenderungan

perkawinan homogami karena nilai indeksnya positif. Sedangkan

persilangan antara Drosophila tangkapan Lumajang dan Tulungagung

memiliki kekerabatan yang cukup jauh karena nilai indeks isolasinya sama

dengan 1

32

B. Saran

1. Penelitian ini memerlukan ketelitian, kesabaran, ketekunan yang tinggi

khususnya pada saat mengidentifikasi ciri-ciri morfologi pada saat

pemurnian dan pada saat melakukan persilangan.

2. Pada saat perlakuan pemberian warna pada sayapnya, sebaiknya

ditentukan jenis pensil atau bolpoin warna yang digunakan untuk

pewarnaan, untuk menghindari hilangnya warna yang telah diberikan

untuk membedakan individu tiap spesies.

33