Ragam Meristik dan Morfogenetik Pocillopora damicornis Berdasarkan Geomorfologi Terumbu dan Faktor Oseanografi di Perairan Pulau Sembilan Teluk Bone

Abstract

Karang keras (Kelas Hexacorallia, Ordo Scleractinia) merupakan organisme yang memiliki keanekaragaman tinggi, baik dari spesies maupun bentuk hidup koloninya (lifeform). Variasi bentuk koloni dan karakter rangka karang keras dapat dijumpai pada spesies atau genus yang sama yang sering disebut plastisitas. Kemampuan modifikasi atau plastisitas karang ditentukan oleh karakteristik lingkungan habitat karang tersebut. Bentuk adaptasi jangka panjang dan upaya bertahan hidup spesies yang laju pertumbuhannya perlahan namun rentan dengan beberapa tekanan lingkungan. Salah satu spesies yang memperlihatkan morfologi berbeda dalam merespon perubahan lingkungan dan perbedaan kondisi habitat adalah Pocillopora damicornis. Kajian morfologi dan plastisitas karang masih minim dilakukan di negara yang menjadi pusat keanekaragaman hayati karang dan memiliki ekosistem terumbu karang terluas di dunia. Terkait hal tersebut, kajian taksonomi dan profil habitat terhadap spesies P. damicornis menjadi ideal karena termasuk jenis yang sebarannya kosmopolitan dan kerap disalahidentifikasikan dengan Pocillopora jenis yang lain. Eksplorasi P. damicornis di Pulau Sembilan menjadi penting dilakukan karena kemampuan adaptasinya. Gomorfologi pulau-pulau kecil di barat daya Teluk Bone tersebut dapat menjadi laboratorium alam untuk mengidentifikasi karakter meristik dan morfometrik koloni karang yang dikaitkan dengan dinamika oseanografi lingkungan yang menjadi habitatnya. Kerancuan identifikasi berbasis morfologi dari koloni karang Pocillopora selanjutnya dapat diverifikasi dengan teknik molekuler DNA barcoding. Berdasarkan latar belakang tersebut, tujuan penelitian ini adalah: (1) Menganalisis variasi meristik dan morfometrik Pocillopora damicornis pada berbagai zona geomorfologi terumbu dan sisi perairan leeward dan windward; (2) Menilai pengaruh paramater oseanografi terhadap karakteristik morfologi koloni P. damicornis; (3) Mengevaluasi keakuratan identifikasi morfologi melalui pendekatan molekuler dengan DNA barcoding untuk mendeteksi kemungkinan kesalahan taksonomi dalam pengenalan spesies; (4) Mengkaji bentuk plastisitas morfologi P. damicornis sebagai bentuk adaptasi terhadap tekanan lingkungan mikrohabitat yang berbeda. Penelitian berlangsung pada bulan Desember 2022 sampai Nopember 2023, berlokasi di perairan Pulau Sembilan Teluk Bone. Sebanyak 18 stasiun yang ditempatkan berdasarkan geomorfologi terumbu yang terdiri dari reefflat, lagoon, dan reefslope, untuk masing-masing perairan leeward dan windward yang berhadapan dengan Teluk Bone. Pengambilan data parameter oseanografi terdiri dari suhu, salinitas, pH, kecerahan, arus, gelombang, TSS dan kekeruhan. Teknik pengambilan data dilakukan pada musim barat, timur, peralihan I dan II. Pengukuran dilakukan secara insitu dan di Laboratorium Oseanografi Kimia Universitas Hasanuddin. Sampel fragmen karang diambil pada setiap stasiun untuk diukur karakter meristik dan morfometrik serta sampel untuk uji spesies menggunakan DNA Barcoding. Pengukuran dan perhitungan masing-masing sampel dilakukan di lapangan dan lebih lanjut di Laboratorium Manajemen Sumber Daya Perairan Universitas Muhammadiyah Sinjai untuk pengukuran karakter morfologi, sedangkan DNA Barcoding dilakukan di Laboratorium Oceanogen. Faktor oseanografi berkontribusi terhadap pengelompokan berdasarkan zona terumbu karang. Perairan windward cenderung mengelompok dan saling tumpang tindih antara reefflat dan lagoon. Reefslope cenderung berbeda pada perairan leeward, jika dibadingkan dua zona terumbu karang lainnya. Reefflat dan lagoon lebih banyak dipengaruhi oleh TSS, suhu, dan kekeruhan. Sedangkan Reefslope lebih banyak mendapat pengaruh dari arus, gelombang dan salinitas. Berdasarkan hasil analisis jarak genetik dan pohon filogenetik pada beberapa jenis Pocillopora, maka diperoleh hasil bahwa spesies terdekat dengan P. damiconis adalah P. verrucosa. Secara morfologi struktur percabangan yang paling dekat dengan P. damicornis adalah P. acuta dan P. brevicornis. Hal ini menyebabkan seringnya kesalahan dalam identifikasi. Perbedaan jumlah koralit percabangan P. damicornis antara perairan leeward dan windward, tidak berbeda secara signifikan untuk cabang apex dan cabang primer, namun berbeda signifikan pada cabang sekunder. Parameter panjang cabang tidak berbeda secara signifikan. Lebar cabang berbeda signifikan, namun sudut percabangan tidak berbeda signifikan. Lebar koralit pada cabang apex dan sekunder tidak berbeda secara signifikan, namun pada cabang primer berbeda signifikan. Parameter jarak antar koralit cabang apex, cabang sekunder, maupun cabang primer berbeda secara signifikan. Kajian ini tidak hanya relevan untuk memahami adaptasi dan ketahanan karang Pocillopora terhadap perubahan lingkungan, namun bermanfaat dalam upaya pengelolaan ekosistem terumbu karang. Pocillopora sebagai sumber daya karang untuk ornamental yang bernilai ekonomis, maupun sebagai referensi dalam pelaksanaan konservasi sumber daya terumbu karang.

Hard corals (Class Hexacorallia, Order Scleractinia) are organisms that have high diversity, both in terms of species and life forms of their colonies. Variations in colony shape and hard coral skeleton characteristics can be found in the same species or genus, which is often called plasticity. The ability to modify or plasticity corals is determined by the characteristics of the coral habitat environment. The form of long-term adaptation and survival efforts of species that grow slowly but are vulnerable to several environmental pressures. One species that shows different morphology in responding to environmental changes and differences in habitat conditions is Pocillopora damicornis. Studies on coral morphology and plasticity are still minimal in a country that is the center of coral biodiversity and has the largest coral reef ecosystem in the world. In this regard, taxonomic studies and habitat profiles of the P. damicornis species are ideal because they are cosmopolitan in distribution and are often misidentified with other Pocillopora species. Exploration of P. damicornis on Sembilan Island is important because of its adaptability. The geomorphology of the small islands in the southwest of Bone Bay can be a natural laboratory to identify the meristic and morphometric characters of coral colonies that are associated with the dynamics of the oceanography of the environment that is its habitat. The confusion of morphological-based identification of Pocillopora coral colonies can then be verified using molecular DNA barcoding techniques. Based on this background, the objectives of this study are: (1) To analyze the meristic and morphometric variations of Pocillopora damicornis in various reef geomorphological zones and windward and leeward waters; (2) To assess the influence of oceanographic parameters on the morphological characteristics of P. damicornis colonies; (3) To evaluate the accuracy of morphological identification through a molecular approach with DNA barcoding to detect possible taxonomic errors in species recognition; (4) To study the form of morphological plasticity of P. damicornis as a form of adaptation to different microhabitat environmental pressures. The research will take place from December 2022 to November 2023, located in the waters of Sembilan Island, Bone Bay. A total of 18 stations were placed based on reef geomorphology consisting of reef, lagoon, and reef slope, for each of the leeward and windward waters facing Bone Bay. Oceanographic parameter data collection consists of temperature, salinity, pH, brightness, current, waves, TSS and turbidity. Data collection techniques were carried out in the west, east, transition seasons I and II. Measurements were carried out in situ and at the Chemical Oceanography Laboratory of Hasanuddin University. Samples of coral fragments were taken at each station to measure meristic and morphometric characters as well as samples for species testing using DNA Barcoding. Measurements and calculations of each sample were carried out in the field and further at the Aquatic Resources Management Laboratory of Muhammadiyah University of Sinjai for measuring morphological characters, while DNA Barcoding was carried out at the Oceanogen Laboratory. Oceanographic factors contribute to grouping based on coral reef zones. Windward waters tend to cluster and overlap between reefs and lagoons. Reefslope tends to be different in leeward waters, when compared to the other two coral reef zones. Reefslope and lagoon are more influenced by TSS, temperature, and turbidity. While Reefslope is more influenced by currents, waves and salinity. Based on the results of genetic distance analysis and phylogenetic trees on several types of Pocillopora, it was found that the closest species to P. damiconis is P. verrucosa. Morphologically, the closest branching structure to P. damicornis is P. acuta and P. brevicornis. This often causes errors in identification. The difference in the number of branching corallites of P. damicornis between leeward and windward waters did not differ significantly for the apex and primary branches, but differed significantly for the secondary branches. The branch length parameters did not differ significantly. The branch width is significantly different, but the branching angle is not significantly different. The width of corallites on the apex and secondary branches is not significantly different, but on the primary branches it is significantly different. The distance parameters between corallites on the apex branches, secondary branches, and primary branches are significantly different. This study is not only relevant to understanding the adaptation and resilience of Pocillopora corals to environmental changes, but is also useful in efforts to manage coral reef ecosystems. Pocillopora as a coral resource for ornamentals that has economic value, as well as a reference in implementing coral reef resource conservation.