proposal vendi eko susilo IPB univer.pdf

IPB

1. A. Judul Penelitian
Evolusi dan ekologi kelompok Crusctacea: Decapoda: Brachyura : Gecarcinucoidea di daratan
Sundaland Indonesia
B. Latar Belakang
Studi tentang distribusi spesies menjadi fokus utama dalam bidang Ekologi dan Biogeografi.
Kajian tersebut menjadi bukti dari keanekaragman secara global dan posisi dari wilayah yang
memiliki tingkat endi emisitas spesies yang tinggi. Kajian terkait wilayah dengan katagori hostpot
biodiversity menjadi issue dan konsen saat ini mengingat laju perubahan bahkan degradasi dari
sebuah ekosistem sangat cepat. Indonesia merupakan salah satu dari 25 wilayah dengan katagori
hostpot biodiversity, hal tersebut memiliki dampak terhadap konsistensi status dan konservasi
(Myers et al., 2000).
Ekosistem yang terdapat di Indonesia sangat beragam karena terletak diwilayah tropis dengan
tingkat produktivitas yang tinggi yaitu salah satunya ekosistem air tawar. Ekosistem perairan tawar
merupakan ekosistem yang mengalami laju penurunan keanekaragaman lebih tinggi dibandingkan
ekosistem daratan (Sala et al., 2000). Disisi lain jumlah data terkait dengan keanekeragaman fauna
asli air tawar khususnya kelompok invertebrata belum sepenuhnya terecord, akan tetapi
berdasarkan beberapa fenomena endemic fauna invertebrate air tawar nampak pada beberapa
wilayah, khusunya di wilayah Indonesia. (Dudgeon 2000; Benstead et al ., 2003; Strayer et al.,
2004). Fenomena distribusi kelompok invertebrate khusunya Crustacea: Parathelphusa (Family
Gecarsinusidae) di Indonesia tersebar dan membentuk beberapa clade pada wilayah Jawa (Susilo,
2008).
Distribusi dan keanekaragaman kelompok Crustacea khsuusnya Parathelphusa tidak lepas dari
history terbentuknya daratan dan formasi kepulauan di Indonesia yang memberikan konsekuensi
keberagaman biota. Berdasarkan pola pembentukan daratan setelah jaman es pada era Paleozoic
khususnya di wilayah sundaland (Jawa, Sumatra dan Kalimantan), terdapat banyak fenomena
distribusi dan karakter fenetik yang mirip khususnya pada kelompok Crustacea:Parathelphusidae.
Fenomena ini dikenal dengan Cryptic spesies yang mana validitas identitasnya harus diperjelas
dengan kombinaasi karakter fenetik dan molekular. Disisi lain laju mutasi hasil dari adaptasi
perubahan lingkungan semakin cepat. Sehingga dibutukan langkah- langkah kongkret dalam hal
identifikasi pola distribusi dan kekerabatan (Phylogeni) dari beberapa lokasi yaitu Jawa, Sumatra,
Kalimantan, Madura dan Bali sebagai upaya verifikasi plasma nutfah secara tidak langsung.
C. Perumusan Masalah (Statement of Problem)
Kepiting termasuk dalam Filum Arthrophoda Subfilum Crustaceae, kelas Malacostraca, serta Ordo
Decapoda. Kepiting terbagi menjadi dua kelompok utama Infraordo, yaitu Brachyura (kepiting
yang sesungguhnya) dan Anomura (kepiting semu) (Riady et al., 2014). Kepiting merupakan salah
satu anggota kelompok makroinvertebrata yang dapat ditemui di habitat air tawar, air payau, dan
air laut. Kepiting memiliki sebaran distribusi habitat yang terbilang cukup luas sehingga dapat

2. ditemukan pada banyak tipe perairan sehingga potensi terjadinya spesies baru sangat besar (Riady
et al., 2014).
Kepiting air tawar memiliki peran sangat penting untuk ekologi perairan tawar di lingkungan
hidupnya (Riady et al ., 2014). Habitat kepiting air tawar pada tipe perairan yang mengalir seperti
sungai hingga tipe perairan yang cukup tenang seperti danau, rawa, kolam, kanal, ataupun parit
(Susilo et al., 2020). Kepiting air tawar dapat ditemukan pada dasar sedimen perairan baik yang
berbatu, berlumpur, atau kombinasi keduanya. Beberapa spesies kepiting air tawar dapat
beradaptasi menjadi organisme semi-terestrial dengan cara menggali lubang atau memanjat pohon.
Hal ini dapat lakukan selama kondisi insang kepiting masih dalam keadaan basah atau terdapat
gelembung air yang terperangkap di insang kepiting (Susilo et al ., 2020).
Di dunia sendiri terdapat lebih dari 6700 spesies kepiting Brachyura yang telah diketahui. Terdapat
238 genus dan 1476 spesies kepiting air tawar yang termasuk dalam 14 Famili yaitu
Gecarcinucidae, Parathelphusidae, Gecarcinidae, Varunidae, Sesarmidae, Hymenosomatidae,
Ocypodidae, Platythelphusidae. Potamidae, Deckeniidae. Potamonautidae, Pseudothelphusidae,
Goneplacidae, Trichodactylidae. Dari 14 Famili kepiting air tawar, 1.306 spesies kepiting air tawar
merupakan kepiting air tawar sejati dari delapan Famili yaitu Potamonautidae,
Pseudothelphusidae, Potamidae, Parathelphusidae, Deckeniidae, Platythelphusidae,
Gecarcinucidae, dan Trichodactylidae (Yeo et al ., 2008). Sedangkan di Asia Tenggara terdapat
182 spesies kepiting air tawar yang diketahui dalam 55 genera dan dua Famili kepiting air tawar
yaitu Gecarcinucidae dan Potamidae (Cumberlidge et al ., 2009; Ng, 2004). Menurut Cumberlidge
et al (2009) bahwa 83 spesies kepiting air tawar di Indonesia telah diidentifikasi. Beberapa spesies
seperti Parathelphusa convexa, Parathelphusa bogoriensis, Geosesarma sp., dan Varuna litterata
dapat ditemukan di Jawa Timur (Susilo et al ., 2020).
Berdasarkan uraian diatas, update data jenis dari kelompok kepiting air tawar diprediksi terus naik
seiring dengan proses spesiasi. Hal tersebut secara tidak langsung menyebabkan munculnya status
endemik bagi kelompok kepiting air tawar. Selain faktor tersebut, laju perubahan habibat terus
meningkat yang menyebabkan kemungkinan- kemungkinan bentuk dan kemampuan adapatasi
yang berbeda pada masing- masing lokasi yang mengakibatkan statusnya berubah menjadi
terancam punah bahkan sampai punah. Sehingga penting segera dilakukan kembali mitigasi
distribusi dan phylogeni dari kelompok kepiting air tawar yaitu khususnya Family
Parathelphusidae.
D. Pertanyaan/Tujuan Penelitian
Berdasarkan uraian yang telah disampaikan di atas, penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pola
persebaran dan keragaman genetik kepiting air tawar khususnya kelompok Parathelphusidae yang
berasal dari Jawa, Sumatra dan Kalimantan. Selain itu, hasil dari penelitian ini nantinya juga
digunakan sebagai rekomendasi status endemik dan konservasi.
E. Kelogisan (Rationale)

3. Kondisi perubahan lingkungan baik secara alami atau karena faktor manusia menyebabkan
perubahan habitat khususnya di tipe ekosistem air tawar. Kondisi tersebut tentunya dapat
mempengaruhi secara langsung terhadap kondisi biota yang ada. Disisi lain kelompok Crustacea
khususnya kepiting air tawar dari kelompok Parathelphusidae merupakan jenis kepiting air tawar
sejati yang mana dalam siklus hidupnya tidak membutuhkan air laut untuk memijah. Klaus et al
2013, mendapatkan hasil adanya spesiasi yang terjadi antara Parathelphusa maindr oni dan
Parathelphusa batamensis yang secara fenetik berbeda, akan tetapi berdasarkan marka molekular
memiliki tingkat similaritas yang sama. Hal ini dapat disimpulkan bahwasanya kondisi lingkungan
memiliki peran utama dalam hal kelangsungan hidup bagi kelompok kepiting air tawar. Disisi lain
kajian mengenai status biogeography dan kekerabatan pada kelompok ini belum banyak dilakukan.
Hal ini tentunya menyebabkan distribusi yang terdapat di daratan sundaland apakah benar dari satu
jenis yang sama atau telah mengalami spesisasi.
Hasil dari penelitian ini nantinya sebagai petunjuk dan bukti dari teori continental drift secara
umum dan secara khusus yaitu memberikan gambaran Biogeography dan kekerabatan dari
kelompok kepiting air tawar yang ditemukan di Jawa, Sumatra, Kalimantan apakan berasal dari
ancestor yang sama. Selain itu untuk memperkuat hipotesis nantinya dibandingkdan dengan
sampel yang berasal dari Pulau Madura dan Bali.
F. Metode dan Desain
Penelitian dilakukan dalam beberapa tahap diantaranya koleksi sampel, identifikasi, dan analisis
data. Adapun outline penelitian sebagai berikut;

No Kegiatan Tahun 1 Tahun 2 Tahun 3
Semester 1 Semester 2 Semester 1 Semester 2 Semester 1 Semester 2
1 Persiapan, literasi dan survei lokasi √
2 Analisis dan mitigasi wilayah lahan
konversi yang berada di kawasan
√
3 Preparasi alat dan bahan sampling √
4 Penentuan titik atau lokasi sampel
diberbagai tiitik sesuai hasil mitigasi
√
5 Sampling spesimen di Jawa √
6 Sampling spesimen di Sumatra √
7 Sampling spesimen di Kalimantan √
8 Sampling spesimen di Madura √
9 Sampling spesimen di Bali √
10 Identiikasi fenetik √
11 Identifikasi molekular √
12 Analisis data √
13 Penyusunan manusript √
14 Pelaporan dan publikasi √
Koleksi sampel
Koleksi sampel dilakukan di 5 lokasi yaitu di Pulau Jawa, Sumatra, Kalimantan. Sebagai outgroup
diambil dari pulau Madura dan Bali. Penentuan lokasi pengambilan sampel dilakukan secara
purposive pada lokasi yang sudah ditentukan sebelumnya, kemudian dilanjutkan dengan road
sampling dan cluster sampling selama ± 1 jam (Ratti dan Garton 1996). Kepiting air tawar
ditangkap menggunakan jala, bubu, dan handnett. Sampel yang berhasil ditangkap diawetkan
dalam ethanol bertingkat mulai dari 76 % dan 96 % semalam, kemudian dipindah ke dalam ethanol
absolut.

4. Identifikasi dan Analisis Data
Identifikasi secara fenetik dilakukan di Laboraturium Crustacea BRIN Cibinong bersama dengan
Dr. Daisy Wowo, M.Sc sebagai ahli Crustacea. Identifikasi Kepiting air tawar mengacu kepada
Ng (2004) berdasarkan bentuk dan ciri-ciri morfologi pada tingkat spesies dari genus
Parathelphusa, yaitu ada tidaknya duri pada ambulatory meri, arah dari postorbital crista, bentuk
dari carapace dan, bentuk garis keempat dari abdomen.
Identfikiasi secara molekular dilakukan Aplikasi DNA barcoding dilakukan di Laboratorium
Molekuler Biologi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Institut Pertanian Bogor.
dengan bimbingan langsung oleh Dr. Achmad Farajallah, M.Si.
Jaringan yang diambil untuk ekstraksi DNA berasal dari rongga dada kepiting. Ekstraksi DNA
dilakukan dengan menggunakan DNA Extraction Kit for tissue (Genaid). Gen yang digunakan
sebagai barcode adalah bagian ujung 5’ gen cytochrome c oxidase sub unit 1 (Buhay 2009) dengan
primer forward AF286 (5’-TCTACAAAYCATAAAGAYATYGG) dan primer reverse AF287
(5’- GTGGCRGANGTRAARTARGCTCG). Amplikon atau produk PCR kemudian dijadikan
cetakan dalam amplifikasi penentuan runutan nukleotida menggunakan primer yang sama dengan
amplifikasi awal.
Runutan nukleotida barcode yang diperoleh kemudian dijadikan input dalam analisa pencarian
kesamaan runutan nukleotida secara online menggunakan Basic Local Alignment Search Tool
(BLAST) dalam situs National Center for Biotechnology Information (NCBI)
(www.ncbi.nlm.nih.gov). Runutan- runutan nukleotida kepiting hasil pencarian kemudian
dianalisa lebih lanjut meliputi jarak genetik dengan menggunakan metode Neighbor Joining (NJ)
dengan bootstrap 1000x dan model number of differences dengan menggunakan MEGA X
(Tamura et al. 2011).
Analisis distribusi kepiting air tawar dipadu dengan hasil rekonstruksi secara molekular dengan
konfirmasi titik lokasi menggunakan GPS menggunakan bantuk aplikasi Argis.
G. Signifikansi/Manfaat
Penelitian mengenai Distribusi atau Biogeography dan phylogeni dari kelompok Crustacea
khususnya kepiting air tawar di daratan sundaland diharapkan dapat memberikan gambaran secara
umum mengenai proses distribusi dan spesiasi bagi kelompok kepiting air tawar. Selain itu,
penelitian ini juga memberikan status nilai penting bagi kelompok kepiting air tawar yang mana
diharapkan sebagai langkah awal konservasi.
H. Kesimpulan dan Saran
Berdasarkan rencana penelitian yang akan dilakasanakan, diharapkan memberikan informasi
terbarukan mengenai distribusi dan phylogeni dari kelompok kepiting air tawar khsususnya
Parathelphusidae. Hal ini memberikan gambaran mengenai mekanisme dan perlananan distribusi
berdasarkan analisis kekerabatan. Selain itu juga penelitian ini memberikan tambahan informasi
terkait dengan bukti dan petunjuk dari mekanisme continental drift khususnya di sundaland
berdasarkan analisis kekerabatan dari kelompok Parathelphusidae.

5. I. Daftar Pustaka
Benstead, J. P., De Rham, P. H., Gattolliat, J. L., Gibon, F. M., Loiselle, P. V., Sartori, M.,
Sparks, J. S. & Stiassny, M. L. J. (2003). Conserving Madagascars freshwater
biodiversity. BioScience 53, 1101–1111
Cumberlidge, N., P. K. L. Ng, D. C. J. Yeo, C. Magalhaes, M. R. Campos, F. Alvarez, T.
Naruse, S. R. Daniels, L. J. Esser, F. Y. K. Attipoe, F. L. Clotilde-Ba, W. Darwall, A.
McIvor, M. Ram, dan B. Collen. 2009. Freshwater crabs and the biodiversity crisis:
importance, threats, status, and conservation challenges. Biological Conservation.
142:1665–1673.
Dewi, K. Y., Sudarmadji, dan H. Purnomo. 2017. Hubungan keanekaragaman portunidae
dengan kerapatan hutan mangrove Pantai Popongan di Taman Nasional Baluran, Jawa
Timur Indonesia. Jurnal ILMU DASAR. 18(1): 43-50.
DUDGEON, D. (2000). The ecology of tropical Asian rivers and streams in relation to
biodiversity conservation. Annual Review of Ecology & Systematics. 31, 239–263.
Klaus S, Selvandran S, Goh JW, Wowor D, Brandis D, Koller P, Schubart CD, Streit B, Meier
R, Ng PKL, Yeo DCJ. 2013. Out of Borneo: neogene diversification of Sundaic
freshwater crabs (Crustacea: Brachyura: Gecarcinucidae: Parathelphusa). J Biogeogr.
40:63- 74.
Myers, N., Mittermeier, R. A., Mittermeier, C. G., Da Fonseca, G. A., & Kent, J. (2000).
Biodiversity hotspots for conservation priorities. Nature, 403(6772), 853- 858.
Ng, P. K. L. 2004. Freshwater Invertebrates of the Malaysian Region. Malaysia: Academy of
Sciences Malaysia.
Ratti JT, Garton EO. 1996. Research and experimental design. Di dalam: Bookhout TA, editor.
research and management techniques for wildlife and habitats. USA: Allen Press. hlm
1-23.
Riady, R., R. Mahatma, dan Windarti. 2014. Inventarisasi kepiting air tawar di Kecamatan
Kampar Utara Kabupaten Kampar Provinsi Riau. Jurnal JOM FMIPA. 1(2): 471- 479.
Sala, O. E., Chapin, F. S., Armesto, J. J., Berlow, R., Bloomfield, J., Dirzo, R., Huber-Sanwald,
E., Huenneke, L. F., Jackson, R. B., Kinzig, A., Leemans, R., Lodge, D., Mooney, H.
A., Oesterheld, M., Poff, N. L., Sykes, M. T., Walker, B. H., Walker, M. & Wall, D. H .
(2000). Global biodiversity scenarios for the year 2100. Science 287, 1770–1774.
Susilo, V. E., Wowor, D., & Abror, M. N. (2020, February). Diversity of freshwater crab
(decapoda) in meru betiri national park. In Journal of Physics: Conference Series (Vol.
1465, No. 1, p. 012008). IOP Publishing.
Tamura K, Peterson D, Peterson N, Stecher G, Nei M, Kumar S. 2011. MEGA5: Molecular
Evolutionary Genetics Analysis using maximum likelihood, evolutionary distance, and
maximum parsimony methods. Mol Biol Evol. 28: 2731- 2739.

6. Yeo, D. C. J., P. K. L. Ng, N. Cumberlidge, C. Magalhaes, S. R. Daniels, dan M. R. Campos.
2008. Global diversity of crabs (Crustacea: Decapoda: Brachyura) in freshwater.
Hydrobiologia. 595: 275- 286. DOI 10.1007/s10750- 007-9023-3.