(Journal Review) The Effects of Temperature and Shading on Mortality And Development Rates of Aedes Aegypti (Diptera: Culicidae)

(Journal Review) The Effects of Temperature and Shading on Mortality And Development Rates of Aedes Aegypti (Diptera: Culicidae)
02
Kamis, 2 Mei 2024

Pendahuluan Penelitian

Urbanisasi yang terkait dengan pembangunan manusia merupakan kontributor penting terhadap penyebaran vektor penyakit dengan mempengaruhi ketersediaan lokasi bertelur, habitat, dan perilaku makan Aedes aegypti, serta secara langsung memediasi perubahan pada sistem insolasi. 

Memahami ekologi spesies vektor tersebut sangat penting untuk pengelolaan yang efektif dengan dinamika tahap sejarah hidup dewasa, larva, dan kepompong sebagai hal yang penting. 

Dalam lanskap perkotaan, paparan cahaya dan dinamika naungan berpotensi menjadi hal yang penting, dan tidak seperti kebanyakan lingkungan alami, seringkali lebih independen terhadap dinamika nutrisi yang berasal dari serasah daun dan pertumbuhan alga atau bakteri. Memang benar, siklus cahaya, yang tidak bergantung pada perubahan suhu, juga telah terbukti secara signifikan mempengaruhi waktu munculnya strain Culex pipiens (L.) dan Aedes communis di perkotaan pada masa dewasa. 

Demikian pula, baik naungan maupun cahaya telah terbukti mempunyai implikasi terhadap dinamika populasi larva nyamuk. Namun hanya sedikit penelitian yang mengamati dampak dari naungan dan suhu, serta interaksi kedua faktor ini terhadap perkembangan dan kematian larva nyamuk. Hal ini sangat relevan untuk nyamuk perkotaan, mengingat homogenitas habitat mikro dalam kaitannya dengan suhu dan paparan cahaya serta prevalensi cahaya buatan dan bangunan yang memberikan naungan.

Nyamuk cenderung memilih lokasi oviposisi yang menguntungkan dengan menggunakan petunjuk kimia dan fisik. Penelitian sebelumnya menunjukkan bahwa wadah yang disimpan dalam kondisi teduh sebagian atau penuh berkorelasi dengan tingginya insiden larva dan pupa beberapa spesies, termasuk Aedes aegypti. 

Hal ini disebabkan oleh sumber makanan bakteri yang lebih kaya dari daun-daun yang berguguran dan sampah, serta tingkat penguapan yang lebih rendah dan suhu yang lebih dingin. Namun, studi tentang pengaruh naungan terhadap dinamika populasi nyamuk di perairan tidak konsisten. Meskipun naungan dapat berkorelasi kuat dengan suhu habitat larva nyamuk, sebagian besar penelitian yang menilai efek naungan atau intensitas cahaya terhadap dinamika nyamuk berfokus pada suhu, bukan naungan sebagai variabel independen. 

Selain itu, peningkatan suhu dapat berdampak negatif terhadap tingkat penetasan dan kelangsungan hidup nyamuk Aedes aegypti yang belum dewasa karena suhu yang lebih tinggi menyebabkan kematian.

Penelitian ini berfokus sepenuhnya pada nyamuk Aedes aegypti dan bertujuan untuk mengidentifikasi pengaruh naungan (dan intensitas cahaya) dan suhu terhadap dinamika larva. Pengaruh suhu dan naungan terhadap Aedes aegypti diperiksa dalam kondisi laboratorium yang terkendali. 

Material dan Metode Penelitian

Telur Aedes aegypti kering (strain Bora, generasi ke-147), ditempelkan pada kertas saring, dibeli dari Departemen Parasitologi, Universiti Malaya. Telur-telur tersebut kemudian ditetaskan dan larva dipelihara dalam kondisi lingkungan yang berbeda selama percobaan.

Suhu yang dipilih adalah 28, 31, 34, 37, dan 40°C, sedangkan tingkat naungan 0, ~40, ~75, dan ~100% disimulasikan, masing-masing mewakili 3.100, 1.860, 775, dan 0 lux. Untuk semua perawatan, rezim terang:gelap 12:12 digunakan dengan periode cahaya aktif dari pukul 06:00 hingga 18:00 di bawah enam bola lampu putih dingin 32 watt (Philips, MA, U.S.A.). Wadah kemudian ditempatkan di ruang pertumbuhan (lihat rincian di bawah) dan naungan dicapai melalui penutup dengan kain muslin poliester. Perlakuan naungan 0% dibiarkan terbuka kecuali kelambu yang menutupi bagian atas setiap ulangan. Perlakuan peneduh 40% ditutupi dengan satu lapis kain muslin poliester. 

Perlakuan arsiran 75% ditutupi dengan tiga lapis kain muslin poliester, sedangkan perlakuan arsiran 100% ditutupi dengan kain muslin poliester yang lebih tebal. Untuk menentukan tingkat eksklusi cahaya dengan perlakuan peneduh, pengukuran lux cahaya dari dalam setiap perlakuan cahaya dicatat menggunakan lux meter (LX-107, Lutron, PA, U.S.A.). Semua wadah dalam perlakuan suhu yang sama diukur setiap hari menggunakan termometer roh merah untuk memeriksa homogenitas suhu di seluruh perlakuan naungan.

Untuk setiap percobaan, digunakan wadah polietilen berbentuk silinder dengan tinggi 9 cm dan diameter 9 cm. Setiap wadah diisi hingga ketinggian 5 cm dengan air keran (kira-kira 300 ml) dan dibiarkan dalam ruang pertumbuhan tanaman selama 24 jam untuk deklorinasi. Telur dipindahkan dari kertas saring yang kemudian dimasukkan ke dalam cawan petri berdiameter 5,5 cm dengan menggunakan ujung spatula laboratorium yang tumpul. Pada hari dimulainya percobaan (Hari ke-1), cawan petri yang berisi telur (30 butir telur) direndam dalam wadah, bersama dengan 0,05 g bubuk pakan ikan (Tetra Bits Complete, Tetra Werke Company, Melle, Jerman). Seluruh wadah kemudian ditutup dengan kelambu menggunakan karet gelang dan diberi label perlakuan dan nomor ulangan.

Jumlah nyamuk per tahap riwayat hidup (larva, pupa, dewasa) dihitung setiap hari di setiap perlakuan (Hari ke-4 – akhir). Sebelum Hari ke-4, semua larva terlalu kecil untuk dilihat dengan mata telanjang, sehingga pemrosesan dan pencacahan baru dimulai pada Hari ke-4 dan seterusnya. Cawan petri yang sebelumnya berisi telur juga dikeluarkan pada Hari ke-4. Untuk pencacahan, seluruh larva/pupa dipipet ke dalam cawan petri bersih yang berisi air keran matang. 

Sebelum dimasukkan kembali ke dalam wadah, wadah dibilas dan air ditukar dengan air keran yang telah dideklorinasi untuk menghindari pertumbuhan alga, kemudian ditambah dengan 0,05 g makanan. Jumlah pupa dan larva yang mati juga dihitung namun tidak dikembalikan ke wadah. Semua nyamuk dikeluarkan dari wadah setelah mencapai tahap dewasa dan di-eutanasia. Setiap percobaan dijalankan sampai semua nyamuk yang hidup telah muncul sebagai nyamuk dewasa.

Hasil Pengamatan Penelitian

Jumlah telur Aedes aegypti yang ditemukan menetas pada suhu 40°C sehingga dianggap tidak dapat hidup pada suhu tersebut. Tingkat penetasan pada suhu 37°C secara signifikan lebih rendah dibandingkan 28, 31, atau 34°C (semua p <0,001). Di sisi lain, tidak ada perbedaan yang signifikan antara tingkat penetasan pada suhu 28, 31, atau 34°C (semua p > 0,05). Perlakuan naungan mempunyai pengaruh yang kuat dan signifikan terhadap tingkat penetasan Aedes aegypti secara keseluruhan (F3, 73 = 2,72, p = 0,05), dengan tingkat penetasan pada naungan 40% secara signifikan lebih besar dibandingkan pada 75% keseluruhan (p = 0,03).

Tingkat kematian larva dan anak anjing pada suhu 37°C secara signifikan lebih tinggi dibandingkan suhu 28, 31, dan 34°C (semua p <0,001). Efek dari naungan saja tidak jelas secara statistik (F3, 73 = 0.61, p = 0.61). Namun, terdapat pengaruh interaksi 'suhu × naungan' yang signifikan terhadap angka kematian (F9, 64 = 2.92, p = 0.01), yang mencerminkan efek yang muncul di antara perlakuan. Secara khusus, pada suhu 28°C, kematian larva dan pupa secara signifikan lebih besar pada naungan 40% dibandingkan dengan naungan 75% (p = 0,03). Tidak ada efek berpasangan lainnya dari naungan pada setiap perlakuan suhu (semua p > 0,05).

Pada suhu 28°C, waktu perkembangan hingga tahap dewasa secara signifikan lebih lama dibandingkan semua tingkat suhu yang lebih tinggi (semua p <0,001). Demikian pula, waktu perkembangan Aedes aegypti pada suhu 31°C secara signifikan lebih lama dibandingkan pada suhu 34°C atau 37°C (keduanya p ≤ 0,003). 

Namun tidak terdapat perbedaan yang bermakna antara suhu 34°C dan 37°C dalam waktu perkembangan hingga stadium nyamuk dewasa (p = 0,99). Di sini, waktu perkembangan hingga tahap dewasa di bawah naungan 100% secara signifikan lebih lama dibandingkan perlakuan di bawah naungan 0% (p = 0,01) dan 40% (p = 0,02), sementara tidak ada perbedaan berpasangan yang signifikan antara tingkat naungan lainnya (semua p > 0,05). Selain itu, pengaruh suhu terhadap waktu perkembangan hingga tahap dewasa Aedes aegypti tidak dipengaruhi secara signifikan oleh variasi naungan, karena efek interaksi ‘suhu × naungan’ tidak jelas secara statistik (F9, 64 = 1,65, p = 0,12).

Pembahasan Penelitian

Untuk daya tetas, suhu 37°C merupakan suhu ambang batas yang menyebabkan penurunan tingkat penetasan Aedes aegypti secara signifikan, sedangkan suhu 40°C menghambat penetasan secara total. Pengaruh suhu dapat dijelaskan melalui stres fisiologis yang dialami telur, sehingga mengganggu embriogenesis. Farnesi dkk. (2009) menemukan puncak tingkat penetasan Aedes aegypti (strain Rockefeller) pada suhu 22-28°C, dengan lebih dari 90% telur menetas, namun Delatte dkk. (2009) menemukan suhu optimal untuk telur Aedes aegypti (yang dikumpulkan dari Kepulauan La Reunion, Prancis) adalah 20°C, dengan hanya 67% telur yang menetas. Mohammed dan Chadee (2011) menemukan bahwa 98% telur Aedes aegypti (yang dikumpulkan dari Trinidad) menetas pada suhu 24-25°C. 

Hasil dari investigasi yang disebutkan di atas sangat berbeda dengan apa yang ditemukan di sini. Dalam penelitian kami, misalnya, lebih dari 90% telur menetas pada suhu 31°C. Perbedaan tersebut dapat dijelaskan oleh perbedaan respon terhadap suhu antar strain dari wilayah yang berbeda akibat adaptasi terhadap lingkungan asalnya.

Sebuah studi tentang tingkat penetasan telur dorman Aedes hexodontus (D.) menunjukkan adanya hubungan yang samar-samar dengan intensitas cahaya. Telur invertebrata lain dilaporkan menggunakan cahaya sebagai isyarat untuk menetas. Pada spesies nyamuk yang mampu diapause, seperti Aedes albopictus, intensitas cahaya dapat mempengaruhi tingkat penetasan sepanjang musim. Memang benar, bertambahnya panjang hari telah terbukti mempengaruhi daya tetas nyamuk yang diapause secara positif.

Suhu yang ekstrim menyebabkan kematian pada tahap larva nyamuk, terutama ketika mereka tidak mampu diapause. Di sini, terdapat kematian Aedes aegypti dewasa yang jauh lebih tinggi pada suhu 37°C dibandingkan suhu lainnya. Pada suhu 37°C, 35% penetasan yang berhasil mampu berkembang menjadi dewasa. Strain Aedes aegypti yang digunakan dalam penelitian ini tampaknya lebih resisten, dan variabilitas intraspesifik antar strain menunjukkan kemungkinan adaptasi resistensi lebih lanjut terhadap suhu yang lebih tinggi.

Dampak naungan terhadap kematian larva dan anak anjing tidak begitu terasa dibandingkan dengan suhu. Perbedaan signifikan terhadap angka kematian dimediasi oleh naungan pada suhu terendah, dimana peningkatan naungan secara signifikan mengurangi angka kematian dibandingkan dengan suhu rendah-menengah. 

Namun, perbedaannya tidak jelas secara statistik pada suhu yang lebih tinggi. Naungan telah terbukti menjadi daya tarik bagi orang dewasa dari semua tahap kehidupan. Misalnya saja, nyamuk Aedes aegypti dewasa lebih suka bertelur di tempat yang teduh dibandingkan dengan wadah yang tidak teduh di Trinidad, dimana wadah yang tidak teduh mempunyai efek mematikan pada suhu tinggi. Namun, penelitian tersebut gagal mengisolasi efek naungan dari suhu, sehingga membatasi interpretasi.

Baik naungan maupun suhu mempunyai pengaruh yang signifikan terhadap waktu yang dibutuhkan Aedes aegypti untuk berkembang hingga tahap dewasa. Pengaruh suhu terhadap laju perkembangan nyamuk telah dipelajari pada banyak spesies berbeda dan sering kali diteliti bersamaan dengan pengaruh lain, seperti ketersediaan sumber daya dan persaingan. Penelitian ini menemukan bahwa suhu 34°C dan 37°C menyebabkan waktu pengembangan paling singkat. 

Durasi rata-rata terpendek dari menetas hingga muncul adalah 7,1 hari pada suhu 37°C dan naungan 0%, yang lebih cepat dibandingkan penelitian lain yang melaporkan tingkat perkembangan Aedes aegypti. Delatte dkk. (2009) melaporkan waktu terpendek adalah 8,8 hari pada suhu 30°C. Farjana dkk. (2012) juga menemukan bahwa suhu 30°C menyebabkan munculnya telur menetas dalam waktu sekitar delapan hari, namun tidak lebih tinggi secara signifikan pada suhu 35°C. 

Seperti disebutkan sebelumnya, hal ini mungkin disebabkan oleh perbedaan antar strain atau perbedaan desain penelitian. Namun, laju perkembangan yang diamati dalam percobaan ini menimbulkan kekhawatiran karena menunjukkan proses rekrutmen populasi nyamuk vektor yang sangat cepat.

Efek naungan yang diisolasi dari suhu terhadap laju perkembangan masih belum diteliti sebelum penelitian ini. Pada lanskap perkotaan, khususnya yang bercirikan bangunan bertingkat tinggi, efek naungan dapat menjadi signifikan dan berkontribusi terhadap heterogenitas habitat yang signifikan. Eksperimen ini menemukan bahwa naungan dan suhu masing-masing mempunyai pengaruh tersendiri terhadap laju perkembangan. 

Kami menemukan naungan 0% dan 40% mendorong tingkat perkembangan tertinggi. Hasil penelitian kami menunjukkan bahwa di daerah perkotaan dimana terdapat banyak tempat perkembangbiakan dan inang bagi manusia, generasi nyamuk dewasa baru mungkin terjadi dengan cepat di habitat yang tidak teduh dan bersuhu tinggi di bawah ambang batas kritis.

Kesimpulan Penelitian

Kami telah menunjukkan bahwa peningkatan suhu secara signifikan mengurangi daya tetas, meningkatkan kematian larva/pupa, dan memperpendek waktu perkembangan Aedes aegypti. Namun pengaruh naungan tidak begitu terasa terhadap daya tetas, sedangkan pengaruh naungan terhadap kematian larva/pupa muncul pada suhu yang lebih rendah. 

Peningkatan naungan saja secara signifikan memperpanjang waktu pengembangan. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa Aedes aegypti tahap awal lebih sensitif terhadap suhu dibandingkan intensitas cahaya secara keseluruhan.

Demikian ulasan review jurnal yang bias menjadi informasi menarik.

Jika Anda tengah mencari lembaga bidang riset terhadap produk pestisida pertanian, Intan Mandiri Lestari atau IML Research adalah lembaga independent yang bisa kamu pilih.

Di sini menyediakan berbagai jenis pengujian di antaranya terdapat uji pestisida dengan jenis pengujian meliputi:

  • Uji Toksisitas Akut dan Oral Dermal,

  • Uji Iritasi,Uji Sensitisasi,

  • Uji Inhalasi, dan sebagainya.

Untuk informasi lebih lanjut silahkan menghubungi kami melalui +62 813-1353-8831.

Semoga review jurnal di atas dapat bermanfaat ya.

Author: Dherika

Referensi

Sukiato, F., Wasserman, R.J., Su, C.F., Robyn, F.W., & Ross, N.C. (2019). The Effects of temperature and Shading on Mortality and Development Rates of Aedes aegypti (Diptera: Culicidae). Journal of Vector Ecology, 44(2): 264-270.

Konsultasikan Kebutuhan Anda