BAB 2

KAJIAN KEPUSTAKAAN

 

2.1                    RUMPAI LAUT

2.1.1                      Pengenalan Rumpai Laut

Bagi orang kebanyakan, rumpai laut hanyalah tumbuhan yang melekat pada kaki apabila berjalan di tepian pantai ataupun hanyalah sekadar lapisan licin lagi menggelikan yang menyelaputi batu.  Pada hakikatnya, makroalga marin ini mempunyai peranan yang tidak kurang pentingnya sepertimana tumbuhan daratan. Menurut Ahmad (1995), sebanyak 93.8 % daripada spesies tumbuhan laut terdiri daripada alga makrofit.  Manakala selebihnya terdiri daripada kulat (5.5 %), liken (0.2 %) dan Spermatophyta (0.5 %). 

 

Rumpai laut merupakan tumbuhan marin dalam kumpulan alga.  Kumpulan ini juga diwakili oleh sejenis tumbuhan seni yang dinamakan fitoplankton.  Fitoplankton  dibahagikan kepada beberapa divisi utama seperti Cyanophyta (alga biru-hijau), Chrysophyta (alga keemasan) dan Bacillariophyta (diatom).  Kumpulan alga mempunyai ahli yang paling primitif dalam alam tumbuhan kerana alga biru-hijau dikatakan antara tumbuhan yang paling awal berevolusi (Surrey-Gent & Morris, 1987).

 

Seperti fitoplankton, rumpai laut juga mempunyai beberapa divisi utama seperti Chlorophyta (alga hijau), Rhodophyta (alga merah) dan Phaeophyta (alga perang).   Rumpai laut yang dikenali juga sebagai alga marin adalah tumbuhan tanpa vaskular yang tidak dapat dibezakan kepada akar, batang dan daun.  Alga makrofit ini juga tidak berbuah atau berbunga.

 

 Istilah rumpai laut mula diperkenalkan oleh Linnaeus pada 1754 bagi menjelaskan tumbuhan yang berada di dalam filum Thallophyta ini.  Selain rumpai laut, ahli lain dalam filum Thallophyta ialah liken, fungi dan bakteria (Major, 1977). 


 

2.1.2                      Taksonomi

“ A plant’s name is the key to literature- in other words, the key to what we know about it.”

 

Pepatah di atas telah diungkapkan oleh Van Steenis (1957) bagi menerangkan betapa pentingnya nama bagi sesuatu tumbuhan.  Tanpa nama, sesuatu tumbuhan itu tidak dapat difahami sifatnya, tidak dapat dikenali rupanya malah akan menimbulkan banyak kekeliruan.  Ahli sains sejak dahulu lagi  telah mengkaji dan membuat penilaian ke atas rumpai laut bagi menentukan nama dan pengelasannya.  Menurut Davis & Heywood (1973), pengelasan bermaksud memasukkan tumbuhan ke dalam kelas-kelas atau hierarki yang bersesuaian dengannya.  Pada peringkat awal, sistem pengelasan rumpai laut adalah berdasarkan warna Davis & Heywood (1973).

 

Dalam pengelasan sistematik, Harvey (1836) adalah orang pertama yang membezakan beberapa kumpulan alga dan menamakannya sebagai Chlorospemeae (alga hijau), Melanospermeae (alga perang) dan Rhodospermeae (alga merah). Nama-nama ini kemudiannya ditukar kepada Chlorophyceae oleh Kützing (1891), Phaeophyceae oleh Kjellman (1891) dan Rhodophyceae oleh Rupprecht  (1855). 

 

Alga biru hijau pula telah dikelaskan oleh Harvey (1836) ke dalam Chlorophyceae.  Walau bagaimanapun, alga biru hijau ini kemudiannya dikategorikan sebagai Myxophyceae oleh Stitzenberger (1890) dan Cyanophyceae oleh Sachs (1874).  Spesies hijau-kuning daripada alga hijau pula telah diasingkan sebagai Heterokontae oleh Luther (1890). Nama ini kemudiannya ditukar kepada Xanthophyceae oleh Allorge (1930).   

 

Kajian seterusnya mula mengelaskan kumpulan alga makrofit ini berdasarkan pigmen, hasil fotosintesis dan struktur pembiakan (Levring et. al, 1969).  Seiring dengan perkembangan masa, pengelasan yang dahulunya diterima pakai kini mengalami beberapa perubahan apabila kajian ekologi, sitologi, anatomi, molekul dan ultrastruktur secara tidak langsung mempengaruhi pengelasan alga makrofit ini.

 

Secara umumnya, alga dibahagikan kepada tujuh divisi dan 13 kelas (Jadual 2.1).  Tujuh divisi tersebut ialah Chlorophyta, Chrysophyta, Cyanophyta, Euglenophyta, Phaeophyta, Pyrrophyta dan Rhodophyta (Levring et. al, 1969).  Manakala kelas bagi  alga ialah Chlorophyceae Conjugatophyceae, Charophyceae,  Euglenophyceae, Xanthophyceae, Chrysophyceae, Bacillariophyceae, Desmophyceae, Dinophyceae,  Cryptophyceae,  Phaeophyceae, Cyanophyceae  dan Rhodophyceae. 

 

Jadual 2.1 : Pengelasan Alga

BIL.

DIVISI

KELAS

1.

Chlorophyta

1. Chlorophyceae

2. Conjugatophyceae

3. Charophyceae

2.

EUGLENOPHYTA

1. Euglenophyceae

3.

CHRYSOPHYTA

1. Xanthophyceae

2. Chrysophyceae

3. Bacillariophyceae

4.

PYRROPHYTA

1. Desmophyceae

2. Dinophyceae

3. Cryptophyceae

5.

PHAEOPHYTA

1. Phaeophyceae

6.

CYANOPHYTA

1. Cyanophyceae

7.

RHODOPHYTA

1. Rhodophyceae

 

 

2.1.3                      Struktur Asas 

Sepertimana tumbuhan peringkat rendah yang lain, rumpai laut tidak mempunyai struktur khusus.  Keseluruhan jasad alga dikenali sebagai talus.  Struktur yang terdapat pada rumpai laut dikenali sebagai lamina, stip dan pelekap.  Lamina pada rumpai laut berfungsi seperti daun pada tumbuhan peringkat tinggi.  Manakala pelekap yang berperanan untuk mencengkam pada substrat bagi perlekatan alga, berfungsi seperti akar.  Stip pula bertindak seperti batang pada tumbuhan peringkat tinggi (Rajah 2.1). 

 

TUMBUHAN RENDAH

 

TUMBUHAN TINGGI

 

Sargassum cristaefolium

 

Ceratopteris hyssopifolia

 

Rajah 2.1 : Struktur Pada Rumpai Laut dan Tumbuhan Peringkat Tinggi

 

i.    Talus

Talus adalah struktur vegetatif ringkas yang mewakili keseluruhan bahagian rumpai laut.  Setiap sel dalam talus mempunyai peranan yang sama walaupun pada spesies yang berbeza.  Ciri talus pada alga marin adalah berbeza-beza bagi setiap divisi  (Jadual 2.2). 

 

Talus pada Chlorophyta terbina daripada plat tisu yang rata, sempit dan tertekan.  Bagi spesies kecil, talusnya adalah berfilamen.  Talus berfilamen juga terdapat pada alga saiz besar seperti Ulva.  Filamennya banyak dan multiseriat.  Talus Chlorophyta adalah uniselular atau multiselular, bergantung kepada spesies.  Terdapat kromatofor hijau  berupa klorofil di dalam talus alga hijau ini (Chapman, 1980).   Beberapa contoh rumpai laut divisi Chlorophyta ialah Caulerpa, Cladophora dan Valonia. 

 

Jadual 2.2 :Ciri-ciri Talus Mengikut Kumpulan

KUMPULAN

MORFOLOGI

ANATOMI

TEKSTUR

RAPUH

CONTOH

Kepingan

Tubular nipis atau folios (berbentuk kepingan)

Tidak berkorteks, setebal satu sel

Lembut

Rendah

Ulva Enteromorpha

Porphyra

Berfilamen

Bercabang lembut, berfilamen

Uniseriat, multiseriat atau sedikit berkorteks

Lembut

Rendah

Chaetomorpha Cladophora

Ceramium

Bercabang kasar

Bercabang kasar di bahagian atas

Berparenkima atau pseudoparenkima

jaringan, lembut

Rendah

Gigartina

Chondrus

Agardhiella

Liat dan tebal

Kepingan rata, cabang tebal

Parenkima atau pseudoparenkima yang berbeza, dinding sel  tebal

Liat

Tinggi

Fucus

Laminaria Sargassum

Padina

Berkalsit

Artikulat, berkapur

Segmen berkapur, sendi fleksibel, keras

Seperti batu

Sangat tinggi

Halimeda

Corallina

Berkerak/ berkrustos

Tumbuh mendatar, berkerak

Berkapur atau tidak berkapur,  sel padat

 

Sangat tinggi

alga  koralin

Ralfsia

 

 

Rumpai laut divisi Rhodophyta banyak mendiami bahagian bawah pantai  zon sublitoral, kadangkala jauh ke dalam laut. Antara genus-genus dalam Rhodophyta ialah Acanthophora, Gelidiella dan Laurencia.  Bentuk talus bagi Rhodophyta biasanya seperti tiub dan mempunyai sendi yang mengeluarkan cabang.  Alga merah ini juga mempunyai beberapa spesies berkapur seperti Amphiroa dan Jania. Lapisan berkapur ini menyumbangkan nutrien kepada sedimen apabila rumpai laut ini mati atau patah (Littler & Littler, 1984).

 

Phaeophyta pula kebanyakannya mendiami kawasan pertengahan hingga bahagian bawah pantai di zon sublitoral yang berbatu-batu (Major, 1977). Antara spesies daripada divisi Phaeophyta ialah Turbinaria, Lobophora dan Dictyota.  Talus alga perang biasanya lembut tetapi mempunyai ketebalan yang tinggi.  Sifat ini membantu alga perang  daripada cepat mati apabila terdedah kepada udara dalam tempoh yang lama semasa air surut.  Ini kerana talus yang tebal dapat menahan tekanan sekitaran dengan lebih cekap berbanding talus yang nipis. 

 

ii.   Pelekap

Pelekap pada alga marin divisi Chlorophyta adalah berbeza-beza bergantung kepada spesiesnya. Bagi alga hijau bersifon seperti Halimeda dan Udotea, genus ini mempunyai sistem pemanjangan rizoid bagi melekatkan talus pada tanah.  Genus seperti Caulerpa pula biasanya mempunyai pelekap yang agak kecil berbanding pelekap daripada divisi-divisi lain.  Rumpai laut divisi Rhodophyta pula mempunyai pelekap  yang berperanan dalam membantu mengikat batu-batu karang agar tidak pecah dan berterabur (Littler & Littler, 1984).  Ini kerana alga koralin merah banyak mendiami permukaan batu karang.  Rumpai laut divisi Phaeophyta mempunyai pelekap yang  besar, kuat dan panjang bagi membolehkannya mencengkam ke dalam substrat yang kukuh itu.

 

iii.  Lamina

Lamina adalah bahagian utama pada talus rumpai laut. Bahagian ini juga dikenali sebagai fron.  Lamina biasanya dibina  daripada sel asas seperti sel parenkima dan pseudoparenkima  (Ahmad, 1995).  Bahagian tepi lamina adalah pelbagai daripada licin hingga dentat.  Terdapat beberapa genus seperti Sargassum yang mempunyai tulang belakang pada laminanya.  Lamina bagi rumpai laut divisi Chlorophyta berbeza dengan lamina pada divisi Phaeophyta dan Rhodophyta. 

 

Lamina pada rumpai laut divisi Chlorophyta seperti Ulva adalah berwarna hijau, bersaiz besar, berbentuk seperti kipas dan mempunyai lapisan yang nipis manakala lamina pada  Lobophora  (Phaeophyta) berwarna perang, bersaiz kecil, berbentuk seperti telinga, keras dan tebal.  Lamina pada Halymenia (Rhodophyta) pula berwarna merah, bersaiz sederhana, berbentuk seperti kipas dengan bahagian atas yang berombak-ombak, lembut dan licin kerana mempunyai   lapisan gelatin. 

 

Bukan sahaja lamina berbeza-beza antara divisi malah lamina pada genus yang berbeza pada divisi yang sama juga adalah berbeza.  Sebagai perbandingan, lamina pada Udotea adalah bersaiz kecil, mempunyai jalinan jaringan halus yang berbentuk segitiga membulat pada bahagian atas dan bertekstur lembut. Manakala Bryopsis pula mempunyai lamina yang bersaiz kecil memanjang seperti  rumput halus dan mempunyai tekstur yang agak kasar.

 

2.1.4      Taburan Rumpai Laut

Zon supralitoral, litoral dan sublitoral merupakan zon yang menjadi habitat rumpai laut.    Ketiga-tiga zon ini terdapat di bahagian eufotik laut.  Zon litoral hingga zon pertengahan sublitoral biasanya ditumbuhi oleh alga jenis kanopi.  Zon sublitoral pula banyak didiami oleh alga berkapur (Rajah 2.2).

 

 
 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Rajah 2.2 : Zon-Zon Pantai

 

i.                             Zon supralitoral

Bahagian paling atas pada garisan pantai dikenali sebagai zon supralitoral.  Zon ini  adalah zon yang tidak dibasahi ombak atau menerima tindakan ombak dalam jumlah yang paling minimum.  Tumbuhan yang terdapat di zon ini sentiasa terdedah kepada udara dan angin.  Tindakan ombak dan angin memainkan peranan penting dalam memberi kelembapan kepada tumbuhan di zon supralitoral.  Antara spesies rumpai laut yang terdapat di kawasan ini ialah Turbinaria dan Lobophora. 

 

ii.                            Zon Litoral

Zon litoral juga dikenali sebagai zon intertidal.  Zon yang berada 200 meter daripada pantai ini terdedah kepada atmosfera semasa air surut dan dibanjiri air semasa air pasang.  Keadaan pantai yang terdedah apabila air surut menyebabkan rumpai laut mengalami penyahhidratan, kering dan mati apabila air surut.  Walau bagaimanapun, terdapat alga marin yang mempunyai jumlah karotenoid yang tinggi dalam selnya bagi beradaptasi dengan keadaan ini.  Cahaya yang terik akan ditapis oleh karotenoid  dan selebihnya disalurkan kepada sistem fotosintesis.  Penapisan cahaya ini juga menyebabkan kebanyakan rumpai laut yang terdapat di zon ini berwarna perang (Sze, 1986).  Rumpai laut yang terdapat pada zon litoral biasanya adalah kecil dan melekat pada batu.  Contoh alga marin yang terdapat pada zon ini ialah Padina, Sargassum dan Dictyota. 

 

iii.          Zon sublitoral  

Nama lain bagi zon sublitoral ialah zon subtidal.  Zon ini terdapat di bahagian bawah selepas zon litoral.   Cahaya adalah faktor penghad utama bagi pertumbuhan rumpai laut di zon ini.  Kekurangan cahaya menyebabkan beberapa tumbuhan mengalami penyesuaian dengan keadaan ini.  Alga marin dengan stip yang panjang dan fleksibel serta talus yang kuat seperti Laminaria dan Sargassum mampu bermandiri di zon ini (Lüning, 1990). Walau bagaimanapun, alga berkapur juga banyak mendiami zon sublitoral.   Alga berkapur daripada divisi Rhodophyta tidak mempunyai ciri-ciri khusus bagi mengatasi masalah ini dan banyak mendiami bahagian bawah zon sublitoral.  Contoh alga berkapur yang terdapat di zon ini ialah Jania dan Acanthophora.    

 

KAJIAN EKOLOGI

Ekologi adalah salah satu daripada cabang sains yang paling penting.  Menurut Pushman & Waren (1984), ekologi bermaksud perkaitan dan adaptasi antara organisma dengan faktor biotik dan abiotik di sekelilingnya yang memberi faedah, daya keperluan dan hasil daripada pertukaran evolusi.  Cox (1970) pula mentakrifkan ekologi sebagai bidang kajian bagi mempelajari struktur dan fungsi organisma dan persekitarannya dalam sesuatu ekosistem.  Manakala Billings (1969) mengaitkan ekologi sebagai percubaan untuk memahami perkaitan antara tumbuhan dan haiwan dengan persekitaran tempat tinggal dan harapan untuk berkembang.  Walaupun pelbagai takrifan diberikan terhadap istilah ekologi, yang pastinya ekologi adalah salah satu cabang sains bagi memahami hubungkait antara tumbuhan dengan persekitarannya yang melibatkan beberapa faktor yang saling berkait antara satu sama lain.  Antara kajian ekologi yang melibatkan alga makrofit ini adalah berkaitan dengan faktor yang mempengaruhi taburan rumpai laut.

 

2.1.4                      Faktor Yang Mempengaruhi Taburan

Taburan rumpai laut adalah tidak tetap mengikut masa atau lokasi.  Pertumbuhan dan taburan flora marin ini banyak dipengaruhi oleh beberapa faktor tertentu.  Terdapat empat faktor utama yang sangat mempengaruhi taburan rumpai laut iaitu faktor fizikal, faktor dinamik, faktor kimia dan faktor biologi (Dawson, 1966).  Keempat-empat faktor ini saling berkait antara satu sama lain bagi mewujudkan persekitaran yang sesuai bagi pertumbuhan rumpai laut.

 

i.    Faktor Fizikal

 

Substratum

Rumpai laut menjadikan batu pejal, batu kerikil, batu karang, kayu, haiwan, pasir atau lumpur sebagai substrat.  Sifat substratum yang mempengaruhi pertumbuhan rumpai laut adalah ciri fizikal substratum, tekstur, warna, keporosan, komposisi dan kedudukan substratum.  Flora marin yang tumbuh pada batu  memerlukan rekahan bagi memudahkan perlekatan pelekap pada substrat.  Substrat yang poros lebih digemari oleh alga berbanding substrat yang padat kerana substrat yang poros memudahkan perlekatan pelekap tetapi substrat jenis ini lebih mudah pecah dan terurai.  Substrat dengan tekstur yang kasar pula didiami oleh rumpai laut yang bersaiz besar kerana tekstur yang kasar membantu menguatkan cengkaman pelekap (Dawson, 1966). 

 

Substratum seperti batu karang menjadi habitat bagi kebanyakan alga.  Oleh itu, pelbagai genus rumpai laut pada satu batu karang merupakan satu pemandangan biasa.  Rumpai laut muncul pada batu karang  sebagai alga koralin, berkapur, berfilamen dan makroalga kecil.  Keadaan substrat juga mempengaruhi keupayaan alga untuk menahan tindakan ombak.  Alga berpelekap besar dan kuat mendiami batu besar manakala rumpai laut dengan pelekap halus biasanya mendiami kawasan berpasir atau berlumpur. 

 

b)   Cahaya

Cahaya adalah sumber tenaga utama bagi rumpai laut untuk mensintesis bahan organik yang diperlukan untuk pertumbuhan dan perkembangan talus.  Kualiti dan kuantiti cahaya sangat bergantung kepada kedalaman dan kejernihan air laut, litupan awan dan tindakan arus. Selain mempengaruhi pertumbuhan, saiz dan aktiviti sel pada rumpai laut, cahaya juga merupakan faktor penentu kepada penzonan rumpai laut di zon litoral   (Davis & Heywood, 1973).  Penzonan rumpai laut dilakukan berdasarkan kemampuan flora marin ini dalam menyerap cahaya. Kawasan yang mempunyai keamatan cahaya yang tinggi memperlihatkan taburan rumpai laut yang lebih tinggi berbanding kawasan yang kurang menerima cahaya (Orsted, 1844). 

 

Rumpai laut mempunyai penyesuaian pigmen mengikut kedalaman dan keamatan cahaya. Cahaya yang memasuki laut akan berkurang kerana mengalami proses pantulan di kawasan permukaan laut serta proses serakan dan penyerakan di bahagian dalam air laut (Lüning, 1990).  Kawasan yang mempunyai cahaya yang terang atau berair cetek, biasanya ditumbuhi oleh alga hijau kerana Chlorophyta berupaya untuk menyerap dan menggunakan cahaya merah yang dipancarkan oleh matahari.  Kawasan  sederhana dalam  didiami oleh Phaeophyta manakala Rhodophyta pula banyak ditemui di kawasan air dalam kerana alga merah mampu beradaptasi dengan keamatan cahaya yang rendah di dasar. Rhodophyta mempunyai fikobiliprotein yang berupaya menyerap dan menggunakan cahaya hijau.  Taburan rumpai laut secara menegak ini adalah disebabkan perubahan keamatan cahaya.  Selain mempengaruhi taburan rumpai laut, cahaya juga mempengaruhi kepadatan alga marin ini. 

 

c)      Suhu

Corak taburan rumpai laut di seluruh dunia adalah ditentukan oleh suhu global (Lüning, 1990).  Suhu berperanan menstabilkan keadaan air laut bagi mewujudkan persekitaran yang sesuai untuk pertumbuhan alga marin dan tumbuhan akuatik lain.  Selain itu, suhu juga mempengaruhi  kadar fotosintesis.  Peningkatan  suhu didapati memberi kesan ke atas peningkatan kadar fotosintesis rumpai laut. Fakta ini dibuktikan melalui kajian oleh Jorgensen (1968) yang menyatakan bahawa sel-sel alga mensintesis lebih banyak protein pada suhu tinggi berbanding pada suhu rendah.  Oleh itu, tidak hairanlah mengapa saiz alga marin  di latitud sederhana lebih besar saiznya berbanding alga marin di kawasan-kawasan  lain.

 

Suhu yang paling sesuai bagi pertumbuhan alga marin ialah antara 30-35oC.  Suhu yang terlalu tinggi atau terlalu rendah akan mengganggu keseimbangan sel rumpai laut. Flora marin  di kawasan tropika akan mati sekiranya didedahkan pada suhu di bawah 100C.  Manakala suhu yang terlalu tinggi pula akan mengurangkan kadar fotosintesis kerana keadaan ini akan mengakibatkan berlakunya kekurangan air, kerosakan tisu dan membantutkan perkembangan struktur talus (Taylor & Littler, 1982).  Walau bagaimanapun, terdapat juga alga marin seperti Rhodophyta yang tahan kepada suhu tinggi tanpa menjejaskan struktur talusnya.  Rhodophyta mampu bertahan biarpun didedahkan kepada suhu setinggi 260C selama 24 jam (Taylor & Littler, 1982).  Keadaan ini menunjukkan rumpai laut toleransi yang berbeza-beza terhadap suhu. Terdapat dua kumpulan rumpai laut yang mempunyai kesesuaian tersendiri terhadap suhu.  Rumpai laut spesies stenoterma mempunyai julat toleransi yang sempit terhadap suhu manakala spesies euriterma mempunyai julat toleransi tinggi.  Perbezaan suhu di permukaan air di kawasan tropika adalah kecil sahaja iaitu antara 2-30C.  Perbezaan yang kecil ini hanya mempengaruhi zon litoral yang cetek  dan tidak memberi kesan yang besar ke atas taburan alga. 

 

ii.   Faktor dinamik

a)   Ombak

Ombak berperanan mencampurkan nutrien-nutrien dan gas-gas terlarut di dalam air laut di samping membantu mengimbangi suhu air. Gabungan di antara arus dan angin kuat akan menghasilkan ombak kuat yang akan menyebabkan hakisan dan mampu mempengaruhi geomorfologi pantai.  Ombak kuat kadangkala akan menggerakkan batu-batu kecil yang didiami alga marin dan seterusnya menjejaskan pertumbuhan rumpai laut tersebut.  Selain menggerakkan batu-batu, ombak juga menjejaskan perlekatan pelekap pada substrat. 

 

Taburan rumpai laut adalah berkurangan di kawasan cetek dan tenang kerana pemendapan sedimen menghalang perlekatan alga dan mengurangkan keamatan cahaya yang penting bagi fotosintesis.  Keadaan ini menyebabkan rumpai laut mempunyai beberapa penyesuaian pada talus, pundi udara dan pelekap bagi mengatasi tindakan ombak.  Penyesuaian pada talus dan pelekap menghalang pengumpulan dan pemendapan sedimen pada alga marin. 

 

b)   Pasang surut

Rumpai laut banyak dipengaruhi oleh keadaan pasang surut air laut. Alga marin yang terdapat di kawasan yang sering mengalami pasang surut mempunyai mekanisme tertentu bagi menahan kekeringan semasa air surut dan kebanjiran semasa air pasang.  Semasa air surut, rumpai laut mengalami kekurangan air.  Sekiranya suhu pada masa itu adalah tinggi, flora marin ini akan mati akibat penyahhidratan. 

 

Antara beberapa penyesuaian bagi mengatasi masalah ini ialah dengan mempunyai talus berlendir, berkalsit dan sel yang berkortikasi.  Semasa air pasang pula, rumpai laut mungkin akan ditenggelami air.  Oleh itu, beberapa  penyesuaian yang terdapat pada alga marin ini ialah dengan mempunyai pundi udara yang berperanan sebagai agen pengapungan serta struktur talus yang panjang dan kuat.

 

iii.  Faktor Kimia

a)   Saliniti

Aras normal bagi saliniti air laut ialah 35 ppm (Dawson, 1966). Saliniti yang tidak bersesuaian bagi sama ada terlalu tinggi atau terlalu rendah akan mengganggu tekanan osmosis sel sap rumpai laut (Chapman, 1964).  Tahap saliniti air laut bergantung kepada air larian daratan, kedalaman laut, kemasukan air tawar atau hujan, pasang surut dan sejatan.  Saliniti yang sesuai akan mengoptimumkan pertumbuhan alga.  Air laut merupakan medium yang membekalkan semua keperluan dan nutrien bagi pertumbuhan alga sepertimana peranan tanah bagi tumbuhan daratan (Surrey-Gent & Morris, 1987). 

 

Toleransi rumpai laut terhadap saliniti adalah berbeza-beza antara satu sama lain.  Terdapat empat kumpulan alga yang mempunyai kerintangannya yang tersendiri iaitu spesies yang eurihalin mempunyai julat yang luas terhadap saliniti manakala jenis stenohalin pula mempunyai julat yang sempit terhadap saliniti.  Spesies yang memerlukan saliniti yang tinggi bagi pertumbuhannya dipanggil spesies hiperhalin manakala spesies memerlukan tahap saliniti yang rendah dipanggil spesies hipohalin (Levring, 1969).  Rumpai laut di zon litoral didapati mempunyai toleransi yang lebih tinggi ke atas perubahan osmotik  berbanding rumpai laut yang terdapat di zon sublitoral. Ini kerana zon litoral sentiasa terdedah kepada udara manakala zon sublitoral pula sering mengalami pasang surut (Chapman, 1980). 

 

Rumpai laut di zon sublitoral yang tidak terdedah mempunyai ketahanan sehingga 1.4 kali ganda kepekatan air laut, flora marin di kawasan pasang surut tahan sehingga 2.2 kali ganda dan rumpai laut yang sering terdedah kepada udara tahan sehingga 3.0 kali ganda kepekatan air laut (Chapman, 1980).  Kawasan yang sering mengalami perubahan saliniti seperti di muara sungai mempunyai taburan alga rendah berbanding kawasan terumbu karang kerana kawasan terumbu karang mempunyai saliniti yang stabil.  Rumpai marin di zon sublitoral tidak dapat hidup di kawasan litoral kerana berlaku perubahan saliniti dan suhu yang mendadak dalam jangkamasa yang singkat.   

 

b)   pH

Air laut adalah beralkali dengan pH 7.9 hingga 8.3.  Keadaan ini berlaku kerana air laut mengandungi karbon dioksida yang terikat dalam bentuk karbon bikarbonat dan gas terlarut yang digunakan untuk fotosintesis.  pH paling sesuai bagi alga ialah antara pH 6.8 hingga 8.6 (Dawson, 1966).  Nilai pH mampu berubah  sehingga 10.00 disebabkan oleh proses fotosintesis yang dijalankan oleh Chlorophyta.  Nilai pH didapati berkurangan dengan peningkatan tahap kedalaman tetapi meningkat dengan peningkatan fotosintesis (Levring et. al, 1969). 

 

iv.   Faktor Biologi     

a)   Ragutan

Ragutan haiwan seperti amfipod dan isopod merupakan ancaman kepada rumpai laut.  Selain  itu, penyu juga menjadikan rumpai laut sebagai makanannya.  Alga marin yang terdapat di celah-celah batu karang pula diancam oleh pemangsa seperti Diadema antillarum (landak laut).  Contoh lain ialah kehadiran Patella (limpet) yang mengancam Enteromorpha. Teritip dan haiwan peragut seperti Echnius esculentus pula mempengaruhi taburan Rhodophyta dan Laminaria hyperborea (Dawson, 1966).  Beberapa penyesuaian bagi mengelak ragutan ialah dengan mempunyai talus yang berkalsit dan hidup secara prostrat (tumbuh rapat ke permukaan substrat).   Struktur yang keras pada alga berkalsit menghalang haiwan daripada memakan talus rumpai laut jenis ini.  Selain itu, rumpai laut juga mengalami proses pertumbuhan talus yang cepat bagi memulihkan bahagian talus yang diragut oleh haiwan.    

 

b)   Persaingan

Persaingan merupakan satu lagi cara bagi mengawal populasi dan taburan rumpai laut. Kepadatan sesuatu spesies yang terlalu tinggi pada ekosistem lautan akan mengancam taburan spesies yang lain.  Oleh itu, persaingan perlu bagi menstabilkan ekosistem lautan.  Persaingan wujud apabila rumpai laut bersaing antara sesama spesies atau dengan spesies yang berlainan bagi mendapatkan ruang, cahaya, nutrien dan habitat yang sesuai (Kastendiek, 1982).  Contohnya ialah persaingan antara sesama spesies Caulerpa dan persaingan antara Caulerpa dengan spesies-spesies lain seperti Gracilaria dan Dictyota. 

 

2.2                                KAJIAN NUMERIKAL

2.3.1      Pengenalan Taksonomi Numerikal

Taksonomi numerikal menurut Sneath & Sokal (1963) bermaksud pengelasan menggunakan kaedah numeriks terhadap unit-unit taksonomi kepada takson tertentu berdasarkan sifat ciri yang terdapat pada spesimen.  Proses pengelasan yang menganggar hubungan kladistik (sistematik numerikal) juga turut menggunakan kaedah taksonomi  numerikal.  Taksonomi numerikal melibatkan pertukaran maklumat tentang entiti taksonomi kepada kuantiti numerikal.

 

Dalam analisis numerikal, penilaian perhubungan taksonomi dan pembinaan taksa  dipersembahkan secara objektif.  Ini bermakna pengelasan dilakukan tanpa melibatkan sebarang unsur berat sebelah (bias) dan bebas daripada  pendapat dan penilaian peribadi. 

 

Taksonomi konvensional pula merupakan sistem pengelasan yang telah diterima dan diamalkan oleh kebanyakan ahli taksonomi.   Taksonomi konvensional banyak melibatkan gerak hati atau intuisi.  Pengelasan ini bergantung kepada kecekapan dan kebolehan ahli taksonomi dalam mengenalpasti persamaan atau perbezaan pada spesimen yang dikaji berdasarkan pengalaman saintis itu sendiri.  Secara tidak langsung, pemberat tertentu digunakan dalam melakukan pengelasan.  Jenis pemberat adalah berbeza-beza bagi setiap ahli taksonomi.  Terdapat ahli taksonomi yang meletakkan bunga sebagai pemberat manakala ahli taksonomi yang lain menganggap pembiakan sebagai faktor penting dalam menentukan sistem pengelasan.  Perbezaan ini menyebabkan timbulnya berat sebelah dan keraguan dalam sistem pengelasan konvensional.   

 

Ahli taksonomi berpendapat bahawa ciri kualitatif dan penilaian intuisi dalam pengelasan sebenarnya boleh disokong dengan nilai kuantitatif.  Keadaan ini boleh dilakukan menggunakan kaedah numerikal.  Sejarah penggunaan kaedah numerikal dan statistikal bermula sekitar 20 tahun yang lampau.  Perintis di dalam kaedah kuantitatif  ialah Anderson yang memulakan kaedah ini  pada tahun 1930-an (Radford et. al, 1974).  Kajian yang melibatkan taksonomi numerikal ke atas pelbagai organisma terbukti berkesan dalam proses pengelasan. Keadaan ini secara tidak langsung menjadikan ahli taksonomi mula memandang serius terhadap bidang taksonomi numerikal.   Malah, ahli taksonomi juga mula menilai semula  serta cuba memperbaiki sistem pengelasan yang sedia ada. 

 

        Walaupun kaedah numerikal telah digunakan secara meluas dalam kajian ke atas tumbuhan tinggi dan terbukti berkesan dalam menyelesaikan masalah taksonomi, kaedah ini ternyata masih kurang diaplikasikan dalam kajian ke atas rumpai laut.  Hanya terdapat beberapa kajian melibatkan kaedah numerikal tetapi kajian ini terhad kepada beberapa genus alga perang sahaja.  Kajian awal ke atas rumpai laut menggunakan kaedah numerikal  telah dilakukan oleh  Russel & Fletcher  pada tahun 1975.  Kajian ini menggunakan 132 ciri morfologi, pembiakan dan ekologi ke atas 197 spesies dan subspesies Phaeophyta  yang terdapat di Britain. Hasil daripada kajian ini, Russel & Fletcher  menggesa agar 11 order Phaeophyta dikurangkan kepada tujuh order sahaja dengan cara menggabungkan beberapa order tertentu.  Penggabungan ini perlu memandangkan taksa dalam pengelasan sedia ada lebih bersifat artifisial.  Kajian oleh Russel & Fletcher  ini telah merintis jalan kepada beberapa kajian lain.

 

2.3.2                      Prinsip Asas Taksonomi Numerikal

Taksonomi numerikal pada dasarnya merupakan sinambungan daripada pengelasan Adansonian yang diperkenalkan oleh Adanson pada 1970-an.  Sneath & Sokal (1973) telah menggariskan tujuh prinsip asas dalam taksonomi numerikal iaitu : -

1.                                        Kandungan maklumat yang lebih banyak menggunakan sebanyak mungkin ciri yang terdapat pada spesimen  akan menghasilkan pengelasan yang lebih baik.

2.                                        Dalam mewujudkan taksa yang semula jadi, setiap ciri dianggap mempunyai kepentingan atau pemberat yang sama.

3.                                        Persamaan keseluruhan antara dua entiti adalah fungsi persamaan pada setiap ciri yang dibandingkan.

4.                                        Taksa yang berbeza boleh dikenalpasti kerana korelasi pada ciri adalah berbeza antara setiap kumpulan atau organisma yang dikaji.

5.                                        Taksonomi dilihat sebagai sains empirikal.

6.                                        Pengelasan yang dibuat adalah berdasarkan persamaan fenetik.

7.                                        Penilaian filogenetik  boleh dilakukan menggunakan struktur taksonomi  daripada kumpulan dan korelasi ciri, tetapi dengan diberikan andaian tertentu mengenai mekanisme evolusi.

 

2.3.3                      Kelebihan Kajian Numerikal

Beberapa kelebihan dalam kajian numerikal ialah : -

1.                                        Kajian ulangan yang melibatkan set data yang sama, dilakukan oleh saintis yang berbeza dengan cara yang berbeza serta pada waktu berasingan akan tetap menghasilkan keputusan yang hampir sama.

2.                                        Keupayaan kaedah numerikal untuk mengintegrasi data secara spontan menggunakan pelbagai sumber seperti morfologi, fisiologi, anatomi, sitologi, genetik, kimia, ekologi dan paleobotani  dalam pembinaan sistem pengelasan. 

3.                                        Penilaian oleh komputer dilakukan secara objektif iaitu bebas daripada penilaian atau pendapat peribadi.  Keadaan ini mengurangkan penilaian yang berat sebelah (subjektif).      

4.                                        Kaedah numerikal adalah lebih cekap kerana kaedah ini berupaya untuk menganalisis data dalam jumlah yang besar pada masa yang singkat.  Oleh itu, ahli taksonomi dapat melakukan kerja-kerja lain yang berkaitan.  Selain itu, keadaan ini juga memberi peluang kepada mereka yang kurang mahir dalam taksonomi untuk terlibat dalam pembinaan sistem pengelasan.

5.                                        Kaedah numerikal mampu menyediakan garis pemisah dan penghad taksa yang lebih jelas antara spesimen yang dikaji.  Maka, kaedah secara kuantitatif ini akan menghasilkan sistem pengelasan yang lebih baik berbanding kaedah konvensional. 

 

2.3.4      Langkah-langkah Dalam Taksonomi Numerikal

a)   Mendapatkan Data

i.      Pemilihan Unit Taksonomi Beroperasi (OTU)

Langkah pertama dalam menjalankan kaedah numerikal ialah dengan memilih kumpulan organisma yang ingin dikaji.  Terdapat pelbagai unit yang boleh di kaji sama ada dalam bentuk individu, spesies atau genus.  Entiti taksonomi yang digunakan dipanggil Unit Taksonomi Beroperasi atau OTU (Operational Taxonomic Units). 

 

ii.     Pemilihan Ciri

Pemilihan ciri-ciri pada OTU perlu disenaraikan sebanyak mungkin.  Pemilihan haruslah dilakukan tanpa melibatkan perasaan berat sebelah. Jumlah ciri adalah tidak terhad tetapi  Sneath & Sokal (1963) menyatakan bahawa 100 atau lebih ciri adalah nilai yang bersesuaian. Walau bagaimanapun, ahli taksonomi sering mengalami masalah dalam memilih ciri yang bersesuaian.  Keadaan ini berlaku kerana penggunaan dan kepentingan ciri adalah bergantung kepada tujuan pengelasan, keselesaan pengkaji, capaian ciri serta penggunaan tradisional (Davis & Heywood, 1973).    

 

        Semua ciri-ciri yang dipilih akan dimasukkan ke dalam komputer  menggunakan pengkodan binari.  Sistem binari membolehkan semua data wujud dalam 2 keadaan sahaja. Ciri-ciri yang dipilih akan ditukar ke bentuk numeriks dengan cara menandakan 1 pada ciri yang terdapat pada spesimen manakala 0 pada ciri yang tidak terdapat pada spesimen.  Data numeriks ini akan dipersembahkan dalam bentuk jadual matriks. 

 

Pengukuran Kesamaan  

Ciri-ciri yang dipilih akan digunakan bagi mendapatkan persamaan fenetik antara OTU.  Persamaan fenetik boleh dianggarkan menggunakan persamaan koefisien untuk menghasilkan jadual t x t atau dikenali juga sebagai persamaan matriks.  Koefisien yang berbeza akan mengukur perkara yang berbeza dan seterusnya menghasilkan pengelasan yang berbeza juga.  Antara persamaan yang biasa digunakan oleh ahli taksonomi numerikal  ialah : -

a)                                        Pekali Pemadanan Mudah

Sij

=

a  +  d

 

 

a + b + c + d

 

b)     Koefisien Jaccard

Sij

=

a

 

 

a + b + c + d

 

Petunjuk :

a

=

Ciri yang dimiliki oleh kedua-dua entiti (1,1)

B

=

Ciri yang dimiliki oleh entiti pertama sahaja (1,0)

c

=

Ciri yang dimiliki oleh entiti kedua sahaja (0,1)

d

=

Ciri yang tidak dimiliki oleh kedua-dua entiti (0,0)

 

b)   Analisis Pengelompokan

Analisis pengelompokan dilakukan oleh komputer berdasarkan ciri OTU yang telah dipilih.  Pengelompokan adalah berdasarkan persamaan keseluruhan yang terdapat pada setiap OTU. 

 

c)    Dendrogram

Dendrogram ialah ilustrasi secara diagram yang menggambarkan pertalian antara OTU berdasarkan darjah persamaannya (Rajah 2.3).  Skala kuantitatif yang menggambarkan  peratusan pertalian antara kumpulan pengelompokan juga terdapat di dalam dendrogram.  Terdapat beberapa  kelebihan dalam menggunakan dendrogram untuk mempersembahkan sistem pengelasan. Antaranya ialah  sesuatu maklumat mengenai struktur taksonomi sesuatu kumpulan dapat dilihat dengan jelas dan difahami secara spontan.  Malah, sama ada pertalian yang terjalin adalah rapat atau tidak juga dapat dilihat melalui dendrogram.

 

Rajah 2.3 : Dendrogram