Padang lamun adalah ekosistem khas laut dangkal yang ditumbuhi oleh tumbuhan rerumputan yang telah beradaptasi terhadap air asin. Rerumputan tersebut adalah anggota dari tumbuhan monokotil, berbunga, berdaun, berbunga, dan memiliki akar rimpang, sehingga tumbuhan tersebut mampu bertahan dari hempasan ombak dan arus. Lamun dalam bahasa Inggris disebut seagrass, berbeda dengan rumput laut yang dikenal oleh masyarakat luas. Lamun merupakan makanan utama duyung. Sebagai tanaman berbunga yang sepenuhya hidup di bawah permukaan air laut, Thalassia hemprichii sangat dipengaruhi oleh lingkungan secara fisika, kimia, maupun biologi. Dalam habitatnya, tanaman tidak hanya berinteraksi dengan organisme lainnya, tetapi juga dengan lingkungan abiotik dan faktor iklim. Lamun mengembangkan adaptasi ekologi, fisiologi dan morfologi agar sepenuhnya dapat hidup di bawah permukaan air laut. Adaptasi tersebut berupa transport gas internal, epidermal kloroplas dan polinasi penyebaran biji di bawah permukaan air laut. Perubahan intensitas cahaya matahari, ketinggian permukaan air laut, gas karbondioksida di atmosfer secara global dan suhu air laut secara terus-menerus juga direspons oleh lamun dengan mekanisme toleransi maupun cekaman yang berakhir dengan kematian.
Lamun merupakan salah satu sumber daya perairan laut yang paling utama, karena memberikan jasa ekosistem laut yang sangat penting secara ekologis maupun ekonomis. Lamun berfungsi dalam stabilisasi sedimen, peningkatan kualitas air, dan dalam siklus karbon dan nutrisi, serta menyediakan habitat bagi berbagai bentuk kehidupan di perairan pantai dan sebagai tempat pembibitan, tempat berteduh, dan tempat mencari makan bagi banyak spesies, termasuk sejumlah ikan dan kerang yang penting secara komersial. Selain itu, padang lamun juga berperan penting dalam menopang kehidupan terumbu karang dan produktivitas perikanan lainnya. Lamun juga dikenal sebagai salah satu ekosistem laut yang paling produktif setelah mangrove dan terumbu karang, karena keanekaragaman hayati yang relatif tinggi.
Lamun (seagrass) adalah satu-satunya tumbuhan dari kelas Liliopsida (monokotil) yang sepenuhnya mampu beradaptasi di lingkungan laut khususnya pesisir. Lamun merupakan spesies kunci dalam ekosistem pesisir yang berperan sebagai tempat pemijahan, mencari makan, tempat asuhan, dan berlindung berbagai jenis organisme pesisir. Adanya gangguan berupa cekaman biotik mapupun abiotik pada lamun dapat berdampak langsung terhadap berbagai komunitas yang mendiami padang lamun itu sendiri. Namun sayangnya ekosistem lamun dilaporkan mengalami penurunan di seluruh belahan bumi. Termasuk di kawasan Indonesia. Suhu tinggi ketika terjadi pasang surut mampu menurunkan laju pertumbuhan dan bahkan menginduksi kematian lamun. Beberapa jenis lamun juga dilaporkan mengalami kenaikan persentase kematian di akhir musim panas.
Pemanasan global yang terjadi beberapa dekade terakhir tidak hanya berdampak pada kehidupan organisme darat tetapi juga berdampak pada organisme yang berhabitat di perairan laut. Kondisi ini disebabkan karena pemanasan global tidak hanya menyebabkan kenaikan suhu udara, tetapi juga suhu air laut secara global. Pasang surut (low tides) yang terjadi di perairan dangkal memicu ekosistem pesisir masuk dalam kondisi cekaman. Cekaman terhadap organisme pesisir berupa kondisi tereksposnya organisme karena pasang surut, radiasi matahari dan tingginya suhu air laut di perairan dangkal. Paparan suhu tinggi karena terjadinya pasang surut pada siang hari di musim kemarau, dapat menurunkan biomasa daun dan rimpang, densitas tunas serta panjang rimpang lamun jenis Thalassia hemprichii dan penurunan laju pertumbuhan pada Thalassia hemprichii mencapai 63% dalam perlakuan suhu 40°C. Beberapa hasil penelitian di atas membuktikan bahwa cekaman suhu tinggi mampu menurunkan densitas padang lamun secara signifikan. Namun belum ada data mengenai respon spesifik terhadap perubahan morfologi dan anatomi Thalassia hemprichii mengingat cekaman abiotik dapat dapat mempengaruhi struktur jaringan dan morfogenesis tumbuhan.
Dari segi molekuler, penelitian mengenai respon molekuler lamun menghadapi suhu tinggi telah banyak dilakukan. Cekaman suhu tinggi direspon oleh lamun dengan peningkatan ekspresi gen yang mengkode heat shock protein (Hsp). Respon molekuler lainnya adalah peningkatan ekspresi enzim antioksidan. Enzim antioksidan ini berfungsi untuk mengeliminasi senyawa reactive oxygen species (ROS) yang meningkat pada saat terjadinya cekaman suhu tinggi. Penelitian mengenai respon molekular lamun menghadapi cekaman suhu tinggi saat ini hanya sebatas lamun yang berhabitat di iklim temperate (Zostera marina, Zostera noltii dan Posidonia oceanica). Dengan demikian perlu dilakukan penelitian mengenai respon molekuler Thalassia hempricii sebagai model lamun tropis terkait adanya cekaman suhu tinggi.
Cekaman suhu tinggi yang terjadi pada Thalassia hemprichii direspons dengan peningkatan ekspresi secara signifikan Gen Sod sebesar 3,02-fold, Gen Apx sebesar 4,93-fold, Gen Cat sebesar 1,72-fold, Gen Hsp 70 sebesar 1,71-fold dan Gen Hsp 80 sebesar 2,78-fold. Sedangkan ekspresi gen sHsp mengalami penurunan regulasi ekspresi sebesar -2,21-fold, namun tidak signifikan.
Penulis: Sucipto Hariyanto
Link terkait artikel ilmiah populer di atas, di Taiwania Journal: Gene expression of antioxidant enzymes and heat shock proteins in tropical seagrass Thalassia hemprichii under heat Stress. http://tai2.ntu.edu.tw/taiwania/pdf/tai.2019.64.117.pdf
