OBSERVASI PERILAKU BERDASARKAN UMUR PADA LEBAH PEKERJA Apis cerana EMILIA DARMAYANTI

Transkripsi

1 OBSERVASI PERILAKU BERDASARKAN UMUR PADA LEBAH PEKERJA Apis cerana EMILIA DARMAYANTI SEKOLAH PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2008

2 OBSERVASI PERILAKU BERDASARKAN UMUR PADA LEBAH PEKERJA Apis cerana EMILIA DARMAYANTI SEKOLAH PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2008

3 PERNYATAAN MENGENAI TESIS DAN SUMBER INFORMASI Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis Observasi Perilaku Berdasarkan Umur pada Lebah Pekerja Apis cerana adalah karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apapun kepada perguruan tinggi manapun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir tesis ini. Juli 2008 Bogor, Darmayanti Emilia NRP

4 ABSTRACT EMILIA DARMAYANTI. Behavior Observation of Apis cerana Based on the Age of Bee Workers. Supervised by RIKA RAFFIUDIN and MOCH. CHANDRA WIDJAJA Honey bee division of labor is characterized by temporal age polyethism, in which young workers remain in the hive and perform task there, whereas old workers perform outside task. Behavior in the western honey bee (Apis mellifera) has been extensively studied. However, not complete data was found in A. cerana, the eastern honey bee. Hence, the aims of this study were (i) to explore age polyethism and other behavior types and (ii) variations behavior of A. cerana within 25 days. Two colonies of A. cerana were used in this study. The first colony observed was carried out on July 19 - August 13, 2007 and the second was observed on May 17 - June 10, Newly emerged bees from the two colonies were labeled on the bee thorax using different colors and numbers. Observation of honey bee behavior was performed from am pm within interval of two hours for 25 days. The age of the bees that performed a certain behavior as well as the behavior duration was analyzed. The result showed that young A. cerana worker performed ten indoor age polyethism i.e. cell cleaning, nursing brood, nursing queen, receiving nectar from incoming forager, orientation flight, building comb, brood capped, honey capped, food storer and removing debris behavior within 1-10, 3-9, 6-13, 3-14, 4-16, 6-18, 7-13, 5-12, 10-22, days, respectively. A. cerana outdoor tasks were ventilating, guarding, and foraging within 8-19, 14-23, and ages, respectively. Age bee variations and overlap behavior were observed in the cell cleaning, nursing queen, and brood capped, honey capped, food storer, removing debris, ventilating, and guarding behaviors. Orientation flight behavior showed specific pattern having peak time between Two others specific pattern behaviors also shown in guarding and foraging behavior having peak time between and Other A. cerana activities observed were chewing cap while the bee emerge, walking, resting, cell inspection, grooming (autogrooming and allogrooming), clustering, and fanning on honey cell. Key words: age polyethism, Apis cerana, division of labor, honey bee

5 RINGKASAN EMILIA DARMAYANTI. Observasi Perilaku Berdasarkan Umur pada Lebah Pekerja Apis cerana. Dibimbing oleh RIKA RAFFIUDIN dan MOCH. CHANDRA WIDJAJA. Lebah A. cerana merupakan serangga sosial dicirikan dengan adanya perawatan keturunan bersama-sama dan pertemuan antar generasi. A. cerana hidup dalam suatu kelompok yang disebut koloni, terdiri dari satu lebah ratu, ribuan pekerja, dan puluhan lebah jantan. Lebah pekerja melakukan banyak tugas dalam koloninya tergantung pada umur lebah yang disebut age polyethism. Tujuan penelitian ini adalah (i) mengeksplorasi jenis perilaku lebah pekerja A. cerana umur 1 sampai dengan 25 hari, dan (ii) mempelajari adanya variasi perilaku yang terjadi pada lebah pekerja Penelitian dilaksanakan pada tanggal 19 Juli 13 Agustus 2007 dan 17 Mei 10 Juni 2008 di Perhutani Gunung Arca Sukabumi. Analisis data dilakukan di Bagian Fungsi dan Perilaku Hewan, Departemen Biologi, FMIPA, IPB. Objek penelitian adalah dua koloni lebah madu A. cerana. Setiap koloni terdiri dari satu sisir sarang yang dimasukkan ke dalam sarang kaca (observation hive) berukuran 35 x 25 x 3 cm. Satu sisir sarang lengkap memiliki lebah ratu, lebah jantan, lebah pekerja, dan sel pupa pekerja. Penelitian diawali dengan pembuatan peta lokasi sel pupa yang bertujuan untuk mengetahui jumlah lebah yang keluar dari sisiran sarang dalam satu hari. Lebah yang keluar dari sel pupa pada hari pertama disebut kohort 1 dan lebah yang keluar pada hari kedua disebut kohort 2. Setiap kohort diamati lima lebah pekerja. Lebah yang keluar dari sel pupa diberi label berupa stiker bernomor dengan warna yang berbeda yang dilekatkan pada torak lebah. Pengamatan perilaku lebah dilakukan selama 25 hari dari pukul , dengan interval waktu dua jam dan diselang waktu istirahat 30 menit. Perilaku yang diamati adalah perilaku dari tiap individu lebah pekerja A. cerana mulai umur 1-25 hari. Data video hasil rekaman perilaku A. cerana dianalisis menggunakan Cyberlink Power DVD dan Windows Media Player untuk mempelajari umur dan durasi perilaku. Rataan dan standar deviasi untuk suhu, kelembaban, dan intensitas cahaya pada saat pengamatan perilaku dianalisis dengan korelasi Pearson (Program Systat 10). Perilaku lebah pekerja A. cerana yang diamati terbagi dalam dua kategori, yaitu perilaku yang berdasarkan umur (age polyethism) dan aktivitas lain. Age polyethism terdiri dari perilaku di dalam sarang dan di luar sarang. Age polyethism di dalam sarang antara lain membersihkan sel, merawat larva, menerima nektar, menutup sel madu dan sel larva, belajar terbang, merawat ratu, membangun sarang, memadatkan polen, dan membuang sampah. Age polyethism di luar sarang terdiri dari perilaku mengatur suhu udara, menjaga koloni, dan mencari pakan. Perilaku membersihkan sel dilakukan lebah A. cerana pada umur 1-10 hari dengan memasukkan tubuhnya ke dalam sel sampai batas torak atau abdomen. Membersihkan sel bertujuan membuang serpihan lilin dan kotoran lain dari dalam sel untuk kemudian diisi telur, polen, dan madu. Aktivitas merawat larva dilakukan lebah pada umur 3-9 hari dengan memasukkan kepalanya ke dalam sel yang berisi larva dengan abdomen yang bergerak memanjang dan memendek.

6 Lebah penerima nektar pada umur 3-14 hari di dalam sarang menerima nektar dengan jalan menjulurkan probosisnya ke lebah pencari pakan. Nektar yang diterima setelah melalui proses enzimatis di dalam lambung madu lebah penerima nektar disimpan ke dalam sel kosong yang terdapat di bagian atas, kiri dan kanan sisir sarang. Lebah menutup sel madu pada umur 5-12 hari dengan lapisan lilin yang diekskresikan melalui probosisnya. Sel madu yang ditutup adalah sel yang sudah terisi penuh dengan madu. Aktivitas menutup sel madu berlangsung 1-5 menit, lalu ditinggalkan, kemudian individu lain secara bergantian akan melanjutkan penutupan sel tersebut hingga selesai. Hal yang sama terjadi pada perilaku menutup sel larva yang terjadi pada umur 7-13 hari. Sel larva A. cerana yang ditutup adalah sel yang berisi larva tahap instar akhir dan tidak membutuhkan makanan lagi. Apis cerana belajar terbang pada umur 4-16 hari. Belajar terbang berlangsung pada pukul , , dan Lebah yang belajar terbang tampak berjalan cepat berkeliling sarang selama 4-6 menit. Kemudian bersama dengan beberapa lebah lain terbang selama 1-7 menit dengan jarak kurang dari satu meter di sekitar sarang, kemudian terbang kembali ke sarang. Aktivitas A. cerana merawat lebah ratu dilakukan oleh lebah yang berumur 6-13 hari. Aktivitas lebah merawat ratu dilakukan dengan cara lebah pekerja mengelilingi lebah ratu membentuk lingkaran bersama 8-9 lebah lain sambil mendekatkan antena atau menjulurkan probosis ke tubuh lebah ratu. Aktivitas ini bertujuan untuk mentrasfer feromon lebah ratu ke lebah lain dalam koloni. Lebah A. cerana membangun sarang pada umur 6-23 hari. Aktivitas ini dicirikan dengan lebah berkumpul bersama dengan lebah lain membentuk barisan rapat di bagian sarang yang masih kosong belum terbentuk sel sarang. Lebah A. cerana memadatkan polen yang dibawa oleh lebah pencari pakan pada umur hari. Polen akan disimpan di dalam sel oleh lebah pencari pakan. Kemudian lebah pekerja memasukkan kepalanya ke dalam sel berisi polen, mendorong polen untuk dipadatkan. Polen yang dipadatkan akan dilapisi madu untuk menjaga kelembabannya agar tidak terkontaminasi oleh jamur dan bakteri. Lebah melakukan aktivitas membuang sampah pada umur hari, dengan cara membawa serpihan sel, kotoran, dan lebah mati keluar dari sarang. Lebah yang mati di dalam sarang dibuang dengan membawanya terbang menjauh dari sarang (sekitar kurang lebih 5 meter) lalu dijatuhkannya. Lebah A. cerana mengatur suhu di dalam sarang pada umur 8-19 hari. Aktivitas lebah mengatur suhu dilakukan bila suhu di dalam sarang meningkat ( C) atau menurun di bawah 23 0 C. Bila suhu di dalam sarang meningkat lebah berkelompok di bagian atas sarang, kemudian mengepakkan sayap dengan kecepatan tinggi (fanning) untuk menurunkan suhu. Cara lain untuk menurunkan suhu di dalam sarang dilakukan dengan cara lebah berada di lubang sarang, abdomen diangkat kebelakang dengan posisi mengarah ke lubang sarang dan melakukan fanning. Bila suhu di dalam sarang turun dibawah 23 0 C lebah membentuk kelompok barisan rapat. Barisan rapat dibentuk dengan saling merapatkan tubuh, tungkai depan berkaitan dengan tungkai belakang lebah lain dengan sayap mengembang di atas permukaan sel Menjaga koloni dilakukan lebah A. cerana didalam sarang dan di luar sarang pada umur hari. Menjaga koloni di dalam sarang dilakukan oleh

7 lebah yang berada di bagian bawah sisir sarang. Lebah tampak bereaksi siaga (antena tegak dan tungkai depan menekuk) bila ada lebah yang melewatinya. Penjagaan koloni di luar sarang dilakukan dengan berdiam di lubang sarang dengan posisi berdiri dengan empat tungkai (tungkai tengah dan belakang), tungkai depan menekuk, dan antena tegak lurus. Lebah A. cerana mencari pakan pada umur hari. Lebah pencari pakan dicirikan sebagai lebah yang keluar dari sarang, terbang dan kembali dalam waktu 5-7 menit dengan membawa polen di tungkai belakangnya. Ciri lain lebah pencari pakan adalah lebah yang kembali ke sarang dalam waktu 2-3 menit dengan abdomen yang membesar, lebah tersebut membawa nektar atau air. Setiap individu A. cerana memperlihatkan variasi kisaran umur di sebagian besar aktivitas tersebut. Hal itu terlihat pada aktivitas A. cerana di dalam sarang, yaitu membersihkan sel, menutup sel madu, menutup sel larva, merawat ratu, memadatkan polen, dan membuang sampah. Pada perilaku A. cerana di luar sarang, variasi tersebut terlihat pada perilaku mengatur suhu dan menjaga koloni. Diantara perilaku age polyethism A. cerana terdapat tiga perilaku yang memperlihatkan pola yang tetap terjadi setiap hari, misalnya perilaku belajar terbang hanya terjadi pada , dengan frekuensi tertinggi pada pukul Perilaku A. cerana lain yang memperlihatkan pola yang tetap setiap hari adalah perilaku mencari makan dan menjaga koloni. Kedua perilaku tersebut memiliki aktivitas tertinggi pada dan Beberapa aktivitas age polyethism A. cerana dilakukan secara bersamaan pada umur yang sama. Hal tersebut terjadi pada perilaku membersihkan sel, merawat larva, menerima nektar, menutup sel madu, menutup sel larva, merawat ratu, dan membangun sarang. Selain age polyethism, A. cerana melakukan aktivitas lain yang tidak dipengaruhi oleh umur. Aktivitas tersebut meliputi menggigiti lapisan lilin penutup sel untuk keluar dari sel pupa, membersihkan diri, berjalan, aktivitas di tempat, cluster, grooming, inspeksi sel dan menguapkan madu. Kata kunci: Lebah madu, Apis cerana, pembagian tugas berdasarkan umur.

8 Hak Cipta milik IPB, tahun 2008 Hak cipta dilindungi Undang-Undang 1. Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencamtumkan atau menyebutkan sumber a. Pengutipan untuk kepentingan pendidikan, penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik atau tinjauan suatu masalah b. Pengutipan tidak merugikan kepentingan yang wajar IPB 2. Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh Karya tulis dalam bentuk apapun tanpa izin IPB

9 OBSERVASI PERILAKU BERDASARKAN UMUR PADA LEBAH PEKERJA Apis cerana EMILIA DARMAYANTI Tesis sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister Sains pada Program Studi Biologi SEKOLAH PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2008

10 Judul Penelitian Nama : Obsevasi Perilaku Berdasarkan Umur pada Lebah Pekerja Apis cerana : Emilia Darmayanti NRP : G Disetujui Komisi Pembimbing Dr. Ir. Rika Raffiudin, M.Si. Ketua Drs. Moch. Chandra Widjaja, MM. Anggota Diketahui: Ketua Program Studi Biologi Dekan Sekolah Pascasarjana Dr. Ir. Dedy Duryadi S. DEA Prof.Dr.Ir.Khairil A. Notodiputro,MS. Tanggal Ujian : 25 Juli 2008 Tanggal Lulus :

11 PRAKATA Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT, atas segala rahmat dan karunianya sehingga tesis yang berjudul: Observasi Perilaku Berdasarkan Umur pada Lebah Pekerja Apis cerana ini dapat selesai. Terimakasih penulis ucapkan kepada Dr. Ir. Rika Raffiudin, M.Si. dan Drs. Moch. Chandra Widjaja, M.M. sebagai komisi pembimbing yang telah memberikan bimbingan, ilmu, kritikan, dan saran yang sangat berguna. Kepada Dr. Ir. Damayanti Buchori, M.Sc. sebagai penguji luar komisi ujian tesis, atas kritikan dan saran terhadap tesis ini. Kepada Dr. Ir. Dedy Duryadi S, DEA sebagai Ketua Program Studi Biologi, seluruh Staf Pengajar di Departemen Biologi khususnya Bagian Zoologi atas ilmu dan dukungan yang telah diberikan. Ucapan terimakasih disampaikan juga kepada Departemen Agama RI untuk pemberian beasiswa studi S2, Drs. H. Muhammadin AR, MM, Kepala Sekolah Madrasah Aliyah Negeri 8 Jakarta atas kesempatan dan dukungan kepada penulis untuk mengikuti studi S2, Bapak Subhan dari Pusat Perlebahan Nasional (Pusbahnas) Gunung Arca Sukabumi, dan Benny Waberdi, S.Si yang telah membantu penulis selama di lapangan. Ungkapan terimakasih juga disampaikan kepada suami tercinta, ibu serta seluruh keluarga, dan teman-teman atas kesabaran, dukungan, bantuan, doa dan kasih sayangnya. Akhir kata penulis memohon kepada Allah SWT, semoga senantiasa melimpahkan rahmat dan hidayahnya kepada pihak-pihak yang telah memberikan bantuan. Semoga tesis ini bermanfaat. Bogor, Juli 2008 Emilia Darmayanti

12 RIWAYAT HIDUP Penulis dilahirkan di Bogor pada tanggal 9 September 1966 dari ayah bernama H. Mukandar (Alm.) dan ibu Hj. Atikah. Penulis merupakan putri ke enam dari enam bersaudara. Penulis lulus dari SMA Negeri 8 Jakarta pada tahun 1985, dan tahun 1989 lulus dari Jurusan Biologi, Fakultas Pendidikan Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Perguruan Tinggi IKIP Jakarta. Penulis masuk ke Program Studi Biologi, Sekolah Pascasarjana Institut Pertanian Bogor pada tahun 2006 dengan mendapat Beasiswa Utusan Daerah Departemen Agama Republik Indonesia. Pada saat ini penulis bekerja di lingkungan Departemen Agama RI sebagai guru Biologi di Madrasah Aliyah Negeri 8 Jakarta.

13 Penguji Luar Komisi pada Ujian tesis: Dr. Ir. Damayanti Buchori, M.Sc.

14 DAFTAR ISI Halaman DAFTAR TABEL... DAFTAR GAMBAR... DAFTAR LAMPIRAN... PENDAHULUAN Latar Belakang... Tujuan... Manfaat... 3 TINJAUAN PUSTAKA... 4 Taksonomi dan Distribusi A. cerana di Asia... 4 Biologi Lebah Madu A. cerana... 5 Pembagian Kasta Lebah Madu A. cerana... 6 Pembagian Tugas Berdasarkan Umur (Age polyethism) pada Lebah Pekerja A. mellifera... 8 Hormon Juvenil (JH)... 9 Age Polyethism di Dalam Sarang Age Polyethism di Luar Sarang BAHAN DAN METODE Waktu dan Tempat Penelitian Alat dan Bahan Pembuatan Peta Lokasi Sel Pupa Lebah Pekerja A. cerana Pemberian Label pada Torak Lebah Pekerja A. cerana Pengamatan Perilaku Lebah Pekerja A. cerana Analisis Data HASIL Jumlah Imago Lebah Pekerja A. cerana Jenis Perilaku Lebah Pekerja A. cerana Deskrispsi Age Polyethism Lebah Pekerja A. cerana Age polyethism di dalam sarang Age polyethism di luar sarang Aktivitas Lain Lebah Pekerja A. cerana Aktivitas Perilaku Age Polyethism yang Berpola pada A. cerana PEMBAHASAN Jumlah Imago dan Variasi Perilaku Lebah Pekerja Apis cerana xiii xiv xvi

15 Perilaku Membersihkan pada A. cerana Perilaku Merawat Larva dan Lebah Ratu pada A. cerana Perkembangan Kelenjar Lilin pada A. cerana Perilaku Menyimpan Makanan pada A. cerana Perilaku Terbang pada A. cerana Perilaku Mengatur Suhu Sarang pada A. cerana Perilaku Mempertahankan Koloni pada A. cerana Perilaku Age Polyethism yang Berpola pada A. cerana Perbandingan Age Polyethism A. cerana dan A. mellifera SIMPULAN DAN SARAN Simpulan Saran DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN... 67

16 DAFTAR TABEL Halaman 1 Perilaku lebah pekerja A. cerana yang diamati Jumlah imago A. cerana yang keluar dari sel pupa Perilaku imago lebah pekerja A. cerana Data perilaku age polyethism perindividu lebah A. cerana Waktu dan durasi belajar terbang lebah A. cerana Waktu dan durasi menjaga koloni (patrolling) lebah A. cerana Rata-rata durasi imago A. cerana keluar dari sel pupa 39 8 Korelasi antara aktivitas belajar terbang A. cerana dengan faktor lingkungan Korelasi antara aktivitas menjaga koloni A. cerana dengan faktor lingkungan Korelasi antara aktivitas mencari pakan A. cerana dengan faktor lingkungan. 45

17 DAFTAR GAMBAR Halaman 1 Lokasi kelenjar-kelenjar yang memproduksi feromon Kasta pada koloni A. cerana Sarang kaca (observation hive) dengan satu sisir lebah A. cerana Label nomor berwarna untuk tanda pada torak A. cerana Kaca penutup sisi sarang yang sedang diangkat Lebah pekerja A. cerana yang sudah diberi label nomor berwarna, misalnya warna putih koloni 1 kohort 2, warna merah koloni 2 kohort Tumpang tindih (overlapping) perilaku age poyethism dengan umur pada lebah A. cerana nomor 7 (koloni II, kohort 1) Tumpang tindih (overlapping) perilaku age poyethism dengan umur pada lebah A. cerana nomor 10 (koloni II, kohort 1) Tumpang tindih (overlapping) perilaku age poyethism dengan umur pada lebah A. cerana nomor 12 (koloni II, kohort 1) Tumpang tindih (overlapping) perilaku age poyethism dengan umur pada lebah A. cerana nomor 13 (koloni II, kohort 1) Tumpang tindih (overlapping) perilaku age poyethism dengan umur pada lebah A. cerana nomor 10 (koloni II, kohort 1) Perilaku lebah pekerja A. cerana pada tiga hari pertama Perilaku lebah pekerja A. cerana no.8 (koloni1, kohort2) sedang menerima madu dari lebah pencari pakan Perilaku lebah pekerja A. cerana no.9 (koloni 1, kohort 2) sedang merawat lebah ratu Perilaku lebah pekerja A. cerana no. 20 (koloni 1, kohort 2) sedang membangun sarang Perilaku lebah pekerja A. cerana melakukan fanning di dekat pintu

18 sarang Perilaku lebah pekerja A. cerana menjaga koloni Perilaku lebah pencari pakan A. cerana kembali ke sarang membawa polen Imago lebah pekerja Perilaku lebah pekerja A. cerana no. 6 (koloni 1, kohort2) melakukan inspeksi sel Perilaku lebah pekerja A. cerana membentuk cluster Perilaku lebah pekerja A. cerana no. 18 (koloni 1, kohort 2) grooming lebah pekerja lain Perilaku lebah pekerja A. cerana no. 8 (koloni1, kohort2) sedang fanning menguapkan madu Aktivitas belajar terbang lebah A. cerana Aktivitas menjaga koloni lebah A. cerana Aktivitas mencari pakan lebah A. cerana Perbandingan age polyethism A. cerana dan A. mellifera... 58

19 DAFTAR LAMPIRAN Halaman 1 Data durasi perilaku age polyethism per individu lebah Pekerja A. cerana Data suhu ( 0 C) di luar sarang A. cerana koloni I Data suhu ( 0 C) di dalam sarang A. cerana koloni II Data suhu ( 0 C) di luar sarang A. cerana koloni II Data kelembaban (%) di sekitar sarang A. cerana koloni I Data kelembaban (%) di sekitar sarang A. cerana koloni II Data intensitas cahaya (lux) di sekitar sarang A. cerana... 87