×

1. Marine Biodiversity of Raja Ampat Islands: the ARMS, Morphology, and Genetic approaches for inventorying and monitoring patterns of marine biodiversity

Summary

Raja Ampat has gained international scientific attention due to its high marine biodiversity and the discovery of multiple new species of corals and fish. The high levels of marine biodiversity in this region are an important part of Indonesia’s natural heritage and global biodiversity. However, our understanding the processes that are responsible for shaping biodiversity patterns in this region are still lacking. The goals of this research are to describe the richness, study the status, and explain the spatial/temporal patterns in the biodiversity of Raja Ampat. Interest in these goals has gained momentum due to escalating anthropogenic impacts, and the need to conserve resources in important areas and hotspots of endemic species.

This study employs a novel tool, Automated Reef Monitoring Structures (ARMS) to monitor marine biodiversity gradients across the Raja Ampat Islands in a standardized (minimizing investigator bias), highly efficient, and statistically robust way. Analyses based on DNA barcoding and metagenomics will show 1) whether visual surveys of conspicuous groups like fish and corals (the subjects of traditional surveys) can reliably capture biodiversity patterns for inconspicuous groups (smaller invertebrates, algae and microbes) that actually comprise the vast majority of marine biodiversity, and 2) whether marine biodiversity varies predictably as a function of conservation management strategy (e.g. Marine Protected Areas). Comparisons of the spatial patterning in regions of high and low diversity will determine whether high regional diversity occurs via greater packing of species in single locations or via greater taxonomic turnover across locations. Combined, the results will dramatically improve our understanding of the contemporary processes shaping the distribution of marine biodiversity in the Raja Ampat, providing a scientific foundation to support the sustainability goals of the Papua and Indonesia in general.

To reach these goals, the study builds on strong partnerships with UCLA, developed during a portion of a previous NSF PIRE award (sci.odu.edu/impa/ctpire.html). This project will also build partnerships with Brawijaya University, research institutes (Indonesian Biodiversity Research Center and Indonesian Institute of Science), and conservation organizations, to provide the intellectual and physical resources to achieve our research aims as well as ensure that these results support conservation planning and the sustainability goals of the Coral Triangle Initiative.

Visit ibcraja4.org

Research Team

×

2. Aplikasi “DNA Barcode” Ikan Ekonomis Penting untuk Pengelolaan Perikanan di Kawasan Konservasi BHS, Papua

Summary

Bentang Laut Kepala Burung (Bird’s Head Seascape, BHS) Papua adalah kawasan konservasi prioritas dan kawasan pengelolaan perikanan negara Republik Indonesia. Meskipun memiliki kawasan konservasi, pengelolaan perikanan di BHS masih memiliki berbagai ancaman dan ada kesenjangan tujuan antara kawasan konservasi dan pengelolaan perikanan. Di sisi lain, kekayaan keragaman dan hubungan ikan ekonomis penting di kawasan konservasi masih banyak yang belum diketahui. Aplikasi “DNA barkode” menjadi alat, metode, dan pendekatan efektif untuk menentukan identitas spesies biota laut. Data sekuens gen DNA barcode juga dapat digunakan untuk analisis keragaman dan hubungan genetik individu, populasi dan antar populasi biota laut. Data identitas spesies, keragaman dan hubungan genetik penting untuk pengelolaan sumber daya perikanan.

Tujuan penelitian adalah menerapkan DNA barcode untuk menentukan status taksonomi, menganalisis keragaman dan hubungan genetik berbagai ikan ekonomis penting di kawasan konservasi BHS. Penelitian ini juga bertujuan menggambarkan dan menyusun jaringan kawasan konservasi di BHS untuk pengelolaan perikanan.

Tahapan metode untuk mencapai tujuan adalah 1) pengambilan sampel jaringan ikan di kawasan konservasi Fakfak dan Kaimana, 2) analisis laboratorium mulai dari ekstraksi/isolasi DNA, PCR, elektroforesis hingga sekuensing, 3) analisis data menggunakan aplikasi Mega XI, DnaSP 6.12, Arlequin, Network, dan pemetaan distribusi spesies menggunakan ArcGIS.

Luaran wajib yaitu purnarupa berupa sekuens gen CO1 DNA mitokondria berbagai spesies ikan ekonomis penting yang didaftarkan di genbank dan satu artikel yang dipublikasi pada jurnal internasional bereputasi. Semua sekuens temuan akan didepositkan dan didaftarkan ke genbank (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/guide/howto/submit-sequence-data/) untuk mendapatkan kode akses kepemilikan sekuens. Daftar kode akses selanjutnya akan didaftarkan ke Kementerian Hukum dan Hak Asasi Manusia untuk mendapatkan sertifikat hak cipta dan dijadikan dasar untuk mengirim luaran penelitian dalam publikasi ke Egyptian Journal of Aquatic Research (Scopus Q1). Luaran tambahan yaitu website aplikasi analisis data genetik bersertifikat hak cipta.

Research Team

×

3. Aplikasi “DNA Barcode” Ikan Ekonomis Penting untuk Pengelolaan Perikanan di Kawasan Konservasi BHS, Papua: Penelitian Lanjutan

Summary

Bentang Laut Kepala Burung (Bird’s Head Seascape, BHS) Papua adalah kawasan konservasi prioritas dan kawasan pengelolaan perikanan negara Republik Indonesia. Meskipun memiliki kawasan konservasi, pengelolaan perikanan di BHS masih memiliki berbagai ancaman dan ada kesenjangan tujuan antara kawasan konservasi dan pengelolaan perikanan. Di sisi lain, kekayaan keragaman dan hubungan ikan ekonomis penting di kawasan konservasi masih banyak yang belum diketahui. Aplikasi “DNA barkode” menjadi alat, metode, dan pendekatan efektif untuk menentukan identitas spesies biota laut. Data sekuens gen DNA barcode juga dapat digunakan untuk analisis keragaman dan hubungan genetik individu, populasi dan antar populasi biota laut. Data identitas spesies, keragaman dan hubungan genetik penting untuk pengelolaan sumber daya perikanan.

Tujuan penelitian adalah menerapkan DNA barcode untuk menentukan status taksonomi, menganalisis keragaman, dan hubungan genetik berbagai ikan ekonomis penting di kawasan konservasi BHS. Penelitian ini juga bertujuan menggambarkan dan menyusun jaringan kawasan konservasi di BHS untuk pengelolaan perikanan.

Tahapan metode untuk mencapai tujuan adalah 1) pengambilan sampel jaringan ikan di kawasan konservasi Sorong dan Raja Ampat, 2) analisis laboratorium mulai dari ekstraksi/isolasi DNA, PCR, elektroforesis hingga sekuensing, 3) analisis data menggunakan aplikasi Mega XI, DnaSP 6.12, Arlequin, Network, dan pemetaan distribusi spesies menggunakan ArcGIS.

Secara keseluruhann penelitian ini menghasilkan luaran yang melebihi target. Hingga saat ini, kami telah menghasilkan luaran wajib berupa 398 sekuens gen cytochrome oxidase subunit I (CO1) DNA mitokondria berbagai spesies ikan ekonomis penting. Sekuens DNA penambah atau baru ini telah didaftarkan di Indogenbank. Target luaran wajib ini awalnya hanya 150 sekuens. Semua sekuens temuan akan didepositkan dan didaftarkan ke genbank (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/guide/howto/submit-sequence-data/) untuk mendapatkan kode akses kepemilikan sekuens. Daftar kode akses selanjutnya akan didaftarkan ke Kementerian Hukum Republik Indonesia untuk mendapatkan sertifikat hak cipta atau paten sederhana dan dijadikan dasar untuk mengirim luaran penelitian ke jurnal internasional bereputasi.

Purwarupa website Indonesia genbank (https://indogenbank.id/) sebagai luaran wajib lain juga telah diuji coba oleh mahasiswa dari berbagai perguruan tinggi di Universitas Brawijaya dan Universitas Papua. Kami juga telah mengirim 2 artikel masing-masing: 1) “Genetic Diversity of Snapper Fish (Lutjanus rivulatus) from Raja Ampat based on Gene Cytochrome Oxydase I” ke Jurnal JSMARTech: Journal of Smart Bioprospecting and Technology (https://jsmartech.ub.ac.id/index.php/jsmartech) (Jurnal Nasional terakreditasi Sinta 2) dan 2) “Integrating Phylogeography into Marine Conservation Planning in the Bird’s Head Seascape, Indonesia” ke jurnal Reviews in Fish Biology and Fisheries (https://link.springer.com/journal/11160) (Jurnal Internasional bereputasi terindek Scopus Q1). Luaran tambahan lain seperti buku berjudul “Filogeografi Bentang Laut Kepala Burung Papua” sudah memasuhi tahap akhir untuk penerbitan ber-ISBN. Dua poster dan dua video terkait penelitian juga telah dibuat.

Research Team

×

4. DNA Barcode Ikan Pelagis (Tuna, Cakalang dan Tongkol) di Kawasan Konservasi Taman Nasional Teluk Cenderawasih (TNTC), Papua

Summary

Taman Nasional Teluk Cenderawasih (TNTC) merupakan kawasan konservasi prioritas dan pengelolaan perikanan di Bentang Laut Kepala Burung (Bird’s Head Seascape, BHS) Papua. Meskipun merupakan kawasan konservasi dan pengelolaan perikanan, kawasan tersebut masih memiliki berbagai ancaman dan ada kesenjangan tujuan antara kawasan konservasi dan pengelolaan perikanan. Di sisi lain, identitas dan kekayaan spesies, keragaman dan hubungan genetik dan status konservasi spesies ikan ekonomis penting (Tuna, Cakalang dan Tongkol) di kawasan tersebut masih banyak yang belum diketahui. Studi DNA barkode menjadi alat, metode dan pendekatan efektif untuk menentukan identitas spesies ikan ekonomis penting di kawasan TNTC. DNA barcode dapat digunakan untuk analisis keragaman pada tingkat spesies maupun genetik, hubungan genetik spesies dan populasi. Data identitas spesies, keragaman dan hubungan genetik penting untuk pengelolaan sumber daya perikanan di TNTC. Uni Eropa (U.E) telah mengaplikasikan hasil penelitian genetik bagi pengelolaan sumberdaya perikanan yang dieksploitasi secara komersial [1,2,3].

Tujuan penelitian yaitu menentukan status taksonomi, menganalisis keragaman dan hubungan genetik berbagai ikan ekonomis penting menggunakan pendekatan molekuler DNA barcode di kawasan konservasi TNTC.

Tahapan metode untuk mencapai tujuan yaitu 1) pengambilan jaringan ikan, 2) analisis laboratorium mulai dari ekstraksi/isolasi DNA, PCR, elektroforesis hingga sekuensing, 3) analisis data menggunakan aplikasi Mega XI, DnaSP 6.12, Arlequin dan Network.

Luaran wajib yaitu pada Tahun 2025 publikasi artikel pada ILMU KELAUTAN: Indonesian Journal of Marine Sciences, pada Tahun 2026 publikasi artikel pada Biodiversitas Journal of Biological Diversity.

Luaran tambahan: sekuens DNA barcode temuan akan didepositkan dan didaftarkan ke genbank (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/guide/howto/submit-sequence-data/) untuk mendapatkan kode akses kepemilikan sekuens. Buku Monograf Sumberdaya Perikanan Ekonomis Penting: Studi Kasus Ikan Tuna, Cakalang dan Tongkol di Kawasan Konservasi Taman Nasional Teluk Cenderawasih, HKI Pamflet Gambar Spesies Ikan Tuna, Cakalang dan Tongkol Berbasis DNA Barcode.

Research Team

×

5. Keanekaragaman Spesies Bulu Babi di Bentang Laut Kepala Burung, Papua berdasarkan “DNA Barcode”

Summary

Krisis keragaman hayati global dan kehilangan cepat keragaman hayati laut dan pesisir telah mendorong usaha menghimpun keragaman hayati mahluk hidup. “DNA barkode” menjadi alat efektif untuk identifikasi spesies termasuk bulu babi. Tujuan jangka panjang penelitian ini adalah menentukan identitas semua keragaman spesies bulu babi di perairan Bentang Laut Kepala Burung (Bird’s Head Seascape, BHS) menggunakan “DNA barcode”. Untuk mewujudkan tujuan tersebut, maka penelitian direncanakan berlangsung dalam tiga tahun. Tujuan tahun pertama adalah menentukan status taksonomi semua jenis bulu babi; tahun kedua menentukan status konservasi dan fungsi setiap jenis bulu babi yang ditemukan; dan tahun ketiga adalah memberikan rekomendasi pemanfaatan dan pelestarian bulu babi di BHS.

Koleksi spesimen jaringan bulu babi dilakukan secara purposive. Pengambilan sampel dilakukan di Perairan Biak, Yapen, Nabire, Wasior, Manokwari, Raja Ampat, Sorong dan lokasi lain. Pengumpulan data dilakukan di laboratorium mulai dari isolasi/ekstraksi DNA genom, amplifikasi fragmen gen COI melalui PCR, elektroforesis, hingga sekuensing fragmen gen COI.

Kegitatan tahun pertama, pengumpulan sampel yang menjangkau banyak wilayah di BHS. Analisis laboratorium mulai dari ekstraksi hingga sekuensing untuk pengumpulan data hasil sekuensing. Sekuens disubmit ke BOLDSystem untuk menentukan spesies setiap spesimen jaringan bulu babi. Kemiripan sekuens spesimen juga dianalisis memanfaatkan Basic local alignment search tool. Status taksonomi bulu babi ini juga ditentukan lebih lanjut dengan mengukur karakter molekuler, indeks disparitas, komposisi nukleotida, keragaman haplotype, keragaman nukleotida, jarak genetik, membangun pohon filogenetik untuk memastikan takson setiap sekuens bulu babi dengan benar. Analisis data dilakukan menggunakan berbagai perangkat lunak seperti MEGAX, DnaSP, Arlquin, dan Network.

Kegiatan tahun kedua adalah melanjutkan pengumpulan sampel di lapangan dan pengumpulan data di laboratorium seperti tahun sebelumnya. Selain itu kegiatan tahun kedua adalah memastikan status konservasi dan fungsi setiap spesies bulu babi yang diperoleh tahun pertama. Status konservasi bulu babi ditentukan berdasarkan berbagai rujukan web termasuk CITES dan IUCN red list serta peraturan perundangan tentang biota yang dilindung secara nasional, regional dan internasional. Fungsi setiap spesies bulu babi akan ditentukan berdasarkan berbagai sumber rujukan.

Kegiatan tahun ketiga adalah memastikan semua lokasi dan jenis bulu babi telah teridentifikasi dan merancang rekomendasi pemanfaatan dan pelestarian bulu babi. Rekomendasi berdasarkan analisis SWOT dari data yang diperoleh dua tahun penelitian sebelumnya.

Semua sekuens temuan akan didepositkan ke genbank (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/guide/howto/submit-sequence-data/) untuk mendapatkan kode akses kepemilikan sekuens kemudian dijadikan dasar untuk mengirim luaran penelitian dalam publikasi ke jurnal nasional terakreditasi dan jurnal internasional bereputasi. Penelitian ini juga menghasilkan revisi buku “Bulu babi: keanekaragaman dan konservasi bulu babi” yang diterbitkan tahun 2013. Penelitian ini juga akan menghasilkan buku “Bulu babi di Bentang Laut Kepala Burung Papua”. Selain itu penelitian ini akan menghasilkan monograf “Bulu babi Tripneustes gratilla”. Panduan praktikum dan analisis data yang digunakan pada penelitian ini juga akan diterbitkan secara online.

Research Team