| Ikan zebra
| |
|---|---|
Danio rerio 
| |
| |
| Status konservasi | |
 | |
| Risiko rendah | |
| IUCN |
166487
|
| Taksonomi | |
| Kerajaan | Animalia |
| Filum | Chordata |
| Kelas | Actinopteri |
| Ordo | Cypriniformes |
| Famili | Cyprinidae |
| Genus | Danio |
| Spesies |
Danio rerio (Hamilton, 1822, 1822) |
| Tata nama | |
| Sinonim takson |
|
| Protonim |
Cyprinus rerio
|
| Distribusi | |
| Endemik | Asia Selatan |
| Ikan Zebra | |
|---|---|
| Ekologi | |
| Wilayah | Asia Selatan |
| Geografi | |
| Negara | India, Nepal, Pakistan, Bangladesh, Bhutan, Myanmar |
| Geologi | Perairan dangkal dengan tanah berpasir, berlanau, atau berkerikil |
| Jenis iklim | Tropis |
Ikan zebra (Danio rerio) adalah salah satu spesies ikan bermarga Danio dari keluarga siprinide. Penggunaan nama umum "ikan zebra" pada Danio rerio didasari oleh adanya garis-garis pigmen horizontal pada tubuh ikan zebra yang menyerupai garis-garis pada tubuh zebra. Ukuran tubuh ikan zebra sekitar 3–5 sentimeter dengan kulit belang berwarna biru kehitaman dan jingga kekuningan. Ikan zebra hidup di perairan yang tenang dengan permukaan tanah berpasir, berlanau, atau berkerikil di area persawahan, lahan basah, dan akuarium.Habitat asli ikan zebra adalah di negara-negara yang termasuk dalam kawasan Asia Selatan.
Siklus hidup ikan zebra dimulai dari tahap embrio, larva, ikan muda, hingga ke tahap ikan dewasa. Ikan zebra merupakan salah satu jenis ikan omnivora. Makanan ikan zebra berupa organisme hidup yang berukuran lebih kecil dari ukuran tubuhnya.Pemangsa utama bagi ikan zebra dewasa adalah ikan kepala ular, ikan gabus, dan ikan jarum air tawar.Parasit yang paling sering ditemui pada tubuh ikan zebra adalah Pseudoloma neurophilia.
Tubuh ikan zebra terdiri dari mata, mulut, otak, organ-organ pencernaan, hidung, otot, darah, tulang, dan gigi. Selain itu, ikan zebra juga memiliki lima sirip. Ikan zebra memiliki indera penglihatan yang baik serta memiliki telinga dan gurat sisi sebagai organ penyensor gerakan. Penciuman ikan zebra berfungsi sebagai sensor tanda akan adanya bahaya dan sebagai isyarat kekerabatan.
Di alam liar, ikan zebra bereproduksi setiap musim hujan, sedangkan di laboratorium, reproduksi berlangsung sepanjang tahun. Ikan zebra suka membentuk kawanan dan kelompok-kelompok yang mempunyai penampilan dan tingkah laku yang serupa. Dalam suatu kawanan ikan zebra selalu terdapat ikan pejantan yang dominan. Kehadiran pemangsa juga menimbulkan reaksi ketakutan pada ikan zebra.
Variasi genetik lebih banyak ditemukan pada ikan zebra yang berada di alam liar. Di laboratorium penelitian, variasi genetik ikan zebra sangat rendah. Ikan zebra memiliki hubungan kekerabatan dengan kelompok spesies Danio aesculapii, Danio kyathit, dan Danio nigrofsciatus, serta dengan subkelompok spesies Danio albolineatus, Danio jaintianensis, Danio quagga, dan Danio tinwini.
Saat ini, lebih dari 10.000 mutan dan beberapa jalur transgenik ikan zebra telah dihasilkan untuk mempelajari penyakit manusia. Ikan zebra memiliki beberapa karakteristik khusus yang membuat para peneliti memanfaatkannya sebagai organisme model serba guna pada berbagai bidang penelitian. Selain itu, ikan zebra cukup populer sebagai ikan hias.
Taksonomi
Ikan zebra (Danio rerio) adalah salah satu spesies ikan bermarga Danio dari keluarga siprinide. Nama ilmiah dari spesies ikan zebra adalah Danio rerio. Nama ilmiah ini diberikan oleh Francis Hamilton pada tahun 1822. Hamilton merupakan seorang dokter berkebangsaan Skotlandia yang bekerja sebagai peneliti di bidang biologi bagi Perusahaan Hindia Timur Britania. Nama ilmiah ikan zebra telah terdaftar dalam Sistem Informasi Taksonomi Terpadu dengan Nomor Seri Taksonomi 163699. Danio rerio juga bersinonim dengan nama ilmiah Brachydanio rerio dan Cyprinus rerio. Kedua nama tersebut juga diberikan oleh Hamilton pada tahun yang sama. Penggunaan nama umum "ikan zebra" pada Danio rerio didasari oleh adanya garis-garis pigmen horizontal pada tubuh ikan zebra yang menyerupai garis-garis pada tubuh zebra.
Ikan zebra dulunya bermarga Brachydanio. Pengubahan marga dilakukan setelah diketahui bahwa urutan asam deoksiribonukleat (DNA) ikan zebra tidak sama dengan spesies ikan-ikan yang termasuk dalam marga Brachydanio. Nama Danio berasal dari kata "Dhani". Kata ini berasal dari bahasa Bengali yang diterjemahkan sebagai "persawahan yang hijau". Nama rerio merupakan sebutan ikan zebra yang diberikan oleh masyarakat lokal yang berada di sekitar habitat alaminya.
Morfologi
Panjang tubuh ikan zebra dewasa dapat mencapai 3–5 sentimeter. Permukaan tubuh ikan zebra ditutupi oleh suatu pola khas yang memadukan antara warna gelap dan warna terang. Garis-garis yang berwarna gelap sebagian besar menampakkan warna biru kehitaman, sedangkan garis-garis yang terang menampakkan warna jingga kekuningan. Kedua garis ini membentang dari kepala hingga ke sirip ekor. Sel melanofor yang menghasilkan melanin merupakan sel yang menimbulkan warna gelap, sedangkan warna terang dihasilkan oleh xantofor yang mengandung pigmen pteridin dan karotenoid. Warna-warna lain yang terlihat pada tubuh ikan zebra dihasilkan oleh trombosit di dalam sel pigmen irodofor. Trombosit ini mengandung guanin yang berlimpah. Tubuh ikan zebra juga memiliki tulang belakang, insang berongga, dan kantung apung, serta sirip yang terbentuk dari duri-duri bertulang.
Bentuk tubuh ikan zebra jantan lebih kurus dari betinanya. Ikan zebra jantan mempunyai tubuh yang menyerupai bentuk torpedo. Pejantan juga ditandai dengan adanya warna emas pada bagian perut dan seluruh sirip. Pada saat musim kawin, ikan yang melakukan pengejaran ke ikan lainnya adalah pejantan. Sementara itu, ikan zebra betina terlihat lebih gemuk dan tidak memiliki warna emas pada bagian bawah perutnya. Ikan zebra betina akan terlihat lebih besar dan gemuk ketika perutnya terisi oleh telur
Ekologi
Habitat
Pada umumnya, ikan zebra hidup di sungai yang arusnya mengalir dengan pelan. Ikan zebra suka berada di dalam air dengan permukaan tanah yang tertutup oleh pasir, lanau, atau kerikil. Jenis habitat ini banyak ditemukan pada percabangan antara anak sungai dan sungai utama. Habitat ini juga ditemukan pada persawahan hijau dan lahan basah. Di laboratorium, ikan zebra ditempatkan di dalam akuarium tanpa struktur khusus saat eksperimen tidak dilakukan; ketika eksperimen akan diadakan, mereka ditempatkan di akuarium yang identik dengan habitat alaminya. Ikan zebra juga dapat berbagi habitat dengan spesies ikan lain yang serupa dengannya dalam hal ukuran tubuh, makanan, maupun perilaku.
Variasi suhu di habitat alami ikan zebra sangat beragam. Ikan zebra dapat hidup di alam liar pada kisaran suhu 6 °C hingga 38,6 °C. Di laboratorium, ikan zebra ditempatkan dalam lingkungan dengan kisaran suhu 22 °C hingga 31 °C. Habitat dengan suhu yang mendekati batas minimum dan batas maksimum memengaruhi kondisi tubuh serta tingkat reproduksi ikan zebra. Ikan zebra juga ditemukan pada ketinggian 8 hingga 1.576 meter di atas permukaan laut. Tingkat pH (derajat keasaman) di habitat alaminya berkisar antara 5,9 hingga 9,8. Sementara itu, tingkat salinitasnya berkisar antara 0,01 hingga 0,8.
Persebaran
Habitat asli ikan zebra berada di negara-negara kawasan Asia Selatan, yaitu Pakistan, India, Bangladesh, Nepal, dan Bhutan. Selain di Asia Selatan, ikan zebra juga ditemukan di kawasan Asia Tenggara, yaitu di negara Myanmar. Ikan zebra terdistribusi secara luas di perairan dangkal yang arusnya mengalir pelan di anak benua India. Tempat persebaran utama ikan zebra di India yaitu di bagian selatan dan barat semenanjung India, serta di bagian timur laut khususnya negara bagian Bihar. Ikan zebra juga menyebar ke Pakistan dan Nepal di sebelah utara India, serta ke Bangladesh dan Myanmar di sebelah timur India. Sungai-sungai yang berada di wilayah pegunungan Ghat Barat merupakan tempat distribusi alami ikan zebra. Sungai ini mendistribusikan ikan zebra dari Semenanjung India hingga ke Himalaya Barat dan Timur Laut.
Ikan zebra juga terdistribusi ke negara-negara bagian Amerika Serikat, yaitu Kalifornia, Florida, dan New Mexico. Sebagian besar distribusi ini merupakan akibat dari pelepasan ikan di peternakan ikan lokal yang berlokasi di Amerika Serikat. Ikan zebra juga tersebar ke negara Spanyol, Australia, dan Meksiko. Penyebaran dengan jumlah yang sangat kecil ke benua Amerika, benua Australia, dan benua Eropa belum dapat dikategorikan sebagai suatu populasi ikan zebra.
Siklus hidup
Siklus hidup ikan zebra dimulai dari tahap embrio, larva, ikan muda, hingga ke tahap ikan dewasa. Tahap embrio berlangsung selama 0–3 hari setelah pembuahan. Setelah tahap embrio selesai, ikan zebra berada di tahap larva. Tahap larva terbagi dua, yaitu tahap larva muda dan tahap larva akhir yang masing-masing berlangsung selama 3–13 hari dan 14–29 hari setelah pembuahan. Larva akan berubah bentuk menjadi ikan muda pada usia satu bulan setelah pembuahan. Tahap ikan muda berlangsung hingga tiga atau empat bulan. Tahap dewasa pada ikan zebra ditandai dengan matangnya organ reproduksi.
Di laboratorium, kematangan organ reproduksi ikan zebra terjadi setelah empat hingga enam minggu sejak tahap ikan muda tercapai. Sedangkan waktu yang diperlukan untuk pematangan organ reproduksi ikan zebra di alam liar belum diketahui.
Makanan
Di alam liar, ikan zebra memakan organisme hidup yang berukuran lebih kecil darinya. Ikan zebra merupakan salah satu jenis ikan omnivora. Sistem pencernaan makanannya berupa usus panjang yang dapat mencerna makanan dalam jumlah yang banyak. Zooplankton dan lalat menjadi makanan utama ikan zebra di habitat alaminya. Selain itu, ikan zebra juga memakan fitoplankton, alga berserat, tumbuhan vaskular, lalat, dan telur krustasea. Di laboratorium penelitian, ikan zebra diberi makanan kering dengan porsi yang disesuaikan dengan tingkat pertumbuhan ikan zebra. Larva ikan zebra dapat diberi makan paramecium dan rotifera berukuran hingga 100 mikron. Ikan zebra dewasa dapat diberi makanan kering hingga 400 mikron maupun makanan hidup berupa telur udang laut. Di alam liar, pesaing ikan zebra dalam mencari makanan meliputi ikan-ikan dari spesies Danio dangila dan Aplocheilus panchax serta ikan-ikan dari genus Esomus, Puntius, dan Oryzias.
Pemangsa
Pemangsa utama bagi ikan zebra dewasa adalah ikan kepala ular, ikan gabus, dan ikan jarum air tawar. Belut berduri merupakan pemangsa utama embrio dan telur ikan zebra. Larva capung dan ikan zebra dewasa menjadi pemangsa bagi larva ikan zebra dan ikan zebra muda. Pada dataran banjir di anak benua India, bangau tambak India, blekok India, dan raja udang merupakan pemangsa utama ikan zebra.
Parasit
Pseudocapillaria tomentosa merupakan parasit pertama yang diketahui menginfeksi tubuh ikan zebra. Tubuh ikan zebra yang terinfeksi oleh parasit ini akan terlihat berwarna gelap, kurus dan pergerakannya melambat. Keberadaan Pseudocapillaria tomentosa juga mengakibatkan anemia dan pembengkakan pada hati. Parasit yang paling sering ditemui pada tubuh ikan zebra adalah Pseudoloma neurophilia. Parasit ini dapat mengakibatkan infeksi subklinis maupun infeksi kronis dengan manifestasi berupa kekurusan dan perubahan bentuk tulang belakang (lordosis dan skoliosis), serta mengurangi kemampuan reproduksi ikan zebra. Parasit lain yang ditemukan pada tubuh ikan zebra adalah Pleistophora hyphessobryconis. Parasit ini menurunkan kekebalan tubuh ikan zebra yang berakibat pada infeksi klinis bahkan kematian.
Anatomi dan fisiologi
Fisiologi ikan zebra sangat bermanfaat untuk kelangsungan hidupnya. Ikan zebra memiliki telinga dan organ gurat sisi yang berfungsi sebagai sistem sensor gerakan. Garis lateral ini berfungsi untuk mengetahui adanya getaran yang timbul di dalam air. Fungsi keseimbangan tubuh dan pendengaran dilakukan oleh telinga. Ikan zebra hanya memiliki telinga dalam. Telinga ini terhubung langsung dengan kantung renang dan tulang-tulang kecil. Indera penglihatan ikan zebra mampu melihat warna merah, hijau, dan biru, serta cahaya ultraungu. Penciuman ikan zebra berfungsi sebagai sensor tanda akan adanya bahaya dan isyarat kekerabatan, serta berfungsi untuk mencari makanan dan mencium bau feromon pada masa perkawinan.
Sumsum tulang belakang
Tulang-tulang ikan zebra berbeda dengan mamalia. Tulang ikan zebra tidak memiliki rongga meduler. Selain itu, jaringan sumsum tulang belakang terletak pada stroma limpa. Interstisium ginjal anterior dan posterior merupakan tempat pembentukan utama sel-sel sumsum tulang belakang. Sel induk sumsum tulang belakang ikan zebra mirip dengan sumsum tulang pada mamalia. Sel-sel endotel melapisi sinus-sinus yang berfungsi menyaring sel-sel darah yang tidak berguna. Darah ini berasal dari vena portal ginjal, dan sel endotel ini berfungsi menyaring sel-sel mati dan menambah sel-sel baru ke sirkulasi darah.
Sirkulasi darah
Penyaluran oksigen dan karbon dioksida dilakukan oleh eritrosit (sel darah merah). Eritrosit ikan zebra berbentuk oval dan memiliki inti. Senyawa penyedia energi adenosin trifosfat (ATP) dibuat menggunakan metabolisme aerobik. Ikan zebra memiliki trombosit (keping darah) yang memiliki inti dan berfungsi dalam pembekuan darah. Pertahanan dari penyakit luar dan masuknya bahan asing dilakukan oleh leukosit (sel darah putih). Di antara leukosit ikan zebra, ditemukan kelompok granulosit neutrofilik dan granulosit eosinofilik. Komposisi granulosit neutrofilik lebih banyak dibandingkan dengan granulosit eosinofilik. Morfologi granulosit neutrofilik mirip dengan neutrofil mamalia, sedangkan morfologi granulosit eosinofilik sangat berbeda dengan eosinofil mamalia. Leukosit ikan zebra tersusun atas limfosit dan monosit. Komposisi monosit sekitar 5–15%, sedangkan komposisi limfosit sekitar 71–92%.
Limpa
Tubuh ikan zebra tidak dapat menghasilkan kelenjar getah bening. Karakter ini sama dengan ikan teleost lainnya. Fungsi penyaringan sel darah yang rusak dan penghalauan bahan asing yang masuk ke organ tubuh dilakukan oleh limpa dan ginjal. Limpa ikan zebra berwarna merah gelap dan terletak di rongga peritoneum, berdampingan dengan salah satu lobus yang ada di hati.
Jantung
Sirkulasi darah pada ikan hanya melalui satu sirkuit tunggal. Ikan zebra juga hanya memiliki dua bilik jantung dengan atrium tunggal dan ventrikel tunggal. Pengumpulan darah ke jantung dilakukan melalui atrium, sedangkan pemompaan darah ke insang dilakukan melalui ventrikel. Sirkuit ini dikenal dengan nama sirkuit insang.
Letak jantung ikan zebra adalah di rongga tubuh bagian depan, di antara perut dan kerongkongan. Sinus venosus berfungsi sebagai tempat pengaliran darah vena yang miskin oksigen. Darah mengalir melewati katup sinoatrium menuju ke atrium. Selanjutnya, kontraksi atrium terjadi dan menyebabkan darah melewati katup atrioventrikular menuju ke ventrikel. Kontraksi vertikel yang tinggi mampu memompa darah ke bulbus arteriosus. Setelah melewati jantung, distribusi darah ke insang dilakukan oleh aorta ventral melalui arteri cabang aferen. Pada masing-masing insang, arteri bercabang menjadi kapiler. Setelah melalui arteri cabang aferen, kapiler menyatu menjadi aorta dorsal berpasangan yang memanjang ke arah posterior hingga ke sirip ekor. Setiap pasangan aorta dorsal bercabang dan membagi-bagikan darah yang kaya oksigen ke seluruh organ tubuh dan otot kepala. Selanjutnya darah yang kaya karbon dioksida dikembalikan ke jantung oleh sistem vena.
Ginjal
Ikan zebra memiliki jenis ginjal yang paling sederhana yaitu pronefros. Pada pronefros ikan zebra, tidak ditemukan segmen ekstremitas tipis di antara tubulus lurus proksimal. Fungsi pronefros ikan zebra setara dengan metanefros mamalia. Garis bilateral mesoderm menengah memberikan dua nefron yang menyusun pronefros ikan zebra. Glomeruli yang terletak di garis tengah embrio, terhubung dengan kedua saluran pronefrik bilateral. Dari glomerulus ke kloaka, saluran pronefrik dilapisi oleh epitel. Air di dalam tubuh ikan zebra dikeluarkan oleh ginjalnya.
Ikan zebra memiliki glomerulus pronefrik yang berbeda dengan sebagian besar spesies ikan bersirip tulang. Glomerulus ikan zebra berjenis lebur, sedangkan sebagian besar ikan bersirip tulang memiliki glomerulus berjenis terpisah. Ikan zebra hanya memiliki satu glomerulus pronefrik yang merupakan peleburan dari dua glomeruli asli. Pada ikan lainnya terdapat dua glomerulus pronefrik yang terpisah satu sama lain.
Mulut
Mulut ikan zebra berfungsi sebagai alat bantu sistem pernapasan dan sistem pencernaan. Makanan dimasukkan ke mulut untuk dicerna sebelum dimasukkan ke usus. Sistem pernapasan dilakukan melalui rongga bukal di dalam mulut. Lapisan rongga bukal tersusun dari mukoid epitel. Lapisan ini mengandung banyak sel goblet. Rongga bukal terhubung langsung dengan kerongkongan. Kerongkongan ini terdiri atas kantung esofagus, dan bantalan faring. Ikan zebra juga memiliki gigi. Gigi ini tersusun dari lapisan enamel, lapisan dentin, dan inti gigi.
Insang
Insang ikan zebra memiliki empat lengkungan berongga yang mengarah ke filamen ganda. Lamela sekunder ganda ditemukan pada tiap filamen tersebut. Lapisan eksternal pada lamella dan filamen dibentuk oleh sel-sel pengerasan poligonal. Sel trotoar, sel mukosa, sel klorida, dan sel basal, merupakan sel-sel dasar yang membentuk epitel. Epitel sekunder hanya dibentuk oleh lapisian luar dari sel trotoar dan lapisan dalam dari sel basal.
Mata
Ikan zebra memiliki mata yang mirip dengan mata vertebrata lainnya. Mata ikan zebra terdiri dari beberapa lapisan, yaitu tunika fibrosa, tunika vaskulosa, dan retina. Tunika fibrosa terdiri atas kornea dan sklera. Tunika vaskulosa terdiri atas koroid, retor koroid, dan iris. Retina terdiri atas lapisan epitel pigmen, lapisan nuklir eksternal, sel-sel bipolar, dan sel-sel ganglion.
Sirip
Ikan zebra memiliki lima jenis sirip. Sirip-sirip tersebut yaitu sirip dada, sirip panggul, sirip punggung, sirip anal, dan sirip ekor. Pada sirip-sirip ikan zebra tidak ditemukan otot-otot penggerak.
Tulang rusuk dan kulit
Pada prosesus transversus, tulang rusuk tumbuh pada bagian utama di tulang belakang ikan zebra. Lengkungan tulang rusuk menyatu dengan sumsum tulang belakang. Tulang rusuk dan kulit melekat pada tulang belakang akibat adanya otot-otot rangka. Otot-otot ini menjadi kekuatan pendorong saat terjadi kontraksi otot. Permukaan kulit ikan zebra hampir seluruhnya berupa selaput lendir. Hanya pada bagian rahang dan sirip yang memiliki epitel keratin.
Memori periodik
Keberadaan memori periodik pada ikan zebra ditandai melalui perilaku mencari makanan. Ikan zebra mencari makanan pada berbagai area yang sama di sekitar lingkungan hidupnya. Ikan zebra juga dapat membedakan aroma dari makanan alami dan makanan buatan. Ikan zebra juga mampu membedakan ikan-ikan dengan beragam spesies yang melakukan simbiosis mutualisme.
Perilaku
Perilaku reproduksi
Musim kawin ikan zebra di alam liar berkaitan dengan kelangsungan musim hujan dan ketersediaan makanan di lingkungan hidupnya. Di laboratorium, ikan zebra dapat melakukan reproduksi sepanjang tahun dengan diberi penyinaran selama 12–14 jam sehari. Awal perkawinan ditandai dengan aksi saling kejar antara hewan jantan dan betina. Berlangsungnya perkawinan ditandai dengan pejantan yang berulang kali mencium bagian tubuh betinanya dengan mulutnya. Berakhirnya perkawinan ditandai dengan pejantan yang mengawal betinanya menuju ke situs pemijahan.
Sebuah penelitian di Austria dilakukan untuk menyelidiki perilaku reproduksi ikan zebra. Ikan yang diteliti berasal dari cabang sungai Brahmaputra di wilayah Assam, India. Mereka ditempatkan pada 4 tangki berukuran 130 × 65 × 50 sentimeter yang masing-masing diisi 100 ikan zebra dan didesain menyerupai lingkungan sungai Assam. Ikan zebra diberi makan 5 hari dalam seminggu dan 3 kali dalam sehari. Pemilihan ikan zebra jantan dan betina untuk eksperimen dilakukan secara acak. Pengamatan perilaku dilakukan pada 4 tangki terpisah yang berukuran 135 × 100 × 81 sentimeter. Di tiap tangki, satu sesi percobaan diulang sebanyak 28 kali terhadap 4 ikan zebra jantan dan 4 ikan zebra betina. Ikan zebra yang telah melalui satu sesi percobaan tidak digunakan kembali pada sesi percobaan yang baru.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa sebagian besar pemijahan dilakukan oleh pasangan ikan zebra secara terpisah dari kawanan. Ikan zebra betina akan memilih situs pemijahan yang dekat dengan sumber makanan dan menjaga situs pemijahannya dari pasangan ikan zebra lainnya. Pemijahan berlangsung selama 30 menit. Setelah pemijahan selesai, pasangan ikan zebra akan berenang dengan perlahan di sekitar situs pemijahannya.
Kawanan-kawanan kecil akan terbentuk dengan jumlah yang sangat banyak pada masa awal pemijahan, sedangkan kawanan-kawanan besar sangat jarang ditemukan. Setelah beberapa hari, jumlah kawanan kecil akan mulai berkurang dan jumlah kawanan besar mulai bertambah. Ikan zebra merapatkan jarak dengan ikan zebra lain di dalam kawanan selama masa pemijahan. Selama masa awal pemijahan, beberapa ikan zebra akan berkumpul di tanaman yang sama. Setelah beberapa hari, jumlah ikan zebra yang berada di tanaman yang sama akan berkurang.
Para penjantan ikan zebra tidak memiliki perilaku reproduksi yang sama. Sebagian besar pejantan aktif selama masa reproduksi, namun hanya sebagian kecil yang melakukan pembuahan telur ke ikan zebra betina pasangannya. Sebagian besar reproduksi ikan zebra dilakukan oleh satu pasangan pejantan dan satu betina yang sama. Ikan betina yang melakukan reproduksi dengan lebih dari satu pejantan sangat jarang terjadi. Selama reproduksi, pejantan selalu aktif melakukan gerakan bolak-balik dan berputar-putar. Perilaku reprodusi ikan zebra tidak dipengaruhi oleh panjang tubuh maupun berat tubuhnya.
Perilaku sosial
Ikan zebra suka membentuk kawanan dan kelompok-kelompok yang mempunyai penampilan dan tingkah laku yang serupa. Kawanan ikan zebra terbentuk karena adanya daya tarik perilaku satu sama lain, sedangkan daya tarik lingkungan tidak menjadi pertimbangan utama. Kawanan berfungsi untuk mempermudah dalam mengetahui adanya pemangsa, mempermudah perburuan makanan, dan menentukan teman. Karakteristik kawanan ikan zebra berubah-ubah sesuai dengan keadaan lingkungannya. Dalam lingkungan baru, ikan zebra akan saling berjauhan dengan ikan zebra lain yang baru ditemuinya. Lingkungan dengan banyak pemangsa membuat ikan zebra akan saling merapatkan jarak. Ikan zebra suka bergabung dengan kawanan yang besar dengan sebagian besar ikan terlihat mirip dari segi penampilan. Saat ingin bergabung dalam suatu kawanan, ikan zebra memberi suatu isyarat gerakan dengan kepala .
Dalam suatu kawanan ikan zebra selalu ditemukan beberapa pejantan yang memiliki dominasi dibandingkan ikan penjantan lainnya. Ikan pejantan dominan ini dapat ditandai dengan perilakunya yang suka menggigit, menyerang, dan mengejar ikan lain di luar kawanannya. Dalam kawanan, tugas menjaga wilayah perburuan makanan dilakukan oleh ikan pejantan yang lebih kuat dan berani. Dominasi pejantan dalam suatu kawanan mengalami penurunan bila jumlah pejantan meningkat. Penurunan dominasi sekaligus mengurangi agresi di antara para pejantan, serta menurunkan tingkat stres pada ikan zebra. Ini ditandai dengan rendahnya kadar kortisol pada tubuh ikan zebra.
Kehadiran pemangsa juga menimbulkan reaksi ketakutan pada ikan zebra. Ikan zebra akan memberikan isyarat visual dan penciuman untuk melarikan diri dari pemangsa. Ukuran tubuh pemangsa memengaruhi kecepatan respon ikan zebra. Kecepatan respon ikan zebra tidak menurun terhadap pemangsa yang sama setelah tidak saling bertemu dalam jangka waktu yang lama. Kawanan ikan zebra memiliki fungsi anti-pemangsa. Ketika tubuhnya mengalami cedera, seekor ikan zebra akan mengeluarkan feromon yang menjadi pertanda bahaya bagi ikan zebra lainnya. Adanya bahaya ditandai dengan perilaku merapatkan jarak antar anggota kawanan, berenang secara tidak teratur, dan melakukan banyak agresi. Respon ikan zebra lain terhadap bahaya lebih dipengaruhi oleh keberadaan feromon. Ikan zebra lebih cepat merespon tanda bahaya dengan air yang mengandung substansi bahaya. Feromon menjadi pertanda bahwa ikan zebra lain sedang mengalami cedera pada sel epidermis.
Variasi genetik
Variasi genetik diamati pada semua lokus mikrosatelit. Indikator yang menentukan perbedaan genetik meliputi jumlah alel yang diamati, kekayaan alel yang diamati, heterozigositas yang diamati, heterozigositas harapan, konten identifikasi polimorfik, dan jarak genetik antara ikan individu. Variasi genetik lebih banyak ditemukan pada ikan zebra yang berada di alam liar. Di laboratorium, variasi genetik ikan zebra sangat rendah. Galur yang paling banyak ditemukan pada ikan zebra adalah galur AB. AB(S), TE, dan TL. Perbedaan tingkat variasi genetik dapat terjadi pada jenis ikan yang sama namun diperoleh dari sumber yang berbeda. Pembatasan populasi untuk pemuliaan ikan zebra akan menurunkan variasi genetik. Variasi genetik dari galur tipe liar adalah sebagai berikut:
|
|
|
|
Kekerabatan
Ikan zebra memiliki hubungan kekerabatan dengan kelompok spesies Danio aesculapii, Danio kyathit, dan Danio nigrofsciatus. Hubungan kekerabatan juga ditemukan antara ikan zebra dan subkelompok spesies Danio albolineatus, Danio jaintianensis, Danio quagga, dan Danio tinwini. Danio aesculapii merupakan kerabat terdekat dari ikan zebra. Aliran gen Danio aesculapii menunjukkan pola-pola yang konsisten dalam garis keturunan yang mengarah ke ikan zebra. Pola-pola ini muncul selama dan setelah proses spesiasi. Filogenografik yang menggabungkan antara data biografi dan analisis finogeni menunjukkan bahwa Danio aesculapii merupakan spesies saudara dari ikan zebra.
Tidak ditemukan perbedaan morfologi antara ikan zebra dari suatu populasi dan ikan zebra dari populasi lainnya. Perbedaan morfologi dalam hal ukuran dan bentuk tubuh hanya ditemukan pada kerabat ikan zebra dari keluarga siprinide. Selain itu, perilaku ikan zebra dan keluarga siprinide juga berbeda. Ikan zebra berkerabat dengan spesies Danio dangila yang berukuran lebih besar. Ikan zebra juga memiliki hubungan kekerabatan dengan marga lain, yaitu Danionella dan Paedocypris, yang berukuran lebih kecil.
Transgenik dan mutan
Ikan zebra transgenik umumnya dihasilkan melalui transfer gen. Metode transfer gen yang palng umum digunakan adalah mikroinjeksi. Melalui metode ini, transgen dapat dikirim langsung ke nukleus. Transgen disuntik ke pronuklei jantan dari telur yang dibuahi. Pada ikan zebra, asam deoksiribonukleat (DNA) disuntikkan ke sitoplasma telur ikan zebra. Asam ini dapat berintegrasi dengan genom ikan dan dapat diwariskan dalam garis benih (germline). Pewarisan dapat mencapai 20% dari total gen yang ditransfer.
Ikan zebra transgenik juga dihasilkan dengan metode mutagenesis. Metode ini menerapkan penggantian sekuen basa nukleotida pada DNA dengan basa nukeotida lain. Melalui metode mutagenesis, perubahan sifat pada organisme dapat terjadi.
Melalui ikan zebra transgenik, sel endotel dapat ditandai secara genetika dengan penanda yang dikodekan, serta dapat menentukan karakter dari komponen sistem vaskular seperti arteri, vena, dan jaringan limfatik. Dalam studi in vivo, ikan zebra transgenik digunakan untuk menentukan karakter jalur molekuler dan genetika, serta kondisi patologis yang berkaitan dengan pembuluh darah.
Metode skrining genetika menghasilkan mutan ikan zebra. Skrining skala besar dilakukan oleh para peneliti di Tubingen dan Boston pada tahun 1996 dengan bantuan bahan kimia N-etil-N-nitrosourea. Metode ini menghasilkan ribuan mutan yang dimanfaatkan untuk memahami cara kerja dari proses-proses biologis. Pada akhir tahun 1999, 30 gen mutan ikan zebra telah diidentifikasi. Salah satu mutan itu belum mampu diperoleh dari spesies lain, sehingga dapat digunakan untuk diferensiasi usus normal. Gen mutan yang lain telah teridentifikasi pada organisme lainnya dan digunakan untuk memahami pola jalur persinyalan pada awal perkembangan embrio vertebrata. Studi di berbagai bidang biologi menggunakan identifikasi mutan sebagai salah satu strategi yang paling penting bagi kemajuan penelitian. Saat ini, lebih dari 10.000 mutan dan beberapa jalur transgenik ikan zebra telah dihasilkan untuk mempelajari penyakit manusia.
Pemanfaatan
Sebagai organisme model
Ikan zebra banyak digunakan pada penelitian tentang tahap awal perkembangan. Tubuh yang transparan hingga tahap larva membuat ikan zebra sesuai untuk digunakan pada studi embrionik. Pada ikan zebra, perkembangan embrio terjadi di luar rahim. Selain itu, embrio ikan zebra juga transparan. Kejelasan secara optik memudahkan akses untuk melakukan eksperimen dan pengamatan. Embrio ikan zebra juga berkembang dengan sangat cepat. Hanya memerlukan waktu 3 jam dan 5 jam bagi embrionya untuk menyelesaikan tahap blastulasi dan tahap gastrulasi. Telinga, mata, otot segmentasi, dan otak ikan zebra telah berkembang dengan baik hanya dalam waktu 18 jam. Segmentasi selesai dalam waktu 24 jam dan embrio menetas dalam waktu 72 jam setelah pembuahan. Dua hari setelah menetas, larva ikan zebra sudah mampu berburu makanan. Dua hari berikutnya, larva mulai berubah menjadi ikan muda. Penyederhanaan pengembangan dan studi genetik dapat tercapai karena perkembangan ikan zebra yang cepat.
Keunggulan embrio ikan zebra mengatasi kelemahan tikus dalam penelitian tahap awal perkembangan. Embrio tikus lebih sulit diamati karena berada di dalam rahim.Tikus hanya mampu melahirkan 1 sampai 10 anak setiap kali berkembang biak. Maksimum perkembangbiakan seekor tikus hanya 3 kali. Ini menjadi suatu kelemahan, karena penelitian ilmiah harus dilakukan berulang-ulang kali agar hasilnya akurat. Berbeda dengan tikus, ikan zebra hanya perlu waktu 10 minggu untuk mencapai kematangan organ reproduksi. Selain itu, tingkat kesuburan reproduksi ikan zebra cukup tinggi. Pada kondisi optimal, dalam seminggu ikan zebra dapat bertelur sebanyak 200 butir. Di dalam kondisi laboratorium, ikan zebra dapat melakukan pemijahan sepanjang tahun.
Ikan zebra juga mengatasi beberapa masalah penggunaan mamalia sebagai organisme model. Mamalia memerlukan fasilitas berupa ruangan yang besar untuk keperluan perkembangbiakan dan eksperimen yang menyebabkan biaya pemeliharaan meningkat. Penanganan mamalia juga cukup sulit dilakukan di ruangan yang luas. Mamalia seperti tikus juga mudah mengalami stres. Dibandingkan dengan organisme model vertebrata lainnya, ikan zebra lebih mudah dipelihara dan biaya pemeliharaannya lebih murah. Satu laboratorium kecil dapat memelihara beberapa ribu ikan zebra karena ukuran tubuhnya yang kecil. Ikan zebra juga suka ditempatkan dalam kawanan sehingga tidak menempati banyak ruang. Dalam seminggu ikan zebra dapat menghasilkan banyak telur sehingga persediaan embrio selalu ada dan tidak harus dibeli.
Ikan zebra juga mengatasi kelemahan cacing Caenorhabditis elegans sebagai organisme model. Sebagian besar organ vertebrata dimiliki oleh ikan zebra, sehingga studi perkembangan organ dapat dilakukan. Pembuluh darah ikan zebra dapat diamati menggunakan mikroskop dengan pembesaran yang relatif rendah. Sekitar 80% gen penyebab penyakit pada manusia, juga dimiliki oleh gen ikan zebra. Karakter ini membuat penelitian terhadap gen tertentu dapat dilakukan dan berguna dalam penemuan gen baru yang belum teridentifikasi. Kelemahan organisme model lain, seperti katak, anak ayam atau tikus, dapat diatasi menggunakan ikan zebra. Kemudahan mempelajari gen ikan zebra membuat pertanyaan-pertanyaan yang tidak dapat dijawab oleh organisme model lain dapat terselesaikan.
Keunggulan fitur-fitur ikan zebra membuat para peneliti memanfaatkannya sebagai organisme model serba guna pada berbagai bidang penelitian. Ikan zebra telah digunakan untuk penelitian di bidang biologi perkembangan, kanker, racun, obat, genetika, dan biomedis. Ikan zebra juga diterapkan pada berbagai model penyakit eksperimental seperti inflamasi pada saluran pencernaan, model gangguan motilitas, model kanker, dan peradangan usus serta metode penyembuhan lukanya. Ikan zebra saat ini telah digunakan sebagai organisme model di sekurangnya 1000 laboratorium di seluruh dunia.
Sebagai ikan hias
Ikan zebra cukup populer sebagai ikan hias. Ikan zebra hanya perlu diberi tangki akuarium dan makanan pokok setiap hari. Ikan zebra harus ditempatkan bersama kawanannya dan dapat ditempatkan bersama dengan jenis ikan lain yang seukuran dengannya. Satu kawanan dapat terdiri dari lima hingga tujuh ekor ikan zebra. Penempatan secara berkelompok ini bertujuan agar ikan zebra tidak bersikap anti-sosial.
Selusin ikan zebra dapat ditampung dalam akuarium dengan volume setara 10 galon. Pompa udara dan penyaring air harus tersedia di dalam tangki. Pompa udara berfungsi sebagai penyedia oksigen, sedangkan penyaring air berfungsi menjaga kebersihan air di dalam tangki. Suhu normal untuk memelihara ikan zebra adalah 65 °F (18 °C) hingga 77 °F (25 °C). Air dalam tangki tidak boleh mengandung klorin dan bersifat asam. Nilai pH yang normal adalah 5,0 hingga 7,0. Permukaan dasar tangki harus diisi dengan kerikil atau dua susun tumpukan kelereng. Ikan zebra memakan sesuatu yang lebih kecil dari ukuran tubuhnya. Mereka perlu diberi makan dua kali sehari dengan pakan seperti serpihan tetra. Ikan zebra juga memakan sayuran yang dipotong kecil-kecil.
Lihat pula
Rujukan
Daftar pustaka
Buku
- Department of Research (2018). Zebrafish Research. Ministry of Public Health.
- EZRC, KIT, & Heidelberg University (2017). International Zebrafish Medaka Course. EZRC, KIT, & Heidelberg University.
- Reed, Barney & Maggy Jennings (2011). Guidance on The Housing and Care of Zebrafish, Danio Rerio. Horsham: Royal Society for the Prevention of Cruelty to Animals.
Jurnal ilmiah
- Alestrom; et al. (September 2019). "Zebrafish: Housing and husbandry recommendations". Laboratory Animals. 0 (0): 1–12. doi:10.1177/0023677219869037.
- Arunachalam; et al. (Maret 2013). "Natural History of Zebrafish (Danio rerio) in India". Zebrafish. 10 (1): 1–14. doi:10.1089/zeb.2012.0803.
- Darmawan, Boby Dani (April 2013). "Evaluasi Resiko Aplikasi Ikan Transgenik dalam Kegiatan Budidaya". Akuatik. 7 (1): 15–19. ISSN 1978-1652.
- Hamilton; et al. (Juli 2016). "Episodic-like memory in zebrafish". Animal Cognition: 2. doi:10.1007/s10071-016-1014-1. PMID 27421709.
- Hutter; et al. (Januari 2010). "Reproductive behaviour of wild zebrafish (Danio rerio) in large tanks". Behaviour. 147: 641–660.
- Menke; et al. (Juni 2011). "Normal Anatomy and Histology of the Adult Zebrafish". Toxicologic Pathology. 39: 759–775. doi:10.1177/0192623311409597. ISSN 1533-1601.
- Orger, Michael B.; Polavieja, Gonzalo G. (April 2017). "Zebrafish Behavior: Opportunities and Challenges". Annual Review Neuroscience. 40: 125–147.
- Sanders, Justin L.; Watral, Virginia; Kent, Michael L. (Juni 2012). "Microsporidiosis in Zebrafish Research Facilities". ILAR Journal. 53 (2): 106–113.
- Spence; et al. (Maret 2008). "The behaviour and ecology of the zebrafish, Danio rerio". Biological Reviews. 83 (1): 13–34.
- T. S. Coe; et al. (September 2008). "Genetic variation in strains of zebrafish (Danio rerio) and the implications for ecotoxicology studies". Ecotoxicology. 18: 144–150. doi:10.1007/s10646-008-0267-0.
- Wakchaure; et al. (2015). "Importance of Transgenic Fish to Global Aquaculture: A Review". Fisheries and Aquaculture Journal. 6 (4): 1–3. ISSN 2150-3508.
- Xiaowen Chen; et al. (November 2016). "Transgenic Zebrafish". Methods in Molecular Biology. 1464: 107–114.
- Yuniarto, dkk. (Juni 2017). "Aplikasi Zebrafish (Danio rerio) pada Beberapa Model Penyakit Eksperimental". Media Pharmaceutica Indonesiana. 1 (3): 116–126.
Buletin
- ERSS (2018). "Zebra Danio (Danio rerio)". U.S. Fish & Wildlife Service.