Struktur Populasi Semut Invasif Anoplolepis Gracilipes Smith (Hymenoptera Formicidae) Di Kebun Raya Bogor

STRUKTUR POPULASI SEMUT INVASIF Anoplolepis gracilipes Smith
(HYMENOPTERA:FORMICIDAE) DI KEBUN RAYA BOGOR

RION APRIYADI

SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2014

PERNYATAAN MENGENAI TESIS DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA
Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis berjudul Struktur Populasi Semut
Invasif Anoplolepis gracilipes Smith (Hymenoptera:Formicidae) di Kebun Raya
Bogor adalah benar 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.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut
Pertanian Bogor.


Bogor, Oktober 2014
Rion Apriyadi
NIM A351120041

RINGKASAN
RION APRIYADI. Struktur Populasi Semut Invasif Anoplolepis gracilipes Smith
(Hymenoptera:Formicidae) di Kebun Raya Bogor. Dibimbing oleh
DAMAYANTI BUCHORI, IDHAM SAKTI HARAHAP dan AKHMAD
RIZALI.
Invasi habitat oleh Anoplolepis gracilipes (yellow crazy ant) berdampak
negatif pada keseluruhan ekosistem dan interaksi yang terjadi didalamnya.
Keberadaan spesies semut ini menyebabkan terganggunya keseimbangan pada
habitat yang dimasukinya dan seringkali menyebabkan tersingkirnya spesies lain
penghuni habitat tersebut. Situasi ini menunjukkan pentingnya untuk mengetahui
dan mempelajari struktur populasi dan perilaku A. gracilipes yang terdapat pada
suatu ekosistem. Penelitian ini bertujuan untuk mempelajari struktur populasi
semut invasif A. gracilipes di Kebun Raya Bogor. Agresi diamati dengan
parameter indeks agresi, indeks mortalitas, dan aggression latency. Waktu
penemuan makanan ditentukan dengan mengukur waktu yang diperlukan oleh A.

gracilipes untuk menemukan makanan pada plat umpan madu pada jarak 20 meter
dari sarang. Struktur populasi diamati dengan melakukan analisis DNA, yaitu
dengan menggunakan 6 penanda mikrosatelit. Sampel dikumpulkan dari 5 koloni
yang ditentukan berdasarkan data pola spasial A. gracilipes.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa A. gracilipes menempati sekitar 25%
dari area Kebun Raya Bogor dan populasi terpisah ke dalam 5 koloni potensial
berdasarkan posisi keberadaan sarang. Agresi antara koloni menunjukkan ada
perbedaan signifikan pada indeks agresi, indeks mortalitas dan aggression latency.
A. gracilipes membutuhkan waktu kurang dari 1 jam untuk menemukan makanan
di sekitar sarang. Total 18 alel ditemukan pada seluruh populasi sampel A.
gracilipes di Kebun Raya Bogor (200 individu dari 5 koloni potensial). AMOVA
pada tiga level populasi menunjukkan adanya kelebihan heterozigot yang besar
pada tingkat intrakoloni. Diferensiasi genetik yang rendah ditemukan pada level
sarang dalam koloni dan koloni dalam total populasi. Hubungan antar koloni A.
gracilipes di Kebun Raya Bogor menunjukkan adanya jarak genetik (FST) yang
dekat.
Analisis struktur populasi menggunakan perangkat lunak STRUCTURE
menunjukkan bahwa nilai logaritma kemiripan data genetik [LnP(D)] tertinggi
pada K = 2 (K adalah asumsi jumlah subgrup). Pengelompokan individu ke dalam
subgrup/koloni berdasarkan penanda mikrosatelit menunjukkan bahwa masingmasing koloni potensial tidak dapat dikelompokkan ke dalam kelompok genetik

spesifik. Ada kemungkinan bahwa koloni potensial A. gracilipes yang ditemukan
di Kebun Raya Bogor merupakan koloni baru yang berasal dari koloni induk yang
sama dan mulai memisahkan diri menjadi koloni independen. Hal ini dapat
terlihat pada hasil uji perilaku agresif yang menunjukkan adanya interaksi agresif
pada beberapa koloni potensial yang ditemukan dengan skor yang cukup tinggi
namun secara genetik hampir mirip satu sama lain.
Kata kunci: Anoplolepis gracilipes, indeks agresi, koloni, spesies invasif.

SUMMARY
RION APRIYADI. Population Structure of Invasive Ant Anoplolepis gracilipes
Smith (Hymenoptera:Formicidae) in Bogor Botanical Garden. Supervised by
DAMAYANTI BUCHORI, IDHAM SAKTI HARAHAP and AKHMAD
RIZALI.
Anoplolepis gracilipes or commonly known as yellow crazy ant is widely
distributed due to its invasiveness. The species easily becomes established and
dominate even in a new habitat. The existence of this ant species can disrupt the
balance of the communities in a particular habitat due to its ability to outcompete
its competitors. Therefore, it is very important to know and study the population
structure and behaviour of A. gracilipes in a given habitat. The aim of this
research was to investigate the population structure of the invasive ant A.

gracilipes in Bogor Botanical Garden. The aggression was observed using several
parameters, i.e. aggression index, mortality index, and aggression latency. Food
finding time was determined using honey bait plate in 20 m from the nest. The
population structure was observed by DNA analysis using 6 microsatellite
markers. Samples were collected from 5 colonies determined by spatial patterns of
A. gracilipes.
Result showed that A. gracilipes occupy around 25% of Bogor Botanical
Garden area and the population was separated in 5 potential colonies based on the
nest positions. Aggression between colonies showed there were significantly
differences in aggression index, mortality index and aggression latency although
in some potential colonies showed tolerance behavior. A. gracilipes needed less
than 1 hour to find the food on surrounding nests. We found a total of 18 alleles in
the entire population in Bogor Botanical Garden. Three level AMOVA showed
there were high excess heterozygosity in intracolony level. Low genetic
differentiation was found among nests within colony and among colonies within
total population. We found close genetic distance (FST) among colonies of A.
gracilipes in Bogor Botanical Garden.
Population structure analysis using STRUCTURE showed the highest value
in logarithm of the genetic data likelihood [LnP(D)] in K =2, (K is the assumed
number of subgroup). Clustering the individuals into subgroup/colony based on

microsatellite markers showed each potential colony can not be clustered into a
specific cluster. There was a possibility that some of the potential colonies were
found in Bogor Botanical Garden were newly formed colonies. Those colonies
came from the same ancestor colony and began to separate themselves into
independent colonies. This condition could be seen in some behavioral tests which
showed that there were aggressive interactions between some potential colonies
which had high score of aggression but genetically they were almost similar one
each other.
Keywords : aggression index, Anoplolepis gracilipes, colony, invasive species.

© Hak Cipta Milik IPB, Tahun 2014
Hak Cipta Dilindungi Undang-Undang
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan
atau menyebutkan sumbernya. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan,
penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik, atau
tinjauan suatu masalah; dan pengutipan tersebut tidak merugikan kepentingan
IPB
Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh karya tulis ini
dalam bentuk apa pun tanpa izin IPB


STRUKTUR POPULASI SEMUT INVASIF Anoplolepis gracilipes Smith
(HYMENOPTERA:FORMICIDAE) DI KEBUN RAYA BOGOR

RION APRIYADI

Tesis
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Magister Sains
pada
Program Studi Entomologi

SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2014

Penguji Luar Komisi pada Ujian Tesis: Dr Ir Purnama Hidayat, MSc

Judul Tesis : Struktur Populasi Semut Invasif Anoplolepis gracilipes Smith
(Hymenoptera:Formicidae) di Kebun Raya Bogor

Nama
: Rion Apriyadi
NIM
: A351120041

Disetujui oleh
Komisi Pembimbing

Prof Dr Ir Damayanti Buchori, MSc
Ketua

Dr Ir Idham S Harahap, MSi
Anggota

Dr Akhmad Rizali, SP, MSi
Anggota

Diketahui oleh

Ketua Program Studi

Entomologi

Dekan Sekolah Pascasarjana

Dr Ir Pudjianto, MSi

Dr Ir Dahrul Syah, MScAgr

Tanggal Ujian: 6 Oktober 2014

Tanggal Lulus

10

PRAKATA
Alhamdulillahi robbil alamin, Puji dan syukur penulis panjatkan kepada
Allah SWT yang telah memberikan karunia dan hidayah-Nya sehingga penulis
dapat menyelesaikan tesis yang berjudul “Struktur Populasi Semut Invasif
Anoplolepis gracilipes Smith (Hymenoptera:Formicidae) di Kebun Raya Bogor”
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister Sains pada Program

Studi Entomologi, Sekolah Pascasarjana, Institut Pertanian Bogor. Penelitian ini
telah dilaksanakan di Kebun Raya Bogor, Kampus IPB Dramaga dan GeorgAugust-Universität Göttingen pada bulan Juli 2013 hingga Juni 2014.
Penulis menghaturkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada:
1. Ibu Prof. Dr. Ir. Damayanti Buchori, M.Sc, Bapak Dr. Ir. Idham Sakti
Harahap, M.Si dan Bapak Dr. Akhmad Rizali, M.Si selaku komisi
pembimbing yang telah memberikan banyak masukan, pelajaran, saran dan
motivasi kepada penulis dalam menyusun tesis ini.
2. Dr. Jochen Drescher selaku field advisor atas segala masukan, pelatihan dan
bimbingan teknis yang telah diberikan selama berlangsungnya penelitian dan
penulisan tesis ini.
3. Ibunda Jumarni dan Ayahanda Ahmad Badaruddin atas segala nasihat,
pelajaran hidup dan doa yang telah menghantarkan penulis untuk berada pada
titik ini.
4. Istri Tercinta Tri Wenti, S.E atas segala dorongan semangat dan motivasi yang
telah diberikan.
5. Adinda Ria Gusti Handayani atas segala dorongan semangat dan bantuan yang
telah diberikan.
6. Prof. Stefan Scheu (CRC 990) yang telah memberikan ijin dan dukungan
penelitian di Departement of Animal Zoology, Georg-August-Universität
Göttingen, Jerman.

7. Pengelola Kebun Raya Bogor yang telah memberikan ijin dan bantuan teknis
dalam menyelesaikan pengamatan lapangan.
8. Rekan – rekan mahasiswa Program Studi Entomologi angkatan 2012.
9. Rekan – rekan Laboratorium Pengendalian Hayati, Mbak Adha Sari, S.P dan
Mbak Nita atas segala bantuan yang telah diberikan.
10. Partner lapangan Deni Pratama S.P atas kesediaannya mendampingi penulis
selama pengamatan lapangan.
Semoga hasil penelitian ini bermanfaat dan menambah wawasan bagi kita
semua.

Bogor, Oktober 2014

Rion Apriyadi

DAFTAR ISI

DAFTAR TABEL

x


DAFTAR GAMBAR

x

PENDAHULUAN
Latar Belakang
Tujuan
Hipotesis
Manfaat Penelitian

1
1
2
3
3

TINJAUAN PUSTAKA
Struktur Populasi
Spesies Invasif
Semut A.gracilipes
Taksonomi A. gracilipes
Reproduksi dan Dispersal
Makanan
Asal dan Persebarannya
Habitat
Ekosistem Kebun Raya Bogor

4
4
5
6
6
7
8
8
9
9

METODE PENELITIAN
Waktu dan Tempat
Bahan dan Alat
Prosedur Penelitian
Pemetaan dan Penentuan Posisi Koloni
Uji Perilaku/Aggression test
Uji Perilaku Penemuan Makanan
Analisis DNA
Analisis Data

11
11
11
11
11
12
13
13
15

HASIL
Koloni dan Sebaran Habitat A. gracilipes
Agresi Intraspesifik
Indeks Agresi
Indeks Mortalitas
Aggression Latency
Karakteristik Penemuan Makanan
Proporsi Keseimbangan Hardy-Weinberg (HWE)
Diferensiasi Genetik pada A. gracilipes di Kebun Raya Bogor

16
16
19
19
20
21
23
25
26

Jarak Genetik (FST) pada Koloni Potensial A. gracilipes
Korelasi Antara Agresi dan Jarak Genetik (FST)
Struktur Populasi A. gracilipes di Kebun Raya Bogor

27
28
29

SIMPULAN

32

DAFTAR PUSTAKA

33

RIWAYAT HIDUP

37

DAFTAR TABEL

1. Sekuens dan suhu annealing primer pada masing-masing lokus
mikrosatelit target (Felhaar et al. 2006)
2. Keragaman genetik A. gracilipes di Kebun Raya Bogor
3. Diferensiasi populasi yang diestimasi menggunakan 5 lokus
mikrosatelit dalam tiga level AMOVA
4. Nilai jarak genetik (FST) pada 5 koloni potensial menggunakan 1000
kali permutasi
5. Koefisien korelasi antara indeks agresi, indeks mortalitas, Tbite, Tdead
dan jarak genetik (FST) pada 5 koloni potensial A. gracilipes di Kebun
Raya Bogor

14
25
27
28

29

DAFTAR GAMBAR
Ciri-ciri morfologi umum A. gracilipes (Wilson & Taylor 1967)
Posisi peletakan umpan pada wilayah Kebun Raya Bogor
Sarang buatan dalam koleksi A. gracilipes sebagai spesimen uji agresi
Plat umpan madu
Posisi peletakan umpan pada wilayah Kebun Raya Bogor
Keberadaan semut A. gracilipes pada wilayah Kebun Raya Bogor
Persentase keberadaan A. gracilipes di Kebun Raya Bogor
Koloni potensial A. gracilipes yang ditemukan di Kebun Raya Bogor
Peralatan dan setup Uji Agresi (A), Interaksi yang terjadi antar semut
pekerja pada berbagai sarang yang berbeda (B)
10. Indeks spesimen uji pada berbagai kombinasi koloni potensial (nilai
tengah ± standar error; P