Implementasi Teknik Environmental DNA (eDNA) Untuk Mengungkap Misteri Biodiversitas Laut Sulawesi dan Konservasi Coelacanth (Latimeria Menadoensis)

Implementasi Teknik Environmental DNA (eDNA) untuk Mengungkap Misteri Biodiversitas Laut Sulawesi dan Konservasi Coelacanth (Latimeria menadoensis)

Oleh
Ixchel Feibie Mandagi, SPi.,MSi.,PhD
Dosen Pada Program Studi Pemanfaatan Sumberdaya Perikanan
Peneliti Pada International Coelacanth Research Center and Marine Museum. Sam Rarulangi University.
Anggota Indonesian Coelacanth Researcher Steering Committee.

1. Pendahuluan
Pulau Sulawesi merupakan salah satu kawasan laut paling unik di dunia karena terletak pada pertemuan tiga wilayah biogeografi utama, yaitu Samudra Pasifik, Samudra Hindia, dan perairan Indonesia bagian tengah. Kondisi tersebut menghasilkan dinamika oseanografi yang kompleks, mulai dari Arus Lintas Indonesia (Indonesian Throughflow/ITF), proses upwelling, hingga keberadaan lereng laut dalam, gunung bawah laut (seamount), palung, dan gua-gua bawah laut. Kombinasi faktor-faktor tersebut menjadikan perairan Sulawesi sebagai salah satu pusat evolusi dan keanekaragaman hayati laut tropis dunia (Gordon, 2005; Tomascik et al., 1997).
Di kawasan ini hidup ribuan spesies ikan, moluska, krustasea, karang, spons, mamalia laut, hingga berbagai organisme laut dalam yang masih belum banyak diketahui. Salah satu spesies paling ikonik adalah Coelacanth (Latimeria menadoensis), ikan purba yang selama puluhan juta tahun dianggap telah punah sebelum akhirnya ditemukan kembali di Sulawesi Utara pada tahun 1997. Penemuan spesies ini menunjukkan bahwa laut Sulawesi masih menyimpan banyak misteri biologis yang belum terungkap (Pouyaud et al., 1999, Erdmann et al., 1998). Masengi dkk. (2026)

Namun demikian, eksplorasi biodiversitas laut Sulawesi masih menghadapi berbagai kendala. Sebagian besar habitat penting berada pada kedalaman ratusan meter, memiliki topografi yang terjal, arus yang kuat, dan sulit dijangkau dengan metode survei konvensional. Pengamatan menggunakan penyelam terbatas pada kedalaman dangkal, sedangkan penggunaan kapal riset, ROV (Remotely Operated Vehicle), dan kapal selam membutuhkan biaya operasional yang sangat tinggi (Wynn et al., 2014).

Dalam beberapa tahun terakhir berkembang suatu pendekatan revolusioner yang dikenal sebagai Environmental DNA (eDNA). Teknologi ini memungkinkan ilmuwan mendeteksi keberadaan organisme hanya melalui analisis DNA yang tertinggal di lingkungan tanpa harus menangkap ataupun melihat langsung organisme tersebut. Pendekatan ini telah mengubah paradigma penelitian biodiversitas laut karena mampu mendeteksi spesies yang sangat langka, nokturnal, bergerak cepat, maupun hidup di laut dalam (Taberlet et al., Thomsen & Willerslev, 2015). Dan Mandagi dkk. (2026).

Bagi Indonesia, khususnya Sulawesi, penerapan eDNA memiliki potensi yang sangat besar. Selain untuk memetakan biodiversitas laut secara menyeluruh, metode ini juga dapat menjadi instrumen utama dalam konservasi Coelacanth, pemantauan spesies endemik, deteksi spesies invasif, penilaian kesehatan ekosistem, serta pengembangan sistem pemantauan biodiversitas laut berbasis kecerdasan buatan (Artificial Intelligence) (Bohmann et al., 2014).

2. Konsep Dasar Environmental DNA
Setiap organisme laut secara alami melepaskan materi genetik ke lingkungan dalam bentuk sel kulit, lendir, sisik, jaringan yang rusak, gamet, feses, urin, maupun mikroorganisme yang menempel pada tubuhnya. Materi genetik tersebut akan bercampur dengan air laut dan bertahan selama periode tertentu sebelum mengalami degradasi akibat aktivitas mikroba, suhu, cahaya ultraviolet, dan dinamika arus laut (Barnes & Turner).
Melalui pengambilan sampel air laut dalam jumlah relatif kecil, DNA lingkungan tersebut dapat disaring menggunakan membran berpori halus, kemudian diekstraksi di laboratorium untuk dianalisis menggunakan teknik molekuler seperti Polymerase Chain Reaction (PCR), quantitative PCR (qPCR), metabarcoding, maupun Next Generation Sequencing (NGS). Hasil sekuens DNA kemudian dibandingkan dengan basis data genom internasional sehingga identitas spesies dapat diketahui (Taberlet et al., 2018, Deiner et al., 2017).

Keunggulan metode eDNA dibandingkan survei konvensional adalah sifatnya yang non-destruktif, sensitif, cepat, hemat biaya, serta mampu mendeteksi keberadaan organisme meskipun populasinya sangat kecil atau hidup di habitat yang sulit dijangkau (Kelly et al., 2014).

3. Relevansi bagi Biodiversitas Laut Sulawesi
Laut Sulawesi merupakan laboratorium alam yang luar biasa. Kawasan ini memiliki ekosistem terumbu karang, padang lamun, hutan mangrove, laut lepas, lereng laut dalam, gunung bawah laut, hingga gua bawah laut yang menjadi habitat berbagai organisme unik (Allen & Erdmann, 2012).

Melalui pendekatan eDNA, seluruh ekosistem tersebut dapat dipetakan secara sistematis. Sampel air dapat diambil pada berbagai kedalaman mulai dari permukaan, zona mesopelagik, hingga zona batial. Dengan demikian distribusi organisme pada setiap lapisan perairan dapat diketahui tanpa harus melakukan penangkapan secara intensif (Yamamoto et al., 2017).

Pendekatan ini memungkinkan penyusunan inventaris biodiversitas laut Sulawesi yang jauh lebih lengkap dibandingkan metode konvensional. Selain ikan karang dan ikan pelagis, eDNA juga mampu mendeteksi hiu, pari, penyu, mamalia laut, cephalopoda, krustasea, mikroorganisme, bahkan organisme laut dalam yang jarang terlihat secara langsung (Stat et al., 2017).

4. Penerapan untuk Penelitian Coelacanth
Salah satu aplikasi paling strategis adalah pengembangan sistem deteksi keberadaan Coelacanth secara non-invasif. Hingga saat ini, informasi mengenai distribusi, ukuran populasi, dan pola pergerakan Coelacanth masih sangat terbatas karena habitatnya berada pada lereng vulkanik dan gua bawah laut dengan kedalaman ratusan meter (Fricke et al., 2000).
Melalui eDNA, sampel air dapat dikumpulkan di sekitar habitat potensial, kemudian dianalisis menggunakan penanda genetik spesifik untuk Latimeria menadoensis. Jika DNA spesies tersebut terdeteksi, maka lokasi tersebut dapat diprioritaskan untuk survei lanjutan menggunakan ROV, kamera bawah laut, maupun observasi oseanografi (Goldberg et al., 2016).

Pendekatan ini tidak hanya meningkatkan efisiensi penelitian, tetapi juga meminimalkan gangguan terhadap spesies yang dilindungi serta mendukung konservasi berbasis bukti ilmiah (IUCN, 2023).

5. Integrasi dengan Oseanografi, AI, dan Bioinformatika
Nilai ilmiah eDNA akan meningkat apabila diintegrasikan dengan data oseanografi seperti suhu, salinitas, oksigen terlarut, pH, arus, batimetri, serta karakteristik substrat dasar laut. Dengan dukungan kecerdasan buatan (Artificial Intelligence) dan pemodelan spasial, data tersebut dapat digunakan untuk membangun model habitat potensial, memprediksi hotspot biodiversitas, serta memperkirakan perubahan distribusi spesies akibat perubahan iklim (LeCun et al., 2015, Fossen, 2021).

Integrasi ini membuka peluang untuk membangun sistem pemantauan biodiversitas laut secara real-time yang mendukung pengambilan keputusan dalam pengelolaan kawasan konservasi (UNESCO-IOC, 2021).

6. Visi Program Nasional
Sebagai tindak lanjut, dapat dikembangkan sebuah program unggulan bertajuk Sulawesi Marine eDNA and Deep-Sea Biodiversity Initiative, yaitu inisiatif multidisiplin yang menggabungkan genomik lingkungan, oseanografi, eksplorasi laut dalam menggunakan ROV dan AUV, bioinformatika, kecerdasan buatan, serta konservasi spesies langka (UNESCO, 2021; Taberlet et al., 2018).
Program ini bertujuan membangun atlas biodiversitas laut Sulawesi, basis data DNA organisme laut Indonesia, sistem deteksi dini perubahan ekosistem, dan model habitat spesies prioritas seperti Coelacanth. Selain menghasilkan publikasi ilmiah bereputasi internasional, program ini juga akan menyediakan dasar ilmiah yang kuat bagi kebijakan konservasi dan pengelolaan sumber daya laut Indonesia (Convention on Biological Diversity, 2022; IPBES, 2019).

7. Penutup
Environmental DNA (eDNA) bukan sekadar metode baru dalam biologi molekuler, tetapi merupakan transformasi cara manusia memahami kehidupan di laut. Dengan memanfaatkan jejak DNA yang tersebar di lingkungan, ilmuwan dapat “membaca” keberadaan organisme yang sebelumnya sulit diamati. Bagi Sulawesi, teknologi ini membuka peluang besar untuk mengungkap misteri biodiversitas laut tropis, melindungi spesies langka seperti Coelacanth, dan memperkuat posisi Indonesia sebagai salah satu pusat penelitian kelautan dan konservasi laut dalam di dunia (Thomsen & Willerslev, 2015; Taberlet et al., 2018).

Daftar Pustaka

Allen, G. R., & Erdmann, M. V. (2012). Reef Fishes of the East Indies. Tropical Reef Research.
Barnes, M. A., & Turner, C. R. (2016). The ecology of environmental DNA and implications for conservation genetics. Biological Conservation, 183, 13–24. Elsevier.

Bohmann, K., Evans, A., Gilbert, M. T. P., et al. (2014). Environmental DNA for wildlife biology and biodiversity monitoring. Trends in Ecology & Evolution, 29(6), 358–367. Elsevier.

Convention on Biological Diversity. (2022). Kunming-Montreal Global Biodiversity Framework. CBD Secretariat.

Deiner, K., Bik, H. M., Mächler, E., et al. (2017). Environmental DNA metabarcoding: Transforming how we survey biodiversity. Nature Communications, 8, 14087. Nature Publishing Group.

Erdmann, M. V., Caldwell, R. L., & Moosa, M. K. (1998). Indonesian king of the sea discovered. Nature, 395, 335. Nature Publishing Group.

Fossen, T. I. (2021). Handbook of Marine Craft Hydrodynamics and Motion Control (2nd ed.). Wiley.

Fricke, H., Hissmann, K., Schauer, J., et al. (2000). Habitat and population studies of Coelacanths. Environmental Biology of Fishes, 57, 135–143. Springer.

Goldberg, C. S., Turner, C. R., Deiner, K., et al. (2016). Critical considerations for the application of environmental DNA methods. Biological Conservation, 183, 1–11. Elsevier.

Gordon, A. L. (2005). Oceanography of the Indonesian Seas and Throughflow. Oceanography, 18(4), 14–27. The Oceanography Society.

IPBES. (2019). Global Assessment Report on Biodiversity and Ecosystem Services. IPBES Secretariat.

IUCN. (2023). The IUCN Red List of Threatened Species. International Union for Conservation of Nature.

Kelly, R. P., Port, J. A., Yamahara, K. M., & Crowder, L. B. (2014). Using environmental DNA to census marine fishes. Molecular Ecology, 23, 5276–5295. Wiley.

LeCun, Y., Bengio, Y., & Hinton, G. (2015). Deep learning. Nature, 521, 436–444. Nature Publishing Group.

Masengi, K. W., A., Mandagi I. F. (2026) Mengungkap Rahasia Laut Dalam. Filosofis. Jogyakarta. 351 Hal.

Mandagi, I.,F., dan Masengi, K. W. A. (2026) Genetika Populasi Dan Biogeografi Perikanan. Filosofi Indonesia Press. Jogjakarta. 235 hal.

Pouyaud, L., Wirjoatmodjo, S., Rachmatika, I., et al. (1999). Une nouvelle espèce de Cœlacanthe d’Indonésie. Comptes Rendus de l’Académie des Sciences, 322, 261–267. Elsevier.

Stat, M., Huggett, M. J., Bernasconi, R., et al. (2017). Ecosystem biomonitoring with eDNA metabarcoding. Scientific Reports, 7, 12240. Nature Publishing Group.

Taberlet, P., Bonin, A., Zinger, L., & Coissac, E. (2018). Environmental DNA: For Biodiversity Research and Monitoring. Oxford University Press.

Thomsen, P. F., & Willerslev, E. (2015). Environmental DNA—An emerging tool in conservation. Biological Conservation, 183, 4–18. Elsevier.

Tomascik, T., Mah, A. J., Nontji, A., & Moosa, M. K. (1997). The Ecology of the Indonesian Seas. Periplus Editions.

UNESCO. (2021). UN Decade of Ocean Science for Sustainable Development 2021–2030: Implementation Plan. UNESCO.