Biting Rhythm And Demographic Attributes Of Aedes albopictus (Skuse) Females From Different Urbanized Settings In Penang Island, Malaysia Under Uncontrolled Laboratory Conditions

Sebagian besar penelitian sebelumnya berfokus terutama pada ekologi oviposisi dari habitat larva dan kelimpahan spesies Aedes di berbagai wilayah perkotaan. Namun, aktivitas menggigit, fekunditas dan kelangsungan hidup individu Aedes albopictus betina tidak diketahui sebagai respons terhadap tingkat urbanisasi. Untuk mengetahui bagaimana perubahan lingkungan akibat urbanisasi mempengaruhi ciri-ciri riwayat hidup Aedes albopictus dalam hal kelangsungan hidup dan kebugaran reproduksi, penelitian ini dilakukan untuk mengetahui ritme gigitan, produksi telur, dan umur panjang strain Aedes albopictus betina dewasa dari Jelutong (perkotaan), Batu Maung (pinggiran kota), dan Balik Pulau (pedesaan) di Pulau Penang dibandingkan dengan strain laboratorium.

Metodologi

A. Tempat Penelitian

Pengambilan sampel ovitrap dilakukan di tiga wilayah berbeda yang mewakili wilayah perkotaan, pinggiran kota, dan pedesaan di Pulau Penang. Jarak antar tiap area kurang lebih 21 km. Lokasi perkotaan yang dipilih untuk penelitian ini adalah Jelutong, yang terletak di Distrik Timur Laut Pulau Penang. Ciri-ciri kawasan ini, antara lain kepadatan penduduk yang tinggi, sedikit vegetasi, dengan tipe penggunaan lahan yang sebagian besar berupa bangunan pemukiman dan komersial yang berdekatan, memenuhi syarat sebagai kawasan perkotaan. Lokasi pinggiran kota yang dipilih adalah Batu Maung, sebuah kawasan dengan penggunaan lahan yang mencakup campuran pemukiman, pabrik, dan beberapa desa nelayan kecil serta sejumlah kecil vegetasi yang tersebar, lebih sedikit bangunan dan kepadatan penduduk namun pekarangan rumah lebih luas dibandingkan dengan daerah pinggiran kota. daerah perkotaan. Daerah pedesaan tersebut adalah Kampung Pulau Betung di Balik Pulau, yang terletak di dekat daerah penangkapan ikan dengan perekonomian berbasis perikanan. Merupakan kawasan yang luas dan terbuka yang terisolasi dari kota dengan tutupan vegetasi yang tinggi dan jumlah rumah yang lebih sedikit dibandingkan daerah perkotaan dan pinggiran kota karena kepadatan populasi manusia yang rendah.

B. Metode Pengambilan Sampel dan Pemeliharaan Nyamuk

Sebanyak 30 ovitrap dipasang secara acak dengan jarak dua meter di seluruh wilayah penelitian di lokasi yang teduh untuk memaksimalkan daya tarik betina untuk bertelur. Lima hari kemudian, sampel ovitrap dimasukkan ke dalam botol plastik dan dibawa kembali ke insektarium untuk dipelihara. Hanya sampel larva (instar keempat) dan pupa yang dipindahkan ke dalam paper cup sebagai wadah sementara yang berisi air dari ovitrap yang digunakan dan bagian atas permukaan cawan ditutup dengan jaring nilon. Pupa dipelihara hingga dewasa. Telur dari strain laboratorium yang diambil dari VCRU dipelihara hingga dewasa untuk digunakan dalam percobaan juga.

Sepanjang penelitian ini, suhu dan kelembaban relatif di dalam insectary dibiarkan berfluktuasi seiring dengan cuaca di luar yang merupakan kondisi yang tidak terkendali. Fotoperiode juga tidak diatur dan berubah seiring dengan lingkungan sekitar. Jendela dibuka dan pengontrol suhu maupun AC tidak digunakan selama penelitian ini.

C. Koloni Nyamuk

Nyamuk dipindahkan ke kandang pemeliharaan nyamuk standar (30 cm x 30 cm x 30 cm) yang dilapisi jaring nilon. Untuk setiap strain nyamuk (perkotaan, pinggiran kota, pedesaan dan laboratorium), 40 betina dan 40 jantan berumur 3 sampai 5 hari ditempatkan dalam satu kandang secara bersamaan. Nyamuk diberi akses ke kapas kecil yang direndam dalam larutan sukrosa 10% pada hari pertama kemunculannya dan diganti setiap dua hingga tiga hari untuk menghindari pertumbuhan jamur. Nyamuk dibiarkan kawin bebas selama dua hari, dan setelah itu dibiarkan kelaparan selama beberapa waktu (12 jam) sebelum percobaan dilaksanakan.

D. Desain Eksperimental

• Biting Rhythm

Pada hari percobaan, nyamuk betina diberi seekor tikus yang dikurung dalam sangkar kawat yang sempit dan halus, pada pukul 20.30. Tikus diganti setiap empat jam. Proses menghisap darah diperiksa pada 24 titik waktu (21:30, 22:30, 23:30, 24:30, 01:30, 02:30, 03:30, 04:30, 05:30, 06:30, 07.30, 08:30, 09:30, 10:30, 11:30, 12:30, 13:30, 14:30, 15:30, 16:30, 17:30, 18:30, 19:30 dan 20: 30) dan waktu makan dicatat untuk setiap betina. Betina yang sudah membesar dan beristirahat di dinding kandang dipindahkan dan dipindahkan ke kandang lain untuk menghindari kebingungan.

• Fecundity and Longevity

Nyamuk betina diberi seekor tikus selama satu jam (18.00-19.00). Sehari setelahnya, setiap betina yang hamil kemudian ditempatkan sendiri-sendiri ke dalam kandang oviposisi (1,3 L) yang terdiri dari botol plastik modifikasi yang dilengkapi dengan kapas kecil yang direndam dalam larutan sukrosa 10% melalui kain nilon tipis yang menutupi ujung atas botol. Gelas plastik kecil sekali pakai yang diisi dengan 30 ml air bebas klorin dan dilapisi kertas saring sebagai substrat oviposisi ditempatkan di setiap kandang untuk menyediakan tempat bagi betina untuk bertelur. Kertas saring dilipat menjadi kerucut berbilik ganda dan ditempatkan sedemikian rupa sehingga nyamuk dapat bertelur di dalam atau di luar kerucut. Dua hari kemudian, endapan telur diperiksa setiap hari dan kertas saring dengan telur dihilangkan. Telur dihitung di bawah mikroskop bedah dan kertas saring baru ditempatkan di setiap kandang. Proses ini diulangi hingga kematian betina. Untuk mengetahui umur panjang nyamuk Aedes albopictus betina, nyamuk yang mati dicatat dan dikeluarkan dari kandang setiap hari.

E. Analisis Data

SPSS versi 20.0 digunakan untuk analisis statistik. Data diuji normalitasnya menggunakan statistik Shapiro-Wilk (P > 0,05). Untuk ritme menggigit, jumlah nyamuk yang membesar sepenuhnya (variabel terikat) dari empat strain berbeda dalam kaitannya dengan waktu pemberian darah (variabel bebas) dilakukan analisis menggunakan two-way analysis of variance (ANOVA). Untuk fekunditas, jumlah telur yang dihasilkan per nyamuk (variabel terikat) digunakan untuk membandingkan antar strain nyamuk (variabel bebas) dan dianalisis menggunakan one-way ANOVA yang dilanjutkan dengan Tukey’s multiple comparison test. Sementara itu, analisis survival Kaplan-Meier disertai uji log-rank dilakukan untuk memperkirakan umur panjang Aedes albopictus betina dewasa dari masing-masing strain.

Hasil dan Pembahasan

A. Biting Rhythm pada Individu Betina dari Nyamuk Aedes albopictus

Percobaan menunjukkan dua puncak aktivitas Aedes albopictus, bertepatan dengan fajar krepuskular, pukul 06:30–09:30, dan senja, pukul 18:30–20:30 untuk keempat jenis nyamuk. Secara statistik tidak ada interaksi yang signifikan antara pengaruh waktu menggigit dan strain nyamuk (F(69,192) = 1,337, P > 0,05) terhadap jumlah nyamuk betina Aedes albopictus yang membesar. Dengan demikian, siklus menggigit Aedes albopictus tetap merupakan pola bimodal terlepas dari jenis nyamuknya. Selain bimodal, perilaku menggigitnya bersifat krepuskular, sehingga serangga ini aktif terutama saat senja.

Mereka mengamati aktivitas menggigit dalam kondisi laboratorium yang tidak terkendali, di mana Aedes albopictus betina ditawari seekor tikus yang dipelihara sebagai makanan darah mereka pada pukul 20:30. Ketika kami memeriksa pembengkakan pada jam berikutnya sesuai dengan waktu, yang mengejutkan, aktivitas pemberian makan darah dan pencarian inang tidak aktif. Situasi yang sama terjadi selama hampir sepuluh jam percobaan (21:30 hingga 06:30). Tidak ada nyamuk berukuran besar yang hinggap di dinding kandang selama jangka waktu tersebut. Secara umum, aktivitas menggigit Aedes aktif sepanjang siang dan malam, namun tidak ada aktivitas menggigit yang tercatat setelah pukul 23:00 di lokasi penelitian mana pun.

Perilaku ini mungkin menjelaskan sifat menggigit spesies ini. Aktivitas mencari inang di malam hari berkorelasi positif dengan peningkatan intensitas cahaya karena Aedes albopictus sensitif terhadap cahaya redup. Aktivitas pencarian inang spesies ini dinonaktifkan dalam kegelapan total bahkan di siang hari, terlepas dari peningkatan aktivitas terbang mereka yang dikendalikan oleh ritme sirkadian intrinsik mereka. Aktivitas pencarian inang berubah seiring dengan variasi intensitas cahaya selama skotofase (0 hingga 100 lux). Menurunnya tingkat aktivitas dengan cepat setelah gelap menunjukkan bahwa cahaya meningkatkan aktivitas atau, lebih kecil kemungkinannya, ketiadaan cahaya mengurangi aktivitas. Cahaya dapat mempunyai pengaruh langsung dalam menentukan jumlah aktivitas dan pengaruh tidak langsung melalui pengaturan fase ritme endogen. Makan di malam hari mungkin bukan disebabkan oleh adaptasi evolusioner terhadap cahaya, tetapi karena reaksi intrinsik nyamuk terhadap cahaya.

B. Fekunditas pada Individu Betina dari Nyamuk Aedes albopictus

Rata-rata jumlah telur yang dihasilkan Aedes albopictus meningkat dari laboratorium ke perkotaan. Terdapat perbedaan produksi telur antar strain yang signifikan (F(3,442) = 10,5, P = < 0,05). Uji perbandingan berganda Tukey lebih lanjut menunjukkan bahwa fekunditas strain nyamuk perkotaan dan pinggiran kota berbeda secara signifikan dengan strain nyamuk di pedesaan dan laboratorium (P <0,05).

Aedes aegypti yang hidup di hutan memiliki potensi reproduksi yang lebih rendah dibandingkan nyamuk biasa yang hidup di perkotaan dan pinggiran kota. Oleh karena itu, mereka berspekulasi bahwa hutan mungkin memberikan tekanan lingkungan yang lebih homogen dibandingkan habitat perkotaan, dimana populasi perkotaan telah beradaptasi terhadap lingkungan yang berfluktuasi yang mungkin terkait dengan variasi ketersediaan habitat larva, sumber makanan, suhu dan kelembaban. Suhu yang lebih hangat di perkotaan akan menyebabkan peningkatan frekuensi menggigit manusia dan selanjutnya mempercepat pencernaan makanan darah yang diambil nyamuk, dan pada akhirnya meningkatkan kesuburan dan kebugaran reproduksi. Selain itu, jumlah telur yang dihasilkan oleh nyamuk Aedes albopictus betina juga bergantung pada umur fisiologis, berat badan setelah muncul, dan khususnya jumlah darah yang dihisap. Perkembangan tahap imatur juga dapat mempengaruhi produksi telur. Kondisi optimal selama pertumbuhan hewan belum dewasa akan menghasilkan hewan dewasa yang lebih besar dan sehat yang dapat mengonsumsi lebih banyak darah dari inangnya. Jumlah darah yang diserap dan kecepatan pencernaan darah oleh betina menentukan jumlah telur yang dihasilkan. Lebih banyak telur akan diproduksi ketika jumlah darah yang cukup dikonsumsi dan dicerna dengan cepat.

C. Longevity pada Individu Betina dari Nyamuk Aedes albopictus

Betina dari daerah perkotaan menunjukkan rata-rata hari harapan hidup tertinggi dengan 25,29 ± 1,10 dibandingkan strain di pinggiran kota (23,12 ± 0,97), pedesaan (18,60 ± 1,14), dan laboratorium (11,89 ± 0,90). Uji log-rank menunjukkan perbedaan yang signifikan dalam distribusi kelangsungan hidup untuk empat strain nyamuk yang berbeda (X² = 72.28, d.f. = 3, P <0.05). Hasil ini mungkin disebabkan oleh faktor lingkungan seperti suhu dan kelembaban, dimana rata-rata suhu di perkotaan lebih tinggi dibandingkan di pinggiran kota dan pedesaan.

Vegetasi semakin sedikit seiring dengan perpindahan dari daerah pedesaan ke perkotaan. Gula (sukrosa) merupakan sumber nutrisi penting bagi nyamuk dan telah terbukti mempengaruhi umur panjang Aedes albopictus dalam kondisi laboratorium. Lebih banyak gula yang mungkin dikonsumsi oleh nyamuk di daerah pedesaan dimana terdapat banyak vegetasi dibandingkan di daerah perkotaan dan hal ini dapat mempengaruhi aktivitas hematofagik dan proses yang diakibatkannya seperti kesuburan. Meskipun ukuran tubuh dari strain tersebut tidak dinilai, kemungkinan besar hal tersebut dapat mempengaruhi tingkat gigitan, fekunditas dan umur panjang Aedes albopictus dari berbagai daerah perkotaan jika variasi ukuran tubuh orang dewasa cukup signifikan.

Rendahnya kinerja strain laboratorium dibandingkan dengan strain lapangan mungkin disebabkan karena kurang mampu beradaptasi terhadap kondisi lingkungan yang tidak terkendali meskipun dilakukan di laboratorium.

Kesimpulan

Aktivitas menggigit semua strain nyamuk selama dua puluh empat jam menunjukkan aktivitas menggigit bimodal yang jelas, dengan puncak pada pagi dan sore hari. Pengaruh interaksi antara waktu menggigit dan strain nyamuk tidak signifikan. Sementara itu, perbedaan fekunditas antar strain nyamuk signifikan secara statistik. Selain itu, umur panjang nyamuk betina dewasa secara signifikan lebih tinggi pada jenis nyamuk yang berasal dari daerah perkotaan dibandingkan dengan jenis nyamuk lainnya.

Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa urbanisasi mungkin mempunyai dampak yang signifikan terhadap ekologi dan biologi Aedes albopictus. Di daerah perkotaan dan perkotaan, perubahan lingkungan mungkin menjadi tempat yang cocok untuk pertumbuhan dan perkembangan Aedes albopictus; populasi manusia yang padat menghasilkan lebih banyak jenis wadah untuk habitat larva dan lebih banyak sumber darah untuk reproduksi orang dewasa. Iklim yang hangat dapat memfasilitasi perkembangan larva; meningkatkan ketahanan vektor dan kebugaran reproduksi.

REFERENSI

Muhammad NAF, Abu Kassim NF, Ab Majid AH, Abd Rahman A, Dieng H, Avicor SW. (2020). Biting rhythm and demographic attributes of Aedes albopictus (Skuse) females from different urbanized settings in Penang Island, Malaysia under uncontrolled laboratory conditions. PloS ONE, 15(11): 1-12. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0241688.