e-LKPD WebAR Nepenthes

e-LKPD dengan Model Inkuiri Terbimbing Berbantu Web Augmented Reality Materi Keanekaragaman Hayati Berbasis Variasi Nepenthes
untuk Meningkatkan Ketrampilan Berpikir Kritis dan Ketrampilan Psikomotorik Peserta Didik

MODUL AJAR
Simbiosis Nepenthes

Tahukah kalian bahwa beberapa spesies Nepenthes memiliki hubungan simbiosis dengan semut atau serangga lainnya? Bagaimana hubungan ini terbentuk dan apa manfaatnya?
Biologi Kelas X Fase E
Penyusun : Djoko Martono, S.Pd.
Model Pembelajaran : Inkuiri Terbimbing
Metode : Presentasi dan Diskusi
Media : Augmented Reality
Alokasi Waktu : 2 JP (2 X 45 Menit)

Kompetensi Prasyarat

Capaian Pembelajaran

Tujuan Pembelajaran

Profil Pelajar Pancasila

Sarana Prasarana

Target Peserta Didik

Moda Pembelajaran

Pertanyaan Pemantik

Materi
Simbiosis Nepenthes

Gambar 1. Seekor kadal tenggelam ditemukan di dalam kantong N. rajah yang baru dibuka.

Spesies Nepenthes biasanya menghasilkan dua jenis kantong yang disebut dimorfisme daun, yang muncul di dekat pangkal tanaman adalah kantong perangkap yang besar dan rendah, yang biasanya berada di tanah. Kantung atas atau kendi udara biasanya berukuran lebih kecil, warnanya berbeda, dan mempunyai ciri yang berbeda dengan kendi bawah. Kantung bagian atas ini biasanya terbentuk saat tanaman mencapai kematangan dan tanaman tumbuh lebih tinggi. Untuk menjaga tanaman tetap stabil, kantong bagian atas sering kali membentuk lingkaran pada sulur, sehingga dapat melingkari penyangga di dekatnya. Pada beberapa spesies (misalnya N. rafflesiana), mangsa yang berbeda mungkin tertarik oleh kedua jenis kantong semar tersebut. Morfologi yang bervariasi ini juga seringkali membuat identifikasi spesies menjadi sulit. Mangsa biasanya terdiri dari serangga, namun spesies terbesar (misalnya N. rajah dan N. rafflesiana) kadang-kadang dapat menangkap vertebrata kecil, seperti tikus dan kadal (Phillips 1988).

Bunga muncul dalam tandan atau lebih jarang dalam malai dengan bunga jantan dan betina pada tanaman terpisah. Tiga spesies Nepenthes mempunyai hubungan simbiosis dengan tikus pohon, yang memakan nektar yang dihasilkan oleh tanaman dan buang air besar ke dalam kantong, sehingga memberikan nutrisi yang berharga. Nepenthes diserbuki oleh serangga, dan agen utamanya adalah lalat, nyamuk, ngengat, tawon, dan kupu-kupu. Clarke, C.M. 2001. Nepenthes of Sumatra and Peninsular Malaysia. Natural History Publications (Borneo), Kota Kinabalu. Baunya bisa berkisar dari manis hingga apak atau seperti jamur. Benih biasanya diproduksi dalam kapsul bersisi empat yang dapat berisi 50-500 benih yang disebarkan oleh angin, terdiri dari embrio pusat dan dua sayap, satu di kedua sisinya (meskipun N. pervillei berbeda). Genus ini secara sitologis diploid, dengan semua spesies yang dipelajari memiliki jumlah kromosom 2n=80.Lowrey, T.K. 1991. No. 519: Chromosome and isozyme number in the Nepenthaceae. American Journal of Botany 78(6, supplement): 200-201. Jumlah yang tinggi ini diperkirakan mencerminkan paleopolyploidy (kemungkinan 8x atau 16x). Cytology of Nepenthes. LMU Department for Biologie.Brittnacher, J. Evolution -- Nepenthes Phylogeny . International Carnivorous Plant Society.

Interaksi yang paling nyata antara spesies Nepenthes dan lingkungannya, termasuk organisme lain, adalah interaksi predator dan mangsa. Spesies Nepenthes tentu saja menarik dan membunuh mangsanya, meskipun secara pasif, melalui produksi aktif warna-warna menarik, nektar manis, dan bahkan aroma manis. Dari hubungan ini, tanaman terutama memperoleh nitrogen dan fosfor untuk melengkapi kebutuhan unsur hara untuk pertumbuhan, mengingat unsur hara tanah ini biasanya kurang. Mangsa yang paling sering dimangsa adalah kelompok arthropoda yang berlimpah dan beragam, dengan semut dan serangga lain sebagai menu utama. Arthropoda lain yang sering ditemukan antara lain laba-laba, kalajengking, dan lipan, sedangkan siput dan katak lebih tidak biasa, namun bukannya tidak pernah terdengar. Mangsa spesies Nepenthes yang paling jarang adalah tikus yang ditemukan di N. rajah.

Gambar 2. Kantong Nepenthes albomarginata sedang dikunjungi rayap

Komposisi mangsa yang ditangkap bergantung pada banyak faktor, termasuk lokasi, namun dapat mencakup ratusan individu serangga dan banyak spesies berbeda. Meskipun banyak spesies Nepenthes bersifat generalis dalam menangkap rayap, setidaknya satu spesies, N. albomarginata, memiliki spesialisasi dan hampir secara eksklusif menjebak rayap dan hampir tidak menghasilkan nektar. Nepenthes albomarginata mendapatkan namanya dari cincin trikoma putih tepat di bawah peristom. Trikoma atau "rambut" ini sangat disukai rayap dan akan menarik mereka ke dalam kantong. Saat mengumpulkan trikoma yang dapat dimakan, ratusan atau ribuan rayap akan jatuh ke dalam kantong.

Gambar 3. Kantong bawah N. attenboroughii mendukung populasi jentik nyamuk dalam jumlah besar. Posisi tutup kantong yang tegak pada spesies ini membuat kantongnya mudah kemasukan unsur-unsur sehingga sering kali terisi penuh dengan cairan.

N. bicalcarata menyediakan ruang di sulur berongga kantong atasnya bagi semut tukang kayu Camponotus schmitzi untuk membangun sarang. Semut mengambil mangsa yang lebih besar dari kantongnya, yang mungkin menguntungkan N. bicalcarata dengan mengurangi jumlah pembusukan bahan organik yang dikumpulkan yang dapat membahayakan komunitas alami spesies infaunal (Organisme yang menghabiskan setidaknya sebagian hidupnya di dalam kantung semar) yang membantu pencernaan tanaman.Clarke, C.M. 1997. Nepenthes of Borneo. Natural History Publications (Borneo), Kota Kinabalu.

Gambar 4. Tupaia montana sedang makan di kantong udara Nepenthes lowii.

N. lowii juga membentuk hubungan ketergantungan, tetapi dengan vertebrata, bukan dengan serangga. Kantong N. lowii memberikan hadiah eksudat manis pada tutup kantong (operkulum) dan tempat bertengger bagi spesies tikus pohon, yang ditemukan memakan eksudat dan buang air besar ke dalam kantong. Sebuah studi tahun 2009, yang menciptakan istilah "toilet tikus pohon", menentukan antara 57 dan 100% serapan nitrogen daun tanaman berasal dari kotoran tikus pohon. Penelitian lain menunjukkan bentuk dan ukuran lubang kantong N. lowii sama persis dengan ukuran tikus pohon pada umumnya (Tupaia montana). Walker, M. 2010. Giant meat-eating plants prefer to eat tree shrew poo. BBC Earth News, March 10, 2010. Adaptasi serupa ditemukan pada N. macrophylla, N. rajah, N. ampullaria, dan kemungkinan besar juga terdapat pada N. ephippiata.

Gambar 5. Manfaat yang diberikan oleh N. r. elongata ke K.h. hardwickii. (a) Kantong udara N. rafflesiana var. elongata. (b) Kantong yang sama dengan jaringan depannya dilepas untuk memperlihatkan kelelawar berbulu Hardwick yang sedang bertengger. (c) Kantong udara yang lebih pendek dari varietas N. rafflesiana typica

N. rafflesiana, mempunyai hubungan simbiosis dengan kelelawar berbulu (Kerivoula hardwickii). Pada siang hari, kelelawar mungkin bertengger di atas cairan pencernaan di dalam kantong. Saat kelelawar berada di dalam, ia mungkin buang air besar, dan tanaman dapat memperoleh nitrogen dari kotorannya.

Organisme yang menghabiskan setidaknya sebagian hidupnya di dalam spesies Nepenthes sering disebut Nepenthes infauna. Spesies infaunal yang paling umum, sering kali mewakili tingkat trofik teratas ekosistem infaunal, adalah spesies jentik nyamuk. Spesies infaunal lainnya termasuk larva lalat dan pengusir hama, laba-laba, tungau, semut, dan bahkan spesies kepiting (Geosesarma malayanum). Banyak dari spesies ini berspesialisasi pada satu spesies tanaman kantong semar dan tidak ditemukan di tempat lain. Spesialis ini disebut nepenthebionts. Yang lain, sering dikaitkan tetapi tidak bergantung pada spesies Nepenthes, disebut nepenthophiles. Sebaliknya, Nepenthexene jarang ditemukan di dalam kantong, namun sering muncul ketika pembusukan mendekati ambang batas tertentu, sehingga menarik larva lalat yang biasanya tidak ditemukan di komunitas infaunal kantong.

Hubungan ekologis yang kompleks antara tanaman kantong semar dan infauna belum sepenuhnya dipahami, namun hubungan tersebut mungkin bersifat mutualistik: infauna diberi tempat berlindung, makanan, atau perlindungan, dan tanaman yang menampung infauna menerima penghancuran mangsa yang ditangkap dengan cepat, sehingga meningkatkan jumlah infauna. pencernaan dan menekan populasi bakteri berbahaya. Sifat antimikroba pada cairan pencernaan Nepenthes bersifat steril sebelum kantong dibuka dan mengandung metabolit sekunder serta protein yang berperan sebagai bakterisida dan fungisida setelah kantong dibuka. Saat cairan pencernaan sedang diproduksi, kantongnya belum terbuka sehingga tidak ada kemungkinan kontaminasi mikroba. Selama pengembangan kantong, setidaknya 29 protein pencernaan termasuk protease, kitinase, protein terkait patogenesis, dan protein mirip thaumatin diproduksi dalam cairan kantong. Selain menghancurkan mangsanya, bahan ini juga dapat bertindak sebagai agen antimikroba. Saat kantong terbuka, cairan terkena bakteri, spora jamur, serangga, dan hujan. Seringkali kantong memiliki penutup yang menutupi perangkap, kecuali beberapa (misalnya N. lowii, N. attenboroughii, dan N. jamban), yang mencegah masuknya air hujan. Tutupnya menghambat air hujan untuk mengencerkan cairan pencernaan. Begitu bakteri dan jamur memasuki cairan, metabolit sekunder diproduksi selain protein antimikroba. Naphthoquinones, suatu kelas metabolit sekunder, biasanya diproduksi, dan ini membunuh atau menghambat pertumbuhan dan reproduksi bakteri dan jamur. Adaptasi ini bisa saja berkembang karena kemungkinan besar tanaman Nepenthes yang mampu menghasilkan metabolit sekunder dan protein antimikroba untuk membunuh bakteri dan jamur lebih cocok. Tanaman yang menghasilkan senyawa antimikroba dapat mencegah hilangnya nutrisi berharga yang diperoleh dari serangga di dalam kantong. Karena Nepenthes tidak dapat mencerna bakteri dan jamur tertentu, bakterisida dan fungisida memungkinkan tanaman memaksimalkan penyerapan nutrisi.


Elektronik Lembar Kerja Peserta Didik (e-LKPD)

Judul: Simbiosis pada Tanaman Nepenthes

Rentang Skor Tiap Pertanyaan : 0 s.d. 100
Maksimal Skor :
Nama Peserta Didik :
Kelas :
Skor Anda :
Nilai Anda :
Tanggal Mengerjakan : -
Status LKPD : Tidak Dikunci
Profile Picture

Tujuan Pembelajaran:

  1. Siswa mampu menjelaskan jenis-jenis simbiosis yang terjadi pada tanaman Nepenthes.
  2. Siswa mampu mengidentifikasi organisme yang berinteraksi secara simbiotik dengan Nepenthes.
  3. Siswa mampu menggunakan teknologi Augmented Reality (AR) untuk memvisualisasikan interaksi simbiotik pada Nepenthes.

Petunjuk Kerja:

  1. Baca setiap langkah dan pertanyaan dengan teliti.
  2. Gunakan perangkat dengan aplikasi AR yang telah disediakan untuk membantu dalam menjawab pertanyaan.
  3. Diskusikan jawaban dengan teman kelompok jika diperlukan.
  4. Jawablah pertanyaan-pertanyaan berikut pada kotak jawaban yang disediakan dengan lengkap dan jelas.

Langkah-Langkah Pembelajaran:

  1. Pendahuluan
    1. Pertanyaan Pemantik:

      • Apa yang kamu ketahui tentang simbiosis pada tanaman?

      • Apakah kamu pernah mendengar tentang simbiosis yang terjadi pada tanaman Nepenthes?

  2. Eksplorasi
    1. Aktivitas AR:

      • Gunakan aplikasi AR untuk memvisualisasikan interaksi antara Nepenthes dan organisme lain.
      • Jika Anda membaca LKPD ini dalam mode online silahkan ketuk gambar QR-Code atau gambar marker Nepenthes dibawah ini, tetapi Jika Anda membaca LKPD ini dalam mode cetak (Offline), silahkan Scan QR-Code dibawah ini untuk menuju aplikasi penampil Obyek 3D Augmented Reality, kemudian amati bagaimana Nepenthes berinteraksi dengan organisme tersebut.
      • Sertakan gambar atau tangkapan layar dari aplikasi AR.
    2. Observasi:

      • Catat jenis-jenis interaksi simbiotik yang terjadi pada Nepenthes.

  3. Investigasi
    1. Pertanyaan Inkuiri:

      • Apa saja jenis simbiosis yang terjadi pada tanaman Nepenthes?
      • Organisme apa saja yang berinteraksi dengan Nepenthes secara simbiotik?
      • Bagaimana interaksi ini saling menguntungkan atau merugikan bagi masing-masing organisme?
    2. Penelitian:

      • Gunakan sumber daya online (misalnya, artikel, video, atau situs web) untuk menemukan informasi tentang simbiosis pada Nepenthes.
      • Catat informasi penting yang kamu temukan.

  4. Analisis dan Sintesis
    1. Analisis:

      • Mengapa simbiosis pada Nepenthes penting untuk kelangsungan hidup tanaman ini?
      • Bagaimana setiap jenis simbiosis mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan Nepenthes?
    2. Sintesis:

      • Lengkapilah tabel jenis-jenis simbiosis pada Nepenthes dibawah ini!.
        Jenis Simbiosis Organisme yang Terlibat Penjelasan Manfaat bagi Nepenthes Manfaat bagi Organisme Lain
        A Nepenthes ampullaria dan Larva Nyamuk Wyeomyia smithii F Nepenthes ampullaria mungkin kehilangan nutrisi yang seharusnya diperoleh dari mangsanya. Larva nyamuk mendapatkan makanan dari cairan kantung.
        Simbiosis Mutualisme Nepenthes bicalcarata dan Semut Camponotus schmitzi Semut membantu menjaga kebersihan kantung dengan memakan serangga kecil yang tidak dicerna. K O
        B Nepenthes rajah dan Nyamuk Culex rajah G Tidak ada manfaat yang jelas bagi Nepenthes. Nyamuk mendapatkan tempat berlindung yang aman.
        Simbiosis Komensalisme Nepenthes mirabilis dan Kumbang Metriorrhynchus ruficollis Kumbang memanfaatkan kantung Nepenthes sebagai tempat berlindung tanpa memberikan dampak yang signifikan. L P
        C Nepenthes gracilis dan Semut Pheidole ampullaris H Nepenthes gracilis mendapatkan bantuan dalam mencerna mangsanya. Semut mendapatkan perlindungan dan sumber makanan.
        Simbiosis Parasitisme Nepenthes rafflesiana dan Larva Nyamuk Tripteroides tenax Larva nyamuk hidup di dalam cairan kantung Nepenthes dan memakan bahan organik yang ada di sana. M Q
        D Nepenthes ampullaria dan Semut Colobopsis schmitzi I Nepenthes ampullaria mendapatkan bantuan dalam mencerna mangsanya. Semut mendapatkan perlindungan dan sumber makanan.
        Simbiosis Komensalisme Nepenthes lowii dan Laba-laba Misumenops nepenthicola Laba-laba memanfaatkan kantung Nepenthes sebagai tempat berlindung tanpa memberikan dampak yang signifikan. N R
        E Nepenthes gracilis dan Larva Kumbang Stethobaris nepenthicola J Nepenthes gracilis mungkin kehilangan nutrisi yang seharusnya diperoleh dari mangsanya. Larva kumbang mendapatkan makanan dari cairan kantung.

  5. Presentasi dan Diskusi
    1. Presentasi:

      • Siapkan presentasi singkat tentang simbiosis pada Nepenthes berdasarkan hasil penelitian kamu.
      • Gunakan aplikasi AR untuk menunjukkan visualisasi interaksi simbiotik pada Nepenthes.
    2. Diskusi Kelas:

      • Diskusikan temuan kamu dengan teman sekelas.
      • Bertukar informasi dan pendapat tentang bagaimana simbiosis mempengaruhi kelangsungan hidup Nepenthes dan organisme lain.


Tugas Tambahan:

  1. Buatlah sebuah esai pendek (250-300 kata) tentang pentingnya simbiosis bagi ekosistem tempat Nepenthes tumbuh.

Refleksi:

  • Apa yang paling menarik yang kamu pelajari dari modul simbiosis pada Nepenthes ini?
  • Bagaimana penggunaan teknologi AR membantu kamu dalam memahami materi?

Dengan LKPD ini, siswa dapat dipandu untuk memahami simbiosis yang terjadi pada tanaman Nepenthes melalui pendekatan inkuiri terbimbing dan penggunaan teknologi AR yang interaktif.

© 2025 djokomartono@gmail.com | WhatsApp