Kajian ekologi, genetik dan evolusi biologi kumbang daun (coleoptera: chrysomelidae) di Bukit Fraser, Malaysia

Abstract

Kumbang daun (Coleoptera: Chrysomelidae) merupakan salah satu famili kumbang yang mempunyai kepelbagaian yang tinggi. Selain itu, kumbang daun juga mempunyai bentuk, warna dan corak yang unik. Namun, kajian mengenai spesies ini kurang mendapat perhatian di Malaysia, termasuklah kajian ekologi kumbang ini di kawasan tanah tinggi. Oleh itu, objektif utama kajian ini adalah untuk 1) mengukur kepelbagaian, taburan dan kekayaan kumbang daun di ekosistem tanah tinggi dan hubung kaitnya dengan faktor abiotik 2) mengenalpasti hubungan filogeni kumbang daun dengan menggunakan jujukan COI dan 3) mengkaji biologi evolusi ke atas kumbang daun dari subfamili Cassidinae. Persampelan telah dilakukan di Bukit Fraser bagi tempoh 12 bulan iaitu dari Disember 2016 sehingga November 2017. Persampelan telah dilakukan dengan persampelan aktif dengan menggunakan jaring sauk di kawasan pinggir hutan, manakala proses pengecaman morfologi dan pengekstrakan DNA COI sampel dilakukan di makmal. Altitud Bukit Fraser telah dikategorikan kepada tiga bahagian iaitu tinggi (>900m), tengah (500m – 900m) dan bawah (<500m). Hasil persampelan telah berjaya mengumpulkan 1502 individu dengan 69 spesies dan empat subfamili iaitu Cassidinae (316 individu, 21%), Criocerinae (52 individu, 3%), Eumolpinae (264 individu, 18%) dan Galerucinae (870 individu, 58%). Bagi pengumpulan individu, altitud tengah mempunyai jumlah individu tertinggi dengan 550 individu, diikuti oleh altitud bawah (489 individu) dan tinggi (463 individu). Perbandingan indeks kepelbagaian Shannon-Wiener (H’) tidak menunjukkan perbezaan yang signifikan (p>0.05) pada paras 2.80 (tengah), 2.67 (bawah) dan 2.30 (tinggi). Kajian korelasi kelimpahan kumbang daun terhadap faktor suhu, kelembapan dan taburan hujan tidak menunjukkan perkaitan signifikan (Tinggi: Suhu r = -0.18, Kelembapan r = 0.43, Hujan r = 0.15; Tengah: Suhu r = 0.34, Kelembapan r = -0.31, Hujan r = -0.10; Bawah: Suhu r = -0.01, Kelembapan r = 0.35, Hujan r = 0.72). Sejumlah 24 individu (17 spesies) kumbang daun telah berjaya dibarkod dengan menggunakan pencetus COI dan digunakan di dalam kajian filogeni kumbang daun Bukit Fraser. Didapati beberapa sampel dari Bukit Fraser yang berkemungkinan merupakan spesies baharu/belum pernah direkodkan berdasarkan peratusan persamaan yang rendah merujuk pengkalan data GenBank. Analisis Bayesian (BI) merupakan pohon yang terbaik dalam mengkelaskan dan membentuk filogeni kumbang ini. Persamaan genetik yang tinggi antara genus Monolepta, Aulacophora dan Paleosepharia menunjukkan ketiga-tiga genus tersebut mempunyai diet pemakanan spesies tumbuhan yang sama. Malah, julat pemakanan yang luas juga menyebabkan ketiga-tiga genus tersebut berpotensi menjadi serangga perosak. Bagi subfamili Cassidinae pula, kedua-dua suku Cassidini dan Hispini berkemungkinan mempunyai persamaan dalam kelakuan menjaga telur seperti yang pernah direkodkan pada beberapa spesies Cassidini. Analisis jam molekul mendapati suku Cassidini telah mula terbentuk pada sekitar 28.85 juta tahun dahulu manakala suku Hispini pada sekitar 31.79 juta tahun dahulu. Perubahan morfologi terhadap kedua-dua suku tersebut dipengaruhi oleh beberapa faktor seperti adaptasi dari serangan pemangsa termasuklah pembentukan struktur berduri (Hispini) dan penyamaran. Hasil kajian kumbang daun di Bukit Fraser merupakan sebagai model spesies ini membuka satu cabang kajian yang melibatkan evolusi biologi serangga dan persekitarannya.