AMALI 7Ekologi Akustik Pengenalan

Ekologi akustik (Acoustic ecology), juga dikenali sebagai ekoakustik (ecoacoustics) atau kajian landskap bunyi (soundscape studies), merupakan hubungan antara benda hidup dengan persekitarannya melalui media bunyi. Ekologi akustik mula dikaji pada tahun 1960-an oleh R. Murray Schafer dan pasukannya di Universiti Simon Fraser, Vancouver, Canada, sebagai sebahagian daripada Projek Landskap Bunyi Dunia (World Soundscape Project). Kajian pertama bertajuk Landskap Bunyi Vancouver (The Vancouver Soundscape). Selepas itu, bidang ekologi akustik menarik minat saintis dan artis di seluruh dunia. Pada tahun 1993, Forum Ekologi Akustik Dunia (World Forum of Acoustic Ecology) ditubuhkan. Teori

Ekologi akustik (soundscape ecoacoustics ) ialah kajian tentang hubungan bunyi antara organisma dan persekitaran mereka. Ekologi lanskap bunyi (soundscape) ialah kajian bunyi dalam landskap dan kesannya terhadap organisma . Sounds may be generated by organisms ( biophony ), the physical environment (geophony), or humans (anthrophony). Bunyi boleh dihasilkan oleh organisma (biophony), persekitaran fizikal (geophony), atau manusia (anthrophony). Soundscape ecologists seek to understand how these different sound sources interact across spatial scales and through time. Ekologi lanskap bunyi adalah satu cara untuk memahami bagaimana sumber-sumber bunyi yang berbeza berinteraksi di seluruh skala ruang dan masa. Variation in soundscapes may have wide-ranging ecological effects as organisms often obtain information from environmental sounds. Perbezaan dalam lanskap bunyi boleh menghasilkan pelbagai kesan ekologi kepada organisma untuk mendapat maklumat daripada bunyi alam sekitar. Para ekologis lanskap bunyi menggunakan peranti rakaman bunyi, alat audio dan analisa ekologi tradisional untuk mengkaji struktur lanskap bunyi.Increasingly, anthrophony , sometimes referred to as anthropogenic noise dominates soundscapes, and this disturbance has a negative impact on a wide range of organisms. Semakin banyak bunyi antropogen (bunyi yang dihasilkan oleh manusia) menguasai lanskap bunyi, maka semakin banyak gangguan dan ini memberi kesan negatif kepada pelbagai organisma. The preservation of natural soundscapes is now a recognized conservation goal. Pemeliharaan lanskap bunyi semulajadi kini diiktiraf sebagai pemuliharaan biodiversiti.Ekologi lanskap bunyi terdiri dari tiga elemen yang berasingan iaitu biophoni (bunyi yang dihasilkan daripada organisma ), geophoni (bunyi yang dihasilkan dari angin , hujan , atau lain-lain proses fizikal), dan anthrophoni (bunyi yang dijana daripada aktiviti manusia). Biophony may consist of sound generated simply through organism movement but often represents vocalizations that are used for conspecific communication. Biophoni yang dihasilkan melalui pergerakan organisma sering mewakili vokal yang digunakan untuk komunikasi.In contrast, anthrophony from heavily populated urban regions usually does not contain information that was intentionally produced for communication with a sound receiver. Anthrophoni dari kawasan yang ramai penduduk biasanya tidak dihasilkan untuk komunikasi dengan penerima bunyi. Geophony consists of non-biological ambient sounds. Geophoni terdiri daripada bunyi bukan biologi. The variation in these acoustic features across space and time generate unique soundscapes. Perubahan dalam ciri-ciri akustik di seluruh ruang dan masa menjana lanskap bunyi yang unik.

Soalan 1Jelaskan bagaimana kaedah teknik molekul digunakan dalam kajian akustik.

Jawapan

Teknik molekul merupakan teknik yang biasa digunakan dalam bidang biologi molekul, biokimia, genetik dan biofizik yang melibatkan analisis DNA, RNA, lipatan protein dan lipid. Pada tahun 1976, teknik rakaman saluran ion pertama kali ditemui dan kemudiannya menjadi pencetus kepada teknik molekul terkini seperti mikroskop daya atom (AFM), pinset optik magnetik dan spektroskopi pendarfluor. Kaedah Teknik-molekul berguna untuk mendapat data yang lebih lengkap dan khusus tentang biomolekul tertentu serta menyediakan maklumat mengenai kepelbagaian molekul yang merupakan aspek asas biomolekul kompleks dan fungsi mereka.Dalam bidang kajian akustik, teknik molekul digunakan dalam usaha pemeliharaan akustik, contohnya pemeliharaan Kopepod marin (Calanus finmarchicus). Kopepod marin plaktonik adalah kumpulan haiwan yang paling banyak didapati di laut. Calanus finmarchicus mempunyai kitar hidup yang rumit yang merangkumi fasa berehat. Dalam persediaan untuk fasa rehat, Calanus finmarchicus mempunyai kandungan tenaga yang tinggi terutamanya disebabkan oleh rizab lipid yang besar yang dibina. Namun, hampir tiada apa yang diketahui tentang apa yang mengawal permulaan, tempoh, dan penamatan fasa rehatnya. Pengetahuan tentang fasa rehat Calanus finmarchicus amat penting kerana haiwan ini menyediakan pautan kritikal antara pengeluaran fitoplankton dan paras trofik yang lebih tinggi seperti ikan, burung laut, dan ikan paus. Kajian dalam makmal adalah mustahil kerana Calanus finmarchicus tidak memulakan fasa rehat dalam kurungan. Oleh itu, penyelidik menggunakan teknik molekul untuk mengenal pasti gen yang dikawalatur secara berbeza dalam fasa rehat berbanding fasa aktif Calanus finmarchicus. Gen ini akan membolehkan penyelidik membuat spekulasi tentang mekanisme dalaman yang mengawal fasa rehat. Penyelidik menggunakan dua teknik utama iaitu Hibridisasi Luak Bersifat Menindas (SSH) untuk mengenal pasti gen yang terlibat dalam peraturan fasa rehat, dan kuantitatif Masa Sebenar Tindakbalas Rantai Polymer (qPCR) untuk mengukur turutan gen tertentu. Pendekatan ini menggabungkan bidang biologi molekul, endokrinologi ,fisiologi dan ekologi kopepod. Teknik ini juga digunakan untuk kajian akustik ikan paus dan ikan lumba-lumba (dolphin).

Soalan 2Bincangkan kesan daripada elemen-elemen ekologi landskap bunyi terhadap kehidupan organisma.

JawapanEkologi lanskap bunyi terdiri dari tiga elemen yang berasingan iaitu biophoni (bunyi yang dihasilkan daripada organisma ), geophoni (bunyi yang dihasilkan dari angin , hujan , atau lain-lain proses fizikal), dan anthrophoni (bunyi yang dijana daripada aktiviti manusia). Elemen-elemen tersebut membawa kesan terhadap kehidupan organisma.

Organisma menggunakan biophoni di sekitar untuk melaksanakan fungsi biologi mereka. For example, a broad range of crustaceans are known to respond to biophony generated around coral reefs . Contohnya, haiwan krustasia bertindak balas terhadap biophoni di persekitaran terumbu karang. Species that must settle on reefs to complete their developmental cycle are attracted to reef noise while pelagic and nocturnal crustaceans are repelled by the same acoustic signal, presumably as a mechanism to avoid predation (predator densities are high in reef habitats). [ 6 ] Similarly, juvenile fish may use biophony as a navigational cue to locate their natal reefs. [ 7 ] Other species' movement patterns are influenced by geophony, as in the case of the reed frog which is known to disperse away from the sound of fire . [ 8 ] In addition, a variety of bird and mammal species use auditory cues, such as movement noise, in order to locate prey. [ 9 ] Disturbances created by periods of environmental noise may also be exploited by some animals while foraging.Mereka menerima isyarat akustik sebagai mekanisma untuk mengelak dari pemangsa dalam habitat terumbu. Ikan juvana menggunakan biophoni sebagai petunjuk arah bagi mencari terumbu baru mereka. Pelbagai spesies burung dan mamalia menggunakan isyarat auditori, seperti bunyi pergerakan dalam usaha untuk mencari mangsa. Geophoni juga membawa kesan terhadap kehidupan organisma. Gangguan yang dicipta oleh bunyi alam sekitar juga boleh dieksploitasi oleh sesetengah haiwan pemangsa semasa memburu.For example, insects that prey on spiders concentrate foraging activities during episodes of environmental noise to avoid detection by their prey. [ 10 ] These examples demonstrate that many organisms are highly capable of extracting information from soundscapes. Sebagai contoh, labah-labah menggunakan bunyi alam sekitar untuk mengelak dirinya dikesan oleh serangga yang menjadi mangsa mereka. Anthrophoni berpunca daripada pelbagai aktiviti manusia, misalnya bunyi dari pengangkutan dan industri. Bunyi-bunyi anthropogen ini boleh menyebabkan gangguan secara meluas kepada alam sekitar dan organisma-organisma. Bunyi antropogen boleh mengganggu proses komunikasi intraspesies biophonik dan memberi The negative effects of anthropogenic noise impact a wide variety of taxa including fish , amphibians , birds , and mammals . [ 12 ] In addition to interfering with ecologically important sounds, anthropogenic noise can also directly affect the biological systems of organisms.kesan negatif kepada pelbagai jenis ikan, amfibia, burung, dan mamalia. Selain itu, bunyi antropogen juga menjejaskan sistem biologi organisma. Noise exposure, which may be perceived as a threat, can lead to physiological changes. [ 9 ] For example, noise can increase levels of stress hormones , impair cognition , reduce immune function , and induce DNA damage . [ 13 ] Although much of the research on anthropogenic noise has focused on behavioral and population-level responses to noise disturbance, these molecular and cellular systems may prove promising areas for future work.Pendedahan kepada bunyi bising merupakan suatu ancaman dan boleh membawa kepada perubahan fisiologi dalam organisma. Sebagai contoh, bunyi bising boleh meningkatkan tahap tekanan hormon, mengurangkan fungsi imun dan menyebabkan kerosakan DNA organisma.

Anthrophoni yang bising akan mengubah landskap bunyi sesuatu kawasan. Ini menyebabkan organisma pemangsa yang menggunakan isyarat akustik yang dihasilkan oleh mangsa mereka semasa memburu menjadi keliru dan akhirnya menyebabkan mereka sukar mendapatkan makanan. Sewaktu membiak, organisma mengesan isyarat akustik dari pasangan mereka. Gangguan anthrophoni akan mengganggu proses pembiakan haiwan. Bagi organisma yang amat sensitif kepada pencemaran bunyi seperti burung, persekitaran yang bising menyebabkan mereka menggunakan bunyi berfrekuensi tinggi dalam lagu-lagu mereka untuk mengatasi bunyi antropogen. Namun, bukan semua spesis burung mampu menyelaras vokal mereka untuk mengekalkan komunikasi intraspesis dalam keadaan yang bising. Spesis yang tidak dapat beradaptasi mungkin pupus. Kesimpulannya, elemen-eleman yang wujud secara semula jadi seperti biophoni dan geophoni merupakan sebahagian daripada landskap bunyi dan dapat membantu organisma dalam pebagai aspek kehidupan. Anthrophoni perlu dikawal oleh manusia kerana jika lanskap bunyi terlalu banyak diubah oleh bunyi antropogen manusia, keseimbangan alam sekitar akan terjejas teruk dan akan memberi masalah besar kepada semua kehidupan termasuk manusia sendiri.

Biophony may consist of sound generated simply through organism movement but often represents vocalizations that are used for conspecific communication.Rujukan1. Modul SCE3107 Ekosistem dan Biodiversiti , Cyberjaya: Institut Pendidikan Guru,

Kementerian Pelajaran Malaysia.2. http://en.wikipedia.org/wiki/Acoustic_ecology3. http://www.emunix.emich.edu/~rwinning/genetics/tech.htm4. http://en.wikipedia.org/wiki/Category:Molecular_biology_techniques