Buku Ajar Prekursor Alami & Hewani Gempa Bumi 18 Feb 2020

Berdasarkan grafik, jelaskanlah
1. Data apakah yang ditampilkan pada grafik tersebut?
2. Jelaskan perbedaan istilah onset time dan lead time
3. Kenapa 7 September 2009 dinyatakan sebagai onset time? Kenapa

tanggal 31 Agustus 2009 dan 3 September 2009 tidak dinyatakan
sebagai onset time?
4. Berapa lead time dalam gempa bumi tersebut?
5. Bagaimanakah pola anomali gempabumi Padang 30 September 2009?

101

Bab keenam buku ajar ini mendeksripsikan tentang perilaku normal harian burung,
perubahan perilaku gerak terbang burung terkait medan magnet dan gravitasi, respon
antisipastif burung dan anomalisasi vokalisasi burung sebelum gempabumi. Bacalah
konteks masalah berikut terlebih dahulu.

Bisakah Burung Liar Memprediksi Gempabumi?

Para ilmuwan belum menemukan cara yang presisi untuk memprediksi gempabumi.Hal
yang baru bisa dilakukan secara valid adalah dengan mengidentifikasi dan memetakan
daerah-daerah yang rentan di mana gempabumi mungkin terjadi. Tetapi meskipun ada

102

penelitian mendalam, belum ada yang bisa mengatakan di mana dan kapan
gempabumiakan terjadi. Di sisi lain, ada banyak bukti anekdotal yang menunjukkan bahwa
hewan dapat merasakan bahwa gempabumi akan terjadi.

Tertangkap radar: Ribuan burung terbang beberapa menit sebelum gempabumi
Oklahoma

Pada pagi hari Sabtu pukul 6:47, ribuan burung terbang melintasi negara bagian
Oklahoma. Radar cuaca menyala dengan warna biru dan hijau, menandakan bahwasejumlah
besar burung tiba-tiba mengudara pada waktu yang hampir bersamaan. Tak lama setelah
itu pada pukul 7:02 pagi, gempabumi berkekuatan 5,6 SR melanda Pawnee County.

Yang membuat cerita ini begitu menarik adalah berapa banyak waktu peringatan yang
dikodekan oleh kelompok unggas tersebut untuk manusia? Masih dipertanyakan apakah
getaran atau pra-getaran yang mendorong burung untuk terbang 15 menit sebelum
seismometer mendeteksi gempa. Ini menarik tetapi tidak mengejutkan. Hewan dapat
merasakan gempabumi dan tsunami beberapa detik sebelum mereka menunjukkanperilaku
terbang seolah-olah saling menabrak. Kebun Binatang Nasional melaporkan hewan-hewan
panik beberapa saat sebelum gempabumi yang melanda D.C. pada 2011.

Prediksi atau Kebetulan Gempabumi?
Dalam 24 jam kemudian, dilakukan pengambilan gambar-gambar radar sebagai

pembanding. Kondisi cuaca hampir sama dengan cuaca pada hari sebelumnya sehingga
memungkinkan untuk membuat perbandingan langsung antara dua hari tersebut. Dalam
dua hari tersebut, terdapat peningkatan jumlah burung yang melakukan aktivitas terbang
pada waktu yang hampir bersamaan, namun lebih banyak aktivitas di pagi hari saat
terjadinya gempabumi.

Penelitian di Peru dan Haicheng
Dukungan untuk teori prediksi gempabumi melalui perilaku hewan telah datang dari

para peneliti di Peru. Peneliti menggunakan kamera perekam perilaku hewan. Dalam 23hari
sebelum gempabumi berkekuatan 7 SR pada tahun 2011, kamera-kamera merekam kurang
dari lima kehadiran hewan setiap harinya. Pada 5 hingga 7 hari sebelum gempa, tidak ada
aktivitas hewan yang dicatat sama sekali. Di kota Haicheng, ada banyak perilakuhewananeh
yang dilaporkan dalam minggu-minggu sebelum gempabumiberkekuatan 7,3 SR. Perilaku
hewan tersebut mencakup Angsa yang terbang ke pohon tanpa alasan yang jelas dan Babi
yang saling menggigit. Mungkin hewan dan burung liar benar-benar tahu sesuatu yang
tidak kita ketahui.

103

Menjelaskan mekanisme kemunculan prekursor biologi di alam sebagai bagian dari
pengetahuan kesiapsiagaan bencana gempa bumi

Indikator pembelajaran dari Bab V penyajian materi buku ajar ini adalah:
1 Menjelaskan hubungan antara karakteristik ion Ca++, Sel Saraf, Sel Otot danfisiologi

serta proses biokimia dalam anomali perilaku gerak terbang burung dengan tepat
`2 Menjelaskan mekanisme biokimia perilaku (terbang, respon antisipatif, vokalisasi)

normal burung dengan tepat
3 Menjelaskan keterkaitan anomali medan magnet dan gravitasi pra gempabumi

terhadap anomali perilaku (terbang, respon antisipatif, vokalisasi) burung dengan
tepat
4 Menggunakan/mengadopsi gagasan inkuiri ilmiah skala laboratorium tentang
medan listrik dan respon panik burung di alam secara objektif
5 Merancang kegiatan inkuiri ilmiah (survey) untuk mengembangkan kajian mitigasi
berbasis pengalaman masyarakat dalam mengamati anomali perilaku burung secara
kooperatif, mandiri dan bertanggung jawab

Perilaku hewan merupakan salah satu sinyal fenomenal yang terdapat dalam kehidupan
masyarakat yang telah lama diketahui berkaitan dengan kejadian gempabumi. Catatan
sejarah telah lama memberikan informasi tentang keanehan perilaku hewan sebelum
bencana meski lebih banyak tersebar dalam versi mitos dan muncul sebagai cerita anekdot
masyarakat bahkan hingga saat ini. Kenapa? Karena hewan memiliki "jendela” ke duniayang
berbeda dengan yang mampu ditangkap oleh indera manusia.

Jendela tersebut adalah peralatan sensorik. Meski dalam beberapa hal organ sensorik
tersebut jauh lebih sederhana, namun dapat mendeteksi perubahan alam. Contohnya,
Lebah, mereka mampu melihat dan bereaksi terhadap sinar ultraviolet, sedangkan manusia
harus mengubah sinar ultraviolet dengan alat khusus menjadi jenis cahaya yang bisa kita
lihat. Inilah yang menjelaskan kemampuan lebih hewan mendeteksi perubahan fisika kimia
yang mendahului kemunculan suatu bencana, termasuk gempabumi. Bagaimana dengan

104

Burung? Dalam sejumlah literatur, burung merupakan hewan yang sensitif terhadap
pertanda terjadinya gempa.

Hewan secara umum akan menunjukkan perilaku sesuai dengan dominasi keseharian.
Ada hewan yang hidup soliter (bebas sendiri) dan ada yang membentuk koloni (kelompok
atau gerombolan). Perilaku normal dapat diamati baik dalam keadaan sendiri ataupun
berkelompok. Namun yang penting adalah konsistensi dalam perbandingan perilaku.
Berikut ini disajikan contoh deskriptor perilaku normal Burung Elang yang diamati secara
individu. Beberapa perilaku normal Burung Elang yang dapat diamati adalah perilakudiam,
bergerak dan perilaku makan dengan parameter frekuensi aktivitas, rata -rata aktivitas, dan
frekuensi relatif. Rincian perilaku normal harian Burung Elang disajikan dalam Tabel 4.

Tabel 4. Kategori, bentuk dan deskripsi perilaku umum Burung Elang dalam
penangkaran

Kategori & Bentuk Deskripsi
Perilaku
Perilaku Diam
Istirahat Bertengger, satu kaki diangkat, kepala dimasukkan dalam sayap
Stasioner Bertengger pada kayu, mata terbuka
Menggeliat merentangkan kaki dan sayap kiri-kanan secara bergantian
menengok menggerakkan mata sambil menengok ke kiri dan kanan
mengangkat kaki mengangkat kaki secara bergantian lalu memasukkan ke dalam bulu-
bulu tubuhnya
berjalan
Perilaku Bergerak
Mendatangi berpindah tempat pada bagian bawah kandang atau di tempat
Terbang bertengger menggunakan kaki
Membersihkan diri mendekati pakan yang diberikan
Bersuara
Meregangkan badan membersihkan tubuh menggunakan kaki atau paruh
atau bulu
Meloncat dilakukan manakala terlihat ada gangguan di sekitar kandang

Membawa pakan dilakukan pada pagi hari, burung bergerak dan melompat dari tempat
bertengger menuju pakan
Makan
mencengkeram pakan atau mangsa menggunakan jari atau cakar
Minum
Defekasi Perilaku Makan
Urinasi
cara mengambil dan mencabuti bulu mangsa menggunakan paruh atau

kaki
mencelupkan paruh ke dalam air

buang air besar

buang air kecil

Sumber: Sawitri dan Takandjanji, 2010

105

Mengenali perilaku Burung sangat penting dilakukan untuk sebagai referensi dalam
mengenali anomali perilaku Burung. Link berikut
https://www.youtube.com/watch?v=owZ6bonrOjA dapat dipelajari untuk mengenal lebih
jauh perilaku burung.

Burung terbang menggunakan matahari dan medan magnet sebagai kompas. Burung
diurnal umumnya menggunakan cahaya matahari sebagai kompas, sedangkan jenis
nocturnal seperti Burung Hantu, menggunakan gugusan bintang sebagai indikator arah
terbang. Kompas magnetik, dimana medan magnet berfungsi sebagai penunjuk arah, juga
digunakan oleh beberapa jenis Burung, terutama yang melakukan terbang harian atau
terbang musiman yang jauh. Kompas magnetik digunakan sebagai penunjuk arah terbang.

Wiltschko & Wiltschko (1996) membuktikan penggunaan kompas magnetik telah
ditunjukkan pada 18 spesies burung yang bermigrasi. Informasi magnetik berfungsisebagai
peta magnetik. Burung dapat terbang di permukaan bumi karena medan magnet bumi
adalah sumber informasi yang selalu ada dimana-mana dan dapat diandalkan.

Sebuah percobaan uji medan magnet telah pernah dilakukan untuk menunjukkanbahwa
medan magnet mempengaruhi orientasi burung. Dalam percobaan tersebut, peneliti
mengkondisikan magnet utara diputar oleh sistem kumparan. Intensitas dan kemiringan
total lapangan hampir tidak berubah dan semua petunjuk arah potensial lainnya tetapsama.
Hasil penelitian menunjukkan burung-burung mengubah preferensi arah mereka sesuai
dengan perubahan utara magnetik. Perilaku ini menunjukkan bahwa mereka menggunakan
medan magnet untuk menemukan arah (Wiltschko, 1978).

Pada semua spesies yang diteliti, kompas magnetik berfungsi sebagai 'kompas
kecenderungan', dimana burung memperoleh informasi arah dari kecenderungan garis-
garis medan. Dengan demikian, burung dapat membedakan antara daerah kutub dan
ekuator serta arah utara dan selatan. Arah garis medan magnet dapat memberikan arah
referensi untuk kompas magnetik. Perubahan intensitas dan/atau sudut kemiringan dapat
memberikan informasi posisi dalam bentuk 'papan rambu-rambu' magnetik atau peta
magnet.

Bagaimana Burung mendeteksi medan magnet
dan melakukan perubahan orientasi terbang?

106

Burung memiliki dua reseptor yang terlibat dalam perubahan orientasi gerak terbang
terkait medan magnet, yaitu magnetoreseptor dan fotoreseptor.

a. Magnetit
Magnetit merupakan mineral yang memiliki sifat magnet kuat, dengan rumus Fe3O4.

Di alam, magnetit berbentuk kristal. Pada Burung, detektor magnet pada satu magnetit
terletak dekat paruh (Mouritsen & Ritz, 2005), bagian kepala pada Burung, perhatikan
Gambar 25.

Magnetit bersusun sejajar terhadap medan geomagnetik. Partikel magnetit pada
burung merupakan domain tunggal, sehingga perubahan orientasi struktur magnetit
dalam proses menerima stimulus magnet (magnetisasi) yang terjadi dalam waktusingkat
dapat menyebabkan perubahan yang signifikan dan jelas dalam perilaku orientasi arah
terbang burung. Magnetosensasi pada Burung merupakan sistem trigeminal, yang
memiliki tiga cabang syaraf, seperti ditampilkan pada Gambar 25.

Sumber: Cadiou, 2010
Gambar 2: Representasi skematis kepala burung dengan sistem trigeminal (TG=
ganglion trigeminal; C=cere; V1, cabang ophthalmic dari saraf trigeminal; V2,
cabang maksila; V3, cabang mandibular)

b. Reseptor cahaya
Unit pendeteksi magnet yang kedua adalah reseptor cahaya. Burung yang melakukan

terbang migrasi pada malam hari membutuhkan ketersediaan cahaya panjang
gelombang tertentu selain informasi medan magnet. Perhatikan Gambar 26. Reseptor
cahaya menentukan penerimaan informasi dari fotopigmen. Macam-macam fotopigmen
yang dimiliki burung antara lain:
1) Opsin

Opsin merupakan salah satu fotopigmen yang dapat mengalami perubahan
konformasional jika menyerap cahaya. Opsin dimiliki oleh retina.
2) Klorofil atau flavin
Fotopigmen seperti klorofil atau flavin menggunakan energi untuk mentransfer
elektron kepada molekul terdekat, sehingga menghasilkan sepasang molekul dengan

107

elektron yang tak berpasangan, disebut pasangan radikal. Radikal adalah molekul yang
paling reaktif dan kemunculannya mempercepat langkah reaksi dan produk berikutnya.
Dalam kondisi tertentu, medan magnet dapat mempengaruhi kecepatan atau area
dimana produk pasangan radikal dibentuk.

Sumber: Mouritsen dkk., 2004
Gambar 26: Representasi skematis kepala burung dengan sistem trigeminal
(TG= ganglion trigeminal; C=cere; V1, cabang ophthalmic dari saraf trigeminal;
V2, cabang maksila; V3, cabang mandibular)
Pada siang hari, burung mencari makan untuk mengisi bahan bakar untuk perjalanan
malamnya. Selama periode senja dan pada malam hari, cahaya redup, terutama dalam
rentang spektral biru-hijau, merangsang molekul fotoreseptor, seperti cryptochromes,
yang terletak di retina burung. Sel ganglion (bagian bawah) melakukan orientasi magnetik
pada malam hari). Sinyal hijau merupakan protein cryptochrome, sinyal merah merupakan
penanda aktivitas saraf c-fos, sinyal kuning merupakan co-lokalisasi cryptochrome dan
aktivitas neuron selama orientasi magnetik waktu malam. Eksitasi cahaya memulai jalur

108

pensinyalan yang tidak diketahui yang melibatkan pembentukan pasangan radikal dan
transfer elektron, yang dimodulasi oleh Bumi.

Kemampuan burung mendeteksi faktor lingkungan berupa cahaya dan medan magnet
kemudian mengekspresikannya dalam bentuk perilaku terbang yang spesifik merupakan
proses fisiologi kompleks yang melibatkan sistem saraf, sistem gerak, dan metabolism sel.
Sistem ini berkoordinasi secara internal dalam metabolisme otot. Ratusan otot danligamen
berperan penting dalam menentukan jarak penerbangan. Dua otot yang memiliki peran
kunci adalah otot pectoralis major dan supracoracoideus karena berfungsi membentuk
pusat gravitasi yang menstabilkan burung di udara.

Sumber:http://creativecommons.org/

Gambar 27: Struktur penyusun gerak terbang pada Burung

109

Bagaimana mekanismenya? Simak video berikut (VE 10).

Seperti telah dijelaskan sebelumnya, gerakan dan arah navigasi terbang burung
dipengaruhi oleh medan magnet dan ketersediaan cahaya. Kedua stimulus ini terjadisecara
bersamaan dan sel, jaringan, organ dan sistem organ tubuh burung merespon melalui
sebuah proses biokimia, dijelaskan pada Gambar 28. Pelajari skema dan perhatikan
bahwa gerak dan arah terbang burung dalam kondisi normal dapat diikuti sampai
terjadinya kontraksi gerak (pada pertengahan skema).

110

Gambar 28. Jalur metabolism perubahan gerakan dan arah navigasi Burung
oleh medan magnet bumi dan cahaya.

111

Bagaimana mekanisme biokimia arah dan gerakan
terbang yang tidak normal, yang dipengaruhi
oleh anomali medan magnet?

Perhatikan kembali Gambar 28, terutama tanda bintang. Tahapan yang memiliki
tanda bintang merupakan tahapan proses biokimia yang rentan dan berpeluang mengalami
perubahan jika terjadi perubahan pada medan magnet termasuk anomali medan magnet
sebelum gempabumi. Anomali medan magnet menstimulasi perbedaan arah navigasi
melalui dua cara. Pertama, anomali medan magnet menyebabkan perubahan orientasikutub
magnet yang menjadi pedoman navigasi, dan kedua, anomali menyebabkan perubahan
frekuensi medan magnet yang direspon secara berkesinambungan sepanjang proses
fisiologi terbang normal terjadi.

Teknik mekanis yang digunakan burung untuk memindai medan magnet adalah head
scanning movement untuk mendeteksi arah medan magnet bumi. Burung dapat
menunjukkan perubahan arah terbang karena magnetit menyesuaikan orientasi dengan
arah medan magnet yang berubah. Partikel magnetit memiliki momen magnetik yangstabil
saat berjejer di sepanjang sumbu partikel. Jika burung berkontak dengan getaran magnetit
kuat, maka berdampak terhadap arah terbang spesies Zosterops lateralis, salah satu
spesies Burung berkicau, sehingga populasi burung ini mengalami pembelokan arahmigrasi
alami mereka hingga mencapai 90° menuju timur selama sekitar 2 hari (Wiltschko dkk.,
1998).

Pemindaian cahaya sebagai kompas arah gerakan terbang burung juga dipengaruhioleh
cahaya. Jika terdapat cahaya dalam proses pemindaian, burung mendeteksi sumbu simetri
dari pola visual yang ter-modulasi oleh medan magnet. Anomali medan magnet sebelum
gempabumi akan ikut menyebabkan gangguan pola visual kompas cahaya. Sel saraf akan
membaca stimulus pola visual yang berbeda dengan pola visual yang dipedomani dalam
keadaan normal (tidak dipengaruhi oleh peristiwa prekursori gempabumi).

Fungsi metabolism yang dipengaruhi saat terjadi anomali medan magnet adalah ion
kalsium (Ca+2). Kalsium memasuki sel dengan 2 cara. Cara pertama adalah ligand-type

112

channel yang dikontrol oleh neurotransmitter atau hormon. Cara kedua adalah voltage-
gated channel, yang umumnya ditemukan dalam otot dan sel saraf, dan dikontrol oleh
potensial membran listrik. Dalam hal ini, proses seluler yang menjadi proses kunci
perubahan biokimia akibat anomali medan magnet pra gemba bumi adalah transpo r ion
kalsium pada membrane sel.

Pengaturan dan keterlibatan ion kalsium dalam sistem saraf dapat
dipelajari pada tayangan VE-11. Bagaimana mekanismenya? Simak video
berikut.

Anomali gravitasi merupakan suatu kondisi yang disebabkan adanya zona massa di
bawah permukaan bumi yang menyebabkan suatu gangguan pada medan gravitasi. Secara
teoritis, anomali gravitasi dapat diketahui dari perbedaan antara besarnya gravitasi yang
terobservasi dengan besarnya nilai gravitasi yang terukur oleh model gravitasi. Anomali
gravitasi dalam peristiwa gempabumi berkaitan dengan sifat batuan-batuan penyusun
litosfer yang beragam dari segi struktur dan massa jenis. Distribusi nilai massa jenis yang
bervariasi di permukaan bumi menyebabkan variasi medan gravitasi.

Tahapan anomali gravitasi sebelum gempabumi adalah
1) Pergerakan lempeng
2) Pembentukkan retakan dan rekahan batuan
3) Perubahan massa jenis batuan

113

4) Perubahan nilai densitas batuan
Perbedaan densitas di daerah subduksi dapat diketahui dari inversi data anomali
gravitasi, dan telah digunakan untuk mengintepretasikan struktur regional pada
area yang pernah terjadi gempabumibesar yang menyebabkan Tsunami.

5) Perbedaan densitas batuan pada daerah patahan secara otomatis akan
menimbulkan perbedaan gravitasi dibanding keadaan normal.

Bagaimana perilaku perubahan arah terbang Burung akibat anomali
gravitasi? Perhatikan
tayangan VE 12 berikut.

Anomali medan gravitasi merupakan faktor geofisika lain yang diduga bertanggung
jawab dalam kasus berubahnya orientasi burung saat bermigrasi. Dalam sebuah eksperimen
diperlihatkan bahwa Merpati mengalami kesesatan arah terbang kembali ke habitat asal
akibat anomali garvitasi yang disebabkan oleh meteorit. Perubahan arah terbang diatas
disebabkan kemampuan burung menggunakan data gravitasi sebagai pedoman navigasi.

Burung mampu menggunakan informasi gravitasi untuk menentukan posisi karena
didukung oleh bumi yang berbentuk elips dan memiliki gaya sentrifugal. Bentuk dan gaya
berasosiasi dengan rotasi dimana terdapatnya gradient regular yaitu 0-73 mgal km-1 pada
posisi 32° lintang utara antara daerah ekuator dan kutub.

Ada dua cara Burung menggunakan informasi gravitasi untuk terbang, yaitu:
1) Burung menggunakan gradien gravitasi sebagai referensi arah utara dan selatan

sehingga membantu burung memperkirakan sudut deklinasi magnetic. Mekanisme

114

fisiologi yang terjadi serupa dengan mekanisme anomali medan magnet seperti yang
telah dijelaskan sebelumnya.
2) Burung beradaptasi secara tiba-tiba dengan variasi gravitasi di berbagai ketinggian,
sekaligus mampu menentukan garis lintang.

Bagaimana proses fisiologi sel/jaringan saat
mendeteksi perubahan gravitasi?

Selain karakteristik lingkungan eksternal yang menyediakan informasi peruba han
gravitasi, faktor kemampuan penginderaan makhluk hidup yang merespon stimulus
lingkungan juga menjadi kajian yang penting dipelajari. Ahli Fisika memprediksi bahwa
perubahan gravitasi tidak akan menimbulkan perubahan terhadap sel karena gravitasi
terhitung jauh lebih kecil dibanding gaya/tekanan lain yang terdapat pada sel . Namun
kemudian, Pollard (1965), membuktikan bahwa sel berdiameter 10 µm saja dapat
terpengaruh signifikan oleh efek gravitasi, bahkan jika kekuatan gravitasi tersebut jauhlebih
kecil dari pada interaksi molekuler dalam sel.

Gravitasi bumi mempengaruhi struktur dan proses tubuh makhluk hidup, beragam
fungsi biologis, berinteraksi pada berbagai tingkat kompleksitas, dari molekul hingga sel,
jaringan, dan organisme secara keseluruhan. Sebagai contoh tumbuhan mengorientasikan
akarnya sesuai arah gravitasi.

Hasil pengujian laboratorium menunjukkan berbagai pengaruh gravitasi terhadap
makhluk hidup antara lain:
1) Gravitasi mempengaruhi metabolism, sitoskeleton, struktur membran, regulasi gen,

bentuk dan berbagai sifat komponen biologi lainnya.
2) Gravitasi merupakan faktor pembatas dalam pertumbuhan sel.

Ukuran sel membesar dalam medan gravitasi kecil dan sebaliknya mengecil dalam
medan gravitasi kuat.
3) Gravitasi menyebabkan sel dapat mengalami kehilangan kemampuan konveksi,
mengalami tegangan geser hidrodinamik, dan berkurangnya sedimentasi (Hammond
dan Hammond 2001). Akibatnya, sel-sel cenderung untuk menyatu, dan membentuk
agregat multiseluler dan organoid kompleks agar dapat beradaptasi dengan
mikrogravitasi (Unsworth dan Lelkes 1998; Freed dkk., 1997).

Secara umum, Nace (1983) mendeskripsikan karakteristik hubungan gravitasi terhadap
sel yaitu:

1) Gravitasi memberikan torsi ke sel
2) Jika gravitasi mendekati nol, torsi juga menjadi nol.

115

3) Nilai torsi peka terhadap ukuran sel dan distribusi partikel.
Berdasarkan karakteristik tersebut, suatu sel harus mengeluarkan energi untuk
mempertahankan homeostasis posisi melawan gravitasi. Perubahan jumlah energi secara
otomatis akan mempengaruhi pengaturan Biokimia pembentukan energi dalam sel tubuh
dan pada akhirnya akan merubah proses biokimia normal.

Bagaimana perubahan pada sel pada saat makhluk hidup
merespon perubahan gravitasi?

Kajian gravitasi terkait struktur makhluk hidup dikenal dengan microgravity.
Kemampuan makhluk hidup merespon perubahan gravitasi disebut dengan gravisensing.
Kemampuan gravisensing dapat terjadi karena sel kehilangan akselerasi inersia. Todd dkk.,
(1998) mengajukan hipotetis Taksonomi Biologi gravitasi', dimana sel-sel dapat 'merasakan'
gaya inersia (seperti gravitasi) melalui (a) modifikasi sifat-sifat fisik lingkungan mikro, (b)
pengembangan perangkat khusus untuk transduksi mekanik gaya gravitasi; (c) perubahan
dinamika kinetika enzim atau perakitan protein sendiri.

Secara umum, ada dua jenis sel yang terlibat dalam gravisensing, yaitu:
1) Sel khusus

Sel khusus merupakan kelompok sel yang merespon langsung perubahan gravitasi
karena sudah memiliki struktur khusus, seperti statokist dan sel silia.
2) Sel normal tanpa pengkhususan fungsi
Kelompok kedua merupakan kelompok sel-sel yang merespon tidak langsung karena
merupakan sel normal, tanpa pengkhususan fungsi.
Hewan tertentu, misal Chlamydomonas sp, memerlukan kondisi lingkungan tertentu
agar perubahan gravitasi dapat dideteksi, seperti lingkungan yang mampu menggandakan
sinyal gravitasi. Syncytia, suatu bentuk agregat sel, seperti plasmodesmata, membutuhkan
reduksi termal dan amplifikasi sinyal untuk mampu mendeteksi gravitasi. Selain dua kondisi
tersebut, ketersediaan ATP merupakan kondisi yang juga mempengaruhi gravisensing.
Pada sel makro, gravisensing terjadi melalui “kontak” sel dengan sel atau “kontak”
organel dengan sitoskeleton. Istilah kontak dalam konteks ini adalah suatu area atau situs
pada sel yang menyerupai situs nukleasi (pembentukan inti) pada sel. Kontak juga
merupakan salah satu cara untuk amplifikasi sinyal gravitasi yang lemah. Selain itu, sifat
viskoelastisitas sitoplasma juga berperan dalam mengurangi noise frekuensi.

116

Sel burung termasuk sel makro, dengan demikian sitoskeleton merupakan komponen
seluler yang sensitif terhadap perubahan gravitasi. Sel merespon perubahan gravitasi dan
kemudian mentransfer sinyal mekanik ke jalur biokimia.

Bagaimana sel mampu merespon perubahan gravitasi
yang berdampak pada perubahan gerak terbang Burung?

Sel merespon perubahan gravitasi karena adanya sitoskeleton dan membran sel. Dalam
sitoskeleton, ada dua organel sel yang berperan yaitu mikrofilamen dan mikrotubul.

1) Mikrofilamen
Mikrofilamen memiliki protein F-Aktin yang mampu menstabilisasi vesikula dan inti
sel melawan gaya gravitasi.

2) Mikrotubul
Mikrotubul terdiri dari protein tubuler yaitu tubulin alpha dan tubulin beta, yang
memiliki kemampuan memanjang hingga 25 mm, merakit dan memutuskan rakitan
konstituen monomernya. Tubulin sangat tergantung pada GTP, dan dicirikan oleh
ketidakstabilan yang menyebabkan tubulin bertambah pada satu ekstremitas dan
berkurang pada ekstremitas lainnya. Monomer tubulin melakukan penataan diri
secara otomotis (self-organize) membentuk pola makroskopik berupa struktur
morfologi bergaris-garis atau lonjong, tergantung pada arah yang dipengaruhi arah
gravitasi. Perubahan jumlah tubulin bebas dan microtubule menyebabkan transisi
gerak otot karena arah semula mengalami gangguan kesimetrisan oleh gravitasi
meski selemah apapun.

3) Membran sel
Permeabilitas membran merupakan karakteristik seluler yang berperan dalam
gravisensing. Perubahan permeabilitas membrane merupakan dampak dari gejala
perturbasi sel, yang disebabkan oleh sedimentasi (pembentukan kristal) dan arus
mikrokonveksi (arus dalam seluler).

117

Tahap perubahan permeabilitas membrane sel diilustrasikan pada Gambar 29..

Gambar 29. Skema perubahan permeabilitas membrane yang berhubungan
dengan perubahan gravitasi

Apa makna dari perubahan permeabilitas membran? Perubahan permeabilitas
membran sel maksudnya adalah sel mengalami peningkatan kemampuan melewatkan
molekul-molekul tertentu, termasuk melewatkan ion-ion, yang disebut dengan
permeabilitas ionic. Perubahan permeabilitas ionic memungkinkan ion-ion masuk ke
dalam sel, salah satunya ion kalsium. Masih ingatkah Anda, bagaimana pengaruh ion
kalsium terhadap aktivitas seluler? Pelajari kembali Gambar 28 dan VE-11.

Pada Gambar 29, ∆g (perubahan gravitasi) menyebabkan terjadinya perubahan
sedimentasi dan perubahan arus listrik dalam sel (mikrokonveksi). Kedua proses ini
menyebabkan perubahan pada sifat kontak antara sel dengan sel atau sel dengan
sitoskeleton. Selain itu, perubahan arus mikrokonveksi akan ikut merubah lingkungan
mikro yang menyebabkan perubahan potensial membran sel.

Respon antisipatif merupakan respon perilaku yang ditunjukkan oleh hewan dalam
rangka menghadapi situasi yang akan terjadi. Respon antisipatif hewan pernah teramati
sebelum gempabumi Haicheng 1975 berkekuatan 7,3 SR, gempabumi Tangshan
berkekuatan 7,8 SR dan gempabumi Longling berkekuatan 7,3 pada 1976. Hewan yang
menunjukkan respon antisipatif tersebut antara lain Merpati, Ayam, Musang, Anjing,
Kucing, Tikus, Sapi, Lembu, Ular dan ikan.

Respon antisipatif terlihat sebagai perilaku panik. Pada beberapa hewan penggali
seperti musang, tikus, ular, termasuk juga ikan, respon antisipatif ditunjukkan dalam
hitungan beberapa hari sebelum gempabumi, sedangkan respon antisipatif burungyang
teramati dalam periode yang sangat singkat sebelum gempabumi (menit hingga jam).
Yosef (1997) melakukan pengamatan terhadap kawanan Bangau pada 10 hari berikutnya

118

berdasarkan 37 tremor (getaran) dan menunjukkan bahwa Bangau mampu merespons
getaran yang lebih besar dari berkekuatan 4,3 secara signifikan dan lebih sensitif
daripada manusia. Reaksi yang ditunjukkan adalah gelisah atau terbang, yang muncul
secara konsisten selama 30-60 detik sebelum dideteksi oleh manusia.

Bagaimana bentuk respon perilaku panik yang ditunjukkan oleh Burung?
Ilustrasi terbang panik dapat diamati pada tayangan berikut VE 13.

Faktor lingkungan pra gempa bumi seperti apa yang
dapat menimbulkan respon panik dan respon antisipatif?

Penelitian-penelitian yang dilakukan dari tahun 1960-an hingga tahun 1980-an
menunjukkan adanya pengaruh medan elektrostatik tegangan tinggi terhadap makhluk
hidup. Medan elektrostatik juga diketahui dapat menurunkan parameter fertilitas tikus
jantan dan kecacatan lahir pada anaknya. Penelitian pada manusia menunjukkan bahwa
medan elektrostatik bertegangan rendah (300 V/cm) pun dapat menimbulkan
perubahan tekanan darah, pusing-using, sulit tidur, depresi, dan stress.

119

Seorang Peneliti Jepang, Professor Tomoji Ikeya, melakukan eksperimen untuk
membuktikan medan listrik pra gempabumi (Seismic Electric Signals atau SESs)
berpengaruh terhadap anomali perilaku anomali hewan sebelum gempabumi(Seismic
Anomalous Animal Behaviors atau SAABs) terhadap burung dan tikus di dalam
kandang. Percobaan lainnya menggunakan ayam dan burung merpati yang diletakkan
di dalam medan elektrostatik 30 kV/m menunjukkan kesulitan makan karena paruhnya
selalu gemetar.

Pengaruh medan listrik terhadap burung dalam sebuah
eksperimen ditampilkan dalam video VE 14 dan ekspresi
ketakutan terlihat pada video VE 15.

Bagaimana sinyal listrik menyebabkan hewan
ketakutan, panik dan gelisah?
Pada prinsipnya, makhluk hidup memiliki dan menghasilkan listrik dari tubuhnya,
yang disebut dengan biolistrik (bioelectricity). Sel tubuh memiliki cairan intraselulerdan
ekstraseluler sel sebagai konduktor yang baik, karena mampu menghantarkan arus 100
kali lebih baik daripada tembaga. Biolistrik berasal dari perubahan potensialmembrane.

120

Perubahan potensial membran timbul karena adanya aliran ion menuju dan keluar dari
sel, seperti yang diilustrasikan pada VE-16.

Bagaimana mekanismenya? Perhatikan tayangan berikut VE 16

Fisiologi biolistrik terlihat jelas pada sel saraf dan sel jantung. Keberadaan sinyal
listrik pada dua sel utama makhluk hidup ini memberikan penjelasan yang
memungkinkan untuk mendukung proses fisiologi tubuh secara keseluruhan. Sel saraf
adalah sel yang mengatur semua fungsi tubuh makhluk hidup yang menghubungkan
stimulus eksternal dengan sistem tubuh sampai mengkoordinasikan kembali penyajian
respon ke eksternal tubuh dalam bentuk aktivitas atau perilaku. Untuk menjaga
keberlangsungan fungsi ini, harus terjadi keseimbangan tegangan listrik diluar dan
di dalam sel, agar transpor ion dapat berlangsung semestinya seperti yang
ditampilkan dalam VE 16.

Vokalisasi merupakan proses produksi suara atau kicauan burung. Sistem vokalisasi
terjadi dalam area interface otak dan suara burung. Kicauan burung merupakan hasil
koordinasi berbagai otot, sebagian berkaitan dengan sistem respirasi, sebagian
berkaitan dengan saluran suara. Secara anatomi, suara burung dihasilkan oleh struktur
bernama syrink. Syrink terdapat di daerah dada, dalam kantong-kantong udara yang
saling terhubung dengan kantong udara lainnya dan dengan paru-paru. Posisi syrink
dalam organ-organ pendukung vokalisasi diperlihatkan pada Gambar 30.

121

Bagaimana proses fisiologi perubahan Vokalisasi
pada Burung?

Gambar 30. Syrink dan organ-organ pendukung vokalisasi
Waktu vokalisasi dan tempo lagu dimulai dari siklus pernapasan (Vicario 1991). Otot
ekspirasi menekan kantong udara di toraks dan perut, meningkatkan tekanan
pernapasan sehingga udara mengalir keluar melalui syrinx dan trakea (Hartley, 1990).
Otot inspirasi memperpanjang toraks dan lambung, mengurangi tekanan dalamkantung

122

udara dan membalikkan arah aliran udara melalui syrinx (Wild dkk., 2000). Vokalisasi
terjadi selama aliran udara ekspirasi. Namun, dalam kasus tertentu pernah ditemukan
vokalisasi terjadi selama inspirasi.

Kebanyakan burung bernyanyi dengan paruh mereka terbuka, untuk memasukkan
udara. Untuk burung yang bernyanyi dengan suara tertutup, suara dihasilkan selama
aliran udara dalam sebuah ekspirasi, dengan arah dari Syrinx ke kerongkongan, dan
diikuti oleh inspirasi singkat (Gaunt dkk., 1982). Vokalisasi dihasilkan oleh aliran udara
yang diinduksi osilasi elemen di dinding Syrinx yang mengubah beberapa energi kinetik
udara menjadi energi akustik. Osilasi ini mungkin dipertahankan oleh interaksi antara
gaya Bernoulli dan inersia udara dalam saluran vokal (Titze 1994; Gardner et al. 2001).

Suther berpendapat bahwa burung dapat mengekspresikan kicauan yang berbeda
dari biasa jika dipengaruhi oleh faktor eksternal, antara lain peningkatan level toksisitas
lingkungan dan karakteristik udara yang mempengaruhi sistem pernapasan. Toksisitas
lingkungan adalah suatu kondisi dimana terjadi peningkatan komponen kimia tertentu,
baik berbentuk gas, padatan, dan liquid, melebihi proporsi dan ambang batas normal.
Toksisitas lingkungan merupakan salah satu penyebab gangguan keseimbangan proses
metabolic makhluk hidup, bahkan kematian.

Bagaimana mekanisme faktor lingkungan
pra seismik mempengaruhi anomali vokalisasi
pada burung?

Anomali proses fisika sebelum gempabumi merupakan proses awal yang
menghasilkan senyawa kimia yang berlimpah, yaitu gas Radon dan ion H+ di atmosfer.
Tingginya konsentrasi gas Radon dan ion H+menyebabkan lingkungan menjadi bersifat
toksik. Kondisi toksisitas yang dipicu oleh anomali proses fisika pra gempabumitidak
bertahan lebih lama dibanding toksisitas oleh penyebab lainnya. Umumnya terjadi
dalam hitungan hari, seiring dengan lamanya aktivitas seismik di daerah pergerakan
lempeng. Jika aktivitas lempeng berakhir, bersamaan dengan munculnya getaran atau
goncangan di permukaan bumi (dalam beberapa kasus proses fisika bertahan hingga 2
hari setelah gempabumi), maka kadar gas dan ion toksik pra gempabumiikut menurun
lalu menghilang dengan sendirinya.

Toksisitas pra gempabumi inilah yang direspon oleh burung. Gas toksik masuk
melalui sistem pernapasan sehingga mempengaruhi pola dan frekuensi vocal atau
kicauan burung. Seorang guru di salah satu Sekolah Menengah di China, Tn. Zhang,
berhasil meramalkan gempabumi berdasarkan perilaku kepakan sayap dan kicauan
suara Burung Parkit. Pengamatan menggunakan perangkat yang terdiri dari mikrofon,
dan filter frekuensi audio. Jumlah suara yang di luar batas ambang tertentu direkam
selama periode 24 jam. Hasil perekaman jumlah suara disajikan pada Gambar 31.

123

Gambar 31. Grafik rekaman anomali frekuensi kicauan Burung Parkit pada 8 hari
sebelum gempa

Pada Gambar 30 ditemukan keanehan frekuensi kemunculan dua jenis sumber suara
(sayap dan kicauan) dibandingkan pola suara biasa. Biasanya Burung Parkit berkicau
pada pagi dan sore hari. Namun dalam pengamatan selama 24 jam, Burung Parkithanya
mengeluarkan 1500 suara kicauan berfrekuensi tinggi (di atas 10 KHz) pada pagi hari,
dan jauh lebih banyak mengeluarkan suara berfrekuensi tinggi tersebut pada siang hari,
mencapai 5000 suara, dan tidak mengeluarkan suara tersebut sama sekali pada sorehari.
Selain itu, Burung Parkit mengeluarkan suara berfrekuensi rendah (di bawah 400 Hz)
sebanyak 7000 suara pada pagi dan siang hari, dan tidak ada sama sekali pada sore hari.
Setelah delapan hari berikutnya, terjadi gempabumiberkekuatan M 6 dengan jarak
episenter sekitar 100 km.

Fenomena dalam eksperimen di atas menunjukkan adanya interupsi terhadap sistem
komunikasi akustik. Menurut Zollinger dan Brumm (2015), sistem komunikasi akustik
burung dapat mengalami gangguan yang dapat dilihat dari parameter temporal dan
sinyal terkait frekuensi. Parameter temporal maksudnya adalah waktu kemunculan
perilaku. Parameter sinyal frekuensi merupakan level frekuensi yang diekspresikandalam
vokal tersebut. Selain dua parameter tersebut, parameter amplitude juga termasukfaktor
penting dalam anomali suara, namun masih jarang dikaji dalam penelitian anomali
terkait prekursor gempa, padahal penting dalam komunikasi.

124

Sebuah catatan penting yang penting untuk dipertimbangkan dalam merujuk
anomali vokalisasi adalah ekspresi vokalisasi yang hampir sama dengan perilaku perilaku
territorial dan perilaku kawin. Selain itu, burung pengicau yang menghasilkan suara
beramplitudo rendah merupakan poin kompetisi antara pejantan karena burung betina
menyukai pejantan bersuara keras. Perilaku ini umumnya muncul dan dikondisikan oleh
burung jantan saat musim kawin. Dengan demikian, perilaku normal burung danperilaku
anomali terkait dengan vokalisasi harus dikenali secara spesifik sesuai karakteristik
spesies burung.

Burung merupakan hewan yang aktivitasnya paling mudah terlihat, karena tidak
dimiliki oleh hewan lain, yaitu terbang. Perilaku terbang burung dapat dilihatpadaharian
dan musiman, yaitu migrasi pada musim-musim tertentu. Ada dua faktor geofisika bumi
yang diyakini mendukung kemampuan navigasi burung, yaitu medan elektomagnetik
dan medan gravitasi.

Kedua fenomena ini terjadi dalam rentang beberapa waktu sebelum gempabumi
yang menimbulkan perubahan pada intensitas kedua medan tersebut, yang nantinya
berperngaruh terhadap perubahan arah dalam perilaku terbang. Keanehan perilaku
burung akan terekpresikan, dan berpotensi besar dapat teramati oleh masyarakat yang
memperhatikan lingkungan lama. Dengan demikian, perubahan perilaku terbang
menunjukkan akan terjadinya gempabumisehingga potensial untuk dipedomani dalam
melakukan tindakan mitigasi. Selain pengamatan perilaku terbang, vokali sasi burung
juga merupakan satu bagian dimensi perilaku suara/kicauan.

Pada Gambar 32 dan Gambar 33, disajikan hasil studi dalam rangka identifikasi
keragaman spesies burung di dua daerah yang berbeda, yaitu daerah dataran tinggidan
dataran rendah yang dilakukan oleh (Yanti dkk., 2015) dan Novarino dkk., (2002). Kedua
daerah ini diasumsikan sebagai daerah representatif wilayah rawan bencana gempabumi
Sumatera Barat yang sebagian berada di pinggiran pantai (misal Padang) dan sebagian
lagi di daerah ketinggian (misal Agam).

125

Komunitas Burung Berdasarkan Zonasi Ketinggian di Gunung Singgalang,
Sumatera Barat

Sumber: Yati, 2015

Gambar 32: Grafik Kelimpahan dan Frekuensi Relatif Spesies Burung per Zona
126

Struktur Komunitas Burung Lapisan Bawah Pada Daerah Pinggiran Hutan
Sekunder Dataran Rendah Sumatera Barat

Sumber: Novarino, 2002

Gambar 33: Grafik Komposisi Famili Burung di Daerah Tangkapan

Setelah mencermati hasil penelitian di atas, secara berkelompok, lakukan kegiatan
berikut:

1. Tentukan spesies mana yang beraktivitas dominan di sekitar lingkungan
tinggalmu?

2. Lakukan studi literatur untuk mendeskripsikan bentuk dan habitat
3. Lakukan survey/wawancara untuk menggali pengetahuan dan persepsi

masyarakat tentang prilaku harian dan perilaku tak biasa spesies dominan
tersebut.
4. Kemukakan gagasan metode pengamatan anomali perilaku burung sesuai
dengan karakteristik daerah dan sumber daya lokal yang tersedia.
5. Rancang gagasan prediksi atau mitigasi bencana berbasis anomali perilaku
burung di Sumatera Barat (berupa program/alat/sistem informasi/mediabaik
yang bersifat real ataupun virtual)

127

Bab ketujuh buku ajar ini mendeksripsikan tentang karakteristik dan perilaku umum sapi,
mekanisme biokimia anomali perilaku sapi akibat serotonin dan mekanisme fisiologi
anomali perilaku sapi akibat anomali termal dan fakta respon perilaku sapi sebelum
gempabumi. Bacalah konteks masalah berikut terlebih dahulu.

Hewan ternak mengetahui gempabumi?

Keterampilan mengamati binatang untuk membantu kelangsungan hidup manusia
sudah ada sejak ribuan tahun yang lalu. Hampir 6.000 tahun yang lalu, penduduk asli

128

Amerika Utara menggunakan pemahaman mendalam mereka tentang perilaku bison untuk
merancang cara berburu yang efisien; caranya dengan menakut-nakuti kawanan binatang
itu agar menginjak-injak tebing curam dan turun ke area pembantaian di bawahnya.

Selama beberapa tahun terakhir, mengamati binatang sebagai petunjuk yang mereka
berikan tentang dunia alami telah bergeser dari cerita rakyat ke ilmu pengetahuan.Dizaman
modern, minat terhadap perilaku hewan tampil dalam bentuk wawasan dan terminologi
baru, contohnya ‘Herdsourcing’, yang mengadopsi istilah ‘crowdsourcing’, yaitu penentuan
penanda gempabumi yang berpusat pada penggunaan kecerdasan dan kesibukan kolektif
satwa.

Pada 2013, misalnya, para ilmuwan AS melakukan pengujian "hipotesis lama" tentang
sapi-sapi yang berbaring ketika hujan sedang turun. Para peneliti mengukur suhu tubuh inti
sapi dan menemukan bahwa sapi berbaring ketika dingin dan berdiri ketika panas untuk
menyebarkan panas. Ini mungkin tidak secara akurat memprediksi curah hujan, tetapibelum
menunjukkan hubungan antara perilaku ternak dan cuaca, apalagi gempabumi.

Menjelaskan mekanisme kemunculan prekursor biologi di alam sebagai bagian dari
pengetahuan kesiapsiagaan bencana gempa bumi

Indikator pembelajaran yang hendak dicapai melalui penyajian Bab VII adalah:
1 Menjelaskan hubungan antara karakteristik ion H+, Serotonin, dan fisiologi serta

proses biokimia dalam anomali perilaku sapi dengan tepat
2 Menjelaskan mekanisme biokimia perilaku gerak normal sapi dengan tepat
3 Menjelaskan keterkaitan anomali termal pra gempabumi terhadap

anomali perilaku sapi dengan tepat
4 Menganalisis secara tekun bukti ilmiah hasil penelitian relevan dengan anomali perilaku sapi

untuk diimplementasikan sebagai eksplanasi ilmiah bagi kesiapsiagaan masyarakat melalui
diskusi kelompok yang kooperatif
5 Menyampaikan argumen secara bertanggung jawab untuk menjelaskan kenapa data tertentu
dapat digunakan sebagai informasi prekursori gempabumi

129

Hewan ternak yang lazim di Indonesia umumnya berasal dari kelompok mamalia dan
aves. Ternak dari kelompok mamalia antara lain sapi, kerbau, kambing, domba, babi dan
kelompok ternak Unggas. Sapi merupakan hewan ternak yang paling banyak berinteraksi
dengan manusia (pemiliknya). Hal ini disebabkan karena Sapi mempersyaratkan kondisi
lingkungan yang lebih sensitif serta penanganan yang serius dibanding ternak lainnya.

Sapi telah lama diketahui memiliki sensitivitas terhadap perubahan alam sebelum
gempabumi. Di daerah dominan peternakan atau penggembalaan sapi, seperti di zona
rawan bencana di Sumatera Barat, Sapi terdeteksi menunjukkan perilaku yang tidak biasa
sebelum gempabumi Padang, 30 September 2009. Namun demikian, masih diperlukan
penjelasan yang rasional tentang kemampuan hewan ternak, khususnya Sapi dalam
mengenali perubahan fisika kimia alam sebelum gempabumi,

Sapi merupakan hewan yang memiliki hubungan lama dengan manusia untuk tujuan
menyediakan daging dan susu. Sapi adalah spesies hewan yang cenderung mengikuti
rutinitas yang dapat diprediksi, umumnya tidak menyimpang darinya. Sapi pada umumnya
digolongkan menjadi tiga kelompok yaitu sapi lokal (Bos sundaicus), sapi Zebu (Bosindicus),
dan sapi Eropa (Bos taurus). Bangsa-bangsa sapi yang ada saat ini berasal dari ketiga
kelompok sapi tersebut dan kemudian menjadi bangsa-bangsa sapi baru hasil persilangan
antar bangsa yang merupakan bangsa ketiga sapi tersebut.

Menurut Sudarmono dan Sugeng (2008), ciri-ciri bangsa sapi yang berasal dari wilayah
tropis yaitu memiliki gelambir, kepala panjang, dahi sempit, ujung telinga runcing, bahu
pendek, garis punggung berbentuk cekung, kaki panjang, tubuh relatif kecil, dengan bobot
badan 250—650 kg, tahan terhadap suhu tinggi, dan tahan terhadap caplak. Sap i yang
berasal dari wilayah subtropis memiliki bentuk kepala pendek, ujung telinga tumpul, garis
punggung lurus, kaki pendek, bulu panjang dan kasar, tidak tahan terhadap suhu tinggi,
banyak minum dan kotorannya basah, cepat dewasa kelamin, dan bentuk tubuh besar.

Pola perilaku ternak dapat dikelompokkan kedalam beberapa sistem perilaku, antara
lain:
a) Tingkah laku makan dan minum (ingestive)

Tingkah laku makan dan minum sapi dipengaruhi oleh panas atau termal. Sapi
cenderung menyukai suhu rendah untuk bisa merumput dan minum. Aktivitas makan hewan
ternak secara umum termasuk sapi dan domba tertinggi pada waktu suhu udara lebih
rendah yaitu pada pagi dan sore/senja hari, dapat juga berlangsung pada malam hari. Faktor

130

suhu mempengaruhi jumlah air yang diminum, selain kadar air bahan makanan, kadar
protein, kadar garam, dan komposisi ransum, umur kebuntingan, ras/varietas, dan tingkat
laktasi. Dalam 24 jam, rata-rata merumput 4-5 periode merumput. Secara umum, sapi
meluangkan waktunya 8-10 jam untuk merumput, namun jika kondisi padang rumput
kering, sapi bisa menghabiskan waktu 14 jam. Satu periode merumput meliputi: merumput,
istirahat, ruminansi, dan merumput lagi.
b) Tingkah laku seksual atau reproduksi

Perilaku seksual terdiri atas birahi untuk hewan betina dan libido untuk hewan jantan.
Birahi betina ditandai oleh kegelisahan, teriakan berlebihan, penurunan nafsu makan dan
perubahan morfologi sementara organ reproduksi. Secara fisiologi, dalam masa reproduksi
akan dilepaskan signal kimia sebagai alat komunikasi antar lawan jenis, dikenal sebagai
feromon. Feromon dalam perilaku kawin dikenal sebagai sex feromon. Beberapapengamat
menemukan bahwa sex feromon dapat mempertemukan hewan jantan dan betina yang
berada dalam jarak relatif jauh, bahkan mencapai 2 km jika situasi lingkungan
menguntungkan (Jacobson dkk., 1963).
c) Tingkah laku induk dan anak

Mamalia ternak pada saat lahir tergantung sepenuhnya pada perlindungan induk dan
produksi susu induk. Perilaku memelihara anak disebut dengan perilaku epimeletik.
Periode awal setelah kelahiran merupakan periode stimulasi timbal balik yang intensifantara
induk dan anak. Dalam 45 menit pertama, anak akan menyusu pada induk dan induk
menjilati membran dan cairan plasenta anak. Hal ini merupakan salah satu cara mengenali
anaknya dan sering diikuti dengan bunyi atau suara induk yang bernada rendah dan berat.
Mekanisme identifikasi anak dan lainnya induk terjadi melalui penciuman dan penglihatan.
d) Tingkah laku mencari perlindungan (Shelter seeking)

Ternak memiliki kecenderungan mencari kondisi lingkungan yang optimum dan
menghindari bahaya, yaitu predator. Hewan ternak mengandalkan indera penciuman dan
penglihatan mereka mendeteksi adanya bahaya dari predator, kemudian melakukan reaksi
atau respon dengan cara melarikan diri. Sapi selalu merasa khawatir terhadap segala
sesuatu yang baru dan belum mereka kenali. Hal ini merupakan dasar psikologis pertahanan
diri sapi. Sapi baru akan merasa tenang setelah mereka mengenali dan mengetahui bahwa
hal tersebut tidak berbahaya. Di lingkungan peternakan, kehadiran orang baru atau
pengunjung yang mendekati atau ada sesuatu hal yang berbeda dari biasanya pada
lingkungan pertenakan tersebut. Sapi yang hidup di alam lepas, perilaku mencari
perlindungan ditunjukkan dengan cara melarikan diri dari sumber ketakutan.

Perilaku menghindari sumber bahaya didukung oleh indera pendengaran dan
penglihatan. Indera pendengaran sapi jauh lebih sensitif dibanding pendengaran manusia,
terutama terhadap suara frekuensi tinggi. Indra penglihatan sapi yang terletak berjauhan,
memungkinkan sapi bisa melihat ke arah sudut yang berbeda, dapat melihat kebelakang

131

tanpa menoleh, sehingga bisa tetap waspada terhadap predator yang datang daribelakang
saat merumput.
e) Perilaku agonistic

Merupakan perilaku persaingan atau persaingan antara dua satwa sejenis, biasanya
terjadi selama musim kawin.

Terdapat beberapa hipotesis untuk menjelaskan penyebab anomali perilaku sapi
berdasarkan dugaan faktor fisika kimia pra gempabumi yang mempengaruhinya.

Dari lima prekursor kimia fisika yang telah diuraikan
pada Bab I sampai Bab V, prekursor manakah yang
menjadi stimulus penyebab perubahan perubahan
perilaku sapi?

Ion udara positif telah lama diketahui memiliki efek fisiologis yang kuat pada hewandan
manusia. Penelitian pada 1960-an dan 1970-an menunjukkan bahwa ion udara positif
menyebabkan iritabilitas dan gangguan kemampuan motorik hewan karena ion positif
meningkatkan kadar serotonin.

Dalam dunia medis, peningkatan kadar serotonin dapat disebabkan oleh beberapaobat
antidepresan. Serotonin tinggi dapat menyebabkan sindrom serotonin, suatu kondisi yang
berpotensi fatal. Gejala sindrom serotonin pada manusia termasuk kebingungan, agitasi,
tremor atau gerakan tidak terkendali, akathisia (kegelisahan sedang hingga berat),hiperaktif,
gelisah, dan gejala fisiologis seperti hipertensi dan diare.

Dalam konteks pra gempabumi, ion positif juga dilepaskan berlimpah di atmosfer. Apa
nama peristiwa prekursori gempabumi yang menstimulasi produksi ion positif? Ya,
peristiwa prekursori tersebut adalah ionisasi atmosfer.

Hewan di tanah dan di udara yang terpapar dengan ion positif udara yang tinggi, akan
merespon dengan berbagai cara untuk meminimalkan paparan dengan area tersebut.Salah
satunya cara yang dilakukan adalah meninggalkan area sumber ion positif. Perilaku ini
termati oleh manusia perilaku pindah tak biasa. Kasus ini pernah teramati pada Sapi di
Monte Maggio. Sapi yang meninggalkan padang rumput Monte Maggio ketinggian1236m

132

pada 2 hari sebelum gempabumi berkekuatan 6,1 SR pada 26 September 1997 dan bertahan
di dataran rendah Serravalle del Chienti ketinggian 700 m selama 4-5 hari. Gangguan
tersebut konsisten dengan proses ionisasi udara yang dihasilkan secara masif di puncak
bukit dan titik ketinggian lainnya. Semakin lama tekanan tektonik dari bawah permukaan,
ionisasi udara positif mungkin lanjut menyebar ke ketinggian yang lebih rendah, termasuk
lembah.

Perilaku meninggalkan area berlimpah ion positif merupakan suatu mekanisme seluler
yang berkaitan dengan fungsi hormone serotonin. Serotonin merupakan kelompok
neurotransmiter monoamin yang disintesis dari asam amino esensial triptofan. Serotonin
lebih sering disingkat dengan 5-HT atau 5hydroxytryptamine dengan struktur molekul pada
Gambar 34.

Gambar 34. Struktur Kimia Serotonin

Serotonin dapat ditemukan pada sel-sel enterokromafin saluran pencernaan, keping
darah, dan sistem saraf. Pada sistem saraf pusat, serotonin banyak ditemukan pada sistem
limbik, hipotalamus, serebelum, dan medula spinalis. Serotonin juga dapat ditemukanpada
kelenjar pineal karena serotonin merupakan prekursor dari melatonin (Smith dkk., 2002).
Reseptor serotonin merupakan reseptor membran plasma yang dapat berupa kanal ion
(ionotropik) atau berupa reseptor terkait protein G (metabotropik). Reseptor serotonin
ditemukan di korteks, amigdala dan hippocampus otak.

Serotonin diproduksi oleh hidroksilasi dan dekarboksilasi triptofan. Regulasinya diatur
dengan kombinasi mekanisme re-uptake, feedback loops, dan metabolisme enzim pada
saluran cerna. Komponen yang terlibat dalam pengaturan oleh serotonin pada area sinapsis
diilustrasikan pada Gambar 33. Komponen-komponen yang terlibat adalah transporter
reuptake, autoreceptor, pembentukan serotonin dari triptopan dan enzim metabolik.

133

Serotonin ditemukan pada area sinapsis, yaitu area pertemuan antara satu sel saraf dengan
sel saraf lainnya.

Gambar 35. Sebaran serotonin pada area sinaps

Penurunan kadar serotonin dapat menyebabkan depresi. Agar dapat berfungsi,
serotonin dibutuhkan dalam jumlah yang mencukupi di area sinapsis. Pemenuhan jumlah
serotonin yang memadai terjadi melalui mekanisme reuptake inhibition . Pada Gambar33
terlihat struktur Reuptake Transporter, yaitu suatu protein yang menginhibisi penyerapan
kembali serotonin di area sinaps.

134

Mekanisme pengaturan jumlah serotonin dikenal dengan mekanisme
SSRIs (Selective Serotonin Reuptake Inhibitors) yang bekerja dengan
cara seperti yang ditayangkan pada VE 17.

SSRI meningkatkan level serotonin ekstraseluler melalui dua cara:
1) Adanya proses inhibisi reabsorbsi serotonin ektraseluler ke membrane presinaps
oleh protein SERT (Seratonin Transporter) sehingga jumlah serotonin di area
sinaps menjadi bertambah banyak
2) Memungkinkan lebih banyak serotonin berikatan dengan reseptor serotonin di
membrane post sinapsis

Peningkatan serotonin dalam jumlah yang lebih banyak menyebabkan suatu kondisi
toksisitas serotonin. Dalam kondisi medis, disebut dengan sindrom serotonin. Sindrom
serotonin umumnya disebabkan oleh overdosis obat-obatan tertentu. Dalam kondisi pra
gempabumi, toksisitas serotonin berhubungan dengan kelimpahan ion positif di udara,
termasuk ion positif dari gejala radiasi. Akumulasi ion positif udara menyebabkan sel tubuh
terdedah lebih banyak dengan ion positif yang dapat masuk melalui udara pernapasan.

Dari organ pernapasan, ion positif memasuki jaringan dan sel ke membrane melalui
mekanisme pompa ion. Penyebabnya adalah membran sel bersifat tidak permeable
terhadap ion positif seperti H+, Na+, K+ dan Ca 2+. Pertambahan ion H+ dalam sel

135

menstimulasi peningkatan jumlah serotonin, hingga mencapai kondisi toksik. Toksisitas
serotonin yang distimulasi oleh ion H+ diperkirakan terjadi melalui keberlimpahan ion H+
mempercepat proses pembentukan ATP intraseluler.

Bagaimana peran ion H+ dalam metabolism seluler? Simak tayangan berikut VE 18.

Tingginya ketersediaan energi akan mempermudah proses pelepasan serotonin dari
vesikula. Akibatnya serotonin berlimpah di area sinaps. Mobilisasi ion positif juga
mempercepat terjadinya potensial aksi di membrane post sinaps sehingga distribusi
serotonin ke seluruh tubuh menjadi lebih cepat dibanding biasa. Potensial aksi adalah
peristiwa elektris (listrik) yang terlokalisir menggunakan energy (ATP) secara aktif untuk
mengangkut Na+ keluar dari sel dan K+masuk ke dalam, yaitu depolarisasi membran pada
titik perangsangan yang spesifik. Potensial aksi timbul karena membran plasma sel - selyang
dapat dirangsang, mempunyai saluran ion bergerbang voltase, mempunyai gerbang yang
membuka dan menutup sebagai respon terhadap perubahan potensial membran serta
adanya peningkatan permeabilitas membran terhadap ion Na secara transien (dalam
rentang fraksi dari satu milidetik) kemudian diikuti oleh peningkatan permeabilitas
membran terhadap ion K serta penurunan drastis pada permeabilitas membran terhadap
ion Na.

Hasil studi laboratorium membuktikan bahwa toksisitas serotonin dapat terjadi dalam
waktu 1 jam. Dengan demikian, ekspresi dampak toksisitas serotonin pada sapi, seperti
aktivitas motorik berlebihan dan gelisah, hanya dapat teramati dalam waktu singkat seiring
dengan akumulasi ion positif sepanjang aktivitas tektonik.

136

Kadar ion positif atmosfer tidak bisa diamati secara kasat mata oleh manusia, karena
terdeteksi dari anomali termal atau panas laten. Sapi memiliki kulit yang peka terhadap
tekanan panas (Heat Stress). Suhu lingkungan yang mengakibatkan cekaman panas akan
memengaruhi kerja hipotalamus dan sistem syaraf pusat. Perubahan panas laten
mempengaruhi beberapa fungsi sistem tubuh Sapi, seperti diilustrasikan pada Gambar 36,
termasuk gangguan koordinasi syaraf.

Sumber: Rashamol dkk., 2018

Gambar 36. Bagian tubuh Sapi yang merespon perubahan termal

Beberapa gejala yang terlihat pada Sapi yang mengalami heat stresss antaralainsebagai
berikut:

a) Dalam kandang koloni, sapi cenderung saling merapat satu sama lain(bunching)
b) Sapi lebih sering berdiri dan terlihat gelisah.
c) Sapi sering menyerang dengan tiba-tiba (slobbering).
d) Sapi bernafas dengan cepat dan mulut terbuka (panting).
e) Daya keseimbangan sapi berkurang dan terlihat gemetar (trembling).
f) Sapi lebih banyak minum
g) Konsumsi pakan dan proses ruminasi berkurang.
h) Sapi lebih sering mengeluarkan urin.

137

Gambar 37. Perilaku Sapi bernapas dengan mulut terbuka akibat tekanan
panas

Peningkatan kecepatan pernafasan merupakan suatu tanda cekaman panas.
Pengamatan kuantitatif terhadap sapi yang mengalami stressstermal dapat dilakukan
dengan menghitung tingkat respirasi sapi dengan acuan frekuensi pernapasan.
Pengukuran frekuensi pernafasan dapat dilihat dari pergerakan tulang dada dan tulang
rusuk atau pergerakan perut. Laju respirasi sapi pada kondisi normal berkisar 10—30
kali per menit. Pada sapi dewasa berkisar antara 12 —16 kali setiap menit, sedangkan
pada sapi muda 27—37 kali per menit. Pada kondisi stress termal, laju respirasi permenit
sebagaimana disajikan pada Tabel 5.

Tabel 5. Rubrik penilaian laju respirasi Sapi

Skor Deskripsi
0 Respirasi normal (sekitar 60 sampai 90 kali per menit)
1 Respirasi mulai meningkat (sekitar 80 sampai 110 kali per menit)
2 Respirasi disertai dengan mulut sedikit terbuka dengan sedikit lendir saliva
(sekitar 100 sampai 130 kali per menit)
3 Respirasi disertai dengan mulut yang terbuka lebar dengan lendir saliva yang
banyak (sekitar 120 sampai 140 kali per menit)
4 Kondisi respirasi seperti pada skor 3, tetapi disertai dengan lidah yang
menjulur keluar (>140 kali per menit) dan kepala tertunduk ke bawah

138

Sapi telah diketahui menunjukkan perilaku aneh sebelum gempabumi antara lain
kegembiraan, kepanikan atau vokalisasi berlebihan, meninggalkan habitat,
memberontak dari kandang, dan penurunan produksi susu. Ekspresi berlebihan pernah
teramati pada 20- 30 jam sebelum gempabumi Lisbon, 1 November 1755, gempabumi
Fruili Italia pada 6 Mei 1976, gempabumi Naples, Italia pada tahun 1805,dangempabumi
Karatagh 1907 di daerah perbatasan antara Uzbekistan dan Tajikistan. Ternak dilaporkan
telah menolak masuk ke kandangnya sebelum Gempabumi Tangshan 25 Mei 1970,
berperilaku agresif dan saling serang sebelum Gempabumi Haicheng 4 Februari 1975.

Hewan liar dilaporkan menunjukkan gerakan yang tidak biasa, sedangkan hewan
domestik terutama menunjukkan kegelisahan, agresi dan upaya untuk melarikan diri. Ini
dapat ditafsirkan sebagai hewan yang bergerak menjauh dari rangsangan permusuhan
ke daerah lain, dan mereka yang dicegah melakukannya mulai panik atau berusaha
melarikan diri. Pengamatan ini, bersama dengan yang lain dari gerakan sapi sebelum
bencana alam, mendukung hipotesis bahwa perilaku yang tidak biasa sebelum
gempabumi terutama merupakan gerakan menjauh dari rangsangan beracun atau
permusuhan.

Setiap hewan mengekspresikan tingkah laku harian yang berbeda dari hewan lain.
Selain itu, hewan mampu menunjukkan perilaku tak biasa sebagai bentuk respon
terhadap lingkungan yang tidak normal atau mengandung bahaya, atau bencana. Sapi,
merupakan hewan ternak yang relatif lebih banyak berinteraksi dengan manusi a, oleh
sebab itu perilaku harian sapi cenderung terlihat berbeda dengan perilaku tak biasa.

Perilaku harian sapi meliputi tingkah laku makan dan minum, tingkah laku seksual
atau reproduksi, tingkah laku induk dan anak, tingkah laku mencari perlindungan, dan
agonistik. Respon perilaku Sapi sebelum terjadi gempabumi antara lain aktif atau panik
berlebihan, meninggalkan habitat, memberontak dari kandang, dan penurunan produksi
susu (untuk sapi perah). Aktivitas motorik yang berlebihan sebelum gempabumi
berkaitan dengan ionisasi atmosfer dan anomali termal.

Ionisasi atmosfer diindikasikan oleh kelimpahan ion positif di udara. Ion positifdapat
memasuki sistem pernapasan dan masuk ke dalam membrane sel. Produksi ion positif
yang terlalu banyak menyebabkan percepatan pembentukan serotonin hingga produksi
serotonin melebihi kebutuhan untuk pengaturan relaksasi normal, disebut dengan
toksisitas serotonin. Ion H+ juga meningkatkan potensial aksi saraf sehingga penjalaran

139

informasi berlangsung jauh lebih cepat dibanding biasa. Anomali perilaku berikutnya
adalah meninggalkan habitat yang biasa ditempati. Hal ini disebabkan karenapadaarea
telah terjadi peningkatan panas termal yang terdeteksi oleh kulit sapi. Peningkatanpanas
menyebabkan peningkatan laju respirasi. Perubahan perilaku motorik dan fisiologipada
Sapi menandakan kemunculan proses fisika kimia tak biasa, salah satunya adalah
prekursor gempabumi.

Berikut ini adalah hasil penelitian Fidani dkk.,, 2014, tentang perilaku Sapi.
Berdasarkan hasil survey tentang perilaku Sapi di Padang rumput Monte Gio yang
berada pada ketinggian 1236 m diatas permukaan laut, diperoleh informasi sebagai
berikut:

i) Terjadi gempabumipada tanggal 28 September 1997, dengan kekuatan 6,1 SR
j) Pada 23 September 1997, Sapi secara bergerombolan meninggalkan padang

rumput Monte Gio menuju padang rumput Galdo, ketinggian 700 m
k) Selama bertahun-tahun, Sapi tidak pernah meninggalkan padang rumput Monte

Gio termasuk musim panas.
l) Sapi bertahan di padang rumput Galdo selama 4 – 5 hari, lebih banyak berdiri,

dan merumput lebih lama.
m) Sapi memasuki desa Angelo Tullio, menjauhi Galdo sepanjang 35 km dan

meninggalkan Tullio pada 2 Oktober 2007.
Selanjutnya, peneliti mengidentifikasi sejumlah faktor fisika kimia yang terjadi di
Monte Gio dalam rangka menganalisis penyebab sesungguhnya dari anomali perilaku
sapi. Hasil identifikasi adalah:
a) Terdapat suara yang keras (seperti gemuruh Tsunami Aceh 2004) yang muncul

pada tanggal 28 Agustus 2007 yang berasal dari ledakan di Colfioroto, berjarak
lebih dari 1500 km dari Monte Gio
b) Data Meteorologi menunjukkan suhu normal dan berada dalam ambang batas
rata-rata.
c) Terjadi peningkatan karbonmonoksida di Tullio namun tidak signifikan
d) Pada 25 September 2007, terdeteksi peningkatan ion di perbukitan ya ng
mengeliling Monte Gio

140

1) Analisislah penyebab sapi meninggalkan Monte Gio
2) Analisislah penyebab perilaku sapi sering berdiri lama dan

merumput lebih lama di padang rumput Galdo
3) Kelompokkan fenomena fisika dan kimia yang berpotensi dan tidak

berpotensi menjelaskan penyebab perubahan perilaku Sapi disertai
dengan alasan.

141

Bab ke delapan buku ajar mendeskripsikan tentang perilaku Anjing dan Kucing sebagai
prekursor gempabumi meliputi karakteristik perilaku, mekanisme Anjing dan Kucing
mendeteksi gelombang seismik, mekanisme Lemur Conjecture dan penangkapan suara
seismik), dan fakta anomali perilaku Anjing dan Kucing, Bacalah konteks masalah berikut
terlebih dahulu.

"Seismograf" berkaki empat

(Bagian 1)
Beberapa waktu sebelum gempabumi Heicheng, Cina, 1975, penduduk kota mulai
memperhatikan bahwa hewan peliharaan, seperti Kucing dan Anjing yang bertingkahsangat
aneh: khawatir, membuat suara-suara yang mengganggu, dan berusaha meninggalkan
rumah. Ular tiba-tiba mulai muncul di kota, terlepas dari kenyataan bahwa di musim dingin
mereka seharusnya tidak aktif. Ketika banyak laporan tentang perilaku hewan aneh mulai

142

berdatangan di pusat pemantauan seismik, pemerintah setempat membuat keputusanyang
tepat: mereka mengumumkan evakuasi.

Tanda-tanda pertama dari bencana juga diamati pada akhir Januari 1975. Ular-ularyang
merangkak keluar dari lubang mereka ke salju adalah tanda pertama, diikuti oleh Tikusyang
dengan cepat meninggalkan rumah mereka. Semua kucing tiba-tiba menghilang di suatu
tempat, dan ayam dan bebek terbang ketakutan dan duduk di atap rumah. Pada 4 Februari
1975, posko peringatan mengumumkan alarm siaga gempabumi. Orang-orang
meninggalkan rumah mereka dan menetap di tempat yang aman selama lebih dari 8 jam.
Gempabumi berkekuatan 7,3 SR terjadi dalam hitungan detik dan menghancurkan lebihdari
90% bangunan perumahan dan industri.

Jika manusia tidak diperingatkan oleh binatang sebelumnya, jutaan orang akan terkena
dampak. "Tikus menyelamatkan satu juta orang Cina". Peristiwa darurat ini menyelamatkan
nyawa mayoritas penduduk Heicheng - dan merupakan satu-satunya dalam sejarah
keberhasilan evakuasi seluruh kota sebelum gempabumi. Tidak mengherankan jikasekarang
orang Tionghoa - terutama mereka yang tinggal di daerah rawan gempabumi- mengamati
hewan peliharaan mereka dengan cermat. Jepang, negara yang mengetahui kekuatan
destruktif gempabumi dan tsunami memperhatikan prilaku Kucing dan Ikan akuarium.

Perilaku anjing yang mengkhawatirkan pemiliknya adalah menggonggong dengankeras
atau melolong, bergegas di sekitar ruangan tertutup dan bergegas ke pintu, dan di daerah
itu mencoba keluar di bawah gerbang atau menggali di bawah pagar. Dalambeberapakasus
sebelum gempabumi, Anjing mengambil pakaian pemilik, menarik pemilik ke pintu keluar,
atau membangunkan mereka di malam hari dengan cara menarik selimut. Anjing yang
tenang dan ramah bahkan dapat menggigit lengan atau kaki pemilik dan mendorong
mereka untuk meninggalkan ruangan. Kadang-kadang pemilik mengambil perilaku anjing
ini untuk gejala rabies.

Ketika gempabumi besar dan tsunami terjadi pada 2004 silam di Samudera Hindia,
banyak laporan mengenai tingkah laku tidak biasa dari hewan. Misalnya di Sri Lanka,
beberapa saksi mata menyaksikan banyak gajah berteriak lalu lari ke ketinggian, Anjing
peliharaan yang enggan diajak ke luar rumah, burung Flamengo yang meninggalkansarang,
hingga kumpulan hewan di kebun binatang yang tak mau keluar dari kandangnya. Tidak
lama setelah gempabumi, National Geographic melaporkan sedikit sekali hewan yang
ditemukan tewas. Padahal di saat yang sama korban manusia akibat gempabumi dan
tsunami itu mencapai ratusan ribu dari sejumlah negara. Para peneliti punya dugaan yang
lebih spesifik soal kemampuan hewan tersebut. Mereka meyakini indera hewan yang jauh
lebih tajam dari manusia yang meloloskan dirinya dari jerat bahaya.

Hiroyuki Yamauchi dari National Tsing Hua University pernah melakukan survei
mengenai reaksi kucing sebelum gempabumi terjadi. Dari hasil survei itu diketahui lebihdari
enam hari sebelumnya, sejumlah kucing berperilaku tak lazim dan mudah stress, beberapa

143

kucing lain jadi cepat marah. Peneliti yakin respons kucing tersebut muncul karena tahu ada
bencana bakal tiba lewat pendengarannya.

Menjelaskan mekanisme kemunculan prekursor biologi di alam sebagai bagian dari
pengetahuan kesiapsiagaan bencana gempa bumi

Indikator pembelajaran yang diharapkan dicapai melalui penyajian materi ini adalah:
1 Menjelaskan keterkaitan kemunculan gelombang dan suara seismik pra gempabumi
terhadap anomali perilaku anjing dan kucing dengan tepat
2 Menginterpretasikan Model Lemur Conjecture dan Burridge Knopoff yang
digunakan ahli untuk menjelaskan mekanisme anomali perilaku anjing dengan tepat
3 Menganalisis secara kritis asumsi-asumsi/teori-teori ilmiah yang digunakan oleh
peneliti untuk menentukan eksplanasi ilmiah yang paling tepat menjelaskan anomali
perilaku anjing kucing berdasarkan kasus yang dipaparkan (terdapat dalam konteks)
4 Menyajikan perbedaan asumsi/bukti/penalaran yang menjelaskan kespesifikan
antara respon perilaku hewan satu dengan hewan lainnya terhadap anomali kondisi
geofisika pra gempabumi secara cermat.
5 Menginterpretasikan data secara jujur, cermat dan objektif untuk menghasillkan
eksplanasi, kesimpulan, dan generalisasi

Anjing adalah mamalia yang telah mengalami domestikasi dari serigala abu-abu (Canis
lupus) sejak 15.000 tahun yang lalu atau mungkin sudah sejak 100.000 tahun yang lalu
berdasarkan bukti genetik berupa penemuan fosil dan tes DNA. Anjing banyak dipilih
sebagai hewan peliharaan di rumah karena Anjing memiliki sejumlah kelebihan padaindera
penciuman, indera pendengaran, dan indera penglihatan.

Kesensitifan Anjing mendeteksi stimulus di luar kemampuan hewan rata-rata
menjadikan Anjing dapat diandalkan sebagai alarm yang setiap saat memberikankodeagar
pemilik waspada terhadap datangnya bahaya, termasuk waspada terhadap gempabumi.

144

Selain itu, Anjing dan Kucing merupakan hewan domestic yang banyak ditemukan, baik
sebagai hewan peliharaan rumah ataupun hewan liar namun tidak berbahaya.

Anjing (Canis familiaris) digolongkan dalam ordo Carnivora dan temasuk keluarga
Canidae. Famili Canidae ini dibagi menjadi empat grup yaitu Canis (grup anjing), Vulpes
(grup rubah, kecuali rubah abu-abu), Dusycyon (grup culpeo), dan Bush dog (jenis anjing
lainnya). Secara umum, perkembangan perilaku Anjing dideksripsikan sesuai dengan
perkembangan fisik sejak masa kelahiran. Pada fase neonatal (0-14 hari), anak Anjing
memiliki ketergantungan tinggi terhadap induk karena pendengaran dan penglihatan
belum berfungsi dengan baik. Fase transisi (14-21) hari didominasi oleh perkembangangigi
dan motoric. Perkembangan kemampuan pendengaran, penglihatan dan penciuma n
berkembang signifikan pada fase sosialisasi primer (3-12 minggu). Fase terakhir, sosialisasi
sekunder lebih tertandai oleh kematangan reproduksi dan perilaku pertahanan diri.

Beberapa tingkah laku umum yang diperlihatkan Anjing antara lain:
a) Menggonggong

Menggonggong merupakan salah satu cara berkomunikasi. Nada dan pola
gonggongan dalam kondisi normal memiliki alasan yang berkaitan dengan aktivitas
normal sehari-hari. Beberapa anjing sering menggonggong ketika mendengar
suara-suara ribut, kedatangan tamu atau ada orang atau pun anjing lain yang
melewati rumah anda. Namun, menggonggong berlebihan menunjukkan tanda
bahaya atau adanya ancaman.
b) Tingkah laku menggigit
Menggigit terlihat normal sebagai salah satu respon perkembangan gigi. Perilaku
menggigit merusak biasanya disebabkan oleh keinginan bermain menutupi
kesendirian atau mengenali benda-benda baru.
c) Perilaku menggali
Perilaku menggali berhubungan dengan melindungi kepemilikan (benda atau
tulang).
d) Perilaku menyerang (agresi)
Agresi dapat disebabkan oleh frustasi dan dominansi. Ada empat jenis agresi; 1)
Agresi dominansi merupakan bentuk intimidasi Anjing yang lebih besar, 2) Agresi
territorial berhubungan kepemilikan daerah tempat tidur atau istirahat, 3) Agresi
posesif berkaitan dengan proteksi terhadap apa yang dimiliki, termasuk
menpertahankan kepemilikan tuan (pemelihara Anjing), dan 4) Agresi genetik, yaitu
berkaitan dengan karakteristik bawaan seperti musim kawin dan bunting
(kehamilan).

145

Kucing (Felis sp) memperlihatkan perilaku normal harian yang cukup berbeda dari
Anjing, Stella dkk., 2014 telah merangkumkan perilaku harian kucing dalam sebuah
ethogram. Ada tiga kategori perilaku kucing, yaitu pemeliharaan diri, pertemuan negatif
dan afiliatif.

Perilaku pemeliharaan diri mencakup deskripsi perilaku makan, minum, perawatan,tidur,
meregang, menguap, mencakar, memanjat, berjalan atau berkeliling, buang air kecil dan
buang air besar. Perilaku pertemuan negatif mencakup menyerang, meringkukkan badan,
menatap, diam, menyembunyikan diri, berpaling, menghindari tatapan, terkejut, pupil
melebar, telinga naik, dan waspada. Perilaku afiliatif mencakup mendekat, menggosok,
kontak mata, ekor naik, bermain, bergulung, mengeong. Satu dari tiga kategori perilaku,
yaitu perilaku pertemuan negatif, umumnya berisi deskripsi tentang perilaku
ketidaknyamanan dalam keseharian. Hal ini menyiratkan bahwa Kucing memiliki respon
yang sangat jelas terhadap situasi dan kondisi yang mengancam.

Yamauchi dkk., (2014) menemukan adanya anomali perilaku Anjing dan Kucing sebelum
gempabumi, antara lain meninggalkan lingkungan alami (rumah atau kandang), ketakutan,
gelisah, gemetaran, bergerak atau melompat acak dan tiba-tiba berulang kali, bersembunyi,
memilih berdiam ditempat yang tidak biasa, kehilangan selera makan, diare, muntah,agresif
dan mendekati majikan lebih sering. Dua anomali perilaku Anjing dan Kucing yang paling
dominan sebelum gempabumi Tohoku berkekuatan 9 SR pada 11 Maret 2011 adalahgelisah
dan lebih banyak mendekati pemilik.

Penelitian tersebut dilakukan melalui metode survei retrospektif terhadap pemilik
anjing dan kucing pada setelah 8 bulan terjadi gempa, 6 Desember 2011 hingga 19 Januari
2012. Menurut pengamatan pemilik, Anjing dan Kucing memperlihatkan ekspresi gelisah
dalam waktu satu hari sebelum gempa. Namun, rekaman amatiran menunjukkan Anjingdan
Kucing resah dan ketakutan dalam hitungan menit atau detik sebelum gempabumi.

146

Perhatikan tayangan berikut VE-19. Berapa waktu sebelum
gempabumiyang terdeteksi oleh Anjing sebagai bahaya ?

Ekspresi perilaku gelisah Kucing berbeda dengan Anjing. Kucing lebih sering

"bersembunyi" atau "melarikan diri" dari pada Anjing. Namun, ini

mungkin disebabkan oleh perbedaan alami antara perilaku spesies di mana kucing

lebih mampu bertindak tiga dimensi dan melewati interspaces yang lebih sempit

daripada anjing. Sedangkan perilaku tak biasa Anjing terlihat dari mengonggong dan

melolong yang tidak lazim. Anomali perilaku Anjing dan Kucing yang juga muncul adalah

diare, muntah, dan kehilangan selera makan, namun perilaku ini tidak terlalu sering terlihat.

Rasio total anomali perilaku Anjing dan Kucing meningkat seiring makin dekatnya jarak

dengan episenter gempa, sama halnya dengan anomali perilaku hewan sebelum

gempabumi Christchurch, 7.1 SR, di Selandia Baru pada 4 September 2010. Dalam penelitian

tersebut, jarak terdekat dan terjauh Anjing dari episenter adalah 140 km dan 2.350 km,

sedangkan jarak terdekat dan terjauh Kucing dari episenter adalah 140 km dan 1.950 km.

Banyak ahli mengemukakan gagasan tentang faktor fisika kimia yang mempengaruhi
perilaku hewan sebelum gempabumi. Untuk Anjing dan Kucing, stimulus gelombang
seismik merupakan prekursor fisika gempabumi yang diyakini sebagai penyebab anomali
perilaku. Ada dua mekanisme pendeteksian gelombang seismik, yaitu mekanisme Lemur
Conjecture dan mekanisme pendengaran.

147

Gempabumi memancarkan energi melalui bumi dalam bentuk gelombang seismik.
Gelombang-gelombang ini dirasakan sebagai getaran (gempa) bumi, meskipun pada jarak
yang jauh dari sumber. Gelombang yang menjalar di dalam bumi disebabkan adanya
deformasi struktur, tekanan ataupun tarikan karena sifat keelastisan kerak bumi. Gelombang
seismik membawa energi kemudian menjalarkan ke segala arah di seluruh bagian bumidan
mampu dicatat oleh seismograf. Gelombang seismik atau gelombang gempabumi dapat
dibedakan atas tiga, yaitu gelombang P, gelombang S, dan gelombang permukaan
(Tjasyono , 2017).
a) Gelombang P (Primary wave)

Gelombang P adalah gelombang yang paling awal menjalar dari sumber patahan
dengan kecepatan jalar 5-12 km/detik. Gelombang P terdeteksi paling awal olehseismograf.
Amplitudo gelombang P kecil dan periodenya pendek, yaitu 0,5 hingga 5 detik. Gelombang
P dapat merambat melalui benda cair maupun batuan massif secara longitudinal
menyerupai gelombang suara, terdiri dari proses pemampatan dan peregangan.

Seperti gelombang suara, gelombang P dapat mengalami refraksi atau pembiasan dari
lapisan batuan material ringan ke lapisan batuan material berat atau sebaliknya. Dengan
demikian, kecepatan gelombang P dalam berbagai kasus gempabumi juga dipengaruhioleh
sifat batu-batuan di sepanjang jalur seismic yang dilalui, antara lain densitas, kepadatandan
kekakuan batuan. Kecepatan gelombang P (VP) adalah ±5 – 7 km/s di kerak bumi, > 8 km/s
di dalam mantel dan inti bumi, ±1,5 km/s di dalam air, dan ± 0,3 km/s di udara truktur dan
arah perambatan gelombang P ditampilkan pada Gambar 38.

Gambar 38. Struktur dan Arah Perambatan Gelombang P

b) Gelombang Sekunder (Secondary wave)
Gelombang S merupakan gelombang berikutnya yang datang setelah gelombang P.

penjalaran gelombang S terjadi secara transversal, dimana partikel-partikel yang dilewati
148

oleh gelombang S bergerak dalam arah tegak lurus terhadap arah penjalaran gelombang
Struktur dan arah perambatan gelombang S ditampilkan pada Gambar 39. Gelombang S
disebut juga gelombang geser (shear wave) karena material yang dilalui gelombangmelalui
deformasi geser. Gelombang S tidak merambat melalui zat cair. Jadi gelombang S dari
gempabumi akan diserap dan tidak dapat menembus inti cair bumi.

Gambar 39. Struktur dan Arah Perambatan Gelombang S

Bagaimana membedakan gelombang P dan gelombang S? Perhatikan
tayangan berikut VE 20.

149

c) Gelombang permukaan (Surface wave)
Gelombang permukaan yaitu getaran yang dirasakan di permukaan bumi, yang disebut

dengan gempabumi itu sendiri. Gelombang permukaan terdiri dari Gelombang Love dan
Gelombang Rayleigh. Gelombang Love termasuk gelombang transversal, yang arahrambat
partikelnya bergetar melintang terhadap arah penjalarannya. Kecepatan gelombang ini di
permukaan bumi (VL) adalah ± 2.0 – 4.4 km/s. Struktur dan arah perambatan gelombang S
ditampilkan pada Gambar 40.

Gambar 40. Struktur dan Arah Perambatan Gelombang Love
Gelombang Rayleigh merupakan jenis gelombang permukaan yang memiliki kecepatan
(VR) adalah ± 2.0 – 4.2 km/s di dalam bumi. Arah rambatnya bergerak tegak lurus terhadap
arah rambat dan searah bidang datar. Seperti ditampilkan pada Gambar 41.

Gambar 41. Struktur dan Arah Perambatan Gelombang Rayleigh

Mekanisme pendeteksian gelombang seismik oleh Anjing dan Kucing salah satunya
dijelaskan oleh mekanisme Lemur Conjecture. Mekanisme Lemur Conjecture dikemukakan
oleh Lanzagorta dkk., 2017. Model ini dikembangkan setelah mempelajari respon Lemur

150