Gorontalo, Maret 2026 - Dalam alam liar, dinamika antara predator dan mangsa tidak hanya dipengaruhi oleh insting bertahan hidup semata, namun juga faktor penting yang selama ini diabaikan: ketakutan. Penelitian yang dipublikasikan dalam PLoS One, jurnal internasional terindeks Scopus dengan kuartil Q1, mengajukan model matematika revolusioner yang mempertimbangkan dampak ketakutan, penyakit, dan memori terhadap interaksi predator-mangsa. Penelitian ini berpotensi mengubah cara kita memahami keseimbangan ekosistem dan membantu upaya konservasi spesies yang terancam punah dengan menggambarkan interaksi kompleks antara ketakutan, penyakit, dan pemangsaan.

Bisa dipahami sebagai penambahan memori pada perilaku sistem, seperti halnya bagaimana kejadian masa lalu memengaruhi keputusan yang diambil saat ini. Dalam model ini, turunan orde fraksional mencatat bagaimana interaksi antara spesies sebelumnya memengaruhi dinamika mereka di masa depan. Model SIS (Rentan-Terinfeksi-Rentan): Bayangkan sekelompok orang yang bisa tertular dan sembuh dari flu. Setelah sembuh, mereka bisa tertular lagi. Model ini menjelaskan bagaimana penyakit menyebar pada populasi mangsa yang bisa tertular lagi setelah sembuh.Efek ketakutan: Ini adalah bahaya tidak langsung yang ditimbulkan oleh predator. Bukan hanya tentang predator yang membunuh mangsanya, tapi juga bagaimana ketakutan mangsa terhadap predator mempengaruhi tingkat kelangsungan hidup dan reproduksinya. Intinya, ketakutan itu sendiri dapat mengurangi kemampuan mangsa untuk berkembang biak, yang pada akhirnya menyebabkan penurunan populasi.Artikel Utama:

Selama ini, para ahli ekologi telah banyak mempelajari dinamika predator-mangsa, dengan fokus utama pada bagaimana predator mempengaruhi populasi mangsa. Namun, banyak model yang mengabaikan satu aspek penting—ketakutan. Ketakutan dapat secara drastis mengubah perilaku mangsa, mempengaruhi tingkat kelahiran dan tingkat kelangsungan hidup mereka. Lebih lanjut, pengenalan penyakit pada populasi mangsa menambah lapisan kompleksitas lain dalam interaksi ini. Apa yang terjadi ketika mangsa terinfeksi, dan bagaimana predator merespons mangsa yang sakit atau lemah? Jawaban atas pertanyaan ini sangat penting untuk mempertahankan keseimbangan ekosistem, terutama dalam upaya konservasi spesies yang terancam punah.

Tim peneliti dari Universitas Negeri Gorontalo, Universitas Padjadjaran dan University of Medical Sciences telah mengembangkan model baru yang tidak hanya mempertimbangkan efek mematikan dari pemangsaan, tetapi juga efek tidak langsung yang disebabkan oleh ketakutan. Dengan menggabungkan ketakutan, dinamika penyakit, dan memori (menggunakan kalkulus orde fraksional), model mereka menunjukkan bagaimana faktor-faktor ini memengaruhi keseimbangan predator-mangsa. Misalnya, ketakutan dapat mengurangi tingkat kelahiran pada spesies mangsa, dan penelitian ini menemukan bahwa predator sering kali memilih mangsa yang terinfeksi karena kondisi mereka yang lebih lemah.

Peneliti juga memperkenalkan konsep reinfeksi pada mangsa—di mana mangsa yang terinfeksi dapat tertular kembali, menciptakan efek siklik pada ukuran populasi. Dengan mengintegrasikan kompleksitas-kompleksitas ini dalam model mereka, peneliti dapat memprediksi beberapa hasil sebagai berikut:

Di mana hanya mangsa yang sehat yang ada, penyakit menghilang, dan predator punah. Titik keseimbangan tanpa predator (PFP): Di mana populasi mangsa bertahan tetapi predator punah.Titik keseimbangan koeksistensi (CEP): Di mana populasi predator dan mangsa, termasuk yang terinfeksi, tetap ada. Model ini memberikan wawasan yang mendalam tentang bagaimana ketakutan dan penyakit saling berinteraksi untuk mempengaruhi kelangsungan hidup spesies. Bagi upaya konservasi, memahami peran ketakutan dan penyakit dalam dinamika ekosistem sangatlah penting. Dalam aplikasi dunia nyata, temuan ini bisa menjadi panduan untuk strategi pengelolaan satwa liar, khususnya dalam situasi di mana spesies terancam oleh pemangsaan dan penyakit. Selain itu, pengenalan memori dalam sistem melalui turunan orde fraksional membuka dimensi baru dalam pemodelan ekologi, yang juga dapat diterapkan pada sistem biologis kompleks lainnya.

Temuan ini juga dapat memandu rancangan program konservasi. Misalnya, dengan mengelola tingkat ketakutan pada spesies mangsa, para konservasionis dapat membantu meningkatkan tingkat reproduksi mangsa, sehingga meningkatkan peluang bertahannya spesies tersebut. Model ini juga menjelaskan bagaimana penyakit menyebar dalam populasi dan bagaimana predator dapat membantu mengendalikan penyakit dengan memangsa mangsa yang terinfeksi.

Penelitian inovatif ini menyoroti keterkaitan antara ketakutan, penyakit, dan pemangsaan dalam membentuk dinamika predator-mangsa. Dengan memasukkan elemen-elemen ini dalam model mereka, peneliti telah membuka jalur baru untuk memahami dan mengelola sistem ekologi, serta memberikan wawasan berharga bagi para konservasionis, pengelola satwa liar, dan pelestari lingkungan.

Peneliti:Penelitian ini dilakukan oleh Emli Rahmi, Nursanti Anggriani, Hasan S. Panigoro, dan Olumuyiwa James Peter dari Universitas Negeri Gorontalo, Universitas Padjadjaran, dan University of Medical Sciences. Penelitian ini didanai oleh Universitas Padjadjaran, Indonesia, melalui Skema Hibah Penelitian Post-Doktoral, No. 2292/UN6.3.1/PT.00/2023.

Untuk detail lebih lanjut, silakan merujuk ke artikel yang dipublikasikan: Rahmi E, Anggriani N, Panigoro HS, Peter OJ (2026) A fractional-order approach to predator-prey interactions: Modeling fear and disease dynamics with memory effects. PLoS One 21(2): e0339351. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0339351