Friday, February 28, 2014

Piramida Ekologi

Struktur trofik pada ekosistem dapat disajikan dalam bentuk piramida ekologi. Ada tiga jenis piramida ekologi, yaitu piramida jumlah individu, piramida biomassa, dan piramida energi.
Piramida Ekologi
Piramida Ekologi

1. Piramida Jumlah Individu
Piramida jenis ini memberikan gambaran tentang jumlah individu pada setiap trofik pada piramida ekologi.

2. Piramida Biomassa
Piramida biomassa menggambarkan ukuran berat materi organisme pada setiap trofik dalam satuan berat. Piramida biomassa hasilnya lebih akurat daripada piramida jumlah inidividu. Untuk mengukur berat pada
setiap trofik maka rata-rata berat organisme di tiap trofik harus diukur kemudian barulah jumlah  organisme pada setiap trofik, tersebut dapat diperkirakan.

3. Piramida Energi
Seringkali piramida biomassa tidak selalu memberi informasi yang kita butuhkan tentang ekosistem tertentu. Lain dengan piramida energi yang dibuat berdasarkan observasi yang dilakukan dalam waktu yang
lama. Piramida energi mampu memberikan gambaran paling akurat tentang aliran energi dalam ekosistem.

Rantai Makanan

Suatu organisme hidup akan selalu membutuhkan organisme lain dan lingkungan hidupnya. Hubungan yang terjadi antara individu dengan lingkungannya (dalam ekosistem) sangat kompleks, bersifat saling
memengaruhi atau timbal balik.

Rantai makanan adalah pengalihan energi dari sumbernya, yaitu tumbuhan melalui sederetan organisme yang makan dan yang dimakan. Para ilmuwan ekologi mengenal tiga macam rantai pokok, yaitu rantai
pemangsa (grazing), rantai parasit, dan rantai saprofit.
Rantai Makanan
Rantai Makanan

1. Rantai Pemangsa (Grazing)

Dalam rantai pemangsa ini, asalnya tetap, yaitu dari tumbuhan sebagai produsen. Rantai pemangsa dimulai dari hewan pemakan tumbuhan atau herbivora sebagai konsumen I, kemudian hewan pemakan daging atau karnivora sebagai konsumen II, dan terakhir adalah hewan pemangsa karnivora ataupun herbivora sebagai konsumen terakhir.

2. Rantai Parasit

Rantai parasit ini dimulai dari organisme yang hidup secara parasit atau merugikan organisme lain. Contohnya adalah rantai makanan yang dimulai dari benalu dan cacing parasit.

3. Rantai Saprofit
Rantai saprofit berasal dari organisme yang sumber makanannya dari sisa-sisa makhluk hidup yang telah mati. Contohnya adalah rantai makanan yang dimulai dari jamur dan bakteri.

oleh : Suwarno
Diterbitkan oleh Pusat Perbukuan Departemen Pendidkan Nasional Tahun 2009

Friday, February 21, 2014

Tipe-tipe Ekosistem

Secara garis besar ekosistem dibedakan menjadi ekosistem darat dan ekosistem perairan. Ekosistem perairan dibedakan atas ekosistem air tawar dan ekosistem air laut.

1. Ekosistem Darat
Ekosistem darat merupakan ekosistem yang lingkungan fisiknya berupa daratan. Berdasarkan letak geografisnya (garis lintangnya), ekosistem darat dibedakan menjadi beberapa bioma, yaitu:

a. Bioma gurun
Beberapa bioma gurun terdapat di daerah tropika (sepanjang garis balik) yang berbatasan dengan padang rumput. Ciri-ciri bioma gurun adalah gersang dan curah hujan rendah (25 cm/tahun). Suhu siang hari tinggi (bisa mencapai 45°C) sehingga penguapan juga tinggi, sedangkan malam hari suhu sangat rendah (bisa mencapai 0°C). Perbedaan suhu antara siang dan malam sangat besar. Tumbuhan semusim yang terdapat di gurun berukuran kecil. Selain itu, di gurun dijumpai pula tumbuhan menahun berdaun seperti
duri contohnya kaktus, atau tak berdaun dan memiliki akar panjang serta mempunyai jaringan untuk menyimpan air. Hewan yang hidup di gurun antara lain rodentia, ular, kadal, katak, dan kalajengking.

b. Bioma padang rumput
Bioma ini terdapat di daerah yang terbentang dari daerah tropik ke subtropik. Ciri-cirinya adalah curah hujan kurang lebih 25-30 cm per tahun dan hujan turun tidak teratur. Porositas (peresapan air) tinggi dan drainase (aliran air) cepat. Tumbuhan yang ada terdiri atas tumbuhan terna (herba) dan rumput yang keduanya tergantung pada kelembapan. Hewannya antara lain: bison, zebra, singa, anjing liar, serigala, gajah, jerapah, kanguru, serangga, tikus, dan ular.
Bioma padang rumput
c. Bioma savana
Merupakan padang rumput yang diselingi dengan sebatang pohon  yang tumbuh jarang. Hewan yang hidup pada bioma padang rumput dan savana adalah bison, gajah, jerapah, zebra, domba, biri-biri, harimau,
cheetah, serigala, dan ular. pohon tinggi dan berdaun lebat hingga membentuk tudung (kanopi).

Dalam hutan basah terjadi perubahan iklim mikro (iklim yang langsung terdapat di sekitar organisme). Daerah tudung cukup mendapat sinar matahari. Variasi suhu dan kelembapan tinggi (besar), suhu sepanjang hari sekitar 25°C. Dalam hutan basah tropika sering terdapat tumbuhan khas, yaitu liana (rotan), kaktus, dan anggrek sebagai epifit. Hewannya antara lain: kera, burung, badak, babi hutan, harimau, dan burung hantu.

e. Bioma hutan gugur
Bioma hutan gugur terdapat di daerah beriklim sedang. Ciri-cirinya adalah curah hujan merata sepanjang tahun. Terdapat di daerah yang mengalami empat musim (dingin, semi, panas, dan gugur). Jenis pohon
sedikit, dan tidak terlalu rapat. Hewannya antara lain rusa, beruang, rubah, bajing, burung pelatuk, dan rakoon (sebangsa luwak).
f. Bioma taiga
Bioma taiga terdapat di belahan bumi sebelah utara dan di pegunungan daerah tropik. Ciri-cirinya adalah suhu di musim dingin rendah. Biasanya taiga merupakan hutan yang tersusun atas satu spesies seperti konifer, pinus, dan sejenisnya. Semak dan tumbuhan basah sedikit sekali. Hewannya antara lain moose, beruang hitam, ajag, dan burungburung yang bermigrasi ke selatan pada musim gugur.

g. Bioma tundraBioma tundra terdapat di belahan bumi sebelah utara di dalam lingkaran kutub utara dan terdapat di puncak-puncak gunung tinggi. Contoh tumbuhan yang dominan adalah sphagnum, liken, tumbuhan biji
semusim, tumbuhan kayu yang pendek, dan rumput. Pada umumnya, tumbuhannya mampu beradaptasi dengan keadaan yang dingin. Hewan yang hidup di daerah ini ada yang menetap dan ada yang datang pada musim panas, semuanya berdarah panas. Hewan yang menetap memiliki rambut atau bulu yang tebal, contohnya muscox, rusa kutub, beruang kutub, dan insekta terutama nyamuk dan lalat hitam.

d. Bioma hutan basah
Bioma hutan basah terdapat di daerah tropika dan subtropik. Ciricirinya adalah curah hujan 200-225 cm per tahun. Spesies pepohonan relatif banyak, jenisnya berbeda antara satu dengan yang lainnya tergantung
letak geografisnya. Tinggi pohon utama antara 20-40 m, cabang-cabang

2. Ekosistem Air Tawar
Ciri-ciri ekosistem air tawar antara lain variasi suhu tidak menyolok, penetrasi cahaya kurang, dan terpengaruh oleh iklim dan cuaca. Macam tumbuhan yang terbanyak adalah jenis ganggang, sedangkan lainnya, tumbuhan biji. Hampir semua filum hewan terdapat dalam ekosistem air tawar.

a. Danau
Daerah yang dapat ditembus cahaya matahari sehingga terjadi fotosintesis disebut daerah fotik. Daerah yang tidak tertembus cahaya matahari disebut daerah afotik. Di danau juga terdapat daerah perubahan
temperatur yang drastis atau termoklin. Termoklin memisahkan daerah yang hangat di atas dengan daerah dingin di dasar. Komunitas tumbuhan dan hewan tersebar di danau sesuai dengan kedalaman dan jaraknya dari tepi. Berdasarkan hal tersebut danau dibagi menjadi 4 daerah sebagai
berikut.

1) Daerah litoral

Daerah ini merupakan daerah dangkal. Cahaya matahari menembus dengan optimal. Komunitas organisme sangat beragam termasuk jenisjenis ganggang yang melekat (khususnya diatom), berbagai siput dan
remis, serangga, crustacea, ikan, amfibi, reptilia air dan semi air seperti kura-kura dan ular, itik dan angsa, dan beberapa mamalia yang sering mencari makan di danau.

2) Daerah limnetik
Daerah ini merupakan daerah air bebas yang jauh dari tepi dan masih dapat ditembus sinar matahari. Daerah ini dihuni oleh berbagai organisme, di antaranya fitoplankton, termasuk ganggang dan sianobakteri, zooplankton yang sebagian besar termasuk Rotifera dan udang.

3) Daerah profundal
Daerah ini merupakan daerah yang dalam, yaitu daerah afotik danau. Daerah ini dihuni oleh cacing dan mikroba.

4) Daerah bentik
Daerah ini merupakan daerah dasar danau tempat terdapatnya bentos dan sisa-sisa organisme mati.

Danau juga dapat dikelompokkan berdasarkan produksi materi organiknya, yaitu sebagai berikut.

1) Danau oligotropik
Oligotropik merupakan sebutan untuk danau yang dalam dan kekurangan makanan, karena fitoplankton di daerah limnetik tidak produktif. Ciri-cirinya, airnya jernih sekali, dihuni oleh sedikit organisme, dan di dasar air banyak terdapat oksigen sepanjang tahun.

2) Danau eutropik
Eutropik merupakan sebutan untuk danau yang dangkal dan kaya akan kandungan makanan, karena fitoplankton sangat produktif. Ciricirinya adalah airnya keruh, terdapat bermacam-macam organisme, dan
oksigen terdapat di daerah profundal.

b. Sungai
Komunitas yang berada di sungai berbeda dengan danau. Air sungai yang mengalir deras tidak mendukung keberadaan komunitas plankton untuk berdiam diri, karena akan terbawa arus. Sebagai gantinya terjadi
fotosintesis dari ganggang yang melekat dan tanaman berakar, sehingga dapat mendukung rantai makanan.
Komposisi komunitas hewan juga berbeda antara sungai, anak sungai, dan hilir. Di anak sungai sering dijumpai makhluk air tawar. Di hilir sering dijumpai ikan gurami. Beberapa sungai besar dihuni oleh berbagai kurakura dan ular. Khusus sungai di daerah tropis, dihuni oleh buaya dan lumbalumba.
Organisme sungai dapat bertahan tidak terbawa arus karena mengalami adaptasi evolusioner. Misalnya bertubuh tipis dorsoventral dan dapat melekat pada batu.

3. Ekosistem Air Laut
Ekosistem air laut dibedakan atas lautan, pantai, estuari, dan terumbu karang.

a. Laut
Habitat laut (oseanik) ditandai oleh salinitas (kadar garam) yang tinggi dengan ion Cl mencapai 55% terutama di daerah laut tropik, karena suhunya tinggi dan penguapan besar. Di daerah tropik, suhu laut sekitar 25°C.

Di daerah dingin, suhu air laut merata sehingga air dapat bercampur, maka daerah permukaan laut tetap subur dan banyak plankton serta ikan. Gerakan air dari pantai ke tengah menyebabkan air bagian atas turun ke bawah dan sebaliknya, sehingga memungkinkan terbentuknya rantai makanan yang berlangsung baik. Habitat laut dapat dibedakan berdasarkan kedalamannya dan wilayah permukaannya secara horizontal.

1) Menurut kedalamannya, ekosistem air laut dibagi sebagai berikut, yaitu:
a) Litoral
Merupakan daerah yang berbatasan langsung dengan daratan.
b) Neartik
Merupakan daerah yang masih bisa ditembus sinar matahari, bagian dasar dalamnya ± 300 m.
c) Batial
Merupakan daerah yang dalamnya berkisar antara 200-2500 m.
d) Abisal
Merupakan daerah yang lebih jauh dan lebih dalam dari pantai (1.500-
10.000 m).

2) Menurut wilayah permukaannya secara horizontal berturut-turut dari tepi laut menuju ke tengah, laut dibedakan sebagai berikut:

a) Epipelagik
Merupakan daerah antara permukaan dengan kedalaman air
sekitar 200 m.
b) Mesopelagik
Merupakan daerah di bawah epipelagik dengan kedalaman 200-
1000 m. Hewan yang hidup di daerah misalnya adalah ikan hiu.
c) Batiopelagik
Merupakan daerah dengan kedalaman 200-2.500 m. Hewan yang
hidup di daerah ini misalnya adalah gurita.
d) Abisal pelagik
Merupakan daerah dengan kedalaman mencapai 4.000 m, di
daerah ini tidak terdapat tumbuhan tetapi hewan masih ada. Sinar
matahari tidak mampu menembus daerah ini.
e) Hadal pelagik
Merupakan bagian laut terdalam (dasar). Kedalaman lebih dari
6.000 m. Sebagai produsen di tempat ini adalah bakteri yang
bersimbiosis dengan karang tertentu.

b. Pantai
Ekosistem pantai dipengaruhi oleh siklus harian pasang surut laut. Organisme yang hidup di pantai memiliki adaptasi struktural sehingga dapat melekat erat di substrat keras. Daerah paling atas pantai hanya
terendam saat pasang naik tinggi. Daerah ini dihuni oleh beberapa jenis ganggang, molusca, dan remis.

Daerah tengah pantai terendam saat pasang tinggi dan pasang rendah. Daerah ini dihuni oleh ganggang, porifera, anemon laut, remis dan kerang, siput herbivora dan karnivora, kepiting, landak laut, bintang laut, dan ikanikan kecil.

Daerah pantai terdalam terendam saat air pasang maupun surut. Daerah ini dihuni oleh beragam invertebrata dan ikan serta rumput laut. Komunitas tumbuhan berturut-turut dari daerah pasang surut ke arah darat dibedakan sebagai berikut. 

1) Komunitas pes caprae
Dinamakan demikian karena yang paling banyak tumbuh di gundukan pasir adalah tumbuhan Ipomoea pes caprae yang tahan terhadap hempasan gelombang dan angin, tumbuhan ini menjalar dan berdaun tebal. Tumbuhan lainnya adalah Spinifex littorius (rumput angin), Vigna. Lebih ke arah darat lagi ditumbuhi Crinum asiaticum (bakung), Pandanus
tectorius (pandan).

2) Formasi baringtonia
Daerah ini didominasi tumbuhan baringtonia, termasuk di dalamnya Wedelia, Thespesia, Terminalia, Guettarda, dan Erythrina. Bila tanah di daerah pasang surut berlumpur, maka kawasan ini berupa hutan bakau yang memiliki akar napas. Adapun yang termasuk tumbuhan di hutan bakau antara lain Nypa, Acathus, dan Cerbera.

c. Estuari
Estuari (muara) merupakan tempat bersatunya sungai dengan laut. Estuari sering dipagari oleh lempengan lumpur intertidal yang luas atau rawa garam. Salinitas air berubah secara bertahap mulai dari daerah air tawar ke laut. Salinitas ini juga dipengaruhi oleh siklus harian dengan pasang surut airnya. Nutrien dari sungai memperkaya estuari. Komunitas tumbuhan yang hidup di estuari antara lain rumput rawa garam, ganggang, dan fitoplankton. Komunitas hewannya antara lain berbagai cacing, kerang, kepiting, dan ikan. Estuari juga merupakan tempat mencari makan bagi vertebrata semi air, yaitu unggas air.

d. Terumbu karang
Terumbu karang didominasi oleh karang (koral) yang merupakan kelompok Cnidaria yang menyekresikan kalsium karbonat. Rangka dari kalsium karbonat ini bermacam-macam bentuknya dan menyusun substrat
tempat hidup karang lain dan ganggang. Hewan-hewan yang hidup di karang memakan organisme mikroskopis dan sisa organik lain. Berbagai invertebrata, mikro organisme, dan ikan, hidup di antara karang dan ganggang. Herbivora seperti siput, landak laut, ikan, menjadi mangsa bagi gurita, bintang laut, dan ikan karnivora.

oleh : Suwarno
Diterbitkan oleh Pusat Perbukuan Departemen Pendidkan Nasional Tahun 2009

Wednesday, February 19, 2014

Tingkat Organisasi Kehidupan dalam Ekosistem

Tingkat organisasi kehidupan dalam ekosistem, yaitu:

1. Sel
Sel sebagai unit struktural, artinya bahwa semua makhluk hidup tubuhnya tersusun dari sel. Sel sebagai unit fungsional makhluk hidup artinya bahwa sel memegang peranan yang sangat penting dalam reaksi
metabolisme dalam tubuh.

2. Jaringan
Jaringan adalah kumpulan dari sel-sel yang memiliki bentuk dan fungsi yang sama.

3. Organ
Organ adalah kumpulan dari jaringan yang memiliki fungsi tertentu.

4. Sistem Organ
Sistem organ adalah kumpulan dari organ-organ dalam tubuh yang mendukung suatu fungsi tertentu.

5. Organisme atau Individu
Organisme atau juga biasa disebut sebagai individu adalah makhluk hidup tunggal.

6. Populasi
Populasi adalah sekumpulan makhluk hidup sejenis yang mendiami suatu area wilayah tertentu.

7. Komunitas
Komunitas adalah sekumpulan populasi yang mendiami wilayah
tertentu.

oleh : Suwarno
Diterbitkan oleh Pusat Perbukuan Departemen Pendidkan Nasional Tahun 2009



Tuesday, February 18, 2014

Teori Asal-usul Kehidupan

Teori asal-usul kehidupan, yaitu:

a. Teori abiogenesis (generatio spontanea)

Pada abad ke-17 Aristoteles menyatakan bahwa makhluk hidup itu terjadi dengan mendadak atau secara spontan (abiogenesis atau generatio spontanea). Teori ini didukung oleh Leeuwenhook (pencipta  ikroskop). Secara kebetulan Leeuwenhook mengambil sedikit air yang di dalamnya terendam jerami yang busuk, ternyata di dalam air tersebut ditemukan organisme hidup. Dengan demikian dapat disimpulkan bahwa makhluk terjadi begitu saja berasal dari benda mati.

b. Teori biogenesis

Teori ini tokohnya adalah Lazzaro Spallanzani, Francisco Redi, dan Louis Pasteur. Teori ini berhasil menggugurkan teori abiogenesis. Teori biogenesis mengemukakan bahwa makhluk hidup berasal dari makhluk hidup lain.

Semboyannya "omne vivum ex ovo, omne vivum ex vivo", yang artinya kejadian makhluk hidup berasal dari telur, kejadian makhluk hidup berasal dari makhluk hidup yang sudah ada.

Pada percobaan F. Redi menggunakan daging. Ternyata hasilnya Botol I (daging ditutup rapat) tidak ada mikroba, Botol II (ditutup dengan kain kasa) ada sedikit mikroba, Botol III (daging tidak ditutup) hasilnya
banyak mikroba. Spallanzani mengadakan percobaan dengan air kaldu yang perlakuannya sama seperti percobaan F. Redi. Hasilnya sama dengan percobaan F. Redi.

Louis Pasteur mengadakan percobaan dengan air kaldu yang ditempatkan pada labu berleher angsa. Hasil percobaannya sama dengan apa yang dilakukan F. Redi dan Spallanzani, yaitu menolak teori
Abiogenesis.

oleh : Suwarno
Diterbitkan oleh Pusat Perbukuan Departemen Pendidkan Nasional Tahun 2009