EKOSISTEM

A.     Pengertian Ekosistem

Ekosistem adalah suatu sistem kehidupan yang terbentuk secara utuh oleh hubungan timbal balik antara makhluk hidup dengan lingkungannya.  Ekosistem terdiri dari berbagai macam komunitas, mulai dari hewan, tumbuhan, mikroorganisme, beserta lingkungan hayati yang dinamis  dan kompleks, serta saling berinteraksi sebagai suatu unit yang fungsional.

Cabang ilmu  biologi yang mempelajari interaksi antara makhluk hidup, maupun interaksi antara makhluk hidup dengan lingkungannya adalah ekologi.  Istilah ekologi  pertama kali disampaikan oleh Ernest Haeckel

B.       KOMPONEN EKOSISTEM

Secara garis besar komponen ekosistem terdiri atas komponen abiotik dan komponen biotik.

1.      Komponen Abiotik

Komponen abiotik merupakan komponen ekosistem yang bersifat tak hidup. Komponen ini meliputi hal-hal berikut :

a.       Tanah

Tanah merupakan habitat sebagian besar makhluk hidup.

b.      Air

Air berfungsi sebagai pelarut makanan, menjaga tekanan osmotik sel, sebagai sarana transportasi zat, dan komponen penting dalam fotosintesis.

c.       Udara

Sekitar 78% gas di atmosfer berupa gas nitrogen, 21% gas oksigen, 1% gas argon, serta sekitar 0,035% gas CO₂, dan sisanya berupa uap air.

d.      Suhu

Setiap makhluk hidup membutuhkan suhu tertentu untuk melakukan aktivitas hidupnya dengan optimum.

e.       Sinar Matahari

Sinar matahari mengandung energi kehidupan yang sangat tinggi.

f.       Kelembapan

Kelembapan udara menyatakan persentase jumlah uap air di udara.

g.       Altitude dan latitude

Ketinggian tempat dari permukaan laut (altitude) dan perbedaan letak karena perbedaan jarak dari garis lintang (latitude) sangat mempengaruhi sebaran/distribusi makhluk hidup.

2.      Komponen Biotik

a.       Produsen adalah organisme yang menghasilkan makanan dan penyedia makanan bagi makhluk hidup lain.

Contoh: tumbuhan

b.      Konsumen adalah organisme yang tidak dapat menghasilkan makanan sendiri dan hanya bergantung dari makhluk hidup lain

Contoh: hewan dan manusia

c.       Detritivor  adalah organisme pemakan sisa organisme

d.      Dekomposer atau pengurai adalah organisme heterotrof yang menguraikan bahan organik yang berasal dari organisme mati.

Contoh: bakteri dan jamur

3.      Peranan komponen ekosistem

Komponen ekosistem memiliki manfaat bagi kehidupan di dunia ini, antara lain :

a.       Sebagai sumber makanan. Misalnya tumbuhan menyediakan makanan untuk konsumen I dan konsumen I menyediakan makanan untuk konsumen II.

b.      Menjamin tetap berlangsungnya daur ulang sampah organik. Misalnya peran dekomposer dalam menguraikan sampah organikmenjadi zat-zat anorganik.

c.       Menjaga keseimbangan ekosistem. Misalnya keberadaan kucing hutan di ekosistem hutan dapat mencegah ledakan populasi herbivora di kawasan tersebut. Selain itu keberadaan predator dan parasitoid juga turut mengontrol populasi hama.

d.      Berperan untuk mengatasi polusi

Gas karbon yang dapat menimbulkan polusi dapat diserap tumbuhan untuk fotosintesis.

e.       Sebagai sumber senyawa anorganik. Misalnya udara merupakan sumber O ₂ , CO ₂, dan N₂ yang diperlukan makhluk hidup. Tanah dijadikan tempat berpijak dan tempat tinggal makhluk hidup yang menyediakan air dan berbagai unsur hara.

C.       ADAPTASI MAKHLUK HIDUP TERHADAP LINGKUNGANNYA

Adaptasi adalah kemampuan yang dimiliki oleh setiap makhluk  dalam menyesuaikan diri dengan keadaan lingkungannya agar dapat mempertahankan hidup.

Makhluk hidup beradaptasi terhadap lingkungannya melalui:

1.         Adaptasi morfologi merupakan penyesuaian bentuk tubuh untuk kelangsungan hidupnya. Contoh: empat gigi taring besar dan runcing pada hewan karnivor.

2.         Adaptasi fisiologi merupakan penyesuaian fungsi kerja alat dan organ tubuh untuk mempertahankan hidupnya. Contoh: kantong tinta yang digunakan cumi-cumi dan gurita untuk mengecoh musuhnya

3.         Adaptasi tingkah laku merupakan penyesuaian yang didasarkan pada perilaku atau sikap dalam menghadapi segala kondisi di lingkungannya.

Contoh: Tupai Virginia yang berpura-pura tidur atau mati dengan mata tertutup jika didekati musuhnya.

Interaksi antar komponen ekosistem

1.      Interaksi Antarorganisme

Adanya kodrat bahwa setiap makhluk hidup selalu bergantung kepada makhluk hidup yang lain dalam memenuhi kebutuhannya menyebabkan terjadinya interaksi antarorganisme. Interaksi antarorganisme dikategorikan sebagai berikut:

a.       Netral

Hubungan tidak saling mengganggu antarorganisme dalam habitat yang sama dan bersifat tidak menguntungkan, juga tidak merugikan kedua belah pihak.

b.      Predasi

Hubungan yang erat antara mangsa dan pemangsa (predator), karena tanpa mangsa, predator tak dapat hidup, dan predator juga berfungsi sebagai pengontrol  populasi mangsa. Contoh: Beruang menangkap ikan salem

c.       Parasitisme

Hubungan yang menguntungkan satu pihak sebagai organisme yang menumpang dan merugikan pihak lain yang merupakan organisme inang. Contoh:  Benalu dengan pohon mangga

d.      Komensalisme

Hubungan antara dua organisme berbeda spesies, dimana salah satu spesies diuntungkan, sedangkan yang lain tidak dirugikan atau diuntungkan.  Contoh: Ikan badut dengan anemon laut

e.       Mutualisme

Hubungan antara dua organisme berbeda spesies yang saling menguntungkan kedua belah pihak.  Contoh: Lebah dengan bunga dalam proses penyerbukan

2.      Interaksi Antarpopulasi

a.       Alelopati. Interaksi ini terjadi jika populasi satu menghasilkan zat yang dapat menghalangi tumbuhnya populasi lain. Akar dan tunas tanaman ini dapat mengurangi perkecambahan gulma anggur dan gulma lainnya.

b.      Kompetisi Interspesifik

Interaksi yang terjadi jika antarpopulasi ada kepentingan yang sama sehingga menimbulkan persaingan untuk memperoleh apa yang diperlukan.

3.      Interaksi AntarKomunitas

Interaksi antarkomunitas adalah suatu interaksi yang melibatkan kumpulan populasi yang berada di suatu daerah pada waktu yang sama.

Contoh: Interaksi antara komunitas organisme sawah dengan komunitas organisme sungai dalam bentuk peredaran nutrien dan peredaran organisme kedua komunitas tersebut. 

4.      Interaksi Antar Komponen Biotik dengan Abiotik

Interaksi antara komponen biotik dan abiotik adalah interaksi antara komponen biotik (hewan, tumbuhan, dan manusia dengan komponen abiotik  (air, tanah, cahaya) yang dapat menyebabkan terjadinya:

a.         Aliran energi

b.         Struktur atau tingkat trofik

c.         Keanekaragaman biotik, serta

d.         Siklus materi

Aliran Energi dan Unsur Biogeokimia

1.      Aliran Energi

Rangkaian urutan pemindahan bentuk energi yang satu ke bentuk energi yang lain, yang dimulai dari sinar matahari, lalu ke produsen, konsumen primer, konsumen tingkat tinggi , sampai ke saproba di dalam tanah. Aliran energi ini berlangsung dalam ekosistem.

Aliran energi dalam ekosistem dilihat dari 3 faktor, yaitu:

a.       Rantai Makanan

Peristiwa perpindahan atau pengalihan energi dari produsen, yaitu tumbuhan melalui sederetan organisme yang makan dan dimakan.

Rantai makanan pokok terbagi menjadi tiga menjadi rantai pemangsa, rantai parasit, dan rantai saprofit.

b.      Jaring-jaring makanan

Kumpulan beberapa rantai makanan yang saling berhubungan

c.       Piramida ekologi

Gambaran susunan antar trofik berbentuk piramid yang disusun secara urut berdasarkan hubungan makan dan dimakan.

2.      Siklus Biogeokimia

Siklus biogeokimia atau siklus organik anorganik adalah siklus unsur atau senyawa kimia yang mengalir dari komponen abiotik ke biotik dan kembali lagi ke komponen abiotik. Siklus unsur-unsur tersebut tidak hanya melalui organisme, tetapi jugs melibatkan reaksireaksi kimia dalam lingkungan abiotik.

Siklus unsur –unsur tersebut antara lain:

a.         Siklus Air

b.         Siklus Nitrogen

c.         Siklus Fosfor

d.         Siklus  Karbon dan Oksigen

e.         Siklus Sulfur

a.       Siklus Air

Siklus air atau siklus hidrologi adalah sirkulasi air yang tidak pernah berhenti dari atmosfer ke bumi dan kembali ke atmosfer melalui kondensasi, presipitasi, evaporasi dan transpirasi.

Pemanasan air laut oleh sinar matahari merupakan kunci proses siklus hidrologi tersebut dapat berjalan secara terus menerus. Air berevaporasi, kemudian jatuh sebagai presipitasi dalam bentuk hujan, salju, hujan batu, hujan es dan salju (sleet), hujan gerimis atau kabut.

Siklus hidrologi terus bergerak secara kontinu dalam tiga cara yang berbeda:

1.    Evaporasi / Transpirasi, adalah proses penguapan air menjadi awan pada keadaan jenuh.

2.    Infiltrasi / Perkolasi, adalah proses masuknya air hujan ke dalam tanah melalui pori-pori akibat adanya aksi kapiler.

3.    Air Permukaan, adalah proses bergeraknya air hujan di atas permukaan tanah yang dekat dengan aliran utama dan danau.

b.      Siklus nitrogen

Siklus nitrogen adalah suatu proses konversi senyawa yang mengandung unsur nitrogen menjadi berbagai macam bentuk kimiawi yang lain. Transformasi ini dapat terjadi secara biologis maupun non-biologis.

Beberapa proses penting pada siklus nitrogen, antara lain

1.    Fiksasi nitrogen, yaitu proses konversi molekul nitrogen berbentuk gas di dalam atmosfer menjadi senyawa organik.

2.    Mineralisasi,

3.    Nitrifikasi, yaitu proses pengubahan amonia menjadi  nitrat oleh bakteri nitrit (Nitrosomonas , Nitrosococcus)

4.    Denitrifikasi, yaitu proses pengubahan nitrat menjadi amonia yang dilepaskan ke udara

c.       Siklus fosfor ,

Siklus fosfor  yaitu siklus yang melibatkan fosfor, dalam hal input atau sumber fosfor-proses yang terjadi terhadap fosfor- hingga kembali menghasilkan fosfor lagi. Daur fosfor dinilai paling sederhana daripada daur lainnya, karena tidak melalui atmosfer. fosfor di alam didapatkan dari: batuan, bahan organik, tanah, tanaman, PO4- dalam tanah.

Daur fosfor terlihat akibat aliran air pada batu-batuan akan melarutkan bagian permukaan mineral termasuk fosfor akan terbawa sebagai sedimentasi ke dasar laut dan akan dikembalikan ke daratan

d.      Siklus karbon

Siklus karbon adalah siklus biogeokimia dimana karbon dipertukarkan antara biosfer, geosfer, hidrosfer, dan atmosfer Bumi. 

Karbon dioksida (CO2) di udara dimanfaatkan tumbuhan untuk fotosintesis dan menghasilkan oksigen (O2) yang digunakan makhluk hidup untuk respirasi. 

Perpindahan sulfat terjadi melalui proses rantai makanan, lalu semua mahluk hidup mati dan akan diuraikan komponen organiknya oleh bakteri. Beberapa jenis bakteri terlibat dalam daur sulfur, antara lain Desulfomaculum dan Desulfibrio yang akan mereduksi sulfat menjadi sulfida dalam bentuk hidrogen sulfida (H2S). Kemudian H2S digunakan bakteri fotoautotrof anaerob seperti Chromatium dan melepaskan sulfur dan oksigen. Sulfur di oksidasi menjadi sulfat oleh bakteri kemolitotrof seperti Thiobacillus.

Latihan

I.     Berilah tanda silang (x) huruf a, b, c, d, atau e pada jawaban yang paling benar!

1.      Berbagai interaksi saling mempengaruhi yang terjadi antara makhluk hidup dengan lingkungannya disebut….

a.       Simbiosis                                        d.  Kompetisi

b.      Ekosistem                                       e.  Siklus biogeokimia

c.       Aliran energi

2.      Organisme yang dapat berfungsi sebagai produsen dalam suatu ekosistem air tawar adalah…

a.       Larva Crustacea                             d.  Zooplankton

b.      Alga biru                                         e.  Cacing

c.       Bakteri

3.      Yang bukan merupakan komponen abiotik adalah…

a.       Air dan udara                                  d.  Topografi

b.      Cahaya Matahari                             e.  Iklim

c.       Cacing Tanah

4.      Berikut ini yang merupakan aliran energi terkecil adalah…

a.       Elang                                               d.  Musang dan kelinci

b.      Padi                                                 e.  Jamur dan bakteri

c.       Katak, burung dan ular

5.      Organisme yang mendapatkan makanan dengan menguraikan sisa-sisa organisme yang telah mati disebut….

a.       Detritivor                                        d.  Karnivora

b.      Dekomposer                                               e.  Konsumen

c.       Herbivora

6.      Dalam daur nitrogen, perubahan nitrit menjadi nitrat memerlukan bantuan bakteri…

a.       Nitrosomonas                                  d.  Rhizobium

b.      Nitrosococcus                                 e.  Costridium

c.       Nitrobacter

7.      Terbentuknya rantai makanan disebabkan oleh adanya….

a.       Karnivora puncak                           d.  Predator

b.      Proses makan dan dimakan             e.  Omnivora

c.       Bahan makanan melimpah

8.      Unsur fosfor (P) bagi makhluk hidup memiliki peran penting sebagai…

a.       Komponen karbohidrat                   d.  Komponen vitamin

b.      Komponen lemak                           e.  Sumber energi utama

c.       Komponen protein

9.      Proses perubahan komunitas menuju satu arah secara teratur disebut….

a.       Ekologi                                           d.  Relung

b.      Suksesi                                            e.  Piramida energi

c.       Interaksi

10.  Jamur dan bakteri termasuk dalam….

a.       Produsen                                         d.  Spesies

b.      Konsumen IV                                 e.  Individu

c.       Dekomposer

11.  Pada peristiwa rantai makanan dan jaring makanan terjadi …

a.       Aliran energi                                   d.  Aliran massa

b.      Proses biomagnifikasi                     e.  Bioakumulasi

c.       Daur biomassa

12.  Di dalam satu populasi terdapat banyak….

a.       Genetik                                           d.  Spesies

b.      Ekosistem                                       e.  Individu

c.       Habitat

13.  Tingkatan dalam rantai makanan disebut….

a.       Rantai makanan                              d.  Terarium

b.      Jaring-jaring makanan                     e.  Keseimbangan dinamis

c.       Trofik

14.  Makhluk hidup yang menerima energi paling besar adalah….

a.       Produsen                                         d.  Konsumen I

b.      Konsumen III                                  e.  Dekomposer

c.       Konsumen II  

15.  Siklus air digerakkan oleh tenaga matahari melalui…

a.       Evaporasi                                        d.  Evaporasi dan presipitasi

b.      Presipitasi                                        e.  Evaporasi dan transpirasi

c.       Transpirasi

II.   Jawablah pertanyaan-pertanyaan di bawah ini dengan benar!

1.      Sebutkan lima peranan ekosistem?

2.      Apa yang akan terjadi jika di bumi tidak ada organisme pengurai? Jelaskan!

3.      Mengapa konsumen terakhir merupakan makhluk yang rawan punah?

4.      Apa yang dimaksud dengan perifiton dan plankton?

5.      Gambarkan skema terjadinya siklus air?