EKOSISTEM

EKOSISTEM

Pendahuluan 

    Setiap makhluk hidup yang hidup di suatu lingkungan akan berinteraksi dengan lingkungannya tersebut. Interaksi terjadi baik dengan makhluk hidup lain maupun dengan benda yang ada di sekitarnya. Jenis interaksinya dapat dalam hal mendapatkan makanan, suhu yang tepat untuk hidup, ataumendapatkan pasangan untuk berkembang biak. Bagaimana antarmakhluk hidup berinteraksi dan makhluk hidup berinteraksi dengan lingkungannya akan dibahas di modul ini. Makhluk hidup dan lingkunagn fisiknya selalu saling berkaitan dan tidak dapat dipisahkan satu sama lainnya. Masing-masing secara terus-menerus berpengaruh terhadap yang lain. Hubungan yang terus-menerus antara komunitas makhluk hidup dan lingkungan fisiknya dapat menimbulkan suatu kesatuan organisasi kehidupan yang disebut ekosistem.

Ruang Lingkup

Uraian Materi 

A. KONSEP EKOSISTEM 

    Hubungan timbal balik antara makhluk hidup dengan makhluk hidup lain, serta dengan benda tak hidup di lingkungannya, membentuk ekosistem. Ekosistem merupakan salah satu bidang kajian yang dipelajari dalam cabang biologi, yaitu ekologi. Ekologi (Yunani, oikos = rumah; logy = ilmu, berasal dari kata logikos = masuk akal) adalh ilmu yang mempelajari interaksi antara makhluk hidup dengan makhluk hidup lain dan dengan lingkungan fisik. Hal tersebut diungkapkan oleh ahli zoology Jerman, Ernst Haeckel (1866). Ekologi merupakan cabang ilmu yang masih relative baru, yang baru muncul pada tahun 70- an. Akan tetapi, ekologi mempunyai pengaruh yang besar terhadap cabang biologi lainnya. Ekologi mempelajari bagaimana makhluk hidup dapat mempertahankan kehidupannya dengan mengadakan hubungan antarmakhluk hidup dan dengan benda tak hidup di dalam hidupnya atau lingkungannya. Para ahli ekologi mempelajari hal-hal berikut. 

1. Perpindahan energi dan materi dari makhluk hidup yang satu ke makhluk hidup yang lain dan ke dalam lingkungannya dan factor- faktor yang menyebabkannya. 
2. Perubahan populasi suatu spesies pada waktu yang berbeda dan factor-faktor yang menyebabkannya.
3. Terjadinya hubungan antarspesies (interaksi antarspesies) makhluk hidup dan hubungan antara makhluk hidup dengan lingkungannya.

Komponen yang menyusun lingkungan dapat dibedakan menjadi komponen abiotik (benda tak hidup) dan biotik (makhluk hidup).

B. KOMPONEN EKOSISTEM 

Ekosistem terdiri atas dua komponen utama, yaitu komponen biotik dan komponen abiotik.

1. Komponen Biotik

    Komponen biotik meliputi komunitas makhluk hidup. Setiap makhluk hidup dalam ekosistem menempati suatu tempat hidup yang spesifik. Tempat hidup yang spesifik tersebut dikenal dengan istilah habitat (Latin, habitare = bertempat tinggal). Setiap makhluk hidup yang memiliki peran khusus di dalam habitatnya. Peran atau cara hidup yang khusus dari setiap makhluk hidup di dalam habitatnya disebut relung ekologi (nisia). 

    Sekelompok makhluk hidup dari spesies yang sam pada waktu yang sama disebut populasi. Misalnya, rerumputan di halaman rumah (populasi rumput) atau sekawanan sapi di lapangan (populasi sapi). Populasi dapat berubah setiap saat. Perubahan populasi dipengaruhi oleh factor kelahiran, kematian, dan migrasi. Beberapa populasi yang berbeda dari tumbuhan dan hewan yang hidup bersama di lingkungan tertentu akan membentuk komunitas. Di dalam ekosistem terdapat beberapa macam, komunitas, misalnya, komunitas kolam, komunitas hutan, dan komunitas pantai. 

2. Komponen Abiotik 

    Komponen abiotik meliputi benda-banda tak hidup. Komponen abiotik terdiri dari komponen yang bukan makhuk hidup, contohnya:

a. Suhu 

Suhu atau temperature adalah derajat energi panas. Sumber utama energi panas adalah radiasi matahari. Suhu merupakan komponen abiotik di udara, tanah, dan air. Suhu sangat diperlukan oleh setiap makhluk hidup, berkaitan dengan reaksi kimia yang terjadi dalam tubuh makhluk hidup. Reaksi kimia dalam tubuh makhluk hidup memerlukan enzim. Kerja suatu enzim dipengaruhi oleh suhu tertentu. 

b. Cahaya

Cahaya merupakan salah satu energi yang bersumber dari radiasi matahari. Cahaya matahari terdiri dari beberapa macam panjang gelombang. Jenis panjang gelombang, intensitas cahaya, dan lama penyinaran cahaya matahari berperan dalam kehidupan organisme. Misalnya, tumbuhan memerlukan cahaya matahari dengan panjang gelombang tertentu untuk proses fotosintesis.

c. Air 

Air terdiri dari molekul-molekul H2O. air dapat berbentuk padat, cair, dan gas. Di alam, air dapat berbentuk padat, misalnya es dan kristel es (salju), serta berbentuk gas berupa uap air. Dalam kehidupan, air sangat siperlukan oleh makhluk hidup karena sebagian besar tubuhnya mengandung air. d. Kelembapan 

Kelembapan merupakan salah satu komponen abiotik di udara dan tanah. Kelembapan di udara berarti kandungan uap air di udara, sedangkan kelembapan di tanah berarti kandungan air dalam tanah. Kelembapan diperlukan oleh makhluk hidup agar tubuhnya tidak cepat kering karena penguapan. Kelembapan yang diperlukan setiap makhluk hidup berbeda- beda. Sebagai contoh, jamur dan cacing memerlukan habitat yang sangat lembab. 

e. Udara 

Udara terdiri dari berbagai macam gas, yaitu nitrogen (78,09%), oksigen (20,93%), karbon dioksida (0,03%), dan gas-gas lain. Nitrogen diperlukan makhluk hidup untuk membentuk protein. Oksigen digunakan makhluk hidup untuk bernapas. Karbon dioksida diperlukan tumbuhan untuk fotosintesis. 

f. Garam-garam Mineral 

Garam-garam mineral antara lain ion-ion nitrogen, fosfat, sulfur, kalsium, dan natrium. Komposisi garam mineral tertentu menentukan sifat tanah dan air. Contohnya kandungan ion-ion hydrogen menentukan tingkat keasaman, sedangkan kandungan ion natrium dan klorida di air menentukan tingkat salinitas (kadar garam). Tumbuhan mengambil garam-garam mineral (unsure hara) dari tanah dan air untuk proses fotosintesis. 

g. Tanah 

Tanah merupakan hasil pelapukan batuan yang disebabkan oleh iklim atau lumut, dan pembusukan bahan organik. Tanah memiliki sifat, tekstur, dan kandungan garam mineral tertentu. Tanah yang subur sangat diperlukan oleh organisme untuk memenuhi kebutuhan hidupnya. Tumbuhan akan tumbuh dengan baik pada tanah yang subur.

C. INTERAKSI MAKHLUK HIDUP DENGAN LINGKUNGANNYA 

    Antara makhluk hidup yang satu dengan yang lain terjadi hubungan, baik antara sesame spesies maupun antarspesies, baik antara komponen biotik maupun antara komponen abiotik. Hubungan timbal balik dikenal pula dengan istilah interaksi, atau interaksi. Dalam bagian ini, akan dibahas mengenai interaksi antar-individu, antar-populasi, antara komunitas dan faktor biotik, dan interaksi antar ekosistem. 

1) Interaksi Antar-Individu 

Membentuk Populasi Sekumpulan makhluk hidup dari spesies yang sama yang hidup pada suatu waktu dan kawasan tertentu serta saling berinteraksi mambentuk populasi. Oleh karena barasal dari spesies yang sama, maka individu di dalam populasi mempunyai potensi melakukan kawin silang yang akan menghasilkan keturunan yang fertile (mampu bereproduksi). Contoh populasi adalah populasi itik, populasi padi, dan populasi sapi. Suatu populasi dapat dikenali dengan adanya ciri-ciri: 

a. memiliki kesamaan morfologi 

b. memiliki kesamaan fungsi fisiologi 

c. dapat melakukan perkawinan silang 

d. dapat menghasilkan keturunan yang fertile 

Dengan demikian, populasi memiliki sifat dapat tumbuh dan berkembang, dari populasi berukuran kecil menjadi populasi yang berukuran besar. Sebaliknya, karena alasanalasan tertentu (misalnya,diburu, terkena penyakit, bencana alam), ukuran populasi bisa menjadi lebih kecil dari semula. Semakin besar populsi, semakin banyak kebutuhan makanannya. Demikian pula dengan kebutuhan oksigen, air, dan ruangan. Antarindividu tersebut akan terjadi persaingan atau kompetisi untuk memenuhi kebutuhan oksigen, air, makanan, ruangan, dan cahaya matahari. Oleh karena itu, ledakan populasi akan akan menimbulkan persaingan dan persaingan menimbulkan masalah lingkungan. Populasi dapat bertambah atau berkurang, tergantung dari kondisi lingkungannya. Pada musim hujan, populasi rumput meningkat. Sebaliknya, pada musim kemarau, populasinya menurun. Banyaknya individu dalam populasi dapat dihitung sehingga dapat diketahui ukuran populasi per satuan luas. Banyaknya individu per satuan luas disebut kepadatan populasi atau kerapatan populasi. Misalnya, kepadatan populasi pohon kelapa 3 pohon / 10.000 m2.

2) Interaksi Antar-Populasi 

Membentuk Komunitas Interaksi antara populasi yang satu dengan yang lain dalam suatu areal tertentu membentuk komunitas. Contoh komunitas adalah komunitas hutan hujan tropik yang di dalamnya terdapat berbagai populasi tumbuhan, reptilian, burung, mamalia, mikroorganisme, cacing moluska. Interaksi antarmakhluk hidup biasanya akan membentuk hubungan khusus yang berpengaruh secara nyata terhadap persebaran dan kepadatannya. 

    Ada beberapa macam interaksi antarsesama makhluk hidup. Interaksi tersebut dapat terjadi, baik antarindividu dalam populasi ataupun antarindividu berbeda populasi atau barbeda jenis (spesies). Bentuk interaksi tersebut dapat berupa saling merugikan, saling menguntungkan, atau hanya salah satu saja yang diuntungkan. Berkut ini adalah beberapa bentuk interaksi antarspesies dalam suatu komunitas:

a. Kompetisi 

Kompetisi adalah bentuk interaksi dua makhluk hidup yang mengakibatkan kedua makhluk hidup tersebut mengalami kerugian. Kebutuhan hidup yang sering diperebutkan tersebut, antara lain makanan, tempat berlindung, tempat bersarang, sumber air, dan pasangan untuk kawin. Bentuk kompetisi yang terjadi dapat berupa kompetisi intraspesifik, yaitu kompetisi di antara anggota spesies yang sama dan kompetisi interspesifik, yaitu kompetisi di antara anggota yang berbeda spesies, persaingan antarindividu dalam spesies penting arinya untuk mengatur populasi spesies tersebut. 

b. Predasi 

Di dalam sebuah interaksi antarmakhluk hidup terdapat hubungan satu spesies memakan yang lain. Dalam hal ini, konsumernya disebut predator, sedangkan spesies yang dimakan dikenal sebagai mangsa. Predator (Latin, praeda = mangsa) adalah makhluk hidup yang memperoleh sumber-sumber yang diperlukan dengan memakan makhluk hidup lain. Jika yang dimangsa adalah produsen, maka bentuk interaksi itu disebut herbivori, sedangkan hewan yang memakan produsen disebut herbivor. 

c. Simbiosis 

Hubungan yang dekat antara dua spesies makhluk hidup berbeda disebut simbiosis yang berarti hidup bersama. Interaksi simbiotik meliputi bentuk parasitisme, komensalisme, dan mutualisme. 

1) Parasitisme 

Parasitisme merupakan bentuk interaksi yang dapat menyebabkan satu pihak mendapat keuntungan, sedangkan pihak yang lain menderita kerugian. Suatu parasit dapat memperoleh makanan atau sumber-sumber yang diperlukan dari tubuh makhluk hidup lain, disebut inang atau hospes. Selain menggunakan inang sebagai sumber nutrisi beberapa parasit juga menggunakan inang mereka untuk perlindungan bagi predator yang akan memangsanya. Contohnya, kehidupan ikan mutiara pada timun laut.

2) Komensalisme 

Komensalisme merupakan bentuk interaksi yang menyebabkan satu pihak mendapatkan keuntungan, sedangkan yang lain tidak terpengarug (tidak diuntungkan maupun dirugikan). Contoh interaksi komensalisme adalah kehidupan ikan remora dengan hiu. 

3) Mutualisme 

Mutualisme (Latin, mutuus = penukaran) merupakan bentuk interaksi yang menyebabkan kedua spesies sama-sama mendapat keuntungan. Interaksi mutualisme kadang-kadang disebut juga simbiosis obligat. Contohnya adalah pada proses penyerbukan bunga (polinasi). Pada beberapa proses penyerbukannya dapat berlangsung oleh bantuan beberapa serangga khusus, burung, atau kelelawar. 

D. ALIRAN ENERGI 

    Setiap makhluk hidup memerlukan energi untuk kelangsungan hidupnya. Misalnya, untuk tumbuh, bereproduksi, dan bergerak. Dalam pemenuhan kebutuhan energi tersebut terjadi hubungan saling ketergantungan energi di antara makhluk hidup yang berbeda. Dalam hal ini, ada makhluk hidup yang berperan sebagai produsen, konsumer, atau dekomposer. 

1) Produsen 

    Produsen merupakan makhluk hidup yang mampu menangkap energi cahaya matahari untuk kegiatan fotosintesis sehingga dapat menghasilkan materi organic yang berasal dari materi anorganik. Contoh produsen adalah tumbuhan hijau dan makhluk hidup fotosintesis lainnya. Melalui produsen tersebut energi yang berasal dari matahari mengalir ke makhluk hidup lainnya.

2) Konsumen 

    Konsumen merupakan makhluk hidup yang memperoleh energi dalam bentuk materi organic. Misalnya, dengan cara memakan makhluk hidup lainnya. Seluruh hewan tergolong kproonsumen. Berdasarkan tingkatnya, konsumen dapat dibedakan atas konsumen primer, konsumen sekunder, dan konsumen tersier. 

    Konsumen primer atau herbivore adalah konsumen yang secara langsung memakan tumbuhan. Konsumen sekunder atau karnivor adalah konsumen yang memakan konsumen primer. Konsumen tersier atau karnivor puncak adalah konsumen yang memakan konsumen sekunder. 

    Beberapa hewan ada yang berperan sebagai karnivor pada suatu waktu dan herbivore pada saat yang lain. Hewan demikian disebut omnivor. Mereka dapat ditempatkan ke dalam tingkat trofik berbeda bergantung pada materi yang dimakan pada saat itu. Produsen dan berbagai karnivor di dalam ekosistem dalam pemenuhan kebutuhan makanan dikenal dengan istilah tingkat trofik.

3) Dekomposer 

Dekomposer (pengurai) merupakan makhluk hidup yang memperoleh makanannya dengan cara menguraikan senyawa-senyawa organik yang berasal dari makhluk hidup yang telah mati (bangkai). Dalam hal ini, decomposer berperan mengembalikan materi ke lingkungan abiotik dan digunakan kembali oleh tumbuhan hijau. Contoh decomposer adalah jamur dan bakteri. 

4) Detritivor 

Detritivor adalah organisme yang memakan partikel-partikel organik atau detritus. Detritus merupakan serpihan hancuran jaringan hewan atau tumbuhan. Organisme detrivor antara lain cacing tanah, siput, keluwing, bintang laut, dan kutu kayu.