E-MODUL PEMBELAJARAN BIOLOGI UMUM

11. Flagella dan Silia
Umumnya sel-sel yang dapat hidup bebas seperti protozoa dan mikroorganisme lainnya

mempunyai organel lokomotor yang menonjol pada permukaan selnya. Organel tersebut
dinamakan flagella dan atau silia. Sel-sel pada jaringan organisme multiseluler juga dapat
memiliki silia, tetapi mereka digunakan untuk menggerakkan substrat melintasi permukaan sel,
seperti mukus pada saluran pernafasan atau sel telur selama melintasi tuba fallofii. Jadi peran
silia pada organisme multiseluler bukan untuk pergerakan sel. Organel-organel disebut silia bila
lebih pendek dan terdapat dalam jumlah yang banyak, sedangkan flagella jika panjang dan
jumlahnya sedikit. Setiap silia atau flagella dibungkus oleh perpanjangan membran plasma.
Secara internal, organel-organel tersebut mengandung mikrotubul dengan susunan yang
spesifik membentuk basal body atau kinetosoma. Basal bodi terdiri atas dua mikrotubul pusat
dan sembilan pasang mikrotubul perifer.

(a) (b)

Gambar 2.14 Silia Sel Trakea (a) Diambil dengan TEM, dan (b) Diambil dengan SEM
(Sumber: Campbell dan Mitchel, 2002)

12. Sentriol
Sentriol merupakan struktur berbentuk silindris dengan diameter 0.15 nm dan panjang

0.3-0.5 nm dan terutama terdiri atas mikrotubulus yang tersusun dengan sangat
teratur.Sentriol terdapat sepasang pada sel yang sedang tidak membelah. Sedangkan pada sel
yang akan membelah, setiap sentriol akan membentuk sentriol baru sehingga terdapat dua
pasang sentriol. Pada sel yang sedang membelah sentriol membentuk kumparan mitosis yang
mengandung mikrotubuli yang berfungsi untuk menggerakkan kromosom selama mitosis.
Umumnya sentriol ditemukan dekat inti.

F. TRANSPOR MELINTASI MEMBRAN
1. Transpor Molekul-molekul Sederhana

Transpor molekul-molekul sederhana melintasi lapisan lipida dapat berlangsung
melalui protein transmembran.Dalam hal ini, setiap protein transmembran bertanggung
jawab untuk mentransfer molekul-molekul yang spesifik.Sifat selektif permiabel dari
membran biologi terhadap ion-ion sederhana menciptakan perbedaan yang besar dalam hal
komposisi ion pada bagian interior sel dibandingkan dengan cairan ekstraseluler (Tabel
2.3).
40

Dengan demikian, membran sel menyimpan energi potensial dalam bentuk gradien ion.

Tabel 2.3 Perbandingan konsentrasi ion pada bagian dalam dan luar sel mamalia

Komponen Konsentrasi (mM)

Kation Intraseluler Ekstraseluler
Na+
K+ 5-15 145
Mg2+ 140 5
Ca2+ 30 1-2
1-2
Anion 2,5-5
Cl-
4 110

Bilayer lipida yang bebas protein bersifat impermiabel terhadap ion, tetapi
permiabel terhadap air. Kecepatan molekul berdifusi melintasi membran bervariasi,
tergantung pada:

1). Ukuran molekul
2). Kelarutan relatifnya dalam minyak
Umumnya molekul yang lebih sederhana dan lebih terlarut dalam minyak (lebih
hidrifobik atau non polar) berdifusi lebih cepat melintasi mem-bran.Molekul polar tidak
bermuatan dapat berdifusi dengan cepat melintasi membran jika molekulnya cukup
sederhana misalnya CO2, etanol dan urea.Sedangkan untuk gliserol dan gula melintasi
membran lipida kurang cepat. Air berdifusi dengan cepat melintasi bilayer lipida. Bilayer
lipida sangat impermiabel terhadap semua molekul atau ion-ion yang bermuatan.
Seperti diketahui bahwa pada membran sel terdapat sejumlah protein transpor.
Protein transpor terikat membran mentranspor molekul-molekul sederhana spesifik
melintasi membran sel. Membran sel melewatkan air dan molekul-molekul non polar dengan
cara difusi sederhana. Namun demikian, membran sel juga permiabel terhadap berbagai
jenis molekul-molekul polar seperti ion, gula, asam-asam amino, nukleotida, dan metabolit-
metabolit sel lainnya.Protein membran spesifik bertanggung jawab untuk mentransfer
larutan-larutan melintasi membran. Protein ini disebut protein transpor
membran.Terdapat dalam banyak bentuk pada semua tipe membran biologi. Protein
transpor dapat berfungsi sebagai:
a. Sistim uniport, yaitu angkutan zat terlarut oleh protein transpor hanya dari satu
sisi membran ke sisi membran yang lain.
b. Sistim simport, yaitu angkutan zat terlarut oleh protein transpor secara searah.
Misalnya pada sel hewan, beberapa gula atau asam amino diangkut bersama ion- ion
Na+ ke dalam sel.

41

c. Sistim antiport, yaitu angkutan zat terlarut oleh protein transpor dengan arah
yang berlawanan. Misalnya pemompaan Na+ ke luar dari sel dan K+ ke dalam sel.
Sistim simfort dan antifort sering secara bersama disebut sebagai sistim

kotranspor, yaitu angkutan suatu zat terlarut oleh protein transpor, tergantung pada
pengangkutan suatu zat terlarut lain secara bersamaan.

Banyak protein transpor membran melewatkan larutan-larutan spesifik untuk
bergerak melintasi bilayer lipida melalui proses transpor pasif. Beberapa dari protein
transpor membentuk saluran yang melewatkan larutan-larutan melintasi bilayer lipida
melalui difusi sederhana.Protein ini disebut protein terusan. Protein transpor yang lain
disebut protein pembawa, karena mengikat molekul-molekul spesifik untuk diangkut dan
ditranspor melalui membran. Proses ini disebut difusi dengan fasilitas atau difusi
terbantu. Beberapa protein pembawa berfungsi sebagai pompa yang secara aktif
menggerakkan larutan-larutan spesifik melawan gradien elektro kimia.Prosesnya disebut
transpor aktif.

Gambar 2.15 Diagram transpor pasif dan aktif (Sumber: Campbell dan Mitchell, 2002)

PIKIRKAN !!!

Diskusikan dengan teman kelas Anda!
Protein transpor terbagi atas tiga berdasarkan fungsinya. Hal apakah
yang membedakan diantara ketiga protein integral tersebut sehinnga mempunyai
fungsi yang berbeda pula?

42

SAYA BELUM MENGERTI !!!

Setelah mambaca materi tentang transport molekul-molekul
sederhana,tanyakanlah hal-hal yang belum dimengerti kepada
teman atau dosen Anda!
______________________________________________________

______________________________________________________

______________________________________________________

1. Transpor Pasif
a. Difusi Sederhana

Difusi adalah pergerakan partikel (ion, molekul) dari daerah yang berkonsentrasi
tinggi ke daerah berkonsentrasi rendah. Misalnya sebotolparfum yang tertutup rapat bila
penutupnya dibuka, maka beberapa saat kemudian bau parfum akan tercium. Contoh lain
bila air dituangkan ke dalam gelas piala yang telah berisi kristal Cu SO4 yang berwarna
biru, maka warna biru secara perlahan-lahan akan menyebar ke seluruh bagian air. Pada
membran sel, difusi dikelompokkan menjadi dua, yaitu difusi sederhana dan difusi
terbantu.
Salah satu ciri difusi sederhana adalah bahan yang diangkut bergerak melintasi membran
dari konsentrasi yang tinggi ke konsentrasi yang rendah, atau dengan kata lain searah
dengan gradien elektrokimia. Energi untuk gerakan adalah kalor dari gerakan molekul itu
sendiri.Membran lipida merupakan pembatas antara cairan ekstrasel dan cairan intrasel.
Berdasarkan struktur dan komposisi kimia membran yang telah dibahas terdahulu, maka
zat-zat dapat berdifusi melalui membran sel dengan dua cara, yaitu:

1). Dengan larut di dalam lipida dan berdifusi melintasi membran.
2). Dengan berdifusi melalui pori-pori kecil yang terdapat pada membran.
O2, CO2, alkohol, asam-asam lemak, dan sebagainya, bila bersentuhan dengan
membran, maka dengan segera ia larut di dalam lipida, dan berdifusi melintasi membran.
Jadi, suatu zat dengan kelarutan yang tinggi dalam lipida jauh lebih permiabel terhadap
membran lipida, bahkan kecepatan difusinya jauh lebih besar dibandingkan bila ia berada
di dalam air. Misalnya O2 memiliki kecepatan difusi yang lebih besar melalui membrane
lipida dibandingkan bila ia berada di dalam air.
b. Difusi dengan Fasilitas
Beberapa zat sulit larut di dalam lipida, tetapi tetap dapat melintasi membran
lipida melalui suatu proses yang disebut dengan difusi terbantu atau difusi
denganfasilitas, misalnya transpor glukosa melintasi membran, dibantu oleh protein
carrier atau permease.

43

Gambar 2.16 Diagram transpor dengan mekanisme difusi terbantu
(Sumber: Campbell dan Mitchell, 2002)

Beberapa faktor yang berpengaruh terhadap kecepatan difusi terbantu adalah:
a) Selisih konsentrasi zat-zat pada kedua sisi membran.
b) Jumlah carrier yang tersedia.
c) Kecepatan reaksi kimia yang berlangsung.
c. Osmosis

Membran sel merupakan membran yang bersifat semi permiabel, artinya membran
tersebut dapat dilalui oleh zat-zat tertentu, tetapi tidak dapat dilalui oleh zat-zat
lainnya.Pada makhluk hidup, membran yang bersifat semipermiabel dijumpai pada
membran selnya. Osmosis pada hakekatnya tidak lain adalah perpindahan air dari potensial
air yang tinggi ke potensial air yang lebih rendah dengan kata lain osmosis adalah difusi
air melintasi membrane semipermiabel merupakan sebuah kasus khusus transport pasif.
Permiabilitas membran terhadap sejumlah molekul/ion berbeda-beda.

Gambar 2.17 Permiabilitas membran (Sumber: www.google.com.)

Arah osmosis hanya ditentukan oleh perbedaan konsentrasi zat terlarut total. Dalam
kasus ini dikenal ada tiga istila terkait dengan konsentrasi zat terlarut di dalam
sebuahlarutan, yaitu larutan hipertonik, isotonik, dan hipotonik, namun hal ini hanya
bermakna bila ada perbandingan. Larutan dengan konsentrasi zat terlarut yang lebih

44

tinggi disebut hipertonik, larutan dengan konsentrasi yang lebih rendah disebut hipotonis,
dan larutan dengan konsentrasi zat terlarut sama, dinamakan isotonis. Contoh air PAM
bersifat hipertonis terhadap air destilasi, namun bersifat hipotonis terhadap air laut.

Pada peristiwa osmosis, air berpindah dari larutan yang hipotonik ke larutan
hipertonik atau dari larutan yang memiliki potensial air yang tinggi ke larutan yang memiliki
potensial air yang rendah. Jika dua larutan yang bersifat isotonic, air akan berpindah
melintasi membrane yang memisahkan larutan-larutan tersebut pada laju yang sama untuk
kedua arah (kea rah kanan atau kea rah kiri); dengan kata lain tidak ada selisih osmosis
diantara larutan-larutan isotonik. Pada gambar 15 ditunjukkan dua larutan gula yang
berbeda konsentrasinya dipisahkan oleh membrane berpori yang permiabel terhadap air,
tetapi tidak permiabel terhadap zat terlarutnya (gula). Air berdifusi dari larutan
hipotonik kea rah larutan hipertonik dan menyebabkan pengurangan konsentrasi larutan
gula.

Gambar 2.18 Arah osmosis pada dua buah larutan gula yang konsentrasinya berbeda (Sumber: www.google.com.)

Pengaruh larutan terhadap sel hewan dan tumbuhan pada perinsipnya sama, namun
pada larutan hipotonis, sel tumbuhan lebih tahan bila dibandingkan dengan sel hewan
(Gambar 2.19)

Gambar 2.19 Keseimbangan air pada sel hewan dan tumbuhan (Sumber: www.google.com.)

45

2. Transpor Aktif
Berbagai hasil penelitian menunjukkan bahwa tidak ada satupun zat yang dapat

berdifusi melawan gradien konsentrasi. Oleh sebab itu, ia perlu energi yang
menggerakkannya melawan gradien konsentrasi. Proses ini dinamakan transpor aktif.

Mekanisme dasar transpor aktif diduga sama bagi semua zat dan tergantung pada
transpor oleh carrier. Carrier adalah suatu protein yang menyediakan tempat spesifik
untuk perlekatan zat yang akan ditranspor, sedang lipida memberikan kelarutan dalam
fase lipida membran sel.

Membran sel memiliki protein baik integral maupun perifer. Protein-protein
tersebut berbentuk globular dan tertanam di dalam suatu cairan atau kristal cair bilayer
lipida. Sebab itu, membran memberikan fleksibilitas dan kemungkinan gerakan- gerakan
lateral dan transbilayer (flip-flop) bagi lipida dan protein yang membangun membran.
Beberapa diantara protein tersebut berperan sebagai carrier.

Diduga bahwa carrier dapat mentranspor zat-zat dengan proses gerak termal yang
sederhana seperti gerak rotasi atau dengan menggelincirkan zat dari suatu tempat
reaktif carrier ke tempat reaktif carrier lainnya hingga zat memasuki sel.

Di dalam membran sel terdapat beberapa sistim carrier, salah satu diantaranya
hanya mentraspor zat-zat tertentu misalnya mentranspor Na+ keluar membran dan pada
waktu yang mungkin sama mentranspor K+ ke dalam membran.

Kespesifikan sistim transpor bagi zat-zat ditentukan oleh sifat kimia carrier, yang
memungkinkannya berikatan hanya dengan zat-zat tertentu, atau oleh sifat enzim- enzim
yang mengkatalisis reaksi-reaksi kimia spesifik.

Transpor aktif primer selalu diikuti oleh dengan berlangsungnya hidrolisis ATP
yang berperan sebagai sumber energi, misalnya transpor Na+ ke luar dan K+ ke dalam sel.
Mekanisme transpor tersebut sangat penting bagi berbagai sistim fungsional tubuh
seperti serabut-serabut otot dan saraf di dalam proses penghantaran impuls saraf, dan
bagi semua sel tubuh untuk mencegah pembengkakan sel. Mekanisme ini sering kali disebut
pompa natrium.

Pompa natrium penting untuk mencegah pembengkakan sel. Hal ini disebabkan
karena semua sel membentuk banyak zat intersel yang tidak dapat berdifusi melalui
membran sel, seperti molekul protein, fosfokreatin, dan adenosin trifosfat. Zat-zat ini
cenderung menyebabkan osmosis air masuk ke dalam sel setiap saat. Juga elektrolit-
elektrolit cenderung mengikuti air masuk ke dalam sel. Bila tidak ada faktor yang melawan
kecenderungan masuknya air dan elektrolit masuk ke dalam sel, akhirnya sel akan
membengkak dan akhirnya pecah.

Mekanisme transpor natrium dapat melawan kecenderungan pembengkakan sel
dengan secara terus menerus mentranspor natrium ke luar membran sel yang mengawali
kecenderungan osmotik yang berlawanan untuk menggerakkan molekul air keluar membran
sel. Bilamana metabolisme sel berhenti sehingga energi dari ATP tidak tersedia untuk

46

mempertahankan kerja pompa natrium, maka sel-sel dengan segera mulai membengkak dan
pada akhirnya akan pecah.Transpor aktif berhubungan langsung dengan hidrolisis ATP.
Misalnya pengangkutan Na+ dan K+ yang berlawanan arah melintasi membran. Di dalam sel,
Na+ dijaga agar lebih rendah dari Na+ di luar sel, sedangkan K+ dijaga agar tetap lebih
tinggi dari K+ dari luar, K+ dan Na+ dipompa berlawanan dengan gradien konsentrasi. Kedua
pompa ion tersebut bekerja secara simultan dengan bantuan hidrolisis ATP.

SAYA BELUM MENGERTI!!!

Setelah mambaca tentang bentuk sel, tanyakanlah hal-hal yang belum
dimengerti kepada teman atau dosen Anda!
_________________________________________________________
_________________________________________________________
_________________________________________________________
_________________________________________________________
____

47

BIO LABORATORIUM

AKTIVITAS II

A. Tujuan Percobaan

Untuk mengetahui bagaimana keadaan sel bila ditempatkan di dalam larutan yang
bersifat isotonis, hipotonis dan hipertonis.

B. Alat dan Bahan
1. Alat:
a. Stoples dengan mulut kecil
b. Skalpel
c. Sedotan transparan
d. Lilin
e. Korek api
f. Mistar
2. Bahan
a. Telur ayam
b. Air suling
c. Larutan NaCl; 0,2; 0,4; 0,6; 0,8; 1%, 2%, 4%

C. Cara Kerja

1. Isi stoples dengan air suling hingga tiga perempatnya !
2. Ketuklah ujung cangkang telur yang membulat secara hati-hati dengan bagian

tepi skalpel.
3. Lepaskan cangkang telur secara hati-hati sebesar ukuran ujung jarimu. Hati-

hati ! jangan sampai membran cangkang robek !
4. Ketuk ujung telur yang runcing dengan menggunakan ujung skalpel. Buatlah

lubang sebesar pipet sedotan.
5. Letakkan telur dalam posisi tegak dengan bagian tumpul di bawah pada mulut

stoples yang berisi air (membran cangkang telur tenggelam pada permukaan air)
6. Masukkan ujung sedotan (¬2,5 cm) ke dalam lubang cangkang menembus

membran cangkang.
7. Nyalakan lilin dan teteskan lilin cair di sekeliling sedotan sampai ruang antara

cangkang dan sedotan tertutup rapat.
8. Amati pergerakan air atau cairan di dalam sedotan setiap 5 menit.

Ukurlah tinggi cairan di dalam sedotan dengan menggunakan mistar.

48

Tabel Pengamatan

Larutan I Tinggi Cairan di Dalam Sedotan Setiap 5 Menit
II III IV V VI VII VIII
Air suling
NaCl 0,2%
NaCl 0,4%
NaCl 0,6%
NaCl 0,8%
NaCl 1 %
NaCl 2%
NaCl 4%

Berdasarkan hasil pengamatan Anda, buatlah kesimpulan setelah dibahas
secara bersama-sama dengan teman-temannya.

49

RUANG RANGKUMAN

50

RUANG PETA KONSEP

Setelah Anda membaca materi tentang struktur dan fungsi sel, buatlah peta
konsep! Caranya, daftarkanlah kata-kata atau konsep penting. Selanjutnya
hubungkan konsep yang satu dengan yang lain dengan menggunakan preposisi.

51

RUANG ISTILAH
PENTING

_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_
_

52

REVIEW
PENGETAHUAN

Bagian ini berfugsi untuk mereview pengetahuan Anda setelah mempelajari
modul di rumah. Anda diminta untuk menjawab pertanyaan-pertanyaan
berdasarkan hasil bacaan Anda. Review pengetahuan mengharapkan jawaban yang
akan menjadi dasar bagi anda untuk berpikir pada tingkat yang lebih kompleks.
1. Jelaskan sejarah perkembangan teori sel!
Jawab:

2. Jelaskan minimal 5 faktor yang berpengaruh terhadap bentuk sel!
Jawaban :

3. Sebutkan beberapa contoh aktivitas biologi dimana osmosis memainkan peran
penting!

Jawaban :

4. Jelaskan apa yang terjadi pada sebuah sel yang ditempatkan di dalam larutan
yang bersifat isotonis, hipotonis dan hipertonis!

Jawaban :

5. Bagaimana hubungan antara gradien konsentrasi dengan transport aktif dan
pasif?

Jawaban :

53

EVALUASI

A. Pilihan ganda
Jawablah pertayaan di bawah ini dengan memberikan tanda sialng (X)!

1. Dibawah ini tokoh yang berperan sebagai orang pertama yang menemukan mikroskop,
dan meneliti organisme makroskopis seperti protozoa yaitu...
A. Anthony van Leewenhoek
B. Marchello Malphigi
C. Robert Hooke
D. Rene Dutrochet
E. Mathias J. Schleiden

2. Siapakah orang pertama yang memperkenalkan istilah sel bedasarkan hasil
pengamatanya pada sayatan sumbat gabus...
A. Anthony van Leewenhoek
B. Marchello Malphigi
C. Robert Hooke
D. Rene Dutrochet
E. Mathias J. Schleiden

3. Theodore Schawan mengusulkan 2 azas yang dikenal dengan teori sel, yaitu semua
organisme terdisi atas sel, dan...
A. Sel merupakan unit dasar organisasi kehidupan
B. Tersusun atas protoplasma
C. Sel merupakan organel yang berbatas membran
D. Sel merupakan sebuah struktur yang dinamis
E. Setiap makhluk hidup berasal dari makhluk hidup sebelumnya

4. Bentuk sel dipengaruhi oleh beberapa faktor berikut, kecuali...
A. Pembelahan sel
B. Adaptasi fungsional
C. Tekanan permukaan
D. Viskositas protoplasma
E. Rigriditas membran plasma

5. Mitokondria dan kloroplas merupakan organel sel yang memiliki lipatan pada bagian
membranyang berperan untuk..
A. Memperluas bagian permukaan membran
B. Membantu sel terhadap kerusakan fisik
C. Memperbesar ukuran organel

54

D. Membantu pergerakan sel
E. Mempercepat reaksi kimia
6. Organel sel yang memiliki lapisan membran fosfolipid bilayer adalah...
A. Nukleus
B. Kloroplas
C. Membantu pergerakan sel
D. Mempercepat reaksi kimia
7. Organel sel yang memiliki lapisan membran fosfolipid bilayer adalah...
A. Nukleus
B. Kloroplas
C. Sitoskeleton
D. Mitokondria
E. Membran plasma
8. Berikut yang termasuk fungsi dari protein transmembran adalah...
A. Mentransfer molekul-molekul spesifik
B. Menghasilkan energi potensial
C. Menciptakan suasana yang berbeda antara luar dan dalam membrane
D. Mengubah ion-ion dari membran plasma
E. Melarutkan ion-ion yang berasal dari membran
9. Pada proses transport membran, terdapat molekul-molekul yang tidak dapat
melintasi membran secara langsung. Molekul besar dan molekul sederhana yang
larut air serta ion-ion melakukan transport dengan cara...
A. Berdifusi melalui protein salurandan uniport
B. Mekanisme carrier (protein pembawa) dan symport
C. Mekanisme carrier dan berdifusi melalui protein saluran
D. Uniport dan symport
E. Antiport dan symport
10. Pengangkutan makromolekul atau substansi kedalam sel berupa cairan merupakan
proses transport molekul dengan cara..
A. Eksositosis
B. Fagositosis
C. Pinositosis
D. Endositosis diperantarai reseptor
E. Pertunasan

55

56

MENDATAR
1. bersel banyak
4. Omne vivum e vivo
6. Ruang/kamar kecil (yunani)
MENURUN
2. Mempopulerkan istilah sel
3. Unit struktural terkecil kehidupan-sel
5. Protozoa dan rotifera oleh anthony van leeuwenhoek

57

BAB 3

BIODIVERSITAS &
EKOSISTEM

66

TUJUAN PEMBELAJARAN

Setelah mempelajari bab ini, Mahasiswa diharapkan dapat :

1. Menjelaskan pengertian biodiversitas
2. Menjelaskan tingkat eanekaragaman hayati
3. Menjelaskan manfaat keanekaragaman hayati
4. Menjelaskan tantangan untuk menjaga biodiversitas dan strategi

pengelolaannya
5. Menjelaskan pengertian ekologi.
6. Membedakan antara habitat dengan relung.
7. Menjelaskan populasi, komunitas dan ekosistem.
8. Menjelaskan materi dan energi dalam ekosistem.
9. Menjelaskan daur materi.
10. Membedakan antara rantai makanan dengan jaring-jaring makanan.
11. Membedakan antara produktivitas kotor dengan produkstivitas bersih.
12. Menjelaskan piramida ekologi.

PETUNJUK KERJA

1. a. Perhatikan petunjuk modul!
b. Bacalah modul pembelajaran Anda dengan
cermat, garis bawahi semua kata-kata atau ide
penting!

2. Kerja semua tugas yang ada di modul seperti:
▪ Pikirkan
▪ Saya Belum Mengerti
▪ Bio Laboratorium
▪ Ruang Rangkuman
▪ Ruang Peta Konsep
▪ Ruang Istilah Penting
▪ Review Pengetahuan
▪ Evaluasi
▪ Teka Teki Silang

58

A. PENDAHULUAN

Indonesia adalah negara yang kaya akan keanekaragaman hayati dan telah diakui
dunia sebagai salah satu negara mega biodiversity country. Keanekaragaman hayati yang
terdapat di bumi Indonesia telah terbukti penting sebagai bahan dasar untuk
Kesehatan, pangan, sandang, perumahan, bahkan sumber inspirasi bagi seni dan budaya
(Buchori, et al., 2017). Biodiversitas adalah kata yang belum lama ini diperkenalkan oleh
pakar-pakar yang bergerak dalam bidang biologi. Kata ini kemudian menjadi lebih
bermakna setelah Edward O. Wilson dari Universitas Harvard memperkenalkannya
dalam sebuah buku berjudul Biodiversity pada 1989.

Definisi biodiversitas cukup banyak, tetapi salah satu definisi yang paling mudah
dipahami yaitu “kekayaan hidup di bumi, jutaan tumbuhan, hewan, dan mikroorganisme,
genetika yang dikandungnya, dan ekosistem yang dibangunnya menjadi lingkungan hidup”.
Definisi ini perlu dipertimbangkan dari tiga tingkatan. Pada tingkatan spesies, definisi
itu mencakup seluruh organisme di bumi, termasuk bakteria dan protista pada dunia
tumbuhan, hewan, dan jamur. Kemudian pada skala yang lebih kecil, ia mencakup variasi
genetik di dalam spesies, di antara populasi yang terpisah secara geografis dan di antara
individu di dalam suatu populasi. Terakhir, biodiversitas juga meliputi variasi di dalam
komunitas biologi, dimana spesies hidup, dan ekosistem dimana komunitas berada,
sekaligus interaksi antartingkatan tersebut (Supriatna, 2018).

B. APA ITU BIODIVERSITAS & MENGAPA PENTING?

Kenanekaragaman hayati berasal dari terjemahan kata biodiversity
(biodiversitas). Acuan konsep diversitas yaitu pada kisaran variasi atau perbedaan-
perbedaan berbagai karakter makhluk hidup. Biodiversitas sering digunakan untuk
menjelaskan jumlah, variasi dan variabilitas dari organisme hidup (Baderan & Utina,
2021). Biodiversitas merupakan kekayaan hidup yang ada di bumi yang meliputi jutaan
jenis tumbuhan, hewan, dan mikroorganisme, gen-gen yang dikandungnya, dan ekosistem
tempat mereka hidup. Keanekaragaman hayati tersebut sangat penting bagi manusia
karena merupakan sumber daya alam yang memiliki nilai ekonomis dan ekologis yang
penting (Kurniasih, 2018). Biodiversitas berperan menjadi indikator dan sarana dari
sistem ekologi serta perubahan spesies. Biodiversitas di dalamnya juga mencakup
kekayaan spesies dan ekosistem yang kompleks sehingga dapat mempengaruhi komunitas
organisme, stabilitas dan perkembangan ekosistem (Safe’i, et al., 2021).

Biodiversitas adalah jumlah total dari seluruh makhluk hidup, kekayaan yang luas,
dan variasi dunia kehidupan dari tingkat gen hingga bioma. Tak ada tingkat yang paling
benar dalam mengukur keanekaragaman karena tiap persoalan ilmiah dan persoalan
praktis menemukan fokus yang bisa berbeda. Tingkatan keanekaragaman yang berbeda
paling baik dipahami dari perspektif hierarki, dari gen dan spesies, hingga komunitas,

59

ekosistem dan lanskap. Definisi inilah yang paling banyak dikenali dan dipakai. Dari
hierarki ini, masing-masing dapat dibagi lagi berdasarkan komposisi, struktur, dan
fungsi. Dua hal yang jelas mengenai biodiversitas adalah kekompleksannya dan
keadaannya yang selalu berubah. Perubahan sesungguhnya hal yang biasa, tapi ada yang
mengancam biodiversitas, seperti perubahan iklim, perubahan gangguan alami, masuknya
kimia asing ke suatu lingkungan, introduksi spesies, atau hilangnya spesies. Beberapa
perubahan tersebut alami, tetapi kadang terjadi lebih cepat dan lebih luas akibat
aktivitas manusia (Supriatna, 2018).

C. TINGKAT KEANEKARAGAMAN HAYATI
1. Keanekaragaman Genetik

Gen adalah unit dasar biodiversitas. Gen adalah materi genetik yang terdapat di
dalam kromosom makhluk hidup yang mengendalikan sifat/ciri dari organisme. Perbedaan
gen pada makhluk hidup (variasi gen) menyebabkan sifat yang tidak tampak (sifat
genotipe) dan sifat yang dapat diamati (sifat fenotipe) pada setiap makhluk hidup
menjadi berbeda. Variabilitas genetik adalah sumber utama biodiversitas pada semua
level. Gen tertentu atau kombinasi gen memungkinkan individu untuk bertahan dari
perubahan. Tak mengherankan jika perlindungan keanekaragaman genetik adalah tujuan
penting biologi konservasi.

Keragaman genetik juga merupakan bahan penggerak evolusi. Pengukuran jumlah
perbedaan genetik di antara spesies dapat menunjukkan laju evolusi dan membuat
hubungan filogenetik di antara makhluk hidup (Supriatna, 2018).

(a) (b)

Gambar 3.1 Keanekaragaman gen: (a) Perbedaan warna bulu pada kucing, (b) Penampakan buah jeruk yang
berbeda (Sumber: www.google.com)

2. Keanekaragaman Jenis (Spesies)
Spesies adalah unit dasar evolusi dan target utama undang-undang konservasi,

walaupun keragaman populasi kadang sama dan lebih penting untuk konservasi. Spesies
adalah sekelompok populasi alami yang nyata dan secara potensial dapat berkembangbiak
dan berdasarkan reproduksinya terisolasi dari group lain. Namun, kadang informasi

60

tentang reproduksinya tidak tersedia baik karena spesiesnya bereproduksi aseksual
atau belum diketahui. Alhasil, banyak spesies diidentifikasi dari morfologinya.

Spesies yang berhubungan dekat akan mengembangkan dan mengumpulkan
perbedaan genetik. Jumlah gen yang unik dan ciri morfologis dan fisiologis yang
dikodekannya akan bertambah dalam garis keturunan seiring waktu. Filogeni adalah
hipotesis yang menjelaskan sejarah asal-muasal sekelompok organisme dari nenek
moyang bersamanya. Garis keturunan digambarkan sebagai cabang pohon, dimana tiap
simpang mewakili kejadian spesiasi. Sistem klasifikasi yang dipakai saat ini pertama kali
diusulkan oleh Carolus Linnaeus pada 1758, disebut Sistem Linnean. Sistem ini
memberikan nama yang unik pada spesies, yang mudah diingat dan dikomunikasikan.
Semampu mungkin taksonomi mengklasifikasikan organisme secara hirarkis dengan
menampilkan sejarah evolusinya, dimana kategori klasifikasi yang atas merupakan nenek
moyang semua yang berada di bawahnya. Kategori tersebut dinamakan monofiletik
(Supriatna, 2018).

Gambar 3.2 Keanekaragaman jenis pada kelompok hewan dan tumbuhan (Sumber: www.google.com)

3. Keanekaragaman Ekosistem Dalam aktivitas kehidupannya makhluk

Gambar 3.3 Keanekaragaman ekosistem hidup selalu berinteraksi dan bergantung pada
(Sumber: www.google.com)
lingkungan sekitarnya. Ketergantungan ini

berkaitan dengan kebutuhan akan oksigen,

cahaya matahari, air, tanah, cuaca, dan faktor

abiotik lainnya. Komponen abiotik yang berbeda

menyebabkan adanya perbedaan cara adaptasi

berbagai jenis makhluk hidup (komponen biotik).

Hal ini menunjukkan adanya keanekaragaman

ekosistem. Keanekaragaman ekosistem

mencakup keanekaragaman bentuk dan

61

susunan bentang alam, daratan maupun perairan, dimana makhluk atau organisme
hidup (tumbuhan, hewan dan mikroorganisme) berinteraksi dan membentuk
keterkaitan dengan lingkungan fisiknya.

D. MANFAAT KEANEKARAGAMAN HAYATI
1. Manfaat Ekonomi Keanekaragaman Hayati

Jenis hewan (fauna) dan tumbuhan (flora) dapat diperbarui dan dimanfaatkan
secara berkelanjutan. Beberapa jenis kayu memiliki manfaat bagi kepentingan
masyarakay Indonesia maupun untuk kepentingan ekspor. Jenis kayu-kayu tersebut
antara lain adalah kayu ramin, gaharu, merariti, dan jati jika di ekspor akan
menghasilkan devisa bagi negara. Beberapa tumbuhan juga dapat dijadikan sebagai
sumber makanan yang mengandung karbohidrat, protein, vitamin serta ada tumbuhan
yang dapat dimanfaatkan sebagai obat-obatan dan kosmetika. Sumber daya yang berasal
dari hewan dapat dimanfaatkan sebagai sumber makanan dan untuk kegiatan industri.
Dua pertiga wilayah Indonesia adalah perairan yang dapat dijadikan sumber daya alam
yang bernilai ekonomi. Laut, sungai, dan tambak merupakan sumber-sumber perikanan
yang berpotensi ekonomi. Beberapa jenis diantaranya dikenal sebagai sumber bahan
makanan yang mengandung protein (Siboro, 2019).

2. Manfaat Ekologi Keanekaragaman Hayati
Keanekaragaman hayati merupakan komponen ekosistem yang sangat penting,

misalnya hutan hujan tropis. Hutan hujan tropis memiliki nilai ekologis atau nilai
lingkungan yang penting bagi bumi, antara lain: (a) merupakan paru-paru bumi. Kegiatan
fotosintesis hutan hujan tropis dapat menurunkan kadar karbondioksida (CO2) di
atmosfer, yang berarti dapat mengurangi pencemaran udara dan dapat mencegah efek
rumah kaca; (b) Dapat menjaga kestabilan iklim global, yaitu mempertahankan suhu dan
kelembaban udara. Selain berfungsi untuk menunjuang kehidupan manusia,
keanekaragaman hayati memiliki peranan dalam mempertahankan keberlanjutan
ekosistem.

Masing-masing jenis organisme memiliki peranan dalam ekosistemnya. Peranan ini
tidak dapat digantikan oleh jenis yang lain. Sebagai contoh, burung hantu dan ular di
ekosistem sawah merupakan pemakan tikus. Jika kedua pemangsa ini dilenyapkan oleh
manusia, maka tidak ada yang mengontrol populasi tikus. Akibatnya perkembangbiakan
tikus meningkat cepat dan dimana-mana terjadi hama tikus. Tumbuhan merupakan
penghasil zat organik dan oksigen, yang dibutuhkan oleh organisme lain. Selain itu,
tumbuh-tumbuhan dapat membentuk humus dan mencegah erosi. Keanekaragaman yang
tinggi memperkokoh ekosistem, sedangkan ekosistem dengan keanekaragaman yang
rendah merupakan ekosistem yang tidak stabil. Bagi manusia, keanekaragaman yang

62

tinggi merupakan gudang sifat-sifat (plasma nutfah) untuk dimanfaatkan kemudian hari
(Siboro, 2019).

3. Manfaat Farmasi Keanekaragaman Hayati
Manusia telah lama menggunakan sumber daya hayati untuk kepentingan medis.

Sedikitnya ada 5.100 spesies tumbuhan digunakan masyarakat untuk ramuan olahan cina.
Sekitar 80% penduduk di dunia tergantung pada pengobatan tradisonal. Selain
pengobatan tradisional, pengobatan modern pun sangat tergantung pada keragaman
hayati terutama tumbuhan dan mikroba. Masyarakat Aborigin Australia misalnya,
menggunakan banyak sekali tanaman lokal sebagai obat-obatan. Sebagian kecil obat-
obatan Aborigin telah dipergunakan secara luas sebagai obat-obatan di Barat, seperti
minyak eukaliptus untuk melegakan infeksi jalur pernafasan, akan tetapi saat ini lebih
banyak lagi yang sedang diteliti. Sumber daya dari tanaman liar, hewan dan
mikroorganisme juga sangat penting dalam pencarian bahan-bahan aktif bidang
kesehatan. Banyak obat-obatan yang digunakan saat ini berasal dari tanaman; beberapa
antibiotik, berasal dari mikroorganisme, dan struktur kimia baru ditemukan setiap saat
(Siboro, 2019).

4. Manfaat Industri Keanekaragaman Hayati
Keanekaragaman hayati dapat dijadikan sebagai sumber pendapatan (dapat

mendatangkan devisa untuk industri). Misalnya untuk bahan baku industri, rempah-
rempah, dan perkebunan. Bahan-bahan industri misalnya: kayu gaharu dan cendana untuk
industri kosmetik, kayu jati dan rotan untuk meubel, teh dan kopi untuk industri
minuman, gandum dan kedelai untuk industri makanan, dan ubi kayu untuk menghasilkan
alkohol. Rempah-rempah, misalnya lada, vanili, cabai, bumbu dapur. Perkebunan misalnya:
kelapa sawit dan karet (Siboro, 2019).

5. Manfaat Ilmu Pengetahuan dan Teknologi
Kekayaan aneka flora dan fauna sudah sejak lama dimanfaatkan untuk

pengembangan ilmu pengetahuan. Hingga saat ini masih banyak jenis hewan dan
tumbuhan yang belum dipelajari dan belum diketahui manfaatnya. Dengan demikian
keadaan ini masih dapat dimanfaatkan sebagai sarana pengembangan pengetahuan dan
penelitian bagi berbagai bidang pengetahuan. Misalnya penelitian mengenai sumber
makanan dan obat-obatan yang berasal dari tumbuhan. Keanekaragaman hayati
merupakan lahan penelitian dan pengembangan ilmu yang sangat berguna untuk kehidupan
manusia. Masih banyak yang bisa dipelajari tentang bagaimana memanfaatkan sumber
daya hayati secara lebih baik, bagaimana menjaga dasar genetik dari sumber daya hayati
yang terpakai, dan bagaimana untuk merehabilitasi ekosistem yang terdegradasi. Daerah
alami menyediakan laboratorium yang baik sekali untuk studi seperti ini, sebagai

63

perbandingan terhadap daerah lain dengan penggunaan sistem yang berbeda, dan untuk
penelitian yang berharga mengenai ekologi dan evolusi. Habitat yang tidak dialih
fungsikan seringkali penting untuk beberapa pendekatan tertentu, menyediakan kontrol
yang diakibatkan oleh perubahan mengenai sistem pelelolaan yang berbeda dapat diukur
dan dilakukan (Siboro, 2019).

E. TANTANGAN UNTUK MENJAGA BIODIVERSITAS

Meskipun memiliki banyak sekali manfaat bagi lingkungan sekitar dan bagi
kehidupan manusia, masih banyak aktivitas manusia yang mengancam biodiversitas suatu
wilayah. Beberapa tantangan serta ancaman yang berhubungan dengan menjaga
keanekaragaman hayati suatu wilayah, yaitu:
1. Eksploitasi Hutan Berlebihan

Hutan dan segala isinya merupakan salah satu sumber daya alam terbarukan yang
paling bermanfaat bagi keberlanjutan hidup manusia. Peningkatan kebutuhan dasar
manusia menyebabkan sebagian areal hutan alam berubah fungsi dan menyempit, dengan
rata-rata pengurangan 15.000-20.000 hektar per tahun. Kawasan di luar hutan yang
mendukung kehidupan keanekaragaman hayati seperti daerah persawahan dan kebun-
kebun rakyat berubah peruntukan dan cenderung menjadi miskin keanekaragaman
hayatinya.

Mengingat perusakan habitat dan eksploitasi berlebihan, tidak mengherankan
jika Indonesia memiliki daftar spesies terancam punah terpanjang di dunia, yang
mencakup 126 jenis burung, 63 jenis mamalia dan 21 jenis reptil, lebih tinggi
dibandingkan Brasil dimana burung, mamalia dan reptil yang terancam punah masing-
masing 121, 38 dan 12 jenis. Sejumlah spesies dipastikan telah punah pada tahun-tahun
terakhir ini, termasuk trulek jawa/trulek ekor putih (Vanellus macropterus) dan sejenis
burung pemakan serangga (Eutrichomyias rowleyi) di Sulawesi Utara, serta sub spesies
harimau (Panthera tigris) di Jawa dan Bali (Astirin, 2000).

2. Praktik Perikanan Tidak Berkelanjutan
Laut dan seisinya juga merupakan salah satu penghasil sumber daya alam

terbarukan yang sangat penting, juga menjadi tulang punggung perekonomian masyarakat
pesisir yang mengandalkan perdagangan laut, perikanan, atau pariwisata laut. Sayangnya,
sekarang banyak nelayan yang melakukan praktik-praktik kurang berkelanjutan dalam
menangkap ikan. Praktik ini antara lain menggunakan jaring pukat harimau, menggunakan
bom ikan, serta menggunakan racun ikan. Nelayan-nelayan komersial yang menggunakan
pukat harimau serta bom ikan seringkali menyebabkan para nelayan tradisional tidak
mampu menangkap ikan. Hal ini terjadi karena populasi ikan menjadi sangat sedikit dan
ekosistem lokalnya rusak, sehingga sulit bagi ikan untuk bereproduksi. Oleh karena itu,

64

kita harus senantiasa menjaga biodiversitas laut dengan melakukan praktik perikanan
yang berkelanjutan.

3. Pencemaran Lingkungan
Pencemaran lingkungan juga merupakan salah satu penyebab menurunnya

biodiversitas di suatu wilayah. Limbah manusia maupun limbah pabrik, baik udara, cair,
atau padat, berdampak negatif pada lingkungan. Ketika sudah terlalu banyak, maka
kualitas lingkungan akan menurun. Salah satu contoh yang paling sering kita temui adalah
plastik dan mikroplastiknya. Hal ini mengganggu kestabilan ekosistem dan bioma yang
ada di seluruh dunia. Terganggunya kestabilan ekosistem ini dapat menyebabkan hewan
dan tumbuhan kehilangan tempat tinggal, terganggu hidupnya, serta teracuni. Hal ini
dapat berimplikasi pada menurunnya tingkat keanekaragaman hayati di suatu lokasi. Oleh
karena itu, pemerintah, masyarakat, serta sektor swasta harus bahu membahu untuk
mengurangi pencemaran dan menjaga kualitas lingkungan. Dengan kualitas lingkungan
yang baik maka biodiversitas suatu wilayah dapat terjaga.

4. Aktivitas Pengeboran dan Penambangan Ilegal
Aktivitas penambangan dan pengeboran yang tidak memperhatikan lingkungan

sekitar juga turut berkontribusi pada kerusakan lingkungan dan berkurangnya
biodiversitas di suatu wilayah. Pengeboran dan penambangan ilegal umumnya tidak
memperhatikan regulasi yang berlaku, sehingga merusak lingkungan sekitar. Kerusakan
ini kerap disebabkan oleh limbah-limbah hasil pertambangan. Salah satu pertambangan
ilegal yang paling merusak adalah emas karena menggunakan merkuri untuk
memisahkan emas.

F. STRATEGI PENGELOLAAN BIODIVERSITAS

Untuk mengelola keanekaragaman hayati, Indonesia memerlukan strategi nasional
sebagai alat bantu agar semua pihak dalam melaksanakan tugasnya mengupayakan
pelestarian pemanfaatan keanekaragaman hayati, sehingga pembangunan yang
berkelanjutan dan berwawasan lingkungan dapat dilaksanakan. Dalam strategi nasional ini
asas yang dianut adalah pemanfaatan ilmu dan teknologi, diversifikasi pemanfaatan dan
keterpaduan pengelolaan. Prioritas pendekatannya adalah untuk memenuhi kebutuhan
dasar manusia, memberikan sumber pendapatan dan mengembangkan lingkungan hidup
yang sehat. Pemerintah telah berupaya agar laju penyusutan keanekaragaman hayati
dapat dikurangi dengan menyisihkan areal hutan alami untuk kawasan pelestarian. Di
dalam areal tersebut keanekaragaman hayati diharapkan dapat dipertahankan secara in
situ (habitat asli).

Pelestarian secara in situ nerupakan cara yang ideal, namun pada kenyataanya
perlu dilengkapi dengan pelestarian secara ex situ. Di Indonesia kebun raya, kebun
binatang, kebun koleksi dan sebagainya telah berkembang sejak lama. Sayangnya, lahan

65

tempat pelestarian ex situ itu sering tergusur untuk peruntukan lain. Oleh karenanya,
pelestarian ex situ perlu dimantapkan dan perpaduan pemanfaatannya dengan keperluan
lain perlu diwujudkan.

Di tingkat internasional, perkembangan bioteknologi untuk pemanfaatan
keanekaragaman hayati berlangsung sangat cepat, terutama di bidang farmasi. Rekayasa
tingkat molekul dalam inti sel membangkitkan harapan diproduksinya senyawa bervolume
kecil tetapi bernilai ekonomi tinggi. Di bidang pertanian, bioteknologi telah diterapkan
dalam perbanyakan tanaman, yang menghasilkan bibit seragam dalam jumlah besar dan
dalam waktu singkat. Bioteknologi juga memberikan harapan pemuliaan varietas tanaman
pangan utama, seperti padi, jagung, ubi kayu dan lain-lain. Kegiatan pemuliaan mencakup
pula pelestarian ex situ yakni bahan mentah dari alam yang digunakan untuk perakitan
varietas unggul. Bahan mentah ini dikenal sebagai plasma nutfah. Tanggung jawab
pengelolaan keanekaragaman hayati tidak hanya terletak di tangan pemerintah, tetapi
juga semua pihak. Pada saat ini banyak pihak yang terkait dengan penanganan pelestarian
dan pemanfaatan keanekaragaman hayati. Untuk itu perlu disepakati pembagian kerja
antar semua unsur, sehingga pemborosan energi dan waktu dapat dihindari
(Astirin, 2000).

SAYA BELUM MENGERTI!

Setelah mambaca tentang materi biodiversitas, tanyakan hal-hal yang
belum di mengerti kepada teman atau dosen anda!

66

G. SATUAN MAKHLUK HIDUP DALAM KEHIDUPAN

Satuan makhluk hidup memiliki tingkatan kompleksitas di dalam kehidupan.

Adapun tingkatan tersebut adalah:

1. Organisme/individu

2. Populasi

3. Komunitas

4. Ekosistem

5. Bioma

6. Biosfer

Ekosistem Biologis, seperti terumbu karang, dan semua faktor abiotik, seperti

air laut, yang mempengaruhinya membentuk sebuah ekosistem. Komunitas biologis semua

populasi dari spesies ikan, karang, dan tumbuhan laut yang hidup di tempat yang sama di

waktu yang sama membentuk sebuah komunitas biologis.

Populasi adalah kelompok organisme yang sama, spesies yang saling kawin dan

tinggal di tempat yang sama pada saat bersamaan, seperti sekelompok ikan bergaris,

adalah sebuah populasi. Organisme individu makhluk hidup, seperti satu ikan bergaris,

adalah organisme.

Di dalam suatu

ekosistem terdapat individu

misalnya seekor rusa, seekor

ayam dan sebagainya. Istilah

individu berasal dari bahasa

Latin individuum yang berarti

tidak dapat dibagi. Di dalam

ekologi, individu diartikan

sebagai sebutan untuk

makhluk tunggal. Di Gambar

3.1, organisme diwakili oleh

seekor ikan tunggal.

Beberapa individu dengan

jenis (species) yang sama Gambar 3.4 Untuk mempelajari hubungan di dalam biosfer, terbagi
menempati habitat tertentu dalam tingkat organisasi yang lebih kecil. Tingkat yang paling
pada waktu yang sama dan kompleks, Biosfer, diikuti oleh bioma, ekosistem, komunitas
berkembang biak pada biologis, populasi, dan organisme.
daerah tertentu membentuk (Sumber: Glencoe Science Biology)

populasi. Kolam ikan pada Gambar 3.4 mewakili populasi organisme. Organisme individu

sering bersaing memperebutkan sumber daya yang sama, dan jika sumber daya

berlimpah, populasi bisa tumbuh. Namun, biasanya ada faktor yang mencegah populasi

67

menjadi sangat besar misalnya, ketika populasi tumbuhan melampaui apa yang tersedia
sumber daya dapat mendukung. Ukuran populasi mulai menurun sampai mencapai jumlah
individu sesuai dengan sumber daya yang tersedia dapat mendukung. Kumpulan populasi
yang menempati tempat yang sama pada waktu yang sama membentuk komunitas. Di
daerah tersebut setiap populasi saling berinteraksi satu dengan yang lainnya. Misalnya
populasi harimau berinteraksi dengan populasi gajah di Sumatra Selatan, populasi ikan
mas berinteraksi dengan populasi ikan mujair di danau Tempe Sulawesi Selatan dan
sebagainya.

Kesatuan beberapa komunitas dengan lingkungannya membentuk satu satuan
fungsional yang disebut sistem ekologi atau lebih lazim dikenal dengan nama ekosistem.
Ekosistem merupakan hubungan timbal balik yang kompleks antara makhluk hidup dan
lingkungannya, baik yang hidup maupun yang tidak hidup (tanah, air, udara atau
lingkungan kimia fisik) yang secara bersma-sama membentuk suatu sistem. Menurut cara
terbentuknya, ekosistem dibedakan menjadi dua yaitu (i) ekosistem alami, yaitu
ekosistem yang terjadi secara alami, (ii) ekosistem buatan yaitu ekosistem yang dibuat
oleh manusia. Tingkat berikutnya dari organisasi disebut bioma, Bioma adalah kelompok
ekosistem yang besar yang memiliki iklim yang sama dan memiliki jenis komunitas yang
serupa. Bioma yang ditunjukkan pada Gambar 3.4 adalah bioma kelautan. Keseluruhan
ekosistem yang menempati permukaan bumi membentuk satu kesatuan fungsional yang
disebut Biosfer. Semua Bioma di bumi bergabung untuk membentuk tingkat tertinggi
dari organisasi kehidupan (biosfer). Dengan demikian biosfer merupakan lapisan bumi
tempat ekosistem beroperasi. Biosfer merupakan organisasi hayati yang paling
kompleks.

Gambar 3.5 Sekumpulan pohon 1. Interaksi Ekosistem
sebagai habitat makhluk hidup Ekosistem adalah bagian dari ekologi, yang

lainnya (Sumber: merupakan kelompok interaksi populasi yang beragam
www.google.com) dalam batas wilayah suatu lingkungan. Lingkungan ini
(habitat) mungkin kecil seperti kolam atau seluas Gurun
Sahara yang luas. Berbagai interaksi populasi dalam
ekosistem membuat tingkatan kehidupan dalam ekosistem.
Beberapa ekologi fokus secara eksklusif pada organisme
hidup dari ekosistem, sementara yang lain mempelajari
karakteristik fisik bagaimana cara lingkungan membatasi
dan mengatur ekosistem.

Interaksi antara organisme sangat penting dalam
ekosistem. Dalam sebuah Komunitas organisme menjamin
kemungkinan kelangsungan hidup satu spesies dengan
menggunakan sumber daya yang ada dengan cara yang

68

berbeda. Jika Anda melihat dari dekat sebuah pohon di hutan, seperti yang ditunjukkan
pada Gambar 3.5, Anda akan menemukan komunitas burung yang berbeda menggunakan
sumber daya pohon dengan berbagai cara. Misalnya, satu spesies burung bisa memakan
serangga di daun, sementara yang lain spesies burung memakan semut yang ditemukan di
kulit kayu. Kesempatan untuk bertahan hidup burung meningkat karena mereka
menggunakan sumber daya yang berbeda. Pohon-pohon yang ditunjukkan pada Gambar
3.5 juga merupakan habitat.

Habitat adalah suatu daerah dimana sebuah organisme hidup. Habitat mungkin
satu pohon untuk organisme yang menghabiskan hidupnya di satu pohon. Jika organisme
bergerak dari pohon ke Pohon, habitatnya akan menjadi rerimbunan pohon. Organisme
tidak hanya memiliki habitat, mereka juga memiliki relung (niche).

Relung (niche) slot kerja atau fungsional dalam ekosistem yang umumnya diisi
oleh spesies tertentu. Relung organisme adalah proses suatu organisme bagaimana
memenuhi kebutuhan akan makanan, tempat tinggal, dan reproduksi. Relung mungkin
dijelaskan dalam persyaratan untuk ruang hidup, suhu, kelembaban, atau dalam hal
kondisi kawin atau reproduksi yang sesuai. Jika dibandingkan dengan habitat relung
merupakan bagian atau ruang yang lebih spesifik dari suatu organisme.

SAYA BELUM MENGERTI!

Setelah mambaca tentang satuan makhluk hidup dalam kehidupan,
Tanyakan hal-hal yang belum dimengerti kepada teman atau
Dosen anda!

H. KOMPONEN-KOMPONEN EKOSISTEM
Bila dilihat hanya dari fungsinya, suatu ekosistem terdiri atas dua komponen

utama yaitu:
1. Komponen autotrof (autos= sendiri; trophikos= menyediakan makanan), yaitu
organisme yang mampu menyediakan atau mensintesis makanannya sendiri yang
berupa bahan-bahan organik dengan bantuan energi matahari dan klorofil (zat
hijau daun). Oleh sebab itu semua organisme yang mengandung zat hijau daun
disebut organisme autotrofik.

69

2. Komponen heterotrofik (hetero= berbeda, lain) yaitu organisme yang mampu
memanfaatkan hanya bahan-bahan organik sebagai bahan makanannya dan bahan
tersebut disintesis dan disediakan oleh organisme lain. Misalnya Hewan dan
jamur. Kelompok makhluk hidup ini disebut organisme heterotrof.
Bila kita memandang ekosistem dari segi penyusunnya, maka ekosistem terdiri

atas dua komponen utama yaitu:
1. Komponen biotik atau komponen hidup seperti pohon kelapa, pohon pisang, sapi dan
sebagainya.
2. Komponen abiotik atau komponen tak hidup seperti tanah, temperatur, cahaya,
udara, dan sebagainya.

Gambar 3.6 Sekumpulan ikan salmon berenang di sungai
(Sumber: Glencoe Science Biology)

Faktor biotik merupakan faktor hidup di lingkungan organisme. Perhatikan faktor
biotik di habitat salmon ditunjukkan pada Gambar 3.6. Faktor biotik ini meliputi semua
organisme yang hidup di air, seperti ikan lainnya, ganggang, katak, dan organisme
mikroskopik. Selain itu, organisme yang hidup terus, hewan yang bermigrasi, seperti
burung yang melewati daerah tersebut, juga adalah faktor biotik. Interaksi antar
organisme sangat diperlukan untuk kehidupan semua spesies di lokasi geografis yang
sama. Misalnya, Salmon membutuhkan anggota spesies lainnya untuk bereproduksi.
Salmon juga tergantung pada organisme lain untuk makanan dan pada gilirannya, adalah
sumber makanan untuk organisme lainnya.

Faktor abiotik merupakan faktor tidak hidup di lingkungan organisme. Faktor
abiotik untuk berbagai organisme bervariasi di seluruh biosfer, namun organisme hidup
Di wilayah geografis yang sama mungkin memiliki faktor abiotik yang sama. Ini Faktor
mungkin meliputi suhu, arus udara atau air, sinar matahari, tanah Jenis, curah hujan,
atau nutrisi yang tersedia. Organisme bergantung pada faktor abiotik untuk bertahan
hidup. Misalnya, faktor abiotik penting untuk tanaman tertentu mungkin adalah jumlah
curah hujan, jumlah sinar matahari, jenis tanah, kisaran suhu, dan nutrisi yang tersedia

70

di tanah. Faktor abiotik untuk salmon pada Gambar 3.6 mungkin adalah kisaran suhu air,
pH air, dan konsentrasi garam air. Organisme disesuaikan untuk bertahan dalam faktor
abiotik yang ada di lingkungan alam mereka. Jika organisme bergerak ke Lokasi yang lain
dengan seperangkat faktor abiotik yang berbeda, organisme bisa mati jika tidak bisa
menyesuaikan diri dengan cepat ke lingkungan barunya. Misalnya, jika rimbun tanaman
hijau yang biasanya tumbuh di daerah rawa ditransplantasikan ke gurun yang kering,
tanaman kemungkinan akan mati karena tidak bisa menyesuaikan diri dengan lingkungan
ada di padang pasir.

1. Komponen Biotik
Komponen biotik dikelompokkan ke dalam tiga kategori yaitu produsen, konsumen

dan pengurai.
a. Produsen adalah kelompok makhluk hidup autotrof (memiliki kemampuan untuk

berfotosintesis atau kemosintesis dengan menggunakan sumber energi dari
lingkungannya membentuk molekul-molekul organik yang kompleks dari bahan (zat
anorganik) karbondioksida dan air contohnya berbagai macam tumbuhan.
b. Konsumen adalah kelompok makhluk hidup heterotrof (mereka tidak mampu untuk
membentuk molekul-molekul organik dari zat-zat anorganik). Zat-zat organik
diperolehnya dengan cara memakan organisme-organisme lain. Misalnya berbagai
jenis hewan.
c. Pengurai adalah kelompok makhluk hidup yang heterotrof yang berperan
menguraikan sisa-sisa bahan organik atau produk-produk organisme lainnya
contohnya bakteri dan fungi.

Mikroba adalah makhluk hidup yang sangat kecil ukurannya yang hanya dapat
dilihat dengan mikroskop. Mikroorganisme ini adalah komponen biotik yang berfungsi
untuk mengurai bahan organik yang berasal dari organisme yang telah mati ataupun hasil
pembuangan sisa pencernaan. Oleh sebab itu organisme ini disebut juga sebagai
pengurai.

Semua makhluk hidup pada akhirnya akan mati. Tumbuhan akan menggugurkan
daunnya dan akhirnya mati, hal inipun terjadi pada manusia dan hewan. Kotoran sisa
pencernaan akan menumpuk menjadi sampah. Namun, berkat jasa pengurai, sampah,
kotoran dan bangkai sebagian besar diuraikan kembali kebentuk penyusun dasarnya
sebagai hara tanah yang selanjutnya akan dimanfaatkan kembali oleh tumbuhan.

Penguarain bahan organik melalui beberapa tahapan. Pertama, hewan-hewan kecil
pemakan sampah atau detritivor menghaluskan sampah sisa organisme mejadi sampah-
sampah yang ukurannya lebih halus. Kedua, setelah sampah halus lembab bercampur air,
bakteri, dan jamur, akan menguraikan sampah halus tersebut menjadi unsur-unsur
penyusunnya melalui proses fermentasi.

71

2. Komponen Abiotik

Komponen abiotik adalah

komponen ekosistem yang berupa

benda tidak hidup seperti cahaya

matahari, angin, kelembaban, tanah,

air dan batu.

Tanah merupakan bagian

bumi, dan di tanah inilah sebagian

makhluk hidup melangsungkan

kehidupannya. Tumbuhan dapat Gambar 3.7 Selama kekeringan, hewan bersaing untuk air,
hidup subur bila tanahnya ketika air berlimpah, organisme berbagi sumber air.
mengandung unsur hara apabila (Sumber: Glencoe Science Biology)

tumbuhan subur manusia dan hewan

dapat memanfaatkan sebagai sumber makanan.

Air merupakan kebutuhan yang sangat penting bagi makhluk hidup misalnya pada

tumbuhan, memerlukan air untuk fotosintesis, dan pada hewan digunakan untuk minum

dan sebagai tempat hidup, sedangkan pada manusia digunakan dalam berbagai kegiatan

hidup dengan demikian air sebagai komponen abiotik sangat besar pengaruhnya terhadap

kelangsungan hidup makhluk hidup.

Udara di atmosfer terdiri dari bermacam-macam gas, antara lain oksigen,

nitrogen, hidrogen dan karbondioksida. Selain itu juga terdapat dalam air sebagai

bentuk yang terlarut dalam air. Tumbuhan memperoleh gas-gas yang diperlukan dari

udara dan dari dalam tanah. CO2 digunakan dalam proses fotosintesis dan O2 digunakan

untuk pernapasan. Sedangkan pada manusia dan hewan digunakan untuk proses respirasi.

Oksigen tersebut diperoleh langsung dari udara. Cahaya merupakan komponen abiotik

yang sangat diperlukan semua kehidupan. Cahaya matahari merupakan sumber energi

bagi semua kehidupan. Tumbuhan memerlukan cahaya matahari untuk proses

fotosintesis.

72

PIKIRKAN!!!

Diskusikan bersama teman kelas Anda!
Mengapa komponen biotik satu ekosistem sangat dipengaruhi oleh
komponen abiotik ?

SAYA BELUM MENGERTI!

Setelah mambaca tentang komponen-komponen ekosistem,
tanyakan hal-hal yang belum di mengerti kepada teman atau
dosen Anda!

I. POLA-POLA INTERAKSI

Organisme yang hidup bersama dalam komunitas biologis secara konstan akan
selalu berinteraksi. Interaksi ini, bersama dengan faktor abiotik, bentuk sebuah
ekosistem. Interaksi meliputi persaingan untuk kebutuhan dasar seperti makanan,
tempat tinggal, dan teman, serta hubungan di mana organisme bergantung satu sama lain
untuk bertahan hidup.

73

1. Kompetisi/persaingan
Kompetisi/persaingan terjadi ketika lebih dari satu organisme menggunakan

sumber daya pada saat bersamaan. Sumber daya diperlukan untuk kehidupan, termasuk
makanan, air, ruang, dan cahaya. Misalnya, saat terjadi kekeringan, seperti ditunjukkan
pada Gambar 3.4, air mungkin langka bagi banyak organisme. Sehingga organisme yang
kuat secara langsung bersaing dengan organisme lemah untuk bertahan hidup. Biasanya
yang kuat bertahan dan yang lemah mati. Beberapa organisme mungkin bergerak ke
lokasi lain di mana air tersedia. Pada saat air berlimpah, semua organisme berbagi
sumber daya dan persaingan tidak begitu sengit. Di dalam ekosistem, berbagai jenis
makhluk hidup dapat menjalin hubungan yang sifatnya kompetitif. Bila kita
memperhatikan kehidupan yang ada di suatu padang rumput, maka akan jelas bagi kita
bahwa diantara organisme tersebut banyak yang mengalami kompetisi.

Belalang, kijang, kambing, sapi dan berbagai organisme herbivora lainnya saling
berkompetisi untuk mendapatkan makananannya. Sifat kompetisi yang ditampilkan oleh
berbagai makhluk hidup tersebut merupakan naluri untuk mempertahankan jenisnya agar
tetap survive. Dalam keadaan jumlah makanan tersedia cukup banyak, kompetisi sifatnya
relatif rendah. Akan tetapi bila persediaan makanan sangat terbatas, maka sifat
kompetisinya menjadi sangat kuat. Sehingga terdapat kecenderungan bagi organisme
yang lemah untuk disingkirkan.

Kompetisi diantara makhluk hidup bukan hanya dijumpai pada hewan, tapi juga
pada berbagai jenis tumbuhan yang menempati tempat yang sama. Misalnya berbagai
jenis rumput-rumputan yang hidup pada suatu tempat, akan mengadakan kompetisi untuk
“memperebutkan” air dan mineral yang dibutuhkan untuk kelangsungan hidupnya. Dalam
situasi yang sangat kritis, organisme dapat melakukan kompetisi, bukan hanya dengan
organisme lain yang berbeda species, tetapi juga individu dari spesies yang sama.

Predasi banyak, tapi tidak semua, spesies mendapatkan makanannya dengan
memakan organisme yang lain. Tindakan satu organisme memakan organisme lain untuk
makanan adalah predasi. Jika Anda melihat seekor
kucing menangkap seekor burung atau tikus, berarti
anda menyaksikan pemangsa menangkap mangsanya.

2. Simbiosis Gambar 3.8 Hubungan jamur dan
Beberapa spesies dapat bertahan karena adanya ganggang yang hidup di pohon
(Sumber: Glencoe Science Biology)
hubungan mereka dengan spesies lain. Hubungan yang
terjadiantara dua atau lebih spesies tinggal bersama
disebut Simbiosis. Ada tiga macam Simbiosis:
mutualisme, komensalisme, dan parasitisme.

74

a. Tipe-tipe Simbiosis
1.) Simbiosis Mutualisme

Simbiosis mutualisme adalah hubungan antara dua atau lebih organisme yang
hidup saling berdekatan dan saling menguntungkan satu sama lain. Lumut kerak (lichen),
ditunjukkan pada Gambar 3.5, contoh hubungan mutualistik antara jamur dan ganggang.
Pohon tersebut hanya menyediakan habitat lumut, yang memungkinkannya untuk
menerima sinar matahari. Ganggang menyediakan makanan untuk jamur, dan jamur
menyediakan habitat alga. Hubungan erat keduanya menyediakan dua kebutuhan dasar
untuk organisme yaitu makanan dan tempat berlindung. Contoh lain dari simbiosis
mutualisme adalah sebagai berikut:

a. Kerbau dan burung jalak. Burung jalak memakan kutu, dan kerbau bebas dari
gangguan kutu.

b. Jamur tertentu dari kelas Ascomycota dan Basidiomycota dengan ganggang hijau.
Simbiosis antara keduanya membentuk lumut kerak (Lichenes).

c. Bakteri tertentu yang terdapat di dalam saluran pencernaan sapi. Bakteri
membantu memfermentasi makanan dan sekaligus mencerna selulosa yang
dibutuhkan sapi dan bakteri hidup di dalam saluran pencernaan sapi.

d. Bakteri Rhizobium dengan kacang-kacangan. Bakteri dapat mengikat nitrogen
bebas yang dibutuhkan tanaman dan bakteri mendapatkan tempat hidup pada akar
kacang-kacangan.

2.) Simbiosis Komensalisme

Simbiosis komensalisme adalah hubungan

di mana suatu organisme mendapat keuntungan dan

organisme lainnya tidak terbantu atau dirugikan.

Contoh-contoh lain dari simbiosis komensalisme

adalah:

a. Ikan hiu dan ikan remora. Ikan remora

mendapatkan makanan dan perlindungan dari Gambar 3.9 Ikan hiu dan ikan remora
ikan hiu terhadap hewan-hewan yang (Sumber:http://www.ebiologi.com/2015
memangsa ikan remora, tetapi ikan hiu tidak /12/contohsimbiosiskomensalisme.html)

dirugikan.

b. Berbagai jenis paku-pakuan yang hidup pada pohon. Tumbuhan paku-pakuan

mendapatkan air, mineral, cahaya dan tempat perlekatan sebagai tumbuhan epifit.

Sedangkan pohon yang ditempeli tidak dirugikan.

75

3.) Simbiosis Parasitisme

Simbiosis parasitisme adalah hubungan

simbiosis di mana satu organisme menguntungkan

bagi organisme lain dan orgenisme yang satu

dirugikan. Cacing hati pada Gambar 3.10

menunjukkan bagaimana parasit yang dapat

merusak. Pada parasitisme, jika inang mati, parasit Gambar 3.10 Hati anjing terinfeksi
juga akan mati kecuali dengan cepat menemukan organisme parasit yang disebut
inang lain. Jenis simbiosis ini sangat banyak dalam heartworms, yang menghabiskan nutrisi
interaksi antara spesies yang berbeda. Contoh- inangnya.
contohnya pun sangat banyak. Hal yang paling (Sumber: Glencoe Science Biology)

gampang diamati adalah benalu yang hidup menempel pada pohon mangga.

b. Manfaat Simbiosis Bagi Kehidupan Manusia
1. Simbiosis Antara Bakteri Rhizobium dengan Tumbuhan Kacang-Kacangan

Tumbuhan kacang-kacangan tidak mampu mengikat Nitrogen (N2) bebas di udara.
N2 sangat dibutuhkan tanaman dalam proses pertumbuhannya. Adanya bakteri Rhizobium
dapat memenuhi kebutuhan N2 bagi kacang-kacangan, sehingga tumbuhan kacang-
kacangan dapat tumbuh lebih baik.

Rhizobium adalah salah satu jenis bakteri yang mampu mengikat N udara serta
hidup secara simbiosis di dalam akar kacang-kacangan dengan membentuk nodula. Karena
peranan bakteri tersebut di dalam budidaya penanaman kacang-kacangan sangat besar,
telah digunakan secara luas dan besar-besaran. Proses pengikatan nitrogen udara secara
biologis oleh bakteri, fungi ataupun mikroalge, merupakan cara pemanfaatan N udara
yang paling murah, mudah, aman serta hemat energi, tanpa memerlukan tingkatan
teknologi mutakhir ataupun keahlian yang khusus. Salah satu kelompok jasad yang paling
menonjol peranannya di dalam proses pengikatan nitrogen udara ini ialah bakteri
Rhizobium.

Kehadiran bakteri Rhizobium di dalam nodula/bintil akar kacang-kacangan,
merupakan bentuk simbiosis yang sifatnya mutualis, yaitu dengan hidup bersama
tersebut, baik bakteri ataupun tanaman kedua-duanya saling diuntungkan, minimal hasil
pengikatan N udara tersebut, dapat digunakan oleh tanaman itu sendiri atau disimpan di
dalam tanah, sehingga di dalam budidaya penanaman kacang kedelai misalnya, simbiosis
tersebut akan mendatangkan banyak keuntungan.

Bakteri Rhizobium yang mempunyai kemampuan mengikat nitrogen udara,
kehadirannya di dalam tanah dengan bersimbiosis bersama tanaman kacang-kacangan,
ternyata membawa kesuburan tanah. karenanya jenis-jenis tanaman kacang-kacangan
seperti turi, jayanti, gegersore, dan sebagainya yang memiliki bakteri tersebut
dinamakan pupuk hijau.

76

2. Mycorrhiza
Mycorrhiza (Yunani mykes= jamur; rhiza = akar). Bila kita memperhatikan

pertumbuhan hypa jamur yang hidup di dalam tanah, sering ditemukan hypa tersebut
menuju ke akar tumbuhan. Di sekeliling cabang-cabang akar, jamur tersebut membentuk
selaput yang terdiri dari mycelium dan sebagian masuk ke dalam jaringan akar.
Hubungan yang erat antara jamur dan akar tersebut dinamakan mycorrhiza. Jamur
mengambil makanan dari akar, sedangkan akar memperoleh garam-garam yang sudah
larut dan kadang-kadang zat-zat organik dari jamur.

PIKIRKAN!!!

Diskusikan bersama teman kelas Anda!
Mengapa benalu yang menempel di pohon mangga selalu dibersihkan
oleh petani mangga? Bagaimanakah keadaan pohon mangga yang ditempeli
benalu?

Tali putri (Cuscuta australis) Gambar 3.11 Tali puti dan inangnya
mengambil seluruh keperluan makannya dari (Sumber: http://www.ebiologi.com)
tumbuhan inangnya yang berupa pohon
beluntas, landep atau perdu lainnya. Dengan
demikian tali putri mendapatkan keuntungan
tetapi pohon inangnya sangat dirugikan.
Raflesia padma yang banyak ditemukan di
hutan-hutan Bengkulu, tumbuh pada akar
tumbuhan memanjat yang disebut Liana
tetra sigma L. Ia menghisap makanannya
dari akar Liana karena itu ia mendapat
keuntungan, tetapi Liana sangat dirugikan.

77

Catatan Beberapa jenis cacing yang hidup di dalam
tubuh kita dapat menimbulkan kerugian. Cacing pita
Lumut kerak dapat berperan (Taenia solium dan Taenia saginata) yang hidup di
sebagai tumbuhan perintis, dalam usus menyadap sari-sari makanan kita. Cacing
lumut kerak mampu hidup pada tambang (Ancyclostoma duodenale dan Necator
daerah bebatuan dan mampu americanus) menghisap darah dan melekat pada
merubah area tandus berbatu dinding usus. Cacing perut (Ascaris lumbricoides)
menjadi tempat yang digunakan banyak terdapat pada usus anak-anak dan menyadap
untuk tumbuh-tumbuhan lain. sari-sari makanan.

PIKIRKAN!!!

Diskusikan bersama teman kelas Anda!
Plasmodium merupakan satu jenis protozoa yang hidup di dalam sel-sel
darah manusia. Bagaimanakah keadaan manusia yang di dalam darahnya
terdapat banyak plasmodium?

SAYA BELUM MENGERTI!

Setelah mambaca tentang interaksi makhluk hidup,
tanyakan hal-hal yang belum dimengerti kepada teman atau
dosen Anda!

78

2. Energi dalam Ekosistem

Salah satu cara untuk mempelajari interaksi organisme dalam suatu ekosistem

adalah dengan mengikuti energi yang mengalir melalui suatu ekosistem. Organisme

berbeda dalam cara mereka mendapatkan energi, dan mereka diklasifikasikan sebagai

autotrof atau heterotrof berdasarkan bagaimana mereka mendapatkan energinya dalam

ekosistem. Autotrof yaitu semua tanaman hijau dan organisme lainnya yang

memproduksi makanan mereka sendiri. Dalam ekosistem, produsen utama adalah

autotrof. Autotrof adalah organisme yang mengumpulkan energi dari sinar matahari atau

zat anorganik untuk menghasilkan makanan. Organisme yang memiliki daya menyerap

klorofil selama fotosintesis dan menggunakannya untuk mengubah zat anorganik karbon

dioksida dan air untuk molekul organik. Di tempat di mana sinar matahari tidak tersedia,

beberapa bakteri menggunakan hidrogen sulfida dan karbon dioksida untuk membuat

molekul organik untuk digunakan sebagai makanan.

Autotrof adalah hal mendasar bagi semua

ekosistem karena mereka menyediakan energi

untuk semua organisme lain dalam ekosistem.

Heterotrof adalah organisme yang mendapat

kebutuhan energinya dengan mengkonsumsi

Gambar 3.12 Heterotrof yang organisme lain. Oleh karena itu, heterotrof juga
mengkonsumsi heterotrof lain disebut konsumen. Sebuah heterotrof yang
(Sumber: Glencoe Science Biology) mengkonsumsi tanaman adalah herbivora seperti

sapi, kelinci, atau belalang. Heterotrof yang

memangsa heterotrof lainnya, seperti serigala, singa dan lynxes, yang ditunjukkan pada

Gambar 3.12, disebut karnivora. Selain herbivora dan karnivora, terdapat organisme

Gyaamngbarm8e.nHgketoenrsoutrmofsiyabngaik tanaman maupun hewan, yang disebut omnivora. Beruang,
mmeannguksoniasudmasni hbeuterruontgromf loacink. ingbird adalah contoh omnivora.

(Sumber:DGeletnrcitoeivSocriaencyeaBitioulogpye) ngurai pecahan mati berupa materi/jasad makhluk hidup

dalam ekosistem, mengembalikan nutrisi ke tanah, udara, dan air dimana nutrisi dapat

digunakan kembali oleh organisme. Detritivora

termasuk cacing dan banyak serangga air yang

hidup di dasar sungai. Detritivora memakan

makanan kecil potongan tanaman dan hewan

yang mati. Dekomposer, mirip dengan

detritivora, yang memecah organisme mati

dengan melepaskan enzim pencernaan. Adapun

jamur seperti pada Gambar 3.13, dan bakteri

adalah dekomposer. Gambar 3.13 Jamur ini termasuk energi
makanan dari batang kayu yang mati
(Sumber: www.google.com)

79

Semua heterotrof, termasuk detritivora, melakukan beberapa dekomposisi saat
mereka mengkonsumsi organisme lain dan menghancurkan tubuhnya menjadi senyawa
organik. Namun, dekomposer memecah senyawa organik dan memberikan nutrisi bagi
produsen untuk digunakan kembali. Tanpa detritivora dan dekomposer, keseluruhan
biosfer akan dikotori dengan organisme mati. Tubuh mereka akan mengandung nutrisi
yang tidak lagi tersedia untuk organisme lain. Detritivora merupakan bagian penting dari
siklus kehidupan karena mereka menyediakan nutrisi untuk semua organisme lainnya.

PIKIRKAN!!!

Diskusikan bersama teman kelas Anda!

Apa berbedaan dekomposer dan detritivora ?

J. MODEL ALIRAN ENERGI Ahli ekologi menggunakan rantai
makanan dan jaring makanan untuk
Gambar 3.14 Rantai makanan memodelkan aliran energi melalui ekosistem.
(Sumber: Glencoe Science Biology) Seperti model, rantai makanan dan jaring
makanan merupakan representasi dari aliran
energi. Setiap langkah dalam rantai makanan
atau jaring makanan disebut tingkat trofik.
Autotrof merupakan tingkat trofik pertama
di semua ekosistem. Heterotrof membentuk
tingkatan setelah autotrof. Dengan
pengecualian tingkat trofik pertama,
organisme pada masing-masing tingkat
trofik mendapatkan energi mereka dari
tingkat trofik sebelum itu.

Rantai makanan adalah peristiwa
makan dan dimakan diantara makhluk hidup

80

dengan satu urutan tertentu berbentuk linier. Rantai makanan adalah model sederhana
yang menunjukkan bagaimana energy mengalir melalui ekosistem. Gambar 10
menunjukkan salah satu contoh rantai makanan. Tanda panah mewakili aliran energi satu
arah yang biasanya dimulai dengan autotrof dan berpindah ke heterotrof. Bunga
menggunakan energi dari matahari untuk membuat makanan sendiri. Belalang itu
mendapatkan energi dengan memakan bunga. Tikus mendapat energinya dari makan
belalang akhirnya, ular mendapat energinya dengan memakan tikus. Setiap organisme
menggunakan sebagian energi yang diperolehnya dari organisme yang dimakannya untuk
proses seluler untuk membangun sel dan jaringan baru. Energi yang tersisa dilepaskan ke
lingkungan sekitar dan tidak lagi tersedia untuk organisme ini. Konsumen puncak adalah
konsumen yang tidak lagi dimakan oleh konsumen lainnya. Meskipun demikian konsumen
puncak apabila telah mati akan diuraikan oleh pengurai seperti halnya produsen dan
konsumen tingkat yang lebih rendah yang telah mati.

Rantai makanan dapat dijumpai baik pada ekosistem darat maupun pada
ekosistem air. Beberapa contoh rantai makanan yang dapat dijumpai di lingkungan
sekitar ditunjukkan dalam diagram di bawah ini dan berlatihlah menyusun dan
menemukan sebanyak mungkin rantai makanan yang dapat dijumpai di sekitar rumah, di
sekitar sekolah dan di lingkungan lainnya.

a. Kubis → Ulat → burung → Ular → Elang → Pengurai
b. Padi → Ayam → Musang → Harimau → Pengurai
c. Padi → Tikus → Ular → Elang → Pengurai
d. Rumput → Kelinci → Serigala → Pengurai
e. Fitoplakton → Zooplankton → Ikan kecil → Ikan besar → pengurai

Apabila anda telah menyusun berbagai rantai makanan dari suatu habitat,
perhatikanlah bahwa ada satu organisme yang disukai oleh lebih dari satu organisme
atau ada satu organisme yang dimakan oleh lebih dari satu organisme. Sebalikna tentu
ada satu organisme yang suka makan lebih dari satu macam organisme, misalnya padi
tidak hanya dimakan oleh tikus tetapi juga oleh burung, ayam dan hewan lain, ular tidak
hanya makan tikus tetapi juga makan katak, ayam, dan kelinci. Sehingga kalau
diperhatikan rantai makanan yang telah dibuat tadi menjadi saling-silang, maka rantai
makanan yang saling silang demikian disebut jaring-jaring makanan.

Jaring makanan merupakan proses yang lebih kompleks daripada sebuah rantai
makanan tunggal karena kebanyakan organisme memakan lebih dari satu spesies. Burung,
misalnya, memakan berbagai macam biji, buah, dan serangga. Itu merupakan model yang
paling sering digunakan untuk merepresentasikan hubungan arus ekosistem adalah jaring
makanan. Sebuah jaring makanan adalah model yang mewakili banyak rantai makanan dan
jalur yang saling terkait di mana energi mengalir melalui sekelompok organisme.

81

PIKIRKAN!!!

Diskusikan bersama teman kelas Anda!
Apa yang terjadi jika salah satu komponen dalam rantai makanan
tersebut tidak ada?

SAYA BELUM MENGERTI!

Setelah mambaca tentang model aliran energi, tanyakan hal-hal
yang belum di mengerti kepada teman atau Dosen anda!

3. Energi pada Ekosistem
Jumlah energi cahaya yang dikonversi menjadi energi kimiawi (senyawa organik)

oleh autotrof selama periode waktu tertentu adalah produksi primer (primary
production). Produksi primer ini dibedakan atas produksi primer kotor dan produksi
primer bersih. Produksi primer total dalam suatu ekosistem dikenal sebagai produksi
primer kotor (PPK-gross primary production, GPP) ekosistem tersebut yaitu jumlah
energi cahaya yang dikonversi menjadi energi kimiawi melalui fotosintesis per satuan
waktu. Tidak semua produksi ini disimpan sebagai material organik di dalam produsen-
produsen primer karena mereka menggunakan beberapa molekul sebagai bahan bakar

82

pada respirasi selulernya sendiri. Produksi primer bersih (PPB- net primary production,
NPP) sebanding dengan produksi primer kotor dikurangi dengan energi yang digunakan
oleh produsen primer untuk respirasi (R).
PPB = PPK – R

K. PIRAMIDA EKOLOGI

Bentuk piramida terdiri dari sejumlah tingkatan secara horizontal yang
ditumpuk satu. Di sisi lain, piramida bertumpuk ini kadang digunakan dalam biologi untuk
membantu model berbagai tingkat organisasi biologis. Tingkat organisasi biologis
mewakili tingkat ukuran dan kompleksitas struktur tubuh tertentu, serta keterkaitan
antara mereka dan struktur non-tubuh lainnya. Dalam biologi, piramida kehidupan dapat
diidentifikasi. Piramida ini terdiri dari 12 tingkat ditempati horisontal tingkat organisasi
biologis Gambar 3.15 (A). Amati bahwa tingkat ini diberi nomor dari bawah ke atas
(Tingkat I-XII). Level XII, puncak piramida kehidupan, adalah yang terbesar dan paling
kompleks. Posisi di puncak ini melambangkan fakta bahwa Level XII berisi semua tingkat
lain dari organisasi biologis di bawah dan di dalamnya. Lebih lanjut, masing-masing
tingkat lainnya juga mengandung tingkat yang lebih rendah.

Gambar 3.15 A Gambar 3.15 B

Gambar 3.15 C

83

Dasar piramida adalah semakin jauh naik di tingkatan piramida, semakin besar
ukuran dan kompleksitas pola biologis yang ditemui. Anda akan bertanya “Mengapa
diagram ini disebut Piramida Kehidupan?” Alasannya adalah kehidupan dimulai pada
tingkat tertentu dari piramida (Tingkat V), dan kemudian terus naik melalui masing-
masing tingkat yang lebih tinggi dari organisasi biologis (Tingkat VI-XII). Seperti
ditunjukkan oleh Gambar 3.15 (A), tingkat 3.15 (B) Piramida adalah sebagai berikut:
partikel subatomik, atom, molekul, organel, sel, jaringan, organ, sistem organ, organisme,
populasi, komunitas, dan ekosistem. Gambar 3.15 (C) Tingkat tertentu dengan cara
khusus. Misalnya, Level V (sel) diberi label sebagai ''The Life-line'.'Ini menunjukkan
bahwa sel adalah tingkat terendah dari organisasi biologis. Semua tingkat di atas ''garis
hidup initermasuk makhluk hidup. Perhatikan juga, bahwa ikon jerapah (Biological Order)
terlihat Muncul di samping Level I-IX. Ini karena jerapah, sebagai organisme (Level IX),
mencakup semua tingkat bawah (sistem organ sampai subatomic Partikel) di dalamnya.
Hingga akhirnya, amati bahwa laba-laba di gambar jaringnya terjadi di samping Level X-
XII. Penjelasannya adalah bahwa populasi, komunitas, dan ekosistem berada di atas
tingkat organisme piramida.

1. Piramida Energi
Dalam piramida energi, tiap tingkatan mewakili

jumlah energi yang ada atau tersedia untuk tingkat
trofik tersebut. Dengan masing-masing langkah ke atas,
akan kehilangan energi 90 persen.

2. Piramida Biomassa Gambar 3.16 Piramida energi
Dalam piramida biomassa, masing-masing tingkat (Sumber: Glencoe Science Biology)

mewakili jumlah biomassa yang dikonsumsi oleh tingkat
diatasnya.

3. Piramida Jumlah

Dalam piramida

jumlah, tiap tingkatan

mewakili jumlah individu

organisme yang

dikonsumsi oleh tingkat

diatasnya.

Gambar 3.17 Piramida biomassa Gambar 3.18 Piramida jumlah
(Sumber: Glencoe Science Biology) (Sumber: Glencoe Science Biology)

84

PIKIRKAN!!!

Diskusikan bersama teman kelas Anda!
Bisakah jumlah produsen lebih sedikit dibandingkan konsumen tingkat I ?

SAYA BELUM MENGERTI!

Setelah mambaca tentang piramida energi, tanyakan hal-hal
yang belum di mengerti kepada teman atau Dosen anda!

L. DAUR MATERI
1. Siklus air

Organisme hidup tidak bisa hidup tanpa air. Ahli hidrologi mempelajari air yang
ditemukan di bawah tanah, di atmosfer, dan di permukaan bumi berupa danau, sungai,
sungai, gletser, es, dan samudera. Gunakan Gambar 3.19 untuk mengetahui proses dari
siklus air melalui biosfer. Air terus menguap hingga ke atmosfer yang berasal dari
kumpulan air, tanah, dan organisme. Air di Atmosfer disebut uap air. Uap air naik dan
mulai mendingin di atmosfer hingga awan terbentuk, saat uap air yang dingin mengembun
berubah menjadi tetesan debu di sekitar partikel debu. Air jatuh dari awan sebagai
85

curah hujan berupa hujan, hujan es, atau hujan es, memindahkan air ke permukaan bumi.
Seperti yang dapat Anda lihat pada Gambar 3.16, air tanah dan limpasan dari permukaan
tanah mengalir ke sungai, danau, dan lautan, hanya untuk menguap ke atmosfer untuk
melanjutkan siklus air.

Sekitar 90 persen uap air menguap dari samudra, danau, dan sungai. Sekitar 10
persen menguap dari permukaan tanaman melalui sebuah proses yang disebut
transpirasi. Semua organisme hidup mengandalkan air tawar. Air tawar hanyalah Sekitar
3 persen dari seluruh air di Bumi. Air yang tersedia untuk organisme hidup sekitar 31
persen dari semua air tawar. Sekitar 69 persen dari semua air tawar ditemukan di
lapisan es dan gletser, yang kemudian tidak tersedia untuk digunakan oleh organisme
hidup. Bahkan organisme hunian bergantung pada air tawar yang mengalir ke lautan untuk
mencegah kadar garam tinggi dan menjaga volume samudra.

Catatan:

Hydrologist ialah seseorang
yang ahli terkait ilmu
seputar air, seperti
penyebaran air di alam, air
mengalir di sungai,
pembuangan air di
lingkungan kota dan hal-hal
lainnya terkait siklus air.

Gambar 3.19 Siklus air
(Sumber: Glencoe Science Biology)

2. Siklus Karbon
Semua makhluk hidup tersusun dari molekul yang mengandung karbon. Atom

karbon membentuk kerangka untuk molekul penting seperti karbohidrat, protein, dan
lemak. Oksigen adalah unsur lain yang penting. Banyak proses kehidupan karbon dan
oksigen sering membentuk molekul penting untuk kehidupan, termasuk karbon dioksida
dan gula sederhana. Lihatlah siklus yang diilustrasikan pada Gambar 3.20. Selama proses
yang disebut fotosintesis pada tanaman hijau dan ganggang yang dikonversi karbon
dioksida dan air menjadi karbohidrat dan melepaskan oksigen kembali ke udara.
Karbohidrat ini digunakan sebagai sumber energi untuk semua organisme dalam jaring
makanan. Karbon dioksida didaur ulang saat autotrof dan heterotrof melepaskannya
kembali ke udara selama respirasi seluler. Karbon dan oksigen mendaur ulang dengan
relatif cepat melalui organisme hidup.

86

Karbon memasuki siklus jangka

panjang ketika bahan organik berada di

bawah tanah dan dikonversi menjadi

gambut, batu bara, minyak, atau deposit

gas. Karbon tetap menjadi bahan bakar

fosil selama jutaan tahun. Karbon

dilepaskan dari bahan bakar fosil saat

dibakar, yang menambahkan karbon

dioksida ke suasananya selain

pengangkatan karbon dari siklus jangka

pendek bahan bakar fosil, karbon dan

oksigen bisa masuk dalam siklus jangka

panjang dalam bentuk dari kalsium

karbonat. Kalsium karbonat ditemukan Gambar 3.20 Siklus karbon
pada cangkang plankton dan hewan seperti (Sumber: Glencoe Science Biology)

karang, kerang, dan tiram. Organisme

seperti alga, yang jatuh ke dasar laut menciptakan endapan batu kapur yang luas dan

karbon serta oksigen tetap berada dalam endapan ini. Pelepasan erosi elemen ini menjadi

bagian dari siklus jangka pendek.

3. Siklus Nitrogen

Nitrogen adalah unsur yang

ditemukan dalam protein.

Konsentrasi terbesar nitrogen

ditemukan di atmosfer. Tanaman dan

hewan tidak bisa menggunakan

nitrogen langsung dari atmosfer. Gas

nitrogen ditangkap dari udara oleh

spesies bakteri yang hidup di air,

tanah, atau tumbuh pada akar

beberapa tanaman. Proses

penangkapan dan konversi nitrogen

menjadi bentuk yang bisa digunakan

oleh tanaman disebut fiksasi

nitrogen. Nitrogen juga ditambahkan

ke tanah saat pupuk kimia diberikan

pada rumput, tanaman pangan, atau Gambar 3.21 Siklus nitrogen
(Sumber: Glencoe Science Biology)
daerah lainnya. Nitrogen memasuki

jaringan makanan saat tanaman

87

menyerap senyawa nitrogen dari tanah dan mengkonversikannya menjadi protein, seperti
yang diilustrasikan pada Gambar 3.21.

Konsumen mendapatkan nitrogen dengan memakan tanaman atau hewan yang
mengandung nitrogen. Mereka menggunakan kembali nitrogen dan nitrogen dikonversi
menjadi protein mereka sendiri. Karena pasokan nitrogen dalam jaring makanan
bergantung pada jumlahnya nitrogen yang tetap, nitrogen kerap menjadi faktor yang
membatasi pertumbuhan produsen. Nitrogen dikembalikan ke tanah dengan beberapa
cara, juga ditunjukkan pada Gambar 3.21. Saat binatang berkemih, nitrogen kembali ke
air atau tanah dan digunakan kembali oleh tanaman. Saat organisme mati, dekomposer
merubah nitrogen dalam protein dan senyawa lainnya menjadi amonia. Organisme di
dalam tanah mengubah amonia menjadi senyawa nitrogen yang bisa digunakan oleh
tanaman. Akhirnya, dalam proses yang disebut denitrifikasi, sebagian tanah bakteri
mengubah senyawa nitrogen tetap kembali menjadi gas nitrogen, yang mengembalikannya
ke atmosfer.

4. Siklus Fosfor
Fosfor adalah unsur yang penting untuk pertumbuhan dan perkembangan

organisme. Gambar 3.22 mengilustrasikan dua siklus fosfor-siklus jangka pendek dan
jangka panjang. Dalam Siklus jangka pendek, fosfor sebagai fosfat dalam larutan, didaur
ulang dari tanah untuk produsen dan kemudian dari produsen ke konsumen. Ketika
organisme mati atau menghasilkan produk limbah, dekomposer mengembalikan fosfor ke
tanah dimana bisa digunakan lagi. Fosfor bergerak dari siklus jangka pendek ke siklus
jangka panjang melalui pengendapan dan sedimentasi membentuk batuan. Dalam siklus
jangka panjang, pelapukan atau erosi bebatuan itu mengandung fosfor dan perlahan
menambahkan fosfor ke siklus. Fosfor, di Bentuk fosfat, hanya ada dalam jumlah kecil
di tanah dan air. Oleh karena itu, fosfor sering merupakan faktor yang membatasi
pertumbuhan produsen.

Gambar 3.22 Siklus fosfor di alam, jangka pendek dan panjang
(Sumber: Glencoe Science Biology)

88