BUKU TEKS KSSM TING 4 SAINS TAMBAHAN

KURIKULUM STANDARD SEKOLAH MENENGAH

Sains

Tingkatan 4

PENULIS
Rohaillah Mohd Jabid
Tengku Azlin Tuan Mohd Zain

EDITOR
Norfarahin Athirah Ab Rahim

PEREKA BENTUK
Wan Nurul Afikah Wan Ismail

ILUSTRATOR
Maski Yu Latif Yu

22001198

No Siri Buku : 0116 PENGHARGAAN

KPM2019 ISBN 978-967-2212-52-2 Penerbitan buku teks ini melibatkan kerjasama
banyak pihak. Sekalung penghargaan dan
Cetakan Pertama 2019 terima kasih ditujukan kepada semua pihak
© Kementerian Pendidikan Malaysia yang terlibat:

Hak Cipta Terpelihara. Mana-mana bahan • Jawatankuasa Penambahbaikan
dalam buku ini tidak dibenarkan diterbitkan Pruf Muka Surat,
semula, disimpan dalam cara yang boleh Bahagian Sumber dan Teknologi
dipergunakan lagi, ataupun dipindahkan dalam Pendidikan, Kementerian Pendidikan
sebarang bentuk atau cara, baik dengan cara Malaysia.
elektronik, mekanik, penggambaran semula
mahupun dengan cara perakaman tanpa • Jawatankuasa Penyemakan
kebenaran terlebih dahulu daripada Ketua Pembetulan Pruf Muka Surat,
Pengarah Pelajaran Malaysia, Kementerian Bahagian Sumber dan Teknologi
Pendidikan Malaysia. Perundingan tertakluk Pendidikan, Kementerian Pendidikan
kepada perkiraan royalti atau honorarium. Malaysia.

Diterbitkan untuk Kementerian Pendidikan • Jawatankuasa Penyemakan
Malaysia oleh: Naskhah Sedia Kamera,
Aras Mega (M) Sdn. Bhd. (164242-W) Bahagian Sumber dan Teknologi
No. 18 & 20, Jalan Damai 2, Pendidikan, Kementerian Pendidikan
Taman Desa Damai, Sungai Merab, Malaysia.
43000 Kajang, Selangor.
Tel: 03-8925 8975 • Pegawai-pegawai Bahagian Sumber
Faks: 03-8925 8985 dan Teknologi Pendidikan dan Bahagian
Laman Sesawang: www.arasmega.com Pembangunan Kurikulum,
E-mel: [email protected] Kementerian Pendidikan Malaysia.

Reka Letak dan Atur Huruf: • Jawatankuasa Kawalan Mutu
Aras Mega (M) Sdn. Bhd. Aras Mega (M) Sdn. Bhd.
Muka Taip Teks: Arial
Saiz Muka Taip Teks: 11 poin Semua pihak yang terlibat dalam proses
penerbitan buku ini.
Dicetak oleh:
Mudah Urus Enterprise
No.143, Jalan KIP 8,
Taman Perindustrian KIP,
Bandar Sri Damansara,
52200 Kuala Lumpur.
No. Telefon: 03-6273 4337
No. Faksimile: 03-6273 5337

ISI KANDUNGAN

Pendahuluan v TEMA 2

Penerokaan Unsur dalam Alam 43

TEMA 1 1 BAB 3 44
JADUAL BERKALA UNSUR
Penyenggaraan dan 46
3.1 Sejarah Jadual Berkala 48
Kesinambungan Hidup Unsur 54
3.2 Kumpulan 1 63
BAB 1 2 3.3 Kumpulan 17 68
EVOLUSI DAN TAKSONOMI 3.4 Kumpulan 18 75
4 3.5 Kala 3
1.1 Evidens bagi Evolusi 7 3.6 Unsur Peralihan 81
1.2 Teori Evolusi 14 82
1.3 Pengelasan Organisma Rumusan 83
18 Refleksi Kendiri
Rumusan 19 Penilaian Sumatif 3
Refleksi Kendiri 19
Penilaian Sumatif 1

BAB 2 BAB 4
EKOSISTEM DINAMIK 20 STOIKIOMETRI 84

2.1 Komponen Abiotik dan Biotik 4.1 Jisim Atom Relatif, Jisim
Molekul Relatif dan Jisim
serta Interaksi dalam Formula Relatif
4.2 Konsep Mol
Ekosistem 22 4.3 Formula Kimia 86
4.4 Konsep Mol dalam 89
2.2 Proses Pengkolonian dan Persamaan Kimia 95
4.5 Larutan Piawai
Proses Sesaran dalam 101
Rumusan 104
Tumbuhan 30 Refleksi Kendiri
108
2.3 Ekologi Populasi 35 Penilaian Sumatif 4 109
110
2.4 Ancaman terhadap

Ekosistem 38

Rumusan 41
Refleksi Kendiri 42
Penilaian Sumatif 2 42

iii

BAB 5
IKATAN KIMIA 112

5.1 Kestabilan Unsur 114
5.2 Ikatan Ion 117
5.3 Ikatan Kovalen 121

Rumusan 126 BAB 8
Refleksi Kendiri 127 HABA 174

Penilaian Sumatif 5 127

BAB 6 8.1 Keseimbangan Terma 176
TENAGA DAN PERUBAHAN KIMIA 128 8.2 Muatan Haba Tentu 178
8.3 Haba Pendam Tentu 184

6.1 Penghasilan Tenaga 130 Rumusan 191
Elektrik daripada Tindak 135 Refleksi Kendiri 192
Balas Kimia Penilaian Sumatif 8 192
6.2 Tindak Balas Redoks 139
140 Glosari 193
Rumusan 140 Rujukan 195
Refleksi Kendiri Indeks 196
Penilaian Sumatif 6

TEMA 3

Tenaga dan Kelestarian Hidup 141

BAB 7 142
DAYA DAN GERAKAN
144
7.1 Kuantiti Skalar dan 150
Kuantiti Vektor 159
7.2 Daya 167
7.3 Momentum
7.4 Impuls 171
172
Rumusan 173
Refleksi Kendiri
Penilaian Sumatif 7

iv

PENDAHULUAN

Buku Teks Sains Tambahan Tingkatan 4 ini ditulis berdasarkan kurikulum terkini
Kementerian Pendidikan Malaysia (KPM), iaitu Dokumen Standard Kurikulum dan
Pentaksiran (DSKP) Tingkatan 4. Matlamat mata pelajaran ini adalah untuk menanam
minat dan mengembangkan kreativiti murid melalui pengalaman dan penyiasatan bagi
menguasai pengetahuan dan kemahiran sains dan teknologi serta sikap saintifik dan
nilai murni bagi membolehkan mereka menyelesaikan masalah dan membuat keputusan
dalam kehidupan seharian, selaras dengan keperluan Pendidikan Abad Ke-21.

Oleh hal yang demikian, buku ini disusun dengan memberi penekanan kepada proses
menguasai kemahiran dan pengetahuan sains melalui pembelajaran aktif yang berpusat
kepada murid. Selaras dengan hasrat tersebut, buku ini menggunakan pelbagai strategi
pendekatan seperti pembelajaran berasaskan inkuiri yang melibatkan penyiasatan,
eksperimen, pembelajaran berasaskan projek, pembelajaran berasaskan masalah,
pembelajaran kooperatif, pembelajaran kontekstual, konstruktivisme dan pembelajaran
demi masa hadapan.

Dalam penulisan buku ini, kami juga mengambil kira usaha-usaha bagi meningkatkan
kemahiran berfikir murid khususnya untuk membina Kemahiran Berfikir Aras Tinggi (KBAT).
Hal ini bertujuan bagi melahirkan murid yang lebih inovatif dan kreatif. Di samping itu, nilai
murni dan penerapan semangat patriotik serta kewarganegaraan sentiasa diberi keutamaan.

Penulisan buku ini disusun seperti berikut:

Pengenalan Tema: Kandungan buku ini Pengenalan Bab: Terdapat lapan (8) bab
terdiri daripada tiga (3) tema dan setiap bagi keseluruhan buku teks ini. Setiap bab
tema mengandungi beberapa bab yang
berkaitan dengan tema tersebut. dimulakan dengan halaman rangsangan
yang dicetak secara double spread.

Bahan Bahan ilustrasi menarik.
ilustrasi
menarik. Senarai
standard
kandungan
dan standard
pembelajaran.

Kata kunci.

Teks berkaitan fakta sains Soalan rangsangan berkaitan
yang menarik. dengan pengetahuan sedia

ada murid.

v

Ciri-ciri istimewa yang terdapat di dalam buku ini adalah seperti berikut:

Kemahiran Abad Ke-21
Aktiviti yang melibatkan Kemahiran Abad Ke-21, iaitu:

• Kemahiran berfikir dan menyelesaikan masalah (KBMM)
• Kemahiran interpersonal dan arah kendiri (KIAK)
• Kemahiran maklumat dan komunikasi (KMK)

Abad Aktiviti Pembelajaran Abad Ke-21
21
Pelbagai aktiviti yang menekankan pembelajaran berpusatkan
murid dan berunsur Kemahiran Berfikir Aras Tinggi (KBAT).

Pemikiran Komputasional

Aktiviti yang melibatkan:
• Leraian (Decomposition)
• Pengecaman corak (Pattern recognition)
• Peniskalaan (Abstraction)
• Algoritma (Algorithms)
• Pemikiran logik (Logical thinking)
• Penilaian (Evaluation)

STEM STEM

Mengaplikasi dan mengintegrasi pengetahuan, kemahiran dan nilai
dalam mata pelajaran STEM, iaitu Sains, Teknologi, Kejuruteraan
dan Matematik secara mendalam melalui pendekatan inkuiri,
pembelajaran berasaskan projek dan pembelajaran berasaskan
masalah dalam konteks dunia sebenar.

HEBAT Modul Hayati Eksplorasi Berfikir Aras Tinggi (HEBAT) Sains

Membangunkan KBAT melalui aktiviti inkuiri, projek, analisis
data dan pentaksiran serta aktiviti mencabar. Setiap modul
mengandungi panduan, lembaran kerja murid, bahan interaktif,
rangsangan dan ujian.

vi

Terdapat pelbagai bentuk aktiviti yang terdapat di dalam buku ini, iaitu:

Lawatan Eksperimen
Perbincangan

Inkuiri Jenis-jenis Projek
Aktiviti

Aktiviti Multimedia
makmal

Simulasi

Selain itu, buku ini juga menggunakan beberapa penyendal yang mempunyai tujuan dan
maksud-maksud tertentu bagi memperkayakan pemahaman serta menarik minat murid.

Fakta Sains Klik Internet Nilai

Memberi maklumat Melayari laman sesawang Memupuk sikap dan nilai
tambahan yang berkaitan untuk mendapatkan positif dalam diri murid.
info tambahan.
dengan sains.

www Nilai Murni

Malaysiaku Gemilang Cabaran Minda Langkah Berjaga-jaga

Memberi maklumat Soalan yang mencabar Peringatan kepada murid
mengenai elemen patriotik, pemikiran murid. perkara yang boleh

budaya atau pencapaian mendatangkan bahaya
rakyat Malaysia di ketika menjalankan
persada dunia. aktiviti makmal.

vii

Uji Minda Senang Ingat KBAT

Penilaian formatif bagi Akronim untuk Soalan-soalan berbentuk
memastikan murid mengingati KBAT yang menguji
menguasai sesuatu keupayaan dan
sesuatu fakta. pemahaman murid.
standard kandungan.

Selaras dengan perkembangan digital, buku ini juga turut dimuatkan dengan komponen
digital, iaitu Kod QR.

Murid perlu Video
memuat turun Kuiz
aplikasi pembaca
Kod QR secara
percuma dari App
Store atau Play

Store.

Jawapan

Panduan untuk menggunakan Quizizz:

1. Imbas Kod QR Kuiz Pantas. 3. Klik butang “Start Game” untuk
2. Klik butang “Solo Game”. memulakan kuiz. Murid boleh

memilih untuk menggunakan

masa ataupun tidak.

viii

Pada akhir setiap bab, disertakan dengan perkara-perkara berikut:

Rumusan Refleksi Kendiri

Rumusan pembelajaran dalam bentuk Senarai semak secara ringkas
peta konsep yang membantu murid mengenai hasil pembelajaran untuk
memahami keseluruhan bab yang
telah dipelajari. menilai pembelajaran murid.

Penilaian Sumatif Imbas Jawapan

Pentaksiran keseluruhan bab bagi Imbas Kod QR untuk mendapatkan
menguji kefahaman dan penguasaan cadangan jawapan bagi
keseluruhan bab.
murid. Soalan-soalan terdiri
daripada pelbagai aras soalan, iaitu

Kemahiran Berfikir Aras Rendah
(KBAR) dan Kemahiran Berfikir Aras

Tinggi (KBAT).

Penilaian Sumatif Jawapan
bab

ix

JADUAL BERKALA UNSUR

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18

1 Nombor 1 2
proton
1H H He
1 Simbol unsur 1 4
Hidrogen Hidrogen Helium

34 Logam 5 6 7 8 9 10
Separa logam
2 Li Be Jisim Bukan logam B C N O F Ne
79 atom relatif 11 12 14 16 20
Nama unsur Boron Karbon Nitrogen Oksigen 19 Neon
Litium Berilium Fluorin
13 14 15 16 18
11 12 17
Al Si P S Ar
3 Na Mg 27 28 31 32 Cl 40
23 24 Aluminium Silikon Fosforus Sulfur 35.5 Argon
Klorin
Natrium Magnesium

19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36

4 K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr
39 40 45 48 51 52 55 56 59 59 64 65 70 73 75 79 80 84

Kalium Kalsium Skandium Titanium Vanadium Kromium Mangan Ferum Kobalt Nikel Kuprum Zink Galium Germanium Arsenik Selenium Bromin Kripton

37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54

5 Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe
85.5 88 89 91 93 96 98 101 103 106 108 112 115 119 122 128 127 131
Xenon
Rubidium Strontium Yttrium Zirkonium Niobium Molibdenum Teknetium Rutenium Rodium Paladium Argentum Kadmium Indium Stanum Antimoni Telurium Iodin

55 56 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86
6 Cs Ba 57 Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn133

71Sesium
137 178.5 181 184 186 190 192 195 197 201 204 207 209 209 210 222
Barium Hafnium Tantalum Tungsten Renium Osmium Iridium Platinum Aurum Merkuri Talium Plumbum Bismut Polonium Astatin Radon

87 88 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118
7 Fr Ra 89 Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Cn Nh Fl Mc Lv Ts Og223

103Fransium
226 257 260 262 262 265 266 281 281 285 286 289 289 293 294 294
Radium Ruterfordium Dubnium Siborgium Bohrium Hasium Meitnerium Darmstadtium Roentgenium Kopernicium Nihonium Flerovium Moskovium Livermorium Tenesin Oganeson

Siri 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71
Lanthanida
La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu
Siri 139 140 141 144 145 150 152 157 159 162.5 165 167 169 173 175
Aktinida Lantanum Serium Praseodimium Neodimium Prometium Samarium Europium Gadolinium Terbium Disprosium Holmium Erbium Tulium Ytterbium Lutetium

89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103

Ac Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr
227 232 231 237 244 243 247 247 251 252 257 258 259 266
Aktinium Torium Protaktinium 238 Neptunium Plutonium Amerisium Kurium Berkelium Kalifornium Einsteinium Fermium Mendelevium Nobelium Lawrensium
Uranium

x

TEMA

1

PENYENGGARAAN DAN
KESINAMBUNGAN HIDUP

Tema ini memberi kefahaman tentang proses evolusi dari segi evidens
yang diperhatikan oleh saintis yang mempelopori Teori Evolusi.
Murid akan meneroka sejarah tentang pengelasan organisma dan
kepentingannya dalam sesebuah ekosistem. Murid juga mendalami
perhubungan antara komponen abiotik dan komponen biotik. Murid juga
didedahkan dengan kajian lapangan bagi memudahkan mereka untuk
memahami perhubungan yang terdapat dalam suatu ekosistem yang
dinamik. Gangguan kepada suatu ekosistem turut ditekankan supaya
murid lebih peka akan kepentingan pengurusan pembangunan dan
pengurusan ekosistem yang lestari bagi mewujudkan keseimbangan
dalam alam.

SAINS TAMBAHAN TINGKATAN 4 BAB 1 EVOLUSI DAN TAKSONOMI 1

• Bagaimanakah ahli arkeologi mengenal pasti umur • Evolusi
setiap fosil yang ditemuinya? • Evidens
• Darwin
• Apakah perubahan yang berlaku pada • Spesies
organisma berlandaskan masa? • Pengelasan

• Apakah yang dimaksudkan dengan Teori Evolusi? organisma

2 EVOLUSI DAN TAKSONOMI BAB 1 SAINS TAMBAHAN TINGKATAN 4

STANDARD KANDUNGAN

1.1 Evidens bagi Evolusi

1.1.1 Menjelaskan dengan contoh perubahan yang berlaku pada organisma berlandaskan masa.
1.1.2 Menerangkan proses evolusi dan kepentingannya.
1.1.3 Mencerakinkan contoh evidens yang menunjukkan proses evolusi berlaku.

1.2 Teori Evolusi

1.2.1 Menerangkan Teori Evolusi yang dikemukakan oleh Lamarck dan Darwin.
1.2.2 Menentukan taburan haiwan atau tumbuhan yang endemik pada sesuatu habitat dalam
peta dunia.
1.2.3 Menerangkan kepelbagaian organisma yang terhasil akibat hanyutan benua.
1.2.4 Menerangkan hubung kait mekanisme pemilihan semula jadi dengan kepelbagaian spesies.
1.2.5 Menaakul situasi berkaitan proses evolusi.

1.3 Pengelasan Organisma

1.3.1 Memerihalkan sejarah dan pengelasan Binomial Linnaeus.
1.3.2 Mewajarkan kepentingan taksonomi dalam sains.
1.3.3 Berkomunikasi mengenai kerjaya berkaitan taksonomi.

SAINS TAMBAHAN TINGKATAN 4 BAB 1 EVOLUSI DAN TAKSONOMI 3

1.1 Evidens bagi Evolusi
1.1.1 Perubahan yang berlaku pada organisma berlandaskan masa

Evolusi ialah perubahan yang berlaku pada organisma berlandaskan masa. Perubahan
merujuk kepada struktur dan fungsi sesuatu organisma yang berubah daripada ringkas
menjadi lebih kompleks. Perubahan ini termasuk dari segi susunan asid deoksiribonukleik
(DNA) sehingga morfologi sesuatu organisma yang boleh berubah sepanjang proses
evolusi. Proses evolusi telah berlaku sejak beratus-ratus juta tahun dahulu dan melibatkan
tempoh masa yang amat lama.

Evolusi biologi ialah perubahan genetik dalam suatu populasi daripada satu generasi
kepada generasi berikutnya. Evolusi juga akan mengubah generasi dalam suatu keturunan
populasi dan akan mengakibatkan wujud spesies baharu daripada keturunan yang sama.
Kesan daripada proses evolusi mengakibatkan wujudnya kepelbagaian dalam organisma.
Mari kita lihat evolusi bagi gajah dalam Rajah 1.1.

• Genus: Moeritherium • Genus: Palaeomastodon • Genus: Platybelodon
• Hidup 50 ke 60 juta tahun • Hidup 30 juta tahun dahulu • Hidup 12 juta tahun dahulu
• Mempunyai gading dari • Mempunyai dua gading
dahulu
• Mempunyai gading yang bahagian atas dan bawah yang mendatar di bahagian
mulutnya bawah hujung mulut
sangat kecil • Berketinggian 2 meter • Berketinggian 2.5 meter
• Berketinggian 70 cm

• Spesies Elephas maximus
(Gajah Asia)

• Mempunyai gading yang
panjang

• Berketinggian 2.75 meter
• Hujung belalai mempunyai

satu "jari"

• Spesies Loxodonta africana • Genus: Mammuthus
(Gajah Afrika) • Hidup 5 juta tahun dahulu
• Mempunyai gading yang
• Mempunyai gading dengan
panjang 3 meter sangat panjang dan bengkok
• Berketinggian 4 meter
• Berketinggian 3.5 meter
• Hujung belalai mempunyai

dua "jari"

Rajah 1.1 Evolusi bagi gajah 1.1.1

4 EVOLUSI DAN TAKSONOMI BAB 1 SAINS TAMBAHAN TINGKATAN 4

1.1.2 Proses evolusi dan kepentingannya

Proses evolusi merujuk kepada perubahan ciri atau struktur organisma yang mengikut
kesesuaian zamannya. Perubahan ciri tersebut biasanya akan mengambil masa yang
sangat lama.

Kepentingan proses evolusi ialah:
• meneruskan kelangsungan hidup.
• beradaptasi dengan perubahan persekitaran.
• menimbulkan kepelbagaian pada setiap peringkat organisasi biologi.

1.1.3 Contoh evidens yang menunjukkan proses evolusi

Bagaimanakah sesuatu evidens dapat menunjukkan proses evolusi? Evidens evolusi
yang sering digunakan ialah rekod fosil, kesamaan peringkat embrio dan struktur iaitu
homolog, vestig dan analog.

Evidens rekod fosil

Melalui rekod fosil, kita dapat melihat perubahan evolusi yang merentasi skala masa yang
besar seperti jutaan tahun yang lalu. Perkembangan evolusi kuda sering digunakan sebagai

contoh kerana perbezaan dari segi saiz badan dan struktur kaki yang mudah dibezakan.

Jadual 1.1 Evolusi kuda menurut evidens rekod fosil

Tahun Evolusi kuda dan bentuk kaki Penerangan
• Merupakan spesies Eohippus
Eocene • Berketinggian 40 cm dan mempunyai
(50 juta
tahun leher yang pendek
dahulu) • Mempunyai empat jari kaki hadapan

Oligocene dan lima jari kaki belakang tetapi jari
(34 juta keempat dan kelima sangat kecil
tahun
dahulu) • Merupakan spesies Mesohippus
• Berketinggian 60 cm
• Bilangan jari kaki hadapan dan

belakang sama, iaitu tiga jari

Miocene • Merupakan spesies Merychippus
(23 juta • Berketinggian 100 cm
tahun • Bilangan jari kaki hadapan dan
dahulu)
belakang sama, iaitu tiga jari

Pliocene • Merupakan spesies Pliohippus
(6 juta tahun • Berketinggian 125 cm
• Bilangan jari kaki berkurangan
dahulu)

Pleistocene • Merupakan spesies yang ada pada
(2.5 juta
tahun hari ini
dahulu)
• Berketinggian 160 cm dan mempunyai
SAINS TAMBAHAN TINGKATAN 4 BAB 1
leher yang lebih panjang

• Mempunyai satu jari kaki 1.1.2 1.1.3

EVOLUSI DAN TAKSONOMI 5

Evidens kesamaan peringkat embrio
Perkembangan embrio pelbagai jenis makhluk hidup terdiri daripada proses yang sama,
iaitu daripada zigot, morula, blastula, gastrula dan embrio. Perkembangan pada peringkat
awal adalah sama dan hanya berbeza apabila memasuki tahap pembentukan janin, iaitu
ketika tahap pembezaan dan pengkhususan tisu embrio sebelum pembentukan janin
yang sempurna untuk menetas atau dilahirkan. Hal ini bermakna semua makhluk hidup
mempunyai asal usul ontogeni yang sama. Ontogeni ialah perkembangan individu dari
satu sel menjadi individu dewasa.

Cicak

Peringkat embrio Kura-kura
haiwan yang Ayam

menunjukkan struktur
yang sama.

Lembu

Rajah 1.2 Peringkat struktur yang sama bagi embrio haiwan

Evidens struktur iaitu homolog, vestig dan analog

Homolog ialah keadaan apabila terdapat organ atau Rajah 1.3 Struktur homolog kucing,
anggota badan yang mempunyai bentuk asas yang sama ikan dan kelawar
tetapi mempunyai fungsi yang berbeza seperti dalam
Rajah 1.3.

Sebagai contoh, anggota seperti kaki hadapan kucing,
sirip ikan lumba-lumba dan sayap kelawar berasal dari
bahagian yang sama walaupun digunakan dalam fungsi
yang berbeza.

Rajah 1.4 Struktur analog sayap serangga Analog ialah keadaan organ yang struktur
dan kepak burung dasarnya tidak sama tetapi mempunyai fungsi
yang sama.

Rajah 1.4 menunjukkan sayap serangga
dan kepak burung. Kedua-dua anggota ini
mempunyai fungsi yang sama, namun struktur
asasnya berbeza.

6 EVOLUSI DAN TAKSONOMI BAB 1 SAINS TAMBAHAN TINGKATAN 4

Vestig ialah organ yang menyusut atau hanya memiliki 15 juta
sebahagian fungsi organ homolog berbanding spesies lain tahun lalu
yang berkembang dengan baik. hingga kini

Sebagai contoh, ikan lumba-lumba mempunyai tulang 45 juta
yang sama dengan tulang pinggul vertebrata yang lain, namun tahun lalu
struktur tersebut tidak berfungsi dan akhirnya menyusut.

Uji Minda 1.1 48 juta
tahun lalu
1. Apakah yang dimaksudkan dengan proses evolusi?

2. Nyatakan kepentingan proses evolusi. 50 juta

3. Apakah jenis evidens yang menunjukkan proses tahun lalu

evolusi berlaku? Rajah 1.5 Struktur vestig bagi

1.2 Teori Evolusi ikan lumba-lumba

1.2.1 Teori Evolusi yang dikemukakan oleh Lamarck dan Darwin

Jean-Baptiste Lamarck berpendapat evolusi
berlaku berasaskan ciri yang diwarisi
(inheritance of acquired characteristics). Dalam
menjelaskan teorinya, Lamarck menerapkan
evolusi leher zirafah. Menurutnya, pemanjangan
leher zirafah ialah hasil adaptasi zirafah tersebut
dengan persekitarannya.

Zirafah akan meregangkan lehernya bagi Masa
mendapatkan dedaun yang terletak pada dahan Rajah 1.6 Teori Lamarck
pokok yang tinggi. Perubahan yang terjadi pada
kepanjangan leher zirafah ini diturunkan kepada
generasi seterusnya.

Manakala, Charles Robert Darwin
pula mengemukakan Teori Pemilihan
Semula Jadi, iaitu spesies yang paling
berupaya menyesuaikan diri kepada
persekitaran akan berjaya meneruskan
kehidupan. Spesies yang tidak berupaya
menyesuaikan diri pula akan mati.

Masa Sebagai contoh, zirafah berleher
pendek yang tidak berjaya mendapatkan
Rajah 1.7 Teori Darwin dalam evolusi pemanjangan makanan daripada pokok yang tinggi
leher zirafah akan mati manakala zirafah yang berleher
panjang berjaya menyesuaikan dirinya.

1.1.3 1.2.1

SAINS TAMBAHAN TINGKATAN 4 BAB 1 EVOLUSI DAN TAKSONOMI 7

Aktiviti 1.1 HEBAT

Tujuan: Membuat persembahan multimedia mengenai Teori Pemilihan Semula Jadi.

Arahan:
1. Anda diminta untuk merujuk kepada Modul HEBAT Sains 26 (Biodiversiti) dan bincangkan

Teori Pemilihan Semula Jadi bagi penyesuaian paruh burung ciak Darwin di Kepulauan
Galapagos, Chile.
2. Persembahkan maklumat anda dalam bentuk persembahan multimedia.

1.2.2 Taburan haiwan atau tumbuhan yang endemik pada

sesuatu habitat

Burung ciak di Kepulauan Galapagos yang ditemui oleh Darwin mempunyai
banyak variasi. Menurut Darwin, burung ciak ini berasal daripada satu

spesies pemakan biji di Amerika Selatan. Bagi mencari makanan,
burung-burung ciak ini kemudian bermigrasi dan tersebar ke
tempat yang berbeza. Ada yang pergi ke tempat yang banyak

biji-bijian, ada yang dipenuhi serangga, atau ada yang dipenuhi bunga dan nektar.
Disebabkan perbezaan jenis makanan, burung ciak akhirnya beradaptasi dan
mengubah paruhnya agar sesuai dengan jenis makanannya.

Pemakan Ser
angga
Pemakan KaktusPBeuamhakan

Pemakan Biji www Klik Internet

Layari laman sesawang untuk
memahami dengan lebih jelas
cara burung ciak berevolusi
daripada spesies pemakan
biji kepada spesies-spesies
yang lain.

Rajah 1.8 Variasi bentuk paruh dan jenis makanan burung ciak yang diamati oleh Darwin
1.2.1 1.2.2

8 EVOLUSI DAN TAKSONOMI BAB 1 SAINS TAMBAHAN TINGKATAN 4

Endemik pada sesuatu habitat bermaksud hanya dijumpai di kawasan tertentu di dunia dan
tiada di tempat lain. Faktor fizikal, iklim dan biologi boleh menyumbang kepada endemik.
Kepulauan Galapagos menyimpan banyak spesies endemik yang sangat unik dan jarang
ditemui di tempat lain. Kepulauan ini merupakan tempat penyelidikan Charles Darwin yang
menemui Teori Pemilihan Semula Jadi yang menjadikan Galapagos terkenal di seluruh dunia.
Antara hidupan endemik yang berada
di Kepulauan Galapagos ini ialah Kura-kura
Galapagos, iguana laut, burung ciak serta
Pokok Scalesia.
Selain Kepulauan Galapagos, Malaysia
pula menempatkan spesies endemik bunga
terbesar di dunia, iaitu bunga pakma.

Gambar foto 1.1 Kepulauan Galapagos

Bunga pakma terbesar dicatatkan mempunyai
diameter sepanjang 91 cm. Apabila bunga ini
mengembang, bunga ini akan mengeluarkan
bau yang sangat busuk. Bunga ini juga tidak
mempunyai daun dan akar, menjadikannya
tumbuhan parasit.

Gambar foto 1.2 Bunga pakma merupakan Bunga pakma yang terdapat pada wang kertas
bunga terbesar di dunia RM10 ialah spesies asli Semenanjung Malaysia,
iaitu Rafflesi azlanii. Spesies ini mula ditemui di
Kura-kura Galapagos yang ditemui oleh Hutan Royal Belum, Perak pada tahun 2003.
Charles Darwin berukuran besar dengan
cangkerang yang berbentuk kubah. Kura-kura Galapagos
Kura-kura ini berbeza dengan kura-kura
di tempat lain kerana kura-kura di tempat
lain bersaiz kecil dan cangkerangnya
agak rata.

Kura-kura biasa

Gambar foto 1.3 Kura-kura Galapagos dan kura-kura biasa
1.2.2

SAINS TAMBAHAN TINGKATAN 4 BAB 1 EVOLUSI DAN TAKSONOMI 9

1.2.3 Kepelbagaian organisma yang terhasil akibat hanyutan benua

Taburan kepelbagaian organisma pada masa ini terhasil akibat hanyutan benua pada 200
juta tahun dahulu. Hal ini dibuktikan dengan penemuan fosil yang sama tetapi ditemui di
beberapa benua yang berbeza.

Gajah Afrika dan gajah Asia
Gajah Afrika (Loxodonta africana) dan Gajah Asia (Elephas maximus) berkait rapat dengan
Mammoth yang sudah pupus. Kedua-dua spesies gajah tersebut berasal dari Afrika sekitar
4 juta tahun dahulu. Rajah 1.9 menunjukkan perbezaan Gajah Afrika dan Gajah Asia.

Lengkungan badan Telinga lebih besar Gajah Afrika
yang mendatar

Gading
melengkung

Hujung belalainya
mempunyai dua “jari”

Mempunyai ketinggian Gajah AsiaAmerika Utara
10 hingga 11 kaki dan Eropah
berat sekitar 6 tan
Afrika
Lengkungan badan agak melengkung
dan seolah-olah mempunyai dua kubah Amerika Selatan
di kepalanya
Antartika
Telinga
lebih kecil Hujung belalainya
mempunyai satu “jari”
Gading
melengkung
ke atas dan
lebih kecil

Mempunyai ketinggian 8
hingga 10 kaki dan berat
sekitar 3 hingga 5 tan

Rajah 1.9 Perbezaan Gajah Afrika dan Gajah Asia

10 EVOLUSI DAN TAKSONOMI BAB 1 SAINS TAMBAHAN TINGKATAN 4

Teori Hanyutan Benua Fakta Sains
Hanyutan benua ialah satu teori yang menerangkan

kewujudan dan taburan benua-benua yang ada pada Perkataan pan bermaksud
semua manakala perkataan
hari ini. Kenyataan ini dikeluarkan oleh seorang ahli gea bermaksud bumi.

meteorologi dari Jerman, Alfred Wegener (1911). Teori
ini ditulis dalam bukunya yang berjudul The Origin of
Continent and Oceans.

Menurut beliau, benua-benua pada hari ini berasal dari satu benua yang besar sahaja,

iaitu Pangea.

Pangea Laurasia
Gondwana

225 juta tahun lalu 200 juta tahun lalu

Pangea dikelilingi oleh laut yang Berlaku dua hanyutan, iaitu Laurasia
dinamakan Panthalassa. di sebelah utara dan Gondwana di

Amerika Utara Amerika Utara sebEroepahlah sEeroplahatan.
Eropah
Amerika Utara Amerika Utara

Eropah

Afrika Afrika
Amerika Selatan Amerika Selatan
Afrika Afrika
Amerika Selatan Amerika Selatan

EroErpopaahh Asia AmerikaAmUeritkaa Urtaara Asia

AmerAimkearikaUUtatraa ra Antartika Antartika Antartika EropahErAonptaahrtika
Amerika SAmeelriakatSaelantan
AfArfirikkaa India

Australia Amerika SAmeelriakatSaelantan AAffrirkiaka
India

Australia

AAnnttaartirktaika AntaAnrttairtkikaa

Sekarang 65 juta tahun lalu

Terdapat tujuh benua di dunia Proses hanyutan benua berlaku
dengan pelbagai lautan yang dengan lebih giat. Benua-benua
seperti Amerika Selatan, Afrika, Asia
mengelilinginya. dan Australia mula bergerak menjauhi

antara satu sama lain.

Rajah 1.10 Teori Hanyutan Benua

Kesan daripada hanyutan benua ini menyebabkan kepelbagaian organisma ditemui

bertaburan di seluruh dunia. Pergerakan ini mengambil masa berjuta-juta tahun untuk

menjadi benua-benua pada masa ini. 1.2.3

SAINS TAMBAHAN TINGKATAN 4 BAB 1 EVOLUSI DAN TAKSONOMI 11

Aktiviti 1.2

Tujuan: Mencari maklumat mengenai cara-cara haiwan dalam famili yang sama berada
di lokasi yang berbeza.

Arahan:

1. Bentuk satu kumpulan yang terdiri daripada empat orang murid.
2. Setiap kumpulan diminta mencari maklumat mengenai cara-cara haiwan dalam famili

yang sama berada pada lokasi benua yang berbeza. Sebagai contoh, beruang kutub dan
beruang matahari.
3. Persembahkan maklumat anda dalam bentuk folio mini.

1.2.4 Hubung kait mekanisme pemilihan semula jadi dengan
kepelbagaian spesies

Pemilihan semula jadi mengakibatkan perubahan dalam Fakta Sains
sesuatu populasi. Proses ini merupakan satu mekanisme
dalam evolusi, iaitu cara spesies menyesuaikan diri Lalat dan nyamuk
dengan persekitaran mereka dan menjadikannya spesies berevolusi dengan cepat
yang mampu bertahan dan terus berkembang ke generasi untuk menghadapi
berikutnya. Proses pemilihan semula jadi bermula dengan rintangan yang tinggi dari
individu yang mempunyai gen bagi menghasilkan ciri-ciri racun serangga.
yang memberi kelebihan demi kelangsungan hidup terhadap
persekitaran. Perubahan ciri-ciri tersebut diwarisi dari
populasi ke generasi berikutnya.

1 Variasi 2 Revolusi industri

Variasi dua corak warna antara dua kupu-kupu Revolusi perindustrian di United Kingdom pada
Biston betularia.
1750 hingga 1850 menyebabkan banyak jelaga

asap dikeluarkan. Pokok-pokok menjadi hitam.

3 Adaptasi 4 Pemilihan

Kupu-kupu berwarna gelap mampu bertahan dan Selepas beberapa generasi, terdapat perubahan

membiak lebih banyak berbanding kupu-kupu frekuensi alel, iaitu kupu-kupu berwarna gelap

berwarna cerah untuk mewariskan gen mereka lebih banyak daripada kupu-kupu berwarna cerah.

kepada generasi berikutnya.

Rajah 1.11 Proses pemilihan semula jadi Biston betularia 1.2.3 1.2.4

12 EVOLUSI DAN TAKSONOMI BAB 1 SAINS TAMBAHAN TINGKATAN 4

Aktiviti 1.3

Tujuan: Membuat persembahan multimedia mengenai hubung kait pemilihan semula jadi
dengan kepelbagaian spesies alam.

Arahan:

1. Bentuk satu kumpulan yang terdiri daripada empat orang murid.

2. Kumpulan anda diminta mencari dan mengumpul maklumat bagi menerangkan hubung kait
pemilihan semula jadi dengan kepelbagaian spesies dalam alam.

3. Persembahkan maklumat anda dalam bentuk persembahan multimedia.

1.2.5 Situasi berkaitan proses evolusi

Kepelbagaian organisma dikaitkan dengan evolusi spesies itu terhadap masa. Sebagai
contoh, amfibia dikatakan berevolusi daripada ikan. Hal ini kerana anggota badan tetrapod
berevolusi daripada sirip ikan.

Selain itu, reptilia juga dikatakan berevolusi daripada amfibia. Hal ini demikian kerana
persamaan pada tulang anggota pergerakan ikan, amfibia dan reptilia. Namun, Teori Evolusi
ini sering diperdebatkan dan masih menjadi kontroversi hingga sekarang.

Ikan Amfibia

Humerus Humerus
Ulna

Radius Ulna

Radius

Reptilia

Radius Humerus
Ulna

Rajah 1.12 Perbandingan anggota pergerakan ikan, amfibia dan reptilia

Uji Minda 1.2

1. Nyatakan dengan ringkas Teori Evolusi yang dikemukakan oleh Charles Robert Darwin
dan Jean-Baptise Lamarck.

2. Mengapakah burung ciak di Kepulauan Galapagos yang ditemui oleh Darwin mempunyai
banyak variasi?

3. Bagaimanakah Teori Hanyutan Benua mempengaruhi kepelbagaian organisma yang

wujud pada masa ini? 1.2.4 1.2.5

SAINS TAMBAHAN TINGKATAN 4 BAB 1 EVOLUSI DAN TAKSONOMI 13

1.3 Pengelasan Organisma
1.3.1 Sejarah dan pengelasan Binomial Linnaeus

Saintis mengelaskan organisma mengikut ciri yang dikongsi bersama. Contohnya, organisma
yang bergerak dan memakan organisma lain dikelaskan sebagai haiwan, manakala
organisma yang tidak bergerak dan berwarna hijau sebagai tumbuhan.

Namun, timbul kekeliruan dalam mengelaskan organisma dengan menggunakan cara
tersebut. Bagaimanakah cara untuk mengelaskan dan menamakan organisma-organisma
yang wujud? Oleh hal yang demikian, kita akan membincangkan pengelasan organisma
berdasarkan ciri-ciri yang dimiliki oleh kumpulan organisma itu.

Hierarki dalam pengelasan organisma

Organisma boleh dikelaskan kepada lima kumpulan besar yang dipanggil alam. Lima alam
ini ialah Monera, Protista, Fungi, Plantae dan Animalia.

Alam Jadual 1.2 Ciri-ciri bagi lima alam organisma
Monera
Protista Ciri-ciri
Fungi
Plantae • Organisma unisel
Animalia • Tiada membran nukleus
• Tiada membran organel
• Mempunyai dinding sel
• Contoh: Bakteria

• Organisma unisel
• Mempunyai membran nukleus
• Mempunyai membran organel yang ringkas
• Contoh: Protozoa dan alga

• Tiada kloroplas
• Dinding sel daripada kitin
• Menghasilkan spora
• Contoh: Cendawan dan yis

• Organisma multisel
• Mempunyai kloroplas
• Dinding sel daripada selulosa
• Contoh: Paku pakis dan tumbuhan berbunga

• Organisma multisel
• Tiada dinding sel
• Mampu bergerak
• Contoh: Cacing, ikan dan burung

14 EVOLUSI DAN TAKSONOMI BAB 1 SAINS TAMBAHAN TINGKATAN 4

Kesemua lima alam ini mempunyai pelbagai organisma di dalamnya. Setiap alam
dibahagikan kepada kumpulan yang kecil, iaitu Filum. Organisma dalam Filum mempunyai
ciri-ciri yang sepunya. Filum boleh dibahagikan kepada Kelas. Setiap Kelas dibahagikan
kepada Order. Setiap Order dibahagikan kepada Famili, setiap Famili dibahagikan kepada
Genus, dan Genus dibahagikan kepada Spesies. Hierarki bagi pengelas organisma ini
ditunjukkan dalam Rajah 1.13.

Alam

Filum

Kelas

Order

Famili

Genus

Spesies

Rajah 1.13 Hierarki pengelasan organisma

Jadual 1.3 Contoh hierarki pengelasan organisma

Haiwan Taksonomi Tumbuhan
Animalia Alam Plantae
Anelida Filum
Oligochitae Kelas Angiospermaphyta
Terricolae Order Dicotyledoneae
Lumbricidae Famili Malvales
Lumbricus Genus Malvaceae
terrestris Hibiscus
Cacing tanah Spesies rosa-sinensis
Nama biasa Bunga raya

Sejarah Pengelasan Binomial Linnaeus

Aristotle ialah seorang ahli sains Greek memulakan
pengelasan binomial dengan mengelaskan organisma
berdasarkan ciri-ciri yang sama.

John Ray pula memperkenalkan konsep spesies.

Carl Linnaeus memperkenalkan tatanama binomial Rajah 1.14 Carl Linnaeus
moden yang dikenali sebagai Sistem Pengelasan
Binomial Linnaeus. Beliau dikenali sebagai Bapa 15
Taksonomi Moden dan perintis ilmu ekologi moden.

SAINS TAMBAHAN TINGKATAN 4 BAB 1 EVOLUSI DAN TAKSONOMI

Berdasarkan Sistem Pengelasan Binomial Linnaeus, nama saintifik bagi sesuatu
organisma itu mempunyai dua bahagian. Bahagian pertama ialah nama umum seperti
genus dan bahagian kedua pula ialah nama yang lebih terperinci, iaitu nama spesies.

Dalam penulisan nama saintifik ini, nama umum perlu Fakta Sains
dimulakan dengan huruf besar dan bagi nama spesies
ditulis dengan huruf kecil. Nama saintifik ini adalah Ditaip: Panthera leo
daripada Bahasa Latin, dan perkataannya dicetak secara Ditulis: Panthera leo
condong dan jika ditulis, perlu digarisi. Sebagai contoh,
Panthera tigris ialah nama saintifik bagi harimau dan Musca
domestica ialah nama saintifik bagi lalat.

Jadual 1.4 Contoh nama saintifik organisma

Nama biasa Genus Spesies Nama saintifik Gambar foto 1.4
Jagung Zea mays Zea mays Panthera leo
Padi Oryza sativa
Siantan Ixora sunkist Oryza sativa
Ixora sunkist
Bunga raya Hibiscus rosa-sinensis
Hibiscus
Lalat Musca domestica rosa-sinensis
Ular sawa Pytho currus Musca domestica
Manusia Homo sapiens Pytho currus
Homo sapiens

Aktiviti 1.4

Tujuan: Menggunakan sistem Binomial Linnaeus untuk menamakan pokok di kawasan sekolah.

Bahan: Papan tanda, cat, berus dan buku rujukan.

Arahan:

1. Bentuk satu kumpulan yang terdiri daripada empat orang murid.
2. Dengan bantuan buku rujukan, cari nama saintifik bagi pokok yang terdapat di kawasan

sekolah anda.
3. Tuliskan nama saintifik bagi setiap pokok itu pada papan tanda dan letakkan di tempat

sesuai pada pokok berkenaan.

1.3.2 Kepentingan taksonomi dalam sains

Pengelasan ialah satu sistem mengumpul dan menyusun benda-benda hidup yang
mempunyai ciri-ciri yang sama ke dalam kelas yang sama. Taksonomi penting kerana
apabila terdapat organisma baharu yang ditemui oleh para penyelidik, ciri-ciri baharu akan
digunakan untuk mengelaskan organisma itu mengikut kesesuaian. Hal ini dapat membantu
kita mengkaji dengan lebih tepat dan mendalam.

Kepentingan taksonomi dalam sains:

• memudahkan untuk mempelajari, mengenal pasti serta mengingati sesuatu organisma.

• menunjukkan hubungan antara pelbagai kumpulan organisma.

• menunjukkan evolusi organisma daripada kehidupan yang ringkas kepada yang

lebih kompleks. 1.3.1 1.3.2

16 EVOLUSI DAN TAKSONOMI BAB 1 SAINS TAMBAHAN TINGKATAN 4

1.3.3 Kerjaya berkaitan taksonomi

Bidang taksonomi menjanjikan bidang kerjaya yang menarik. Antara bidang kerjaya yang
menjadi pilihan ahli-ahli sains sebelum ini ialah:

Ahli botani
Ahli botani ialah penyelidik dalam bidang hidupan tumbuhan.
Beliau mengkaji spesies-spesies baharu dan juga menjalankan
uji kaji untuk mengkaji sesuatu tumbuhan itu tumbuh dalam
keadaan berbeza.
Antara penemuan Robert Brown ialah nukleus serta
menamakan kira-kira 2000 spesies tumbuhan baharu.

Robert Brown Ahli zoologi Al-Jahiz
Carl Linnaeus
Ahli zoologi ialah penyelidik
dalam bidang hidupan haiwan.

Mereka terlibat dalam
penyelidikan, pengurusan dan
pendidikan haiwan.

Al-Jahiz menerangkan bahawa
habitat haiwan mempengaruhi
kehidupan sesuatu spesies.
Beliau juga mengkaji kira-kira
350 spesies haiwan yang ditulis
dalam buku al-hayawan.

Ahli taksonomi

Ahli taksonomi ialah penyelidik yang mengkaji serta
menentukan organisma dalam klasifikasi yang bersesuaian.
Carl Linnaeus merupakan orang yang bertanggungjawab
mengelaskan tumbuhan dan haiwan mengikut ciri-cirinya.

Uji Minda 1.3 1.3.3
17
1. Tuliskan nama saintifik bagi organisma berikut:
(a) Manusia
(b) Bunga raya
(c) Harimau belang

2. Tuliskan hierarki bagi pengelasan organisma dengan turutan yang betul.
3. Nyatakan kepentingan taksonomi dalam sains.

SAINS TAMBAHAN TINGKATAN 4 BAB 1 EVOLUSI DAN TAKSONOMI

RumusanEVOLUSI DAN TAKSONOMI

KuizEvidens bagi Evolusi Pengelasan Organisma
Pantas 1
BolehRekod FosilPerkembangan embrioEvidens struktur Hierarki Binomial Linnaeus
dicapai pada • Homolog Alam
11/7/2019.• Perubahan• Perkembangan• Vestig Filum • Nama saintifik
18 EVOLUSI DAN TAKSONOMI BAB 1 SAINS TAMBAHAN TINGKATAN 4evolusisama pada• AnalogKelasterdiri
merentasi peringkat awal Order daripada genus
tempoh masa Famili dan spesies
yang besar • Perkembangan Genus
struktur Spesies
berbeza
selepas
pembentukan
janin

Teori Evolusi

Teori Lamarack Teori Darwin

Ciri yang Teori Pemilihan
diwarisi Semula Jadi

Refleksi Kendiri

Pada akhir bab ini, murid dapat mempelajari:

1.1 Evidens bagi Evolusi
Menjelaskan dengan contoh perubahan yang berlaku pada organisma berlandaskan masa.
Menerangkan proses evolusi dan kepentingannya.
Mencerakinkan contoh evidens yang menunjukkan proses evolusi berlaku.

1.2 Teori Evolusi
Menerangkan Teori Evolusi yang dikemukakan oleh Lamarck dan Darwin.
Menentukan taburan haiwan atau tumbuhan yang endemik pada sesuatu habitat dalam
peta dunia.
Menerangkan kepelbagaian organisma yang terhasil akibat hanyutan benua.
Menerangkan hubung kait mekanisme pemilihan semula jadi dengan kepelbagaian spesies.
Menaakul situasi berkaitan proses evolusi.

1.3 Pengelasan Organisma
Memerihalkan sejarah dan pengelasan Binomial Linnaeus.
Mewajarkan kepentingan taksonomi dalam sains.
Berkomunikasi mengenai kerjaya berkaitan taksonomi.

Penilaian Sumatif 1

1. Apakah yang dimaksudkan dengan proses evolusi?

2. Nyatakan Teori Evolusi Darwin mengenai kepanjangan leher zirafah.

3. Melalui pemerhatian pada struktur dan fungsi, sayap burung dan juga sirip ikan paus
dikatakan mempunyai sifat homolog. Mengapa?

4. Apakah faktor utama yang menyebabkan penurunan populasi Biston betularia
bersayap cerah setelah revolusi perindustrian berlaku pada tahun 1750 hingga 1850?

5. Nyatakan akibat terjadinya pemilihan semula jadi dengan kepelbagaian spesies
dalam alam.

6. Mengapakah organisma perlu diklasifikasikan?

7. Senaraikan lima alam yang terlibat dalam pengelasan Jawapan
organisma. Berikan juga contoh bagi setiap alam Bab 1
yang dinyatakan.
Boleh
8. Senaraikan hierarki pengelasan daripada yang terbesar dicapai pada
kepada yang terkecil. 11/7/2019.

SAINS TAMBAHAN TINGKATAN 4 BAB 1 EVOLUSI DAN TAKSONOMI 19

• Apakah jenis interaksi yang wujud antara • Populasi
organisma dalam sesuatu ekosistem? • Komponen abiotik
• Komponen biotik
• Bagaimanakah proses pengkolonian dan proses • Habitat
sesaran berlaku pada tumbuhan? • Ekosistem
• Spesies perintis
• Apakah aktiviti yang boleh dicadangkan bagi • Spesies penyesar
mencegah kemerosotan kualiti ekosistem? • Pengkolonian
• Sesaran

20 EKOSISTEM DINAMIK BAB 2 SAINS TAMBAHAN TINGKATAN 4

STANDARD KANDUNGAN

2.1 Komponen Abiotik dan Biotik serta Interaksi dalam Ekosistem

2.1.1 Menerangkan dengan contoh maksud habitat, populasi, komuniti, ekosistem dan nic.
2.1.2 Mengenal pasti komponen abiotik dan biotik dalam ekosistem.
2.1.3 Menerangkan interaksi antara komponen biotik dari segi pemakanan.
2.1.4 Menjalankan eksperimen untuk mengkaji persaingan antara tumbuhan.
2.1.5 Menjalankan eksperimen untuk mengkaji kesan pH terhadap pertumbuhan anak benih.

2.2 Proses Pengkolonian dan Proses Sesaran dalam Tumbuhan

2.2.1 Menerangkan dengan contoh proses pengkolonian dan sesaran.
2.2.2 Menerangkan ciri penyesuaian spesies perintis dan spesies penyesar.
2.2.3 Menerangkan perubahan habitat yang disebabkan oleh spesies penyesar pada setiap
peringkat sesaran sehingga mencapai komuniti klimaks.

2.3 Ekologi Populasi

2.3.1 Mengenal pasti teknik persampelan yang sesuai bagi mengkaji saiz populasi suatu organisma.
2.3.2 Menganggar saiz populasi organisma dalam suatu habitat.
2.3.3 Menentukan taburan organisma dalam suatu habitat berdasarkan kepadatan, frekuensi dan
peratus litupan spesies.

2.4 Ancaman terhadap Ekosistem

2.4.1 Memerihalkan bagaimana aktiviti manusia boleh mengancam ekosistem.
2.4.2 Berkomunikasi mengenai langkah yang perlu diambil bagi mencegah dan mengawal
pencemaran dan kemerosotan kualiti ekosistem.

SAINS TAMBAHAN TINGKATAN 4 BAB 2 EKOSISTEM DINAMIK 21

2.1 Komponen Abiotik dan Biotik serta Interaksi
dalam Ekosistem
2.1.1 Habitat, Populasi, Komuniti, Ekosistem dan Nic

Ekosistem
Beberapa komuniti yang saling bersandaran dan berinteraksi antara satu sama lain serta
mempunyai hubungan dengan persekitarannya yang merangkumi benda bukan hidup.
Contoh: Haiwan, tumbuhan, nilai pH tanah, cahaya matahari, air dan udara membentuk
satu ekosistem.

Habitat Nic

Tempat tinggal semula jadi sesuatu Peranan dan aktiviti organisma dalam
organisma yang memenuhi sebuah ekosistem.
keperluan asas seperti Contoh: Burung Enggang
makanan, tempat tinggal Gunung terbang
dan keselamatan. mencari makanan.

Contoh: Habitat
Hutan Hujan
Tropika.

Komuniti Populasi

Beberapa Sekumpulan
populasi haiwan organisma daripada
dan tumbuhan spesies yang sama hidup
yang hidup dan membiak di kawasan
bersama-sama dan yang sama.
saling bersandaran
antara satu sama lain. Contoh: Kumpulan Burung
Enggang Gunung yang
Contoh: Populasi mendiami Hutan Hujan Tropika.
Burung Enggang Gunung
yang hidup bersama-sama
populasi monyet, populasi ular
dan populasi haiwan lain.

Spesies

Kumpulan organisma yang mempunyai
ciri-ciri dan rupa bentuk yang sama.
Organisma ini juga boleh saling membiak
menghasilkan anak.

Contoh: Burung Enggang Gunung.

Rajah 2.1 Hubungan ekosistem, nic, komuniti, populasi dan spesies dalam suatu habitat 2.1.1

22 EKOSISTEM DINAMIK BAB 2 SAINS TAMBAHAN TINGKATAN 4

SAINS TAMBAHAN TINGKATAN 4 BAB 2 EKOSISTEM DINAMIK 2.1.2 Komponen Abiotik dan Biotik dalam Ekosistem

Alam semula jadi terdiri daripada komponen abiotik dan biotik. Jadual 2.1 dan 2.2 menunjukkan komponen abiotik dan biotik.

Jadual 2.1 Komponen abiotik

Komponen Abiotik

Komponen abiotik ialah unsur bukan hidup dalam sesuatu ekosistem.

Komponen Suhu Nilai pH Keamatan cahaya Kelembapan Iklim mikro Topografi
Penerangan • Ciri fizikal tanah
• Organisma boleh • Nilai pH sesuatu • Keamatan cahaya • Kelembapan • Iklim setempat
Contoh hidup dalam julat habitat, iaitu memberikan merujuk kepada yang terdapat di yang berkenaan
suhu tertentu air atau tanah kesan kepada jumlah wap air di suatu kawasan dengan altitud
Gambar sahaja. memberi kesan taburan dan udara. yang kecil. kecerunan dan
foto kepada taburan tumbesaran aspek kawasan.
• Organisma organisma hidup. tumbuhan dan • Kelembapan • Melibatkan
akan mati jika juga haiwan. mempengaruhi gabungan kesan • Semakin tinggi
suhu terlampau • Kebanyakan kadar kehilangan daripada angin, altitud, semakin
berbeza daripada organisma dapat • Matahari air pada kelembapan, suhu rendah tekanan
julat suhu yang hidup dengan merupakan haiwan melalui dan keamatan atmosfera dan
optimum. baik pada nilai pH sumber tenaga sejatan air dan cahaya. suhu.
neutral (pH 7). yang utama tumbuhan melalui
Pada suhu yang untuk proses transpirasi. Pokok pine mampu
rendah, beruang fotosintesis. hidup di kawasan
kutub melakukan yang mempunyai
adaptasi morfologi • Pokok nanas Keamatan cahaya Ular dan katak hidup Iklim mikro di dalam lapisan tanah
dengan menebalkan yang nipis dan
bulu tubuh dan memerlukan tanah yang berlainan di di kawasan yang tanah yang lembap cerun bukit.
adaptasi tingkah
laku dengan yang berasid dalam hutan akan lembap. sesuai untuk cacing.
melakukan
hibernasi. (pH < 7). mengakibatkan

• Pokok kelapa perbezaan terhadap
sawit memerlukan tumbesaran
tanah yang tumbuhan berbeza.

beralkali (pH > 7).

23

2.1.2 Jadual 2.2 Komponen biotik
24 EKOSISTEM DINAMIK BAB 2 SAINS TAMBAHAN TINGKATAN 4
Komponen Biotik
Organisma yang hidup dalam sesuatu ekosistem.

Komponen Pengeluar Pengguna Pengurai
Penerangan
Organisma heterotrof yang tidak boleh
membina makanan sendiri tetapi memerlukan
organisma lain sebagai makanan.

Organisma autotrof yang Terdapat tiga kumpulan pengguna, iaitu: Mikroorganisma yang menguraikan
mensintesiskan bahan sebatian kompleks seperti protein dan
organik daripada bahan 1. Pengguna primer: Herbivor yang karbohidrat pada badan organisma mati
bukan organik melalui memakan pengeluar. atau daripada bahan kumuh menjadi
proses fotosintesis. bahan tidak organik ringkas.
2. Pengguna sekunder: Organisma yang
memakan pengguna primer.

3. Pengguna tertier: Karnivor yang
memakan pengguna sekunder.

Contoh

Pengguna Pengguna Pengguna
Tertier
Primer Sekunder

2.1.3 Interaksi antara komponen biotik dari segi pemakanan

Komponen biotik di sesebuah habitat saling bergantung antara satu sama lain. Interaksi
yang wujud mungkin boleh berlaku dalam tempoh masa sementara mahupun untuk tempoh
masa yang panjang. Rajah 2.2 menunjukkan jenis interaksi antara komponen biotik.

JENIS INTERAKSI ANTARA
KOMPONEN BIOTIK

Simbiosis Saprofitisme Mangsa dan
Pemangsa

Komensalisme Mutualisme Parasitisme

Rajah 2.2 Interaksi antara komponen biotik

Simbiosis
Hubungan antara dua atau lebih spesies yang berbeza untuk jangka masa yang panjang.
Terdapat tiga jenis hubungan simbiosis, iaitu komensalisme, mutualisme dan parasitisme.

Komensalisme

• Komensalisme ialah interaksi antara dua organisma yang hidup bersama-sama
yang melibatkan satu organisma mendapat faedah tanpa menjejaskan organisma
satu lagi. Dua contoh komensalisme ialah epifit dan epizoit.

Epifit
• Tumbuhan hijau yang tumbuh pada pokok lain semata-mata untuk

mencapai kedudukan yang lebih tinggi supaya boleh menyerap
lebih cahaya matahari bagi melakukan proses fotosintesis.

• Epifit tidak mempunyai batang yang kukuh untuk mencapai
ketinggian yang dikehendaki.

• Contoh: Paku pakis tanduk rusa, paku pakis sarang langsuyar
dan orkid merpati.

Epizoit
• Haiwan yang hidup pada permukaan luar haiwan lain dengan

tidak mendatangkan kerugian kepada perumahnya.

• Keuntungan epizoit ialah pengangkutan dan mungkin
memperoleh sisa makanan yang terjatuh keluar daripada
mulut perumahnya.

• Contoh: Ikan remora yang hidup secara berkelompok
berenang berdekatan dengan ikan yu bagi mendapatkan
sisa makanan dan perlindungan.

SAINS TAMBAHAN TINGKATAN 4 BAB 2 EKOSISTEM DINAMIK 25

Mutualisme

• Mutualisme ialah interaksi dua organisma yang saling
menguntungkan kedua-dua belah pihak.

Contoh:
• Kupu-kupu mendapatkan nektar dari bunga,

manakala bunga memerlukan kupu-kupu sebagai
agen pendebungaan.
• Burung jalak hinggap pada tubuh kerbau dan mendapatkan
makanan berupa kutu yang berada pada tubuh kerbau. Bagi
kerbau pula, kutu pada tubuhnya semakin berkurangan.

Parasitisme

• Parasitisme ialah interaksi antara dua organisma yang
menguntungkan salah satu organisma sementara organisma
yang satu lagi mendapat kerugian. Terdapat dua jenis
parasitisme, iaitu ektoparasit dan endoparasit.

Ektoparasit
• Parasit yang hidup di permukaan tubuh organisma lain.
• Contoh: Nyamuk menghisap darah manusia untuk

mendapatkan darah dan membiak. Manusia pula boleh
diserang dengan penyakit berbahaya seperti denggi.
Endoparasit
• Parasit yang hidup dalam tubuh organisma lain (perumah).
• Contoh: Cacing pita yang terdapat dalam sistem
pencernaan manusia mengambil nutrien makanan untuk
menjadikan sumber makanannya. Manusia kerugian
kerana kehilangan nutrien makanan yang diperlukan
oleh badan.

26 EKOSISTEM DINAMIK BAB 2 SAINS TAMBAHAN TINGKATAN 4

Saprofitisme

Organisma hidup yang mendapatkan nutrien daripada bahan organik yang mati atau reput.
Organisma ini dikenali sebagai saprofit. Saprofit merembeskan enzim ke atas organisma
mati untuk mencernakannya dan menyerap sebatian ringkas yang terhasil.

Gambar foto 2.1 Yis, bakteria dan cendawan ialah contoh saprofitisme

Mangsa dan Pemangsa
Mangsa dan pemangsa ialah hubungan satu spesies
organisma yang memburu dan memakan organisma lain.
Contoh: Hubungan antara rusa dan harimau. Rusa ialah
mangsa sementara harimau ialah pemangsa.

Pemangsa mempunyai ciri-ciri khas, iaitu:

Mata yang Kuku yang Paruh yang Gambar foto 2.2 Harimau
tajam bagi tajam dan bengkok untuk merupakan pemangsa
membolehkannya melengkung untuk
mengenal pasti mencengkam mengunyah manakala rusa ialah mangsa
lokasi mangsanya. mangsa. daging mangsa.
Gambar foto 2.3 Mangsa
Rajah 2.3 Ciri-ciri khas pemangsa menggunakan kaedah
penyamaran untuk
Graf mangsa
pemangsa mengelirukan pemangsa
Dicapai pada 2.1.3
11/7/2019.
27
SAINS TAMBAHAN TINGKATAN 4 BAB 2 EKOSISTEM DINAMIK

2.1.4 Mengkaji persaingan antara tumbuhan

Eksperimen 2.1

Pernyataan masalah: Bagaimanakah kesan persaingan intraspesies dan persaingan
interspesies terhadap pertumbuhan anak benih?
Tujuan: Untuk mengkaji persaingan intraspesies dan persaingan interspesies dalam tumbuhan.
Hipotesis: Semakin besar persaingan intraspesies dan persaingan interspesies, semakin
kurang jisim anak benih.
Pemboleh ubah:
Dimanipulasi : Jenis biji benih
Bergerak balas : Jisim anak benih
Dimalarkan : Jisim tanah, isi padu air, keamatan cahaya, bilangan anak benih dan jarak
di antara anak benih.
Bahan: Tanah gembur, air suling, biji benih kacang hijau dan kacang merah.
Radas: Tiga kotak (1 m × 1 m), penimbang, ketuhar, pembaris, pengering dan pen kalis air.
Prosedur:
1. Labelkan tiga kotak sebagai P, Q dan R. Kemudian, isikan setiap kotak dengan jisim tanah

gembur yang sama.
2. Tanam biji benih kacang hijau (∆) pada selang 4 cm dalam kotak P. Dengan cara yang sama,

tanam biji benih kacang merah (X) pada selang 4 cm dalam kotak Q. Dalam kotak R, tanam
biji benih kacang hijau dan kacang merah berselang-seli.
3. Siram ketiga-tiga kotak itu setiap hari dengan isi padu air suling yang sama.
4. Selepas seminggu, cabutkan 10 anak benih kacang hijau secara rawak daripada kotak P.
(Peringatan: semua akar harus dicabut keluar bersama dengan anak benih itu)
5. Basuh akar dengan air yang mengalir untuk menyingkirkan tanah.
6. Keringkan anak benih dalam ketuhar pada suhu 102 °C.
7. Sejukkan anak benih dan timbang jisimnya.
8. Ulang langkah 4 hingga 7 untuk anak benih dari kotak Q dan R.

P QR
Rajah 2.4 Susunan radas

Perbincangan:
1. Apakah jenis persaingan antara tumbuhan di dalam kotak P, Q dan R?
2. Apakah keperluan asas yang menjadi persaingan antara bijih benih di dalam kotak P, Q dan R?
3. Apakah perbezaan antara persaingan intraspesies dan persaingan interspesies?
Kesimpulan: Nyatakan kesimpulan anda.

2.1.4
28 EKOSISTEM DINAMIK BAB 2 SAINS TAMBAHAN TINGKATAN 4

2.1.5 Mengkaji kesan pH terhadap pertumbuhan anak benih

Eksperimen 2.2

Pernyataan masalah: Bagaimanakah kesan pH mempengaruhi pertumbuhan anak benih?
Tujuan: Untuk mengkaji kesan pH terhadap pertumbuhan anak benih.
Hipotesis: Anak benih tumbuh dengan baik dalam keadaan pH yang neutral.
Pemboleh ubah:
Dimanipulasi : Keadaan pH tanah (berasid dan neutral)
Bergerak balas : Ketinggian anak benih (cm)
Dimalarkan : Isi padu air, keamatan cahaya, bilangan anak benih dan jarak di antara
anak benih.
Bahan: Tanah gembur, air suling, asid karbonik dan biji benih kacang hijau.
Radas: Dua kotak (1 m × 1 m), pembaris, pengering dan pen kalis air.
Prosedur:
1. Labelkan dua kotak sebagai P dan Q.
2. Isikan kotak P dengan tanah gembur dan kotak Q dengan tanah gembur yang dicampur

dengan asid karbonik.
3. Tanam biji benih kacang hijau selang 10 cm dalam kotak P dan Q.
4. Siram kedua-dua kotak itu setiap hari dengan isi padu air suling yang sama.
5. Selepas empat minggu, ketinggian anak benih dari kedua-dua kotak P dan Q diukur dengan

menggunakan pembaris.

PQ 2.1.5
Rajah 2.5 Susunan radas 29
Perbincangan:
Apakah keadaan tanah yang sesuai bagi pertumbuhan anak benih?
Kesimpulan: Nyatakan kesimpulan anda.

Uji Minda 2.1

1. Nyatakan komponen-komponen yang terdapat dalam ekosistem.
2. Jelaskan jenis interaksi antara organisma berserta contoh.

SAINS TAMBAHAN TINGKATAN 4 BAB 2 EKOSISTEM DINAMIK

2.2 Proses Pengkolonian dan Proses Sesaran dalam
Tumbuhan
2.2.1 Proses pengkolonian dan sesaran dalam kolam

• Spesies perintis (alga dan tumbuhan
tenggelam) menakluki kolam terbiar.

Kolam terbiar Tumbuhan
tenggelam

• Kolam cetek tidak lagi sesuai untuk

tumbuhan terapung.

• Tumbuhan terapung digantikan oleh • Bahan organik reput daripada organisma
tumbuhan amfibia. mati termendap di dasar kolam.

• Tumbuhan amfibia boleh hidup di • Kolam menjadi cetek.

darat dan dalam air.
Tumbuhan

Tumbuhan amfibia Tumbuhan
terapung (rusiga) terapung

Tumbuhan Bahan organik
tenggelam

Tumbuhan Tumbuhan Hutan primer
herba Rusiga berkayu

Purun

• Spesies perintis digantikan oleh • Apabila tumbuhan amfibia mati dan
tumbuhan terapung. mereput, sisa organiknya menambahkan
mendapan di dasar kolam.
• Tumbuhan terapung melitupi air
dan menghalang cahaya matahari • Kolam semakin cetek.
daripada sampai kepada organisma
di dasar kolam. • Secara beransur-unsur, seluruh
kolam akan dipenuhi mendapan dan
• Lebih banyak organisma mati. menyebabkan kolam menjadi kering.

• Kolam menjadi semakin cetek. • Tumbuhan daratan seperti rusiga,
tumbuhan renek dan tumbuhan berkayu
akan menyesarkan tumbuhan amfibia.

Rajah 2.6 Proses pengkolonian dan sesaran bagi tumbuhan 2.2.1

30 EKOSISTEM DINAMIK BAB 2 SAINS TAMBAHAN TINGKATAN 4

2.2.2 Ciri penyesuaian spesies perintis dan spesies penyesar

Bagaimanakah hutan paya bakau boleh Fakta Sains
bertukar menjadi hutan hujan tropika? Kawasan
paya bakau merupakan kawasan air tawar yang Selat Melaka Sungai Tebing lumpur
bertemu dengan kawasan air masin dan boleh Avicennia sp.
dijumpai di kawasan tropika dan subtropika. Sonneratia sp.
Keadaan abiosis di paya tidak sesuai bagi Rhizophora sp.
kebanyakan tumbuhan. Tanahnya lembut, Bruguiera sp.
berlumpur dan mempunyai kandungan oksigen
yang rendah. Tanahnya juga mempunyai tahap Spesis daratan
kemasinan yang tinggi. Kawasan paya juga
terdedah kepada keamatan cahaya yang tinggi. Taburan spesies bakau di sebuah
Namun begitu, pokok bakau berjaya tumbuh di pantai di barat Semenanjung Malaysia.
kawasan tersebut. Apakah ciri penyesuaian
pokok bakau bagi membolehkannya tumbuh di
kawasan paya?

Ciri penyesuaian tumbuhan paya bakau

Spesies Ciri penyesuaian Gambar foto

• Mempunyai sistem akar yang bercabang

luas sebagai sokongan dari tanah yang Gambar foto 2.4 Akar
lembut serta angin laut yang kuat.
pneumatofor

Spesies perintis • Akar utama menghasilkan ratusan
Contoh: Avicennia akar pernafasan tegak yang disebut
sp. (pokok api-api) pneumatofor.
dan Sonneratia sp.
• Akar pneumatofor seperti Gambar foto
(pokok perepat) 2.4 berada di atas permukaan tanah di
sekeliling pokok.

• Permukaan pneumatofor mempunyai
banyak liang yang disebut lentisel seperti
Gambar foto 2.5 untuk membolehkan
akar pokok menjalankan pertukaran gas
dengan atmosfera.

Gambar foto 2.5 Lentisel
pada akar

SAINS TAMBAHAN TINGKATAN 4 BAB 2 EKOSISTEM DINAMIK 31

Spesies Ciri penyesuaian Gambar foto

Spesies perintis • Daun pokok bakau berkutikel tebal Gambar foto 2.6 Daun
Contoh: membantu mengurangkan transpirasi sukulen
semasa cuaca panas. Daunnya yang
Avicennia sp. dan sukulen digunakan untuk menyimpan Gambar foto 2.7 Biji benih
Sonneratia sp. air seperti Gambar foto 2.6. viviparati

• Air laut yang memasuki akar
disingkirkan melalui hidatod iaitu
liang yang terdapat pada epidermis
bawah daun.

• Pokok bakau mempunyai biji benih
viviparati seperti Gambar foto 2.7,
iaitu biji benihnya bercambah semasa
masih melekat pada induk. Biji benih
ini mempunyai radikel yang panjang
dan runcing. Biji benih yang jatuh
ke atas tanah akan terpacak di atas
tanah lembut untuk mengelakkannya
daripada tenggelam ke dalam lumpur
dan dihanyutkan ke laut semasa air
pasang dan surut.

Spesies penyesar • Mempunyai sistem akar jangkang
Contoh: Rhizophora berselirat dari akar utama seperti
Gambar foto 2.8 bagi menyokong
sp. (pokok bakau pokok dan memerangkap dedaun serta
minyak) lumpur agar pemendapan berlaku
dengan cepat.

Gambar foto 2.8 Akar
jangkang

Spesies penyesar • Mempunyai sistem akar banir
Contoh: Bruguiera
berbentuk lingkaran yang keluar

sp. (pokok tumu daripada tanah seperti Gambar foto

merah) 2.9 agar dapat memerangkap banyak

lumpur dan kelodak.

Gambar foto 2.9 Akar banir

2.2.2
32 EKOSISTEM DINAMIK BAB 2 SAINS TAMBAHAN TINGKATAN 4

2.2.3 Perubahan habitat oleh spesies perintis dan spesies penyesar

Perubahan habitat berlaku disebabkan oleh spesies penyesar pada setiap peringkat
sesaran sehingga mencapai komuniti klimaks.

Zon Perintis Zon Rhizophora sp. Zon Bruguiera sp. Zon hutan hujan
tropika
• Spesies perintis • Rhizophora sp.
ialah Avicennia sp. menggantikan • Spesies bakau lain • Pokok bakau
dan Sonneratia sp. spesies perintis seperti Bruguiera perlahan-lahan
secara sp. menggantikan digantikan oleh
• Mempunyai stem perlahan-lahan. Rhizophora sp. tumbuhan darat
akar pneumatofor yang akhirnya
yang tersebar • Akar jangkang • Mempunyai membentuk hutan
dengan meluas bagi menyokong akar banir untuk hujan tropika
bagi menyediakan dan mengukuhkan sokongan dan yang merupakan
sistem sokongan pokok serta memerangkap komuniti klimaks.
dan memerangkap memerangkap lebih banyak
lumpur. lumpur. lumpur. • Komuniti klimaks
ialah suatu komuniti
• Lebih banyak • Spesies perintis • Semakin banyak yang stabil.
lumpur dan Rhizophora sp. mendapan dan
terperangkap yang tua mati dan bahan reput • Proses keseluruhan
sehingga terenap di tebing. terenap di tebing, sesaran ini
menyebabkan persisiran akan mengambil masa
tebing • Tebing menjadi menjadi lebih jauh selama
perlahan-lahan tinggi dan tanah daripada laut. beratus-ratus
akan menjadi adalah lebih kering tahun.
tinggi. dan padat. • Tanah menjadi
keras dan daratan
• Apabila air terbentuk.
berkurangan,
keadaan ini tidak
sesuai lagi untuk
spesies perintis.

Rajah 2.7 Proses perubahan habitat dari zon perintis sehingga membentuk komuniti klimaks

SAINS TAMBAHAN TINGKATAN 4 BAB 2 EKOSISTEM DINAMIK 33

Aktiviti 2.1

Tujuan: Menjalankan satu kajian lapangan ke atas suatu ekosistem untuk memahami proses
pengkolonian dan proses sesaran.
Arahan:
1. Buat lawatan ke suatu ekosistem dan melihat perubahan habitat yang disebabkan oleh

spesies perintis dan spesies penyesar.
2. Cari maklumat untuk memahami istilah spesies perintis, spesies penyesar, spesies

dominan dan komuniti klimaks.
3. Mencari maklumat bagi ciri-ciri penyesuaian spesies perintis dan spesies penyesar dalam

habitat semasa proses pengkolonian dan proses sesaran.
4. Persembahkan maklumat yang diperoleh daripada kajian lapangan dalam bentuk folio

bersama-sama gambar.

Aktiviti 2.2

Tujuan: Mencari maklumat di laman sesawang untuk mengkaji proses pengkolonian
dan sesaran.
Arahan:
1. Layari laman sesawang dan cari maklumat mengenai proses pengkolonian dan proses

sesaran bagi hutan paya bakau.
2. Sertakan juga gambar-gambar spesies haiwan hutan bakau serta ciri-ciri penyesuaiannya.
3. Persembahkan maklumat anda melalui persembahan multimedia.

Uji Minda 2.2

1. Terangkan proses pengkolonian dan sesaran kolam.
2. Nyatakan ciri-ciri penyesuaian tumbuhan paya bakau.
3. Terangkan proses perubahan habitat yang berlaku di kawasan paya bakau.

2.2.3
34 EKOSISTEM DINAMIK BAB 2 SAINS TAMBAHAN TINGKATAN 4

2.3 Ekologi Populasi
• Ekologi populasi ialah kajian terhadap pengukuran saiz populasi dan faktor yang
mempengaruhinya. Dalam suatu ekosistem, adalah penting untuk mengkaji saiz populasi.

• Populasi didefinisikan sebagai sekumpulan organisma sama spesies yang menduduki habitat
yang sama.

• Saiz populasi merujuk kepada bilangan organisma yang terdapat dalam sesuatu populasi.

Saiz populasi organisma dan kepadatannya di sesebuah habitat adalah tidak tetap dan
sentiasa berubah bergantung kepada faktor abiosis dan biosis seperti kadar kelahiran,
kadar kematian, kadar imigrasi (perpindahan masuk) dan kadar emigrasi (perpindahan
keluar). Faktor abiosis seperti persaingan, pemangsaan dan parasitisme juga mengawal
saiz populasi.

Kepadatan populasi merujuk kepada bilangan individu suatu spesies per unit luas
habitat. Bagaimanakah kita menganggar saiz dan kepadatan sesuatu populasi?

2.3.1 Teknik persampelan untuk mengkaji saiz populasi

Dalam mengkaji saiz populasi suatu organisma, teknik
persampelan kuadrat digunakan.

Teknik persampelan kuadrat
Kuadrat ialah suatu bingkai segi empat sama yang
diperbuat daripada kayu, logam atau tali. Saiz kuadrat yang
digunakan bergantung kepada saiz, kepadatan dan taburan
organisma. Sebagai contoh, saiz kuadrat yang digunakan
ialah 10 cm × 10 cm. Melalui teknik ini, kuadrat diletakkan
secara rawak di kawasan tertentu untuk mengkaji populasi Gambar foto 2.10 Contoh kuadrat
satu atau lebih spesies organisma.Teknik ini sesuai digunakan untuk menentukan peratus
litupan, kepadatan dan frekuensi sesuatu spesies biasanya tumbuhan dan haiwan statik
yang kecil.

Frekuensi atau kekerapan

Frekuensi ditakrifkan sebagai kebarangkalian untuk memperoleh individu sesuatu spesies

tumbuhan dalam setiap kuadrat. Frekuensi juga merujuk kepada darjah penyebaran tumbuhan

itu dalam kawasan kajian. × 100%
Frekuensi = Bilangan kuadrat yang terdapat spesies kajian
Jumlah bilangan kuadrat yang digunakan

Kepadatan

Kepadatan ialah bilangan individu purata sesuatu spesies per unit luas kawasan kajian.

Kepadatan = Jumlah bilangan spesies kajian yang dikaji dalam semua kuadrat
Jumlah bilangan kuadrat × luas kuadrat

SAINS TAMBAHAN TINGKATAN 4 BAB 2 EKOSISTEM DINAMIK 35

Litupan

Litupan suatu spesies ialah luas permukaan tanah yang dilitupi oleh pucuk tumbuhan spesies
tersebut. Peratus litupan ialah peratus permukaan tanah yang dilitupi oleh tumbuhan. Peratus litupan
sangat berguna sekiranya sukar untuk menentukan setiap tumbuhan individu secara berasingan.

Peratus litupan = Jumlah luas litupan spesies yang dikaji dalam semua kuadrat (m2) × 100%
Jumlah bilangan kuadrat × luas kuadrat

2.3.2 Menganggar saiz populasi organisma dalam suatu habitat

Anggaran saiz populasi haiwan boleh dikira dengan menggunakan formula seperti berikut:

Bilangan Bilangan

organisma dalam × organisma dalam
tangkapan
Anggaran saiz populasi = tangkapan kedua
pertama

Bilangan organisma yang bertanda dalam Rajah 2.8 Penentuan
tangkapan kedua anggaran saiz populasi

Aktiviti 2.3

Tujuan: Menyiasat hubungan antara saiz populasi suatu organisma dengan perubahan nilai
pH, suhu, keamatan cahaya dan kelembapan.

Arahan:

1. Berdasarkan sumber seperti video, buku rujukan dan Internet, kumpulkan maklumat dan

data tentang kesan setiap faktor abiotik berikut ke atas taburan suatu organisma.

(a) Nilai pH (c) Keamatan cahaya

(b) Suhu (d) Kelembapan

2. Kaji dan tafsirkan maklumat dan data yang diperoleh.
3. Tulis satu laporan tentang penyiasatan ini.

2.3.3 Menentukan taburan organisma dalam suatu habitat berdasarkan kepadatan,

frekuensi dan peratus litupan spesies

Data yang diperoleh boleh digunakan untuk menentukan taburan organisma dalam suatu
habitat berdasarkan kepadatan, frekuensi dan peratus litupan spesies. Mari kita jalankan
Aktiviti 2.4 untuk menentukan taburan organisma dalam suatu habitat.

Aktiviti 2.4

Tujuan: Mengkaji peratus litupan pokok semalu di padang sekolah dengan menggunakan
kaedah persampelan kuadrat.
Bahan: Pokok semalu (Chrysopogon aciculatus) di padang sekolah.
Radas: 10 kuadrat bersaiz 1 m × 1 m, pembaris meter, tali, gunting, paku dan tukul.

2.3.1 2.3.2 2.3.3

36 EKOSISTEM DINAMIK BAB 2 SAINS TAMBAHAN TINGKATAN 4

Prosedur:

1. Bina 10 kuadrat yang berukuran 1 m × 1 m.

2. Dengan menggunakan tali dan paku, bahagikan setiap kuadrat kepada 100 petak yang
berukuran 0.1 m × 0.1 m setiap satu.

3. Dalam setiap kuadrat, kira bilangan petak yang dilitupi oleh pokok semalu. Ambil kira
petak yang lebih daripada separuhnya dilitupi semalu dan abaikan petak yang dilitupi
kurang daripada separuh luasnya.

4. Hitungkan luas litupan pokok semalu dalam setiap kuadrat dengan mendarabkan
bilangan petak yang dilitupi dengan luas setiap petak.

5. Catatkan keputusan anda dalam bentuk jadual seperti berikut.

Jadual 2.3 Keputusan

Kuadrat 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Luas litupan pokok
semalu (m2)

6. Hitungkan peratus litupan pokok semalu dalam 10 kuadrat itu.
7. Hitungkan frekuensi spesies kajian di padang tersebut.

Perbincangan:
1. Nyatakan satu cara untuk meningkatkan kejituan kaedah ini.
2. Adakah pokok semalu bertaburan dengan seragam di padang sekolah anda? Mengapa?

Kaedah tangkap, tanda, lepas dan tangkap semula

Dalam menganggarkan saiz populasi haiwan yang bebas bergerak seperti mamalia kecil,
rama-rama dan burung, kaedah tangkap, tanda, lepas dan tangkap semula digunakan.
Bagaimanakah kaedah ini dilakukan?

Langkah 1 Langkah 2 Langkah 3 Langkah 4

Sampel haiwan Haiwan akan Haiwan yang Setelah satu tempoh,
ditentukan dan ditanda dengan telah ditanda sampel kedua
dilepaskan ke
ditangkap. pemakaian dalam populasi ditangkap semula dan
cincin atau bilangan haiwan yang
sebarang tag. umum. bertanda direkodkan.

Rajah 2.9 Kaedah tangkap, tanda, lepas dan tangkap semula

Uji Minda 2.3

1. Nyatakan teknik persampelan yang sesuai bagi mengkaji saiz populasi sesuatu organisma.
2. Bagaimanakah menganggar saiz populasi organisma dalam sesuatu habitat?

2.3.3

SAINS TAMBAHAN TINGKATAN 4 BAB 2 EKOSISTEM DINAMIK 37

2.4 Ancaman terhadap Ekosistem
2.4.1 Memerihalkan bagaimana aktiviti manusia boleh

mengancam ekosistem

Dengan peningkatan populasi manusia, pelbagai aktiviti perlu dijalankan bagi memastikan
manusia dapat terus menikmati hidup. Namun, jika aktiviti-aktiviti tersebut tidak dipantau,
ia boleh mengakibatkan masalah berkaitan dengan alam sekitar dan fungsi ekosistem.

Menghormati Alam atau Bumi

Semua spesies mempunyai hak
untuk hidup oleh kerana ia juga

makhluk ciptaan Tuhan

• Penggunaanbajatidakorganikyangmengandungi • Penyahhutanan, iaitu aktiviti pembersihan
nitrat dan fosfat digunakan secara berlebihan hutan dengan menggunakan teknik “tebang
menyebabkan lebihan baja terkumpul di dalam dan bakar” iaitu pokok-pokok yang besar
sungai dan tasik. dikeluarkan untuk dijual dan pokok yang
kecil dipotong dan kemudian dibakar.
• Hal ini akan menggalakkan pertumbuhan akuatik
seperti alga. • Aktiviti ini akan mengakibatkan kepupusan
flora dan fauna, peningkatan kandungan
• Apabila alga mati, oksigen terlarut dalam air karbon dioksida dan ia akan mengakibatkan
digunakan oleh bakteria dalam proses pereputan. pemanasan global.
Oksigen terlarut semakin berkurangan. Nilai
Keperluan Oksigen Biokimia (BOD) meningkat
sehingga haiwan akuatik mati. Keseluruhan
urutan kejadian ini dinamakan eutrofikasi.

• Pembangunan yang tidak terancang berlaku bagi
memenuhi keperluan penduduk yang kian meningkat.

• Pembandaran diwujudkan daripada penyahhutanan
dan memusnahkan habitat semula jadi.

• Pembakaran bahan api fosil pula menyumbang
kepada peningkatan karbon dioksida dalam atmosfera
dan mengakibatkan kesan rumah hijau.

• Aktiviti industri dan domestik menyebabkan lambakan
bahan buangan di tapak pelupusan sampah.

• Hal ini mengakibatkan sumber air berdekatan kawasan
tersebut tercemar dan memberikan kesan kepada
organisma di dalam air.

38 EKOSISTEM DINAMIK BAB 2 SAINS TAMBAHAN TINGKATAN 4

Aktiviti 2.5

Tujuan: Mengkaji mengenai isu kesan aktiviti manusia terhadap alam sekitar. Laman
Arahan: sesawang
1. Bentuk satu kumpulan yang terdiri daripada empat Jabatan
Alam Sekitar
orang murid. Malaysia

2. Setiap kumpulan diminta mencari maklumat mengenai isu: Boleh
dicapai pada
Pemanasan Penipisan Pencemaran air, udara, 11/7/2019.

global lapisan ozon terma dan bunyi

3. Anda juga boleh membuat rujukan di laman sesawang
Jabatan Alam Sekitar Malaysia untuk mendapatkan
maklumat berkaitan.

4. Persembahkan maklumat anda dalam bentuk poster yang kreatif.

2.4.2 Langkah mencegah dan mengawal kemerosotan kualiti ekosistem

Penguatkuasaan Undang-undang

Penguatkuasaan undang-undang oleh sistem perundangan
di Malaysia seperti:
• Akta Kualiti Alam Sekitar 1974 (Pindaan 1985)
• Akta Perhutanan Negara 1984
• Akta Kilang dan Jentera 1967 (Pindaan 1983)
• Akta Racun Makhluk Perosak 1974

Penggunaan Teknologi

• Menggunakan penapis khas pada ekzos motosikal dan juga
corong pada kilang bagi menapis pembebasan jelaga, partikel
plumbum dan gas toksik.

• Menggunakan kereta hibrid dalam mengurangkan pembebasan
gas pencemaran ke udara.

• Menggunakan mikroorganisma dalam membersihkan alam
sekitar (bioremediasi).

Bertanggungjawab 2.4.1 2.4.2
Bertanggungjawab ke atas pencemaran dan degradasi alam sekitar. 39

SAINS TAMBAHAN TINGKATAN 4 BAB 2 EKOSISTEM DINAMIK

Pendidikan Konsep 5R

Mengitar semula (Recycle)

• Mengitar semula bahan buangan menjadi produk baharu. Reduce Reuse
Mengguna semula (Reuse)

• Mengguna semula bahan buangan yang boleh diguna pakai.

Mengurangkan penggunaan (Reduce) Refuse Recycle

• Mengurangkan penggunaan bahan yang tidak terbiodegradasi Renew
seperti plastik.

Memperbaharui sumber (Renew)

• Memperbaharui penggunaan bahan lama seperti penggunaan baju lama sebagai kain
untuk membersih.

Menolak penggunaan (Refuse)

• Membuat penolakan penggunaan bahan yang tidak diperlukan dan bahan yang tidak
terbiodegradasi dalam kehidupan harian.

Sumber: Jabatan Alam Sekitar Malaysia.

Pemeliharaan dan Pemuliharaan

• Pemeliharaan adalah untuk memastikan penggunaan sumber semula
jadi digunakan secara lestari.

• Pemuliharaan ialah perlindungan dan pengurusan sumber bumi seperti
tanah, air, flora dan fauna dalam hutan dan paya bakau dipelihara oleh
Jabatan Perlindungan Hidupan Liar dan Taman Negara.

• Jabatan ini ditubuhkan untuk melindungi hutan dan haiwan liar.

Penggunaan Tenaga Boleh Baharu

Sumber tenaga boleh baharu ialah sumber tenaga yang tidak
akan habis digunakan dan boleh diguna berulang kali seperti:
• Tenaga angin daripada kincir angin boleh membekalkan

tenaga elektrik bagi kawasan perkampungan kecil.
• Tenaga solar ditukar kepada tenaga elektrik dalam

penggunaan seharian.
• Kuasa hidroelektrik digunakan untuk menghasilkan tenaga

elektrik.
• Tenaga biojisim.

Uji Minda 2.4

1. Bincangkan aktiviti manusia yang mengancam ekosistem serta langkah-langkah mengawal
kemerosotan kualiti ekosistem.
2.4.2

40 EKOSISTEM DINAMIK BAB 2 SAINS TAMBAHAN TINGKATAN 4