EKOSISTEM

Organisasi Kehidupan Tingkat Ekosistem dan Bioma Anda sudah paham arti dari populasi dan komunitas, lalu apakah artinya ekosistem dan bioma? Sebelum masuk ke dalam pengertian ekosistem, masih ingatkah Anda apa artinya lingkungan biotik dan lingkungan abiotik? Ya betul, lingkungan biotik adalah bagian lingkungan yang berupa makhluk-makhluk hidup (fungi, tumbuhan, hewan, dan monera). Dan lingkungan abiotik adalah bagian lingkungan yang berupa benda tak hidup (contohnya air, tanah, udara, cahaya, pH, suhu dan iklim). Menurut Anda apakah lingkungan biotik saling berpengaruh dengan lingkungan abiotik? Ya betul, memang kedua komponen tersebut saling mempengaruhi. Coba berikan sebuah contoh mengenai pengaruh lingkungan abiotik terhadap lingkungan biotik, dan sebuah contoh pengaruh lingkungan biotik terhadap lingkungan abiotik. Jika Anda dapat memberikan contoh-contoh seperti yang diminta tadi dengan benar, berarti pemikiran Anda sudah masuk ke dalam pengertian ekosistem.

Memang ekosistem dapat diartikan sebagai hubungan timbal balik atau interaksi antara organisme dengan lingkungan abiotiknya. Definisi yang lebih tepat mengenai Ekosistem adalah tingkatan organisasi kehidupan yang mencakup organisme dan lingkungan tak hidup, dimana kedua komponen tersebut saling mempengaruhi dan berinteraksi.

Pada ekosistem, setiap organisme mempunyai suatu peranan, ada yang berperan sebagai produsen, konsumen ataupun dekomposer. Produsen terdiri dari organisme-organisme berklorofil (autotrof) yang mampu memproduksi zat-zat organik dari zat-zat anorganik (melalui fotosintesis). Zat-zat organik ini kemudian dimanfaatkan oleh organisme-organisme heterotrof (manusia dan hewan) yang berperan sebagai konsumen.

Sebagai konsumen, hewan ada yang memakan produsen secara langsung, tetapi ada pula yang mendapat makanan secara tidak langsung dari produsen dengan memakan konsumen lainnya. Karenanya konsumen dibedakan menjadi beberapa macam yaitu konsumen I, konsumen II, dan seterusnya hingga konsumen puncak. Konsumen II, III, dan seterusnya tidak memakan produsen secara langsung tetapi tetap tergantung pada produsen, karena sumber makanan konsumen I adalah produsen. Peranan makan dan dimakan di dalam ekosistem akan membentuk rantai makanan bahkan jaring-jaring makanan. Perhatikan contoh sebuah rantai makanan ini: daun berwarna hijau (Produsen) --> ulat (Konsumen I) --> ayam (Konsumen II) --> musang (Konsumen III) --> macan (Konsumen IV/Puncak). Coba Anda buat sebuah rantai makanan seperti contoh, Anda pernah melakukannya sewaktu di SMP bukan?

Dalam ekosistem rantai makanan jarang berlangsung dalam urutan linier seperti di atas, tetapi membentuk jaring-jaring makanan (food web). Perhatikan contoh jaring-jaring makanan pada gambar 11 berikut ini.

Gambar 12. Suatu jaring-jaring makanan

Peran dekomposer ditempati oleh organisme yang bersifat saprofit, yaitu bakteri pengurai dan jamur saproba. Keberadaan dekomposer sangat penting dalam ekosistem. Oleh dekomposer, hewan atau tumbuhan yang mati akan diuraikan dan dikembalikan ke tanah menjadi unsur hara (zat anorganik) yang penting bagi pertumbuhan tumbuhan. Aktivitas pengurai juga menghasilkan gas karbondioksida yang penting bagi fotosintesis. Coba Anda pikirkan apakah yang terjadi jika di dunia ini tidak ada bakteri pengurai dan jamur saproba?

Pada hakikatnya dalam organisasi kehidupan tingkat ekosistem terjadi proses-proses sirkulasi materi, transformasi, akumulasi energi, dan akumulasi materi melalui organisme. Ekosistem juga merupakan suatu sistem yang terbuka dan dinamis. Keluar masuknya energi dan materi bertujuan mempertahankan organisasinya serta mempertahankan fungsinya. Zat-zat anorganik dalam suatu ekosistem tetap konstan atau seimbang, mengapa? Ya, karena unsur-unsur kimia esensial pembentuk protoplasma beredar dalam biosfer melalui siklus biogeokimiawi. Contoh siklus biogeokimiawi adalah siklus carbon, siklus oksigen, siklus nitrogen, siklus fosfor, dan siklus sulfur. (Materi ini akan Anda pelajari khusus pada materi Daur Biogeokimia.) Maka dari itulah keseimbangan dalam ekosistem sangat penting untuk selalu terjaga.

Namun keseimbangan ekosistem dapat terganggu jika komponen-komponen penyusunnya rusak atau bahkan hilang. Apakah yang menjadi penyebab rusaknya keseimbangan ekosistem? Ya benar, selain karena bencana alam, ekosistem dapat rusak akibat perbuatan manusia. Coba Anda berikan contoh kerusakan ekosistem akibat bencana alam? Ya betul, contoh kerusakan ekosistem akibat bencana alam adalah letusan gunung berapi, dimana lahar panasnya dapat mematikan organisme (hewan dan tumbuhan) dan mikroorganisme yang dilaluinya. Dapatkah Anda berikan contoh lainnya? Coba Anda berikan pula contoh kerusakan ekosistem akibat perbuatan manusia! Ya benar, penggundulan hutan, serta pencemaran air, tanah dan udara. Dapatkah Anda berikan contoh lainnya?

Apabila terjadi kerusakan ekosistem, pada dasarnya ekosistem masih dapat memperbaiki dirinya (self purification) hingga tercapai keseimbangan kembali dalam jangka waktu tertentu; Sebentar atau lama, tergantung dari tingkat kerusakannya. Perkembangan ekosistem menuju kedewasaan dan keseimbangan ini dikenal dengan istilah suksesi ekologis. Hal ini akan Anda pelajari lebih mendalam pada modul Ekosistem yang akan datang.

Anda telah ketahui bahwa antara faktor abiotik dengan faktor biotik dalam ekosistem dapat saling mempengaruhi. Namun ada faktor abiotik yang tidak dapat dipengaruhi oleh faktor biotik. Faktor abiotik ini berada pada lingkup yang lebih luas, bahkan sangat menentukan jenis biotik baik tumbuhan ataupun hewan yang mampu hidup di dalamnya. Faktor abiotik tersebut adalah iklim regional atau iklim suatu tempat di permukaan bumi, yang dapat menentukan jenis Bioma. Tahukah Anda apakah Bioma itu?

Istilah Bioma berhubungan dengan kumpulan species (terutama tumbuhan) yang dapat hidup di tempat tertentu di muka bumi, tergantung pada iklim regionalnya. Jadi Bioma adalah kumpulan species (terutama tumbuhan) yang mendiami tempat tertentu di bumi yang dicirikan oleh vegetasi tertentu yang dominan dan langsung terlihat jelas di tempat tersebut. Oleh karena itu biasanya Bioma diberi nama berdasarkan tumbuhan yang dominan di daerah tersebut. Di permukaan bumi ini terdapat 7 macam bioma, yaitu: tundra, taiga (targe), gurun (padang pasir), padang rumput, savana, hutan hujan tropis, dan hutan decidous. Marilah kita pelajari bagaimana ciri atau karakteristik dari tiap-tiap jenis bioma tersebut.

(1) Tundra, terdapat di daerah kutub, tumbuhan dominannya adalah lumut kerak (Lichenes), lumut Sphagnum, rumput dan tumbuhan pendek lainnya yang biasanya hanya berumur 4 bulan. Hewan yang hidup di bioma ini adalah rusa, serigala dan beruang kutub.

(a)

(b)

Gambar 13. Bioma tundra: (a). tundra artik (b). tundra alpen

(2) Taiga, terletak di selatan tundra, yaitu di antara daerah beriklim sedang dengan kutub. Bioma ini disebut pula bioma dengan hutan berawa atau hutan boreal. Tumbuhan dominannya adalah konifer atau tumbuhan berdaun jarum (pinus). Hewan yang hidup di sini adalah ajax, beruang hitam, dan serigala.

(a)

(b)

Gambar 14. Taiga: (a). tumbuhan spuce yang mendominasi hutan boreal.
(b). hutan konifer Montana di Sierra Nevada California

(3) Padang pasir atau Gurun, banyak terdapat di daerah kering dengan curah hujan sedikit. Tumbuh-tumbuhan yang tumbuh adalah tumbuhan yang teradaptasi dengan keadaan kering, misalnya tubuhnya ditutupi oleh kutikula yang tebal dan akar yang panjang. Juga tumbuhan sukulen atau kaktus, yang menyimpan banyak air pada batangnya dan daunnya menyempit menjadi duri. Hewan yang hidup pada bioma ini adalah unta, tikus,ular, kadal, kalajengking, dan semut.

Gambar 15. Gurun panas di Tuscon Arizona

(4) Padang rumput; Pada bioma ini terdapat cukup curah hujan, tetapi tidak cukup untuk menumbuhkan hutan. Tumbuhan dominannya adalah rumput, sedangkan pohon dan semak terdapat di sepanjang sungai di daerah tersebut. Macam padang rumput adalah prairi rumput pendek, prairi rumput tinggi dan padang rumput tropis. Prairi adalah padang rumput yang luas tanpa pohon.

Gambar 16. Padang rumput di Nebraska

(5) Savana, adalah padang rumput yang diselingi dengan sebaran pohon yang tumbuh jarang. Hewan yang hidup pada bioma padang rumput dan savana adalah bison, gajah, jerapah, zebra, domba, biri-biri, harimau, cheetah, serigala dan ular.

Gambar 17. Savana

(6) Hutan hujan tropis (hutan basah), terdapat di daerah tropis yang banyak turun hujan. Vegetasinya tumbuh sangat rapat. Jenis tumbuhan pada bioma ini sangat beraneka ragam/heterogen, mulai dari tumbuhan pendek yang hidup di dasar hutan hingga tumbuhan yang berukuran tinggi. Juga ada tumbuhan epifit (tumbuhan yang tumbuh pada pohon yang mempunyai naungan/kanopi, seperti anggrek) dan liana (tumbuhan yang memanjat pada tumbuhan lain, seperti rotan). Hewan-hewan yang hidup pada hutan ini antara lain monyet, macan kumbang, harimau, tapir, gajah, dan bermacam-macam burung.

Gambar 18. Hutan hujan tropis dengan tumbuhan epifit (tanda panah)
yang tumbuh pada suatu pohon.

(7) Hutan decidous (Hutan Gugur), terdapat di daerah yang memilki 4 musim (musim semi, panas, gugur dan dingin). Tumbuhan yang dominan adalah tumbuhan berdaun lebar, seperti pohon oak, elm, maple dan beech. Pohon-pohon di hutan ini menghijau pada musim panas, dan menggugurkan daunnya pada musim gugur, dan pada musim dingin daunnya ‘habis’. Memasuki musim semi pohon-pohon tersebut mulai menumbuhkan daunnya.

(a)	(b)
(c)	(d)

Gambar 19. Kondisi hutan decidous : (a).musim semi, (b). musim panas,
(c).musim gugur, dan (d).musim dingin.

Selanjutnya interaksi antar bioma di permukaan bumi membentuk lapisan makhluk hidup di bumi yang disebut Biosfer. Seluruh bioma di permukaan bumi ini pada hakikatnya terdiri atas produsen, konsumen dan dekomposer, dimana di dalamnya terjadi aliran materi dan energi yang selalu dimulai dari tumbuhan hijau.

Manusia sebagai makhluk ciptaan Tuhan yang tertinggi derajatnya, dapat mengubah-ubah ekosistem sesuai dengan kehendak dan tujuannya, misalnya dengan menciptakan ekosistem buatan yang sesuai dengan kebutuhannya. Namun akibat aktivitas manusia ini tak sedikit yang dapat mencemari lingkungan atau merusak ekosistem alami. Contoh nyata yang sering terjadi adalah ‘membuka’ hutan sebagai ekosistem alami menjadi lahan pertanian, menjadi perumahan, menjadi perkotaan, bahkan menjadi kawasan industri (pabrik-pabrik). Untuk memperdalam pemahaman Anda tentang persoalan Biologi pada tingkat ekosistem, lakukanlah sebuah Studi Pustaka dengan tema: “Dampak buruk akibat penggundulan hutan”.

ADAPTASI MAKHLUK HIDUP

Macam dan Jenis Adaptasi Makhluk Hidup : Morfologi, Fisiologi Dan Tingkah Laku Untuk Menyesuaikan Diri

A. Pengertian, Arti Definisi Adaptasi

Adaptasi adalah kemampuan atau kecenderungan makhluk hidup dalam menyesuaikan diri dengan lingkungan baru untuk dapat tetap hidup dengan baik.

B. Jenis-Jenis Dan Macam-Macam Adaptasi

1. Adaptasi Morfologi

Adaptasi morfologi adalah penyesuaian pada organ tubuh yang disesuaikan dengan kebutuhan organisme hidup. Misalnya seperti gigi singa, harimau, citah, macan, dan sebagainya yang runcing dan tajam untuk makan daging. Sedangkan pada gigi sapi, kambing, kerbau, biri-biri, domba dan lain sebagainya tidak runcing dan tajam karena giginya lebih banyak dipakai untuk memotong rumput atau daun dan mengunyah makanan.

Macam-macam bentuk paruh burung

menunjukkan adaptasi morfologi terhadap jenis makanan yang berbeda

2. Adaptasi Fisiologi

Adaptasi fisiologi adalah penyesuaian yang dipengaruhi oleh lingkungan sekitar yang menyebabkan adanya penyesuaian pada alat-alat tubuh untuk mempertahankan hidup dengan baik. Contoh adapatasi fisiologis adalah seperti pada binatang / hewan onta yang punya kantung air di punuknya untuk menyimpan air agar tahan tidak minum di padang pasir dalam jangka waktu yang lama serta pada anjing laut yang memiliki lapisan lemak yang tebal untuk bertahan di daerah dingin.

3. Adaptasi Tingkah Laku

Adaptasi tingkah laku adalah penyesuaian mahkluk hidup pada tingkah laku / perilaku terhadap lingkungannya seperti pada binatang bunglon yang dapat berubah warna kulit sesuai dengan warna yang ada di lingkungan sekitarnya dengan tujuan untuk menyembunyikan diri.

Contoh Bentuk Adaptasi Tingkah Laku (Behavioral)

Makhluk hidup melakukan penyesuaian diri terhadap lingkungan di sekitar habitat tempat hidupnya tidak terkecuali manusia. Adaptasi yang dilakukan makhluk hidup bertujuan untuk dapat bertahan hidup dari kondisi lingkungan yang mungkin kurang menguntungkan. Di bawah ini adalah merupakan beberapa bentuk adaptasi tingkah laku (behavioral adaptation) pada binatang / hewan di sekitar kita disertai pengertian dan arti definisi :

1. Mimikri

Mimikri adalah teknik manipulasi warna kulit pada binatang seperti misalnya bunglon yang dapat berubah-ubah sesuai warna benda di sekitarnya agar dapat mengelabuhi binatang predator / pemangsa sehingga sulit mendeteksi keberadaan bunglon untuk dimangsa. Jika bunglon dekat dengan dedaunan hijau maka dia akan berubah warna kulit menjadi hijau, jika dekat batang pohon warna coklat, dia juga ikut ganti warna menjadi coklat, dan lain sebagainya.

2. Hibernasi

Hibernasi adalah teknik bertahan hidup pada lingkungan yang keras dengan cara tidur menonaktifkan dirinya (dorman). Hibernasi bisa berlangsung lama secara berbulan-bulan seperti beruang pada musim dingin. Hibernasi biasanya membutuhkan energi yang sedikit, karena selama masa itu biantang yang berhibernasi akan memiliki suhu tubuh yang rendah, detak jantung yang lambat, pernapasan yang lambat, dan lain-lain. Binatang tersebut akan kembali aktif atau bangun setelah masa sulit terlewati. Contoh hewan yang berhibernasi yaitu seperti ular, ikan, beruang, kura-kura, bengkarung, dan lain-lain.

3. Autotomi

Autotomi adalah teknik bertahan hidup dengan cara mengorbankan salah satu bagian tubuh. Contoh autotomi yaitu pada cicak / cecak yang biasa hidup di dinding rumah, pohon, dll. Cicak jika merasa terancam ia akan tega memutuskan ekornya sendiri untuk kabur dari sergapan musuh. Ekor yang putus akan melakukan gerakan-gerakan yang cukup menarik perhatian sehingga perhatian pemangsa akan fokus ke ekor yang putus, sehingga cicak pun bisa kabur dengan lebih leluasa.

4. Estivasi

Estivasi adalah menonaktivkan diri (dorman) pada saat kondisi lingkungan tidak bersahabat. Bedanya dengan hibernasi adalah di mana pada estivasi dilakukan pada musim panas dengan suhu udara yang panas dan kering. Hewan-hewan seperti kelelawar, tupai, lemur kerdil, dll akan mengestivasi diri di tempat yang aman dan terlindung. Pada tumbuhan estivasi juga dilakukan oleh oleh pohon jati dengna meranggas atau menggugurkan daun.

5. Simbiosis Rayap dan Flagellata

Rayap membutuhkan bantuan makhluk hidup lainnya yaitu flagelata untuk mencerna kayu yang ada di dalam usus rayap. Tanpa flagellata rayap tidak akan mampu mencerna kayu yang masuk ke dalam tubuhnya. Rayap-rayap kecil yang baru menetas mendapatkan flagellata dengan jalan menjilat dubur rayap dewasa. Rayap secara periodik melakukan aktivitas ganti kulit dan meninggalkan bagian usus lama, sehingga rayap akan memakan kulit yang mengelupas untuk memasukkan kembali flagellata ke dalam usus pencernaannya.

6. Pernapasan Ikan Paus

Ikan paus adalah mamalia yang mirip ikan dan hidup di air. Paus memiliki paru-paru yang harus diisi dengan oksigen dari permukaan laut minimal setiap setangah jam sekali. Ikan paus ketika muncuk ke permukaan akan membuang udara kotor lewat hidung mirip seperti air mancur yang berisi karbon dioksida bercampur uap air jenuh yang terkondensasi.

SISTEM SARAF PADA MANUSIA

Semua kegiatan aktivitas tubuh kita seperti berjalan, menggerakkan tangan, mengunyah makanan dan lainnya, di atur dan dikendalikan oleh satu sistem yang disebut "Sistem Saraf" atau Sistem Pengatur Tubuh.

Susunan Sistem Saraf

Sistem Saraf terbagi atas 3 bagian yaitu :

1. Sistem Saraf Pusat

Sistem Saraf pusat terdiri atas Otak dan Sumsum (saraf) Tulang Belakang
Otak kita terdiri dari otak besar dan otak kecil. Otak kecil berfungsi untuk mengendalikan dan mengkoordinasikan gerakan-gerakan otot tubuh serta menyeimbangkan tubuh. Letak Otak kecil terdapat tepat di atas batang otak. Otak besar berfungsi untuk menentukan tingkat kecerdasan, kepribadian, menterjemahkan sensor impuls dan perencanaan. Otak besar terletak di bagian depan otak.

2. Saraf Tepi

Sistem Saraf Tepi (Sistem saraf Perifer) Sistem saraf tepi adalah lanjutan dari neuron yang bertugas membawa impuls saraf menuju ke dan dari sistem saraf pusat. Berdasarkan cara kerjanya sistem saraf tepi dibedakan menjadi dua yaitu :

• Sistem saraf sadar,

Yaitu sistem saraf yang mengatur segala gerakan yang dilakukan secara sadar atau dibawah koordinasi saraf pusat atau otak. Berdasarkan asalnya sistem saraf sadar dibedakan menjadi dua yaitu: sistem saraf kepala (cranial) dan sistem saraf tulang belakang (spinal).

• Sistem saraf tak sadar

Berdasarkan sifat kerjanya saraf tak sadar dibedakan menjadi dua yaitu: saraf simpatik dan saraf parasimpatik.

Bagian Sel Saraf Manusia

Sel saraf (neuron) memiliki bentuk yang khas. Sel saraf terdiri dari bagian-bagian: badan sel saraf, serabut saraf dendrit dan serabut saraf neurit (atau akson). Badan sel saraf terdiri dari sitoplasma, butir-butir Nissl dan inti sel.

Serabut saraf dendrit berupa serabut saraf berukuran pendek, berjumlah banyak dan bercabang banyak. Sedangkan akson berukuran panjang, biasanya hanya satu, diselimuti oleh seludang myelin berupa sel-sel Schwan serta bercabang menuju sinapsis. Di antara sel-sel Schwan terdapat celah yang disebut nodus Ranvier.

Bagian-bagian sel saraf memiliki fungsi yang berbeda, yaitu:

1. Serabut saraf dendrit: menghantarkan rangsang (impuls) dari luar sel saraf menuju ke badan sel saraf.
2. Badan sel saraf: tempat metabolisme sel saraf.
3. Serabut saraf akson (=neurit): menghantarkan rangsang (impuls) dari badan sel saraf menuju ke luar badan sel saraf.
4. Persambungan (sinapsis): tempat pertemuan ujung akson sel saraf dengan ujung dendrit sel saraf lainnya, sehingga merupakan tempat perpindahan impuls menuju sel saraf lainnya. 
   

Terdapat 3 macam sel saraf

1. Sel Saraf Sensorik

Berfungsi menghantarkan rangsangan dari reseptor (penerima rangsangan) ke sumsum tulang belakang.

2. Sel Saraf Motorik

Berfungsi menghantarkan impuls motorik dari susunan saraf pusat ke efektor.

3. Sel Saraf Penghubung

Merupakan penghubung sel saraf yang satu dengan sel saraf yang lain.  Sel saraf mempunyai kemampuan iritabilitas dan konduktivitas. Iritabilitas artinya kemampuan sel saraf untuk bereaksi terhadap perubahan lingkungan. Konduktivitas artinya kemampuan sel saraf untuk membawa impuls-impuls saraf.

Alat Ukur

ALAT UKUR

Pengukuran langsung : diukur dengan alat
Pengukuran tidak langsung : menggunakan hitungan matematis (rumus fisika)

Alat Ukur Panjang
a. Meteran gulung


Ex. Yang biasa digunakan oleh ukang bangunan

b. Mistar
Ex: penggaris

c. Jangka sorong


Cara Membacanya: Jumlahkan skala utama + skala nonius (samakan penyebutnya)

d. Mikrometer Sekrup
Ukuran dibaca = Skala utama + skala nonius (samakan penyebutnya)



Alat Ukur Massa
a. Neraca (timbangan) pasar

Jumlahkan semua batu ukuran ukur (penyebut harus sama)
Ex. 1000 g + 500 g + 10.000 mg = (1000 + 500 + 10 )g = 1510 g

b. Neraca digital

Baca langsung ukuran yang tertera pada layar

c. Neraca dua lengan


Seimbangkan alat ukur, dan jumlahkan semua batu ukuran yang ada

d. Neraca ohaus
Jumlahkan semua angka yang ditunjuk, satuannya harus sama.


Alat Ukur Waktu
a. Jam matahari



b. Jam pasir

c. Jam/ arloji (jam tangan)


d. Stopwatch (manual/ digital)

e. jam atom



Alat Ukur Volume
a. Gelas Ukur


Alat Ukur Listrik