Alam Semesta. Ekosistem 5/10/2013

Transkripsi

1 Alam Semesta Lanjutan Ekosistem Ekosistem ialah suatu sistem dimana terdapat keseimbangan ekologis. Dalam UURI Nomor 32 (1997, pasal: 1 ayat 4) disebutkan bahwa ekosistem ialah tatanan unsur lingkungan hidup yang merupakan kesatuan utuh menyeluruh dan saling mempengaruhi dalam membentuk keseimbangan, stabilitas, dan produktivitas lingkungan hidup. 1

2 Kaidah-Kaidah Ekosistem 1. Ekosistem dikendalikan secara alamiah. 2. Mempunyai daya kemampuan yang optimal dalam keadaan berimbang. 3. Antara unsur-unsur dalam lingkungan seluruhnya, terdapat suatu interaksi, saling mempengaruhi yang bersifat timbal balik. 4. Interaksi dilakukan antar unsur-unsur (komponen-komponen) lingkungan yang dapat terjadi antara: a. Komponen biotis dengan komponen abiotis, b. Antar komponen biotis sendiri, c. Atau sesama komponen abiotis. 5. Interaksi itu senantiasa terkendali. 6. Setiap ekosistem memiliki sifat-sifat yang khas di samping yang fundamental (umum). 7. Ekosistem tergantung dan dapat dipengaruhi oleh faktor waktu dan tempat. 8. Antara satu dengan lain, masing-masing ekosistem juga melibatkan diri untuk memilih interaksi pula secara tertentu. Tipe-Tipe Ekosistem Adapun lingkungan alam di permukaan bumi ditinjau dari aspek habitat, dapat dipisahkan kepada empat tipe, yaitu: 1. Ekosistem daratan, 2. Ekosistem lautan, 3. Ekosistem air tawar, 4. Ekosistem estaurin (tubuh perairan setengah tertutup di pinggiran daratan, sehingga terpengaruh pasang surut air laut yang rasanya payau karena campur air laut dengan air dari daratan) biasanya terbentuk rawa pasang surut atau teluk 2

3 Unsur-unsur dalam ekosistem terbagi menjadi tiga bagian, yaitu materi, energi, dan Informasi UNSUR-UNSUR DALAM EKOSISTEM Materi Materi ialah sesuatu yang ada di suatu tempat pada suatu waktu, baik berupa benda mati (nonhayati) seperti tanah, air, udara, batu, mapun benda hidup (hayati) seperti hewan laut, hewan darat, dan hewan terbang di udara, tumbuhan di laut dan tumbuhan di darat. Menurut pemahaman kuno, materi itu terdiri atas empat macam, yaitu air, tanah, api dan udara. Dikatakan bahwa empat unsur tersebut tidak dapat dipecah lagi menjadi komponen-komponen yang lebih kecil. Unsur tersebut diciptakan secara filfasat, bukan atas pendekatan konklusi pertimbangan ilmiah secara kimiawi atau fisika. 3

4 Energi Power atau energi adalah kemampuan untuk melakukan kerja, atau daya, kekuatan yang dapat digunakan untuk melakukan berbagai proses kegiatan. Pada manusia atau makhluk bio lainnya, energi diperoleh melalui proses oksidasi (pembakaran) zat makanan yang masuk ke dalam tubuh atau batang (tumbuhan) berupa makanan. Manusia dan energi tidak dapat dipisahkan dalam ekosistemnya karena energi merupakan bagian dari komponen utama dalam ekosistem. Energi untuk melaksanakan berbagai macam kerja. Kerja merupakan bagian dari ikhtiar manusia untuk memenuhi segala kebutuhan hidup Bentuk-bentuk energi Energi yang paling besar adalah energi matahari. Energi panas dari sinar matahari memiliki banyak manfaat bagi kehidupan di muka bumi ini. Manfaat energi matahari dapat dirasakan oleh manusia yaitu dapat dimanfaatkan untuk mengeringkan pakaian, untuk menghangatkan ruangan, sebagai penghangat tubuh, untuk mengeringkan hasil pertanian seperti padi, kopi, cengkeh, untuk pembengkit tenaga listrik. Selain dapat bermanfaat bagi manusia energi matahari juga bermanfaat bagi tumbuhan yang memiliki klorofil untuk dapat melakukan proses pembuatanan makanan atau proses fotosintesis. 4

5 Bentuk-bentuk energi Energi kimia Energi kimia adalah suatu energi yang tersimpan di dalam persenyawaan kimia yang berbentuk ikatan antara atom yang satu dengan atom yang lainnya. Energi kimia adalah suatu energi yang dihasilkan dalam suatu proses kimia. Besarnya energi yang dihasilkan tergantung dari jenis dan jumlah pereaksi dalam suatu reaksi kimia. Alat-alat yang dapat menghasilkan energi dari reaksi kimia misalnya aki dan beterai. Energi listrik Energi listrik merupakan salah satu bentuk energi yang paling banyak digunakan. Energi ini dipindahkan dalam bentuk aliran muatan listrik melalui kawat logam konduktor yang disebut arus listrik. Energi listrik dapat diubah menjadi bentuk energi yang lain seperti energi gerak, energi cahaya, energi panas, atau energi bunyi. Energi panas Energi panas atau energi kalor merupakan suatu energi yang bersumber dari matahari, dimana matahari merupakan sumber energi panas yang paling besar. Sinar matahari yang memberikan panas yang sesuai sangat bermanfaat bagi makhluk hidup yang ada di muka bumi. Energi bunyi Energi bunyi merupakan energi yang dihasilkan oleh bunyi atau suara, yaitu benda yang bergetar. Contohnya bunyi gitar, bunyi bom, bunyi halilintar, dan bunyi petasan Energi nuklir Energi nuklir adalah suatu energi yang terkandung dalam inti atom dari unsur-unsur nuklir. Energi nuklir akan keluar bila suatu inti atom berubah menjadi inti lain. Besarnya energi nuklir yang dihasilkan tergantung pada jumlah dan jenis inti.contohnya ledakan yang terjadi pada bom atom. Energi mekanik Energi mekanik merupakan energi yang disebabkan karena adanya suatu usaha yang berhubungan dengan gerakan yang terjadi pada benda. Energi mekanik terdiri atas 2 buah energi yaitu energi potensial dan energi kinetik 5

6 Energi mekanik Energi potensial Energi potensial merupakan suatu energi tersimpan yang dimiliki oleh suatu benda karena posisi (kedudukan) terhadap suatu acuan. Sebagai contoh yaitu batu yang kita angkat pada ketinggian tertentu memiliki energi potensial apabila batu kita lepas maka batu tersebut akan melakukan kerja yaitu bergerak ke bawah atau jatuh. Jika batu tersebut mengenai tanah yang lembek, maka batu yang jatuh tadi akan menyebabkan terjadinya lubang pada tanah. Energi kinetik Energi kinetik merupakan suatu energi yang dimiliki oleh suatu benda yang dipengeruhi oleh gerakan aktif dari suatu benda yang bersangkutan. Besarnya suatu energi kinetik dipengaruhi oleh massa suatu benda dan kecepatan dari suatu benda yang bersangkutan. Semakin besar massa dari benda yang bersangkutan, maka energi kinetiknya juga akan semakin besar, begitu pula semakin cepat laju/kecepatan dari suatu benda, energi kinetik yang dihasilkan juga akan semakin besar. Perubahan yang terjadi pada energi Suatu energi manfaatnya baru akan dapat terlihat apabila energi tersebut mengalami suatu perubahan bentuk dari energi satu ke dalam energi yang lainya. Seperti yang kita ketahui bahwa energi memiliki suatu hukum yang sering disebut dengan hukum kekekalan energi. Bunyi dari hukum kekekalan energi adalah energi tidak dapat diciptakan dan tidak dapat dimusnahkan, tetapi energi dapat berubah bentuk dari bentuk yang satu ke bentuk yang lainnya. Dari hukum kekekalan energi di atas apabila energi dapat dirubah ke dalam bentuk energi lainnya maka energi tersebut akan dapat dimanfaatkan dalam kehidupan sehari-hari. Perubahan energi yang paling banyak bisa dimanfaatkan adalah perubahan dari energi listrik dirubah ke dalam bentuk energi yang lainnya. 6

7 Contoh perubahan energi 1. Perubahan dari energi listrik menjadi energi panas misalnya setrika listrik dan solder listrik. 2. Perubahan dari energi listik menjadi energi menjadi energi suara misalnya radio dan tape. 3. Perubahan dari energi listrik menjadi energi menjadi energi cahaya misalnya lampu. 4. Perubahan dari energi listik menjadi energi cahaya (gambar) dan suara misalnya pada televisi. 5. Perubahan dari energi listik menjadi energi menjadi energi gerak misalnya terdapat pada kipas angin 6. Perubahan dari energi listik menjadi energi menjadi energi panas adalah pada pengering rambut (hair dryer) dan penanak nasi (rice cooker). 7. Perubahan dari energi kimia menjadi energi listrik misalnya pada aki dan baterai. 8. Perubahan dari energi cahaya menjadi energi kimia misalnya pada saat proses fotosintesis. 9. Perubahan dari energi gerak menjadi energi listrik misalnya terdapat pada dynamo sepeda. 10. Perubahan dari energi potensial menjadi energi listrik terjadi pada pembangkit listrik tenaga air (PLTA) Informasi Dalam ekosistem terjadi keteraturan karena adanya arus materi dan energi yang dikendalikan oleh informasi antara komponen dalam ekosistem itu. Informasi itu bisa berupa fisik atau benda, sifat, warna, kelakuan, suhu, keadaan, bentuk, isyarat. Dalam konteks ekologi manusia, informasi itu datang dari sesama manusia dalam bentuk-bentuk yang kompleks. Di antaranya dalam bentuk ilmu, budaya, politik, ekonomi, sosial, dan kepentingan kehidupan lain. Peristiwa musibah tsunami di Aceh telah menebarkan informasi ke segenap penjuru dunia bahwa di Aceh ada musibah dan banyak menelan korban jiwa, materi dan trauma masyarakat. Kemudian masyarakat dunia merespon dengan rasa empati dan simpati berupa ucapan, bantuan materi, infrastruktur, pengobatan, psikoterapi, dan sebagainya. Hubungan timbal balik antar manusia seperti ini bisa terjadi dengan baik karena adanya informasi melalui berbagai media secara langsung dan tidak langsung. 7

8 Habitat Habitat, yaitu tempat dimana suatu makhluk hidup biasa diketemukan. Semua makhluk hidup mempunyai tempat hidup yang biasa disebut habitat. Untuk menemukan suatu organisme tertentu, perlu diketahui dulu tempat hidupnya (habitat), sehingga ke habitat itulah pergi mencari atau berjumpa dengan organisme tersebut. Semua organisme atau makhluk hidup mempunyai habitat atau tempat hidup. Contohnya, habitat paus dan ikan hiu adalah air laut, habitat ikan mujair adalah air tawar, habitat buaya muara adalah perairan payau, habitat monyet dan harimau adalah hutan, habitat pohon bakau adalah daerah pasang surut, dll Istilah habitat dapat juga dipakai untuk menunjukkan tempat tumbuh sekelompok organisme dari berbagai spesies yang membentuk suatu komunitas. Sebagai contoh untuk menyebut tempat hidup suatu padang rumput dapat menggunakan habitat padang rumput, untuk hutan mangrove dapat menggunakan isfilah habitat hutan mangrove, untuk hutan pantai dapat menggunakan habitat hutan pantai, untuk hutan rawa dapat menggunakan habitat hutan rawa, dan lain sebagainya. Dalam hal seperti ini, maka habitat sekelompok organisme mencakup organisme lain yang merupakan komponen lingkungan (komponen lingkungan biotik) dan komponen lingkungan abiotik. Di dalam habitat, setiap makhluk hidup mempunyai cara tertentu untuk hidup. Misalnya, burung yang hidup di sawah ada yang makan serangga, ada yang makan buah padi, ada yang makan katak, ada juga yang makan ikan. Cara hidup organisme seperti itu disebut relung atau niche. 8

9 habitat menurut waktu 1. Habitat yang konstan. Yaitu habitat yang kondisinya terus-menerus relatif baik atau kurang baik. 2. Habitat yang bersifat memusim.yaitu habitat yang kondisinya relatif teratur berganti-ganti antara baik dan kurang baik. 3. Habitat yang tidak menentu. Yaitu habitat yang mengalami suatu periode dengan kondisi baik yang lamanya bervariasi diselangselingi oleh periode dengan kondisi kurang baik yang lamanya juga bervariasi sehingga kondisinya tidak dapat diramal. 4. Habitat yang efemeral. Yaitu habitat yang mengalami periode dengan kondisi baik yang berlangsung relatif singkat diikuti oleh suatu periode dengan kondisi yang kurang baik yang berlangsungnya lama sekali. ( Kramadibrata, 1996 ). Relung Relung (niche) menunjukkan peranan fungsional dan posisi suatu organisme dalam ekosistem. Relung yaitu posisi atau status organisme dalam suatu komunitas atau ekosistem tertentu. Relung suatu organisme ditentukan oleh tempat hidupnya (habitat) dan oleh berbagai fungsi yang dikerjakannya, sehingga dikatakan sebagai profesi organisme dalam habitatnya. Profesi organisme menunjukkan fungsi organisme dalam habitatnya. Berbagai organisme dapat hidup bersama dalam satu habitat. Akan tetapi, jika dua atau lebih organisme mempunyai relung yang sama dalam satu habitat, maka akan terjadi persaingan. Makin besar kesamaan relung dari organisme-organisme yang hidup bersama dalam satu habitat, maka makin intensif persaingannya. 9

10 Konsep relung (niche) dikembangkan oleh Charles Elton (1927) ilmuwan Inggris, dengan pengertian relung adalah status fungsional suatu organisme dalam komunitas tertentu. Dalam penelaahan suatu organisme, kita harus mengetahui kegiatannya, terutama mengenai sumber nutrisi dan energi, kecepatan metabolisme dan tumbuhnya, pengaruh terhadap organisme lain bila berdampingan atau bersentuhan, dan sampai seberapa jauh organisme yang kita selidiki itu mempengaruhi atau mampu mengubah berbagai proses dalam ekosistem. Niche (relung) ekologi mencakup ruang fisik yang diduduki organisme, peranan fungsionalnya di dalam masyarakatnya (misal: posisi trofik) serta posisinya dalam kondisi lingkungan tempat tinggalnya dan keadaan lain dari keberadaannya itu. Ketiga aspek relung ekologi itu dapat dikatakan sebagai relung atau ruangan habitat, relung trofik dan relung multidimensi atau hypervolume. Oleh karena itu relung ekologi sesuatu organisme tidak hanya tergantung pada dimana dia hidup tetapi juga apa yang dia perbuat (bagaimana dia merubah energi, bersikap atau berkelakuan, tanggap terhadap dan mengubah lingkungan fisik serta abiotiknya), dan bagaimana jenis lain menjadi kendala baginya 10

11 Relung (niche) adalah posisi atau status suatu organisme dalam suatu komunitas dan ekosistem tertentu, yang merupakan akibat adaptasi struktural, tanggap fisiologis serta perilaku spesifik organisme itu. Jadi relung suatu organisme bukan hanya ditentukan oleh tempat organisme itu hidup, tetapi juga oleh berbagai fungsi yang dimilikinya. Dapat dikatakan, bahwa secara biologis, relung adalah profesi atau cara hidup organisme dalam lingkungan hidupnya. Adaptasi Adaptasi adalah kemampuan atau kecenderungan makhluk hidup dalam menyesuaikan diri dengan lingkungan baru untuk dapat tetap hidup dengan baik. 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. 11

12 Jenis-Jenis Dan Macam-Macam Adaptasi 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. 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. 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. bentuk adaptasi tingkah laku 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. 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. 12

13 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. 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. 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. 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 13