B. Hubungan Antar-komponen Ekosistem
Di dalam ekosistem, komponen-komponen biotik dan abiotik sa
ling berinteraksi dan masing-masing memiliki fungsi atau peran tertentu.
Hubungan tersebut bisa berupa hubungan antar-komponen biotik (makhluk hidup)
maupun hubungan semua komponen antara komponen biotik dan abiotik secara
menyeluruh. Di dalam hubung an antarorganisme terdapat aliran energi, yaitu
transfer energi dari produsen ke konsumen melalui rantai makanan. Sedangkan
hubungan komponen biotik dan komponen abiotik adalah bagian dari siklus kimia,
yaitu siklus unsur-unsur kimia penyusun makhluk hidup dan makhluk tak hidup.
Kedua proses tersebut, aliran energi dan siklus kimia, merupakan fenomena yang
tidak dapat dijelaskan pada tingkatan organisasi kehidupan di bawah ekosistem.
Karenanya ekosistem merupakan tingkatan yang paling inklusif dalam organisasi
kehidupan.
1.
Aliran Energi di Dalam Ekosistem
Energi memasuki sebagian besar ekosistem dalam bentuk
cahaya matahari yang kemudian diubah oleh organisme autotrof menjadi energi
kimia. Energi tersebut kemudian diteruskan ke organisme heterotrof dalam bentuk
senyawa-senyawa organik. Proses ini terjadi melalui peristiwa makan dan dimakan
yang terjadi di dalam rantai makanan.
a. Pola-Pola Interaksi
Untuk memenuhi kebutuhannya akan makanan, setiap organisme
melakukan interaksi tertentu dengan organisme lain. Pola-pola interaksi yang
terjadi dapat berupa persaingan (kompetisi), pemangsaan (predasi), dan
kerjasama (simbiosis).
Persaingan atau kompetisi terjadi di antara beberapa
organisme yang membutuhkan bahan makanan yang sama. Kebutuhan untuk memperoleh
sumber makanan atau nutrien sebanyak-banyaknya menyebabkan terjadinya persaingan
pada suatu komunitas. Kompetisi merupakan satu pola interaksi yang menyebabkan
kerugian bagi salah satu pihak yang kalah bersaing. Contoh kompetisi adalah
persaingan antarprodusen (berbagai jenis tumbuhan) untuk memperoleh air, sinar
matahari, atau bahan organik lainnya. Pada tingkat di atasnya yaitu konsumen
primer (konsumen yang mengonsumsi produsen secara langsung), juga terjadi
persaingan yaitu dalam mendapatkan tumbuhan. Selain antarprodusen dan
antarkonsumen primer, antarkonsumen sekunder bahkan sampai pengurai atau
detritivorpun juga melakukan kompetisi. Kompetisi bisa terjadi antara individu
satu dengan individu lainnya dalam satu populasi. Kompetisi seperti ini disebut
kompetisi interspesifi k. Selain itu, kompetisi ini juga dapat terjadi antara
satu jenis populasi dengan jenis populasi lainnya dalam satu komunitas, disebut
kompetisi intraspesifi k. Tanaman padi dan rumput, misalnya, karena sama-sama
membutuhkan makanan berupa unsur hara, maka mereka akan bersaing untuk hidup di
sebuah sawah. Akibatnya, rumput liar yang hidup di areal pertanian padi oleh
manusia dianggap sebagai gulma (tanaman pengganggu).
Selain melakukan persaingan, beberapa organisme mendapatkan
makanan dengan memangsa organisme lain. Contohnya adalah singa yang memakan
kijang atau rusa. Pola interaksi semacam ini disebut predasi. Organisme yang
memakan organisme lain disebut predator atau pemangsa, sedangkan organisme yang
dimakan disebut prey atau mangsa. Pada suatu ekosistem, hewan herbivora
(misalnya sapi, kerbau, belalang, atau ulat) merupakan predator bagi produsen.
Hewan karnivora (harimau, singa, atau anjing) atau binatang lain yang memangsa
herbivora juga merupakan predator.
Beberapa makhluk hidup dapat hidup berdampingan tanpa
melakukan kompetisi atau predasi. Pola interaksi seperti ini disebut simbiosis,
dan organisme yang melakukannya disebut simbion. Pernahkah kalian memperhatikan
tanaman anggrek yang tumbuh di sebuah pohon? Itu adalah salah satu contoh
simbiosis. Simbiosis antara dua jenis makhluk hidup dibedakan menjadi tiga
macam, yaitu simbiosis mutualisme, komensalisme, dan parasitisme.
Simbiosis mutualisme adalah hubungan simbiosis yang saling
menguntungkan. Contohnya adalah pada simbiosis antara red-billed oxpeckers (sejenis
burung jalak) dan impala (sejenis rusa). Burung tersebut memperoleh keuntungan
dengan memakan kutu yang ada di tubuh impala. Sebaliknya, impala juga
memperoleh keuntungan karena kutu ditubuhnya menjadi bersih.
Berbeda dengan simbiosis mutualisme, pada simbiosis
komensalisme tidak semua simbion memperoleh keuntungan. Simbiosis ini hanya
menguntungkan salah satu simbion, tetapi simbion yang lainnya tidak merasa
dirugikan. Contoh bentuk simbiosis ini adalah yang terjadi antara ikan remora
dengan ikan hiu. Dengan hidup bersama ikan hiu, ikan remora akan terlindungi
dari pemangsa dan juga mendapatkan makanan dari serpihan-serpihan kulit hiu.
Sedangkan ikan hiu sendiri tidak merasa dirugikan de ngan kehadiran ikan
remora.
Sedangkan simbiosis yang terjadi antara benalu dan pohon
yang ditumpanginya merupakan contoh simbiosis parasitisme. Benalu mendapatkan
makanan dengan menyerap air dan garam mineral atau hasil fotosintesis pohon
yang ditumpanginya. De ngan demikian, pohon merupkan simbion yang dirugikan,
sedangkan benalu merupakan simbion yang mendapatkan keuntungan. Contoh lainnya
adalah simbiosis antara kutu anjing dengan anjing, dan jamur yang hidup pada
udang. Organisme yang hidup menempel dan meng ambil makanan dari organisme yang
ditempelinya disebut parasit, sedangkan organisme yang menjadi tempat hidup
parasit disebut inang atau hospes.
b. Rantai Makanan dan Piramida Ekologi
Proses makan dan dimakan yang diikuti perpindahan energi
dari satu organisme ke organisme lain dalam tingkatan tertentu disebut rantai
makanan (food chain). Tingkatan dalam rantai makanan disebut juga trofi k.
Tingkat trofi k yang secara mendasar mendukung tingkatan lainnya dalam suatu
ekosistem terdiri dari organisme autotrof yang berperan sebagai produsen
primer. Produsen primer meliputi tumbuhan, alga, dan banyak spesies bakteri.
Produsen primer utama pada sebagian besar ekosistem
terestrial adalah tumbuhan. Sedangkan di dalam zona limnetik danau dan dalam
lautan terbuka, fi toplankton (alga dan bakteri) adalah autotrof yang paling
penting, sementara alga multiseluler dan tumbuhan akuatik kadang-kadang
merupakan produsen primer yang lebih penting di zona litoral dalam ekosistem air
tawar maupun air laut. Akan tetapi di dalam zona afotik di laut dalam, sebagian
besar kehidupan bergantung pada produksi fotosintetik di dalam zona fotik.
Dalam hal ini energi dan nutrien turun ke bawah dalam bentuk plankton yang mati
dan detritus lainnya.
Tingkat trofi k di atas produsen primer adalah konsumen
primer atau konsumen tingkat I. Konsumen ini merupakan organisme herbivora.
Konsumen primer ini akan dimakan oleh tingkat trofi k selanjutnya, yaitu
konsumen sekunder atau konsumen tingkat II yang sebagian besar berupa organisme
karnivora. Konsumen sekunder ini akhirnya akan dimakan oleh konsumen tersier
atau konsumen tingkat III. Beberapa ekosistem bahkan memiliki tingkat trofi k
yang lebih tinggi lagi.
Beberapa konsumen, detritivora, mendapatkan energinya
dengan memakan detritus. Detritus adalah sisa-sisa organisme yang mati,
misalnya feses, daun yang gugur, dan bangkai dari semua tingkat trofi k.
Detritus ini akan mengembalikan senyawa-senyawa organik kembali ke tanah
menjadi senyawa-senyawa anorganik sehingga dapat dimanfaatkan kembali oleh
organisme autotrof. Proses dekomposisi menjadi proses yang vital karena membuat
siklus energi dapat berlangsung terus-menerus.
Berdasarkan komponen tingkat trofi knya, rantai makanan
dibedakan menjadi dua, yaitu rantai makanan perumput dan rantai makanan
detritus. Rantai makanan perumput merupakan rantai makanan yang diawali dari
tumbuhan pada trofi k awalnya. Contohnya tumbuhan dimakan belalang, belalang
dimakan burung, burung dimakan ular, dan ular dimakan burung elang. Sedangkan
rantai makanan detritus tidak dimulai dari tumbuhan, tetapi dimulai dari
detritus sebagai trofi k awalnya. Contoh rantai makanan detritus adalah seresah
atau dedaunan dimakan cacing tanah, cacing tanah dimakan ikan, dan ikan dimakan
manusia.
Detritivora seringkali mejadi penghubung utama antara
produsen dan konsumen dalam suatu ekosistem. Di ekosistem sungai, misalnya,
banya bahan organik yang dibutuhkan oleh konsumen disediakan oleh tumbuhan
terestrial. Bahan organik tersebut masuk ke dalam ekosistem sungai sebagai
guguran dedauan dan serpihan-serpihan lain yang jatuh ke dalam air atau tercuci
oleh aliran permukaan. Seekor siput air (Lymnaea sp.) mungkin bisa memakan
detritus tersebut di dasar sungai dan kemudian siput tersebut dimakan ikan.
Contoh lain adalah organisme prokariotik yang menguraikan sampah-sampah organik
berupa dedauan di lantai hutan.
Hubungan antar-rantai makanan tersebut membentuk susunan
yang lebih kompleks, disebut jaring-jaring makanan (food web). Sehingga rantai
makanan dari produsen Æ konsumen primer Æ konsumen sekunder Æ dan seterusnya,
sebenarnya hanyalah penyederhanaan dari beberapa permutasi yang dapat dimiliki oleh
interaksi makan dan dimakan.
Interaksi di dalam ekosistem yang sehat menunjukkan adanya
keseimbangan dinamis. Lalu bagaimana keseimbangan tersebut terjadi, mengapa
interaksi makan dan dimakan di dalam jaring-jaring makanan tersebut bisa
seimbang? Hal ini terjadi karena adanya proporsi yang sesuai pada setiap
tingkatan trofi k di dalam rantai makanan.
Kalian telah memahami bahwa pada rantai makanan terdapat
tingkat trofi k tertentu. Organisme yang menempati tingkat trofi k di bagian
bawah merupakan sumber makanan bagi organisme di tingkat trofi k selanjutnya.
Untuk menjaga kesimbangan antara bahan makanan dan pemangsa, organisme di
tingkat trofi k atas mempunyai jumlah yang lebih sedikit dari organisme di
tingkat trofi k bawahnya. Sebagai contoh, pada rantai makanan rumput, jumlah
rumput pada suatu ekosistem lebih banyak dari jumlah hewan herbivora. Begitu
pula, jumlah hewan herbivora lebih banyak daripada hewan karnivora.
Piramida tersebut merupakan salah satu jenis piramida
ekologi. Piramida ekologi merupakan gambaran yang menunjukkan hubungan struktur
trofi k dan fungsi trofi k. Berdasarkan fungsinya, piramida ekologi dibedakan
menjadi tiga macam, yaitu piramida jumlah, piramida biomassa, dan piramida
energi.
Piramida jumlah didasarkan pada jumlah individu pada setiap
tingkatan trofi k. Organisme yang menempati tingkat dasar adalah produsen
selalu memiliki jumlah jauh lebih banyak daripada konsumen primer (tingkat
trofi k di atasnya). Sementara jumlah konsumen primer lebih banyak dari jumlah
konsumen sekunder. Konsumen sekunder ini jumlahnya pun lebih banyak dari
konsumen tersier. Organisme yang berada di puncak piramida mempunyai jumlah
paling sedikit dibandingkan organisme di tingkat bawahnya.
Jika piramida jumlah didasarkan pada jumlah individu pada
setiap tingkatan trofi k, piramida biomassa didasarkan pada pada pengukuran
massa individu per m 2 pada setiap tingkatan trofi k. Biomassa merupakan ukuran
massa organisme hidup pada waktu tertentu. Biomassa pada setiap tingkat trofi k
dicari sebagai rata-rata massa organisme pada suatu daerah dengan luas
tertentu. Pada piramida biomassa, massa rata-rata produsen lebih besar dari
massa rata-rata konsumen di atasnya. Piramida biomassa umumnya menyempit secara
tajam dari produsen di bagian dasar ke karnivora tingkat teratas. Pada beberapa
ekosistem akuatik terjadi piramida biomassa terbalik karena konsumen primer
melebihi produsen.
Jenis piramida ekologi yang ketiga adalah piramida energi.
Kalian telah memahami bahwa proses makan dan dimakan yang terjadi pada sebuah
ekosistem juga diikuti oleh perpindahan energi. Kalian masih ingat Hukum
Kekekalan Energi bukan? Menurut Hukum Kekekalan Energi, energi tidak dapat
diciptakan dan tidak dapat dimusnahkan, tetapi dapat berubah dari satu bentuk
ke bentuk yang lain. Semua energi yang ada di bumi sebenarnya berasal dari satu
sumber yaitu matahari. Energi cahaya matahari diubah menjadi makanan oleh
produsen melalui proses fotosintesis. Energi ini kemudian dimanfaatkan oleh
konsumen primer dan berlanjut sampai konsumen tersier.
Satu hal yang perlu diingat adalah tidak semua konsumen
memanfaatkan energi dari makanan yang didapatnya. Keadaan ini mengisyaratkan
adanya pengurangan energi pada setiap tingkatan trofi k pada suatu piramida.
Piramida semacam ini disebut sebagai piramida energi. Piramida energi mampu
memberikan gambaran akurat tentang kecepatan aliran energi dalam suatu
ekosistem atau produktivitas pada tingkat trofi k. Tingkatan trofi k pada
piramida energi didasarkan pada energi yang dikeluarkan individu dan dinyatakan
dalam kilokalori/m2 / waktu.
Energi dapat berada dalam berbagai bentuk. Misalnya energi
kimia, energi potensial, energi kinetik, energi panas, energi listrik, dan
lain-lain. Namun, semua bentuk energi tersebut berasal dari satu sumber yaitu
matahari. Perubahan bentuk energi ke bentuk energi lain ini dinamakan
transformasi energi. Sedangkan perpindahan energi dari satu tempat ke tempat
lain disebut transfer energi atau aliran energi.
Dalam suatu ekosistem, energi matahari diubah oleh produsen
menjadi makanan bagi konsumen primer. Oleh konsumen primer, makanan yang
diperoleh diubah kembali menjadi energi. Konsumen sekunder juga melakukan hal
yang sama setelah memakan konsumen primer. Namun, tidak semua makanan yang
dikonsumsi diubah menjadi energi.
Selama proses transfer energi, selalu terjadi pengurangan
jumlah energi setiap melewati suatu tingkat trofi k. Selama terjadi aliran
energi dalam suatu rantai makanan, terjadi pula aliran materi. Materi berupa
unsur-unsur dalam bentuk senyawa kimia yang merupakan materi dasar makhluk hi
dup dan tak hidup.
Pergerakan energi dan materi melalui ekosistem saling
berhubungan karena keduanya berlangsung melalui transfer zat-zat di dalam
rantai makanan. Dari 200 J energi yang dikonsumsi oleh ulat, misal nya, hanya sekitar
33 J (seperenam) yang digunakan untuk pertumbuhannya, sedangkan sisanya dibuang
sebagai feses atau digunakan untuk respirasi seluler. Tentunya, energi yang
yang terkandung dalam feses tersebut tidak hilang dari ekosistem karena masih
dapat dikonsumsi oleh detritivora. Akan tetapi, energi yang digunakan untuk
respirasi hilang dari ekosistem. Dengan demikian, jika radiasi cahaya matahari
merupakan sumber utama energi untuk sebagian ekosistem, maka kehilang an panas
pada respirasi adalah tempat pembuangan energi. Hal inilah yang menyebabkan
energi dikatakan mengalir melalui ekosistem dan bukan didaur di dalam
ekosistem. Hanya energi kimia yang di simpan untuk pertumbuhan (atau produksi
keturunan) oleh herbi vora yang tersedia sebagai makanan bagi konsumen
sekunder. Energi berbeda dengan materi karena energi tidak dapat didaur ulang
(disiklus ulang). Sehingga suatu ekosistem harus terus-menerus diberi tenaga
dari sumber eksternal (matahari). Dengan demikian, energi mengalir melewati
ekosistem, sementara materi bersiklus di dalam ekosistem tersebut.
No comments:
Post a Comment