Keanekaragman Hayati | Biologi X Sem. Genap
KEGIATAN PEMBELAJARAN 1
Keanekaragman Hayati
A. Tujuan Pembelajaran
Setelah mempelajari Bab ini, Kalian dapat :
1)
mengidentifikasi tingkatan
keanekaragaman hayati,
2)
mendeskripsikan keanekaragaman hayati Indonesia dan peranannya,
3) merumuskan upaya pelestarian keanekaragaman hayati,
4)
mengelompokkan makhluk hidup, dan
5)
menganalisis interaksi makhluk hidup
dalam ekosistemnya.
B. Uraian Materi
Keanekaragaman hayati adalah keanekaragaman pada makhluk hidup yang menunjukkan adanya variasi bentuk,
penampilan, ukuran, serta ciri-ciri lainnya.
Keanekaragaman hayati disebut
juga biodiversitas (biodiversity), meliputi keseluruhan
berbagai variasi yang terdapat pada tingkat gen, jenis, dan ekosistem di suatu daerah. Keanekaragaman ini terjadi
karena adanya pengaruh faktor genetik dan faktor lingkungan yang memengaruhi fenotipe
(ekspresi gen). secara garis besar keanekaragaman hayati dibagi menjadi 3 tingkat
yaitu sebagai berikut:
1.
Keanekaragaman Gen
Perhatikan gambar berikut
ini!
Gambar 1. Variasi ras
manusia Sumber : ashev-chenko.blogspot.com
Gen adalah substansi kimia sebagai faktor penentu sifat keturunan.
Gen terdapat dalam lokus kromosom,
kromosom ada dalam inti sel. Semua makhluk hidup yang ada di permukaan bumi ini mempunyai kerangka dasar komponen sifat
menurun yang sama.
Keanekaragaman gen adalah keanekaragaman individu
dalam satu jenis atau spesies
makhluk hidup. Keanekaragaman gen menyebabkan bervariasinya susunan genetik sehingga
berpengaruh pada genotipe
(sifat) dan fenotipe
(penampakan luar) suatu makhluk hidup Keanekaragaman gen menunjukkan adanya variasi susunan
gen pada individu-individu sejenis. Gen-gen tersebut
mengekspresikan berbagai variasi dari satu jenis makhluk hidup, seperti
tampilan pada warna mahkota bunga,
ukuran daun, tinggi pohon, dan sebagainya. Variasi dalam spesies ini disebut varietas.
Setiap individu tersusun atas banyak gen, bila terjadi perkawinan
atau persilangan antar individu
yang karakternya berbeda
akan menghasilkan keturunan
yang semakin banyak variasinya. Hal ini terjadi
karena pada saat persilangan akan terjadi
penggabungan gen-gen dari masing-masing individu melalui sel kelamin. Hal inilah yang menyebabkan keanekaragaman gen semakin tinggi.
Gambar 2. Berbagai variasi
warna bunga mawar Sumber : seputarbahan.me
Perhatikan gambar tanaman
mawar di atas dengan warna merah, putih dan kuning.
Tanaman mawar ini merupakan contoh keanekaragaman gen. Tanaman mawar yang beraneka warna memiliki
keanakaragaman tingkat gen dalam warna bunga. Contoh lain adalah warna kulit manusia yang beraneka ragam sesuai dengan sebaran mereka tinggal.
Tingkat keanekaragaman gen ternyata tidak terdapat pada gen saja, melainkan ada juga faktor lain yang berperan mempengaruhi keanekaragaman ini, yaitu lingkungan.
Sifat yang muncul pada setiap individu merupakan interaksi antar gen dengan lingkungan. Dua individu yang memiliki struktur
dan urutan gen yang sama, belum tentu memiliki bentuk yang sama pula karena faktor lingkungan mempengaruhi penampakan (fenotipe) atau bentuk. Contoh lingkungan mempengaruhi keanekaragaman tingkat gen
dapat dilihat dari jumlah sel darah merah
yang hidup di dataran tinggi dan yang hidup di pantai. Ternyata jumlah sel darah merah orang yang hidup di pegunungan
lebih banyak dibandingkan dengan yang hidup di pantai.
Mengapa hal ini terjadi? Karena jumlah oksigen
di pegunungan lebih sedikit
dari pantai. Oleh karena itu, untuk memenuhi kebutuhan tubuh akan oksigen orang yang hidup di pegunungan memiliki sel
darah merah yang lebih banyak. Sel
darah merah berguna untuk mengangkut oksigen ke seluruh tubuh.
2.
Keanekaragaman Jenis
Jenis (spesies) diartikan sebagai individu yang mempunyai persamaan
morfologis, anatomis, fisiologis dan
memiliki kemampuan untuk melakukan perkawinan dengan sesamanya sehingga menghasilkan keturunan yang subur (fertil) untuk melanjutkan generasinya.
Keanekaragaman jenis menunjukkan seluruh variasi yang terdapat pada
makhluk hidup antar jenis. Perbedaan
antar jenis pada makhluk hidup yang termasuk pada satu keluarga (famili)
lebih mencolok sehingga lebih mudah diamati
daripada perbedaan individu
dalam satu spesies.
Contoh keanekaragaman jenis dapat dilihat dari keluarga kacang-kacangan. Ada kacang kapri, kacang
tanah, kacang hijau, kacang
merah, kacang kedelai dan kacang
panjang.
Gambar 3. Jenis-jenis kacang Sumber : biologigonz.blogspot.com
3.
Keanekaragaman Ekosistem
Ekosistem dapat diartikan sebagai hubungan atau interaksi timbal
balik antara makhluk hidup yang satu
dengan makhluk hidup lainnya dan juga antara makhluk hidup dengan lingkungannya. Dalam aktivitas kehidupannya makhluk
hidup selalu berinteraksi dan bergantung pada lingkungan sekitarnya. Ketergantungan ini berkaitan
dengan kebutuhan akan oksigen, cahaya matahari, air, tanah, cuaca, dan faktor abiotik lainnya.
Komponen abiotik yang berbeda menyebabkan adanya perbedaan cara
adaptasi berbagai jenis makhluk hidup (komponen biotik). Hal ini menunjukkan adanya keanekaragaman ekosistem.
Keanekaragaman ekosistem merupakan keanekaragaman suatu komunitas
yang terdiri dari hewan, tumbuhan,
dan mikroorganisme di suatu habitat.
Keanekaragaman ekosistem ini terjadi karena adanya keanekaragaman gen
dan keanekaragaman jenis
(spesies).contoh keanekaragaman ekosistem : sawah, hutan, pantai.
Tipe-Tipe ekosistem
a. Ekositem Perairan (Akuatik)
Ekosistem perairan adalah komponen abiotiknya sebagian besar terdiri
atas air. Makhluk hidup (komponen
biotik) dalam ekosistem
perairan dibagi menjadi beberapa kelompok, yaitu sebagai berikut.
§ Plankton terdiri atas fitoplankton dan zooplankton. Organisme ini dapat berpindah tempat secara pasif karena
pengaruh arus arus air, misalnya ganggang uniseluler dan protozoa
§ Nekton merupakan organisme yang bergerak aktif (berenang) misalnya ikan dan katak
§ Neuston merupakan organisme
yang mengapung di permukaan air misalnya serangga,
air, teratai, eceng
gondok dan ganggang.
§ Bentos merupakan organisme yang berada didasar perairan misalnya, udang,
kepiting, cacing, dan ganggang.
§ Perifiton merupakan organisme
yang melekat pada organisme lain misalnya ganggang
dan siput.
1)
Ekosistem air tawar
Ekosistem air tawar memiliki ciri sebagai berikut:
§ Memiliki kadar garam(salinitas) yang rendah, bahkan
lebih rendah daripada cairan sel yang makhluk
hidup.
§ Dipengaruhi oleh iklim dan cuaca.
§ Penetrasi atau masuknya cahaya matahari
dibagi menjadi beberapa
zona yaitu :
-
Zona litoral, merupakan daerah dangkal yang dapat ditembus
cahaya matahari hingga ke dasar
perairan.
-
Zona limnetik, merupakan daerah
terbuka yang jauh dari tepian sampai kedalaman yang masih dapat
di tembus cahaya matahari.
-
Zona profundal, merupakan
daerah yang dalam dan tidak dapat ditembus cahaya matahari. Di daerah ini tidak ditemukan
organisme fotosintetis (produsen), tetapi dihuni oleh hewan pemangsa
dan organisme pengurai.
2)
Ekosistem Air laut
Ekosistem air laut memiliki ciri sebagai berikut :
§ Memiliki kadar garam
(salinitas) yang tinggi.
§
Tidak dipengaruhi oleh iklim dan
cuaca.
§ Habitat air laut saling berhubungan antara laut yang satu dengan
laut yang lain.
§ Memiliki variasi perbedaan
suhu dibagian permukaan
dengan di kedalaman.
§ Terdapat arus air laut yang pergerakannya dapat dipengaruhi oleh arah angin, perbedaan densitas (masa
jenis) air, suhu, tekanan air, gaya gravitasi, dan gaya tektonik
batuan bumi.
Berdasarkan intensitas cahaya matahari yang menembus air, ekosistem
air laut dibagi
menjadi beberapa zona (daerah),
yaitu:
§ Zona fotik, merupakan daerah yang dapat ditembus cahaya matahari, kedalaman air kurang dari 200 meter. Organisme yang mampu berfotosintesis banyak terdapat
di zona fotik.
§ Zona twilight, merupakan daerah dengan kedalaman air 200- 2.000 meter. Cahaya matahari
remang-remang tidak efektif
untuk fotosintesis. Tidak dipengaruhi oleh iklim dan cuaca.
§ Zona afotik, merupakan daerah yang tidak dapat ditembus cahaya matahari
sehingga selalu gelap. kedalaman air lebih dari 2.000 meter.
Pembagian zona ekosistem air laut dimulai dari pantai hingga
ke tengah laut, yaitu :
·
Zona litoral (pasang surut), merupakan
daerah yang terendam saat terjadi dan seperti
daratan saat air laut surut.
·
Zona neritik, merupakan daerah laut dangkal,
kurang dari 200 meter. Zona ini dapat ditembus cahaya matahari dan dihuni ganggang
laut dan ikan.
·
Zona Batial atau batipelagis, merupakan memiliki ke dalam
air 200-2.000 meter dan keadaannya remang-remang. Di zona ini tidak ada produsen, melainkan
dihuni oleh nekton (organisme yang aktif berenang), misalnya ikan.
·
Zona abisal, merupakan daerah palung
laut yang keadaannya gelap. Kedalaman
air di zona abisal lebih dari 2.000 meter. Zona ini dihuni oleh hewan predator, Detritivor (pemakan sisa organisme), misalnya
pengurai.
Macam-macam ekosistem air laut adalah
sebagai berikut:
1) Ekosistem laut dalam
Ekosistem laut dalam terdapat di laut dalam atau palung laut yang gelap karena tidak dapat ditembus
oleh cahaya matahari.
Pada ekosistem laut dalam tidak ditemukan produsen.
Organisme yang dominan,
yaitu predator dan ikan yang pada penutup
kulitnya mengandung fosfor sehingga dapat bercahaya di tempat yang gelap.
Ekosistem terumbu Karang terdapat di laut yang dangkal dengan air yang jernih. Organisme yang hidup di
ekosistem ini, antara lain hewan terumbu karang (Coelenterata), hewan spons (Porifera), Moluska (kerang,
siput), bintang laut, ikan, dan ganggang. Ekosistem terumbu karang di Indonesia
yang cukup terkenal
di antaranya Taman Nasional Bawah Laut Bunaken.
3) Ekosistem Estuari
Ekosistem estuari terdapat di daerah percampuran air
laut dengan air sungai. Salinitas
air di estuari lebih rendah daripada air laut, tetapi lebih tinggi daripada air tawar, yaitu sekitar 5 – 25 ppm. Di
daerah estuari dapat ditemukan tipe ekosistem yang khas, yaitu padang lamun (seagrass) dan hutan mangrove.
-
Padang Lamun merupakan habitat
pantai yang biasanya ditumbuhi seagrass.
Tumbuhan ini memiliki rizom dan serabut akar, batang, daun, bunga, bahkan ada yang berbuah. Seagrass berbeda dengan alga karena mempunyai sistem reproduksi
dan pertumbuhan yang khas. Seagrass
tumbuh menyebar membentuk padang rumput di dalam air dengan perpanjangan rizom. Jenis hewan di padang lamun, antara lain kepiting
renang (Portunus pelagicus), udang, dan penyu.
-
Ekosistem hutan mangrove terdapat
di daerah tropis hingga subtropis. Ekosistem ini didominasi oleh tanaman bakau (Rhizophora
sp.), kayu api (Avicennia sp.), dan bogem (Bruguiera sp.). Tumbuhan bakau memiliki akar yang kuat dan rapat untuk bertahan
di lingkungan berlumpur
yang mudah goyah oleh hempasan
air laut. Akar napasnya berfungsi
untuk mengambil oksigen
langsung dari udara. Tumbuhan bakau memiliki buah dengan
biji vivipar yang sudah berkecambah dan berakar panjang saat masih di dalam buah sehingga langsung
tumbuh ketika jatuh ke
lumpur. Hewan-hewan yang hidup di ekosistem ini, antara lain burung,
buaya, ikan, biawak,
kerang, siput, kepiting,
dan udang. Hutan mangrove banyak terdapat di pesisir
pulau Sumatra, Jawa, Kalimantan, Papua,
Bali, dan Sumbawa.
4) Ekosistem pantai pasir
Ekosistem pantai pasir terdiri atas hamparan pasir yang selalu terkena
deburan ombak air laut. Di tempat ini angin bertiup kencang dan cahaya matahari
bersinar kuat pada siang hari. Vegetasi atau
tumbuhan yang dominan
adalah formasi pescaprae
dan formasi barringtonia. Formasi pes-caprae terdiri
atas tanaman berbatang
lunak dan berbiji
(terna), misalnya Ipomoea
pes-caprae, Vigna marina,
dan Spinifex littoreus. Formasi barringtonia terdiri
atas perdu dan pohon, misalnya
Barringtonia asiatica, Terminalia
catappa, Erythrina, Hibiscus
tiliaceus, dan Hernandia. Hewan yang hidup di pantai
pasir, misalnya kepiting dan burung. Pantai pasir antara lain terdapat
di Bali, Lombok,
Papua, Bengkulu, dan Bantul (Yogyakarta).
5) Ekosistem pantai batu
Sesuai dengan namanya,
ekosistem pantai batu memiliki banyak bongkahan
batu besar maupun batu kecil. Organisme dominan di sini yaitu ganggang cokelat, ganggang merah, siput, kerang, kepiting,
dan burung. Ekosistem ini banyak
terdapat di pantai selatan Jawa, pantai barat Sumatra,
Bali, Nusa Tenggara dan Maluku.
b.
Ekosistem Daratan
Ekosistem darat ialah ekosistem yang lingkungan fisiknya berupa
daratan. Ekosistem darat meliputi area yang
sangat luas yang disebut
bioma. Tipe bioma sangat dipengaruhi oleh iklim
sedangkan iklim dipengaruhi oleh letak geografis garis lintang dan ketinggian tempat dari permukaan
air laut. Berdasarkan letak geografisnya (garis lintangnya), ekosistem
darat dibedakan menjadi beberapa bioma, yaitu sebagai berikut:
1) Hutan Hujan tropis
Hutan hujan tropis terdapat dalam wilayah Khatulistiwa, misalnya
dalam lembah sungai Amazon, Amerika
selatan, Asia tenggara
(Malaysia, Indonesia, Thailand), dan lembah sungai kongo. Hutan hujan tropik mempunyai spesifikasi abiotik seperti di bawah ini. Memiliki siraman
hujan yang sangat deras antara 200-450 cm/tahun. Setiap tahun Matahari bercahaya
dengan temperatur lingkungan antara 21-30 derajat
Celsius.
Gambar 4. Hutan Hujan Tropis Sumber : diction.id
2) Bioma Gurun
Beberapa Bioma gurun terdapat di daerah tropika (sepanjang garis
balik) yang berbatasan dengan padang rumput. Ciri-ciri
bioma gurun adalah gersang
dan curah hujan rendah (25 cm/tahun). Suhu siang hari tinggi (bisa mendapai 45°C) sehingga penguapan
juga tinggi, sedangkan malam hari suhu sangat rendah (bisa mencapai
0°C). Perbedaan suhu antara siang dan malam sangat besar. Tumbuhan semusim
yang terdapat di gurun berukuran kecil. Selain itu, di gurun dijumpai pula tumbuhan
menahun berdaun seperti duri contohnya kaktus, atau tak berdaun dan memiliki akar panjang serta mempunyai
jaringan untuk menyimpan air. Hewan
yang hidup di gurun antara lain rodentia, ular, kadal, katak, dan kalajengking.
Gambar 5. Bioma Gurun Sumber : ilmugeografi.com
3) Bioma Padang Rumput
Bioma ini terdapat
di daerah yang terbentang dari daerah tropik ke subtropik. Ciri-cirinya adalah curah hujan kurang lebih 25-30 cm per tahun
dan hujan turun tidak teratur. Porositas (peresapan air) tinggi dan drainase
(aliran air) cepat. Tumbuhan yang ada terdiri
atas tumbuhan terna (herba) dan rumput yang keduanya
tergantung pada kelembapan. Hewannya antara lain: bison, zebra, singa, anjing liar, serigala, gajah, jerapah, kangguru, serangga, tikus dan ular.
Gambar 6. Padang rumput Sumber : german.fansshare.com
4)
Bioma Hutan Gugur
Bioma hutan gugur terdapat di daerah beriklim sedang. Ciri-cirinya
adalah curah hujan merata sepanjang
tahun. Terdapat di daerah yang mengalami empat
musim (dingin, semi, panas, dan gugur). Jenis pohon sedikit (10 s/d 20) dan tidak terlalu rapat. Hewannya
antara lain rusa, beruang, rubah, bajing, burung
pelatuk, dan rakoon
(sebangsa luwak).
Bioma taiga terdapat di belahan bumi sebelah utara dan di pegunungan daerah tropik. Ciri-cirinya adalah suhu di
musim dingin rendah. Biasanya taiga
merupakan hutan yang tersusun atas satu spesies seperti konifer, pinus, dan sejenisnya. Semak dan tumbuhan
basah sedikit sekali.
Hewannya antara lain moose, beruang
hitam, ajag, dan burung-burung yang bermigrasi
ke selatan pada musim gugur.
Gambar 8. Bioma Taiga Sumber: pinterest.com
Bioma tundra terdapat di belahan bumi sebelah utara di dalam
lingkaran kutub utara dan terdapat di
puncak-puncak gunung tinggi. Pertumbuhan tanaman
di daerah ini hanya 60 hari. Contoh tumbuhan yang dominan adalah Sphagnum
sp, liken, tumbuhan biji semusim, tumbuhan kayu yang pendek, dan rumput. Pada umumnya, tumbuhannya mampu beradaptasi dengan keadaan yang dingin. Hewan yang
hidup di daerah ini ada yang menetap dan ada yang datang pada musim panas, semuanya berdarah
panas. Hewan yang menetap memiliki
rambut atau bulu yang tebal,
Gambar 9: Bioma Tundra Sumber : andimanwno.wordpress.com
7)
Sabana/Savana
Sabana merupakan padang rumput yang diselingi pohon-pohon. Sabana terdapat didaerah tropis, dengan curah
hujan 90- 150cm/tahun, misalnya di
Kenya (Afrika) dan Australia Utara. Sabana dibedakan menjadi 2 macam yaitu sabana murni (satu jenis pohon) dan
sabana campuran (beberapa jenis
pohon)
Gambar 10. Bioma Sabana/Savana Sumber: pak.pandani.we, id
Indonesia memiliki keragaman flora dan fauna (keanekaragaman hayati) yang sangat besar. Bahkan, keanekaragaman
hayati Indonesia termasuk tiga besar
di dunia bersama-sama dengan Brazil di Amerika Selatan dan Zaire di Afrika. Besarnya keanekaragaman
hayati di Indonesia berkaitan erat
dengan kondisi iklim dan kondisi fisik wilayah. Suhu dan curah hujan yang besar memungkinkan tumbuhnya beragam
jenis tumbuhan.
D. Penugasan Mandiri
Langkah Kerja:
1. Amati lingkungan sekitar tempat tinggalmu!
2. Tentukan 2 ekosistem yang akan diamati (misal ekosistem darat dan ekosistem air)!
3. Amati kehidupan setiap ekosistem tersebut!. Yang harus diamati meliputi berbagai jenis makhluk hidup yang ada dan interaksi yang terjadi antar makhluk hidup tersebut dan antar makhluk hidup dengan lingkungannya.
4. Amati pula keanekaragaman gen dari setiap spesies yang Anda temui!
5. Masukkan data hasil pengamatan pada tabel berikut ini!
Kondisi yang teramati |
Ekosistem Air |
Ekosistem Darat |
Kondisi
komponen abiotik. |
|
|
Jenis
tumbuhan yang ditemukan. |
|
|
Jenis
hewan yang ditemukan. |
|
|
Pertanyaan:
1.
Bagaimana kondisi
komponen abiotik pada kedua ekosistem yang Anda amati?
2.
Bagaimana kondisi
komponen biotik pada kedua ekosistem yang Anda amati?
3.
Pada ekosistem yang manakah
keanekaragaman gen dan jenis paling tinggi? Apa yang menyebabkannya? Jelaskan?
Tidak ada komentar
Jangan lupa tinggalkan komentar disini