Materi Biologi Aliran Energi dan Daur Materi Kelas X

Pendahuluan

Suatu ekosistem terdiri dari semua organisme yg hayati dalam suatu komunitas (komponen biotik) dan seluruh komponen abiotik yang berinteraksi dengan organisme tadi. Komunitas suatu ekosistem terdiri berdasarkan semua organisme yg menempati suatu ekosistem yaitu hewan & flora. Sedangkan yg termasuk komponen abiotik yaitu semua benda tewas yang secara tidak eksklusif menghipnotis eksistensi organisme tertentu, seperti: tanah, suhu, air, cahaya, kelembaban, angin, pH, & lain sebagainya.

Dalam ekosistem nir terdapat makhluk hidup yang sanggup menyusun zat makanannya sendiri buat memenuhi kebutuhan hidupnya kecuali tanaman hijau. Kebutuhan hayati organisme diperoleh dari lingkungan melalui interaksi timbal kembali antara organisme satu menggunakan organisme lainnya atau organisme satu menggunakan lingkungan abiotiknya.

Rantai Makanan

Untuk kelangsungan hidupnya semua organisme membutuhkan energi. Energi diperoleh dari bahan organik. Bahan organik yang mengandung energi dihasilkan oleh organisme autotrof atau tumbuhan hijau dengan bantuan energi cahaya matahari dan karbondioksida (CO2) serta air (H2O) melalui proses fotosintesis. Energi yang berasal dari bahan organik disebut energi kimia,dan energi ini akan mengalami perpindahan dari organisme satu ke organisme yang lain. Proses perpindahan materi dan energi melalui peristiwa makan dan dimakan suatu organisme dengan urutan tertentu disebut rantai makanan.

Misalnya: tumbuhan dimakan sang herbivora, herbivora dimakan hewan pemakan daging (konsumen taraf I atau konsumen primer), lalu konsumen primer dimakan konsumen tingkat II atau konsumen sekunder), & konsumen sekunder dimakan oleh konsumen tertier.

Tiap tingkat menurut rantai kuliner pada suatu ekosistem dianggap tingkat trofik. Pada taraf trofik pertama merupakan organisme yg bisa membentuk zat makanan yaitu tumbuhan hijau atau organisme autotrof dengan kata lain acapkali diklaim produsen.

Organisme autotrof yaitu organisme yg bisa menciptakan bahan organik sendiri menggunakan bantuan cahaya matahari melalui proses fotosintesis, misalnya tumbuhan & fitoplankton. Namun terdapat beberapa jenis organisme autotrof yang tidak memakai tenaga surya buat menciptakan bahan organik, melainkan menggunakan zat kimia yg dianggap kemoautotrof, misalnya bakteri sulfur, bakteri besi.

Tingkat selanjutnya yg merupakan taraf trofik kedua yaitu fauna pemakan tumbuhan yg disebut herbivora atau konsumen utama. Untuk tingkat trofik ketiga merupakan hewan pemakan konsumen primer yang disebut konsumen sekunder, terdiri menurut hewan-fauna karnivora atau pemangsa hewan lainnya. Sedangkan konsumen tersier terdiri berdasarkan fauna pemakan konsumen sekunder yang menempati tingkat trofik keempat, & seterusnya hingga menciptakan puncak piramida.

Jumlah tingkat trofik antar ekosistem yang satu menggunakan ekosistem yang lain tidak selalu sama.

Macam Rantai Makanan

Berdasarkan komponen taraf trofiknya, rantai kuliner ada dua macam yaitu:

1.   Rantai makanan perumput.

Yaitu rantai kuliner dimana tingkat trofik pembentuk rantai makanan terdiri dari pembuat atau tanaman hijau.

Misalnya: padi ---? Belalang --? Katak ---? Ular ---? Burung elang

2.   Rantai makanan detritus.

Yaitu rantai makanan dimana tingkat trofik pembentuk rantai makanan terdiri dari detritus. Misalnya : detritus ---> cacing tanah --? burung jalak putih -? burung elang

Detritus adalah fragmen (hancuran) menurut organisme (fauna dan flora) yg tewas dan sisa organisme seperti: kotoran hewan, daun, ranting yg gugur yang diuraikan sang pengurai (dekomposer).

Kemudian yg termasuk Organisme pemakan detritus disebut detritivor, misalnya cacing, rayap, keluwing dan sebagainya.

Jaring-jaring Makanan

Dalam suatu ekosistem umumnya nir hanya terdiri berdasarkan satu rantai kuliner, akan namun banyak rantai makanan. Tumbuhan hijau nir hanya dimakan sang satu organisme saja, namun dapat dimakan oleh berbagai konsumen primer. Misalnya: bunga sepatu daunnya dimakan ulat, ulat jua makan daun sawi. Daun sawi juga dimakan belalang, belalang dimakan katak & burung pipit, burung pipit pula makan ulat, burung pipit dimakan burung elang. Daun sawi pula dimakan sang tikus, tikus dimakan oleh burung elang. Akibatnya pada suatu ekosistem tidak hanya terdapat satu rantai makanan saja tetapi banyak bentuk rantai kuliner. Rantai-rantai kuliner yang saling bekerjasama antara satu dengan yg lain diklaim jaring-jaring kuliner.

Aliran Energi & Materi

Aliran energi & materi dapat terjadi jika ada insiden makan dan dimakan antara komponen biotik dalam suatu ekosistem yang berarti terjadi perpindahan materi dan energi berdasarkan makhluk hidup satu ke makhluk hayati lainnya. Perpindahan materi atau zat & energi menurut makhluk yg satu ke makhluk yg lain dianggap aliran materi & energi.

Daur Materi

Daur materi merupakan siklus perubahan & perpindahan materi yang terjadi pada suatu rantai kuliner.

Sumber materi utama adalah planet bumi. Materi (H2O / air dan CO2 / karbondioksida) yang diserap oleh tumbuhan akan diubah menjadi karbohidrat melalui proses fotosintesis yang terjadi di daun dengan bantuan klorofil dan energi dari matahari. Secara sederhana reaksinya adalah:

6 H2O + 6 CO2 -------> C6H12O6 + 6 O2

Secara berturut- turut materi tersebut akan berpindah dari makhluk hidup yang satu ke makhluk yang lain dan suatu saat akan kembali ke bumi. Setelah mengalami berbagai proses akan kembali menjadi air (H2O) dan CO2 yang dapat dimanfaatkan kembali oleh tumbuhan hijau, selanjutnya akan memasuki tubuh organisme lain. Jadi materi memiliki siklus, misalnya siklus Karbon atau daur karbon.

Daur Karbon

Sumber karbon di alam bebas adalah gas karbon dioksida (CO2), yang banyak terdapat bebas di udara, maupun yang terlarut di dalam air serta terdapat di kerak bumi dalam bentuk batu bara dan minyak bumi (bahan bakar minyak).

Karbon dioksida masuk ke dalam ekosistem melalui produsen. Produsen yang terdapat di darat atau di perairan menggunakan CO2 untuk membentuk senyawa organik yaitu karbohidrat melalui proses fotosintesis. Senyawa organik yang dihasilkan produsen ini menjadi sumber makanan bagi organisme heterotof khususnya herbivora. Apabila herbivora dimakan oleh karnivora maka senyawa organik dari herbivora akan diubah menjadi bentuk lain. Respirasi dari organisme seperti tumbuhan, hewan maka akan membebaskan karbon dioksida ke udara bebas. Dan jika tumbuhan, hewan, serta manusia yang mati akan di uraikan, salah satunya akan menjadi karbon dioksida.

Produktivitas Primer

Produktivitas primer adalah kecepatan tumbuhan mengubah energi cahaya menjadi energi kimia dalam bentuk bahan organik. Energi cahaya matahari merupakan sumber energi utama bagi makhluk hidup, dan hanya sebagian kecil energi cahaya matahari yang dapat diserap oleh tumbuhan hijau. Total produktivitas primer disebut juga produktivitas primer kotor (PPK).

Tidak semua produktivitas disimpan sebagai bahan organik tetapi sebagian akan digunakan oleh tumbuhan untuk proses respirasi sellulernya. Produktivitas primer bersih (PPB) adalah produktivitas primer kotor (PPK) dikurangi energi untuk respirasi (R). Produktivitas primer untuk setiap ekosistem berbeda, karena banyaknya produk ekosistem tersebut sangat tergantung pada kemampuan komponen ekosistem dalam menyusun zat organik. Pengukuran produktivitas sulit dilakukan, pengukuran yang lebih mudah yaitu menelusuri perpindahan energi makanan dari satu organisme ke organisme lainnya. Misalnya menghitung berapa helai daun yang dimakan ulat, berapa fitoplankton yang dimakan kopepoda, atau berapa ekor tikus yang dimakan burung hantu.

Produktivitas sekunder

Produktivitas sekunder merupakan kecepatan organisme heterotrof atau konsumen mengubah energi kimia menjadi simpanan tenaga kimia baru.

Konsumen dapat menggunakan bahan organik yang tersimpan pada organisme autotrof (pembuat) sebagai bahan kuliner. Dari bahan kuliner tadi konsumen mendapatkan energi yang akan dimanfaatkan buat melakukan kegiatan hayati & disimpan dalam bentuk makanan cadangan. Misalnya: ayam memakan biji jagung, berarti energi kimia yg tersimpan dalam biji jagung berpindah ke ayam. Perpindahan energi umumnya akan melepaskan sedikit energi dalam bentuk panas. Sebagian tenaga kimia yg dimakan oleh ayam akan dipakai buat kegiatan hidupnya & sebagian lagi akan disimpan dalam jaringan menjadi energi potensial berupa bahan kuliner cadangan. Kemudian ayam akan dimakan oleh ular dan selanjutnya ular akan dimakan sang burung elang. Burung elang akan meninggal kemudian diuraikan sang pengurai & pengurai memperoleh tenaga kimia terakhir yang terkandung pada tubuh burung elang yg mangkat .

Dengan demikian produktivitas sekunder akan menjadi berkurang dalam saat terjadi perpindahan energi menurut satu tingkat trofik ke taraf trofik berikutnya, sehingga energi kimia yang tersedia bagi konsumen taraf tertinggi semakin berkurang. Artinya semakin pendek suatu rantai makanan, semakin sedikit kehilangan energi yg bisa dipakai, sebagai akibatnya produktivitas sekunder makin akbar.

Piramida Ekologi

Piramida ekologi yaitu suatu diagram piramida yang bisa menggambarkan interaksi antara tingkat trofik satu menggunakan taraf trofik lain, secara kuantitatif pada suatu ekosistem. Pada piramida ini organisme yang menempati taraf trofik bawah relatif poly jumlahnya. Makin tinggi tingkat trofiknya jumlah individunya semakin sedikit . Tingkat trofik tadi terdiri berdasarkan pembuat, konsumen primer, konsumen sekunder, konsumen tertier. Penghasil selalu menempati taraf trofik pertama atau paling bawah. Sedangkan herbivora atau konsumen primer menempati taraf trofik ke 2, konsumen sekunder menempati taraf trofik ketiga, konsumen tertier menempati tingkat trofik ke empat atau puncak piramida.

Piramida ekologi terdiri berdasarkan piramida energi, piramida biomassa, piramida jumlah.

1. Piramida Energi

Piramida energi merupakan piramida yang mendeskripsikan hilangnya tenaga dalam ketika perpindahan tenaga kuliner pada setiap tingkat trofik dalam suatu ekosistem.

Pada piramida energi nir hanya jumlah total tenaga yang digunakan organisme pada setiap taraf trofik rantai kuliner tetapi pula menyangkut peranan banyak sekali organisme di pada transfer tenaga . Dalam penggunaan tenaga, makin tinggi tingkat trofiknya maka makin efisien penggunaannya. Namun panas yg dilepaskan dalam proses tranfer energi sebagai lebih akbar. Hilangnya panas pada proses respirasi juga makin meningkat dari organisme yang taraf trofiknya rendah ke organisme yg taraf trofiknya lebih tinggi.

Sedangkan buat produktivitasnya, makin ke puncak tingkat trofik makin sedikit, sebagai akibatnya energi yang tersimpan semakin sedikit pula. Energi pada piramida energi dinyatakan pada kalori per satuan luas per satuan saat.

Piramida Biomassa

2. Piramida Biomassa

Piramida biomassa yaitu suatu piramida yg mendeskripsikan berkurangnya transfer tenaga dalam setiap tingkat trofik dalam suatu ekosistem.

Pada piramida biomassa setiap tingkat trofik menunjukkan berat kering menurut semua organisme di taraf trofik yang dinyatakan dalam gram/m2. Umumnya bentuk piramida biomassa akan mengecil ke arah puncak , lantaran perpindahan tenaga antara tingkat trofik nir efisien. Namun piramida biomassa bisa berbentuk terbalik.

Misalnya pada samudera terbuka produsennya adalah fitoplankton mikroskopik, sedangkan konsumennya merupakan makhluk mikroskopik sampai makhluk akbar seperti paus biru dimana biomassa paus biru melebihi produsennya. Puncak piramida biomassa memiliki biomassa terendah yang berarti jumlah individunya sedikit, & umumnya individu karnivora pada zenit piramida bertubuh akbar.

3. Piramida Jumlah

Yaitu suatu piramida yang menggambarkan jumlah individu pada setiap taraf trofik pada suatu ekosistem.

Piramida jumlah umumnya berbentuk menyempit ke atas. Organisme piramida jumlah mulai tingkat trofik terendah hingga puncak merupakan sama seperti piramida yg lain yaitu penghasil, konsumen utama dan konsumen sekunder, dan konsumen tertier. Artinya jumlah flora pada taraf trofik pertama lebih banyak dari pada fauna (konsumen primer) di tingkat trofik kedua, jumlah organisme kosumen sekunder lebih sedikit menurut konsumen utama, dan jumlah organisme konsumen tertier lebih sedikit dari organisme konsumen sekunder. Semoga berguna bagi sahabat sekalian Sumber Klikdisini

Post a Comment

Previous Post Next Post