KOMPONEN DAN INTERAKSI DALAM EKOSISTEM

A.  Ekologi Dan Ruang Lingkupnya

Ekosistem adalah suatu sistem ekologi yang terbentuk oleh hubungan timbal balik tak terpisahkan antara makhluk hidup dengan lingkungannya. Ekosistem bisa dikatakan juga suatu tatanan kesatuan secara utuh dan menyeluruh antara segenap unsur lingkungan hidup yang saling mempengaruhi.

Ekosistem merupakan penggabungan dari setiap unit biosistem yang melibatkan interaksi timbal balik antara organisme dan lingkungan fisik sehingga aliran energi menuju kepada suatu struktur biotik tertentu dan terjadi suatu siklus materi antara organisme dan anorganisme. Matahari sebagai sumber dari semua energi yang ada

Dalam ekosistem, organisme dalam komunitas berkembang bersama-sama dengan lingkungan fisik sebagai suatu sistem. Organisme akan beradaptasi dengan lingkungan fisik, sebaliknya organisme juga memengaruhi lingkungan fisik untuk keperluan hidup.

Tabel.1.1. Interaksi Dalam Ekosisitem

1.Tingkat Organisasi Kehidupan dalam   Ekosistem

Tingkat organisasi kehidupan dalam ekosistem, yaitu:

a.Sel

Sel sebagai unit struktural, artinya bahwa semua makhluk hidup tubuhnya tersusun dari sel. Sel sebagai unit fungsional makhluk hidup artinya bahwa sel memegang peranan yang sangat penting dalam reaksi metabolisme dalam tubuh.

b. Jaringan

 Jaringan adalah kumpulan dari sel-sel yang memiliki bentuk dan fungsi yang sama.

c. Organ

Organ adalah kumpulan dari jaringan yang memiliki fungsi tertentu.

d. Sistem Organ

Sistem organ adalah kumpulan dari organ-organ dalam tubuh yang mendukung suatu fungsi tertentu.

e. Organisme atau Individu

Organisme atau juga biasa disebut sebagai individu adalah makhluk hidup tunggal.

f. Populasi

Populasi adalah sekumpulan makhluk hidup sejenis yang mendiami suatu area wilayah tertentu.

g. Komunitas

 Komunitas adalah sekumpulan populasi yang mendiami wilayah tertentu.

h. Ekosistem

Ekosistem merupakan hubungan timbal balik antara makhluk hidup dengan lingkungan sekitarnya. Menurut jenisnya ekosistem dibagi menjadi dua, yaitu ekosistem perairan dan ekosistem darat.

i.   Bioma

Bioma merupakan kumpulan dari ekosistem dalam suatu wilayah tertentu. Contoh-contoh bioma, antara lain: savana, stepa, gurun, dan padang rumput.

j.  Biosfer

Biosfer merupakan lapisan bumi tempat ekosistem berada atau biasa disebut sebagai dunia.

B.Mengidentifikasi Komponen Biotik dan  Abiotik

Komponen penyusun ekosistem terdiri atas dua macam, yaitu komponen biotik dan abiotik. Komponen biotik adalah komponen yang terdiri atas makhluk hidup, sedangkan komponen abiotik adalah komponen yang terdiri atas benda mati. Seluruh komponen biotik dalam suatu ekosistem membentuk komunitas. Dengan demikian, ekosistem dapat diartikan sebagai kesatuan antara komunitas dengan lingkungan abiotiknya.

1.  Komponen Biotik

      Berdasarkan fungsinya di dalam ekosistem, organisme anggota komponen biotik dapat dibedakan menjadi tiga, yaitu:
a. Produsen

    Produsen merupakan organisme yang mampu mensitesis makanan  atau zat organic sendiri dari zat anorganik yang bersifat autotrof. Yang termasuk dalam kelompok ini adalah tumbuhan hijau yang mempunyai klorofil dengan bantuan sinar matahari mampu melakukan fotosintesis. Produsen ini kemudian dimanfaatkan oleh organisme-organisme yang tidak bisa menghasilkan makanan (heterotrof) yang berperan sebagai konsumen. Reaksi fotosintesis sebagai berikut:

Dalam reaksi tersebut tumbuhan menggunakan cahaya matahari sebagai sumber energi dalam proses sintesa makanannya, sehingga tumbuhan hijau disebut juga organisme fotoautotrof.

b. Konsumen, yang berarti pemakai, yaitu organisme yang tidak dapat menghasilkan zat makanan sendiri tetapi menggunakan zat makanan yang dibuat oleh organisme lain. Organisme yang secara langsung mengambil zat makanan dari tumbuhan hijau adalah herbivora. Oleh karena itu, herbivora sering disebut konsumen tingkat pertama. Karnivora yang mendapatkan makanan dengan memangsa herbivora disebut konsumen tingkat kedua. Karnivora yang memangsa konsumen tingkat kedua disebut konsumen tingkat ketiga dan seterusnya. Proses makan dan dimakan di dalam ekosistem akan membentuk rantai makanan. Perhatikan contoh sebuah rantai makanan ini: daun berwarna hijau (Produsen) –> ulat (Konsumen I) –> ayam (Konsumen II) –> musang (Konsumen III) –> macan (Konsumen IV/Puncak).

c. Dekomposer atau pengurai. Dekomposer adalah jasad renik yang berperan menguraikan bahan organik yang berasal dari organisme yang telah mati ataupun hasil pembuangan sisa pencernaan. Dengan adanya organisme pengurai, organisme akan terurai dan meresap ke dalam tanah menjadi unsur hara yang kemudian diserap oleh tumbuhan (produsen). Selain itu aktivitas pengurai juga akan menghasilkan gas karbon dioksida yang akan dipakai dalam proses fotositesis. Contoh:Bakteri dan jamur.

d. Detrivora

Detritivor adalah organisme heterotrof yang memperoleh nutrisinya dengan memberi makan pada detritus. Heterotrof adalah organisme yang tidak menghasilkan makanan mereka sendiri, tetapi harus mendapatkannya dari lingkungan. Yang dikonsumsi Detritus termasuk pengurai tumbuhan dan bagian-bagian hewan, serta kotoran. Organisme ini memainkan peran penting dalam semua ekosistem dengan cara menghilangkan membusuk bahan organik yang ditinggalkan oleh organisme lain. Dalam jaring makanan, detritivor umumnya memainkan peran pengurai.

Contoh detritivor

Ada banyak contoh detritivor, beberapa dari mereka termasuk kaki seribu, kumbang kotoran, cacing tanah, kepiting fiddler dan teripang.

Berdasarkan cara makan :

 a)     Organisme autotrop, merupakan organisme yang dapat mengubah bahan anorganik menjadi organik (dapat membuat makanan sendiri). Organisme autotrop dibedakan menjadi dua tipe. Yaitu, Fotoautotrop adalah organisme yang dapat menggunakan sumber energi cahaya untuk mengubah bahan anorganik menjadi bahan organik. Contohnya tumbuhan hijau. Kedua kemoautotrop adalah organisme yang dapat memanfaatkan energi dari reaksi kimia untuk membuat makanan sendiri dari bahan organik. Contohnya bakteri nitrit dan nitrat

    b)     Organisme heterotrop, adalah organisme yang memperoleh bahan organik dari organisme lain. Contohnya hewan, jamur dan bakteri non autotrop.

2. Komponen Abiotik

Komponen abiotik adalah semua faktor penyusun ekosistem yang terdiri dari benda-benda mati, antara lain oksigen, kelembapan dan suhu, air dan garam mineral, cahaya matahari, dan tingkat keasaman tanah atau pH tanah.

a. Oksigen

Semua makhluk hidup dalam ekosistem membutuhkan oksigen untuk respirasi atau pernapasan. Dengan adanya oksigen, zat organik yang ada dalam tubuh akan dioksidasi untuk menghasilkan energi untuk tetap bisa bertahan hidup.

b. Kelembapan dan suhu

Kelembapan dan suhu juga sangat memengaruhi keberadaan suatu organisme dalam suatu ekosistem. Kelembapan dan suhu berpengaruh terhadap hilangnya air yang terjadi melalui penguapan. Setiap organisme memiliki toleransi yang berbeda-beda terhadap suhu dan kelembapan. Pernahkah kalian mengamati habitat jamur dan lumut? Jamur dan lumut hanya mampu bertahan pada habitat yang memiliki kelembapan tinggi dan tak mampu hidup pada daerah yang panas. Suhu terendah yang masih memungkinkan organisme hidup disebut sebagai suhu minimum. Suhu yang paling sesuai dan mendukung kehidupan untuk organisme disebut sebagai suhu optimum, sedangkan suhu tertinggi yang masih dapat ditoleransi atau memungkinkan organisme hidup disebut sebagai suhu maksimum.

c. Air dan garam mineral

Air merupakan penyusun tubuh setiap makhluk hidup. Sebagian besar tubuh tersusun oleh air, sehingga begitu pentingnya air bagi metabolisme kehidupan makhluk hidup. Fungsi air dalam tubuh antara lain sebagai zat pelarut dalam tubuh serta membantu metabolisme dalam tubuh. Selain itu, baik hewan maupun tumbuhan juga memerlukan garam-garam mineral. Meskipun jumlah yang dibutuhkan sedikit, namun harus ada karena tak bisa diganti oleh zat yang lain. Contohnya tumbuhan memerlukan zat besi (Fe) untuk pembentukan klorofil. Meskipun jumlahnya sedikit jika tidak ada maka klorofil tidak akan terbentuk, atau tumbuhan tersebut akan mengalami klorosis.

d. Cahaya matahari

Cahaya matahari merupakan sumber energi dari semua organisme yang ada.

e. Tingkat keasaman atau Ph tanah

Tumbuhan hanya bisa hidup normal dalam suasana tanah yang tidak begitu asam dan basa atau dalam keadaan netral atau Ph 7. Apabila tanah terlalu asam (Ph kurang 7) atau terlalu basa (Ph lebih 7) pertumbuhannya akan terganggu.

C. Interaksi Antar Komponen Ekosistem

Setiap komponen biotik dan abiotik selalu berinteraksi membentuk hubungan yang saling ketergantungan, misalnya makhluk hidup memerlukan udara untuk bernapas, tumbuhan hijau memerlukan cahaya untuk berfotosintesis. Selain itu ketergantungan komponen abiotik terhadap komponen biotik, misalnya cacing tanah menggemburkan tanah, tumbuhan untuk menahan erosi, tumbuhan hijau untuk mengurangi pencemaran udara. Beberapa macam pola interaksi antar komponen dalam ekosistem adalah sebagai berikut :

1.   Interaksi antar organisme

Semua makhluk hidup selalu bergantung kepada makhluk hidup yang lain. Tiap individu akan selalu berhubungan dengan individu lain yang sejenis atau lain jenis, baik individu dalam satu populasinya atau individu-individu dari populasi lain. Interaksi demikian banyak kita lihat di sekitar kita. Interaksi antar organisme dalam komunitas ada yang sangat erat dan ada yang kurang erat. Interaksi antarorganisme dapat dikategorikan sebagai berikut.

a. Netral

Hubungan tidak saling mengganggu antarorganisme dalam habitat yang sama yang bersifat tidak menguntungkan dan tidak merugikan kedua belah pihak. Contohnya : antara capung dan sapi (keduanya berada pada tempat yang berbeda dan makanannyapun berbeda).

b. Predasi

Predasi adalah hubungan antara mangsa dan pemangsa (predator). Hubungan ini sangat erat sebab tanpa mangsa, predator tak dapat hidup. Sebaliknya, predator juga berfungsi sebagai pengontrol populasi mangsa. Contoh : Singa dengan kijang, burung hantu makan tikus dan sebaginya.

c. Parasitisme

Parasitisme adalah hubungan antarorganisme yang berbeda spesies, bila salah satu organisme hidup pada organisme lain dan mengambil makanan dari hospes/inangnya sehingga bersifat merugikan inangnya. Biasanya interaksi parasitisme ini dilakukan oleh tumbuhan atau hewan tingkat rendah makanan dari hewan atau tumbuhan yang ditumpanginya. Hewan atau tumbuhan yang ditumpangi biasa disebut inang. Contohnya adalah benalu yang tumbuh di pohon. 

d. Komensalisme

Komensalisme merupakan hubungan antara dua organisme yang berbeda spesies dalam bentuk kehidupan bersama untuk berbagi sumber makanan; salah satu spesies diuntungkan dan spesies lainnya tidak dirugikan. Contohnya anggrek dengan pohon yang ditumpanginya.

Ikan badut (clownfish) sepertinya menjadi satu-satunya spesies ikan yang tahan terhadap efek racun dari anemones laut, bergerak bebas di dalamnya.Ikan badut kerap dijumpai bersembunyi, berselimut, dan bercengkrama diantara tentakel-tentalel anemon yang beracun. Anemones akan melindungi ikan badut ini dan mereka akan memakan sisa-sisa yang ditinggalkan ikan ini termasuk copepods, isopods dan zooplankton. Ikan badut juga akan melindungi teritorinya dengan ganas, menjaga anemones miliknya

e.Mutualisme

Mutualisme adalah hubungan antara dua organisme yang berbeda spesies yang saling menguntungkan kedua belah pihak. Contoh, bakteri Rhizobium yang hidup pada bintil akar kacang-kacangan, burung yang memakan kutu di kulit kerbau, dan lain-lain.

Hiu sepertinya merupakan sekutu yang paling tidak disukai di lautan: besar, cepat, ganas, dan predator yang kejam, lalu kenapa mereka demikian toleran dengan ikan remora yang menggunakan perekat yang aneh untuk menempel pada perut hiu. Awalnya dianggap sebagai satu jenis hubungan commensalism hubungan yang hanya menguntungkan satu pihak saja, tapi belakangan diketahui bahwa remora tidak hanya memunguti sisa-sisa makanan hiu tapi juga membersihkan parasit-parasit dari tubuh sisi bawah hiu. Sehingga dapat dikatakan hubungan keduanya merupakan simbiosis mutualisme karena keduanya Saling diuntungkan.

2.   Interaksi Antarpopulasi

Antara populasi yang satu dengan populasi lain selalu terjadi interaksi secara langsung atau tidak langsung dalam komunitasnya. Contoh interaksi antarpopulasi adalah sebagai berikut.

a.Alelopati, merupakan interaksi antarpopulasi, bila populasi yang satu menghasilkan zat yang dapat menghalangi tumbuhnya populasi lain. Contohnya, di sekitar pohon walnut (juglans) jarang ditumbuhi tumbuhan lain karena tumbuhan ini menghasilkan zat yang bersifat toksik (racun). Pada mikroorganisme istilah alelopati dikenal sebagai anabiosa. Contoh, Tanaman Leucaena yang ditanam secara bersilangan dengan tanaman pangan di dalam sistem tumpang sari dapat mengurangi hasil panen gandum dan kunir, namun meningkatkan hasil panen jagung dan padi.

b. Kompetisi merupakan interaksi antarpopulasi, bila antarpopulasi terdapat kepentingan yang sama sehingga terjadi persaingan untuk mendapatkan apa yang diperlukan. Contoh, persaingan antara populasi kambing dengan populasi sapi di padang rumput(sama-sama makan rumput).

3.Interaksi Antar Komunitas

Komunitas adalah kumpulan populasi yang berbeda di suatu daerah yang sama dan saling berinteraksi. Contoh komunitas, misalnya komunitas sawah dan sungai. Komunitas sawah disusun oleh bermacam-macam organisme, misalnya padi, belalang, burung, ular, dan gulma. Komunitas sungai terdiri dari ikan, ganggang, zooplankton, fitoplankton, dan dekomposer. Antara komunitas sungai dan sawah terjadi interaksi dalam bentuk peredaran nutrien dari air sungai ke sawah dan peredaran organisme hidup dari kedua komunitas tersebut.

Interaksi antarkomunitas cukup komplek karena tidak hanya melibatkan organisme, tapi juga aliran energi dan makanan. Interaksi antarkomunitas dapat kita amati, misalnya pada daur karbon. Daur karbon melibatkan ekosistem yang berbeda misalnya laut dan darat.

4.    Aliran Energi

a.         Tingkatan Trofik

Tentunya  kamu telah memahami  bahwa salah  satu cara suatu organisme berinteraksi adalah dengan peristiwa makan dan dimakan, sehingga terjadi perpindahan energi dari satu tingkatan organisme  ke tingkatan organisme lainnya  di sepanjang rantai makanan.

Organisme dalam suatu ekosistem  yang terlibat dalam suatu  rantai makanan digolongkan dalam tingkat-tingkat trofik. Tingkat trofik tersusun dari seluruh organisme dalam suatu rantai makanan dengan  kedudukan sama  dalam tingkat memakan. Misalnya organisme yang berada pada tingkat konsumen pertama, ke dua dan seterusnya. Misalnya belalang memakan padi, dan tikus juga memakan padi, sehingga belalang dan tikus sebagai konsumen tingkat 1 memiliki tingkat trofik yang sama atau berada pada satu tingkat trofik tertentu.

Sumber  energi utama dalam kehidupan kita adalah cahaya matahari. Tumbuhan yang menghasilkan zat makanan  lewat proses fotosintesis hanya memakai energi matahari dan C02 dari udara serta air dari dalam tanah yang diserap oleh akar. Oleh karena itu, tumbuhan tersebut digolongkan dalam tingkat trofik pertama. Hewan herbivora atau organisme yang memakan tumbuhan termasuk anggota tingkat trofik kedua. Karnivora yang secara langsung memakan herbivora termasuk tingkat trofik ketiga, sedangkan karnivora yang memakan karnivora di tingkat trofik tiga termasuk dalam anggota tingkat trofik keempat. 

Pengertian, Unsur-unsur Siklus Materi dan Aliran Energi- bekerja secara teratur sebagai satu kesatuan. Keteraturan itu tidak lepas dari adanya siklus materi dan aliran energi.

 Siklus Materi dan aliran energi                                                                      
Tubuh kita, hewan, tumbuhan, dan batu, tersusun oleh materi. Materi ini terdiri atas unsur kimia, seperti karbon (C), hidrogen (H), oksigen (O), nitrogen (N), dan fosfor (P). Materi tersebut dimanfaatkan oleh produsen untuk membentuk bahan organik dengan bantuan matahari atau energi yang berasal dari reaksi kimia. Bahan organik yang dihasilkan adalah sumber energi bagi organisme lain melalui proses makan dan dimakan. Materi mengalir dari mata rantai makanan yang satu ke mata rantai yang lain. Jika makhluk hidup mati, tidak berarti aliran materi terhenti, tetapi makhluk yang mati menjadi makanan bagi makhluk hidup yang lain, misalnya bangkai hewan atau tumbuhan dimakan oleh jasad renik, seperti bakteri dan jamur dalam proses pembusukan. Sebagian hasil pembusukan tersebut adalah gas, misalnya CO2, cairan, dan mineral. Gas dan mineral tersebut kemudian digunakan lagi oleh tumbuhan dalam proses fotosintesis. Tumbuhan dimakan oleh herbivora, maka proses makan dan dimakan berulang. Dengan demikian, dapat kita katakan bahwa aliran materi merupakan suatu daur.

Materi tidak ada habis-habisnya, materi mengalir dari tubuh makhluk hidup yang satu ke tubuh makhluk yang lain dan dari dunia hidup ke dunia tak hidup, serta kembali lagi ke dunia hidup. Daur materi di bawahdisebut daur biogeokimia, yaitu daur yang melibatkan proses biologi, geologi, dan kimia. Mata rantai makhluk hidup dalam daur biogeokimia merupakan jaring-jaring kehidupan. Aliran materi merupakan suatu daur, sedangkan aliran energi bukan suatu daur, melainkan aliran yang searah. Setelah melewati beberapa transformasi yang menjaga semua makhluk hidup tetap hidup, energi tersebut kembali ke angkasa luar sebagai panas. Dengan demikian, tidak ada daur energi. Berikut ini, kita akan membahas daur beberapa unsur yang penting saja, yaitu daur air, daur nitrogen, daur karbon, daur fosfor, dan daur sulfur.

2.Rantai Makanan

Suatu organisme hidup akan selalu membutuhkan organisme lain dan lingkungan hidupnya. Hubungan yang terjadi antara individu dengan lingkungannya sangat kompleks, bersifat saling mempengaruhi atau timbal balik. Hubungan timbal balik antara unsur-unsur hayati dengan nonhayati membentuk sistem ekologi yang disebut ekosistem. Di dalam ekosistem terjadi rantai makanan, aliran energi, dan siklus biogeokimia. Salah satu cara suatu komunitas berinteraksi adalah dengan peristiwa makan dan dimakan, sehingga terjadi pemindahan energi, elemen kimia, dan komponen lain dari satu bentuk ke bentuk lain di sepanjang rantai makanan. 

Organisme dalam kelompok ekologis yang terlibat dalam rantai makanan digolongkan dalam tingkat-tingkat trofik. Tingkat trofik tersusun dari seluruh organisme pada rantai makanan yang bernomor sama dalam tingkat memakan. Hubungan makan dan dimakan yang kompleks tersebut saling bercabang dan berkaitan sehingga membentuk jaring-jaring makanan

5.Interaksi Antarkomponen Biotik dengan Abiotik

Interaksi antara komponen biotik dengan abiotik membentuk ekosistem. Hubungan antara organisme dengan lingkungannya menyebabkan terjadinya aliran energi dalam sistem itu. Selain aliran energi, di dalam ekosistem terdapat juga struktur atau tingkat trofik, keanekaragaman biotik, serta siklus materi.