Setiap makhluk hidup tidak dapat hidup sendiri. Semua makhluk hidup (komponen biotik) baik hewan, tumbuhan, dan manusia akan saling berinteraksi, baik itu dengan sesama makhluk hidup maupun dengan lingkungannya (komponen abiotik). Segala interaksi makhluk hidup dengan lingkungannya akan membentuk sebuah ekosistem.
Daftar Isi
A. Pengertian Ekosistem
Ekosistem adalah interaksi antara makhluk hidup (komponen biotik) dengan lingkungannya (Komponen abiotik).
Makhluk hidup merupakan bagian dari lingkungan tempat hidupnya. Selain makhluk hidup sebagai komponen biotik, dalam suatu lingkungan juga terdapat komponen tak hidup.
Komponen tak hidup dalam suatu ekosistem disebut komponen abiotik. Sedangkan komponen ekosistem yang berupa benda hidup atau makhluk hidup disebut komponen biotik.
Komponen biotik dalam ekosistem memiliki peranan/profesi yang berbeda-beda. Peranan atau profesi suatu organisme dalam suatu ekosistem disebut relung atau niche.
Terdapat hubungan timbal balik atau interaksi antara makhluk hidup dengan lingkungan biotik dan abiotiknya. Interaksi antara makhluk hidup dengan lingkungan biotik dan abiotiknya itulah yang disebut ekosistem.
Kelestarian dan keseimbangan ekosistem sangat diperlukan oleh seluruh makhluk hidup termasuk manusia. Apabila ekosistem seimbang, proses kehidupan secara alamiah suatu ekosistem akan terjaga kelangsungannya.
B. Komponen Ekosistem
Komponen-komponen ekosistem terdiri dari komponen abiotik dan komponen biotik.
1. Komponen Abiotik
Komponen abiotik adalah komponen ekosistem yang bersifat tak hidup. Komponen abiotik di antaranya terdiri atas.
a. Suhu
Suhu lingkungan adalah faktor yang sangat penting bagi persebaran dan distribusi suatu organisme. Hal ini karena suhu mampu memengaruhi proses biologis dan kemampuan suatu organisme dalam meregulasi (mengatur) suhu tubuhnya dengan tepat.
Sel suatu makhluk hidup dapat pecah jika suhu lingkungannya di bawah 0°C karena cairan di dalam sel membeku. Sedangkan apabila suhu lingkungan di atas 45°C, protein yang terdapat di sebagian besar organisme dapat rusak atau terdenaturasi.
Hanya sebagian kecil saja organisme yang mampu melakukan metabolisme pada suhu ekstrim, baik suhu sangat rendah ataupun suhu tinggi.
Salah satu organisme yang mamapu melakukan metabolisme pada suhu ekstrim yaitu burung penguin. Burung penguin mampu beradaptasi terhadap suhu lingkungan yang sangat ekstrim di bawah 0°C.
Di sisi lain, jamur harus berada pada suhu yang relatif hangat agar dapat hidup dan berkembang dengan baik.
Sebaliknya, bakteri akan mati apabila suhu lingkungan terlalu tinggi (tapi tidak berlaku untuk bakteri termo), serta dapat melakukan metabolisme pada suhu yang terlalu rendah.
Suhu tertinggi di mana makhluk hidup tetap dapat melakukan akivitas hidup (meskipun kurang optimal) dinamakan suhu maksimum, dan suhu terendah di mana makhluk hidup tetap dapat melakukan aktivitas hidup (meskipun kurang optimal) disebut suhu minimum.
Suatu ekosistem tentunya dapat memiliki suhu yang berbeda-beda. Perbedaan suhu ini dipengaruhi oleh berbagai faktor, seperti angin dan intensitas sinar matahari.
b. Air
Semua makhluk hidup membutuhkan air untuk keperluan hidupnya. Hewan dan manusia membutuhkan air untuk minum. Di dalam tubuh hewan dan manusia, air berfungsi sebagai pelarut makanan, untuk menjaga tekanan osmotik sel, dan sebagai sarana transportasi zat-zat dalam tubuh (air merupakan komponen terbesar plasma darah).
Bagi tumbuhan, air merupakan komponen penting dalam fotosintesis, sarana transportasi zat-zat, membantu proses pertumbuhan sel-sel, serta menjaga tekanan osmotik sel. Bahkan mikroorganisme seperti bakteri dan jamur harus berada pada kondisi lingkungan yang lembap agar dapat hidup dengan baik.
Air merupakan komponen yang sangat penting bagi kehidupan. Persediaan air di setiap habitat berbeda-beda, baik dari segi kualitas maupun kuantitas. Organisme yang hidup di daerah perairan dan daratan memiliki cara yang berbeda untuk menyesuaikan diri dengan lingkungannya.
Organisme yang hidup di air (baik air tawar maupun air laut) tentu harus beradaptasi dengan keadaan air sekitarnya. Sebagai contoh, organisme laut harus beradaptasi dengan kadar garam (salinitas) air laut yang tinggi. Adapun organisme yang hidup di daratan tentu beradaptasi sesuai dengan habitatnya, seperti hutan tropis, savana, dan gurun.
Dalam suatu ekosistem, pernana air dapat mempengaruhi organisme-organisme yang hidup di dalamnya. Faktor-faktor (karakteristik air) yang dapat memengaruhi organisme dalam suatu ekosistem tersebut yaitu suhu air, salinitas air, dan tingkat keasaman air. Dalam suatu ekosistem, air mengalami daur ulang yang disebut daur hidrologi.
C. Cahaya Matahari
Sinar matahari adalah faktor abiotik yang memengaruhi hampir semua makhluk hidup yang ada di bumi, terutama makhluk hidup berklorofil seperti tumbuhan. Sinar matahari merupakan faktor utama dalam fotosintesis. Selain itu, sinar matahari juga memiliki kaitan penting dengan faktor abiotik lain, yaitu suhu.
Cahaya matahari menyediakan energi yang memengaruhi suatu ekosistem. Di daratan, tumbuhan menggunakan cahaya matahari untuk digunakan pada proses fotosintesis. Adapun di laut, Cyanobacteria dan alga juga menggunakan cahaya untuk digunakan pada proses fotosintesis.
Dalam suatu ekosistem tertentu, intensitas cahaya belum tentu mejadi faktor utama bagi pertumbuhan suatu tumbuhan. Akan tetapi, di hutan-hutan yang tumbuhannya besar, tinggi, dan memiliki tudung (kanopi), tumbuhan-tumbuhan kecil di bawah akan berkompetisi dengan sesama tumbuhan lainnya untuk mendapatkan cahaya.
Cahaya matahari dapat memengaruhi adaptasi hewan dengan adanya dua kelompok hewan yakni hewan diurnal dan hewan nokturnal. Hewan diurnal adalah hewan yang melakukan aktivitas lebih banyak pada siang hari, sedangkan hewan nokturnal adalah hewan yang melakukan aktivitas lebih banyak pada malam hari.
Sedangkan bagi manusia, dengan energi dari sinar matahari, manusia mampu membangun pembangkit listrik untuk membantu memenuhi kebutuhan energi.
d. Udara
Atmosfer bumi kita merupakan campuran berbagai macam gas dan partikel (seperti debu). Komposisi atmosfer bumi yaitu sekitar 78% gas di atmosfer berupa gas nitrogen, 21% gas oksigen, 1% gas argon, serta sekitar 0,035% terdiri gas CO2 , sisanya berupa uap air.
Semua makhluk hidup membutuhkan gas oksigen untuk bernapas, dan melepaskan CO2 ke udara. Selain melepaskan CO2 saat bernapas, tumbuhan juga menyerap CO2 dari udara untuk digunakan pada proses fotosintesis.
Kegiatan manusia (terutama di era industrial hinggal sekarang) meningkatkan kadar CO2 di udara yang dapat menurunkan kualitas udara bagi kehidupan.
e. Angin
Udara yang bergerak, atau yang disebut angin, juga dapat menjadi faktor yang memengaruhi dalam ekosistem.
Pergerakan angin dapat memengaruhi suhu lingkungan serta organisme yang hidup di dalamnya. Pergerakan angin dapat memengaruhi organisme, contohnya seperti meningkatkan evaporasi (penguapan) pada hewan sehingga suhu tubuhnya berkurang, contoh lainnya yaitu meningkatkan transpirasi pada tumbuhan.
Pada tumbuhan, angin juga memiliki pengaruh yang positif seperti membantu penyerbukan.
f. Kelembapan
Kelembaban udara adalah persentase jumlah uap air di udara. Uap air tersebut dapat berasal dari penguapan air laut, sungai, danau, waduk dan sumber lain, maupun dari pelepasan uap air dari tubuh makhluk hidup.
Semakin tinggi kadar uap air di udara, maka semakin tinggi pula tingkat kelembapan udaranya. Udara yang lembap sangat baik untuk pertumbuhan jamur dan bakteri. Bahkan udara yang memiliki kelembaban tinggi sangat berpotensi untuk mendatangkan hujan, yang berarti mengembalikan air kembali lagi ke asalnya.
Selain jamur dan bakteri, lumut dan tumbuhan paku juga menyukai udara yang lembap.
g. Topografi
Topografi atau ketinggian tempat tentu berpengaruh langsung terhadap kadar oksigen dan tekanan udara di sekitarnya. Semakin tinggi suatu tempat, maka semakin rendah tekanan udara dan kadar oksigen di tempat tersebut.
Kadar oksigen dan tekanan udara sangat memengaruhi vegetasi tumbuhan yang mampu hidup pada keadaan tersebut. Kedua hal tersebut juga berpengaruh juga terhadap hewan-hewan yang mampu beradaptasi pada lingkungan tersebut.
h. Bebatuan dan Tanah
Struktur fisik, pH, dan komposisi mineral dari bebatuan dan tanah suatu tempat dapat memengaruhi jenis dan distribusi tumbuhan dan hewan (terutama hewan yang memakan tumbuhan) di tempat tersebut.
Tanah adalah media tumbuh dan tempat hidup bagi makhluk hidup. Bagi tumbuhan, tanah adalah tempat untuk menancapkan akar dan sebagai sumber nutrisi. Sedangkan bagi sebagian hewan, tanah adalah sarana tempat tinggal dan berlindung dari pemangsa.
2. Komponen Biotik
Komponen biotik adalah komponen ekosistem yang bersifat hidup. Komponen biotik di antaranya terdiri atas.
a. Produsen
Semua organisme yang memiliki kemampuan melakukan sintesis senyawa organik dari zat anorganik disebut produsen. Organisme yang memiliki klorofil seperti tumbuhan hijau adalah komponen pokok dalam suatu ekosistem.
Tumbuhan hijau dapat melakukan fotosintesis, menghasilkan zat organik berupa glukosa yang tersimpan dalam buah, biji, atau umbi dalam bentuk amilum atau zat tepung. Kemampuan menghasilkan senyawa organik ini dapat meningkat jika tumbuhan hijau mendapatkan air, CO2 , dan cahaya matahari dalam jumlah melimpah.
Senyawa organik hasil sintesis oleh produsen akan dimanfaatkan oleh organisme lain untuk memenuhi kebutuhan energinya. Semua alga, tumbuhan berbiji, tumbuhan paku, lumut, dan beberapa jenis bakteri tergolong sebagai produsen.
b. Konsumen
Organisme yang mendapatkan makanan dari organisme lain disebut konsumen. Kelompok organisme ini tidak memiliki kemampuan melakukan sintesis senyawa organik sendiri. Maka dari itu, kebutuhan makanannya bergantung pada organisme lain.
Jika organisme tersebut mendapatkan zat organik langsung dari produsen, organisme tersebut termasuk herbivora atau konsumen primer.
Jika organisme tersebut mendapatkan zat organik dari herbivora, maka organisme tersebut termasuk karnivora atau konsumen sekunder. Hewan karnivora dapat memangsa karnivora lain.
Jika organisme tersebut mendapatkan zat organik dari produsen maupun dari konsumen, maka organisme tersebut termasuk omnivora atau pemakan segala. Omnivora dapat mendapatkan energi dari produsen, herbivora, ataupun karnivora.
c. Detritivor
Sisa-sisa organisme atau bangkai organisme yang telah hancur/lapuk disebut detritus. Detritus adalah sumber energi bagi detritivor. Maka dari itu, detritivor merupakan organisme pemakan detritus.
Contoh detritivor adalah luwing, cacing tanah, rayap dan teripang. Detritivor sangat membantu dalam penghancuran sampah organik secara mekanik sebelum nantinya mengalami proses penguraian secara kimiawi.
Dengan demikian, peranan detritivor juga tidak kalah penting dalam proses daur ulang sampah organik, di samping organisme pengurai.
d. Dekomposer
Setelah sampah organik dihancurkan oleh detritivor, sampah organik tersebut akan diuraikan secara kimia menjadi zat-zat anorganik oleh dekomposer atau organisme pengurai.
Hasil dekomposisi (proses penguraian) sampah organik kemudian dikembalikan ke tanah sebagai mineral-mineral tanah yang mana mineral-mineral tanah ini akan diserap kembali oleh akar tumbuhan untuk dipakai dalam proses pertumbuhan, termasuk untuk sintesis senyawa organik kembali.
Bakteri dan jamur adalah dua contoh kelompok organisme pengurai yang berperan sangat penting dalam proses daur ulang sampah organik.
3. Satuan Organisasi dalam Ekosistem
Satuan organisasi kehidupan dalam suatu ekosistem terdiri dari beberapa tingkatan yaitu sebagai berikut.
- Individu, adalah organisme tunggal, misalnya seekor kucing, sebatang pohon mangga.
- Populasi; adalah sekumpulan organisme satu spesies (sejenis) yang hidup mendiami habitat tertentu pada waktu tertentu. Sebagai contoh yaitu populasi padi di sawah merupakan sekumpulan tanaman padi (tidak termasuk tanaman lain) di sawah. Contoh lainnya yaitu populasi kambing di padang rumput merupakan sekumpulan kambing (tidak termasuk domba, atau kerbau, atau kuda, dan yang lainnya) di padang rumput.
- Komunitas, adalah kumpulan populasi yang hidup menempati suatu habitat tertentu. Misalnya komunitas sawah, terdiri dari populasi padi, populasi belalang, populasi eceng gondok, dan populasi wereng yang hidup di suatu sawah.
- Ekosistem, adalah interaksi antara komunitas dengan lingkungannya, yakni lingkungan biotik dan abiotiknya.
- Bioma, adalah sekelompok ekosistem daratan pada sebuah benua yang mempunyai struktur dan fisiognomi (ketampakan) vegetasi yang sama. Suatu bioma umumnya memiliki iklim yang homogen.
- Biosfer, adalah kesatuan dari berbagai ekosistem yang ada di bumi.
C. Interaksi dalam Ekosistem
Dalam suatu ekosistem, terjadi interaksi-interaksi seperti interaksi antara komponen abiotik dengan komponen biotiknya, interaksi antara sesama komponen biotik, atau interaksi antara sesama komponen abiotik.
1. Interaksi Antar Komponen Abiotik
Komponen abiotik dapat memengaruhi komponen abiotik lain secara timbal balik. Sebagai contoh, apabila intensitas cahaya matahari yang mengenai suatu perairan meningkat, maka laju penguapan akan meningkat pula.
Penguapan tersebut dapat mendorong pembentukan awan yang mana apabila dalam jumlah banyak dapat menghalangi sinar matahari ke bumi dan menurunkan intensitas cahaya matahari ke bumi.
Awan yang banyak juga dapat menyebabkan hujan yang berarti uap air di atmosfer kembali lagi ke perairan.
2. Interaksi Antara Komponen Abiotik dan Biotik
Komponen abiotik juga dapat memengaruhi komponen biotik dalam ekosistem, serta sebaliknya.
Sebagai contoh, setiap tumbuhan selain mengambil air dari lingkungannya (dari dalam tanah) tumbuhan juga membebaskan air ke lingkungan (ke udara) dalam bentuk uap air. Bersama dengan uap air dari sumber yang lain, akan terbentuk awan dan turun dalam bentuk hujan. Akhirnya air tersebut akan kembali meresap ke dalam tanah.
Di samping itu, tumbuhan selain mengambil zat hara dari tanah, tumbuhan juga mengembalikannya lagi dalam bentuk ranting, dedaunan, dan sisa tumbuhan yang telah lapuk dan mengalami penguraian.
3. Interaksi Antar Komponen Biotik
Komponen biotik dapat memengaruhi komponen biotik lainnya, secara timbal balik. Contohnya pada simbiosis, masing-masing simbion memengaruhi satu sama lain
Seekor lebah menghisap madu dari sekuntum bunga, bagi lebah, lebah mendapatkan makanan (berupa madu) dari bunga, namun bagi bunga, lebah juga sebagai perantara penyerbukan bunga tersebut. Jadi, terjadi hubungan timbal balik antar komponen biotik dalam ekosistem.
Interaksi antar komponen biotik dalam ekosistem dapat dibedakan menjadi dua macam yaitu interaksi intraspesifik dan interaksi interspesifik.
a. Interaksi Intraspesifik
interaksi intraspesifik adalah interaksi antar individu dalam satu spesies yang sama. Terdapat interaksi yang saling menguntungkan maupun merugikan.
Contohnya misalnya dalam suatu koloni lebah madu (Aphis sp.) ataupun pada koloni rayap (Termit). Pada masing-masing koloni tersebut terdapat pembagian kerja yang sangat rapi antara ratu, prajurit, dan pekerja. Interaksi antar individu pada koloni rayap dan lebah ini lebih bersifat saling membantu dan menguntungkan tiap individu.
Interaksi antar individu dalam satu spesies yang merugikan contohnya yaitu pada interaksi antara seekor ayam jantan dengan ayam jantan lain. Interaksi ini merupakan bentuk kompetisi (persaingan), terutama dalam memperebutkan pasangan.
b. Interaksi interspesifik
Interaksi interspesifik yaitu interaksi antarindividu yang berbeda spesies
1) Predasi
Predasi adalah interaksi antara organisme pemangsa (predator) dengan mangsanya (prey). Contoh predasi yaitu interaksi antara seekor harimau (predator) dengan seekor rusa (prey), serta interaksi antara kucing dengan tikus.
2) Kompetisi
Kompetisi adalah interaksi antara dua individu (dapat berbeda atau dalam satu spesies) yang berupa persaingan. Kompetisi dapat terjadi karena terdapat kepentingan yang serupa antar individu yang bersaing (kompetitor).
Sebagai contoh misalnya persaingan untuk mendapatkan makanan, persaingan untuk mendapatkan daerah/wilayah kekuasaan (dominasi), berebut wilayah mencari makan (feeding ground), berebut tempat tinggal (sarang), serta berebut pasangan.
3) Simbiosis
Simbiosis adalah kehidupan bersama antara dua atau lebih makhluk hidup yang berbeda spesies dalam hubungan yang erat. Simbiosis dibedakan menjadi tiga jenis yaitu simbiosis mutualisme, simbiosis komensalisme, dan simbiosis parasitisme.
- Simbiosis mutualisme, adalah hubungan simbiotik yang menguntungkan kedua belah pihak.
Contohnya: simbiosis antara bakteri Rhizobium dengan akar tanaman Leguminoceae. Bakteri Rhizobium tersebut membantu fiksasi (penambatan) nitrogen dari udara untuk kepentingan tanaman Leguminoceae, namun bakteri Rhizobium juga mendapatkan senyawa organik sebagai sumber makanan dari tanaman Leguminoceae. - Simbiosis komensalisme, adalah hubungan simbiotik yang hanya menguntungkan salah satu pihak, namun pihak lain tetap tidak dirugikan.
Contohnya adalah simbiosis antara ikan hiu dengan ikan remora. - Simbiosis parasitisme, adalah hubungan simbiotik yang menguntungkan satu pihak, namun merugikan pihak lain.
Contohnya adalah simbiosis antara benalu dengan pohon inangnya, cacing pita dengan inangnya, dan cacing hati dengan inangnya.
4) Netral
Interaksi netral adalah kehidupan bersama antara populasi dua spesies atau lebih dalam satu area dan setiap populasi tersebut tidak saling mengganggu satu sama lain. Contohnya yaitu seekor cacing dengan belalang di sawah.
Jika antar komponen dalam ekosistem terjadi hubungan yang dinamis, berbagai perubahan (apabila berada dalam batas-batas tertentu) tidak akan menimbulkan gangguan dalam ekosistem tersebut.
Hal tersebut berarti ekosistem tersebut telah mencapai titik keseimbangan yang mantap, dengan kata lain telah mencapai kondisi homeostatis. Ekosistem dalam keadaan homeostatis penting untuk terus dipertahankan agar keseimbangan ekosistem selalu terjaga dari generasi ke generasi.
Referensi:
- Firmansyah, R., Hendrawan, A. M., & Riandi, M. U. (2009). Mudah dan aktif belajar biologi. Pusat Perbukuan Departemen Pendidikan Nasional.
- Subardi, Nuryani, & Pramono, S. (2009). Biologi untuk kelas X SMA dan MA. Pusat Perbukuan Departemen Pendidikan Nasional.
- Ferdinand, F., & Ariebowo, M. (2009). Praktis belajar biologi 1: Untuk SMA/MA kelas X. Pusat Perbukuan Departemen Pendidikan Nasional.
- Britannica, T. Editors of Encyclopaedia (n.d.). Ecosystem. Encyclopedia Britannica. https://www.britannica.com/science/ecosystem