PENDAHULUAN
Ekologi berasal dari bahasa Yunani, yaitu
“oikos” yang artinya rumah tangga dan
“logos” yang artinya ilmu. Ekologi
mengkaji berbagai macam interaksi antarorganisme yang ada di bumi. Di manapun
kita menemukan makhluk hidup maka di situ ada kajian ekologi.
Ilmu lingkungan dan ekologi mempunyai
hubungan yang sangat erat dan tak terpisahkan satu sama lain. Lingkungan
merupakan komponen penting dalam system ekologi (ekosistem), yang meliputi
komponen biotik dan abiotik. Sebagai suatu bidang kajian ilmiah, ekologi
menggabungkan hipotesis-deduktif yang menggunakan pengamatan dan eksperimen
untuk menguji penjelasan hipotesis dari fenomena-fenomena ekologi. Banyak ahli
ekologi merancang model matematis yang memungkinkan mereka membuat simulasi
eksperimen dalam skala besar yang tidak mungkin dilakukan di lapangan. Dengan
pendekatan ini, variabel penting dan hubungan hipotesisnya dijelaskan melalui
persamaan matematis (Neil
A. Campbell et. al,
1987).
Organisme hidup di alam tidak berdiri
sendiri melainkan menjadi suatu kumpulan individu-individu yang menempati suatu
tempat tertentu sehingga antar organisme terjadi interaksi. Interaksi-interaksi
yang terjadi dapat merupakan interaksi antar individu dari spesies yang sama,
interaksi antar individu dari spesies yang berbeda, atau dapat juga merupakan
interaksi antar individu dengan lingkungannya.
Di seluruh unit mengenai ekologi ini
kita akan melihat lebih banyak lagi contoh-contoh bagaimana organisme dan
lingkungannya berinteraksi dan saling mempengaruhi satu sama lain. Ekologi
dapat dibagi dibagi menjadi empat tahap
kajian yang semakin menyeluruh sifatnya, mulai dari interaksi individu organisme
dengan lingkungan abiotik hingga ke dinamika ekosistem (Neil A. Campbell et. al, 1987)
Organisme ekologi berhubungan dengan
cara-cara berperilaku, fisiologis, dan morfologis yang digunakan suatu organisme
individual dalam menghadapi tantangan yang ditimbulkan oleh lingkungan
abiotiknya. Distribusi organisme dibatasi oleh kondisi abiotik yang dapat
ditolerir oleh organisme tersebut. Tingkat organisasi berikutnya dalam ekologi
adalah populasi, yaitu suatu kelompok individu dari spesies yang sama yang
hidup dalam daerah geografis tertentu. Ekologi populasi sebagian besar terpusat
pada faktor-faktor yang mempengaruhi ukutan dan komposisi populasi. Suatu
komunitas terdiri dari semua organisme yang menempati suatu daerah tertentu,
komunitas adalah kumpulan populasi dari spesies yang berlainan. Pertanyaan pada
tingkat analisis ini meliputi cara berinteraksi di antara organisme, seperti
predasi, kompetisi, dan penyakit yang mempengaruhi struktur dan organisasi
komunitas (Neil A. Campbell
et. al, 1987).
Kajian ekologi pada ekosistem meliputi
semua faktor-faktor abiotik selain komunitas spesies yang ada dalam suatu
daerah tertentu. Beberapa pertanyaan penting pada tingkat ekosistem berhubungan
dengan aliran energi dan pendauran zat-zat kimia pada berbagai komponen biotik
dan abiotik. (Neil A. Campbell
et. al, 1987)
PEMBAHASAN
Ekologi adalah kajian tentang hubungan timbal
balik antara makhluk hidup dengan lingkungannya (komponen biotik dan abiotik). Adanya
suatu kebutuhan hidup, makhluk hidup selalu memiliki keinginan yang sangat kuat
pada lingkungannya. Makhluk hidup dipengaruhi oleh lingkungannya, akan tetapi
dengan kehadiran dan aktivitasnya makhluk hidup itu juga akan mengubah lingkungannya.
Ekologi dikaitkan dengan lima tingkatan
organisasi, yaitu organisme atau individu, populasi, komunitas, ekosistem, dan
ekosfer atau biosfer.
1. Organisme (individu)
Organisme
adalah makhluk yang mempunyai ciri–ciri metabolisme, tumbuh, gerak, dan reproduksi.
Semua organisme terdiri atas bermacam–macam spesies. Setiap spesies
menggambarkan susunan materi hereditas khusus yang disebut gene (gene pool ), yang berbeda dari gene pool spesies lain. Setiap anggota spesies secara potensial
dapat atau mampu mengadakan perkawinan dengan anggota lain dari spesies yang
sama, tetapi secara normal tidak dapat kawin dengan anggota spesies yang
berbeda. Setiap anggota organisme tunggal disebut induvidu. (Harsoyo Purnomo, 2006)
2. Populasi
Kata
populasi berasal dari bahasa latin, yaitu populus
yang berarti rakyat atau penduduk (Irwan, 1992). Dalam ilmu ekologi, yang
disebut dengan populasi adalah sekelompok individu yang sejenis atau sama
spesiesnya (Irwan, 1991; Heddy, Soemitro dan soekartomo, 1986; Odum, 1993 ).
Menurut Resosoedaermo
dkk (1986), populasi merupakan kelompok organisme sejenis yang hidup dan
berkembang biak pada suatu daerah tertentu. Di dalam menyebut suatu populasi
harus dilakukan dengan cara menyebut batas waktu dan tempatnya. Dengan
demikian, populasi merupakan kelompok kolektif organisme dari spesies yang sama
yang menempati ruang dan memiliki ciri yang merupakan milik kelompok. Suatu organisme
tidak dapat hidup sendirian, akan tetapi harus hidup bersama-sama dengan organisme
lain, baik dengan organisme sejenis maupun dengan organisme tidak sejenis dalam
suatu tempat tumbuh atau habitat
(Irwan, 1992).
Pada
populasi ini memiliki tingkat organisasi yang lebih tinggi daripada
individu-individu organisme dan merupakan kesatuan yang nyata karena memiliki
ciri atau karakteristik unik yang dimiliki populasi dan bukan milik individu
dalam populasi (Resosoedarmo
dkk, 1986; Irwan, 1992)
Interaksi
yang terjadi antar spesies antar anggota populasi akan mempengaruhi terhadap
kondisi populasi mengingat keaktivan atau tindakan individu dapat mempengaruhi
kecepatan pertumbuhan ataupun kehidupan populasi. Menurut Odum (1993) setiap
anggota populasi dapat memakan anggota-anggota populasi lainnya, bersaing
terhadap makanan, mengeluarkan kotoran yang merugikan lainnya, dapat saling membunuh,
dan interaksi tersebut dapat searah ataupun dua arah. Oleh karena itu, dari
segi pertumbuhan atau kehidupan populasi, interaksi antar spesies anggota
populasi dapat merupakan interaksi yang positif, negatif, dan nol (Irwan, 1992)
Berbagai
organisme besar atau kecil yang hidup di suatu tempat tumbuh akan bergabung
dalam suatu persekutuan yang disebut komunitas biotik. Menurut Resosoedarmo dkk (1986), semua komponen
komunitas biotik terikat oleh adanya ketergantungan antara anggota-anggotanya
sebagai suatu unit. Komunitas biotik ini terdiri atas kelompok-kelompok kecil
yang anggotanya bergabung secara erat satu sama lain, sehingga masing-masing
kelompok kecil ini menjadi lebih bersatu. Masing-masing kelompok kecil dalam
komunitas biotik dinamakan populasi.
(Irwan, 1992).
3.
Komunitas
Komunitas adalah kelompok organisme
yang terdiri atas sejumlah jenis yang berbeda, yang secara bersama-sama
menempati habitat atau area yang sama, dan terjadi interaksi. Komunitas juga didefinisikan
sebagai sekumpulan populasi ynag berbeda baik populasi tumbuhan maupun populasi
hewan yang hidup dan berinteraksi pada suatu area dan pada suatu waktu
(Harsoyo Purnomo, 2006).
Niche
Setiap organisme dan populasi dalam komunitas
memiliki habitat dan niche. Niche (relung) adalah peran ekologi
suatu spesies dalam komunitas atau deskripsi peran total struktur dan fungsi
spesies di dalam ekosistem atau dengan kata lain status/profesi atau peran fungsional suatu organisme di
lingkungan (Harsoyo Purnomo, 2006)
Habitat
Habitat
adalah tempat atau komunitas organisme hidup, tumbuh, dan berkembang secara
alami atau tempat hidup berbagai jenis organisme yang membentuk suatu komunitas.
Habitat juga dapat diartikan tempat/alamat suatu organisme dapat ditemukan. Analogi
umum: habitat = “alamat“ dalam ekosistem; sedangkan niche = cara menempatinya,
atau cara hidup= “jabatan”
(Harsoyo Purnomo, 2006).
4. Ekosistem (Sistem Ekologi)
Kajian
ekologi pada ekosistem meliputi semua faktor-faktor biotik dan abiotik. Di mana
faktor biotik dan abiotik tersebut merupakan dua komponen utama penyusun
ekosistem. Komponen biotik meliputi semua komponen yang hidup di alam, yang
memiliki ciri-ciri antara lain dapat bereproduksi, tumbuh, peka terhadap
rangsang, dan membutuhkan energi untuk kelangsungan hidupnya. Contoh komponen
biotik antara lain manusia, hewan, tumbuhan, dan mikroorganisme. Sedangkan komponen
abiotik merupakan komponen tak hidup yang ada di alam. Contohnya antara lain
cahaya, tanah, air, suhu, kelembaban, dan lain sebagainya. Komponen biotik dan
abiotik saling mangadakan interaksi, akibat dari interaksi-interaksi tersebut
akan terbentuk suatu system.
Sistem inilah yang disebut ekosistem (ekologycal system).
Berdasarkan
kemampuan penyediaan energi, komponen biotik dibedakan menjadi dua, yaitu autotrof dan heterotrof.
- Autotrof
adalah organisme yang mampu menyediakan sendiri dalam hal kebutuhan materi
maupun energi yang diperlukan untuk organisme itu sendiri. Contohnya
antara lain tumbuhan, ganggang, dan bakteri.
- Heterotrof
adalah organisme yang penyediaan energinya itu mengambil dari organisme
lainnya atau dengan kata lain organisme yang sumber energinya tergantung
dari organisme lainnya, contohnya antara lain manusia dan hewan.
Dalam
suatu ekosistem, mahluk hidup mempunyai peran atau fungsi masing–masing yaitu sebagai
produsen, konsumen, atau decomposer.
- Produsen yaitu organisme yang
mampu memproduksi makanannya dengan cara mengubah bahan–bahan anorganik
menjadi bahan organic melalui proses fotosintesis atau kemosintesis. Contohnya
adalah tumbuhan dan ganggang.
- Konsumen yaitu organisme yang hanya bisa memanfaatkan bahan organic
yang sudah jadi sebagai sumber energinya yang berasal dari penghasil bahan
organic tersebut (produsen).
- Dekomposer adalah organisme
yang mampu mengubah bahan-bahan organic yang sudah mati menjadi
bahan-bahan anorganik yang lebih sederhana.
Dengan demikian,
dapat dikatakan bahwa produsen merupakan organisme autotrof, sedangkan konsumen
dan decomposer merupakan organisme heterotrof.
Kaidah-kaidah ekosistem :
- Bahwa suatu ekosistem itu diatur / dikendalikan secara alamiah.
- Suatu ekosistem mempunyai daya kemampuan yang optimal dalam keadaan
berimbang. Di atas kemampuan mana ia tidak lagi terkendali, dengan akibat
menimbulkan perubahan-perubahan lingkungan (krisis lingkungan) yang tidak
lagi berada dalam keadaan lestari bagi kehidupan.
- Antara unsur-unsur dalam lingkungan seluruhnya, terdapat suatu
interaksi, saling mempengaruhi yang bersifat timbal balik (crucial inter-relationship).
- Interaksi dilakukan antar unsur-unsur (komponen-komponen) lingkungan,
yaitu dapat antar:
·
Komponen-komponen
biotik dengan komponen-komponen abiotis dilain pihak.
·
Komponen-komponen
biotis sendiri.
·
Sesama
komponen-komponen abiotis pula.
- Interaksi itu senantiasa terkendali menurut suatu “dynamika” yang
stabil untuk mencapai suatu optimum mengikuti setiap perubahan yang dapat
ditimbulkan terhadapnya dalam ukuran batas-batas kesamggupannya.
- Setiap ekosistem memiliki sifat-sifat yang khas disamping sifat-sifat
yang fundamental (umum) yang secara bersama-sama dengan lain ekosistem
yang ada melakukan peranan terhadap keseluruhan ekosistem alam di bumi
kita.
- Bahwa setiap ekosistem tergantung dan dapat dipengaruhi oleh
faktor-faktor tempat, waktu atau masa waktu, dan masing-masing membentuk
basis-basis perbedaan diantara ekosistem-ekosistem itu sendiri sebagai
pencerminan sifat-sifatnya yang khas.
- Antara satu dengan yang lain masing-masing ekosistem juga melibatkan
dirinya untuk memilih interaksinya pula secara tertentu.
(Slamet Riyadi, 1981).
5. Ekosfer (Ekosistem global)
Ekosfer
adalah bagian bumi tempat semua organisme hidup berada dan berinteraksi; atau
bagian bumi dan atmosfer yang dapat menunjang kehidupan organisme. Ekosfer
disebut juga dengan istilah biosfer atau ecumene.
Ekosfer terdiri atas atmosfer, hidrosfer, dan lithosfer. Atmosfer meliputi udara atau gas dan
partikel-partikel yang tersebar di atas permukaan bumi. Hidrosfer meliputi
seluruh perairan di bumi, yaitu laut, badan air yang lebih kecil, dan air
tanah; air beku (es di daerah kutub, es terapung, lapisan tanah beku di
lingkaran arktik / permafrost); dan
sejumlah kecil uap air. Lithosfer meliputi tanah, batu-batuan / kerak bumi, dan
magma. (Harsoyo Purnomo,
2006)
Steady
state
Kajian utama ekologi adalah ekosistem.
Ekosistem adalah sebuah sistem yang menggambarkan interaksi antara komponen biotik
dan abiotik. Semua komponen biotik dan abiotik yang menyusun ekosistem ini
saling berinteraksi sesuai dengan kemampuannya.
Secara alami, semua komponen (produsen,
konsumen, dan decomposer) mestinya dalam keadaan seimbang (interaksinya).
Keseimbangan dalam ekosistem adalah keseimbangan yang dinamis (steady state). Keseimbangan ekosistem
yang dinamis (steady state) adalah
keseimbangan yang sewaktu-waktu dapat mengalami perubahan tetapi pasti akan
berakhir dengan keseimbangan yang baru. Keseimbangan dalam ekosistem dapat
terjadi disebabkan karena adanya mekanisme umpan balik yang berlangsung.
Umpan
balik
Umpan balik merupakan pengaruh balik
yang diberikan oleh komponen yang terpengaruh oleh komponen lain terhadap komponen
yang pertama kali mengalami perubahan. Mekanisme umpan balik dapat digambarkan
sebagai berikut : pada awalnya dalam suatu ekosistem terjadi keseimbangan antar
komponennya, kemudian ada pengaruh dari luar. Akibat pengaruh dari luar maka
keseimbangan ekosistem akan terganggu. Pengaruh luar tersebut mempengaruhi
terhadap satu komponen, kemudian komponen yang terpengaruh oleh faktor luar
tersebut juga akan mempengaruhi komponen-komponen lainnya. Komponen lain yang
terpengaruh selanjutnya akan memberikan pengaruh balik terhadap komponen
pertama kali yang terpengaruh langsung
oleh faktor luar. Semua komponen dalam ekosistem saling terkait.
Berdasarkan sifat pengaruh balik yang
diberikan umpan balik dibedakan menjadi dua, yaitu :
a. umpan balik yang mendorong terjadinya
perubahan sehingga perubahan terjadi terus menerus.umpan balik ini dikenal
sebagai umpan balik positif.
b. umpan balik yang bersifat menghambat
terjadinnya perubahan, sehinnga perubahan akan berhenti. Umpan balik ini
dikenal sebagai umpan balik negatif.
Contoh
mekanisme umpan balik positif dalam suatu ekosistem :
Pada suatu ekosistem kolam, terdiri atas
komponen biotik (ikan) dan abiotik (air). Pada awalnya ekosistem tersebut
seimbang, suatu saat ada pengaruh luar yang mengganggu keseimbangan ekosistem
tersebut. Pengaruh luar tersebut misalnya pencemaran oleh bahan kimia. Air yang
tercemar oleh bahan kimia tersebut akan mengakibatkan ikan–ikan mati.
Selanjutnya, ikan yang mati akan membusuk dan membuat kualitas air semakin
buruk sehingga lebih banyak lagi ikan yang mati. Proses ini akan terus
berlanjut sehinngga populasi ikan akan habis atau mati. Dengan demikian,
pengaruh balik yang diberikan mendorong terjadinya perubahan atau dengan kata
lain umpan balik positif (+).
Contoh
mekanisme umpan balik negatif dalam ekosistem :
Pada suatu ekosistem padang rumput,
terdiri atas komponen biotik (kelinci dan rumput). Awalnya, ekosistem dalam
keadaan seimbang dan suatu saat ada faktor dari luar yang masuk sehinnga akan
mempengaruhi keseimbangan ekosistem tersebut. Faktor luar tersebut misalnya
masuknya kelinci dari daerah lain ke ekosistem tersebut (imigrasi). Sehinnga
akan berpengaruh terhadap jumlah populasi kelinci. Jumlah kelinci yang semakin
banyak akan menyebabkan terjadinya perumputan yang semakin tinggi. Hal ini akan
berakibat jumlah rumput semakin berkurang. Berkurangnya jumlah rumput maka
rumput akan memberikan umpan balik terhadap kelinci. Kelinci akan berkompetisi
untuk mendapatkan rumput. Kelinci yang kalah kompetisi akan bermigrasi keluar
dari ekosistem tersebut sehingga jumlah kelinci berkurang kembali. Dengan
demikian, ekosistem tersebut akan kembali seimbang. Hal ini menunjukkan umpan
balik yang diberikan menghambat terjadinya perubahan atau dinamakan umpan balik
negatif (-).
Homeostasis
Homeostasis
merupakan kemampuan untuk mempertahankan keseimbangan antar komponen dalam ekosistem.
Secara alami, setiap komponen dalam ekosistem memiliki kemampuan homeostasis. Dengan
adanya kemampuan homeostasis secara alami maka ekosistem mampu mempertahankan
keseimbangan. Jika faktor dari luar terlalu besar melebihi kemampuan homeostasis
komponen tersebut, maka kommponen
tersebut menjadi tidak seimbang lagi.
Setiap sistem kontrol homeostasis memiliki 3 komponen
fungsional, yaitu sebuah reseptor, pusat kontrol, dan sebuah efektor. Reseptor mendektesi perubahan beberapa
variabel lingkungan internal hewan, seperti perubahan suhu tubuh. Pusat kontrol memproses informasi yang
diterima dari reseptor dan mengarahkan suatu respon yang tepat melalui efektor. Sebagai suatu contoh
sebagaimana komponen-komponen ini berinteraksi, bagaimana suhu ruangan
dikontrol. Dalam kasus ini, pusat kontrol, yang disebut termostat, juga
mengandung reseptor (sebuah termometer). Ketika suhu turun di bawah suhu yang telah
ditentukan (titik pasang, set-point),
katakanlah 200C, termostat akan menghidupkan pemanas (efektor). Ketika termometer mendeteksi
suhu berada di atas titik pasang, termostat akan mematikan pemanas jenis
perputaran ini disebut umpan–balik negatif (negatif
feed-back), karena perubahan pada variabel yang sedang dipantau memicu
mekanisme kontrol untuk menghalangi perubahan lebih lanjut dalam arah yang sama
(Neil
A. Campbell et. al,
1987).
PENUTUP
Ekologi mengkaji berbagai macam
interaksi antarorganisme yang ada di bumi. Di manapun kita menemukan makhluk
hidup maka di situ ada kajian ekologi. Ekologi dikaitkan dengan lima tingkatan
organisasi, yaitu organisme atau individu, populasi, komunitas, ekosistem, dan
ekosfer atau biosfer. Kajian utama ekologi adalah ekosistem.
Ekosistem adalah sebuah sistem yang
terbentuk akibat interaksi antara komponen biotik dan komponen abiotik. Komponen
biotik meliputi semua komponen yang hidup di alam, yang memiliki ciri-ciri
antara lain dapat bereproduksi, tumbuh, peka terhadap rangsang, dan membutuhkan
energi untuk kelangsungan hidupnya. Sedangkan komponen abiotik merupakan
komponen tak hidup yang ada di alam.
Dalam suatu ekosistem, mahluk hidup
mempunyai peran atau fungsi masing–masing yaitu sebagai produsen, konsumen,
atau decomposer. Berdasarkan kemampuan penyediaan energi, makhluk hidup
dibedakan menjadi dua, yaitu autotrof
dan heterotrof.
Secara alami, semua komponen (produsen,
konsumen, dan decomposer) dalam keadaan seimbang (interaksinya). Keseimbangan
dalam ekosistem adalah keseimbangan yang dinamis (steady state). Keseimbangan ekosistem yang dinamis (steady state) adalah keseimbangan yang
sewaktu-waktu dapat mengalami perubahan tetapi pasti akan berakhir dengan
keseimbangan yang baru. Keseimbangan dalam ekosistem dapat terjadi disebabkan
karena adanya mekanisme umpan balik yang berlangsung.
Homeostasis
merupakan kemampuan untuk mempertahankan keseimbangan antar komponen dalam ekosistem.
Secara alami, setiap komponen dalam ekosistem memiliki kemampuan homeostasis. Dengan
adanya kemampuan homeostasis secara alami maka ekosistem mampu mempertahankan
keseimbangan. Jika faktor dari luar terlalu besar melebihi kemampuan homeostasis
komponen tersebut, maka komponen tersebut menjadi tidak seimbang lagi.
DAFTAR
PUSTAKA
Campbell
N.A., J.B Reece, dan L.G Mitchell. 1999. Biologi edisi kelima jilid 3. Erlangga. Jakarta
Irwan. 1992.
Ekologi Hutan. Media Pustaka. Bandung
Purnomo, H. 2006.
Dasar-dasar Ilmu Lingkungan. IKIP
PGRI Semarang Press. Semarang
Riyadi, S. 1981.
Ecology: Ilmu Lingkungan, Dasar-dasar dan Pengertiannya. Usaha Nasional.
Surabaya
Tidak ada komentar:
Posting Komentar