IPA Biologi

UNTUK SMA/MA KELAS X

Bab 4

Komponen Ekosistem

dan Interaksinya

Pendahuluan

Ekosistem merupakan suatu sistem di mana terjadi

hubungan (interaksi) saling ketergantungan antara komponen-komponen di dalamnya, baik yang berupa makhluk hidup

maupun yang tidak hidup. Setiap komponen ekosistem

memiliki makna khusus bagi komponen lainnya. Hubungan

saling ketergantungan antara komponen ekosistem sangat

terorganisir. Hubungan tersebut berlangsung secara dinamis

sehingga terjadilah keseimbangan lingkungan.

Temukan dan tuliskan beberapa pertanyaan atau permasalahan terkait dengan ekosistem tersebut. Selanjutnya, diskusikan dengan teman dan guru untuk memprediksi jawabannya.

Daftar Isi

Komponen Ekosistem

Piramida Ekologi

Interaksi Antarkomponen Ekosistem

Produktivitas

Aliran Energi

Daur Biogeokimia

A

F

E

D

C

B

Komponen Ekosistem

A

Semua ekosistem, baik ekosistem daratan (terestrial) maupun ekosistem perairan (akuatik) tersusun dari komponen-komponen.

Komponen Abiotik

Berdasarkan struktur dasar ekosistem, komponen ekosistem dapat dibedakan menjadi dua macam, yaitu komponen abiotik dan komponen biotik.

Komponen Biotik

Komponen Abiotik

1

Komponen Abiotik

1

Komponen Abiotik

1

Komponen Abiotik

1

Komponen Abiotik

1

Komponen Autotrof

Komponen Heterotrof

Organisme autotrof adalah organisme uniseluler ataupun multiseluler yang memiliki klorofil sehingga dapat melakukan proses fotosintesis. Dari hasil fotosintesis, dihasilkan karbohidrat dan oksigen (O₂). Organisme autotrof merupakan produsen utama dalam ekosistem.

Komponen Autotrof

Organisme heterotrof adalah organisme yang dalam hidupnya selalu memanfaatkan bahan organik yang disediakan oleh organisme lain sebagai bahan makanannya.

Komponen Heterotrof

Produsen

(tumbuhan berklorofil)

Konsumen I

(herbivor)

Konsumen II

(karnivor kecil)

Konsumen III

(karnivor besar)

Energi yang dilepas ke lingkungan dalam bentuk panas

Sampah organik

(tumbuhan dan hewan yang mati)

Pembusukan oleh mikroorganisme dalam tanah menjadi humus

Mineralisasi oleh mikroorganisme dalam tanah menjadi bahan mineral

Bahan mineral siap diserap oleh tumbuhan

Skema Siklus Materi dan Arus Energi Dalam Ekosistem

Interaksi Antarkomponen Ekosistem

B

Di dalam suatu ekosistem, terjadi interaksi antara satu

komponen biotik dan komponen biotik lainnya serta antara komponen biotik dan komponen abiotik.

Bentuk interaksi antarkomponen biotik dapat terjadi antarspesies yang sama ataupun spesies yang berbeda. Interaksi antara komponen abiotik dan komponen biotik mengakibatkan terjadinya aliran energi dan daur biogeokimia.

Tipe Interaksi Antarspesies

Terdiri atas delapan tipe, yaitu sebagai berikut.

Netralisme

Kompetisi

Komensalisme

Protokooperasi

Mutualisme

Amensalisme

Parasitisme

Predasi

Netralisme

Interaksi antara dua atau lebih spesies yang masing-masing tidak terpengaruh oleh adanya asosiasi.

Dalam hal ini, tidak ada yang diuntungkan ataupun yang dirugikan. Netralisme terjadi antara spesies yang memiliki kebutuhan yang berbeda.

Gajah dan burung pemakan bangkai yang tinggal di ekosistem padang rumput

Kompetisi

Interaksi antara dua atau lebih spesies yang saling menghalangi. Hal ini terjadi karena masing-masing spesies memiliki kebutuhan yang sama. Spesies bersaing memperebutkan sesuatu yang diperlukan untuk hidupnya, misalnya ruang (tempat), makanan, air, sinar matahari, udara, dan pasangan kawin. Persaingan dapat mengakibatkan organisme atau spesies yang kalah bersaing akan mati, tersingkir, atau berpindah ke tempat lain.

Kompetisi Intraspesifik

Kompetisi Interspesifik

• Persaingan yang
• terjadi antara organisme atau individu-individu dari spesies yang sama.

• Persaingan yang
• terjadi antara organisme atau individu yang berbeda spesies.

Sapi dan kambing saling berkompetisi dalam memperebutkan makanan berupa rumput.

Kompetisi

Komensalisme, yaitu interaksi antara dua atau lebih spesies yang salah satu pihak untung, sedangkan pihak lain tidak terpengaruh oleh adanya asosiasi atau tidak dirugikan.

Komensalisme

Ikan remora

menempel pada ikan hiu untuk mendapatkan perlindungan.

Amensalisme, yaitu interaksi antara dua spesies atau lebih yang berakibat salah satu pihak dirugikan, sedangkan pihak yang lainnya tidak terpengaruh oleh adanya asosiasi atau tidak berakibat apa-apa (tidak rugi dan tidak untung).

Amensalisme

Pada banyak kasus, interaksi ini disebabkan oleh fenomena alelopati. Alelopati adalah fenomena ketika suatu organisme menghasilkan zat kimia yang memengaruhi pertumbuhan, kelangsungan hidup, dan reproduksi organisme lain di sekitarnya.

Amensalisme

Nerium oleander menghasilkan racun oleandrin yang mematikan bagi manusia.

Parasitisme, yaitu interaksi antara dua spesies atau lebih yang berakibat salah satu pihak dirugikan, sedangkan pihak yang lain (parasit) beruntung. Parasit memperoleh makanan dari tubuh inang. Jika tubuh inang mati, parasit akan mencari inang baru atau ikut mati.

Parasitisme

Endoparasit

Ektoparasit

Parasit internal

Parasit eksternal

Cacing Ancylostoma caninum melekat di mukosa usus.

Tali putri (Cuscuta sp.) yang hidup menumpang pada tanaman lain.

Endoparasit

Ektoparasit

Parasitisme

Predasi, yaitu interaksi makan dan memakan

antarorganisme. Pada umumnya, tubuh predator berukuran lebih besar daripada mangsa (prey). Populasi pemangsa ditentukan oleh ketersediaan mangsa, sebaliknya populasi mangsa ditentukan oleh besar kecilnya populasi predator.

Predasi

Belalang sembah memangsa seekor lebah

Protokooperasi, yaitu interaksi antara dua spesies atau lebih yang masing-masing pihak memperoleh keuntungan, tetapi asosiasi yang terjadi tidak merupakan

keharusan.

Protokooperasi

Burung jalak memakan kutu pada tubuh kerbau.

Mutualisme, yaitu interaksi antara dua spesies atau lebih yang masing-masing pihak memperoleh keuntungan dan saling membutuhkan sehingga asosiasi tersebut merupakan keharusan.

Mutualisme

Liken merupakan mutualisme antara jamur dan ganggang hijau-biru.

Aliran Energi

C

Dalam sistem ekologi, suatu organisme merupakan komponen pengubah energi. Aliran energi dan siklus materi dalam ekosistem terjadi melalui rantai makanan dan jaring-jaring makanan.

Energi adalah kemampuan untuk melakukan kerja. Sifat energi di ekosistem sesuai dengan hukum termodinamika. Menurut hukum termodinamika, energi tidak dapat diciptakan dan tidak dapat dimusnahkan, tetapi dapat diubah dari satu bentuk energi ke bentuk energi lain. Energi cahaya dapat diubah oleh tumbuhan hijau menjadi energi potensial dalam bentuk karbohidrat melalui proses fotosintesis, kemudian diubah oleh hewan dan manusia menjadi energi panas dan energi gerak.

Rantai Makanan

Jalur pemindahan (transfer) energi dari satu tingkat trofik ke tingkat trofik berikutnya melalui peristiwa makan dan dimakan. Herbivor mendapatkan energi dari memakan tanaman. Saat herbivor dimangsa karnivor, energi tersebut akan berpindah, dan seterusnya. Semakin pendek rantai makanan, semakin besar energi yang dapat disimpan oleh organisme di ujung rantai makanan.

Rantai Makanan

Jaring-Jaring Makanan

Jaring-jaring makanan merupakan gabungan dari

berbagai rantai makanan yang saling berhubungan dan

kompleks. Di dalam suatu ekosistem, sebuah rantai makanan

saling berkaitan dengan rantai makanan lainnya. Semakin

kompleks jaring-jaring makanan yang terbentuk, semakin

tinggi tingkat kestabilan suatu ekosistem. Oleh karena itu,

untuk menjaga kestabilan ekosistem, suatu rantai makanan

tidak boleh terputus akibat musnahnya salah satu atau

beberapa organisme.

Jaring-Jaring Makanan

Piramida Ekologi

D

Piramida ekologi adalah susunan tingkat trofik (tingkat nutrisi atau tingkat energi) secara berurutan menurut rantai makanan atau jaring-jaring makanan dalam ekosistem.

Piramida Ekologi

Piramida Jumlah

Piramida Biomassa

Piramida yang menunjukkan jumlah organisme pada tiap tingkatan trofik.

Piramida yang menggambarkan berat atau massa kering total organisme hidup dari masing-masing

tingkat trofiknya pada suatu ekosistem dalam kurun

waktu tertentu.

Piramida Energi

Piramida yang

menggambarkan

terjadinya penurunan energi pada tiap tahap tingkatan trofik.

Piramida Ekologi

Piramida yang menunjukkan jumlah organisme pada tiap tingkatan trofik.

Karnivor besar

Karnivor kecil

Herbivor

Produsen

Piramida jumlah dalam suatu ekosistem

Piramida Jumlah

Piramida Ekologi

Perbandingan piramida

biomassa pada

1. ekosistem daratan dan
2. ekosistem perairan.

Piramida Biomassa

Piramida yang menggambarkan berat atau massa kering total organisme hidup dari masing-masing tingkat trofiknya pada suatu ekosistem dalam kurun

waktu tertentu.

a

b

Piramida Ekologi

Karnivor besar

Karnivor kecil

Herbivor

Produsen

Piramida energi

Piramida Energi

Piramida yang menggambarkan

terjadinya penurunan energi pada tiap tahap tingkatan trofik.

0,1 unit energi

1 unit energi

10 unit energi

100 unit energi

Piramida Ekologi

Piramida Energi

• Tidak dipengaruhi oleh ukuran organisme dan kecepatan metabolisme organisme.
• Menunjukkan efisiensi ekologi atau produktivitas ekosistem.
• Memberikan gambaran berkaitan dengan sifat fungsional komunitas suatu ekosistem.

Dianggap paling merupakan piramida terbaik

Piramida yang menggambarkan

terjadinya penurunan energi pada tiap tahap tingkatan trofik.

Produktivitas

E

Hasil aktivitas metabolisme organisme berupa pertumbuhan, penambahan, dan penimbunan biomassa dalam periode waktu tertentu.

Produktivitas

Produktivitas adalah hasil aktivitas metabolisme organisme berupa pertumbuhan, penambahan, dan

penimbunan biomassa dalam periode

waktu tertentu.

Produktivitas Primer

Produktivitas Sekunder

Produktivitas Primer

Kecepatan pengubahan energi radiasi matahari melalui aktivitas fotosintesis dan kemosintesis oleh produsen menjadi energi kimia dalam bentuk bahan organik.

Produktivitas primer bersih adalah produktivitas primer kotor dikurangi respirasi.

Produktivitas primer kotor adalah jumlah total materi organik atau karbon organik yang dihasilkan dalam proses fotosintesis.

Produktivitas Sekunder

Kecepatan penyimpanan energi oleh organisme tingkat konsumen. Organisme tingkat konsumen (heterotrof) mengambil bahan organik dari organisme autotrof dan mengasimilasikannya ke dalam jaringan tubuhnya. Peningkatan biomassa pada heterotrof merupakan laju asimilasi.

Daur Biogeokimia

F

Peredaran unsur-unsur kimia dari lingkungan melalui komponen biotik dan kembali lagi ke lingkungan. Proses tersebut terjadi secara berulang-ulang dan tak terbatas

Daur biogeokimia dapat dikelompokkan dalam tiga tipe, yaitu daur gas, daur cair, dan daur padat (sedimen). Daur gas meliputi daur karbon dan daur nitrogen. Daur cair meliputi�daur air, sedangkan daur padat (sedimen) meliputi daur fosfor dan belerang.

Daur Karbon

Bahan bakar fosil

Air

Karbon dioksida (CO₂) di atmosfer

Bikarbonat

Karbonat

Batuan bikarbonat

Tumbuhan

Hewan

Hewan dan tumbuhan yang mati

Pengurai

Daur Nitrogen

Fiksasi oleh ganggang biru

Hewan di perairan

Ekskresi dan pembusukan

N₂ di atmosfer

Fiksasi oleh bakteri

Nitrat (NO₃)

Tumbuhan endapan

Fiksasi secara elektrokimia

Tumbuhan (fotosintesis)

Hewan di darat

Titik-titik air

Tanah

Air tanah

Sungai, danau, waduk

Tumbuhan

Awan

Laut

Daur Air

Daur Fosfor

Industri pupuk fosfat

Batuan fosfat, guano, tulang

Ikan, burung,

organisme laut lainnya

Tumbuhan

Fosfat terlarut

Endapan di laut dalam

Bakteri fosfat

Hewan

Tulang-tulang hewan

Endapan di laut

dangkal

Daur Fosfor

SO₄ di atmosfer

SO₄ melalui presipitasi

(hujan asam)

SO₄^2–

di tanah

Organisme laut

Minyak bumi

SO₂ di atmosfer

SO₄^2–

di laut

H₂S

Tumbuh-tumbuhan

Hewan

S

Oksidasi oleh bakteri

Batu bara

Batuan sulfit

Pembakaran sampah

Industri, kendaraan

bermotor

Aktivitas

vulkanik

SO₄

H₂S di tanah

Reduksi oleh bakteri

Daur Sulfur

Glosarium

• Alelopati adalah fenomena ketika suatu organisme menghasilkan zat kimia yang memengaruhi pertumbuhan, kelangsungan hidup, dan reproduksi organisme lain di sekitarnya.
• Amensalisme adalah interaksi antara dua spesies atau lebih yang berakibat salah satu pihak dirugikan, sedangkan pihak yang lainnya tidak terpengaruh oleh adanya asosiasi (tidak rugi dan tidak untung).
• Amonifikasi adalah penguraian protein menjadi asam amino dan amonia.
• Bioma adalah ekosistemdarat meliputi area yang sangat luas, dipengaruhi oleh iklim.
• Dekomposer adalah mikroorganisme yang menguraikan zat organik sisa tumbuhan atau hewan (detritus), seperti selulosa atau kitin menjadi zat yang lebih sederhana.
• Denitrifikasi adalah pengubahan nitrat menjadi gas nitrogen (N₂) yang akan dibebaskan kembali ke udara.

Glosarium

• Detritivor adalah organisme yang hidup dengan cara memakan serpihan tumbuhan atau hewan yang sudah mati, contohnya cacing tanah dan keluwing.
• Ekosistem adalah tingkatan organisasi kehidupan mencakup organisme dengan lingkungan abiotiknya yang saling memengaruhi atau terjadi interaksi.
• Evaporasi adalah penguapan air ke udara.
• Komensalisme adalah interaksi antara dua spesies atau lebih spesies yang salah satu pihak untung, sedangkan pihak lain tidak terpengaruh oleh adanya asosiasi atau tidak dirugikan.
• Kompetisi adalah interaksi antara dua atau lenih spesies yang saling menghalangi.
• Komunitas klimaks adalah komunitas akhir suksesi yang homeostasis dalam keseimbangan lingkungan yang dinamis.
• Komunitas adalah kumpulan dari berbagai populasi yang saling berinteraksi dalam suatu ekosistem.

Glosarium

• Mutualisme adalah interaksi antara dua spesies atau lebih yang masing-masing pihak memperoleh keuntungan dan saling membutuhkan sehingga asosiasi tersebut merupakan keharusan.
• Parasit adalah organisme yang hidup di luar atau di dalam tubuh inang yang masih hidup.
• Perkolasi adalah peristiwa air bergerak ke bawah akibat pengaruh gravitasi bumi.
• Piramida ekologi adalah susunan tingkat trofik ( tingkat nutrisi atau tingkat energi) secara berurutan menurut rantai makanan atau jaring-jaring makanan dalam ekosistem.
• Predasi adalah interaksi antara organisme pemangsa (predator) dengan organisme yang dimangsa (prey).
• Suksesi adalah proses perubahan komunitas yang berlangsung secara lambat dan teratur dalam waktu yang lama, menuju ke satu arah hingga terbentuk komunitas yang lebih kompleks.

Selamat Belajar!

Sumber gambar:

www.shutterstock.com

www.freepik.com

​

​

​