Ekosistem adalah suatu sistem yang terbentuk oleh hubungan antara makhluk hidup dan lingkungannya. Oleh karena itu, ekosistem tersusun dari beberapa komponen. Komponen penyusun ekosistem dapat dibedakan menjadi dua, yaitu komponen abiotik dan komponen biotik.
Komponen abiotik adalah komponen ekosistem yang terdiri atas benda-benda mati, seperti udara, air, tanah, cahaya matahari, suhu, garam mineral, kelembapan, pH, topografi , dan iklim.
Udara yang merupakan kumpulan gas penyusun atmosfer bumi yang terdiri atas berbagai unsur gas. Udara yang bersih dan kering mengandung gas-gas permanen seperti nitrogen (N2 ) sebesar 78,1%, oksigen (O2 ) sebesar 21%, karbon dioksida (CO2 ) sebesar 0,03%, dan sisanya adalah zat-zat lain seperti Ne, He, CH2 , Xe, H2 , Kr, dan N2 O. biologi Kelas X Kurikulum 2006 2 Selain itu, ada juga gas-gas yang kadarnya berubah-ubah seperti uap air (H2 O), ozon (O3 ), sulfur dioksida (SO2 ), dan nitrogen dioksida (NO2 ). Fungsi udara adalah untuk menunjang kehidupan di dalam ekosistem. Misalnya gas CO2 yang dapat digunakan untuk proses fotosintesis atau gas O2 yang dapat digunakan untuk respirasi
Air merupakan komponen yang sangat penting bagi kehidupan. Bagi tumbuhan, air diperlukan untuk pertumbuhan dan penyusunan sel-sel tubuh, karena di dalamnya terkandung berbagai zat hara. Air di bumi dapat berbentuk es (salju), uap air, dan yang terkumpul dalam badan air seperti laut, sungai, danau, atau rawa. Kualitas air tergantung pada kualitas lingkungannya. Keadaan air di suatu daerah ditentukan oleh salinitas (kadar garam), curah hujan, penguapan, ombak, dan arus air.
Tanah merupakan tempat hidup berbagai organisme, mulai dari manusia, hewan, tumbuhan, hingga berbagai mikroorganisme. Jenis tanah memengaruhi jenis organisme yang hidup di dalamnya. Tanah mengandung berbagai mineral seperti bahan organik, bahan mineral, air, dan udara. Berbagai kandungan dalam tanah akan menentukan tingkat kesuburan tanah tersebut. Tumbuhan mengambil kebutuhan hara dengan cara menyerapnya melalui akar. Manusia memanfaatkan tanah untuk berbagai kegiatan, seperti pertanian, pemukiman, peternakan, dan sebagainya.
Cahaya matahari merupakan sumber energi utama bagi kehidupan di bumi. Energi tersebut akan dialirkan dari tingkat trofik satu ke tingkat trofik berikutnya di dalam ekosistem. Cahaya matahari yang sampai ke bumi, sebagian kecil akan digunakan oleh tumbuhan untuk berfotosintesis. Dalam proses ini, terjadi perubahan energi cahaya menjadi energi kimia yang tersimpan dalam bentuk karbohidrat. Energi tersebut kemudian berpindah ke tubuh manusia dan hewan, yang selanjutnya diubah menjadi energi kinetik.
Setiap organisme membutuhkan suhu tertentu untuk kelangsungan hidupnya. Suhu merupakan derajat energi panas yang berasal dari radiasi, terutama sinar matahari. Besarnya suhu di setiap tempat dan setiap ekosistem berbeda-beda, tergantung pada ketinggian dan garis lintang tempat tersebut. Semakin ke arah kutub (garis lintang 90o ), suhu semakin rendah atau dingin. Sebaliknya, semakin dekat dengan garis ekuator (garis lintang 0o ), suhu semakin tinggi atau panas. Demikian juga dengan ketinggian tempat. Semakin ke arah puncak gunung, suhu semakin rendah atau dingin. Sebaliknya, semakin ke arah dataran rendah, suhu semakin tinggi atau panas. Suhu juga memengaruhi keanekaragaman makhluk hidup. Pada umumnya, organisme dapat bertahan hidup pada suhu antara 0o –40o C. Jika suhu sangat rendah, ada beberapa jenis hewan yang akan melakukan hibernasi agar dapat mempertahankan hidupnya. Hewan tersebut akan kembali aktif jika suhu telah kembali normal.
Manusia, hewan, dan tumbuhan memerlukan garam mineral untuk kebutuhan proses metabolismenya. Tumbuhan mengambil garam mineral dari tanah dengan cara menyerapnya melalui akar. Kandungan garam mineral yang terdapat di dalam tubuh tumbuhan dapat berpindah ke tubuh manusia dan hewan. Caranya adalah melalui peristiwa makan-memakan berupa rantai makanan dan jaring-jaring makanan yang berlangsung dalam ekosistem.
Kelembapan udara adalah besarnya kandungan air di udara, baik dalam bentuk air maupun uap air. Kelembapan udara tergantung pada banyak sedikitnya kandungan uap air di dalamnya. Sementara kelembapan tanah tergantung pada banyak sedikitnya kandungan air di dalam tanah tersebut. Semakin tinggi kandungan air atau uap air, tanah atau udara akan semakin lembap. Kelembapan di suatu ekosistem dipengaruhi oleh suhu, intensitas cahaya matahari, dan curah hujan. Kelembapan tanah maupun kelembapan udara sangat memengaruhi pertumbuhan pada tumbuhan. Oleh karena itu, kelembapan yang berbeda dapat memengaruhi komposisi tumbuhan yang dapat tumbuh di suatu ekosistem.
Tanah yang baik harus memiliki tingkat keasaman yang seimbang. pH normal tanah berada pada kisaran 6 hingga 8 atau pada kondisi terbaik memiliki pH 6,5 hingga 7,5. Tanah dengan tingkat pH yang netral memungkinkan tersedianya berbagai unsur kimiawi tanah yang seimbang. pH tanah yang baik untuk pertumbuhan tumbuhan berkisar antara 6,5–7,5. pH tanah dipengaruhi oleh curah hujan, penggunaan pupuk, penguraian mineral di dalam tanah, dan aktivitas akar tumbuhan.
Topografi adalah tinggi rendahnya permukaan bumi. Perbedaan topografi menyebabkan perbedaan suhu dan kelembapan udara. Suhu dan kelembapan udara yang berbeda akan menyebabkan terbentuknya iklim yang berbeda pula. Keadaan ini juga akan memengaruhi keanekaragaman tumbuhan dan organisme lainnya. j. Iklim Iklim adalah keadaan cuaca rata-rata di suatu tempat yang luas dalam waktu yang lama (30 tahun). Iklim terbentuk dari interaksi berbagai komponen abiotik seperti kelembapan udara, suhu, curah hujan, cahaya matahari, dan sebagainya. Iklim yang mendominasi cuaca di suatu wilayah memiliki pengaruh terhadap persebaran organisme. Iklim yang ada di bumi sangat beragam, tetapi iklim tropis adalah iklim yang paling disukai oleh sebagian besar organisme. Oleh karena itu, di daerah yang beriklim tropis banyak ditemukan berbagai macam organisme.
Komponen biotik adalah komponen ekosistem yang terdiri atas makhluk hidup seperti tumbuhan, hewan, dan berbagai mikroorganisme. Berdasarkan peran dan fungsinya di dalam ekosistem, komponen biotik dibedakan menjadi produsen, konsumen, dan pengurai.
Produsen adalah organisme yang dapat menyusun senyawa organik dari senyawa anorganik menjadi makanan. Organisme yang termasuk produsen memiliki klorofil dan mampu menyusun makanannya sendiri dengan bantuan energi cahaya matahari, sehingga disebut organisme autotrof. Contohnya adalah tumbuhan hijau, beberapa jenis bakteri, dan ganggang hijau-biru (Cyanobacteria).
Konsumen adalah organisme yang tidak mampu menyusun makanannya sendiri, sehingga untuk memenuhi kebutuhan makanannya bergantung pada organisme lain. Organisme ini disebut juga organisme heterotrof. Konsumen meliputi semua jenis hewan dan manusia.
Berdasarkan jenis makanannya, konsumen dibedakan menjadi tiga kelompok, yaitu herbivor, karnivor, dan omnivor.
Herbivor adalah organisme pemakan tumbuhan, misalnya sapi, kambing, rusa, dan sebagainya.
Karnivor adalah organisme pemakan daging, misalnya, singa, harimau, serigala, dan sebagainya.
Omnivor adalah organisme pemakan tumbuhan dan daging, misalnya tikus dan manusia.
Berdasarkan tingkatannya, konsumen dibedakan menjadi kelompok berikut.
Konsumen primer adalah konsumen pemakan produsen, meliputi semua herbivor dan omnivor, seperti sapi, kambing, tikus, dan sebagainya.
Konsumen sekunder adalah konsumen pemakan konsumen primer, meliputi sebagian karnivor dan omnivor, seperti ayam, ular, katak, dan sebagainya.
Konsumen tersier adalah konsumen pemakan konsumen sekunder, meliputi sebagian karnivor dan omnivor, seperti elang, hiu, dan sebagainya.
Konsumen kuartener dan seterusnya.
Pengurai (dekomposer) adalah organisme yang berfungsi menguraikan sampah atau sisa-sisa makhluk hidup yang mati. Fungsi pengurai adalah menghubungkan peredaran zat dari konsumen ke produsen melalui peristiwa pembusukan yang dilakukannya. Dengan adanya pembusukan, zat-zat yang sebelumnya menjadi bagian tubuh tumbuhan dan hewan dapat diuraikan dan dirombak menjadi zatzat anorganik yang lebih sederhana. Zat-zat anorganik tersebut selanjutnya dapat dimanfaatkan kembali oleh produsen. Organisme yang berperan sebagai pengurai terdiri atas organisme yang berukuran kecil, hidup di tanah, air, maupun udara, seperti bakteri dan jamur saprofi t.
Berikut ini adalah skema aliran energi dan siklus materi yang berlangsung di dalam suatu ekosistem.
Di dalam ekosistem, setiap komponen tidak berdiri sendiri-sendiri, namun saling berinteraksi satu sama lain. Ada tiga macam interaksi antarkomponen dalam ekosistem, yaitu interaksi antarkomponen abiotik, interaksi antara komponen biotik dan abiotik, serta interaksi antarkomponen biotik.
1. Interaksi Antarkomponen Abiotik
Komponen-komponen abiotik di dalam ekosistem terdiri atas udara, air, tanah, cahaya matahari, suhu, garam mineral, kelembapan, pH, dan topografi. Komponen-komponen tersebut saling berinteraksi dan membentuk hubungan timbal balik. Contoh interaksiinteraksi yang terjadi adalah sebagai berikut.
a. Intensitas cahaya matahari yang tinggi akan meningkatkan suhu di permukaan bumi.
b. Suhu yang tinggi dapat mendorong terjadinya evaporasi (penguapan air di permukaan tanah atau badan air). Hal ini dapat menimbulkan awan di udara dan akhirnya terbentuk hujan yang dapat menghalangi sinar matahari. Akibatnya, intensitas sinar matahari ke bumi menjadi berkurang.
c. Curah hujan yang tinggi dapat menyebabkan tanah menjadi lembek dan lembap, sehingga mudah digali. Curah hujan juga dapat memengaruhi pH tanah.
d. Berbagai mineral yang terkandung dalam tanah berasal dari batuan yang mengalami pelapukan akibat suhu, curah hujan, dan cahaya matahari.
2. Interaksi antara Komponen Biotik dan Abiotik
Komponen biotik dan abiotik penyusun suatu ekosistem juga saling berinteraksi dan saling memengaruhi satu sama lain. Contoh interaksi-interaksi yang terjadi adalah sebagai berikut.
a. Tumbuhan menyerap air dari dalam tanah, kemudian melepaskannya dalam bentuk uap air atau tetesan air kembali ke lingkungannya.
b. Tumbuhan memerlukan cahaya matahari dan karbon dioksida untuk melakukan proses fotosintesis. Dari proses tersebut, akan dilepaskan oksigen ke udara yang dapat digunakan organisme lain untuk bernapas.
c. Organisme tanah seperti cacing tanah memerlukan sisa-sisa tumbuhan dan hewan yang telah mati untuk makanannya. Cacing tanah yang mati akan diuraikan menjadi unsur-unsur anorganik seperti fosfor, karbon, nitrogen, dan oksigen. Unsur-unsur tersebut akan dikembalikan ke tanah dan selanjutnya akan diserap oleh tumbuhan sebagai zat hara. Zat hara ini sangat diperlukan untuk pertumbuhan tumbuhan.
3. Interaksi Antarkomponen Biotik
Komponen biotik di dalam ekosistem juga tidak berdiri sendiri-sendiri, namun saling berinteraksi untuk memenuhi kebutuhan hidupnya. Interaksi tersebut akan membentuk hubungan saling ketergantungan satu sama lain. Ada dua macam interaksi antarkomponen biotik, yaitu interaksi antarspesies dan interaksi intraspesies.
Interaksi antarspesies adalah interaksi yang terjadi antara organisme-organisme yang berbeda spesiesnya. Bentuk interaksi antarspesies ini adalah netralisme, simbiosis, protokooperasi, predasi, antibiosis, dan kompetisi.
1.) Netralisme adalah hubungan antara dua spesies yang tidak saling merugikan atau menguntungkan, karena kebutuhan hidup keduanya berbeda. Contohnya adalah sapi dan itik yang hidup bersama di suatu tempat. Itik mencari cacing sebagai makanannya dan sapi mencari rumput sebagai makanannya.
2.) Simbiosis adalah hubungan yang sangat erat antara dua spesies. Ada tiga macam simbiosis, yaitu simbiosis mutualisme, simbiosis komensalisme, dan simbiosis parasitisme.
Simbiosis mutualisme adalah bentuk simbiosis antara dua spesies yang saling menguntungkan. Contohnya adalah sebagai berikut.
o Jamur dan Cyanobacteria yang bersimbiosis membentuk lumut kerak (liken).
o Bakteri Rhizobium yang bersimbiosis dengan akar kacang-kacangan membentuk bintil akar.
Simbiosis komensalisme adalah bentuk simbiosis antara dua spesies yang menguntungkan salah satu organisme, tetapi organisme yang lain tidak diuntungkan dan juga tidak dirugikan. Contohnya adalah sebagai berikut.
Anggrek dengan pohon mangga. Anggrek yang menumpang pada pohon mangga dapat memperoleh air yang mengalir di permukaan kulit pohon dan juga memperoleh sinar matahari. Sementara pohon mangga tidak mendapatkan keuntungan atau kerugian apa-apa.
Ikan remora dengan ikan hiu. Ikan remora yang hidup di sekeliling ikan hiu dapat memperoleh sisa-sisa makanan dari ikan hiu sekaligus mendapat perlindungan. Sementara ikan hiu tidak mendapatkan keuntungan atau kerugian apa-apa dari ikan remora.
Simbiosis parasitisme adalah bentuk simbiosis antara dua spesies yang merugikan salah satu organisme, sedangkan organisme yang lain diuntungkan. Organisme yang menimbulkan kerugian disebut parasit, sedangkan organisme yang dirugikan disebut inang atau hospes. Berdasarkan letaknya, parasit dapat dibedakan menjadi dua macam, yaitu parasit di dalam tubuh inang (endoparasit) dan parasit di luar tubuh inang (ektoparasit).
Endoparasit adalah parasit yang hidup di dalam tubuh inangnya. Contohnya adalah cacing perut yang hidup di dalam tubuh manusia dan menyerap sari-sari makanan.
Ektoparasit adalah parasit yang hidup di luar tubuh inangnya. Contohnya adalah benalu yang hidup pada pohon jambu.
3.) Protokooperasi adalah hubungan yang saling menguntungkan antara dua spesies, tetapi hubungan yang terjadi tidak erat atau tidak menimbulkan suatu keharusan. Jika tidak terjadi interaksi, tidak ada kerugian atau keuntungan yang ditimbulkan. Contohnya sebagai berikut.
Burung jalak dengan kerbau. Burung jalak yang hinggap di atas punggung kerbau mendapatkan kutu untuk dimakan. Sementara kerbau mendapatkan keuntungan karena kutu-kutu yang menyerangnya berkurang. Namun, jalak juga bisa mendapatkan makanan dari sumber yang lain, misalnya semut atau ulat. Jadi, untuk kelangsungan hidupnya, burung jalak tidak harus bergantung pada kerbau. Demikian juga dengan kerbau. Jika burung jalak tidak ada, kelangsungan hidupnya juga tidak terganggu.
Bunga dengan kupu-kupu. Kupu-kupu yang hinggap pada bunga mendapatkan keuntungan berupa madu sebagai makanannya. Sementara bunga mendapatkan bantuan untuk proses penyerbukannya. Namun, yang mendatangi bunga tersebut tidak hanya kupu-kupu, melainkan juga semut dan lebah. Kelangsungan hidup kupu-kupu maupun bunga tidak terpengaruh jika keduanya tidak bertemu.
4.) Predasi adalah hubungan antara predator (pemangsa) dan hewan yang dimangsanya. Dalam predasi, untuk mendapatkan mangsa, predator harus memburu hewan yang menjadi mangsanya. Contohnya adalah kucing memangsa tikus, harimau memangsa rusa, dan sebagainya.
5.) Antibiosis adalah hubungan antara dua spesies yang salah satunya menghasilkan racun (zat antibiotik), sehingga dapat menghambat pertumbuhan atau mematikan spesies lainnya. Contohnya adalah jamur Penicillium yang menghasilkan zat penisilin, sehingga dapat menghambat pertumbuhan bakteri.
Antibiosis pada tumbuhan disebut juga dengan alelopati atau amensalisme. Contohnya adalah sebagai berikut. • Pohon walnut menghasilkan racun pada kulit pohonnya. Racun ini menyebabkan rumput tidak dapat hidup di sekitar pohon walnut tersebut. Benalu juga tidak dapat tumbuh pada batang pohon walnut. • Pinus mengeluarkan zat alelopati yang membuat tumbuhan-tumbuhan lain terhambat perkembangannya. • Rumput teki (Cyperus rotundus) juga merupakan simbion yang dapat mengeluarkan zat racun bagi tumbuhan di sekitarnya, misalnya terhadap tanaman padi. Petani harus memusnahkan tumbuhan tersebut agar padi dapat tumbuh dengan baik.
6.) Kompetisi adalah persaingan antara dua spesies atau lebih untuk memperebutkan kebutuhan hidup yang sama, seperti tempat hidup dan makanan. Pada interaksi kompetisi, makhluk hidup yang kalah akan mati, tersingkir, atau berpindah tempat. Kompetisi dapat terjadi pada organisme yang berada pada nisia (relung) yang sama. Nisia adalah posisi suatu organisme dalam suatu ekosistem dan peran fungsionalnya. Contohnya adalah sebagai berikut. • Padi dan rumput yang hidup bersama di sepetak sawah. Keduanya memiliki nisia yang sama, yaitu sebagai produsen, serta memiliki kebutuhan akan tempat hidup dan nutrisi yang sama. Oleh sebab itu, padi dan rumput harus berkompetisi agar dapat bertahan hidup. • Sapi dan kambing yang hidup bersama di lapangan rumput. Keduanya akan berkompetisi memperebutkan tempat hidup dan kebutuhan makanan yang sama. Sapi dan kambing memiliki nisia yang sama pula, yaitu sebagai konsumen I.
Interaksi intraspesies adalah interaksi yang terjadi antarindividu dalam satu spesies. Bentuk interaksinya juga berupa kompetisi dan interaksi yang menguntungkan.
1.) Kompetisi
Kompetisi intraspesies jauh lebih kuat daripada kompetisi interspesies. Hal ini dikarenakan kebutuhan hidup yang diperebutkan benar-benar sama, baik makanan, tempat hidup, maupun pasangannya. Contohnya adalah sapi jantan dengan sapi jantan yang akan berkelahi memperebutkan rumput, tempat hidup, dan sapi betina.
2.) Interaksi yang menguntungkan
Interaksi dalam satu spesies yang menguntungkan adalah interaksi di dalam koloni lebah atau rayap. Dalam koloni tersebut, terdapat 3 kasta yang memiliki tugas masing-masing, yaitu lebah atau rayap ratu, lebah atau rayap pekerja, dan lebah atau rayap prajurit. Selain menguntungkan, interaksi yang dibentuk juga bersifat saling membantu. • Lebah atau rayap ratu memiliki tugas untuk bertelur. Dalam satu koloni, hanya ada seekor ratu. • Lebah atau rayap pekerja memiliki tugas untuk mencari makanan. • Lebah atau rayap prajurit memiliki tugas untuk menjaga koloni.
VIDEO EKOSISTEM