Materi Ajar Keanekaragaman Mahkluk Hidup, Interaksi Dan Peranannya Di Alam-Kurikulum Nasional Untuk SMA Kelas X Fase E

 KEANEKARAGAMAN MAKHLUK HIDUP, INTERAKSI DAN PERANANNYA DI ALAM

Pertemuan I (Model Pembelajaran Problem Based Learning)

Materi ajar !

7.1 Keanekaragaman Hayati

7.1.1 Pengertian Keanekaragaman Hayati

Keanekaragaman hayati berarti keberagaman yang ada pada mahkluk hidup. Keberagaman dapat ditemukan pada tingkatan gen, spesies dan ekosistem. Keanekaragaman pada mahkluk hidup ini terjadi akibat adanya faktor genetik atau keturunan dan perbedaan faktor lingkungan.

7.1.2 Tingkat Keanekaragaman Hayati

- Keanekaragaman Hayati Tingkat Gen

Masih ingatkah Kalian buah sejenis yang Kalian temukan pada tempat tinggal kalian. Mungkin diantara Kalian menemukan bahwa ada banyak varietas mangga yang Kalian lihat, seperti manga udang dan mangga harum manis. Meskipun sama-sama merupakan mangga, tetapi bentuk, ukuran dan rasa mangga-mangga tersebut beranekaragam. Inilah yang disebut dengan keanekaragaman hayati tingkat gen. Keanekaragaman hayati tingkat gen adalah keanekaragaman yang ada dalam satu spesies.

- Keanekaragaman Hayati Tingkat Jenis

Sebelumnya Kalian telah menemukan bahwa buah mangga dalam satu spesies dapat beranekaragam karena adanya variasi gen. Buah mangga pun sesungguhnya memiliki keanekaragaman tingkat jenis. Keanekaragaman hayati tingkat jenis adalah keanekaragaman hayati yang terjadi antar spesies. Coba Kalian perhatikan mangga udang, mangga kelapa, dan manga harum manis. Meskipun ketiga-tiganya merupakan tanaman mangga, akan tetapi mereka berasal dari spesies yang berbeda. Masing-masing spesies mangga tersebut memiliki perbedaan bentuk buah, ukuran buah dan rasa buah.

- Keanekaragaman Tingkat Ekosistem

Indonesia dengan bentang alamnya yang luas, memiliki beberapa ekosistem, seperti hutan hujan tropis, hutan bakau dan sabana. Hutan hujan tropis dihuni oleh tumbuhan yang beranekaragam mulai dari yang berukuran kecil hingga pohon besar. Selain itu di hutan hujan tropis juga hidup beranekaragam hewan. Hutan bakau terletak di rawa atau pinggir pantai dan hanya ditumbuhi oleh tanaman mangrove. Hewan yang biasanya hidup di hutan mangrove ini adalah ikan dan burung laut. Sedangkan sabana adalah wilayah yang didominasi oleh tanaman jenis rumput. Hewan yang hidup di dalamnya juga cenderung mamalia kecil dan bürung.

Ketiga ekosistem tersebut memiliki perbedaan yang dapat dilihat dari jenis tanaman, jenis binatang, keadaan tanah, intensitas cahaya matahari dan curah hujan pada ketiga hutan tersebut. Perbedaan yang terjadi pada ketiga daerah ini disebut dengan keanekaragaman hayati tingkat ekosistem. Keanekaragaman hayati tingkat ekosistem adalah keanekaragaman hayati yang terjadi antar ekosistem.

7.1.3 Keanegaragaman Hayati Indonesia

Tahukah Kalian bahwa Indonesia termasuk negara yang memiliki keanekaragaman hayati tertinggi kedua setelah Brazil. Indonesia secara astronomis terletak 60 LU sampai 110 LS dan 95° BT sampai 141 BT hingga Indonesia memiliki iklim tropis. Wilayah Indonesia memiliki curah hujan yang tinggi dan cahaya matahari sepanjang tahun. Keadaan inilah yang mendukung untuk hidupnya berbagai organisme, sehingga Indonesia memiliki keanekaragaman hayati yang tinggi.

Fauna Indonesia dapat dibagi menjadi wilayah, wilayah barat (Sumatra Kalimantan, Jawa dan pulau kecil di sekitarnya), wilayah tengah (Sulawesi dan Nusa Tenggara) dan wilayah timur (Papua dan pulau di sekitarnya). Hewan wilayah harat memiliki ciri-ciri yang sama dengan hewan yang ada di benua Asia sehingga disebut dengan hewan asiatis. Hewan asiatis biasanya berupa mamalia berukuran besar dan sedikit burung berbulu indah, contohnya gajah, badak dan orang utan. Hewan wilayah timur memiliki ciri-ciri seperti hewan di benua Australia sehingga disebut dengan hewan australis. Hewan australis biasanya berupa hewan mamalia berukuran kecil, hewan berkantong dan burung berbulu indah seperti kuskus dan cendrawasih. Berbeda halnya dengan hewan di wilayah tengah, hewan ini memiliki ciri-ciri peralihan antara hewan asiatis dengan hewan australis Contoh bewan peralihan adalah Komodo, Anoa dan Maleo.

Indonesia juga kaya akan keanekaragaman tumbuhan,mulai dari lumut, paku hingga tumbuhan berbiji. Beberapa tumbuhan di Indonesia merupakan tumbuhan endemik yang tidak ditemukan di manapun di dunia. Dengan bentang alam Indonesia yang luas mungkin saja masih ada spesies tanaman yang belum teridentifikasi. Di antara tumbuhan yang sudah diidentifikasi baru sebagian kecil yang diketahui manfaatnya.

Berdasarkan data Badan Informasi Geospasial (BIG), Indonesia memiliki luas daratan 1890.739 km dan luas lautan 6315.222 km². Dengan demikian Indonesia terdiri dari 76.96% lautan, Laut Indonesia juga meruiliki keanekaragaman hayati yang tinggi. Biota laut yang dimiliki beranekaragam, baik itu protista, tumbuhan ataupun hewannya. Masih banyak kekayaan laut Indonesia yang belum dieksplorasi dan bahkan belum dimanfaatkan. Sungguh luar biasa kekayaan alam lodonesia bukan? Sungguh beruntung menjadi warga negara Indonesia. Kita harus bersyukur kepada Tuhan Yang Maha Esa karena lahir di negeri yang kaya akan keanekaragaman havati. Berikut adalah gambaran kecil betapa Tuhan memberkahi Indonesia dengan keanekaragaman flora dan fauna, baik di daratan maupun di lautan.

- Fauna Indonesia

1. Hewan Tipe Peralihan

Anos (Bubalsis sp disebut pula kerbau kerdil yang merupakan hewan endemik di daerah Pulau Sulawesi dan pulau Buton. Hewan ini suka berendam di lampur, hidup soliter dan hanya akan bertemu dengan kawanannya jika si betina akan melahirkan.

2. Hewan Tipe Asiatis

Badak jawa (Rhinoceros sondaicus atau yang dikenal dengan badak bercula satu adalah salah satu badak jenis langka yang ada di dunia yang hadup di Taman Nasional Ujung Kulon.

3. Hewan Tipe Australis

Cendrawasih (Paradisaea apoda) disebut bird of paradise karena keindahan bulunya. Burung ini habitalnya di daerah Papua. Pada jaman dahulu bulu burung ini dijadikan hiasan sampai ke daratan Eropa.

- Flora Indonesia

Tanaman buah merah (Pandanus conoideus) yang dijadikan jamuan dalam pesta adat bakar batu oleh penduduk Wamena, Papua sebenarnya merupakan tanaman pandan-pandanan. Buah tunaman ini memiliki kandungan tokorefol dan betakarotın sebagai antioksidan. Tanaman ini dapat dijadikan obat anti kanker dan membantu meningkatkan imun tubuh penderita AIDS.

Wangi aroma cendana sudah tidak asing lagi bukan? Bahkan wangi cendana ini menjadi wewangian primadona di daerah Eropa. Tanaman cendana (Santalum album) adalah tanaman asli Indonesia yang banyak ditemukan di Nusa Tenggara Timur.

Pertemuan II (Model Pembelajaran Project Based Learning)

Materi ajar !

7.1.4 Manfaat Keanekaragaman Hayati

Keanekaragaman hayati bukan hanya memberikan manfaat langsung kepada manusia namum juga sangat penting dalam mempertahankan keberlangsungan ekosistem. Sebagai contoh hutan hujan tropis dengan keanekaragaman hayatinya yang tinggi, lebih mendukung untuk kelestarian ekosistem dibandingkan dengan ekosistem pertanian yang monokultur.

Seringkali kita mendengar hahwa ada hama tertentu yang menyerang padi misalnya wereng. Hal ini terjadi karena hanya ada satu jenis tanaman di sana yaitu padi. Ketiadaan predator alami wereng menyebabkan terjadinya ledakan populasi wereng sehingga populasi wereng meningkat tinggi. Selain itu, petani juga harus menambahkan pupuk pada lahan agar tanaman padi dapat tumbuh dengan subur. 

Berbeda dengan hutan hujan tropis, dengan adanya tanaman dan hewan yang beranekaragam maka kesempatan satu jenis hewan untuk meningkat populasinya dengan cepat menjadi berkurang. Begitu pula dengan daur materi yang berjalan secara alami tanpa campur tangan manusia. Daun, ranting yang telah mati akan jatuh ke tanah kemudian diurai oleh jamur dan mikroorganisme lain yang ada di dalam tanah, sehingga tidak perlu dilakukan pemupukan pada lahan hutan hujan tropis.

Kunyit (Curcuma domestica) banyak ditemukan di Indonesia dan biasa digunakan sebagai bumbu masakan. Kandungan kukurmin pada kunyit dapat meningkatkan imun tubuh. Selain itu kandungan vitamin dan antioksidannya dapat mencegah penuaan dini.

Tanaman ulin (Eusideroxylon zwageri) merupakan tanaman asli pulau Kalimantan. Kayu Tanaman ini tahan terhadap rayap, perubahan kelembapan dan suhu serta air laut, sehingga baik digunakan untuk pondasi bangunan dalam air, atap rumah, kusen dan pintu. Selain berfungsi menjaga keseimbangan ekosistem, keanekaragaman hayati memiliki banyak manfaat lain bagi manusia. Keanekaragaman hayati merupakan sumber pangan, sandang, papan, obat-obatan, bahan kecantikan dan ekonomi lagi manusia. Selain itu juga sebagai sumber ilmu pengetahuan dan plazma nutfah dalam pengembangan varietas unggul dari sebuah spesies, seperti varietas unggul padi Indragiri yang berasal dari varietas lokal Barumun dan Rojolele.

7.1.5 Pelestarian Keanekaragaman Hayati Indonesia

Keanekaragaman hayatı dapat mengalami penurunan baik karena faktor alam maupun akibat aktivitas manusia. Bencana alam, misalnya kebakaran hutan, merupakan salah satu faktor alam yang mengakibatkan kerusakan ekosistem yang dapat mengancam berkurangnya keanekaragaman hayati. Secara umun aktivitas manusia memiliki andil besar terhadap berkurangnya keanekaragaman hayati Indonesia.

Seringkali aktivitas manusia yang bertujuan untuk meningkatkan perekonomian malah mengancam keanekaragam hayati, misalnya alih fungsi lahan hutan hujan tropis menjadi perkebunan, pertanian. dan keperluan lainnya. Kegiatan-kegiatan tersebut mengakibatkan berkurangnya habitat beberapa mahkluk hidup yang hidup di hutan hujan tropis dan juga berakibat pada musnahnya spesies tertentu.

Contoh lain tentang kegiatan manusia yang mengancam berkurangnya keanekaragaman adalah penangkapan satwa untuk diperjualbelikan. Trenggiling adalah salah satu hewan yang diburu untuk obat tradisional. Kegiatan manusia ini tentulah mengancam populasi trenggiling bukan? Selain itu, masih banyak aktivitas manusia yang dapat menurunkan keaneakaragaman hayati seperti penyeragaman varietas tanaman dan ras hewan budidaya, penebangan hutan dan penggunaan pestisida.

Berbagai upaya dapat dilakukan untuk tetap menjaga kelestarian keanekaragaman hayatı seperti hutan lindung, cagar alam dan taman nasional. Untuk mengatasi kelangkaan tanaman dapat dilakukan perbanyakan dengan kultur jaringan sedangkan untuk mengatasi kelangkaan hewan dapat dilakukan dengan menggunakan teknologi kloning.

Pertemuan III (Model Pembelajaran Project Based Learning)

7.2. Klasifikasi Makhluk Hidup

7.2.1 Bagaimana Ahli Mengelompokan Makhluk Hidup

Dalam sejarah pengelompokkan mahkluk hidup, pada mulanya para ahli menggunakan dua skema dalam pengelompokkan mahkluk hidup, yaitu klasifikasi buatan dan alami. Kedua klafisikasi ini sama-sama menggunakan ciri-ciri yang menonjol sebagai dasar klasifikasi tetapi berbeda dalam cara penetapan ciri-ciri tersebut. Pada klasifikasi buatan, dilakukan dengan cara memilih dengan bebas ciri-ciri pemersatu terlebih dahulu baru kemudian mengelompokkan organisme yang sesuai. Contohnya ketika melakukan pengelompokkan dengan ciri pemersatu ada tidaknya sirip, maka paus akan dikelompokkan dengan ikan. Kelebihan dari klasifikasi ini adalah mudah untuk dikembangkan dan tidak mudah berubah, namun kelemahannya pengelompokkannya tidak menunjukkan hubungan evolusioner.

Berbeda halnya dengan klasifikasi buatan, klasifikasi alami pengelompokkan organisme dilakukan berdasarkan kemiripan terlebih dahulu dan baru kemudian mengidentifikasi ciri-ciri yang dimiliki satu sama lain. Kelemahan klasifikasi ini adalah pengelompokannya berubah jika ditemukan informasi yang baru seperti pengelompokkan gorilla, orang utan dan simpanse yang sebelumnya digolongkan pada famili pongidae tetapi sekarang digolongkan kedalam famili hominidae. Begitu pula alga, yang sebelumnya dikelompokkan dalam kindom plantae, namun sekarang dikelompokkan pada kindom protista.

Dalam perkembangannya muncul klasifikasi filogenetik. Klasifikasi ini digunakan untuk mengelompokkan organisme berdasarkan pada hubungan kekerabatan yang ditunjukkan pada materi genetis suatu organisme. Organisme yang memiliki tingkat persamaan yang lebih tinggi dalam urutan DNA atau asam nukleatnya dinilai memiliki hubungan yang lebih dekat.

7.2.2 Apa Saja Pengelompokan Makhluk Hidup dan Peranannya

1. Monera

Organisme ini terkenal dengan sebutan bakteri dan berada di mana-mana, bahkan ditemukan juga dalam rongga mulut dan saluran pencernaan. Monera juga ditemukan di daerah paling esktrim di mana mahkluk hidup tidak bisa bertahan hidup. Monera adalah organisme mikroskopis dan memiliki tipe sel prokariotik. Monera diketahui banyak penyebab penyakit, seperti bakteri mycobacterium tuberculose yang menyebabkan TBC, salmonella thyposa yang menyebabkan tifus. Meskipun demikian beberapa dari organisme menguntungkan bagi manusia, seperti Lactobacillus.

2. Protista

Gelidium sebagai Organisme ini dikelompokkan menjadi satu karena belum memiliki jaringan yang terdiferensiasi. Ukurannya ada yang mikroskopis dan ada yang makroskopis. Beberapa spesies dari protista merugikan karena dapat menimbulkan penyakit seperi Entamoeba histolitica yang menyebabkan diare dan plasmodium yang menyebabkan penyakit malaria. Meskipun demikian banyak juga spesies dari kelompok ini menguntungkan bagi manusia seperti Chlorella sebagai bahan dasar pembuatan PST [protein sel tunggal] dan bahan dasar pembuatan agar-agar.

3. Fungi

Merupakan organisme eukariotik bersel tunggal atau banyak yang dinding selnya tersusun atas kitin. Jamur hidup dengan menguraikan sampah organik menjadi bahan anorganik. Jamur multiseluler biasanya memiliki hifa dan berkembang biak dengan menggunakan spora. Jamur bermanfaat bagi kehidupan manusia seperti Rhyzopus stolonifer yang berperan dalam pembuatan tempe dan menghasilkan antibiotik. Akan tetapi banyak juga jamur yang merugikan seperti Microsporum sp. menyebabkan kurap atau panu dan Candinda albincans yang menginfeksi vagina.

4. Plantae

Plantae atau tumbuhan adalah organisme yang mampu melakukan fotosintesis karena memiliki cloroplas dalam selnya. Plantae dibagi menjadi tiga kelompok yaitu lumut, paku dan tanaman berbiji. Tumbuhan secara umum memiliki banyak manfaat bagi kehidupan manusia, mulai dari bahan pangan, sandang, papan, obat-obatan, kecantikan dan estetika.

5. Animalia

Animalia atau hewan adalah kelompok organisme multi seluler yang bersifat heterotrof. Sel pada kingdom animalia merupakan sel eukariotik yang tidak memiliki dinding sel. Animalia terdiri atas banyak spesies, mulai dari yang sederhana hingga ke yang kompleks, seperti porifera, coelenterate, playhelminthes, nemathelminthes, annelida, arthropoda, moluska, echinodermata dan chordata. Seperti halnya plantae, animalia juga memiliki banyak manfaat bagi kehidupan manusia dan tidak jarang juga yang merugikan.

Pertemuan IV (Model Pembelajaran Project Based Learning)

Materi ajar !

7.3 Makhluk Hidup Dalam Ekosistem 

7.3.1 Apa Itu Ekosistem

Istilah "Ekosistem" pertama kali digunakan oleh Tansley, seorang ahli botani Inggris pada tahun 1935. Ekosistem adalah unit struktural dan fungsional ekologi di mana organisme hidup berinteraksi satu sama lainnya dan dengan lingkungan sekitarnya. Setiap ekosistem memiliki ciri khas karena adanya perbedaan komponen biotik (mahkluk hidup) dan abiotik (tak hidup).

7.3.2 Interaksi Antar Komponen Ekosistem

Dalam Ekosistem, komponen biotik (mahkluk hidup) dan abiotik (komponen tak hidup) saling berhubungan melalui siklus materi dan aliran energi. Siklus materi adalah perputaran materi yang terjadi di antara komponen ekosistem. Materi yang di maksud adalah senyawa kimia penyusun tubuh mahkluk hidup seperti air, karbon, oksigen, nitrogen dan sulfur. Senyawa kimia tersebut berpindah dari komponen biotik ke abiotik dan kembali lagi ke komponen biotik

Berbeda halnya dengan energi. Di ekosistem energi mengalir dan tidak kembali. Energi matahari ditangkap oleh tumbuhan, kemudian energi tumbuhan digunakan oleh konsumen tingkat pertama, konsumen tingkat kedua, dan begitu seterusnya Dari satu tingkat tropik ke tingkat tropik berikutnya, energi yang berpindah hanya sekitar 10% dari sumber energi yang diperoleh karena sisanya terbuang dalam bentuk panas. Berdasarkan hukum kekekalan energi, energi hanya berubah bentuk, tidak dapat dimusnahkan dan tidak dapat diciptakan. Di ekosistem energi panas tidak dapat dimanfaatkan kembali oleh produsen sehingga energi tidak kembali lagi ke ekosistem. 

Pada eksosistem terjadi peristiwa makan dan dimakan yang disebut dengan rantai makanan. Rantai makanan ini saling berkaitan sehingga membentuk jaring-jaring makanan.

Piramida makanan adalah diagram yang menampilkan susunan tingkat tropik satu dengan tingkat tropik berikutnya berdasarkan jumlah atau masa atau jumlah energi pada setiap tropiknya. Tingkat tropik adalah posisi organisme dalam rantai makanan atau jaring makanan. Tingkat tropik 1 adalah produsen seperti tumbuhan, tingkat tropik II adalah konsumen 1 yang memakan produsen sedangkan tingkat tropik III adalah konsumen II yang memakan konsumen 1. Berikut adalah contoh piramida energi. Pada piramida energi, ukuran setiap blok (tropik I, II dst.) menunjukkan energi yang dimiliki oleh tingkatan tropik tersebut. Dengan demikian dapat diketahui bahwa tingkat tropik I memiliki jumlah energi yang lebih besar dari tingkat tropik II. begitu pula selanjutnya.

Interaksi antar mahluk hidup yang dapat terjadi dalam sebuah ekosistem dapat dikelompokkan sebagai berikut: 

1. Predasi yaitu hubungan antara predator dengan mangsanya. Hubungan antara tikus dan ular adalah contoh predasi

2. Kompetisi yaitu hubungan persaingan, seperti hubungan antara pohon dan rumput yang bersaing mendapatkan unsur hara dan air di dalam tanah

3. Netral yaitu hubungan tidak saling mengganggu. Contohnya adalah interaksi pohon dengan ular.

4. Simbiosis yaitu interaksi dua jenis mahkluk hidup yang hidup bersama. Interaksi simbiosis ini ada yang interaksinya saling menguntungkan (simbiosis mutualisme), ada yang dalam interaksinya satu organisme mengalami kerugian sedangkan yang lainnya mengalami keuntungan (simbiosis parasitisme) dan ada yang dalam interaksinya satu organisme mengalami keuntungan sedangkan yang lainnya tidak mengalami kerugian ataupun keuntungan (simbiosis komensalisme). 

5. Antibiosis yaitu interaksi dua jenis mahkluk hidup di mana salah satu mahkluk hidup tersebut mengeluarkan racun untuk membunuh mahkluk hidup lainnya. Seperti interaksi antara jamur Penicillium dengan bakteri, dimana jamur ini mengeluarkan antibiotik yang dapat membunuh bakteri.

Dalam ekosistem, interaksi bukan hanya antar komponen biotik namun juga interaksi antara komponen biotik dan abiotik misalnya hubungan antara tanah dan pohon. Pohon memperoleh unsur hara yang diperlukan untuk tumbuh dari dalam tanah. Di sisi lain daun, ranting pohon yang telah kering dan dibusukkan dapat menambah unsur hara yang ada di dalam tanah. 

Jika interaksi-interaksi ini terjadi secara dinamis maka ekosistem berada dalam keseimbangan. Keseimbangan ekosistem ini perlu dipertahankan untuk keberlangsungan hidup mahkluk hidup didalamnya. Gangguan pada keseimbangan ekosistem akan memberikan dampak yang buruk Coba Kalian perhatikan rantai makanan pada Gambar 7.17, jika belalang kita musnahkan dalam ekosistem itu, maka predatornya yaitu katak akan mengalami penurunan jumlah sedangkan tanaman padi akan meningkat jumlahnya karena organisme yang memakannya berkurang jumlahnya.

Penyusun: Thom Fallo

Referensi: Referensi: Ayuk, R., Elizabeth, T. & Niken, R. 2021. Ilmu Pengetahuan Alam Untuk Kelas X. Jakarta: Kementerian Pendidikan Dan Kebudayaan.

Disclaimer: Materi ini disusun dari berbagai referensi yang akan digunakan untuk meningkatkan mutu pendidikan dalam kegiatan pembelajaran sesuai amanat UU NO.20 Tahun 2013 Tentang Sistem Pendidikan Nasional.

Share :