a. EVOLUSI EKOSISTEM
Kita pernah melakukan observasi pada suatu ekosistem walaupun hanya sebentar dan jauh dari tuntas. Namun dari kegiatan tersebut dapat diambil kesimoulan bahwa pada ekosistem tersebut tersusun atas dua kelompok komponen penyusun yaitu biotic dan abiotik.
1. Mekanisme terbentuknya ekosistem di awal terbentuknya adalah sebagai berikut. Ekosistem tersusun dari beberapa komunitas yang saling berhubungan dengan komponen abiotiknya. Komunitas itu sendiri terdiri dari kumpulan populasi yang merupakan kumpulan individu sejenis pada suatu daerah tertentu. Masing-masing komponen abiotik maupun abiotik akan melakukan perannya masing-masing yang tentunya bermanfaat bagi berlangsungnya kehidupan masing-masing individu. Dengan adanya komponen yang mendukung tersebut masing-masing individu mampu membuat suatu populasi jenisnya sendiri. Selanjutnya masing-masing individu berinteraksi satu sama lain membentuk suatu komunitas yang lebih kompleks dan lebih lengkap. Komunitas-komunitas itu akhirnya juga akan saling berhubungan untuk menciptakan suatu keberlangsungan hidup yang lebih luas berupa suatu ekosistem, yang di dalamnya terdapat individu, populasi, komunitas yang saling berhubungan membentuk kehidupan yang sling berikatan satu sama lain dalam suatu ekosistem. Beginilah cara suatu ekosistem dapat terbentuk.
2. Proses yang terjadi selama perjalanan waktu sampai pada saat keadaan ekosistem terakhir pada saat ini kemungkinan dapat terjadi suksesi yakni pergantian antar satu komunitas dengan komunitas yang lain. Suatu tempat yang awalnya kosong tanpa suatu komunitas tumbuhan setelah dalam jangka waktu tertentu dapat tumbuh dan kemudian komunitas tumbuhan tersebut dapat pula digantikan oleh tumbuh-tumbuhan yang lain. Pergantian ini akan senantiasa berlangsung secara terus menerus sampai akhirnya terdapat suatu komunitas tumbuhan yang didapati pada keadaan ekosistem yang terakhir.
Konsep suksesi ini memunculkan dua hipotesis. Pertama, pada suatu suksesi ada perubahan yang teratur dalam komunitas yakni suatu spesies yang satu menggantikan spesies yang lain karena tiap tahap spesies memodifikasi lingkungan sehingga kurang cocok bagi dirinya sendiri tetapi lebih cocok bagi spesies lain. Maka diperkirakan suksesi berjalan terarah dan perkembangan komunitas itu bertingkat dari komunitas pioneer sampai pada klimaks. Kedua, bahwa suksesi itu heterogen karena perkembangan di suatu daerah bergantung kepada siapa yang sampai di sana pertama kali. Pergantian spesies tidak perlu teratur karena masing-masing spesies mencoba untuk menghalau atau menekan spesies baru yang datang maka suksesi menjadi lebih bersifat individual dan kurang dapat diperkirakan karena komunitas tidak selalu mencapai klimaks iklim.
3. Jika tidak terjadi gangguan, suatu ekosistem yang belum mencapai klimaks akan terus berkembang hingga mampu mencapai keadaan klimaks. Dalam hal ini, proses yang terjadi pada keterangan nomor 2 akan terus berlangsung. Sebaliknya jika sudah dalam keadaan klimaks, ekosistem akan berusaha untuk mempertahankan keadaannya dalam keadaan optimal apalagi tanpa adanya gangguan. Dalam hal ini, proses yang terjadi pada keterangan nomor 2 tidak lagi berlangsung. Proses yang ada cenderung berfungsi dalam regulasi dan homeostasis untuk mempertahankan keseimbangan yang ada. Namun, keadaan seperti ini tidak akan bertahan lama karena ekosistem yang cenderung dinamis akan terus berubah-ubah. Jika satu factor berubah, maka factor lain dapat berubah.
4. Kondisi ekosistem di masa-masa mendatang diduga berada dalam dua kondisi yang berbeda. Ekosistem ini akan bisa membentuk keadaan klimaks apabila ekosistem tidak mengalami kerusakan karena adanya gangguan-gangguan. Namun, dapat pula ekosistem ini membentuk keadaan yang didalamnya terdapat proses suksesi atau bahkan hilang (musnah) karena adanya gangguan-gangguan, seperti bencana alam dan aktivitas manusia yang merusak alam.
b. EVOLUSI BIOSFER
Bumi tmpat hidupnya manusia tersusun atas materi padat, cair, dan gas. Terjadinya kehidupan di bumi dengan sfir-sfir yang kemudian terbentuklah ekosistem di bumi yang dinyatakan sebagai biosfer.
1. Apabila organisme di bumi dikelompokkan menjadi fotoautotrof, fotoheterotrof, kemoautotrof, kemoheterotrof, osmotrof, fagotrof, biotrof, sapotrof, saprotrof abligat, nectotrof abligat, nectotrof fakultatif, biotrof fakultatif, biotrof abligat, aerob, anaerob, anaerob fakultatif dan mikroaerofil, maka organism yang menjadi pioneer terbentuknya biosfer adalah kemoheterotrof. Hal ini dikarenakan pada tahap awal itu bumi merupakan lautan organic dan penguraian molekul orgnik ini dilakukan melalui proses fermentasi yang hanya mampu dilakukan oleh organism kemoheterotrof.
2. Tahap-tahap perkembangan awal komponen biotic biosfer, terdiri dari 5 tahap.
Yang pertama tahap ini dimulai dari atmosfer purba yang menyelimuti bumi. Komposisinya meliputi metana, hydrogen, ammonia, dan uap air. Pada saat itu hanya ada sinar matahari. Dari energy matahari terjadi reaksi kimiawi terbntuklah molekul-molekul organic komplek. Tahap kedua, molekul organic yang terbentuk pada tahap pertama berpeluang melakukan evolusi menjadi makhluk hidup. Namun, karena kala itu bumi merupakan lautan organic maka hanya dapat dimanfaatkan oleh makhluk hidup yang mampu menghasilkan energy melalui substrat tersebut. Makhluk hidup itu heterotrof primer. Pemecahan molekul organic oleh heterotrof primer meliputi proses fermentasi yang akan menghasilkan CO2. Akhirnya atmosfer dipenuhi CO2 dan molekul organic berkurang. Tahap ketiga, kuantitas CO2 yang meningkat dan kelangkaan molekul organic berpengaruh pada adaptasi makhluk hidup sehingga member peluang makhluk autotrof yang mampu memanfaatkan CO2 untuk asimilasi atau sintesis ersumber dari sinar matahari dan dihasilkanlah O2. Kemudian terjadi keseimbangan antara O2 dan CO2 di atmsfer. O2 yang dihasilkan terkonsentrasi di atmosfer membentuk ozon yang tidak dapat ditembus oleh sinar UV sampai sekarang. Tahap keempaat, smakn banyaknya O2 memberikan peluang besar bagi makhluk hidup semakin besar untuk mlakukan pemecahan molekul organic. Akhirnya muncullah makluk aerobic. Tahap kelima, semakin banyaknya sintetis zat organic mendorong kemunculan makhluk hidup yang memanfaatkan substrat organic untuk kehidupannya. Akhirnya muncullah makhluk hidup yang melakukan predatorisme dan simbiosis. Inilah yang disebut sebagai heterotrof sekunder.
3. Hubungan antara tahap-tahap perkembangan awal komponen biotic biosfer terhadap perubahan sfir-sfir yang lain adalah sebagai berikut. Mula-mula hanya ada atmosfer purba yang terdiri dari metana, hydrogen, ammonia, dan uap air yang akan membentuk organism heterotrof primer dari lautan organic. Kemudian melalui fermentasi dihasilakn CO2 yang akan dilepaskan ke atmosfer. Atmosfer yang terbentuk ini belum secara keseluruhan. Banyaknya CO2 memunculkan makhluk autotrof. Makhluk autotrof mengasimilasi CO2 dengan bantuan cahaya matahari dan membebaskan O2 ke atmosfer. O2 yang terkonsentrasi di atmosfer akan menjadi lapisan ozon. Atmosfer inilah yang bertahan sampai saat ini. Adanya makhluk autotrof mendorong munculnya makhluk hidup heterotrof sekunder, misalnya jamur. Jamur ini akan mengeluarkan asam unuk melarutkan mineral sehingga mempercepat dekomposisi batu-batuan. Dekomposisi batuan ini akan membentuk tanah. Tanah beserta batu-batuan dan mineral-mineral lain akan membentuk lapisan ribuan meter di dalam bumi. Lapisan inilah yang membentuk litosfer. Autotrof yang berupa tumbuhan akan mempengaruhi pergerakan air. Penguapan air dari daun juga mempengaruhi pergerakan air. Uap air akan mengalami kondensasi dan jatuh sebagai hujan. Air hujan ini mengalir ke sungai, danau, laut, dan juga masuk ke dalam tanah, sedangkan sebagian lagi menguap dari permukaan bumi ke atmosfer kembali. Siklus ini membentuk siklus air. Siklus ini mnunjukkan terbentuknya hidrosfer.
Atmosfer, litosfer, dan hidrosfer beserta kehidupan di dalamnya merupakan kesatuan yang membentuk biosfer.
4. Komponen biotic yang paling tinggi dominansinya di biosfer ini adalah organism heterotrof sekunder. Hal tersebut karena organism ini terdiri dari berbagai kelompok orgainsme yang mampu hidup dan menghasilkan energi dari berbagai sumber. Ada yang hidup dengan bergantung pada organism autotrof (herbivora,nectrorof, mikroaeorofil, dll),ada yang hidup bergantung pada organism heterotrof sekunder lain( karnivora), ada yang bergatung pada keduanya yakni pada autotrof dan heterotrof(omnivore), dan ada pula yang hidup dengan menguraikan dan memanfaatkan senyawa organic tubuh organisme baik autotrof maupun heterotof sekunder yang telah mati( dekomposer:jamur, bakteri). Jumlah dari keseluruhan organism heterotrof ini diperkirakan jauh lebih banyak dibanding jumlah organism autotrof yang ada.
5. Biosfer senantiasa berevolusi, Suatu biosfer akan terus menerus mengalami perubahan ketika ekosistem penyusunnya yang terdiri dari komunitas-komunitas selalu mengalami suksesi. Suksesi ini akan berpengaruh pada keadaan klimaks suatu biosfer. Suatu biosfer dikatakan klimaks apabila komponen-komponen penyusunnya berada dalam keadaan seimbang dan stabil. Dan keadaan setimbang tersebut dapat pula hilang atau musnah apabila dipengaruhi suatu factor yaitu perubahan iklim, perbedaan kondisi tanah ataupun karena bencana. Saat ini biosfer tidak atau belum dalam keadaan klimak karena komponen-komponen peyusunnya senantiasa berubah, baik biotic maupun abiotik. Hal tersebut karena komponen-komponen tersebut tidak memnbentuk suatu keadaan yang setimbang karena dipegaruhi oleh banyak factor. Salah satunya adalah aktivitas manusia yang tidak bersahabat dengan alam, seperti penebangan hutan sacara liar, kebakaran hutan, ataupun pemanfaatan teknologi yang umumnya menimbulakan banyak gangguan terhadap kesimbangan alam. Aktivitas manusia seperti di atas banyak terjadi di seluruh penjuru dunia, sebagai akibatnya sekarang komposisi senyawa di atmosfer seperti oksigen berubah secara kuantitas karena semakin banyaknya CO2. Banyaknya karbondioksida ini yang tidak diimbangi dengan jumlah tumbuhan yang seimbang sebagai organisme yang mampu mengaimilasi CO2 banyak menyebabkan kematian pada organisme-organisme yang tidak mampu beradatasi dengan baik.Keadaan lingkungan yang tidak mendukung ini juga akan berpengaruh pada kemampuan organisme-organisme dalam memperbanyak keturunan. Ini sebagai bukti bahwa biosfer yang ada sekarang ini tidak dalam kadaan seimbang dan tidak dalam keadaan klimaks.
6. Kondisi biosfer yang mendukung kehidupan manusia yaitu biosfer yang di dalamnya terdapat sumber-sumber kebutuhan manusia untuk melangsungkan hidupnya. Biosfer ini harus cukup aman dan memiliki komponen yang cukup bagi manusia untuk melangsungkan hidupnya, mempertahankan hidupnya, dan melestarikan kehidupannya. Biosfer ini perlu menyediakan sumber makanan (baik nabati maupun hewani) bagi seluruh anggota populasi manusia. Atmosfer yang merupakan bagian dari biosfer harus dalam kondisi yang baik. Atmosfer ini perlu memiliki komposisi yang tepat untuk hidup manusia, seperti kandungan O2 yang cukup. Selain itu, atmosfer harus mampu melindungi manusia dari sinar UV yang sangat berbahaya bagi manusia. Komponen lain yang harus dalam kondisi baik adalah bagian hidrosfer. Siklus air harus lancar mengingat bahwa air sangat penting bagi mannusia. Sebagian besar tubuh manusia terdiri dari air yang harus selalu dipenuhi kebtuhannya karena jika tidak maka manusia terganggu aktivitas hidupnya atau bahkan mati. Selain itu, aktivitas manusia juga tidak dapat lepas dari air. Komponen litosfer yang menyediakan tanah dimana kita bisa berpijak dan membangun rumah untuk tempat tinggal pun harus dalam kondisi baik. Mengandung unsur-unsur penting dan mampu menyimpan cadangan air tanah dengan optimal sehingga manusia dapat memanfaatkannya dalam memenuhi kebutuhan hidupnya, seperti bahan makanan yang diperoleh dari tumbuhan yang ditumbuhkan di tanah yang baik tentu hasilnya lebih maksimal sehingga sumber kebutuhan manusia dapat tercukupi dengan baik. Apalagi dalam beraktivitas manusia perlu asupan energi dari makanan yang dimakan.
c. KO EVOLUSI
Evolusi ekosistem terjadi dalam kurun waktu yang tidak terbatas sebelum mencapai klimaks. Selama kurun waktu evolusi berlangsung, semua komponen ekosistem mengalami perubahan. Perubahan dimulai dari salah satu komponen, kemudian menginduksi ke komponen lainnya. Dengan demikian pada evolusi ekosistem jelas terjadi evlusi pada semua populasi-populasi yang eksis padanya. Dengan peristiwa ini para pakar kologi merumuskan sutu konsep proses eologi yang diberi nama koevolusi.
1. Koevolusi adalah tipe-tipe adaptasi yang khas karena hubungan antarjenis (interspesific) makhluk hidup. Koevolusi digunakan untuk mendeskripsikan suatu keadaan yang melibatkan serangkaian adaptasi berbalikan (resiprokal); perubahan pada satu spesies yang berperan sebagai komponen seleksi untuk spesies lain, dan adaptasi perlawanan dari spesies kedua yang timbul sebagai respon pengaruh seleksi yang ditimbulkan oleh spesies pertama. Koevolusi secara intensif dipelajari dalam hubungan predator-prey dan simbiosis yang merupakan hubungan antarpopulasi makhluk hidup dalam komunitas.
Dalam artian terluas, koevolusi adalah "perubahan pada objek biologis yang dicetuskan oleh perubahan pada objek lain yang berkaitan dengannya". Koevolusi dapat terjadi pada berbagai tingkatan biologis: ia dapat terjadi secara makroskopis maupun mikroskopis. Tiap-tiap pihak dalam suatu hubungan evolusioner memberikan tekanan seleksi kepada pihak lainnya, sehingga mempengaruhi evolusi pihak lain tersebut.
2. Mahluk hidup akan semaksimal mugkin mengeksploitasi lingkungan kehidupannya, inilah prinsip koevolusi. Syarat terjadinya koevolusi adalah adanya pola-pola hubungan antara spsis satu dengan spesies yang lain dalam komunitas. Hubungan antara spesies ini akan memunculkan tipe-tipe adapasi yang merpakan tanda terjadinya koevolusi.
3. Kita membatasi diri pada beberapa populasi untuk mengungkap proses koevolusi, Suatu spesies dapat berevolusi sebagai respon dari tekanan seleksi dari banyak spesies lainnya, dan tiap-tiap spesies lainnya juga berevolusi merespon banyak spesies lainnya pula. Spesies merupakan bagian dari populasi yang peka terhadap perubahan ekologis. Perilaku ini dapat menyebabkan perubahan genetika yang kecil pada populasi yang menguntungkan satu sama lainnya. Keuntungan yang didapatkan memberikan kesempatan yang lebih besar agar karakteristik ini diwariskan kepada generasi selanjutnya. Seiring dengan berjalannya waktu, mutasi yang berkelanjutan menciptakan hubungan yang kita pantau sekarang.
4. Contoh kasus koevolusi adalah hubungan antara Pseudomyrmex (sejenis semut) dengan tumbuhan akasia. Semut menggunakan tumbuhan ini sebagai tempat berlindung dan sumber makanan. Hubungan antar dua organisme ini sangat dekat sehingga menyebabkan evolusi struktur dan perilaku khusus pada kedua organisme. Semut melindungi pohon akasia dari hewan herbivora dan membersihkan tanah hutan dari benih tumbuhan saingan. Sebagai gantinya, tumbuhan mempunyai struktur duri yang membesar yang dapat digunakan oleh semut sebagai tempat perlindungan dan sumber makanan ketika tumbuhan tersebut berbunga.
Contoh yang lain adalah hubungan antara populasi tumbuhan berbunga dalam genus Passiflora dengan serangga herbivore kupu-kupu Heliconius. Untuk melindungi diri dari larva herbivore ini yang memakannya, daun muda dan tunas tumbuhan Passiflora menghasilakn zat racun. Walaupun ternyata larva Heliconius mampu menoleransi zat pahit ini dengan enzim pemecah zat racun tersebut. Adaptasi balik yang diberikan Passiflora, ia memberi makan bagi serangga jenis ini dan memberi tempat untuk bertelur. Bintik daun Passiflora mengandung nectar yang mengundang serangga lain yang sekaligus sebagai predator Heliconius. Akibat adanya kompetisi, ancaman Heliconius terhadap Passiflora sedikit terkurangi.
5. Suatu contoh koevolusi yang terjadi di sekitar kita misalnya di daerah sekitar Merapi. Beberapa saat yang lalu Merapi mengeluarkan materi vulkaniknya. Pada saat Merapi meletus hal ttersebut tentu menimbulkan hal-hal yang negative seperti dengan rusaknya segala sesuatu yang ada di sekitar Merapi. Tak terkecuali hewan dan tumbuhan yang ada di sekitarnya. Banyak tumbuhan yang mati karena terkena dampak meletusnya Merapi. Namun dibalik semua itu, ada sebuah hal yang tentunya akan berdampak bagi kelangsungan hewan dan tumbuhan di sekitar Merapi. Dalam jangka waktu tertentu, materi vulkanik dari merapi akan terurai di dalam tanah hingga menyebabkan tanah di sekitar Merapi akan subur. Dengan adanya tanah yang subur ini maka tumbuhan yang dulunya mungkin tumbuh sulit maka akan bias tumbuh dengan baik. Dengan keadaan tanah yang subur tentunya tumbuhan akan menyerap lebih banyak unsure hara sehingga pertumbuhannya akan lebih baik. Terutama tanaman perkebunan seperti sayur-sayuran maupun teh dan sebagainya bisa menghasilkan produk yang lebih banyak dan lebih berkualitas. Selanjutnya, dengan adanya tumbuhan yang tumbuh dengan lebih baik akan membuat hewan-hewan yang ada di sekitarnya juga berkembang dengan baik. Dengan ketersediaan makanan yang melimpah tentunya membuat hewan-hewan tersebut dapat hidup dengan baik. Dengan adanya perubahanstruktur tanah tersebut baik hewan dan tumbuhan akan beradaptasi dengan keadaan tersebut sehingga dapat tumbuh dengan baik. Hal ini tentunya akan berdampak baik untuk ke depannya, dikarenakan dengan adanya perubahan strukur tanah tersebut dapat dipastikan hasil pertanian maupun perkebunan akan lebih baik. Selain itu akan muncul varietas-vrietas yang lebih unggul daripada varietas yang ada sebelum peristiwa tersebut terjadi. Dan kehidupan penduduk di sekitarnya juga akan lebih sejahtera.
DAFTAR PUSTAKA
Hadisubroto, Tisno. 1989. Ekologi Dasar. Departemen Pendidikan dan Kebudayaan.
Ramli, Dzaki. 1989. Ekologi. Jakarta: Departemen Pendidikan dan Kebudayaan.
Sudjoko. ____. Handout Ekologi. Yogyakarta: Univrsitas Negeri Yogyakarta.
0 komentar:
Posting Komentar