EKOLOGI

Ekologi

PEGERTIAN EKOLOGI

Ekologi berasal dari bahasa yunani, yaitu oekos (rumah/tempat tinggal) dan logos (ilmu /kajian). secara harfiah  ekologi berarti kajian tentang makhluk hidup di dalam rumahnya.

Konsep ekologi beberapa ahli

1.    Ernest Haeckel (1869) : ekologi adalah hubungan keseluruhan antara makhluk hidup dgn lingkungan organic dan anorganiknya

2.    Charles Elton (1927) : ekologi adalah sejarah alam secara ilmiah

3.    Odum (1963) : ekologi adalah kajian tentang struktur dan fungsi alam

4.    Darnell (1971) : ekologi adalah kajian tentang tanggapan makhluk secara sendiri2 dan dalam kelompok terhadap faktor lingkungan yg bertindak secara tunggal atau bersama2

5.    Krebs (1978) : ekologi adalah kajian ilmiah tentang interaksi yg menentukan agihan & kemelimpahan makhluk

6.    Kendeigh (1980) : ekologi adalah kajian tentang hewan & tumb dlm hub antara makhluk yg satu dgn makhluk yg lain & dgn lingkungannya

Simpulan : ekologi adalah kajian tentang interaksi antara makhluk hidup baik hewan maupun tumbuhan dgn lingkungan organic (biotik)dan anorganiknya (abiotik)

CAKUPAN BIDANG KAJIAN EKOLOGI

Kendeigh menyatakan 8 bidang kajian dlm ekologi

1.    Agihan & kemelimpahan setempat & geografi makhluk (habitat, komunitas, & biogeografi)

2.    Perubahan temporal dlm keberadaan, kemelimpahan & aktivitas makhluk (musim,tahunan,suksesional,geologis)

3.    Saling keterkaitan antara makhluk dalam populasi dan komunitas (ekologi populasi)

4.    Adaptasi structural  & penyesuaian fungsional oleh makhluk terhadap lingkungan fisik mereka (ekofisiologik)

5.    Tingkah laku makhluk dalam kondisi alami (ethologic)

6.    Perkembangan evolusioner  dari semua saling keterkaitan (ekologi evolusioner)

7.    Produktivitas hayati alam & bagaimana produktivitas ini berguna bagi kemanusiaan (ekologi ekosistem)

8.    Pengembangan model matematika untuk menghubungkan interaksi parameter2 & membuat perkiraan mengenai pengaruhnya (analisis sistem)

Pengetahuan ekologi dpt membantu manusia dlm mengelola satwa liar, mengelola peternakan & pertanian, pengendalian hama & penyakit tanaman, pelestarian lingkungan, pengelolaan hutan & mengatasi wabah penyakit.

PEMILAHAN ILMU EKOLOGI

Tujuan pemilahan : member tekanan pd hal2 tertentu , embatasi permasalahan agar menghasilkan kajian yg lebih tajam atau mencoba meneropong permasalahan ekologi dari demensi2 tertentu.

Enam dasar dlm pemilahan

1.    Pemilahan ekologi yg didasarkan pd cakupan organisai organism yg dikaji.

Ekologi dipilah menjadi 2,yaitu autekologi ( ekologi yg mengkaji interaksi organism dlm tingkat spesies terhadap lingkungannya, dpt berupa individu atau populasi) dan synekologi ( ekologi yg mengkaji interaksi organism dlm tingkat komunitas trhdap lingkungannya, sering disebut ekologi komunitas).

2.    Pemilahan ekologi yg didasarkan pd macam atau golongan organism yg dikaji. Berdasarkan ini ekologi dipilih menjadi ekologi hewan, ekologi tumbuhan. Lebih khuus lagi ekologi dipilah menjadi ekologi serangga, ekologi plankton dan lain2

3.    Pemilahan ekologi yg didasarkan pd macam ekosisitem yg dikaji. Berdasarkan ini ekologi dipilah menjadi ekologi laut, ekologi danau, ekologi sungai, ekologi padang rumput, dll

4.    Pemilahan ekologi yg didasarkan pd bidang kegiatan manusia yg berpengaruh terhdp flora, fauna & lingkungan. Berdasarkan ini ekologi dipilah menjadi ekologi pembangunan, ekologi pertanian, ekologi perikanan, dll

5.    Pemilahan ekologi yg didasarkan pd corak lingkungan & pola hidup manusia yg mewarnai. Berdasarkan ini ekologi dipilah menjadi ekologi pedesaan & ekologi perkotaan yg sering disebut urban ekologi

6.    Pemilahan ekologi yg didasarkan pd keterkaitannya dgn bidang2 lain. berdasarkan ini ekologi dipilah menjadi ekologi evolusioner (ekologi yg mengkaji pemisahan, nische & terjadinya proses baru), ekologi geografis ( ekologi yg mengkaji agihan paleoekologi dan bioma),dll.

Ekologi sistem : kajian tentang konsep2 ekologi dlm bentuk model matematika, upaya mengkuantifikasikan semua fenomena2 ekologis melalui penciptaan rumus & persamaan yg memuat symbol2 variabel ekologis yg dapat disubstitusi dgn angka-angka.

DASAR2 SPESIFIKASI EKOLOGI HEWAN

Ekologis hewan memiliki sifat2 khusus :

1.    Kedudukan hewan sbg makhluk yg heterotrof, yaitu hidupnya bergantung pd zat organic yg dibuat oleh tumbuhan. Sehingga hewan berdudukan sebgai konsumen, maka hewan tidak perlu bersaing memperebutkan cahaya & zat organic didlm tanah karena tidak diperlukan secara langsung. dlm kedudukannya sbg konsumen, dia dpt bertindak sbg herbivore bila zat organic yg diperlukan diambil dari tumbuhan dan dpt bertindak sbg karnivora bila zat organic yg diperlukan diambil dari hewan lainnya.

2.    Kemampuan hewan bergerak akt f (mobilitas). Kemampuan mobilitass pd hewan dpt menunjang kedudukannya sbg konsumen yaitu dlm hal mengejar mangsa ato menghindar dari pemangsa. Kemampuan mobilitas ini juga penting ketika hewan harus berimigrasi mencari makan atao menghindar dari pengaruh lingkungan yg berbahaya. Tujuan obilitas memungkinkan hewan mendekati lawan jenisnya untuk tujuan berbiak & mobilitas juga memungkinkan hewan untuk memperluas daerah teritorialnya.

3.    Adanya kemampuan sensasi (pengidraan) & koordinasi. Sensasi & koordinasi pd dasarnya dipergunakan untuk mengenal lingkungan & bereaksi terhadap stimulus yg mengenainya. Mengenal lingkungan dpt berwujud mengenal lawan. Kawan, mangsa, pemangsa & juga mengenal kondisi fisik & kimia di dekatnya. Bereaksi terhadap stimulus dpt diwujudkan dlm bentuk melompat, berlari,makan, kawin, bersuara, dll

4.    Adanya kemampuan memori (ingatan). Adanya kemampuan memori terutama pada hewan2 tingkat tinggi, mmemmungkinkan dihasilkannya perilaku belajar pd hewan yg bersangkutan. Hal ini dapat membantu hewan dlm menghindari lebi lanjut hal2 yg membahayakan bagi dirinya berdasarkan pengalamannya. Begitu pula sebaliknya,, mmemori dpt membantu hewan untuk menemukan kembali hal2 yg menguntungkan bagi dirinya berdasarkan pengalamannya

5.    Adanya kemampuan insting (naluri). Adanya kemampuan insting memun gkinkan hewan untuk memperoleh kemampuan & keterampilan motoris tanpa perlu belajar. Ini merupakan sifat yg menurun & relative ajeg dlm waktu yg lama.

HEWAN DAN LINGKUNGANNYA

Konsep Tentang Suhu dalam Kaitannya dengan Panas dan Energi

Suhu adalah parameter yang menggambarkan derajat panas suatu benda. Semakin tinggi panas suatu benda, maka semakin tinggi pula suhunya. Begitu pula sebaliknnya, panas yang dipancarkan atau dirambatkan oleh suatu benda merupakan bentuk energi yang dibebaskan oleh benda melalui proses transformasi energi. Dengan demikian, secara tidak langsung suhu dapat dipakai sebagai indikator tentang besarnya energi yang dibebaskan oleh benda.

 Berbicara tentang energi, maka sumber utama energi di alam adalah cahaya matahari, gaya gravitasi bumi, dan kekuatan internal bumi. Cahaya matahari sebagai sumber energi dapat berupa cahaya tampak maupun cahaya tak tampak. Pancaran cahaya matahari ini serta rasio antara luas daratan dan peraiaran merupakan faktor penentu keadaan suhu di muka bumi. Pancaran cahaya matahari pertahun maksimum dijumpai di daerah ekuator dan sekitarnya, kemudian menurun didaerah sub tropis sampai kutub. Jumlah energi cahaya yang dipancarkan ke kutub hanya sekitar 40% dari jumlah energi yang dipancarkan ke ekuator. Hal ini diakibatkan karena di daerah kutub pancaran cahaya matahari arahnya miring terhadap permukaan daratan atau perairan, sehingga lamanya periode terang jauh lebih singkat dibandingkan periode gelap.

Dalam kaitannya dengan penyerapan panas, maka daratan dan perairan masing-masing memiliki sifat penyerapan yang berbeda. Daratan menyerap panas dalam jumlah yang berbeda dengan perairan walaupun dalam posisi lintang yang sama. Hal ini mengakibatkan produktifitas rata-rata pada daratan berbeda dengan lautan. Daratan mengalami panas lebih cepat dan sejuk lebih cepat pula dibandingkan dengan perairan. Hal ini mengakibatkan suhu ilklim yang mengendalikan daratan atau benua dapat berfluktuasi setiap hari atau setiap musim. Berbeda dengan daratan, maka perairan mengalami panas lebih lambat dan sejuk lebih lambat pula. Hal ini diakibatkan oleh adanya turbulensi air yang dapat mencampur air secara vertikal dan horisontal, sehingga perbedaan suhu di berbagai tempat tidaklah begitu tajam.

Pengaruh Suhu pada Tubuh Organisme

Dalam kaitannya dengan organisme, maka prinsip dasar yang mengakibatkan suhu dapat mengatur pertumbuhan dan penyebaran organisme adalah terletak pada pengaruh fisik suhu terhadap tubuh organisme. Suhu yang terlalu tinggi dapat mengakibatkan rusaknya enzim dan protein lain, dapat menguapkan cairan tubuh, dapat merusak vitamin, dapat merusak sel, jaringan dan organ, dapat merusak permeabilitas membran, dan merusak hormon. Sebaliknya, suhu yang terlalu rendah dapat membekukan protoplasma, dapat menghambat kerja enzim, menghambat kerja hormon, dan menghambat metabolisme.

Keberhasilan hewan, baik hewan darat maupun hewan akuatik dalam menghadapi suhu habitatnya, adalah mungkin diakibatkan oleh salah satu dari dua sebab. Penyebab yang dimaksud adalah hewan tersebut memang sesuai dengan suhu itu, atau karena hewan tersebut berhasil melakukan adaptasi baik struktural, fungsional maupun adaptasi prilaku. Untuk dapat bertahan pada suhu habitatnya, hewan-hewan sesuai dengan jenisnya dapat memilih salah satu dari 2 mekanisme yaitu thermoregulasi atau thermoconformer. Hewan-hewan yang menempuh mekanisme thermoregulasi disebut sebagai regulator, sedangkan hewan-hewan yang menempuh mekanisme thermoconfermer disebut sebagai conformer. Regulator merupakan kelompok hewan yang memiliki mekanisme pengaturan suhu tubuh di dalam tubuhnya sehingga suhu tubuhnya relatif konstan. Konformer merupakan kelompok hewan yang tidak memiliki mekanisme pengaturan  suhu tubuh di dalam tubuhnya, sehingga suhu tubuh berfluktuasi mengikuti fluktuasi suhu lingkungannya.

Berdasarkan daya toleransinya terhadap suhu, maka hewan-hewan dapat dikelompokkan ke dalam dua kelompok yaitu hewan eurythermal dan hewan stenothermal. Hewan eurythermal adalah hewan yang mampu hidup pada suhu lingkungan dalam kisaran yang luas, sedangkan hewan stenothermal adalah hewan yang hanya mampu hidup pada suhu lingkungan dalam kisaran yang sempit.

Berbicara tentang rentang suhu yang dapat diterima oleh hewan, maka setiap jenis hewan memiliki titik kardinal suhu sendiri-sendiri. Yang dimaksud dengan titik kardinal suhu adalah titik-titik yang menunjukkan batas suhu maksimum, suhu optimum, dan batas suhu minimum yang masih dapat diterima oleh mahluk. Suhu maksimal adalah suhu tertinggi yang masih memungkinkan hanya 50% anggota populasi suatu mahluk bertahan hidup. Suhu minimum adalah titik suhu terendah yang memungkinkan hanya 50% dari anggota populasi bertahan hidup. Suhu optimum adalah nilai suhu yang memungkinkan populasi suatu mahluk menjalani hidup paling baik dan menghasilkan keturunan paling banyak.

Berkaitan dengan kisaran toleransi organisme terhadap suhu, maka meskipun setiap spesies memiliki kisaran sendiri-sendiri, namun bagi kebanyakan spesies, kisaran yang masih dapat diterima adalah 0^o C - 45^o C. Dengan demikian, beberapa contoh ekstrim masih mungkin dapat ditemukan.

Menyimak tentang bagaimana dan dimana suhu itu menampakkan pengaruhnnya, maka paling tidak ada empat aspek kehidupan hewan yang utama dipengaruhi yaitu survivorship, perkembangbiakan, perkembangan organisme muda, dan persaingan dalam bentuk lain yang berkaitan dengan batas toleransi terhadap suhu.

Pengertian Panas dan Panas Dalam

            Setiap organisme khususnya hewan, senantiasa harus menyelaraskan dirinya dengan panas yang berasal dari dua sumber yang berbeda yaitu panas luar dan panas dalam. Yang dimaksud panas luar adalah panas yang bersumber dari luar tubuh hewan. Panas luar ini dapat berasal dari pancaran cahaya matahari atau dari benda-benda sekitar yang bersifat memancarkan atau merambatkan panas yang pernah diterima dari matahari. Benda-benda sekitar yang dimaksud dapat berupa tanah, bebatuan, debu dan partikel, asap dan awan, serta pepohonan. Berbeda dengan panas luar, yang dimaksud panas dalam adalah panas yang berasal dari dalam tubuh hewan sebagai hasil metabolisme di dalam sel hewan yang bersangkutan. Panas dalam ini dibebaskan dari zat makanan melalui serangkaian proses oksidasi yang berlangsung di dalam mitokondria sel.

Konsep Hewan Ektothermal dan Endothermal

       Dalam kaitannya dengan panas luar, maka hewan-hewan selain bangsa burung dan mamalia suhu tubuhnya sangatlah dipengaruhi oleh panas luar ini, pada hewan-hewan selain bangsa burung dan mamalia ini senantiasa terjadi aliran panas secara bolak-balik dengan lingkungannya. Selama malam hari, biasanya panas mengalir dari tubuh hewan ke lingkungannya, sedangkan pada siang hari, panas mengalir dari lingkungan ke dalam tubuh hewan. Pemasukan panas dari lingkungan ke dalam tubuh hewan adalah dimaksudkan untuk mengoptimalkan laju metabolisme dan aktivitas hewan tersebut. Hewan-hewan yang demikian disebut hewan ektotermal. Tergantung dari mana sumber panas yang diambil, maka hewan ektothermal dapat dibedakan lagi menjadi heliothermal dan tigmothermal. Heliothermal adalah hewan-hewan yang mengambil panas lingkungan langsung dari panas cahaya matahari. Karena itu hewan heliothermal biasanya sengaja menjemur diri pada cahaya matahari. Berbeda dengan heliothermal, maka hewan tigmothermal adalah hewan yang mengambil panas lingkungan dalam bentuk rambatan panas dari benda-benda yang sebelumnya telah mendapatkan penyiaran dari matahari.

            Berbeda dengan hewan ektothermal, maka hewan-hewan bangsa burung dan mamalia suhu tubuhnya tidak banyak dipengaruhi oleh panas luar. Bangsa burung dan mamalia ini suhu tubuhnya terutama dipengaruhi oleh produksi panas dalam yang terjadi di dalam tubuhnya. Oleh karena itu, bangsa burung dan mamalia ini disebut hewan endothermal.

Konsep Hewan Homeothermal dan Poikilothermal

Masih terkait  dengan suhu tubuh hewan, maka ada cara penggolongan lain yang diterapkan pada hewan, yaitu atas  dasar  konstan atau tidak konstannya suhu tubuh hewan. Atas dasar ini, hewan digolongkan menjadi dua golongan yaitu hewan homoeothermal dan hewan poikilothermal. Hewan homoeothermal  adalah hewan yang memiliki suhu tubuh relatif konstan, sedangkan hewan poikilothermal  merupakan hewan yang suhu tubuhnya  dapat berfluktuasi mengikuti fluktuasi suhu lingkungannya. Dalam kaitannya  dengan istilah endothermal dan ektothermal, maka hewan homoeothermal sesungguhnya sama dengan  hewan endothermal, sedangkan hewan poikilothermal sama dengan hewan ektothermal. Perbedaan  yang ada di antara mereka adalah terletak pada dasar yang dipakai untuk menggolongkannya.

Konsep Hewan Heterothermal

Terlepas dari dikotomi yang tegas, maka sebagian hewan – hewan homeothermal, pada usia  mudanya mengalami penurunan suhu tubuh yang cukup berarti bila dibandingkan suhu tubuh normal pada yang dewasa. Hal ini terjadi ketika hewan homeothermal muda ini  dihadapkan pada suhu lingkungan yang agak rendah. Hewan homeothermal yang mengalami fenomena ini disebut hewan heterothermal. Contohnya: burung gereja gunung berpial putih(Zonotrichia eucophrys oriantha). Burung ini ketika berumur 3 hari, suhu tubuhnya dapat turun mjd 20°C jika dihadapkan pda suhu lingkungan sebesar 6 °C selama 10 menit. Namun mulai umur 7 hari keatas, burung ini sepenuhnya vrsifat sebagai hewan homoeothermal.

Konsep Waktu Suhu

Untuk pertumbuhannya, hewan ektothermal memerlukan kombinasi antara faktor waktu dan faktor suhu lingkungan. Hewan ektothermal tidak dapat tumbuh dan berkembang bila suhu lingkungannya dibawah batas suhu minimum kendatipun diberikan waktu yang cukup lama. Untuk dapat tumbuh dan berkembang, hewan ektothermal memerlukan suhu lingkungan di atas batas suhu minimumnya maka semakin singkat waktu yang diperlukan untuk tumbuh dan berkembang. Begitu pula sebaliknya. Adanya keterkaitan antara suhu lingkungan dengan waktu tumbuh dan berkembangnya hewan ektothermal disebut sebagai konsep waktu suhu atau waktu fisiologis. Contoh: Telur belalang dari jenis Austroicetes creuciata hanya memerlukan 5 hari untuk menetes bila dihadapkan pada suhu lingkungan sebesar  14°C di atas batas minimum, dan memerlukan 17,5 hari untuk menetes bila suhu lingkungannya sebesar 4°C di atas batas minimum. Dari dua data di atas, maka dapatlah disimpulkan bahwa untuk menetesnya telur belalang dari jenis Austroicetes creuciata diperlukan waktu suhu sebesar 70 derajat hari. Angka 70 ini diperoleh dari 14 x 5 atau dari 4 x 17,5. Grafik hubungan antara suhu dengan perkembangan perhari dari belalang Austroicetes creuciata.

KONDISI DAN SUMBER DAYA SEBAGAI LINGKUNGAN

Lingkungan adalah segala sesuatu yang berada disekitar makhluk  baik berupa kehidupan (biotik) maupun materi tak hidup (abiotik) yang mempengaruhi keberadaan dari makhluk itu. Dari pengertian ini, maka timbullah pemilahan lingkungan atas dasar komponennya menjadi lingkungan biotic, lingkungan fisika dan lingkungan kimiawi. Lingkungan biotik adalah seluruh kehidupan yang berada di sekitar makhluk, sedangkan yang dimaksud lingkunga fisika adalah unsur – unsur  fisik yang ada di sekitar makhluk yang meliputi materi, vahaya (gelombang elektro magnetik), energi dan gaya, suhu dan panas, tekanan dan kelembaban. Yang dimaksud lingkungan kimiawi adalah segala zat kimia yang ada disekitar makhluk yang meliputi pH, salinitas, oksigen terlarut (DO), mineral terlarut, mineral bebas, mineral terikat, dan polutan.

Sedikit lebih spesifik dari lingkungan adalah kondisi lingkungan yang tidak lain faktor lingkungan abiotik yang  dapat berbeda – beda  menurut ruang dan waktu, dan terhadap kondisi ini makhluk memberikan  tanggapan secara berbeda – beda. Kondisi lingkungan dapat dimodifikasi oleh kehadiran suatu makhluk tetapi tidak dapat dikonsumsi atau dihabiskan oleh makhluk. Dengan demikian, kondisi selalu ada walaupun mungkin keadaan atau nilainya sudah berubah. Sebagai contoh adalah suhu. Suhu udara di halaman depan rumah ketika sudah ditanami tanaman perindang. Walaupun suhunya lebih rendah, dalam hal ini tanaman perindang tidak dapat dikatakan mengkonsumsi suhu. Tanaman perindang hanya bersifat mengubah suhu dari suhu yang tinggi ke suhu yang rendah. Kendatipun nilai suhu mencapai 0°C, maka kita tidak dapat mengatakan bahwa suhu itu habis. Contoh lain dari kondisi  adalah kelembaban nisbi, pH, salinitas, kecepatan arus air, dan kadar polutan. Semua unsure – unsure pada contoh  tadi merupakan komponen abiotik yang tidak dapat dikomnsumsi oleh makhluk.

Berbeda dengan kondisi, maka sumber daya merupakann semua benda yang dapat dikomnsumsi oleh makhluk. Pengertian dikonsumsi dalam hal ini adalah adanya reduksi (pengurangan) kuantitas dari benda akibat pemakaian oleh makhluk, sehingga makhluk lainnya mendapatkannya dalam jumlah yang lebih sedikit atau sama sekali tidak mendapatkannya. Benda yang dimaksudkan dalam hal ini adalah baik berupa benda hidup (makhluK) maupun benda mati.

Berdasarkan tingkat kepentingannya, sumber daya dapat digolongkan menjadi sumber daya esensial dan sumber daya tergantikan. Sumber daya esensial adalah sumber daya yang peranannya tida dapat digantikan oleh sumber daya yang lain. Sebagai contoh: untuk dapat menyusun cangkang telur, maka zat kapur ( kalsium) merupaka sumber daya esensial bagi bangsa unggas, karena utk membuat cangkang telur tidak dapat dipakai zat lain. Sumber daya tergantikan adalah sumber daya yang jikalau tidak ada, peranannya dapat digantikan oleh jenis sumber  daya yang lain. Sebagai contohnya adalah tikus sebagai makanan kucing. Kalau tidak ada tikus, maka kucing dapat makan kadal.

Berdasarkan kemungkinan dapat diperbaharui, maka sumber daya dapat digolongkan menjadi sumber daya terbaharui dan sumber daya tak terbarui. Sumber daya terbarui adalah sumber daya yang dapat terbentuk berulang – ulang. Contohnya adalah sumber daya tumbuhan dan hewan, sumber dfaya air tawar, dan sumber udara (oksigen). Sumber daya tak terbarui adalah sumber daya yang pembentukannya hanya sekali atau pembentukan ulangnya sangat sulit. Contohnya adalah minyak bumi, gas alam, dan bijih – bijih mineral.

Berdasarkan wujudnya, sumber daya  dapat digolongkan menjadi sumber daya biotik, sumber daya mineral,  sumber daya air, sumber daya udara, sumber daya energi dan sumber daya kimia. Sumber daya biotic dapat berupa hewan dan tumbuhan baik utuh maupun bagian – bagiannya. Sumber daya energi dapat berupa minyak bumi, batu bara, dan gas alam.

FAKTOR PEMBATAS DAN KISARAN TOLERANSI

Konsep Tentang Faktor Pembatas

Kenyataan yang ada di alam menunjukkan bahwa suatu faktor kebutuhan atau faktor pendukung pertumbuhan dan perkembangan suatu makhluk, keberadaanya tidak selalu persis sama dengan kuantitas (takaran) yang dibutuhkan oleh suatu makhluk. Suatu faktor dapat saja kurang dari kebutuhan  atau justru melebihi kebutuhan.tergantung seberapa jauh  keberadaanya, suatu faktor lingkungan dapat menjadi faktor pembatas bagi pertumbuhan, perkembangan dan distribusi hewan.

Menurut Soetjipta (1990), faktor pembatas adalah faktor lingkungan  yang keberadaanya menghampiri  atau melewati batas toleransi suatu makhluk. Pengertian dari menghampiri atau melewati batas toleransi adalah bila suatu faktor keberadaanya di bawah (kurang) dari kebutuhan minimumnya atau di atasa ( melebihi) dari kebutuhan maksimumnya.

Hukum Minimum Liebig

Dalam kaitannya dengan faktor pembatas, Justus Liebig pada tahun 1840 menemukan hubungan antara rendahnya kuantitas suat faktor lingkungan dnegan terhambatnya pertumbuhan suatu makhluk (tumbuhan). Berdasarkan hasil temuannya, Liebig menyatakan bahwa bila suatu faktor lingkungan yang diperlukan oleh makhluk, keberadaannya dibawaa (kurang) dari batas kebutuhan minimumnya, maka faktor itu dapat menghambat (membatasi) pertumbuhan makhluk tersebut, kendatipun faktor lingkungan yang lain keberadaannya melimpah. Untuk dapat memacu (melanjutkan) kembali perumbuhan makhluk tersebut, maka faktor lingkungan yang sangat kurang tersebut harus ditambah kuantitasnya sehingga ada di atas batas kebutuhan minimumnya. Pernyataan Liebig tersebut dikenal dengan hukum minimum Liebig.

Kendatipun mula-mula Liebig menemukan hukumnya ini pada kehidupan tumbuhan, namun hukum minimum Liebig ini juga tampak berlaku pada kehidupan hewan. Sebagai contoh, suatu jenis asam amino esensial tertentu atau suatu jenis vitamin tertentu yang sangat diperlukan dalam metabolisme hewan, jika keberadaannya dibawah kebutuhan minimum hewan tersebut, maka asam amino dan vitamin tersebut dapat merupakan faktor prmbatas bagi pertumbuhan hewan tersebut.

Hukum Toleransi Shelford

Lebih jauh lagi Liebig, maka tahun 1913 V.E Shelford menemukan suatu fenomena baru dalam kaitannya dengan faktor pembatas. Shelford menemukan bahwa pertumbuhan suatu makhluk dapat dibatasi oleh faktor kebutuhan yang jumlahnya kurang dari kebutuhan minimumnya atau lebih dari kebutuhan maksimumnya. Lebih lanjut Shelford mengatakan bahwa setiap jenis makhluk memiliki batas toleransi tertentu untuk suatu faktor lingkungan. Pernyataan dari Shelford ini kemudian dikenal dengan hokum toleransi Shelford.

Terkait dengan rumusnya, maka hokum toleransi Shelford ini mengandung makna bahwa setia jenis makhluk memiliki batas minimum, titik optimum, dan batas maksimum tertentu untuk suatu faktor lingkungan. Titik minimum, titik optimum, dan titik maksimum ini dikenal dengan istilah titik kaardinal. Sebagai contoh, jika telur ikan Salvelinus dinyatakan memiliki batas toleransi terhadap suhu air antara 0⁰ C sampai 12⁰C, maka ini berarti bahwa telur itu akan mati atau rusak bila suhu air dibawah 0⁾C atau di atas 12⁰C. Dengan kata lain dapat dinyatakan pula bahwa titik suhu minimumnya adalah 0⁰C sedangkan titik suhu maksimumnya adalah 12⁰C.

Dalam hubungannya dengan batas toleransi ini, maka ada makhluk yang memiliki batas toleransi yang sempit dan ada yang memiliki batas toleransi yang luas untuk suatu faktor lingkungan. Batas toleransi dikatakan sempit adalah bila selisih antara titik maksimun denga minimumnya adalah kecil (sedikit). Untuk toleransi sempit ini sering dinyatakan dengan istilah yang diawali dengan kata steno di depan kata yang menunjukkan faktor yang dimaksud. Sebagai contoh, untuk toleransi yang sempit terhadap faktor suhu diberi istilah stenothermal. Batas toleransi dikatakan luas adlaah apabila selisih antara titik maksimum dengan titik minimumnya adalah besar (banyak). Untuk toleransi luas ini sering dinyatakan dengan istilah yang diawali dengan kata eury di depan kata yang menunjukkan faktor yang dimaksud. Sebagai contoh, untuk toleransi yang luas terhadap faktor suhu diberi istilah eurythermal. Dengan demikian, untuk faktor salinitas ad istilah stenohaline dan euryhaline. Untuk faktor makanan ada istilah stenophagik dan euriphagi. Untuk faktor habitat, ada istilah stenoecious dan eurycious. Begitulah yang lainnya.

Menyimak lebih jauh tentang toleransi ini, maka ada beberapa prinsip yang perlu diperhatikan adalah :

1.      Suatu makhluk dapat memiliki toleranis yang luas untuk suatu faktor, tetapi sempit untuk faktor yang lain.

2.      Makhluk yang memiliki toleansi yang luas untuk semua faktor maka wajar memiliki penyebaran yang paling luas.

3.      Ketidakberhasilan makhluk memperoleh keadaan optimum untuk suatu faktor, dapat mengurangi batas toleransi makhluk itu terhadap faktor-faktor yang lain.

4.      Seringkali dijumpai di alam, bahwa makhluk berada dalam faktor yang keadaannya tidak optimum. Dalam hal ini faktor-faktor yang lain ditemukan mempunyai arti yang lebih besar.

5.      Makhluk pada masa-maa muda atau prenatal emiliki batas toleransi yang lebih sempit dibanding makhluk sejenis yang sudah dewasa.

SPESIES SEBAGAI INDIKATOR EKOLOGIS.

Pengertian Indikator ekologis

Untuk mengetaahui kondisi lingkungan dan keberadaan sumber daya pada suatu habitat makhluk, maka seringkali manusia tidak dapat melakukan pengukuran atau pemantauan secara langsung terhadap kondisi atau sumber daya tersebut. Hal ini mungkin diakbatkan oleh adanya beberapa keterbatasan seperti keterbatasan alat (instrument), keterbatasan biaya, waktu dan tenaga, atau karena secara teknis sangat sulit dilakukan. Oleh karena itu, maka untuk mengatasinya, manusia menggunakan penampakan makhluk sebagai petunjuk tentang kondisi lingkungna dan sumber daya habitat makhluk tersebut. Hal ini dilakukan dengan didasari oleh adanya pengetahuan dan pengalaman tentang berbagai wujud tanggapan makhluk terhadap berbagai keadaan dari kondisi lingkungan dan sumber daya. Makhluk yang diamati penampakannya untuk dipakai sebagai petunjuk tentang keadaan kondisi lingkungan dan sumber daya pada habitatnya ini disebut  bioindikator ekologis atau disingkat dengan indikator ekologis. Sebagai contoh, untuk mengetahui adanya zat pencemar logam berat Pb pada suatu perairan, maka digunkaan abnormalitas perkembangan embrio landak laut dari jenis Temnopleurus sp sebagai indikator. Contoh lain adalah tingkat ketebalan atau berat cangkang bekicot dapat dipakai sebagai indikator tentang kadar zat kapur (kalsium) dari daun kol atau singkong singkong yang dimakannya.

Dalam hubungannya dengan organisasi makhluk, maka makhluk yang dipakai sebagai indikator ekologis adalah makhluk dalam tingkat spesies. Ketentuan ini dibuat mengingat yang menjadi unit secara ekologis adalah spesies. Spesies sebagai unit secara ekologis adalah spesies. Spesies sebagai unit ekologis mengandung pengertian bahwa semua individu dalam satu spesies memberikan tanggapan yang seragam terhadap suatu faktor lingkungan, dan tanggapan itu berbeda dengan tanggapan yang diberikan oleh spesies lain. Dapat dipakai sebagai cara yang praktis dan murah untuk mengetahui keadaan lingkungan suatu makhluk.

Dalam menggunakan makhluk sebagai indikator ekologis, maka Odum (1971) menganjurkan agar memperhatikan beberapa pedoman yaitu :

1.      Spesies yang steno lebih baik dipakai sebagai indikator dibandingkan dengan spesies yang eury.

2.      Spesies yang dewasa lebih baik dipakai sebagai indikator dibandingkan dnegan yang masih muda.

3.      Sebelum mempercayai penampakan makhluk sebagai indikator ekologis, maka terlebih dahulu harus ada  bukti yang cukup bahwa suatu faktor yang dipermasalahkan memang benar dapat membatasi.

4.      Penampakan makhluk dalam tingkat populasi atau komunitas lebih dapat dipercaya dibandingkan dengan penampakan suatu individu.

RESPON DAN ADAPTASI HEWAN

Lingkungan dan Perubahannya

Lingkungan adalah segala sesuatu yang berada disekitar makhluk baik kehidupan (biotik) maupun materi tak hidup (abiotik) yang mempengaruhi keberadaan dari makhluk itu. Dengan kata lain, lingkungan dapat dinyatakan sebagai keseluruhan atau gabungan faktor fisikokimiawi dan biotic yang mempengaruhi respon (tanggapan) makhluk.

kuraaaaaaaaaaaaaaang

Adaptasi Structural pada Hewan

            Adaptasi structural merupakan cara makhluk hidup menyesuaikan dirinya terhadap lingkungannya dengan cara mengembangkan struktur tubuh atau alat-alat tubuh kearah struktur yang lebih sesuai dengan keadaan lingkungan dan keperluan hidupnya. Adaptasi structural ini dapat di dahului oleh terjadinya perubahan gen dan dapat pula tanpa melalui perubahan gen.

1.      Adaptasi pada hewan Teresterial

            Berdasarkan posisinya,hewan teresterial ada yang arboreal (dipohon),teran (diatas tanah), sub teran (di bawah tanah), dan aeriol (di udara). Berikut disajikan kekhususan adaptasi structural pada masing-masing kelompok tersebut.

a.      Hewan arboreal

            Minimal mengembangkan 3 macam keistimewaan struktur yaitu: (1) panjangnya ruas-ruas tulang telapak dan jari-jari pada tangan dan kaki yang ditujukan untuk berpegangan pada saat memanjat dan bertengger di pohon. Hal ini dimiliki oleh hewan-hewan primate dari family pongidae seperti kera,orang utan,babon gorilla ,sympanse. (2.) Berkembangnya ekor sebagai alat untuk membantu keseimbangan ketika ada di pohon.Hal ini dijumpai pada hewan-hewan primate dari family pongidae,Lemuridae pada tarsius,tupai. (3). Adanya kuku-kuku yang runcing pada setiap jari kakinya yang berguna seagai alat berpegangan pada pohon atau dahan yang posisinya vertical. Ini dijumpai pada tarsius,Lemur dan tupai.

b.      Hewan Teranian

            Dalam kaitannya dengan gerakan berjalan dan melompat,hewan teranian dari kelas mamalia dapat dikelompokkan menjadi 3 yaitu : Plantigrade, digitigrades ,unguligrade.

Plantigrade: mamalia yang berjalan dengan seluruh permukaan telapak kakinya menyentuh tanah Contohnya manusia. Hewan plantigrade bukanlah pelari yang baik. Digitigrade: Hewan mamalia yang berjalan dengan jari-jari kakinya yang menyentuh tanah. Ini merupakan hewan yang dapat melompat dengan cepat dan gesit. Contohnya adalah kucing.Unguligrade: hewan mamalia yang berjalan dengan kukunya yang menyentuh tanah. Kuku yang menyentuh tanah ini adlah kuku yang menutupi hanya satu jari kakinya yaitu jari yang ketiga. Contohnya adalah kuda.

 

            Dalam kaitannya dengan gerakan, maka aktak darat (Bufo sp) tidak perlu memiliki selaput renang diantara jari-jari kakinya karena kehidupannya sudah penuh di darat. Ini berbeda dengan katak rawa (Rana sp) yang sebagian hidupnya di air, sehingga selaput ini berkembang dengan baik. Dalam kaitannya dengan gerakan kura-kura yang hidup di darat memiliki bentuk tungkai yang berbeda disbanding dengan penyu yang hidup di air. Tungkai pada penyu bentuknya memipih seperti dayung sedangkan tungkai pada kura-kura disesuaikan untuk tujuan berjalan dan menggali bukan berenang. Dalam kaitannya dengan jenis makanan adaptasi yang banyak dilakukan adalah pada susunan gigi dan lambung.Susunan gigi herbivore sediit berbeda dengan gigi Karnivora. Pada Herbivora gigi taringnya kurang berkembang sedangkan pada karnivora gigi taringnya sangat berkembang. Dalam hal lambung, Manusia sebagai omnivore memiliki lambung yang sederhana (simplex) sedangakan sapi sebagai herbivore ruminansia memiliki lambung yang komleks yangditujukan untuk  pencernaan dan fermentasi selulosa yang cukup rumit.

c.       Hewan Sub Teranian.

            Melalukan beberapa bentuk adaptasi yaitu: (1). Absennya tungkai alat gerak pada cacing tanah dan menggantinya dengan otot-otot sirkuler dengan longiuudinal kontraksi otot-otot ini emmudahkan cacing tanah untuk bergerak dan menyelusup. (2). Adanya perlengkapan untuk menggali yaitu berupa tungkai yang kuat dan berkuku atau bercakar. (3). Aadanya gigi seri dan arahang yang kuat untuk menggali lubang. Inin dijumpai pada tikus Mole America.

d.      Hewan Aerial (Volant).

            Berhubungan dengan dua hal: Kemampuan terbang dan mencegah penguapan air. Dalam hubungannya dengan kemampuan terbang,maka adaptasi diarahkan untuk mengurangi berat dan menambah kemampuan dan kekuatan terbang.  Mengurangi berat tubuh dilakuakan oleh burung dengan berbagai adaptasi yaitu tulangnya tipis dan berongga, paruhnya tak bergigi,bulunya ringan, hilangnya beberapa tulang dan menyatunya beberapa tulang menjadi synsachrum,  tak adanya vesica urinaria, serta adanya kantung-kantung udara yang disebut sacus pneumaticus. Berbeda dengan burung, serangga mengurangi berat bulunya dengan tidak adanya endoskeleton yang etrbuat dari tulang, dan hanya mengebangkan eksoskleton yang terbuat dari zat kitin yang ringan dan kuat. Menambah kemampuan dan kekuatan terbang dilakukan oleh burung dan kelelawar dengan mengembangkan otot-otot dadanya (otot pectoralis). Untuk memperbesar daya angkat terhadap tubuh melalui kepakan sayap, burung” yang baisa terbang tinggi dan lama memiliki luas permukaan sayap yang luas untuk emngimbangi beban tubuh. Pada banyak serangga mengembangkan system sayap ganda. Untuk mencegah kehilangan panas, bangsa burung mengembangkan buku plumaenya sedemikian tebal. Bulu yang tebal ini dapat mencegah penguapan cairan tubuh ketika behadapan dengan panas lingkunagn dan angin ketika terbang.

            Disamping adaptasi” structural diatas, unggas juga melakakuan adaptasi alin yaitu dalam hal bentuk paruh dan kakinya. Paruh unggas dapat dikelompokkna menjadi 5 yaitu : paruh pemakan biji, pemakan serangga, penyobek, pelubang, penangkap ikan. Bentuk kaki dan jari” kaki pada unggas dapat dikelompokkan menjadi 5 tipe yaitu : kaki pengais (ayam), kaki penggulung (bangau), pencangkram (elang), penghinggap (bururng kepodang), dan kaki perenang (angsa, itik).

2.                  Adaptasi Struktural Hewan akuatik

            Pada prinsipnya  ditujukan untuk mengatasi 5 masalah yaitu tekanan mekanik oleh turbulensi air, tekanan hidrostatik, keterbatasan cahaya pada suatu kedalaman, adanya pasang surut pada hewan interdinal,adaya predator.

a.                  Tekanan mekanik oleh turbulensi air.

            (1) Ikan mengembangkan bentuk tubuh stream line ( semakin mengecil kea rah anterior tubuh) untuk mengurangi tekanan dan gesekan air dari arah depan.(2) Ikan mengembangkan sisik yang licin untuk mengurangi gaya gesekan air. (3) Ikan mengembangkan alat gerak yang disebut sirip untuk melawan arus air. (4) Penyu mengembnagkan tungkainya berbrntuk seperti dayung  utnuk berenang melawan arus air. (5) Beberapa hewan invertebrate mengembagkan alat pelekat agar tidak terombag ambing oleh turbolensi air. Contonya porifera, hydra, limpet, teritip, kiton dan siput. (6) Kepiting dan udang melindungi dirinya dengan kerangka eksoskleton yang terbuat dari kitin yang tebal dan kuat.

b.      Bentuk adaptasi untuk mengatasi tekanan hidrostatis

            (1) Ikan membentuk organ gelembung renang yang mengatur posisi ikan dikolam air, (2) sebagian besar ikan memiliki kecendrungan tubuhnya memipih arah vertical sehingga memperkecil luas permukaan tubuh yang terkena tekanan air dari arah atas. (3). Amoeba yang hidup di dasar laut yang dalam tidak membentuk pseudopodia dengan tujuan agar luas permukaan tubuh yang terkena tekanan menjadi kecil.

c.  keterbatasan cahaya pada suatu kedalaman

             Untuk mengatasi keterbatasan  cahaya, beberapa jenis ikan dilaut yag dalam mengalami perkembangan organ mata sehingga matanya tampak besar. Hal ini ditujukan untuk memamksimalkan pemasukan cahaya yang terbatas.Contohnya adalah ikan Miyctophum punctatum, Lampanytus elongates, dan ikan Diaphus metopoclampus, dilain pihak, pada kedalam yang benar-benar gelap, dijumpai ikan dengn mata yang sangat kecil atau sama sekali tidak punya mata. Hal ini terjadi emngingat dalam gelap organ mata tidak diperlukan. Contohnya adalah belut laut dari genus Saccopharynnx. Disamping itu, pada laut dalam telah biasa dijumpai ikan dan hewan lain yang memiliki organ –organ penghasil cahaya yang disebut fotofor. Organ ini mengakibatkan ikan dan hewan lain yang memilikinya menjadi bercahaya (bioluminescent).

d.                   pasang surut pada hewan interdinal

Pasang surut lautan maka bentuk adaptasi structural yang dilakukan oelh hewan intertidal adalah: 1). Hewan” intertidal seperti teritip,limpet dan siput menggunakan cangkangnya dalam melindungi tubuhnya yang lunak,sehingga dapat emncegah penguapan cairan tubuh ketika terdedah oleh cahaya dan udara bebeas pada saat periode surut. 2) untuk mengantisipasi panas lingkungan yang tinggi,banggsa siput tertentu memperluas cangkangnyadengan cara memperbanyak ukiran pada cangkangnya.ini ditujukan untuk mememudahkan hilangnya panas ketika siput berhadapan dengan panas lingkungan yang tinggi pada saat surut. Untuk emngurangi penyerapan panas, maka siuput” intertidal bagian atas mengalami pencerahan warna cangkang. Dengan cangkang yang cerah, panas lebih sedikit diserap disbanding cangkang yangn gelap. 4) Untuk mengantisipasi benturan ombak yang dahsyat, maka bangsa teritip,limpit, siput dan kiton memilki struktur yang dapat menempel sangat kuat. Denagn demikian, hewan” ini tidak terhempas. 5) hewan” intertidal pada umumnya mempunyai tonjolan organ pernafasan yang mampu mngikat oksigen dari air, ketika air pasang merendam mereka.

e.                   Mengantisipasi predator

            1). Melakuakn penyamaran morfologis dan pola warna tubuh agar luput dari pandangan predatornya.2) mengembangkan alat  pertahanan diri berupa duri berbisa yang terdapat pada sirip dada atau sirip punggungnya.ini dijumpai pada ikan sembilang (Plotosus canius) dan ikan lepu (Pterois volitan). 3) mengembangkan alat pertahanan diri berupa sel-sel penyengat (nematocyt) seperti yang dijumpai pada hydra, obelia. 4) mengembangkan organ penghasil zat cair yang menyerupai tinta yang disebut kantong tinta. Zat ini berguna untuk mengaburkan pandangan pemangsa. Contohnya adalah cumi” (Loligo sp).

Adaptasi fungsional hewan

Adalah cara mahkluk hidup menyesuaikan diri terhadap lingkungannya melalui cara penyesuaian proses fisiologis dalam tubuhnya.

1.    Adaptasi fungsional hewan teresterial

Hewan teresterial melakukan adapts fungsional berkaitan dengan 3 hal, yaitu suhu lingkungan, kerapatan oksigen pada suatu tempat, dan tekanan udara pada suatu tempat.

a.       Adaptasi fungsional untuk menghadapi suhu lingkungan yang tinggi. Hewan-hewan invertebrata daratan mengatasi suhu yang tinggi denga 3 cara yaitu menurunkan laju metabolisme, meningkatkan penguapan, dan melakukan estivasi. Pada beberapa jenis arthropoda saerah tropis diketahui bawha laju metabolismenya pada suhu lingkungan 34^oC dapat turun 10-15% dibandingkan pada suhu 20^oC. dalam kaitannya dengan penguapan, maka dengan meningkatkan penguapan dapat menurunkan suhu tubuh mengingat panas tubuh diambil untuk menguapkan cairan tubuh. Menyinggung estivasi, maka hal ini sering dilakukan oleh invertebrate daerah gurun. Dengan melakukan estivasi (tidur), hewan dapat mengurangi pemasukan panas dari lingkungan dan sekaligus dapat menurunkan laju metabolismenya. Pada vertebrata ektothermal seperti kadal dan penyu laju metabolismenya lebih rendah pada suhu lingkungan 35^oC dibandingkan pada suhu 15^oC. Vertebrata endothermal mengatasi suhu lingkungn yang tinggi dengan jalan melepaskan panas tubuhnya melalui proses rambatan panas dan berkeringat, serta melalui nafas yang terengah-engah.

b.      Adaptasi fungsional dalam menghadapi suhu lingkungan yang rendah, hewan invertebrate mungkin dapat menempuh salah satu dari 3 strategi ,yaitu 1) melakukan perubahan yang meningkatkan toleransi toleransi terhadap dingin; 2) melakukan perubahan metabolisme yang memungkinkan penurunan laju metabolisme yang memungkinkan kegiatan pada suhu yang rendah; 3)melakukan perubahan yang yang memungkinkan penurunan laju metabolisme ke tingkat yang lebih rendah. Pada vertebrata ekthotermal seperti reptile, juga melakukan perubahan yang dapat meningkatkan toleransi terhadap suhu yang rendah. Hal ini terjadi pada 29 spesies kadal Australia dan 4 jenis ular. Bagi vertebrata endothermal sperti bangsa burung dan mamalia memiliki kemmpuan yang cukup baik dalam mengatur keseimbangan suhu tubuh melalui pengaturan produksi dan pelepasan panas. Burung kecil dari jenis Nectarinia sp. Yang hidup diketinggian lebih dari 4500 meter menurunkan laju metabolismenya selama periode istirahat.

c.       Adaptasi fungsional dalam menghadapi kerenggangan oksigen dan turunnya tekanan udara pada suatu ketinggian tempat. Untuk mengatasi keregangan oksigen pada manusia diketahui terjadi peningkatan sekresi hormon eritroprotein yang dapat memacu produksi sel darah merah dan peningkatan mioglobin. Sehingga secara keseluruhan berpengaruh meningkatkan kapasitas pengikatan oksigen dan mempermudah pergerakan oksigen di dalam jaringan. Untuk meningkatkan reaksi oksidatif maka diketahui pula bahwa pada ketinggian tempat terjadi peningkatan jumlah mitokondria dan enzim sitokrom oksidase. Dalam kaitannya dengan tekanan, maka kerenggangan oksigen dalm udara. Dengan demikian agar oksigen di luar tubuh dapat masuk ke dalam tubuh maka hewan melakukan penyesuaian dengan melakukan penyesuaian dengan menurunkan tekanan parsial oksigen di alveolus, kapiler maupun jaringan sehingga menjadi lebih rendah dibandingkan tekanan potensial oksigen diluar.

2.    Adaptasi pada hewan aquatic

Hewan aquatic melakukan adaptasi fungsional pada prinsipnya ditunjukan untuk mengatasi 4 masalah yaitu salinitas, suhu air, kadar oksigen, dan tekanan hidrostatis air.

a.    Adaptasi untuk mengatasi masalah salinitas pada ikan air tawar memiliki caran tubuh yang hipertonik dibandingkan dengan air di sekelilingnya menghadapi suatu masalah yaitu masuknya banyak air ke dalam tubuh dan adanya pengeluaran ion-ion  melalui insangnya, untuk menyeimbangkannya maka ikan terus menerus mengeluarkan air melalui peningkatan produksi urine oleh ginjalnya. Untuk mengatasi hilangnya ion, maka ion-ion dapat digantikan melalui nutrisi. Pada ikan air laut yang cairan tubuhnya hipotonik terhadap air di sekelilingnya. Pengeluaran ion melalui insangnya. Unuk mengganti cairan ini maka ikan banyak meminum air kemudian garam yang terlarut dikirim ke darah gengan cara transportasi aktif yang dilakukan oleh sel sel sekresi yang ada di dalam saluran pencernaannya. Garam ini kemudian dikeluarkan melalui insang oleh sel-sel pensekresi garam yang terdapat pada insangnya.

b.    Adaptasi untuk mengatasi suhu air. Perubahan air secara alami tidak begitu drastic, mungkin hanya beberapa derajat saja. Dengan adanya tubulensi air yang dapat mengaduk air secara vertical dan horizontal, maka perubahan suhu air di kolam tidak begitu menjolok.  Sedangkan pada derah air di lautan tidak begitu di ketahui karena adaptasi fisiologis untuk menghadapi perubahan suhu pada air. Pada jenis ikan dan ivertebrata laut terdapat mekanisme antibeku didalam tubuhnya untk mengantisipasi suhu air yang sangat rendah, hewan ini dapat hidup pada suhu -1,8⁰C.

c.    Adaptasi fungsional untuk mengatasi keadaan miskin oksigen. Kadar oksigen terlarut sangatlah dipengaruhi oleh suhu air, semakin tinggi suhu air maka kadar oksigen semakin kecil. 1) Pada ikan terjadi peningkatan jumlah sel darah merah untuk meningkatkan daya tamping terhadap oksigen, 2) terjadinya penurunan laju denyut jantung pada ikan untuk menyesuaikan denagn keadaan miskin oksigen, 3) adanya peningkatan volume ventilasi sehingga jumlah oksigen yang dibawa oleh darah lebih banyak. 4) pada ikan belut, keadaan miskin oksigen berakibat terhadap peningkatan asam laktat.

d.   Adaptasi fungsional dalam  menghadapi tekanan hidrostatis. Untuk kedalaman 10 meter tekanan hidrostatis bertambah 1 atmosfer. Tekanan hidrostatis kaitannya dalam adaptasi fisiologis berpengaruh dalam enzim yang dapat mengubah kemampuan dan kecepatan enzim dalam mengikat synstrat. Diamping itu juga berpengaruh terhadap fisiologi kerja otot.

Pengertian Habitat dan Klasifikasinya

            Habitat sebagai tempat hidupnya organism pada prinsipnya berupa seperangkat factor fisik dan kimia yang mengelilingi organism baik secara individu maupun secara berkelompok.

            Factor dan kimia yang dimaksud dapat berupa ruang, sub stratum, dan komponene iklim. Kelompok organism yang dimkasud dapat berupa klompok individu dalam satu spesies atau kelompok individu dari beberapa spesies (komunitas).

            Berdasarkan sifat habitat dalam kaitannya dalam waktu, maka habitat dapat diklasifikasikan menjadi beberapa jenis, yaitu:

1.      Habitat konstan, yaitu habitat yang dalam skala waktu yang terus menerus yang memiliki sifat atau keadaan yang tetap atau konstan apakah dalam keadaan baik ataupun dalam keadaan buruk bagi suatu spesies. Contoh habitat yang baik atau relative baik secara terus menerus adalah habitat-habitat yang mendapat perlakuan khusus dari manusia, misalnya hutan lindung, suaka marga satwa, dan habitat buatan untuk keperluan studi. Contoh habitat yang buruk terus menerus adalah suatu tempat, daerah atau wilayang yang secara sengaja dikhususkan sebagai tempat pembuangan limbah-limbah beracun.

2.      Habitat teramal musiman, yaitu suatu habitat yang memiliki keteraturan sifat dalam skala waktu tertentu sehingga datangnya periode baik atau buruk dapat diramalkan. Keteraturan sifat ini dapat berlangsung dalam skala waktu harian, musiman atau tahunan. Contohnya adalah habitat yang sifatnya teratur atas dasar musim hujan, musim kemarau, atau atasa dasar musim gugur, musim dingin, musim semi dan musim panas.

3.      Habitat tak teramal, yaitu suatu habitat yang tidak memiliki keteraturan sifat sehingga datangnya periode baik dan periode buruk dapat diramalkan secara pasti. Contohnya dalah habitat-habitat yang dipengaruhi oleh adanya pergeseran atau perubahan musim sehingga pada habitat itu tidak ada kepastian mengenai periode baik dan periode buuruknya.

4.      Habitat ephemeral, yaitu suatu habitat yang memiliki periode baik hanya sebentar, dan selebihnya adalah periode buruk bagi suatu spesies makhluk. Contohnya adalah habitat-habitat pada posisi lintang yang mendekati kutub atau di kutub. Ditempat ini periode penyinaran matahari yang berlangsung sebentar dan untuk seterusnya adalah periode gelap. Dalam hal ini makhluk hidup ditempat ini memanfaatkan kesempatan sempit itu untuk tumbuh dan berkembang biak secara cepat dan pada periode gelap umumnya mereka beristirahat (hibernasi).

            Berdasarkan sifat habitat dalam kaitanya dalam ruang maka habitat dapat diklasifikasikan menjadi beberapa jenis:

1.      Habitat yang bersinambungan, yaitu jika luas area yang layak huni jauh lebih luas dibandingkan dengan luas area yang dapat dihuni (diperlukan) oleh organism meskipun menggunakan mekanisme penyebaran yang paling baik. Contohnya adalah padang rumput yang luas di benua Australia sebagai habitat kangguru.

2.      Habitat bertambalan (selang-seling), yaitu jika area yang layak huni dan area yang tidak layak huni posisinya berselang-seling. Secara alami contohnya adalah di gurun pasir yang disana sini dijumpai kelompok-kelompok tumbuhan kurma yang menjadi habitat serangga, tikus dan ular gurun. Secara buatan, habitat bertambalan ini dapat terbentuk oleh perladangan yang berpindah-pindah.

3.      Habitat terisolir, yaitu jika posisi area yang layak huni jaraknya terlalu jauh atau dipisahkan oleh suatu barier dari area layak huni lainnya, sehingga menyulitkan penyebaran makhluk ke tempat itu. Contohnya adalah dua pulau yang dipisahkan oleh laut, kemudian pulau Samosir yang dipisahkan dari daratan Sumatera oleh danau Toba.

            Klasifikasi habitat berdasarkan sifat habitat dalam kaitannya dengan waktu dan ruang dapat dikombinasikan sehingga ada 12 tipe habitat yang memiliki sifat gabungan yaitu habitat kostan bersambungan, konstan bertambalan, konstan terisolir, tak teramal bersambungan, tak teramal bertambalan, tak teramal terisolir, ephemeral bersambungan, ephemeral bertambalan, dan ephemeral terisolir.

            Berdasarkan sifat habitat dalam kaitannya dengan pengaruhnya terhadap demografi, maka habitat dapat diklasifikasikan menjadi beberapa jenis, yaitu:

1.      Habitat yang mendukung ukuran besarnya tubuh makhluk. Dalam hal ini makhluk-makhluk yang memiliki ukuran tubuh yang besar mendapat peluang yang paling besar untuk tetap survival dan berbiak. Hal ini dapat terjadi karena tiga sebab yaitu:

a.       Peristiwa kompetisi yan terjadi didalam habitatnbya yang mengakibatkan spesies-spesies yang bertubuh besar dapat memenangkan kompetisi, baik dalam hal kompetisi sumber daya maupun ruang.

b.      Adanya peristiwa pemangsaan mngakibatkan individu atau spesies-spesies yang lebih besar dapat terhindar disbanding yang kecil.

c.       Adanya polusi zat-zat beracun mwngakibatkan makhluk yang bertubuh besar lebih dapat bertahan dibandingkan yang bertubuh kecil karena yang kecil lebih rentan.

2.      Habitat yang netral (detrimental) terhadap ukuran besarnya tubuh makhluk. Dalah hal ini makhluk dengan ukuran tubuh yang besar maupun yang kecil memiliki peluang yang sama untuk hidup dan berbiak. Hal ini dapat terjadi krena tiga sebab;

a.       Habitat memberikan keadaan yang demikian buruk sehingga baik yang besar maupun yang kecil semuanya kecil.

b.      Habitat memberikan keadaan yang demikian baiknya dan bebas dari kompetisi, sehingga makhluk yang besar maupun yang kecil sama-sama memiliki peluang yang besar untuk hidup dan berbiak.

c.       Habitat memberikan sumber penyebab mortalitas yang selektif khusus untuk makhluk hidup yang berukuran besar. Contohnya adalah di lembah Amazone ada burung predator yang lebih memilih ikan Cyprinodont yang lebih besar. Contoh yang lain adalah kalau ada pemburu maka ia akan memilih hewan buruanya yang berukuran lebih besar.

3.      Habitat yang mendukung ukuran jumlahnya keturunan. Dalam hal ini makhluk-makhluk yang memiliki keturunan yang jumlahnya banyak mendapat peluang lebih besar untuk tetap survival dan berbiak. Hal ini umumnya terjadi pada makhluk –makhuk yang mngalami pembuahan eksternal dimana banyak sekali penyebab mortalitas yang mengancam. Dengan demikian semakin banyak keturunan semakin  besar peluang untuk tetap eksis.

4.      Habitat yang netral terhadap ukuran jumlahnya keturunan. Dalam hal ini makhluk-makhluk yang memiliki banyak keturunan maupun yang sedikit memiliki peluang yang sama untuk survival dan berbiak. Hal ini dapat terjadi pada habitat sangat buruk atau pada habitat yang sangat baik dam terbebas dari pemangsaan.

Konsep Semelpara dan Iteropara

            Dari berbagai spesies makhluk hidup yang ada di alam, maka sebagian diantaranya menempuh strategi berbiak dengan cepat berbiak hanya sekali dalam masa hidupnya, untuk kemudian makhluk ini akan mati. Spesies makhluk ini memiliki sifat reproduksi seperti itu disebut spesies semelpara, dan sifat reproduksi sperti itu disebut semelparitas. Contohnya adalah ikan salmon, tawon penyengat penggali (Phyllantus triangulum) yang jantan, lebah madu yang jantan, belalang sembah (Manthis sp.) yang jantan. Dalam kaitannya dala habitat, maka spesies semelpara lebih sukses hidup pada habitat yang netral terhadap ukuran besarnya makhluk hidup.

            Berbeda dengan semelpara, maka sebagian spesies makhluk yang lain menempuh strategi berbiak dengan cara berbiak banyak kali selama hidupnya. Spesies yang memiliki sifat reproduksi seperti itu disebut disebut spesies iteropera, dan sifat reproduksinya seperti itu disebut iteroparitas. Contohnya adalah semua hawan yang termasuk vertebrata kecuali ikan Salmon dan sebagian invertebrate. Dalam kaintannya dengan habitat, maka spesies iteropera lebih sukses hidup pada habitat yang mendukung besarnya tubuh makhluk.

Konsep Prekoksitas dan Penangguhan

            Ditinjau dari sifat pertumbuhan dan perkembangannya, maka hewan dapat dikelompokkan menjadi dua kelompok yaitu:

1. Kelompok hewan yang mengalami prekokositas, yaitu kelompok hewan yang memiliki sifat cepat tumbuh, cepat dewasa, dan cepat berbiak. Karena itu kelompok hewan ini memiliki masa generasi pendek dan laju pertumbuhan populasi lebih besar. Contohnya adalah sebagian besar serangga. Dalam kaitannya dengan habitat, maka spesies yang memiliki prekokositas lebih sukses hidup pada habitat yang netral terhadap ukuran besarnya tubuh makhluk.
2. Kelompok hewan yang mengalami penangguhan, yaitu kelompok hewan yang memiliki sifat lambat tumbuh, lambat dewasa, dan lambat berbiak. Karena itu kelompok hewan ini memiliki masa generasi yang lebih panjang dan laju pertumbuhan populasi yang lebih kecil. Contohnya adalah hewan-hewan vertebrata tingkat tinggi, terutama dari kelas mamalia. Dalam kaitanya dengan habitat, maka spesies yang mengalami penangguhan lebih sukses hidup pada habitat yang mendukung ukuran besarnya tubuh makhluk.

            Dengan mengkombinasikan antara sifat reproduksi dengan sifat pertumbuhan dan perkembangan suatu makhluk, maka dapatlah empat kelompok makhluk dengan sifat yang berbeda-beda yaitu semelpara prekok, semelpara penangguhan, iteropara prekok dan iteropra penangguhan.

Pengertian Relung Ekologi

Istilah relung (nische) pertama kali dikemukakan oleh Joseph Grinnell pada tahun 1917. Menurut Grinnell, relung merupakan bagian dari habitat yang disebut mikrohabitat. Dengan pandangan seperti ini lebih lanjut Grinnell mengatakan bahwa setiap relung hanya dihuni oleh satu spesies. Pandangan relung yang dikemukakan oleh Grinnell inilah disebut relung habitat. Contoh, kalau kita mengatakan relung habitat dari kalajengking, maka ini berarti kita menjelaskan mikrohabitat kalejengking tersebut. Dengan demikian kita harus menjelaskan pada suhu dan kelembaban berapa dia hidup, apakah dia tahan terhadap cahaya atau tidak, apakah dia hidup di tanah dalam lubang, atau di pohon, dan sebagainya.

            Setelah Grinnell maka Charles Elton (1927) secara terpisah menyatakan bahwa relung merupakan fungsi atau peranan spesies di dalam komunitasnya. Maksud dari fungsi dan peranan ini adalah kedudukan suatu spesies dalam komunitas dalam kaitannya dengan peristiwa makan memakan dan pola-pola interaksi yang lain. Inilah yang disebut relung trophik. Sebagai contoh, kalau kita menyatakan relung trophik dari katak sawah (Rana tigrina), maka kita harus menjelaskan bahwa katak itu makan apa dan dimakan oleh siapa, apakah dia herbivore atau omnivor, apakah dia bersifat competitor yang lain.

            Berbeda dengan Elton, maka Hutchinson (1958) menyatakan bahwa relung adalah kisaran berbagai variabel fisik dan kimia serta peranan biotik yang memungkinkan suatu spesies dapat survival dan berkembang di dalam suatu komunitas. Inilah yang disebut relung multidimensi (hipervolume). Sependapat dengan pengertian relung ini, maka Kendeigh (1980) menyatakan bahwa relung ekologik merupakan gabungan khusus antara factor fisiko kimiawi (mikrohabitat) dengan kaitan biotik (peranan) yang diperlukan oleh suatu spesies untuk aktifitas hidup dan eksistensi yang terus menerus di dalam komunitas. Dengan kata lain dapat dinyatakan bahwa relung multidimensi merupakan gabungan dari relung habitat dan relung trophik. Sebagai contoh, kalau menyatakan relung multidimensi dari tikus sawah, berarti kita menjelaskan tentang mikrohabitatnya dan sekaligus menjelaskan tentang apa makanannya dan siapa predatornya.

            Sebagai perkembangan dari konsep-konsep relung terdahulu, maka Odum (1971) mengetengahkan konsep relung azasi yang dinyatakan sebagai hipervolume yang sangat komplek (n-hipervolume)   

Habitat merupakan bagian dari lingkungan organisme. Pada prinsipnya berupa faktor fisik dan kimiawi yang mengelilingi organisme baik secara individu maupun kelompok.

Mikrohabitat merupakan seperangkat faktor fisik dan kimia yang bersifat local dan langsung berhubungan dengan makhluk.

Dua spesies yang berbeda dapat memiliki habitat yang sama namun masing-masing miliki microhabitat yang berbeda-beda. contoh: ikan lele hidup di dasar yang berlumpur sedangkan ikan mujair hidup  dalam kolam air yang posisinya agak diatas.

 Biotop merupakan satu kesatuan antara corak kehidupan yang khas dengan faktor fisik dan kimia yang khas menurut topografi. contoh : daerah pesisir pantai dengan ketinggian 0,5 meter diatas permukaan laut memiliki biotope yang berbeda dengan daerah dengan ketinggian 100 meter diatas permukaan laut. Hal ini dapat dillihat dari jenis tumbuhan dan hewannya yang berbeda, selain itu dilihat dari suhu, kelembaban dan tekanan udaranya juga berbeda.

kompone fisik, kimia dan biotic yang melingkupi suatu makhluk secara temporal dan spatial dapat berubah-ubah baik secara kuantitatif maupun secara kualitatif.

 Perubahan kuantitatif  merupakan perubahan sebagai akibat adanya pengurangan atau penambahan kuantiatas dari unsure lingkungan yang sudah ada. contoh : jika kadar oksigen terlarut (DO) disuatu kolam mula-mula 0,8 mg/l lalu berubah menjaid 6,5 mg/l maka ini merupakan perubahan kuantitatif.

 Perubahan kualitatif merupakan perubahan sebagai akibat adanya masukan unsur baru atau hilangnya unsure dari lingkungan. contoh disuatu kolam mula-mula tidak ada deterjen lalu suatu saat ada deterjen, maka ini merupakan perubahan kualitatif.

semua perubahan yang terjadi pada lingkungan baik berupa perubahan kuantitatif maupun kualitatif merupakan stimulus bagi makhluk untuk segera memberikan respon. Respon makhluk merupakan mekanisme stabilisator terhadap pergeseran kesetimbangan yang terjadi di antara makhluk dan lingkungannya sebagai akibat adanya perubahan lingkungan. Respon makhluk dilakukan terusmenerus sampai terjadi perubahan, dengan demikian kesetimbangan akan bergeser dari satu kesetimbangan ke bentuk kesetimbangan lainnya hal ini disebut kesetimbangan dinamis.

AKLIMASI DAN AKLIMATISASI

Aklimasi     : adaptasi yang dilakukan oleh makhluk dalam menghadapi lingkungan buatan.

         contoh :  untuk mengetahui pengaruh perubahan suhu air terhadap survivorship

(kelangsungan hidup) suatu jenis ikan, maka ikan tersebut sengaja diberikan   perlakuan suhu yang diubah terus menerus oleh manusia pada suatu percobaan dilaboratorium.

Aklimatisasi  : adaptasi yang dilakukan oleh mahluk dalam menghadapi perubahan lingkungan

  alaminya.

contoh                        : karena perubahan iklim, maka hewan harus beradaptasi terhadap perubahan suhu

                        yang cukup besar terjadi dilingkungan alaminya.

EKOFEN DAN EKOTIPE

Ekofen       : bentuk perubahan mahluk yang tampak sebagai akibat adanya perubahan fenotif

 dan bersifat tidak menurun. hal ini terjadi jika lingkungan mengalami perubahan

 dalam skala kecil dan mengenai mahluk dalam kurun waktu yang relatif singkat.

contoh                        : orang cina yang secara genetis berkulit putih dapat saja kulitnya menjadi hitam

  apabila ia sering berjemur diterik matahari namun sifat kulit hitam ini tidak

  diturunkan atau tidak bersifat menurun.

Ekotipe           : bentuk perubahan mahluk yang tampak sebagai akibat adanya perubahan genetis

 dan bersifat menurun. Terbentuknya ekotipe ini merupakan prinsip dari proses

 evolusi mahluk.

contoh                        : perubahan yang dialami oleh burung Finch yang berasal dari Amerika latin

 setelah sekian lama menghuni lingkungan baru di kepulauan Galapagos yang

 kondisinya jauh berbeda dengan daerah asalnya di Amerika latin.

BENTUK KEHIDUPAN HEWAN

Atas dasar tempat hidupnya, bentuk kehidupan hewan dinyatakan dalam bentuk akuatik (di air), teran (di atas tanah), subteran ( dibawah tanah), arboreal (di pohon), aerial (di udara).

 Hewan akuatik berdasarkan cara hidupnya dapat dinyatakan dalam beberapa bentuk kehidupan :

1.    Neuston       : hewan yang mengambil posisi dan dapat bergerak diatas permukaan air, contoh : beberapa jenis serangga dari family Gerridae, Veliidae, Mesoviliidae, Hydrometridae dan beberapa laba-laba.

2.    Zooplankton : hewan-hewan kecil yang hidup melayang didalam kolam air dan terombang-ambing terbawa arus air. contoh : Copepoda, Ostracoba, Daphina, dan larva planktonik.

3.    Nekton        : hewan-hewan yang memiliki kemampuan berenang bebas diair. ccontoh : ikan, udang, penyu, buaya , ular laut dan berbagai jenis mamalia laut.

4.    Periphyton   : hewan-hewan yang hidup menempel pada bagian tubuh tumbuhan yang ada diair. contohnya nimfa “mayfly: Cloeon.

5.    Bentos         : hewan yang hidupnya didasar suatu perairan dengan cara menempel ataupun tidak. contoh : bintang laut (Asteriodiae), teripang (Holothuroidea), tiram, siput dan kepiting.      

 Hewan teran berdasarkan cara hidupnya dapat dinyatakan dalam beberapa bentuk kehidupan :

1.    Saltatorial  : hewan-hewan yang memiliki kemampuan melompat. contohnya

                            kangguru, kijang impala.

2.    Cursorial     : hewan-hewan yang memiliki kemampuan berlari. contohnya anjing,

                         macan, harimau, kucing dan kuda.

 Hewan aboreal dapat dinyatakan dalam bentuk kehidupan sensorial yaitu hewan-hewan yang memiliki kemampuan memanjat pohon. Contoh : hewan-hewan mamalia dari ordo primate khususnya family Pongidae, Lemuridae, Tersoodae, dan beberapa hewan lain spt tupai, ular pohon, tokek dan cecak.

 Hewan aerial dapat dinyatakan dalam bentuk kehidupan Volant. contoh : burung, kelelawar, dan serangga sub klas Pterigota.