PENGANTAR EKOLOGI
1. SEJARAH DAN PENGERTIAN EKOLOGI
1.1. SEJARAH EKOLOGI
Catatan Hipocrates, Aristoteles, dan filsuf lainnya merupakan
naskah-naskah kuno yang berisi rujukan tentang masalah- masalah ekologi.
Walaupun pada waktu itu belum diberi nama ekologi. Dimulai pada abad ke
- 16 dan ke-17 yang timbul dari Natural history dan kemudian
berkembang menjadi satu ilmu yang sistematik, analitik, dan objektif
mengenai hubungan organisme dan lingkungan yaitu Ekologi. Nama tersebut
baru dikemukakan oleh seorang ahli biologi Jerman yang bernama Ernest
Haeckel (1834-1919) pada tahun 1860.
Sekitar tahun 1900, ekologi diakui sebagai ilmu dan
berkembang terus dengan cepat. Apalagi disaat dunia sangat peka dengan
masalah lingkungan dalam mengadakan dan memelihara mutu peradaban
manusia. Ekologi merupakan cabang ilmu yang mendasarinya dan selalu
berkaitan dengan kehidupan sehari-hari. Tidak satu cabang ilmupun yang
dapat mengabaikan ekologi. Apalagi sejak timbulnya gerakan kesadaran
lingkungan di seluruh dunia mulai tahun 1968, dituntut kesadaran
lingkungan bagi setiap orang antara lain tentang penghematan sumberdaya,
penghematan energi, masalah pencemaran udara, pencemaran air,
pencemaran tanah dan lain sebagainya. Jelasnya adanya masalah
globalisasi lingkungan akan mengakibatkan perhatian makin mendalam
kepada ekologi.
1.2. PENGERTIAN EKOLOGI
Ekologi merupakan salah satu cabang biologi. Yaitu ilmu pengetahuan
tentang hubungan antara organisme dan lingkungannya. Atau ilmu yang
mempelajari pengaruh faktor lingkungan terhadap jasad hidup. Ada juga
yang mengatakan bahwa ekologi adalah suatu ilmu yang mencoba mempelajari
hubungan antara tumbuhan, binatang dan manusia dengan lingkungannya di
mana mereka hidup, bagaimana kehidupannya dan mengapa mereka ada disitu.
Ekologi berasal dari bahasa Yunani “oikos” (rumah atau tempat hidup)
dan “logos” yang berarti ilmu. Secara harfiah ekologi adalah pengkajian
hubungan organisme-organisme atau kelompok organisme terhadap
lingkungannya. Ekologi hanya mempelajari apa yang ada dan apa yang
terjadi di alam dengan tidak melakukan percobaan.
Menurut Odum dan Cox (1971) ekologi mutakhir adalah suatu
studi yang mempelajari struktur dan fungsi ekosistem atau alam di mana
manusia adalah bagian dari alam. Struktur di sini menunjukkan suatu
keadaan dari sistem ekologi pada waktu dan tempat tertentu termasuk
kerapatan/kepadatan, biomasa, penyebaran potensi unsur-unsur hara
(materi), energi, faktor-faktor fisik dan kimia lainnya yang mencirikan
keadaan sistem tersebut. Sedangkan fungsinya menggambarkan hubungan
sebab akibat yang terjadi dalam sistem. Jadi pokok utama ekologi adalah
mencari pengertian bagaimana fungsi organisme di alam.
Ekologi berkaitan dengan berbagai ilmu pengetahuan yang
relevan dengan kehidupan (peradaban) manusia. Seorang yang belajar
ekologi sebenarnya bertanya tentang berbagai hal sebagai berikut:
1. Bagaimana alam bekerja?
2. Bagaimana suatu spesies beradaptasi dalam habitatnya.
3. Apa yang mereka perlukan dari habitatnya itu dapat dimanfaatkan guna melangsungkan kehidupan
4. Bagaimana mereka mencukupi kebutuhannya akan unsur hara (materi) dan energi
5. Bagaiman mereka berinteraksi dengan spesies lainnya
6. Bagaimana individu-individu dalam spesies itu diatur dan berfungsi sebagai populasi
Jelaslah bahwa ekologi adalah ilmu yang mempelajari mahluk hidup dalam rumah tangganya
atau ilmu yang mempelajari seluruh pola hubungan timbal balik antara
mahluk hidup sesamanya dan dengan komponen di sekitarnya. Dengan
demikian seorang ahli ekologi juga menaruh minat kepada manusia, sebab
manusia merupakan spesies lain (mahluk hidup) dalam kehidupan di Biosfer
secara keseluruhan. Selanjutnya dengan adanya gerakan kesadaran
lingkungan di negara maju sejak tahun 1968 sedangkan di Indonesia sejak
tahun 1972, dimana setiap orang mulai memikirkan masalah pencemaran,
daerah -daerah alami, hutan, perkembangan penduduk, masalah makanan,
penggunaan energi, kenaikan suhu bumi karena efek rumah kaca atau
pemanasan global, ozon berlubang dan lainnya telah memberikan efek yang
mendalam atas teori ekologi. Ekologi merupakan disiplin baru dari
biologi yang merupakan mata rantai fisik dan proses biologi serta
bentuk-bentuk yang menjembatani antara ilmu alam dan ilmu sosial.
2. HUBUNGAN EKOLOGI DENGAN ILMU LAINNYA
Ekologi adalah bagian dari biologi, namun ekologi tidak dipisahkan dari ilmu-ilmu lainnya.
- 1. Hubungan Ekologi dengan Ilmu Alam Lainnya
- Ilmu Fisika berperan karena dalam ekologi faktor fisik
seperti: sinar matahari, perubahan suhu, daya serap tanah, hujan dan
lain-lain terlibat.
- Ilmu Kimia berperan karena dalam ekologi proses kimia
seperti sintesis dan analisis kimiawi dalam tubuh dan di luar tubuh,
makhluk hidup merupakan bagian yang penting.
- Ilmu Bumi dan Antariksa juga berperan karena ekologi
berkaitan dengan berbagai proses yang dipengaruhi oleh
peristiwa-peristiwa siang-malam, musim kemarau dan musim hujan, musim
panas-gugur-salju-dan semi, gravitasi, endapan aluvial, vulkanik, erosi,
abrasi, sedimentasi, marin, dan lain-lain.
- 2. Hubungan Ekologi dengan Ilmu Sosial
Ilmu sosial sangat penting bila komponen manusia dimasukkan dalam
cakupan ekosistem, atau bila kita mempelajari peran ekosistem terhadap
kehidupan manusia.
3. PROSES EKOLOGI
Di alam terdapat proses ekologi yang menjadi penopang
kehidupan kita. Rusaknya proses ekologi itu akan membahayakan kehidupan
di bumi kita. Energi untuk proses ekologi itu di dapatkan dari matahari.
Beberapa proses ekologi terpenting adalah: Fotosisntesis, penambatan
nitrogen, pengendalian populasi, penyerbukan, kemampuan memperbaharui
diri, dan fungsi hidro-orologis. Proses ekologi terpenting tersebut
secara ringkas disajikan dalam uraian berikut.
3.1. FOTOSINTESIS
Fotosintesis terutama dilakukan oleh tumbuhan hijau.
Dalam proses ini energi matahari diubah menjadi energi kimia yang
terkandung dalam bahan organik tumbuhan. Energi inilah yang dipakai
untuk kehidupan mahluk hidup lain yang tidak dapat melakukan
fotosintesis, antara lain manusia, hewan dan jasad renik.
Fotosintesis juga menghasilkan gas oksigen (O2). Gas
oksigen adalah esensial untuk pernafasan banyak sekali jenis mahluk
hidup, termasuk manusia. Tanpa pksigen, dalam waktu yang singkat manusia
akan mati.
Kehidupan di dalam air juga ditopang oleh fotosintesis. Fotosintesis
itu dilakukan oleh plankton, yaitu tumbuhan bersel satu yang melayang
dalam air. Plankton merupakan makanan ikan dan penghasil oksigen.
Dari oksigen di dalam atmosfer terbentuk gas ozon. Gas ozon yang
terdapat dalam lapisan udara yang tinggi, melindungi bumi dari sinar
matahari yang begelombang pendek, antara lain sinar ultra violet. Sinar
ultra violet sangat berbahaya bagi mahluk hidup. Karena itu rusaknya
lapisan ozon akan menyebabkan kepunahan kehidupan di bumi. Yang tinggal
hanyalah mereka yang hidup di air dalam, karena terlindung dari sinar
ultra violet oleh lapisan air yang cukup tebal. Inilah kehidupan di
bumim sebelum ada fotosisntesis, kira-kira 4 milyar tahun yang lalu.
Mengingat pentingnya fotosintesis, kita harus menjaga agar dalam
proses pembangunan tetap cukup terdapat tumbuhan hijau, antara lain
hutan, semak belukar dan padang rumput.
3.2. PENAMBATAN NITROGEN
Nitrogen (N) merupakan unsur yang esensial untuk kehidupan mahluk hidup.
Udara mengandung kira-kira 80% nitrogen — hanya sedikit jenis makhluk
hidup yang dapat memanfaatkan nitrogen — Mahluk hidup penambat nitrogen
udara yang hidup bebas dan yang hidup bersimbiosis dengan mahluk hidup
lain
Mahluk hidup penambat nitrogen udara yang hidup bebas berupa bakteri dan ganggang biru-hijau —. bakteri Azotobacter dan ganggang Anabaena — Ada yang hidup di tanah kering dan ada pula di tanah yang basah.
Di sawah, misalnya, penambatan nitrogen udara dapat mencapai 80 kg N per hektar per musim — setara dengan 175 kg urea
Mahluk hidup penambat nitrogen udara yang hidup bersimbiosis dengan mahluk hidup lain misalnya bakteri rhizobium yang hidup dalam bintil akar tumbuhan kacang-kacangan.
Bakteri rhizobium mendapatkan makanan dari tumbuhan
kacang-kacangan yang berfotosintesis — Sebagian energi dalam makanan
digunakan untuk menambat nitrogen udara. Nitrogen udara yang dihasilkan rhizobium sebagian bermanfaat bagi tumbuhan kacang-kacangan.
Penambatan nitrogen udara memegang peranan penting dalam menjaga
kesuburan tanah dan perairan. Tanpa mahluk hidup penambat nitrogen udara
kita akan memerlukan banyak sekali pupuk N, misalnya Urea. Pemupukan N
yang berlebihan dan pencemaran dapat mematikan atau mengganggu kehidupan
makhluk penambat nitrogen.
3.3. PENGENDALIAN POPULASI
Di alam terjadi proses makan-memakan antara pemangsa - mangsa
(predator - prey). Hewan yang memakan disebut pemangsa (predator) — yang
dimakan disebut mangsa (prey).
Apabila populasi mangsa meningkat — persediaan makanan untuk pemangsa
bertambah. Kenaikan populasi mangsa — diikuti oleh kenaikan populasi
pemangsa.
Terdapat keseimbangan yang dinamis antara populasi mangsa dan
pemangsa. Populasi mangsa dan populasi pemangsa itu saling
mengendalikan.
Contoh: populasi tikus sawah yang terkendalikan oleh populasi ular.
Karena itu proses makan-memakan yang menjadi dasar kemampuan
lingkungan untuk melakukan fungsi pengendalian populasi harus kita
pelihara. Penggunaan racun hama (pestisida) yang berlebihan, dan
pencemaran oleh industri dan transportasi dapat merusak kemampuan
lingkungan untuk mengendalikan populasi.
3.4. PENYERBUKAN
Pada penyerbukan, tepung sari dengan satu atau lain cara (melalui
bantuan angin - padi, air - tumbuhan air, lebah, burung, kupu-kupu)
menempel pada kepala putik bunga. Tepung sari merupakan alat kelamin
jantan dan putik alat kelamin betina. Setelah terjadi penyerbukan,
tepung sari membuahi sel telur yang ada dalam bakal buah.
Apabila populasi hewan penyerbuk itu menurun, penyerbukan akan
terganggu dan produksi banyak jenis buah akan menurun. Penggunaan
pestisida yang tidak bijaksana dan pencemaran udara akan mengganggu
populasi hewan penyerbuk.
3.5. KEMAMPUAN MEMPERBAHARUI DIRI
Kemampuan memperbaharui diri sumber daya alam memiliki batas. Apabila
batas kemampuan dilampaui, sumberdaya yang terbarui itu menjadi
takterbarui. Atau diperlukan biaya yang sangat besar untuk
memperbaikinya dan menjadikannya terbarui lagi.
Contoh penggunaan sumberdaya air. Air minum (bersih) — air seni
(limbah) — dibuang ke sungai — jasad renik yang bersifat pengurai,
menguraikan zat organik dalam air seni, jasad renik yang lain memakan
atau mematikan jasad renik yang berbahaya, penyinaran oleh sinar
matahari yang mengandung sinar ultra violet juga mematikan jasad renik
yang berbahaya, arus air dan gelombang memasukkan oksigen ke dalam air
membantu proses pemurnian air — air yang tercemar itu menjadi bersih
lagi.
Proses pemurnian secara alamiah dapat terganggu —. misalnya,
pencemaran deterjen, pestisida, logam berat di perairan dapat secara
selektif membunuh jasad renik yang berguna, tetapi sebaliknya
menimbulkan resistensi pada jasad renik yang membahayakan. Pelumpuran
akan memperlambat arus air — oksigen yang masuk ke dalam air berkurang
dan proses memperbaharui diri terhambat. Apabila beban pencemaran
melampaui kemampuan perairan atau sumberdaya lain untuk memperbarui
diri, kualitas sumberdaya itu makin lama makin menurun.
3.6. DAUR HIDRO-OROLOGI
Air mengalami suatu daur. Air hujan — hujan sebagian mengalir di atas
permukaan tanah dan sebagian lagi masuk ke dalam tanah — karena panas
matahari air menguap — dari uap air terbentuklah awan — dari awan
terjadilah hujan. Daur ini berlangsung terus sepanjang masa tak ada
habisnya.
Hutan dan bentuk vegetasi lain, pada batas tertentu mempunyai peranan
penting dalam daur ini. Dengan adanya hutan air meresap ke dalam tanah
dan yang menguap lebih banyak, air yang mengalir di atas permukaan tanah
lebih lebih sedikit.
Air yang masuk ke dalam tanah, sebagian akan keluar lagi sebagai mata
air — merupakan simpanan air — distribusi air sepanjang tahun menjadi
lebih baik.
Berkurangnya air permukaan mengurangi risiko banjir dan erosi. Erosi
dapat menurunkan kesuburan tanah, menaikkan kandungan lumpur dalam air,
dan menyebabkan pendangkalan sungai, waduk dan saluran pengairan.
4. HABITAT
Habitat adalah tempat suatu organisme hidup — habitat suatu organisme dapat disebut “alamat” organisme itu.
Semua organisme mempunyai tempat hidup. Misalnya, ikan tuna hidup
dalam air laut, ikan mas dalam perairan tawar, durian di tanah darat
dataran rendah, enau di tanah darat dataran rendah sampai pegunungan,
eceng gondok di perairan terbuka dan sebagainya.Makhluk hidup dapat
memiliki lebih dari satu habitat, Misalnya habitat kodok adalah di darat
setelah dewasa, di air bila masih menjadi berudu atau telurnya.
Setiap makhluk hidup mempunyai habitat yang sesuai dengan
kebutuhannya. Apabila terjadi gangguan atau perubahan yang cepat makhluk
tersebut mungkin akan mati atau pergi mencari habitat lain yang cocok.
Misalnya jika terjadi arus terus-menerus di pantai habitat bakau, dapat
dipastikan bakau tersebut tidak akan bertahan hidup. Akan tetapi jika
terjadi perubahan secara perlahan atau berevolusi, lama kelamaan makhluk
yang ada di situ akan berusaha melakukan penyesuaian diri, atau
beradaptasi yang akhirnya mungkin akan terjadi jenis baru.
Istilah habitat dapat dipakai untuk menunjukkan tempat tumbuh
sekelompok organisme dari berbagai jenis yang membentuk suatu komunitas.
Misalnya, kita boleh mengunakan istilah habitat padang rumput, habitat hutan mangrove, dan sebagainya. Dalam hal ini habitat sekelompok organisme mencakup lingkungan abiotik dan lingkungan biotik.
5. RELUNG (NICHE)
Konsep relung (niche) dikembangkan oleh Charles Elton (1927) ilmuwan
Inggris, dengan pengertian “status fungsional suatu organisme dalam
komunitas tertentu”. Dalam penelaahan suatu organisme, kita harus
mengetahui kegiatannya, terutama mengenai sumber nutrisi dan energi,
kecepatan metabolisme dan tumbuhnya, pengaruh terhadap organisme lain
bila berdampingan atau bersentuhan, dan sampai seberapa jauh organisme
yang kita selidiki itu mempengaruhi atau mampu mengubah berbagai proses
dalam ekosistem.
Relung (niche) adalah posisi atau status suatu organisme
dalam suatu komunitas dan ekosistem tertentu, yang merupakan akibat
adaptasi struktural, tanggap fisiologis serta perilaku spesifik
organisme itu. Jadi relung suatu organisme bukan hanya ditentukan oleh
tempat organisme itu hidup, tetapi juga oleh berbagai fungsi yang
dimilikinya. Dapat dikatakan, bahwa secara biologis, relung adalah
profesi atau cara hidup organisme dalam lingkungan hidupnya.
Pengetahuan tentang relung suatu organisme sangat perlu sebagai
landasan untuk memahami berfungsinya suatu komunitas dan ekosistem dalam
habitat utama. Untuk dapat membedakan relung suatu organisme, maka
perlu diketahui tentang kepadatan populasi, metabolisme secara kolektif,
pengaruh faktor abiotik terhadap organisme, pengaruh organisme yang
satu terhadap yang lainnya.
Banyak, organisme, khususnya hewan yang mempunyai tahap-tahap
perkembangan hidup yang nyata, secara beruntun menduduki relung yang
berbeda. Umpamanya jentik-jentik nyamuk hidup dalam habitat perairan
dangkal, sedangkan yang sudah dewasa menempati habitat dan relung yang
samasekali berbeda.
Relung atau niche burung adalah pemakan buah atau biji, pemakan ulat atau semut, pemakan ikan atau kodok.
Niche ada yang bersifat umum dan spesifik. Misalnya ayam termasuk
mempunyai niche yang umum karena dapat memakan cacing, padi, daging,
ikan, rumput dan lainnya. Ayam merupakan polifag, yang berarti makan banyak jenis. Makan beberapa jenis disebut oligofag, hanya makan satu jenis disebut monofag seperti wereng, hanya makan padi.
Apabila terdapat dua hewan atau lebih mempunyai niche yang sama dalam
satu habitat yang sama maka akan terjadi persaingan. Dalam persaingan
yang ketat, masing-masing jenis mempertinggi efisiensi cara hidup, dan
masing-masing akan menjadi lebih spesialis yaitu relungnya menyempit.
Akan tetapi bila populasi semakin meningkat, maka persaingan antar
individu di dalam jenis tersebut akan terjadi pula. Dalam persaingan ini
individu yang lemah akan terdesak ke bagian niche yang marginal.
Sebagai efeknya ialah melebarnya relung, dan jenis tersebut akan menjadi
lebih generalis. Ini berarti jenis tersebut semakin lemah atau kuat.
Makin spesialis suatu jenis semakin rentan makhluk tersebut.
