Upload
yunilson
View
22
Download
6
Embed Size (px)
DESCRIPTION
topik 6
Citation preview
KEBERLANJUTAN KEANEKARAGAMAN HAYATI:
EVOLUSI & INTERAKSI SPESIES6
BI2001 Pengetahuan Lingkungan
Topik bahasan kuliah 6:
KEBERLANJUTAN KEANEKARAGAMAN HAYATI:
EVOLUSI & INTERAKSI SPESIES
Pengertian keanekaragaman hayati (KH) pada tingkat genetik, spesies,
ekosistem & fungsional
KH sebagai modal alam
Evolusi KH
Pertumbuhan populasi
Interaksi spesies
3 BIODIVERSITY: Concept
Keanekaragaman hayati adalah kekayaan berbagai
spesies bumi, gen yang dikandungnya, ekosistem di
mana mereka hidup, dan proses ekosistem dimana
aliran energi dan siklus nutrisi yang mendukung semua
kehidupan
4
Miller & Spoolman (2012)
Jenis Keanekaragaman5
Keanekaragaman genetik: jumlah total karakteristik genetik dari spesies tertentu,
subspesies, atau kelompok spesies.
Keanekaragaman species: merupakan bukti yang paling jelas dari biodeverdity.
Variasi gen terdapat dalam species. Adanya keragaman gen memungkinkan
species untuk beradaptasi dan bertahan hidup menyesuaikan perubahan
lingkungan yang terjadi
kekayaan spesies-jumlah spesies;
kemerataan spesies-kelimpahan relatif spesies, dan
spesies dominasi-spesies yang paling melimpah
Keanekaragaman ekosistem: gurun, padang rumput, hutan, gunung, lautan,
danau, sungai, dan lahan basah merupakan komponen utama dari
keanekaragaman hayati. Masing-masing ekosistem ini merupakan sumber
keanekaragaman genetik dan spesies.
Keanekaragaman fungsi: berbagai proses seperti aliran energi dan siklus materi
yang terjadi dalam ekosistem seperti interaksi species dengan yg lain (biotik dan
abiotic) dalam jejaring makanan
Keanekaragaman hayati yang ditemukan dalam gen,spesies, ekosistem, dan proses ekosistem sangat pentinguntuk mempertahankan kehidupan di muka bumi, danbagi kesejahteraan manusiaKeanekaragaman hayati menyediakan berbagai barang dan jasa yang penting bagi manusia
embassyofindonesia.it
medindra.wordpress.com
Keanekaragaman ekosistem
7
8
KH SEBAGAI MODAL ALAM (ingat kuliah terdahulu)
Biodiversity of ecosystems
Biodiversity goods & services
Goods Services
Food Building Materials Fuel Paper Products Fiber (clothing, textiles) Industrial products (waxes, rubber, oils) Medicine
Regulating global processes, such as atmosphere and climate Soil and water conservation Nutrient cycling Pollination and seed dispersal Control of agricultural pests Genetic library Inspiration and information Scientific and educational Tourism and recreation Cultural, spiritual, and aesthetic Community Resilience Strategic
(Laverty & Sterling, 2003)
A few examples KH:
Sumber makanan Makanan pokok: beras, kentang, gandum, jagung,
termasuk keragaman genetik (tipe liar, hybrid)
Ternak: sapi, domba, ayam, ikan (berbagai spesies
dan varietas)
Sumber obat Tanaman: Catharanthus sp. (Antikanker), Taxus brevifolius
(antikanker), Chincona (antimalaria)
Mikroba: Penicillium notatum (antibiotik), Lactobacillus
(probiotik)
Hewan: ular (penawar), Lumbricus sp. (antityphus)
Bumi ini sangat kaya akan keanekaragaman hayati
Pada tingkat spesies: kita tidak tahu berapa banyak spesies ada di
Bumi. Perkiraan berkisar 8 juta-100 juta spesies. Sejauh ini, ahli biologi
telah mengidentifikasi sekitar 1,9 juta
Bagaimana keanekaragaman hayati yang kaya seperti itu terjadi di
Bumi !!!!!
Jawaban ilmiah melibatkan evolusi biologis: proses dimana
perubahan hidup bumi dari waktu ke waktu melalui perubahan
karakteristik genetik populasi
EVOLUSI KH
The Four Key Processes of Biological Evolution
12
Mutasi: perubahan gen. Terkandung dalam kromosom dalam sel, setiap gen membawa satu bagian dari informasi yang diwariskan dari satu generasi ke generasi berikutnya, menghasilkan genotipe, susunan genetik yang merupakan karakteristik dari individu atau kelompok.
Seleksi Alam: Ketika ada variasi dalam suatu spesies, beberapa individu mungkin akan lebih cocok untuk lingkungan daripada yang lain. (Perubahan tidak selalu menjadi lebih baik)
Migrasi dan isolasi geografis: Kadang-kadang dua populasi dari spesies yang sama terisolasisecara geografis satu sama lain untuk lama. Selama waktu itu, dua populasi dapat berubah sehingga mereka tidak bisa lagi berkembang biak bersama-sama bahkan ketika mereka dibawa kembali dalamhabitat yg sama. Dalam kasus ini, dua spesies baru telah berevolusi dari spesies aslinya. Hal ini dapat terjadi bahkan jika perubahan genetik tidak lebih bugar/Fit tetapi cukup berbeda untuk mencegah reproduksi. Migrasi telah menjadi proses evolusi penting selama waktu geologi (waktu yang cukup lama untuk terjadi perubahan geologi)
Pergeseran genetic (Genetic drift) mengacu pada perubahan dalam frekuensi gen dalam suatu populasi disebabkan bukan oleh mutasi, seleksi, atau migrasi, tetapi hanya kebetulan. Salah satu cara ini terjadi adalah melalui Founder effect (hilangnya variasi genetik yang terjadi ketika suatu populasi baru didirikan oleh sejumlah kecil individu dari populasi yang lebih besar). Founder effect terjadi ketika sejumlah kecil individu yang terisolasi dari populasi yang lebih besar, mereka mungkin memiliki banyak variasi genetik lebih sedikit dibanding spesies aslinya. Pergeseran genetik dapat terjadi dalam populasi kecil dan dapat menimbulkan masalah konservasi yang secara kebetulan terisolasi dari populasi utama
Populasi berevolusi ketika gen bermutasi dan memberikan beberapa
individu sifat genetik yang meningkatkan kemampuan mereka untuk
bertahan hidup dan menghasilkan keturunan dengan sifat-sifat ini
Berlangsungnya proses perubahan didasarkan pada interaksi antara
keragaman dan kondisi lingkungan dengan cara seleksi alam
Menurut teori evolusi, semua spesies diturunkan dari sebelumnya,
spesies leluhur. Dengan kata lain, kehidupan berasal dari kehidupan.
Semua kehidupan di bumi berevolusi dari organisme bersel tunggal.
Para ilmuwan menerima evolusi sebagai FAKTAPerdebatan berbagai teori
the theory of biological evolution14
Karena spesies telah berevolusi dan berkembang, beberapa spesies punah, keanekaragaman hayati selalu berubah, dan spesies yang hadir di satu lokasi dapat berubah seiring waktu.
Adaptasi tidak memiliki aturan kaku; spesies beradaptasi mereponperubahan lingkungan. Kita tidak bisa mengharapkan ancaman terhadap satu spesies ke spesies yang lain.
Spesies dan populasi yang terisolasi secara geografi dari waktu ke waktu dan selanjutnya mengalami founder effect dan Genetic drift
Spesies selalu berkembang dan beradaptasi dengan perubahan lingkungan. Mereka akan terancam punah jika mereka tidak berkembang cukup cepat untuk mengikuti dengan lingkungan.
Contoh Seleksi Alam
Kromosom dengan
gen? Resistansi?
Terhadap insektisida
Aplikasi tambahan dari
insektisida yang sama
akan menjadi kurang
efektif, dan frekuensi
serangga yg tahan dalam
populasi akan
berkembang
Survivor
Insecticide
application
Seleksi Buatan
Darwin : ketika manusia memilih organisme dengan karakteristik tertentu sebagai hasil pemuliaan, mereka melakukan peran lingkungan. seleksi buatanBanyak variasi sudah ada, tetapi tidak dapat bertahan hidup dalam kondisi normalVariasi tak terduga dapat dipertahankan jika niche tersedia atau disediakanVariasi baru dapat diadopsi dari organisme lain (melalui transformasi genetik)
Contoh: seleksi buatan dalam buah-buahan, sayuran yang berasal dari mustard liar, dan anjing silsilah
Miller & Spoolman (2012)
17
PERTUMBUHAN POPULASI
Apa yang membatasipertumbuhan populasi?Tidak ada populasi dapat terus tumbuh tanpa
batas karena keterbatasan sumber daya dan
karena persaingan antara spesies untuk sumber
daya.
Bagaimana masyarakat danekosistem meresponperubahan kondisilingkungan?Struktur dan komposisi spesies dari komunitas
dan ekosistem berubah sebagai respons terhadap
perubahan kondisi lingkungan melalui proses
yang disebut suksesi ekologi
18
Seiring waktu, jumlah individu dalam suatu populasi dapat meningkat, menurun,
tetap sama dalam menanggapi kondisi perubahan lingkungan. Ada 4 variable yg
mengatur perubahan dalam populasi:
• kelahiran,
• kematian,
• imigrasi,
• Emigrasi
Suatu populasi meningkat karena kelahiran dan imigrasi (kedatangan dari luar
populasi) dan penurunan oleh kematian dan emigrasi (keberangkatan individu dari
populasi):
Perubahan populasi = (Kelahiran + Imigrasi) - (Kematian + Emigrasi)
Struktur-nya usia dalam distribusi populasi memiliki efek yang kuat pada seberapa
cepat meningkat atau menurun dalam ukuran populasi. (ingat kuliahsebelumnya)
19
Keberadaan, kelimpahan, dan distribusi spesies dalam ekosistem ditentukan oleh variasi
tingkatan fisik atau kimia yg berada dalam kisaran ditoleransi oleh spesies.
Faktor penting sebagai pembatas fisik di zona kehidupan air: sinar matahari,
ketersediaan unsur hara, tingkat gas oksigen dalam air (kandungan oksigen terlarut).
Faktor lain adalah salinitas-jumlah berbagai mineral anorganik atau garam terlarutkan
20
Faktor pembatas pertumbuhan populasi:• cahaya,
• air,
• temperatur,
• ruang,
• nutrisi,
• predator atau penyakit menular.
• Resistensi lingkungan adalah kombinasi dari semua faktor yang membatasi
pertumbuhan populasi. Ini sangat menentukan daya dukung suatu daerah yaitu populasi
maksimum dari spesies pada habitat untuk mempertahankan kehidupannya secara
berkelanjutan.
• Tingkat pertumbuhan populasi menurun sebagai ukurannya mendekati daya dukunglingkungannya karena sumber daya seperti makanan, air, dan ruang mulai berkurang.
Resistensi lingkungan
21
22
INTERAKSI SPECIES
Bagaimana spesies berinteraksi?Lima Tipe interaksi species: kompetisi, predation , parasitisme,
mutualisme, dan commensalism mempengaruhi penggunaan
sumber daya dan ukuran populasi spesies dalam ekosistem
23
Interspecific competition
terjadi ketika anggota dari dua
atau lebih spesies berinteraksi
untuk mendapatkan akses ke
sumber daya yang sama dan
terbatas: makanan, air,
cahaya, dan ruang
.
Predation terjadi ketika anggota dari
satu spesies (predator) langsung
memakan pada semua atau sebagian
anggota dari spesies lain(mangsa).
Parasitism terjadi ketika salah satu
organisme (parasit) makan pada
organisme lain (host), biasanya
dengan hidup pada atau di host.
Mutualism merupakan interaksi yang
menguntungkan kedua spesies
dengan menyediakan masing-masing
dengan makanan, tempat tinggal,
atau sumber daya lainnya.
Commensalism merupakan interaksi
yang menguntungkan satu spesies,
tetapi memiliki sedikit atau tidak
berpengaruh pada yang lain.
Kuliah berikutnya:
Ancaman terhadap KH