Teori - Keanekaragaman Makhluk Hidup, Interaksi, dan Peranannya di Alam
1. Keanekaragaman Hayati
Keanekaragaman hayati adalah variasi kehidupan pada berbagai tingkat organisasi. Keragaman muncul karena perbedaan informasi genetik, proses evolusi, sejarah geologi, perpindahan organisme, dan kondisi lingkungan.
Keanekaragaman hayati dipelajari pada tiga tingkat yang saling berhubungan.
| Tingkat |
Makna |
Contoh |
Hal yang dibandingkan |
| Gen |
variasi di dalam satu spesies |
varietas padi dengan warna, rasa, atau ketahanan berbeda |
sifat antarindividu atau antarpopulasi satu spesies |
| Spesies |
variasi antarspesies |
jalak bali, maleo, dan cendrawasih |
ciri dan identitas organisme yang berbeda spesies |
| Ekosistem |
variasi antarsistem kehidupan |
hutan hujan, mangrove, sabana, dan terumbu karang |
komunitas organisme beserta lingkungan fisiknya |
Keanekaragaman tingkat gen
Individu dalam satu spesies tidak selalu memiliki susunan gen yang persis sama. Variasi genetik dapat menghasilkan perbedaan warna, ukuran, waktu berbunga, rasa, atau ketahanan terhadap penyakit. Keragaman genetik penting karena meningkatkan peluang suatu populasi memiliki individu yang mampu bertahan ketika lingkungan berubah.
Varietas hasil perbanyakan klonal dapat memiliki sifat unggul yang seragam. Namun, jika hampir seluruh individu identik, satu penyakit yang mampu menyerang varietas tersebut dapat menyebar luas. Karena itu, memperbanyak jumlah individu belum tentu sama dengan memulihkan keragaman genetik.
Keanekaragaman tingkat spesies
Keanekaragaman tingkat spesies adalah perbedaan di antara spesies. Dua spesies tidak harus berasal dari famili yang sama untuk menunjukkan keanekaragaman tingkat spesies. Banyaknya spesies di suatu lokasi disebut kekayaan spesies, tetapi penilaian keanekaragaman juga dapat mempertimbangkan kelimpahan relatif setiap spesies.
Keanekaragaman tingkat ekosistem
Ekosistem berbeda karena kombinasi faktor biotik dan abiotiknya. Mangrove dipengaruhi pasang surut dan salinitas, hutan hujan menerima curah hujan tinggi, sedangkan sabana mengalami musim kering yang lebih nyata. Perbedaan kondisi tersebut membentuk komunitas organisme yang berbeda.

Keanekaragaman dapat diamati sebagai variasi dalam satu spesies, perbedaan antarspesies, dan perbedaan antarekosistem.
2. Mengapa Indonesia Sangat Beragam?
Keanekaragaman Indonesia dipengaruhi oleh beberapa faktor:
- terletak di wilayah tropis dengan cahaya Matahari sepanjang tahun;
- berbentuk kepulauan sehingga populasi dapat terpisah dan berevolusi secara berbeda;
- memiliki bentang alam darat dan laut yang beragam;
- berada di pertemuan sejarah geologi Asia dan Australia; serta
- memiliki variasi ketinggian, curah hujan, suhu, jenis tanah, arus laut, dan salinitas.
Secara umum, persebaran fauna Indonesia dapat dipelajari dalam tiga kawasan.
| Kawasan |
Wilayah umum |
Kecenderungan fauna |
Contoh |
| Asiatis |
Sumatra, Jawa, Kalimantan, Bali |
banyak mamalia besar dan primata |
orang utan, gajah sumatra, badak jawa |
| Peralihan atau Wallacea |
Sulawesi, Nusa Tenggara, dan sebagian Maluku |
campuran sekaligus banyak spesies endemik |
anoa, maleo, komodo |
| Australis |
Papua dan Kepulauan Aru |
banyak hewan berkantung dan burung khas Australasia |
walabi, kasuari, cendrawasih |
Garis Wallace dan garis Weber membantu menggambarkan perubahan komposisi fauna. Garis tersebut bukan tembok yang mutlak. Persebaran nyata dipengaruhi kemampuan berpindah, sejarah pulau, perubahan muka laut, habitat, dan interaksi antarspesies.

Kawasan biogeografi menunjukkan kecenderungan komposisi fauna. Ilustrasi ini bukan peta batas geografis presisi.
Spesies endemik hanya hidup alami pada wilayah tertentu. Karena sebarannya sempit, kerusakan satu habitat dapat menimbulkan risiko besar bagi seluruh spesies tersebut.
3. Nilai dan Peranan Keanekaragaman Hayati
Keanekaragaman hayati memberikan manfaat langsung dan tidak langsung.
Manfaat langsung
- sumber pangan, sandang, papan, obat, dan bahan industri;
- sumber plasma nutfah untuk pemuliaan tanaman dan hewan;
- sumber inspirasi ilmu pengetahuan dan teknologi;
- nilai budaya, spiritual, rekreasi, dan ekonomi.
Jasa ekosistem
- penyerbukan tanaman;
- penguraian bahan organik dan pembentukan tanah;
- pengaturan air dan iklim mikro;
- penyimpanan karbon;
- pengendalian alami sebagian populasi hama;
- perlindungan pantai oleh mangrove dan terumbu karang.
Ekosistem yang memiliki banyak jalur interaksi sering memiliki lebih banyak kemungkinan respons saat terjadi gangguan. Namun, banyak spesies saja tidak otomatis membuat ekosistem kebal. Ketahanan juga dipengaruhi identitas spesies, keragaman genetik, luas habitat, konektivitas, dan besar gangguan.
4. Klasifikasi Makhluk Hidup
Klasifikasi adalah penyusunan organisme ke dalam kelompok berdasarkan ciri dan hubungan tertentu. Klasifikasi membantu ilmuwan mengidentifikasi organisme, membandingkan ciri, menyimpan informasi, dan mengomunikasikan hubungan kekerabatan.
Dasar klasifikasi
- Klasifikasi buatan memakai ciri yang dipilih untuk tujuan praktis, misalnya habitat atau manfaat. Cara ini mudah digunakan, tetapi belum tentu menunjukkan kekerabatan evolusioner.
- Klasifikasi alami menggunakan banyak kemiripan ciri, seperti morfologi, anatomi, dan fisiologi.
- Klasifikasi filogenetik berusaha menggambarkan sejarah evolusi dengan memakai bukti fosil, struktur, biokimia, dan urutan DNA.
Informasi baru dapat mengubah klasifikasi. Perubahan bukan berarti sains gagal, melainkan menunjukkan bahwa penjelasan diperbaiki ketika bukti bertambah.
Tingkatan takson dan nama ilmiah
Urutan takson yang umum digunakan adalah domain, kingdom, filum atau divisio, kelas, ordo, famili, genus, dan spesies. Nama ilmiah spesies memakai tata nama binomial: nama genus diawali huruf kapital, nama penunjuk spesies ditulis huruf kecil, dan keduanya dicetak miring. Contoh: Leucopsar rothschildi.
Model lima kingdom
Model lima kingdom berguna untuk mengenalkan perbedaan mendasar organisme.
| Kingdom |
Tipe sel |
Jumlah sel |
Cara memperoleh nutrisi |
Contoh |
| Monera |
prokariotik |
uniseluler |
autotrof atau heterotrof |
bakteri |
| Protista |
eukariotik |
umumnya uniseluler, ada multiseluler sederhana |
beragam |
Paramecium, alga tertentu |
| Fungi |
eukariotik |
uni- atau multiseluler |
heterotrof dengan absorpsi |
ragi, kapang, jamur payung |
| Plantae |
eukariotik |
multiseluler |
umumnya autotrof fotosintetik |
lumut, paku, tumbuhan berbiji |
| Animalia |
eukariotik |
multiseluler |
heterotrof dengan menelan makanan |
serangga, ikan, burung, mamalia |
Model ini adalah penyederhanaan pembelajaran. Dalam klasifikasi modern, organisme prokariotik dipisahkan menjadi domain Bacteria dan Archaea, sedangkan kelompok yang dahulu disebut Protista tidak dianggap satu kelompok evolusioner tunggal. Gunakan model sesuai tujuan, tetapi pahami bahwa klasifikasi terus berkembang.

Model lima kingdom membantu membandingkan ciri dasar organisme, tetapi klasifikasi ilmiah modern terus berkembang mengikuti bukti baru.
5. Bakteri
Bakteri adalah organisme uniseluler prokariotik. Sel prokariotik tidak memiliki inti bermembran. DNA utama berada pada daerah nukleoid.
Struktur yang umum dijumpai pada bakteri meliputi:
- membran sel;
- sitoplasma dan ribosom;
- DNA pada nukleoid;
- dinding sel yang umumnya mengandung peptidoglikan;
- kapsul pada jenis tertentu;
- pili atau flagelum pada jenis tertentu.
Bentuk dasar bakteri meliputi kokus atau bulat, basil atau batang, dan bentuk melengkung atau spiral. Bentuk saja tidak cukup untuk menentukan spesies.
Peranan bakteri
Peranan menguntungkan antara lain:
- fermentasi yogurt, keju, dan nata de coco;
- penguraian bahan organik dan daur unsur;
- fiksasi nitrogen oleh kelompok tertentu;
- bioremediasi;
- produksi insulin dan bahan lain melalui bioteknologi.
Peranan merugikan antara lain menyebabkan penyakit, merusak bahan pangan, atau menghasilkan toksin. Hanya sebagian bakteri bersifat patogen; banyak bakteri tidak berbahaya atau justru penting bagi ekosistem dan tubuh organisme.
Jangan membiakkan bakteri dari tubuh, selokan, atau bahan tak dikenal di rumah. Kultur mikroorganisme perlu prosedur aseptik, fasilitas yang sesuai, pembuangan limbah biologis, dan pendampingan orang yang kompeten.
6. Fungi
Fungi atau jamur adalah organisme eukariotik heterotrof yang memperoleh nutrisi dengan mengeluarkan enzim ke lingkungan lalu menyerap hasil penguraian.
Sebagian besar fungi multiseluler tersusun atas benang yang disebut hifa. Kumpulan hifa disebut miselium. Dinding sel fungi mengandung kitin. Ragi merupakan contoh fungi uniseluler. Fungi dapat membentuk spora, tetapi spora bukan hanya dimiliki fungi sehingga identifikasi tetap memerlukan ciri lain.
Peranan fungi
- dekomposer yang mengembalikan unsur ke lingkungan;
- mitra mutualisme pada mikoriza dan liken;
- bahan pangan dan fermentasi tempe, tapai, atau roti;
- sumber senyawa obat dan enzim;
- patogen pada tumbuhan, hewan, dan manusia;
- perusak bahan pangan dan bangunan tertentu.
Jamur tidak selalu berukuran besar. Kapang pada roti dan ragi hanya terlihat jelas dengan bantuan alat atau melalui koloni yang dibentuknya.
Bakteri, fungi, dan virus tidak sama
| Ciri |
Bakteri |
Fungi |
Virus |
| Organisasi |
sel prokariotik |
sel eukariotik |
bukan sel |
| Metabolisme sendiri |
ada |
ada |
tidak ada |
| Perbanyakan |
pembelahan sel |
pertunasan, fragmentasi, atau spora |
hanya di dalam sel inang |
| Dinding atau selubung |
sering mengandung peptidoglikan |
dinding sel mengandung kitin |
kapsid protein, sebagian berselubung lipid |
| Antibiotik antibakteri |
dapat bekerja pada bakteri tertentu |
tidak ditujukan untuk fungi |
tidak bekerja pada virus |

Bakteri merupakan sel prokariotik, sedangkan fungi tersusun atas sel eukariotik dan dapat berbentuk ragi atau jaringan hifa.
7. Ekosistem dan Komponennya
Ekosistem adalah sistem yang terbentuk dari interaksi komunitas makhluk hidup dengan lingkungan abiotiknya.
Tingkatan organisasi yang berkaitan:
- individu: satu organisme;
- populasi: individu satu spesies pada tempat dan waktu tertentu;
- komunitas: berbagai populasi yang hidup bersama;
- ekosistem: komunitas beserta lingkungan abiotiknya;
- biosfer: seluruh wilayah Bumi yang mendukung kehidupan.
Komponen biotik meliputi produsen, konsumen, pengurai, dan detritivor. Komponen abiotik meliputi cahaya, air, udara, suhu, tanah, mineral, pH, salinitas, dan kelembapan. Keduanya saling memengaruhi. Tumbuhan membutuhkan air dan mineral, sedangkan seresah tumbuhan yang terurai dapat mengubah kandungan bahan organik tanah.
8. Aliran Energi dan Daur Materi
Produsen menangkap energi cahaya dan mengubahnya menjadi energi kimia. Energi berpindah ketika organisme dimakan organisme lain. Urutan sederhana perpindahan energi disebut rantai makanan; beberapa rantai yang saling terhubung membentuk jaring-jaring makanan.
Panah pada rantai makanan menunjukkan arah perpindahan energi dan materi dari organisme yang dimakan menuju organisme yang memakannya.
Setiap perpindahan energi tidak pernah sepenuhnya efisien. Sebagian energi digunakan untuk aktivitas hidup dan dilepas sebagai panas. Aturan sekitar 10% dapat digunakan sebagai perkiraan pembelajaran, tetapi nilai sebenarnya berbeda antarorganisme dan ekosistem.
Energi mengalir satu arah, sedangkan materi berputar. Air, karbon, nitrogen, fosfor, dan unsur lain berpindah antara komponen biotik dan abiotik melalui fotosintesis, konsumsi, respirasi, ekskresi, kematian, dan penguraian.

Beberapa rantai makanan dapat berbagi organisme dan membentuk jaring-jaring makanan. Panah menunjukkan arah perpindahan energi.
9. Bentuk Interaksi
| Interaksi |
Dampak pada organisme |
Contoh |
| Mutualisme |
keduanya diuntungkan (+/+) |
mikoriza dan akar tumbuhan |
| Komensalisme |
satu diuntungkan, yang lain tidak terpengaruh nyata (+/0) |
anggrek epifit pada pohon |
| Parasitisme |
parasit diuntungkan, inang dirugikan (+/−) |
benalu dan tumbuhan inang |
| Predasi |
predator memperoleh makanan, mangsa dirugikan (+/−) |
ular memangsa tikus |
| Herbivori |
hewan memakan bagian tumbuhan (+/−) |
belalang memakan daun padi |
| Kompetisi |
keduanya memakai sumber terbatas (−/−) |
tumbuhan bersaing memperoleh cahaya |
| Antibiosis atau amensalisme |
satu dirugikan, yang lain tidak terpengaruh nyata (−/0) |
senyawa fungi menghambat bakteri tertentu |
Hubungan yang tampak netral sulit dibuktikan karena dua organisme dapat tetap terhubung secara tidak langsung melalui makanan, habitat, atau perubahan lingkungan.
10. Keseimbangan Ekosistem Bersifat Dinamis
Ekosistem seimbang bukan berarti jumlah setiap organisme selalu tetap. Populasi berubah karena kelahiran, kematian, migrasi, ketersediaan sumber daya, penyakit, cuaca, dan interaksi.
Jika satu komponen hilang, dampaknya bergantung pada peran komponen tersebut dan adanya jalur alternatif. Hilangnya predator dapat meningkatkan herbivor, lalu menurunkan tumbuhan. Hilangnya penyerbuk dapat mengurangi keberhasilan reproduksi tumbuhan. Pengaruh berantai melalui beberapa tingkat trofik disebut kaskade trofik.
Spesies yang pengaruhnya sangat besar dibandingkan kelimpahannya disebut spesies kunci. Namun, istilah ini harus digunakan berdasarkan bukti, bukan hanya karena suatu spesies terlihat menarik atau langka.

Hilangnya predator dapat diikuti peningkatan mangsa dan kerusakan tumbuhan. Dalam ekosistem nyata, perubahan populasi juga dipengaruhi faktor lain.
11. Ancaman terhadap Keanekaragaman Hayati
Ancaman utama dapat diringkas sebagai berikut:
- kehilangan dan fragmentasi habitat;
- eksploitasi berlebihan, perburuan, dan perdagangan ilegal;
- pencemaran;
- spesies asing invasif;
- perubahan iklim;
- penyakit;
- penyeragaman varietas budi daya yang mengurangi keragaman genetik.
Ancaman sering bekerja bersama. Habitat yang terfragmentasi dapat membuat populasi kecil terisolasi, mengurangi perkawinan antarpopulasi, dan meningkatkan risiko kehilangan variasi genetik.
12. Pelestarian Keanekaragaman Hayati
Konservasi in situ
Konservasi in situ melindungi spesies di habitat alaminya, misalnya melalui taman nasional, cagar alam, kawasan konservasi laut, koridor satwa, dan pengelolaan habitat. Keunggulannya adalah interaksi ekologis dan proses evolusi tetap berlangsung.
Konservasi ex situ
Konservasi ex situ dilakukan di luar habitat alami, misalnya kebun raya, kebun plasma nutfah, bank benih, bank gen, penangkaran, dan penyimpanan sel reproduktif. Pendekatan ini dapat menjadi cadangan bagi populasi yang sangat terancam, tetapi tidak menggantikan perlindungan habitat.
Konservasi yang efektif biasanya memadukan:
- perlindungan dan pemulihan habitat;
- penegakan hukum;
- pemantauan populasi dan keragaman genetik;
- pemanfaatan sumber daya secara berkelanjutan;
- keterlibatan masyarakat lokal;
- pendidikan dan pengurangan permintaan terhadap perdagangan ilegal.
13. Bioteknologi untuk Pelestarian
Bioteknologi dapat membantu konservasi, tetapi setiap teknik memiliki manfaat dan keterbatasan.
| Teknik |
Kegunaan |
Keterbatasan atau risiko |
| Kultur jaringan |
memperbanyak tumbuhan dari sedikit jaringan, membantu penyelamatan jenis yang sulit diperbanyak |
hasil dapat sangat seragam; perlu menjaga variasi sumber induk |
| Inseminasi buatan |
membantu perkawinan terencana dan pertukaran materi genetik |
memerlukan data silsilah, kesehatan, dan manajemen genetik |
| Kloning |
menghasilkan individu dengan materi inti yang hampir sama dengan donor |
tidak menambah keragaman genetik dan keberhasilannya terbatas |
| Bank benih, sperma, ovum, embrio, atau jaringan |
menyimpan materi genetik untuk masa depan |
membutuhkan fasilitas, data, dan kondisi penyimpanan khusus |
| Analisis DNA |
membantu identifikasi spesies, kekerabatan, dan pengelolaan populasi |
hasil harus ditafsirkan bersama data ekologi dan lapangan |
Teknologi tidak dapat menggantikan habitat, interaksi ekologis, dan pengurangan ancaman. Kloning banyak individu tidak menyelesaikan masalah jika habitat tetap rusak atau seluruh individu memiliki keragaman genetik rendah.

Konservasi habitat, penyimpanan materi genetik, dan bioteknologi dapat saling melengkapi, tetapi setiap pendekatan memiliki keterbatasan.
14. Penyelidikan Keanekaragaman secara Bertanggung Jawab
Penyelidikan sederhana dapat dilakukan melalui transek, kuadrat, pengamatan visual, rekaman suara, atau kamera jebak sesuai objek dan izin. Penelitian yang baik mencatat lokasi, waktu, cuaca, metode, jumlah pengulangan, dan keterbatasan.
Jumlah individu yang terlihat bukan selalu jumlah populasi sebenarnya. Peluang terdeteksi dapat berbeda karena ukuran tubuh, perilaku, waktu aktif, cuaca, dan keterampilan pengamat. Karena itu, simpulan harus sesuai kekuatan data.
Etika pengamatan:
- minimalkan gangguan pada organisme dan habitat;
- jangan menyentuh atau mengambil spesies dilindungi;
- gunakan izin bila diperlukan;
- jangan membuka lokasi rinci spesies langka kepada publik;
- cantumkan sumber data dan foto;
- ikuti keselamatan kerja dan biosekuriti.
15. Miskonsepsi yang Perlu Dihindari
- Keliru: keanekaragaman tingkat spesies hanya terjadi dalam satu famili. Benar: setiap perbedaan antarspesies merupakan keanekaragaman tingkat spesies.
- Keliru: bakteri sama dengan virus. Benar: bakteri adalah sel prokariotik, sedangkan virus bukan sel dan hanya bereplikasi dalam sel inang.
- Keliru: semua jamur berukuran besar. Benar: ragi uniseluler dan banyak kapang hanya tampak jelas sebagai koloni atau dengan alat bantu.
- Keliru: komponen biotik dan abiotik tidak saling berinteraksi. Benar: air, cahaya, suhu, tanah, dan organisme saling memengaruhi.
- Keliru: satu rantai makanan menggambarkan seluruh ekosistem. Benar: organisme umumnya terhubung dalam jaring-jaring makanan.
- Keliru: konservasi cukup dengan memperbanyak jumlah individu. Benar: habitat, interaksi ekologis, dan keragaman genetik juga harus dijaga.
- Keliru: klasifikasi tidak boleh berubah. Benar: klasifikasi diperbarui ketika bukti baru ditemukan.
Ringkasan
- Keanekaragaman hayati mencakup tingkat gen, spesies, dan ekosistem.
- Keanekaragaman Indonesia dipengaruhi iklim tropis, kepulauan, sejarah geologi, dan variasi habitat.
- Klasifikasi membantu mengatur informasi, tetapi sistemnya berkembang mengikuti bukti.
- Bakteri adalah prokariot, sedangkan fungi adalah eukariot heterotrof; keduanya memiliki peran menguntungkan dan merugikan.
- Ekosistem terbentuk dari interaksi komponen biotik dan abiotik.
- Energi mengalir, sedangkan materi berputar.
- Hilangnya satu komponen dapat memicu perubahan berantai.
- Pelestarian membutuhkan perlindungan habitat, keragaman genetik, partisipasi masyarakat, dan teknologi yang digunakan secara tepat.