Keanekaragaman hayati

Keanekaragaman hayati

A.    Pengertian Keanekaragaman Hayati

Keanekaragaman hayati merupakan pernyataan mengenai berbagai macam (variasi) bentuk, penampilan, jumlah, dan sifat yang terdapat pada berbagai tingkatan makhluk hidup.

Menurut UU No. 5 tahun 1994, keanekaragaman hayati merupakan keanekaragaman di antara makhluk hidup dari semua sumber, termasuk di antaranya daratan, lautan, dan ekosistem akuatik (perairan) lainnya, serta komplek-komplek Ekologi yang merupakan bagian dari keanekaragamannya, mencakup keanekaragaman dalam spesies, antara spesies dengan ekosistem. Berdasarkan definisi dari undang-undang tersebut, keanekaragaman hayati terdiri atas tiga tingkatan, yaitu keanekaragaman gen, keanekaragaman jenis, dan keanekaragaman ekosistem.

B.    Tingkat Keanekaragaman Hayati

1.    Keanekaragaman Tingkat Genetik ( gen )

Gen merupakan faktor pembawa sifat keturunan yang terdapat dalam kromosom. Setiap susunan gen akan memberikan penampakan ( fenotipe ), baik anatomi maupun fisiologi pada setiap organisme.

Perbedaan susunan gen akan menyebabkan perbedaan penampakan baik satu sifat atau secara keseluruhan. Perbedaan tersebut akan menghasilkan variasi pada suatu spesies. Hal ini disebabkan adanya keanekaragaman gen atau struktur gen pada setiap organisme.

Keanekaragaman tingkat ini dapat ditunjukkan dengan adanya variasi  dalam satu jenis (spesies).

misalnya :

variasi jenis kelapa : kelapa gading, kelapa hijau, kelapa kopyor

variasi jenis padi : IR, PB, Rojolele, Sedani, Barito, Delangu, Bumiayu, dan sebagainya

variasi jenis anjing : anjing bulldog, doberman, Collie, herder, anjing kampung, dan sebagainya

variasi jenis bunga mawar : Rosa gallica, Rosa damascene, Rosa canina

Allium ascolicum (bawang merah), Allium sativum (bawang putih), Allium fistulosum (locang)

Yang menyebabkan terjadinya variasi dalam satu jenis ( fenotif ) adalah faktor gen ( genotif ) dan faktor lingkungan ( environment ), sehingga dapat dituliskan rumus berikut  :

F = G + L

F =  fenotip (sifat  yang tampak)

G =  genotif (sifat yang tidak tampak – dalam gen)

L =  lingkungan.

Jika Genotip berubah karena suatu hal ( misalnya mutasi) atau lingkungan  berubah maka akan terjadi perubahan di Fenotip.

2.  Keanekaragaman Tingkat Species (Jenis)

Dua makhluk hidup mampu melakukan perkawinan dan menghasilkan keturunan yang fertil (mampu melakukan perkawinan dan menghasilkan keturunan) maka kedua makhluk hidup tersebut merupakan satu spesies.

Keanekaragaman hayati tingkat jenis menunjukkan keanekaragaman atau variasi yang terdapat pada berbagai jenis atau spesies makhluk hidup dalam genus yang sama atau familia yang sama. Pada berbagai spesies tersebut terdapat perbedaan-perbedaan sifat.

Contoh :

famili Fellidae : kucing, harimau, singa

famili Palmae : kelapa, aren, palem, siwalan, lontar

famili Papilionaceae : kacang tanah, kacang buncis, kacang panjang, kacang kapri

familia graminae  : rumput teki, padi, jagung

genus Ipomoea : ketela rambat (Ipomoea batatas) dan kangkungan (Ipomoea crassicaulis)

genus Ficus : pohon beringin (Ficus benjamina) dan pohon Preh (Ficus ribes)

3.    Keanekaragaman Tingkat Ekosistem

Ekosistem berarti suatu kesatuan yang dibentuk oleh hubungan timbal balik antara makhluk hidup (komponen biotik) dan lingkungannya (komponen abiotik). Setiap ekosistem memiliki ciri-ciri lingkungan fisik,  lingkungan kimia, tipe vegetasi/tumbuhan, dan tipe hewan yang spesifik. Kondisi lingkungan makhluk hidup ini sangat beragam. Kondisi lingkungan yang beragam tersebut menyebabkan jenis makhluk hidup yang menempatinya beragam pula. Keanekaragaman seperti ini disebut sebagai keanekaragaman tingkat ekosistem.

Faktor abiotik yang mempengaruhi faktor biotik di antaranya adalah iklim, tanah, air, udara, suhu, angin, kelembapan, cahaya, mineral, dan tingkat keasaman. Variasi faktor abiotik menimbulkan kondisi berbeda pada setiap ekosistem. Untuk mengetahui adanya keanekaragaman hayati pada tingkat ekosistem, dapat dilihat dari satuan atau tingkatan organisasi kehidupan di tempat tersebut..

Secara garis besar, terdapat dua ekosistem utama, yaitu ekosistem daratan (eksosistem terestrial) dan ekosistem perairan (ekosistem aquatik). Ekosistem darat terbagi atas beberapa bioma, di antaranya bioma gurun, bioma padang rumput, bioma savana, bioma hutan gugur, bioma hutan hujan tropis, bioma taiga, dan bioma tundra.

Bioma diartikan sebagai kesatuan antara iklim dominan dan vegetasi serta hewan yang hidup di dalam iklim dominan tersebut. Bisa juga diartikan suatu daratan luas yang memiliki karakteristik komponen biotik dan abiotik.

Adapun ekosistem perairan dapat dibagi menjadi ekosistem air tawar, ekosistem laut, ekosistem pantai, ekosistem hutan bakau, dan ekosistem terumbu karang. Pembahasan mengenai ekosistem dapat anda pelajari lebih jelas pada Bab Ekosistem.

Keanekaragaman ekosistem terbentuk dari keanekaragaman gen dan jenis, sehingga dapat digambarkan suatu urutan berikut :

Gen ——> keanekaragaman gen  ——> keanekaragaman jenis  ——> keanekaragaman ekosistem

 Misal :

Beberapa spesies Palmae (kelapa, siwalan, dan aren berinteraksi dengan lingkungan abiotik yang berbeda sehingga terbentuk ekosistem yang berbeda pula diantara ketiga spesies tersebut. Kelapa di ekosistem pantai, siwalan di ekosistem savana, dan aren di ekosistem hutan basah

MANFAAT KEANEKARAGAMAN HAYATI

1.      sebagai sumber pangan

2.     sebagai sumber sandang

3.     sumber bahan bangunan dan alat-alat rumah tangga

4.     sumber pendapatan

6.     sumber keilmuan / penelitian

5.     sebagai alat musik

7.     sumber bahan obat-obatan

1.   Ciri – ciri Umum

Disebut tumbuhan berbiji karena menghasilkan biji, dan termasuk tumbuhan kormophyta (memiliki akar, batang, dan daun sejati), dan menghasilkan bunga  sehingga disebut Anthophyta.

Memiliki plastida yang mengandung klorfil a dan b, sehingga bersifat autotrof.

Termasuk sel eukariotik dan mempunyai dinding sel yang tersusun dari selulose, hemiselulose, lignin.

Merupakan organisme bersel banyak (multiseluler)

Memiliki berkas pengangkut, berupa xylem (mengangkut air dan mineral dari tanah) dan floem (mengangkat zat-zat makanan hasil fotosintesis dari daun ke seluruh tubuh).

2.    Perkembangbiakan  (reproduksi)

Perkembangbiakan secara generatif/seksual dengan membentuk biji yang diawali dengan pembentukan gamet (gametogenesis), penyerbukan (polinasi), peleburan gamet jantan dan betina (fertilisasi) yang menghasilkan Misal, kemudian menjadi embrio.

Perkembangan secara vegetatif/aseksual dengan organ-organ vegetatif (tunas, tunas adventif, rhizoma, stolon).

3.   Klasifikasi Spermatophyta

Tumbuhan Spermatophyta dibedakan menjadi 2 golongan (sub devisio), yaitu :

a.   Gymnospermae (Tumbuhan biji terbuka)

Disebut biji terbuka karena biji tidak tertutup oleh daging buah. Umumnya memiliki struktur daun tebal, banyak cabang, tudung daun membentuk konifer/kerucut. Belum memiliki bunga sesungguhnya. Reproduksi generatif  terjadi satu kali pembuahan (pembuahan tunggal) yang menghasilkan zygot. Waktu antara penyerbukan dan pembuahan berlangsung relatif lama.

Gymnospermae dibedakan menjadi beberapa kelompok , yaitu :

Cycadophyta/Cycadales, batang tidak bercabang, daun-daun majemuk tersusun sebagai tajuk di pucuk pohon. Contoh : Cycas rumpii (pakis haji).

Pinophyta/Coniferales, memiliki tudung daun berbentuk kerucut (konifer), alat reproduksi berupa strobilus (pada jantan maupun betina), daun berbentuk jarum.  Contoh : Aghatis alba (damar), Cupressus sp, Araucaria sp, Juniperus sp, Pinus merkusii

Gnetophyta/Gnetales, batang memiliki banyak cabang, daun tunggal berhadapan, bunga berkelamin tunggal.Misal : Gnetum gnemon (mlinjo)

Ginkophyta, pohon dengan tunas pendek, daun berbentuk pasak/kipas dan bertangkai daun. Merupakan tumbuhan asli di negara Tiongkok.

b.  Angiospermae (Tumbuhan biji tertutup)

Disebut biji tertutup karena biji terbungkus oleh daging buah. Memiliki alat reproduksi berupa bunga sempurna (benangsari, putik, bakal buah, bakal biji, mahkota, kelopak, dan tangkai). Reproduksi generatif mengalami dua kali pembuahan (pembuahan ganda) yang menghasilkan zygot (pembuahan inti generatif/sperma dengan ovum) dan endosperm (pembuahan inti generatif/sperma dengan kandung lembaga skunder).

Angiospermae dibedakan menjadi 2 kelas, yaitu :

    1)  Kelas Monokotiledonae (Biji berkeping satu)

Umumnya berupa tumbuhan herba semusim atau setahun, memiliki kotiledon tunggal/berkeping satu, batang tidak bercabang / bercabang sedikit dan tidak memiliki kambium, berkas pengangkut tersusun tidak teratur (tersebar), tipe kolateral tertutup, tulang daun melengkung/sejajar, memiliki akar serabut, Bunga memiliki bagian-bagian dengan kelipatan 3, bentuk bunga tidak beraturan, dan warna tidak mencolok.

Terdiri dari beberapa famili :

Liliaceae, Misal : Lilium sp (lilia), Alium cepa (bawang besar), Alium sativum (bawang putih), Alium ascolonicum (bawang merah).

Palmae (keluarga palem), Misal : Cocos nucifera (kelapa), Phoenix sp (kurma)

Graminae (keluarga rumput-rumputan), Misal : Oryza sativa (padi), Zea mays (Jagung), rumput, bambu, dan sebagainya.

Orchidaceae (keluarga anggrek), Misal : Cattleya sp, Dendrobium sp, Arundina sp, Epidendrum sp, Vanilia planifolia (vanili).

2)     Kelas Dikotiledonae (Biji berkeping dua)

Umumnya berupa tumbuhan menahun (berkayu), memiliki kotiledon ganda/berkeping dua, umumnya batang bercabang, memiliki kambium, berkas pengangkut tersusun secara teratur (bersebelahan), tipe kolateral terbuka,  tulang daun menjari/menyirip, memiliki akar tunggang, Bunga memiliki bagian-bagian dengan kelipatan 4 atau 5, bentuk bunga beraturan, dan umumnya memiliki warna mencolok

Terdiri dari beberapa familia, yaitu :

Caryophyllaceae, Misal : Dianthus chinensis.

Magnoliaceae, Misal : Magnolia grandiflora (cempaka putih).

Rosaseae, Misal : Rosa hybrida ( bunga maqar)

Leguminoceae, Misal : Leucena glauca (lamtoro), Parkia specinosa (petai), Tamarindus indica (asam).

Malvaceae, Misal : Hibiscus rosa-sinensis (bunga sepatu), Glossipium obtusifolium (kapas).

Umbelliferae, Misal : Centella asiatica (talas)

Solanaceae, Misal : Solanum tuberosum (kentang), Orthosiphon grandiflorus (kumisal kucing).

Compositae, Misal : Ageratum sp (babandotan), Helianthus annus (bunga matahari), Nicotiana tabaccum (tmebakau), Capsicum sp (cabe), Lycopersicum esculentum (tomat), dan sebagainya

4.  Reproduksi Angiospermae

Reproduksi pada tumbuhan angiospermae meliputi :

a.      Reproduksi Generatif

Dalam siklus hidupnya ada beberapa tahapan, antara lain :

Gametogenesis, yaitu pembentukan gamet (sel kelamin).  Terjadi di bagian bunga.

Penyerbukan (Polinasi), yaitu jatuhnya/melekatnya serbuk sari pada kepala putik (pada Angiospermae) atau melekatnya  serbuk sari pada bakal buah (Gymnospermae).

 Macam Penyerbukan :

1)     Berdasar asal serbuk sari

Autogami (penyerbukan sendiri) yaitu bila serbuk sari berasal dari bunga yang sama (satu bunga). Bila bunga belum mekar disebut kleistogami.

Geitonogami (penyerbukan tetangga) bila serbuk sari berasal dari bunga lain tapi masih satu individu.

Alogami ( xerogami ) atau penyerbukan silang, yaitu bila serbuk sari berasal dari individu lain tapi masih dalam satu jenis.

Bastar (hibridogami) , yaitu bila serbuk sari berasal dari yang lain jenis.

  2)     Berdasar Faktor yang membantu:

Anemogami, yaitu penyerbukan dengan bantuan angin. Ciri bunga : serbuk sari kering, lembut, banyak, tidak memiliki mahkota bunga.

Hidrogami, yaitu penyerbukan dengan bantuan air.

Zoidiogami, yaitu penyerbukan dengan bantuan hewan.

Kiropterogami , yaitu penyerbukan dengan bantuan kelelawar. Ciri : bunga yang mekar di malam hari.

Entomogami, yaitu penyerbukan dengan bantuan serangga. Ciri : bunga yang menghasilkan nektar / polen / madu.

Ornitogami, yaitu penyerbukan dengan bantuan burung.

Malakogami, yaitu penyerbukan dengan bantuan siput (molusca).

Antropogami, yaitu penyerbukan dengan bantuan manusia. Ciri : bunga yang tidak mampu melakukan penyerbukan sendiri. Hal ini disebabkan benang sari atau putik tidak matang bersamaan. Protandri, yaitu bila benang sari masak lebih dahulu daripada putik. Protogeni, yaitu bila putik masak lebih dahulu daripada benang sari.

Pembuahan (fertilisasi), yaitu proses peleburan gamet jantan (sperma) dengan gamet betina (ovum).

Setelah penyerbukan, sperma bergerak ke arah sel telur melalui buluh serbuk sari, selanjutnya terjadi peleburan inti sel telur dan inti sperma di dalam ovula.  Ovula adalah struktur sporofit yang mengandung megasporangium dan gametofit betina. Pembuahan antara gamet jantan dan betina akan menghasilkan embrio (lembaga). Berdasarkan peristiwa itu, tumbuhan biji disebut juga embriophyta siphonogama, yaitu tumbuhan yang memiliki embrio dan perkawinannya terjadi melalui pembentukan suatu bulu. Embrio pada tumbuhan biji bersifat bipolar (dwipolar), karena pada satu kutubnya akan tumbuh dan berkembang membentuk batang dan daun, sedangkan kutub lain membentuk sistem perakaran.

Ada 2 macam pembuahan pada tumbuhan berbiji :

Pembuahan Tunggal (pembuahan yang terjadi satu kali pembuahan),  yaitu peleburan gamet jantan dan gamet betina yang menghasilkan embrio. Terjadi pada tumbuhan Gymnospermae.

Pembuahan Ganda (pembuahan yang terjadi dua kali pembuahan),  yaitu :

peleburan inti sperma >< ovum , menghasilkan zygot  —> embrio.

peleburan inti sperma >< kandung lembaga skunder , menghasilkan endosperm (untuk cadangan makanan). Terjadi pada tumbuhan Angiospermae.

b.  Reproduksi Vegetatif

yaitu cara reproduksi tanpa melalui perkawinan (fertilisasi)     gamet jantan dan betina. Sifat dari reproduksi vegetatif adalah      menghasilkan keturunan yang identik (sifat sama) dengan induknya.
Reproduksi Vegetatif dapat terjadi secara :

Alami,  cara perbanyakan yang dilakukan oleh organ vegetatif  tumbuhan tanpa bantuan manusia.Organ vegetatif yang berperan antara lain :

Rhizoma (rimpang/akar tinggal), yaitu batang yang menjalar  secara horisontal dalam tanah menyerupai akar. Misal : bunga tasbih, kunyit, jahe, alang-alang.

Stolon (geragih), yaitu batang yang menjalar di atas tanah. Misal : arbei (stroberi), daun kaki kuda (Centela asiatica)

Umbi Lapis (Bulbus), yaitu batang berukuran pendek yang dikelilingi daun berlapis-lapis. Misal: bawang merah (Allium cepa).

Umbi Batang, yaitu batang yang membengkak di dalam tanah. Misal : ubi jalar, kentang.

Tunas , yaitu bagian batang yang memiliki bakal tunas. Misal : bambu, kelapa, dan sebagainya.

Daun , yaitu bagian tepi daun yang memiliki jaringan meristem. Misal : Cocor Bebek.

Kormus , yaitu pangkal batang yang membesar dan memiliki beberapa kuncup. Misal : bunga tasbih, gladiol.

Buatan, yaitu cara perbanyakan yang dilakukan oleh tumbuhan dengan bantuan manusia.    Macam reproduksi vegetatif secara buatan :

Mencangkok

Menempel (okulasi)

Menyambung

Menyetek

Merunduk

Kultur Jaringan

Kultur jaringan merupakan usaha perbanyakan tanaman dengan memanfaatkan sifat TOTIPOTENSI . Totipotensi adalah kemampuan beberapa sel tanaman yang dapat tumbuh menjadi individu baru.

5.  Peranan Spermatophyta

Sumber bahan makanan (karbohidrat, lemak, protein, mineral, vitamin)

Sumber bahan minuman (jahe, teh, kopi)

Sumber bahan sandang (rami, kapas)

Sumber bahan bangunan (Mahoni, jati, meranti)

Sumber bahan industri (pinus, karet)