BIOLOGIEKOLOGI, PERILAKU HEWAN, DAN EVOLUSI

NAMA : TSALIS ISTIGHFARIN P

NIM :123654048

PRODI : PENDIDIKAN SAINS

JURUSAN : SAINS

UNIVERSITAS NEGERI SURABAYA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

2012

EKOLOGI

1. Apa yang dimaksud dari ekologi, mencakup kajian apa saja yang di pelajari dalam ekologi dan bagaimana cara mempelajari ekologi?Jawab :Ekologi berasal dari bahasa Yunani, yangterdiri dari dua kata, yaitu oikos yang artinya rumah atau tempat hidup, dan logos yang berarti ilmu.Cabang biologi yang berkembang dari sejarah alam disebut ekologi. Ekologi merupakan ilmu yang mempelajari interaksi yang terjadi antara organisme dan lingkungannya. Ekologi adalah ilmu yang mempelajari hubungan beberapa tingkat organisasi termasuk individu organisme, populasi, komunitas, ekosistem, bioma dan biosfer.Dalam ekologi kajian yang dipelajari meliputi:a. Organisme/ individu/ spesies Suatu individu makhluk hidup yang terbentuk

dari sel-sel, menggunakan energy, berkembang biak, merespon, tumbuh, dan berkembang

b. Populasi Sekelompok organisme, semua individu dari suatu spesies, yang dapat saling kawin dan hidup pada tempat dan waktu yang sama

c. Komunitas Biologi Semua populasi dari spesies yang berbeda yang hidup pada tempat dan waktu yang sama.

d. Ekosistem Populasi tumbuhan dan hewan yang berinteraksi satu dengan lainnya dan berinteraksi dengan komponen abiotic pada area tertentu.

e. Biosfer bagian bumi yang mendukung kehidupan.f. Tingkatan organisasi hubungan/ interaksi yang mencakup baik antar komponen

biotik maupun komponen biotik dengan abiotic, berupa simbiosis, ataupun rantai makanan.Oleh karena itu seluruh hal yang mencakup makhluk hidup dan lingkungannya dan interaksi-interaksi antara faktor biotik dan abiotic dipelajari dalam ekologi.

2. Sebutkan dan jelaskan komponen biotik dan abiotik, apa yang membentuk ekosistem?

Jawab :

Faktor biotik/ komponen biotik adalah organisme hidup yang memengaruhi organisme hidup lainnya/ semua organisme yang tinggal dalam suatu lingkungan, makhluk hidup dibedakan menjadi dua macam, yaitu:

a) Autotrof / ProdusenProdusen adalah organisme yang memenghasilkan bahan-bahan organik yang menyediakan makanan bagi organisme lain.b) Heterotrof / Konsumen

Komponen heterotrof terdiri dari organisme yang memanfaatkan bahan-bahan organik yang disediakan oleh organisme lain sebagai makanannya.. Yang tergolong heterotrof adalah manusia, hewan, jamur, dan mikroba. c) Pengurai / dekomposerPengurai atau dekomposer adalah organisme yang menguraikan bahan organik yang berasal dari organisme mati. Pengurai disebut juga konsumen makro (sapotrof) karena makanan yang dimakan berukuran lebih besar. Organisme pengurai menyerap sebagian hasil penguraian tersebut dan melepaskan bahan-bahan yang sederhana yang dapat digunakan kembali oleh produsen. Yang tergolong pengurai adalah bakteri dan jamur. Ada pula pengurai yang disebut detritivor, yaitu hewan pengurai yang memakan sisa-sisa bahan organik, contohnya adalah kutu kayu. Tipe dekomposisi ada tiga, yaitu:

aerobik  : oksigen adalah penerima elektron / oksidan anaerobik  : oksigen tidak terlibat. Bahan organik sebagai penerima elektron

/oksidan fermentasi  : anaerobik namun bahan organik yang teroksidasi juga sebagai

penerima elektron.

Faktor abiotik/ komponen abiotik adalah Lingkungan fisik atau komponen tak hidup suatu organisme lingkungan. Faktor abiotik/ komponen abiotic mempunyai efek yang jelas pada makhluk hidup pada lingkungan tertentu. Faktor abiotik/ komponen abiotik meliputi :

Komponen abiotik dapat berupa bahan organik, senyawa anorganik, dan faktor yang memengaruhi distribusi organisme, yaitu:

a) Suhu , Mamalia dan unggas membutuhkan energi untuk meregulasi temperatur dalam tubuhnya.

b) Air . Ketersediaan air memengaruhi distribusi organisme. c) Garam . Konsentrasi garam memengaruhi kesetimbangan air dalam organisme

melalui osmosis. d) Cahaya matahari . Intensitas dan kualitas cahaya memengaruhi proses fotosintesis. e) Tanah dan batu. Beberapa karakteristik tanah yang meliputi struktur fisik, pH, dan

komposisi mineral membatasi penyebaran organisme berdasarkan pada kandungan sumber makanannya di tanah.

f) Iklim . Iklim adalah kondisi cuaca dalam jangka waktu lama dalam suatu area

3. Bandingkan tiga tingkatan organisasi biologis dalam ekosisitem (dalam 1 populasi, antar populasi, dan iteraksi makhluk hidup dan lingkungannya)!Jawab :a. Interaksi dalam populasi

Interaksi dalam populasi menjelaskan bagaimana organism dalam suatu populasi berbagai sumber daya alam dari lingkungan mungkin menentukan adalah hal seberapa jauh bagian anggota organism hidup dan bagaimana populasi menjadi sangat banyak. Anggota-anggota dari populasi yang sama mungkin berkompetisi antara satu dengan yang lainnya untuk mendapatkan makanan, air, pasangan atau sumber daya alam lainnya. Kompetisi meningkat ketika sumber daya menurun. Contoh : serangga sejenis yang dewasa dan muda mempunyai kebutuhan yang berbeda. Perbedaan ini membatasi daya saing atau sumber-sumber makanan diantara anggota-anggota spesies yang sama.

b. Interaksi dalam komunitasPerubahan dalam satu populasi dalam komunitas menyebabkan perubahan-perubahan dalam populasi lainnya. Beberapa perubahan kecil ini, misalnya ketika yang jumlah individu kecil meningkat dalam populasi, menyebabkan penurunan populasi lainnya. Contoh : peningkatan populasi burung hantu di sawah meningkat, populasi tikus menurun.

c. Interaksi antar makhluk hidup dan lingkungannyaHubungan antara makhluk hidup dan lingkungannya membentuk suatu sistem yang bernama ekosistem. Dalam suatu ekosisitem populasi tumbuhan dan hewan yang berinteraksi satu dengan lainnya dan berinteraksi dengan komponen abiotik pada area tertentu. Didalam ekosistem, makhluk hidup memiliki peran dan fungi yang berbeda, yakni sebagai produsen, konsumen, detritivor dan dekomposer .Dalam ekosistem terdapat tingkatan organisasi kehidupan contohnya rantai makanan, simbiosis.

4. Jelaskan dengan contoh perbedaan habitat, niche, relung organisme dalam suatu ekosistem!Jawab :a. Habitat adalah tempat hidup alami organisme yang menyediakan makanan dan

tempat berlindung bagi makhluk hidup. Habitat suatu organisme adalah tempat organisme itu hidup, atau tempat kemana seseorang harus pergi untuk menemukan organisme tersebut. Istilah habitat banyak digunakan , tidak saja dalam ekologi tetapi dimana saja. Tetapi pada umumnya istilah ini diartikan sebagai tempat hidup suatu makhluk hidupContoh : Habitat ikan mas (Cyprinus carpio) adalah di perairan tawar, habitat pohon durian (Durio zibhetinus) adalah di tanah darat dataran rendah.

b. Relung adalah semua strategi dan adaptasi yang digunakan satu species dalam lingkungannya. Hal ini terkait dengan bagaimana spesies itu memenuhi kebutuhannya untuk makan, bagaimana dan di mana spesies tersebut bertahan hidup dan berkembang biak.

c. Nisia (niche)peranan makhluk hidup di habitatnya, yang berhubungan dengan jenis makanan, cara mencari makanan, dan waktu mencari makanan. Nisia (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.

TINGKAH LAKU HEWAN

1. Apa setiap hewan menurunkan perilaku yang dapat diwariskan pada anaknya?

Jawab :

Ya, setiap hewan dapat mewariskan pola tingkah laku kepada anaknya. Karena gen itu

berpengaruh dalam pewarisan perilaku pada keturunannya. Seperti ciri fenotipik

lainnya, perilaku memperlihatkan suatu kisaran variasi fenotipe yang bergantung pada

lingkungan, di mana genotipe itu diekspresikan. Jenis prilaku yang terdapat pada

hewan ada dua macam, yaitu:

Perilaku bawaan (Innate Behaviour)Perilaku yang dikendalikan secara genetik.

Jenis-jenis dari prilaku bawaan adalah gerakan refleks yang merupakan bentuk

sederhana dari prilaku bawaan dan insting yang merupakan bentuk kompleksnya.

Perilaku hasil pembelajaran (Learned Behaviour) Perilaku hasil pembelajaran

berdasarkan pengalaman yang didapatkan organisme dan menghsilkan perubahan

perilaku. Perilaku ini tidak dibedakan dari jenis gen pada organisme.

2. Perilaku dari hewan yang dapat memicu perilaku agresif sebutkan, jelaskan !

Jawab :

Hewan-hewan secar kebetulan terlibat dalam perkelahian. Tingkah laku yang galak

menakut-nakuti hewan lain dari spesies yang sama. Hewan berkelahi atau mengancam

yang lain untuk mempertahankan anak, daerah kekuasaan mereka, atau sumber

makanan. Tingkah laku agresif dapat berupa penggilan burung, gemertak gigi, atau

menggeram, atau mengirim pesan untuk menjauh.

Memindahkan daerah kekuasaan contohnya seperti ketika pejantan domba

bertanduk besar diancam oleh pejantan lain yang memindahkan kekuasaan.

Perilaku agresif yang dihasilkan adalah kedua hewan saling bertarung dan

melanjutkan dengan perkelahian.

Berkembang biak ketika hewan akan melakukan perkembangbiakan hewan

pejantan akan memanggil si betina. Contohnya seperti kucing yang selalu

menggarong pada saat akan kawin di musim kawin.

3. Apa maksud Imprinting dalam tingkah laku hewan, jelaskan dan beri contoh!

Jawab :

Imprinting secara bahasa adalah menanamkan, seccara istilah imprinting adalah

bentuk pembelajaran di setiap binatang, pada waktu kritis tertentu dihidupya.

Imprinting adalah bentuk dari pembelajaran yang didapatkan hewan setelah dilahirkan

atau baru menetas dari teurnya. Imprinting terjadi dengan cepat dan tidak dapat

diubah, merupakan jenis pembelajaran yang paling mudah.Bentuk penanaman sosial

terhadap objek lainnya. Imprinting terjadi hanya pada periode waktu tertentu di

kehidupan hewan, dan biasanya tidak diubah lagi.

Contoh : burung meninggalkan sarang setelah menetas sperti angsa, Imprint induk

mereka mereka mempelajari bagaimana mengenali dan mengikutinya setelah

menetas.

4. Dapatkah manusia mengajarkan tingkah laku tertentu pada hewan seperti

tingkah laku yang dilakukan manusia.?

Jawab :

Dapat. Perilaku hasil pembelajaran (Learned Behaviour) Perilaku hasil pembelajaran

berdasarkan pengalaman yang didapatkan organism ( hewan ) dan menghsilkan

perubahan perilaku. Perilaku ini tidak dibedakan dari jenis gen pada organisme.

Pembelajaran di dapatkan melalui adaptasi pada perubahan.

Sebagai contoh, sejak belajar membutuhkan pengalaman, binatang yang berotak harus

mengembangkan pola hidupnya yang memeberi mereka kesempatan untuk belajar

sebelum mereka dihadapkan pada dunia yang ‘tidak bersahabat’.

Sangat jelas bahwa organisme yang lebih kompleks, pengaruh terbesar yang

membentuk pola tingkah laku responsif adalah melalui pengalaman. Proses ini

modifikasi prilaku sebagai hasil pengalaman dari tempat hidupnya diketahui sebagai

proses pembelajaran. Pembelajaran dapat dikembangkan dari tugas yang sederhana

maupun tugas yang sulit. Terdapat beberapa tipe dari pembelajaran yaitu: Imprinting,

Habituation, Clasical conditioning, dan Operant conditioning.

5. Bagaimana cara komunikasi hewan dapat di mengerti oleh majikan atau

pemiliknya?

Jawab :

Hewan mempunyai beberapa saluran komunikasi yang terbuka. Mereka memberi

tanda satu sama lain dengan suara, tanda, sentuhan dan bau-bauan. Suara-suara seperti

nyanyian, lolongan dan panggilan komunikasi yang berisi banyak informasi yang

cepat. Contohnya : Menggosokkan tubuhnya dengan manja. Yang selama ini kita

percaya: Inilah cara kucing bermanja-manja dengan pemiliknya, juga untuk

mengucapkan rasa terimakasih.

EVOLUSI

1. Tuliskan bunyi teori evolusi Darwin, Dinyatakan dalam buku apa?Jawab :Charles Darwin mengeluarkan dua buah buku yang memberikan andil yang cukup penting bagi perkembangan teori evolusi, yakni :1. On the origin of species by means of natural selections - tahun 18592. The descent of man - tahun 1857Dua inti pokok dari teori darwin :1. Spesies yang hidup di masa sekarang berasal dari makhluk hidup yang berasal dari

masa lampau.2. Evolusi terjadi karena adanya proses seleksi alam (natural selections)

Pengertian dan arti definisi seleksi alam adalah seleksi yang terjadi pada individu-individu yang hidup di alam, sehingga individu yang mampu menyesuaikan diri dengan lingkungan tersebut akan terus hidup dan beranak pinak, sedangkan yang tidak dapat menyesuaikan diri dengan alam lingkungan sekitarnya akan musnah dan hilang dimakan waktu.Contoh peristiwa seleksi alam adalah pada kupu-kupu biston betularia di inggris.

Kupu-kupu biston betularia terdapat dua jenis, yaitu yang bersayap terang cerah dengan yang bersapap gelap. Awal mulanya lingkungan inggris yang bersih sangat baik untuk adaptasi kupukupu yang bersayap cerah. Namun karena limbah jelaga industri di inggris yang semakin banyak dan mengotori pepohonan sehingga pohon menjadi gelap yang akhirnya menjadi lebih adaptif untuk kupu-kupu yang bersapap gelap daripada yang terang. Hasilnya perkembangan kupu-kupu bersayap gelap meningkat tajam dan sayap cerah berkurang drastis.

Persamaan teori lamack dengan teori darwin adalah evolusi sama-sama terjadi karena pengaruh faktor lingkungan. Sedangkan perbedaannya adalah pada yang menyebabkan perubahan makhluk hidup, di mana lamarck disebabkan oleh kuantitas penggunaan organ tubuh, sedangkan darwin pada seleksi alam.

2. Jelaskan perbedaan evolusi kuantitatif dan kualitatif?Jawab :

a. Evolusi kuantitatif perubahan pada sifat-sifat terwariskan dari suatu individu yang menghasilkan individu baru yang menyerupai asalnya ( makhluk A menjadi makhluk A’)Contoh : Seleksi terhadap hibrida antara dua populasi dapat menyebabkan penguatan, yang merupakan evolusi sifat yang mempromosikan kawin dalam suatu spesies, serta perpindahan karakter , yaitu ketika dua spesies menjadi lebih berbeda dalam penampilan. 

Isolasigeografis dari kutilang di Kepulauan Galapagos menghasilkan lebih dari selusin spesies baru.

b. Evolusi Kualitatif perubahan pada sifat-sifat terwariskan dari suatu individu yang menghasilkan individu baru yang berbeda jauh dari asalnya (makhluk A menjadi makhluk B)Contoh : Menurut teori darwin makhluk hidup berasal dari makhluk hidup yang sebelumnya. Seperti manusia yaitu asal usul manusia yang terseleksi dari makhluk hidup yang sebelumnya berasal manusia kera.

3. Apa manfaat adaya perdebatan/ konflik teori evolusi dalam perkembangan berpikir manusia?Jawab :Manfaat adaya perdebatan/ konflik teori evolusi dalam perkembangan berpikir manusia adalah terciptanya suatu pemikiran baru atau pengembangan yang menghasilkan teori-

teori evolusi modern. Pola pikir manusia yang semakin kritis.

Mampu menembus sikap penerimaan para ahli biologi Menantang seluruh ilmuan untuk turut memikirkan teori evolusi

4. Sampai sejauh ini di abad 21, apakah dasar berpikir teori evolusi masih digunakan dalam mendukung dan mempelajari hukum alam/ fenomena biologi dan keilmuan biologi, sertakan buktinya!Jawab :Ya Sampai sejauh ini, dasar berpikir teori evolusi masih digunakan dalam mendukung dan mempelajari hukum alam/ fenomena biologi dan keilmuan biologi. Hukum alam adalah pola berpikir dari sederhana ke kompleks. Melalui dasar evolusi digunakan untuk memecahkan fenomena-fenomena biologi yang semakin kompleks. Melalui metode ilmiah manusia mengembangkan hal-hal yang terdapat dalam teori evolusi yang belum jelas.

5. Jelaskan makna skala waktu geologi dalanm kerangka memahami proses berlangsungnya teori evolusi?

Jawab : Skala waktu geologi untuk membantu kita dalam memahami proses berlangsungnya teori evolusi. Melalui ditemukannya fosil-fosil manusia purba/ barang purba membantu kita dalam mengenal bentuk-bentuk kehidupan dari fosil yang ditemukan. Bentuk-bentuk kehidupan dari fosil yang ditemukan telah menunjukkan periode yang berbeda dalam sejarah geologik. Catatan bahwa organisme selama periode Archeozoikum hampir 90% menggambarkan sejarah bumi. Peledakan macam-macam bentuk kehidupan yang terjadi di era palaeozoikum mungkin menggambarkan evolusi oksigen. Dalam geologi, kita bisa merujuk pada "waktu relatif" dan "waktu mutlak" dalam menangani usia formasi geologi atau satuan batuan. Fosil memberikan kita informasi dengan cara yang cepat dan akurat menentukan umur relatif batuan dalam urutan stratigrafi.  Kita tidak dapat menetapkan usia mutlak untuk fosil sampai kita memiliki skala waktu.

Waktu geologi dibagi lagi ke dalam hirarki unit khronostratigrafi dari durasi yang tidak diketahui. Penerapan teknik penanggalan radiometrik untuk menentukan usia absolut batuan mengakibatkan disiplin Geochronology dan kemampuan untuk menetapkan skala waktu geologi.

Sebuah bagian khronostratigrafi ideal yang akan menjadi bagian dari bagian komposit yang lebih besar akan memiliki atribut sebagai berikut: urutan poin yang mewakili dasarnya terus menerus, dan sebaiknya kelautan, deposisi, fosil yang berlimpah, khas, beragam, kosmopolitan, dan terawat, dan tanpa paleoenvironmental utama perubahan, mineral untuk penentuan usia isotop, dan catatan pembalikan polaritas geomagnetik. Selain itu, ini "jenis" bagian akan tersingkap baik, memiliki aksesibilitas cukup permanen, dan dengan mudah berhubungan dengan bagian lainnya.Skala khronostratigrafi yang terintegrasi dengan usia absolut (Geochronology) disebut skala waktu geologi. 

Sejarah bumi ini dipecah menjadi serangkaian hirarkis divisi untuk menggambarkan waktu geologi. Sebagai unit semakin kecil dari waktu, divisi yang berlaku umum adalah eon, era, periode, zaman, usia. Dalam skala waktu yang ditampilkan di sebelah kiri, hanya dua tingkat tertinggi hirarki ini diwakili. Eon Fanerozoikum ditampilkan sepanjang sisi kiri atas dari angka ini dan merupakan waktu di mana sebagian besar organisme makroskopis, ganggang, jamur, tanaman danhewan , hidup. Ketika pertama kali diusulkan sebagai pembagian waktu geologi, awal Fanerozoikum (sekitar 543 juta tahun yang lalu) diperkirakan bertepatan dengan awal kehidupan.

6. Jelaskan dengan gambar, bukti uraian kejadian evolusi molekul-molekul organik kompleks dan prokariota awal!

Jawab : Evolusi molekul-molekul organik kompleks yaitu terbentuknya molekul kehidupan yang kompleks/ molekul organik yang kompleks

Secara teoritis Pembentukan molekul organik yang kompleks berasal dari asam amino yg mengalami polimerisasai membentuk protein. nukeotida mengalami polimerisasi membentuk asam nukleat (RNA ,DNA). monosakaroida mgalami polimerisasi membentuk polisakarida. sedangkan polimerisasi asam lemak bersama gliserol membentuk lemak.

Evolusi prokariota awal yang telah mampu beradaptasi dengan cahaya merupakan kesempatan untuk mendapatkan persediaan molekul-molekul organic. Prokariota selanjutnya melakukan proses membuat molekul-molekul kompleks mereka secara terus menerus menggunakan energy cahaya untuk membuat makanan yang telah di seleksi secara alami. Makhluk autotrof fotosintetik awal telah terbentuk.

Molekul organik

Asam amino NukeotidaMonosakarida

Protein Asam nukleat ( DNA/ RNA ) polisakarida

H2O, H2, CH4, NH3

H2O, H2, CH4, NH3

Sel prokariot awal

Sel prokariot awal

Progenot (sel purba )

Progenot (sel purba )

protobionprotobionMonomer organik

Monomer organik

Pokimer organik

Pokimer organik

Pada tahun 1953, Stanley Miller dan Harold Urey menguji hipotesis Oparin-Haldane melalui eksperimentasi di laboratorium. Kondisi percobaan disesuaikan dengan atmosfer bumi primitif. Atmosfer bumi dalam model Miller-Urey ini, terdiri atas gas-gas H2O, H2, CH4 (metana), dan NH3 (metana). Gas-gas ini dimasukkan ke dalam tabung lalu dipanaskan bersama dengan air. Dengan bantuan loncatan bunga api listrik dan radiasi UV, gas-gas tersebut akan bereaksi membentuk molekul organik sederhana seperti HCN dan HCHO (formaldehid). Di samping itu juga terbentuk senyawa-senyawa organik seperti asam amino, gula, asam lemak, dan nukleotida.

7. Jelaskan dengan gambar, bukti urutan kejadian evolusi autotrof! Jawab :

PROKARIOTA AWALPROKARIOTA AWAL

EUBACTERIAEUBACTERIA CYANOBACTERIA

CYANOBACTERIA

ARCHAEOBACTERIAARCHAEOBACTERIA

URKARIYOTAURKARIYOTA

EUKARIYOTAEUKARIYOTA

PROTOZOA

PROTOZOA

ANIMALI

A

ANIMALI

APLANTAEPLANTAEFUNGIFUNGIALGAALGA

SELULERSELULER

Kejadian evolusi autotroph atau evolusi kimia makhluk hidup berfotosintesis. Makhluk hidup menghasilkan oksigen yang tinggi. secara alami. Makhluk autotrof fotosintetik awal telah terbentuk. Fotosintesis dan revolusi oksigen. Proses fotosintesis menghasilkan dan melepaskan oksigen (O2). Meningkatnya oksigen dalam evolusi dapat mengubah rangkaian kehidupan. Perubahan tersebut begitu drastis dan para pakar menyebutkan revolusi oksigen. Oksigen menjadi melimpah, respirasi aerob berlangsung. Akhirnya, lebih banyak energy yang dapat digunakan sebagai molekul- molekul makanan. Dan meningkatnya energy dapat tersusun organisasi yang lebih besar dan kompleks di antara sel-sel primitive. Selanjutnya, organism autotrof dengan system organel yang kompleks dan DNA di dalam inti dapat memicu macam-macam keanekaragaman organism multiseluler saat ini.