Keragaman Biologi Biology Diversity - scele.ui.ac.id · Teori itu dikenal dengan evolusi biologi...

of 49/49
Keragaman Biologi (Biology Diversity) Renungan: Dapatkah kita menyelamatkan organisme yang terancam punah? Dapatkah kita mempertahankan tingginya keragaman biologi? Hanya untuk digunakan di lingkungan UI Dirangkum oleh Dian Hendrayanti
  • date post

    15-Mar-2019
  • Category

    Documents

  • view

    218
  • download

    0

Embed Size (px)

Transcript of Keragaman Biologi Biology Diversity - scele.ui.ac.id · Teori itu dikenal dengan evolusi biologi...

Keragaman Biologi (Biology Diversity) Renungan:

Dapatkah kita menyelamatkan organisme yang terancam punah?

Dapatkah kita mempertahankan tingginya keragaman biologi?

Hanya untuk digunakan di lingkungan UI Dirangkum oleh Dian Hendrayanti

Studi Kasus:

Mengecilnya Delta Mississippi

Hanya untuk digunakan di

lingkungan UI

Apakah Keragaman Biologi?

Keragaman Biologi adalah kekayaan jenis-

jenis organisme yang ada di bumi

Umumnya digambarkan sebagai jumlah jenis

atau tipe-tipe genetik (genetic types) pada

suatu area

Hanya untuk digunakan di

lingkungan UI

Evolusi Biologi

Dari mana keragaman biologi berasal? Dari mana keragaman biologi muncul?

Pada abad ke-19, Charles Darwin mengajukan teori yang menjelaskan munculnya keragaman biologi. Teori itu dikenal dengan evolusi biologi (biological evolution)

Teori evolusi menjelaskan bahwa perubahan karakter pada suatu populasi diwariskan dari generasi ke generasi

Perubahan karakter tersebut dapat memunculkan jenis baru (new species)

Hanya untuk digunakan di

lingkungan UI

Istilah evolusi pada evolusi biologi hmemiliki

makna khusus/spesial Apa yang menyebabkan terjadinya evolusi? Jenis baru dapat muncul karena sebab berikut:

1. 2. 3.

Kompetisi sumber daya alam Perbedaan antara satu individu dan yang lain sebagai

akibat adaptasi terhadap kondisi di alam/lingkungan Karena lingkungan selalu berubah, individu-individu

yang telah beradaptasi dengan lingkungan pun selalu

berubah Hanya untuk digunakan di lingkungan UI

Empat proses yang memicu terjadinya evolusi:

1. mutasi (mutation)

2. seleksi alam (natural selection) 3. migrasi (migration)

4. aliran gen (genetic drift)

Hanya untuk digunakan di

lingkungan UI

MUTASI (Mutation)

DNA (Deoxyribonucleic acid) membawa informasi genetik dari satu generasi ke generasi berikut

Informasi kimia dari satu karakter/sifat disebut sebagai gen (Definisi lain dari gen: suatu segmen dari DNA yang mensintesis protein tertentu)

Total genetik yang menyusun suatu individu atau kelompok (populasi) disebut genotip

Hanya untuk digunakan di

lingkungan UI

Ketika suatu sel membelah, DNA digandakan dan

diturunkan ke masing-masing sel yang baru

Pada waktu penggandaan DNA, kesalahan mungkin

terjadi sehingga DNA berubah. Perubahan DNA

mengakibatkan perubahan karakter/sifat yang

kemudian diwariskan pada sel yang menerimanya DNA asli yang tergantikan itu disebut telah

mengalami mutasi

Hanya untuk digunakan di

lingkungan UI

SELEKSI (Selection)

Perubahan tidak selalu menghasilkan satu karakter/sifat yang lebih baik

Mutasi dapat terjadi pada jenis baru terlepas dari kemungkinan bahwa jenis tersebut dapat/tidak dapat beradaptasi lebih baik daripada parentalnya

Individu-individu yang memiliki karakter adaptif akan lebih mampu bertahan hidup (survive) dan lebih banyak

menghasilkan keturunan dengan kata lain mereka lebih fit Seleksi alam: suatu proses yang meningkatkan kesempatan

untuk menghasilkan keturunan yang adaptif

(The process of increasing the proportion of better-adapted offspring is natural selection)

Hanya untuk digunakan di

lingkungan UI

Kisah Biston betularia

Hanya untuk digunakan di

lingkungan UI

MIGRASI (Migration)

Isolasi geografi dapat menimbulkan evolusi

divergen (divergent evolution)

Dua populasi dapat berubah sehingga

keduanya tidak dapat lagi saling kawin

Hanya untuk digunakan di

lingkungan UI

Migrasi adalah proses evolusi yang penting

yang mencakup daerah luas dan waktu yang

lama

Wilayah penghubung (land bridge) antara Siberia

dan Alaska

Hewan-hewan marsupial di Australia

Hanya untuk digunakan di

lingkungan UI

Hanyutan Gen (Genetic Drift)

Terkadang perubahan frekuensi genetik

populasi terjadi karena kebetulan - drift

Hanyutan gen dapat menjadi suatu masalah

bagi jenis-jenis yang terancam punah

Kelompok yang lemah/tidak adaptif (lower fitness

traits) mungkin menjadi dominan

Populasi kecil menurunkan keragaman genetik

Hanya untuk digunakan di

lingkungan UI

Evolusi Biologi Hari Ini:

Nyamuk dan Parasit Malaria

Sekitar 300400 juta

orang terjangkit

penyakit malaria setiap

tahun; 1,1 juta

meninggal

Yang paling rawan

terinfeksi malaria

adalah anak-anak

Hanya untuk digunakan di

lingkungan UI

Malaria adalah

penyakit yang

disebabkan oleh

protozoa

(Plasmodium),

ditransmisikan oleh

nyamuk

Hanya untuk digunakan di

lingkungan UI

Pada awalnya, kampanye pemberantasan malaria

dengan menggunakan DDT dan chloroquine berhasil Namun, keberhasilan itu tidak berlangsung lama,

karena:

Nyamuk menjadi resisten terhadap DDT

Protozoa menjadi resisten terhadap chloroquine

Nyamuk dan protozoa mengembangkan resistensi

terhadap DDT dan chloroquine melalui seleksi alam

Hanya untuk digunakan di

lingkungan UI

Hanya untuk digunakan di

lingkungan UI

Its either one knockout punch or a continual

battle to stay ahead

Peristiwa mutasi seringkali melampaui

perkembangan pencarian obat malaria

Usaha lain dalam mencari obat malaria adalah

dengan mengembangkan vaksin untuk

Plasmodia atau nyamuk

Hanya untuk digunakan di

lingkungan UI

EKOLOGI PULAU

Jumlah organisme (jenis) pada suatu pulau

lebih sedikit daripada benua. Secara umum,

semakin kecil suatu pulau, semakin sedikit

jumlah jenis

Semakin jauh suatu pulau dari benua, semakin

sedikit jumlah jenis organisme di pulau itu

Hanya untuk digunakan di

lingkungan UI

Biogeografi Pulau

Hanya untuk digunakan di

lingkungan UI

Menurut teori biogeografi pulau, jumlah spesies yang

ada di sebuah pulau ditentukan oleh angka imbang

antara rata-rata kepunahan lokal dan rata-rata imigrasi Pulau yang berukuran 10x lebih besar akan memiliki

spesies dua kali lebih banyak

Pulau Borneo memiliki spesies lebih banyak daripada

pulau-pulau kecil, seperti P. Sulawesi

(Supriatna 2008. Melestarikan Alam Indonesia: 181)

Hanya untuk digunakan di

lingkungan UI

Isolasi di pulau yang terpencil dapat

menyebabkan timbulnya radiasi adaptive

(adaptive radiation)

Hawaiian Honeycreepers

Hanya untuk digunakan di

lingkungan UI

Tipe habitat di suatu pulau kecil lebih sedikit namun

ancaman kepunahan di pulau lebih tinggi

Semakin jauh pulau dari suatu daratan, semakin kecil

kemungkinan kedua tempat tersebut berhubungan

Seiring dengan waktu, jumlah jenis yang ada di suatu

pulau akan cenderung konstan/stabil, laju kecepatan

jumlah jenis yang datang sama dengan laju kecepatan

jumlah jenis yang punah

Hanya untuk digunakan di

lingkungan UI

Evolusi spesies di suatu pulau seringkali berhubungan

dengan ukuran tubuh, menjadi lebih kecil. Hal

tersebut karena suplai makanan di pulau terbatas,

predator lebih sedikit, dan lebih sedikit spesies yang

berkompetisi untuk sumber daya alam yang sama

Contoh: serigala pulau, pygmy mammoths, dan fosil

manusia yang ditemukan di Flores, Homo floresiensis

Hanya untuk digunakan di

lingkungan UI

Konsep biogeografi pulau dapat diaplikasikan

pula untuk kasus pulau ekologi atau

ecological islands

Pulau ekologi adalah habitat kecil/sempit

yang terpisah dari habitat utama/mayor

- contoh: suatu pohon kecil yang tumbuh di

padang rumput diibaratkan sebagai hutan di

sebuah pulau

Hanya untuk digunakan di

lingkungan UI

Aplikasi Teori Biogeogragi Pulau

Teori biogeografi pulau dapat diterapkan pada taman

nasional dan cagar alam yang dikelilingi habitat yang

rusak

Sebagai ilustrasi, ketika 50% dari pulau (yaitu

taman nasional/cagar alam) itu rusak, dapat diprediksi

bahwa 10% spesies yang hidup di pulau itu punah Kebun Raya Bogor dapat diumpamakan sebagai

pulau

(Supriatna 2008. Melestarikan Alam Indonesia: 182)

Hanya untuk digunakan di

lingkungan UI

Konsep Dasar Diversitas Biologi

Diversitas genetik adalah jumlah total

karakteristik genetik pada satu kelompok Diversitas habitat adalah macam-macam tipe

habitat pada satu wilayah tertentu Diversitas spesies meliputi: Kekayaan jenis - jumlah total jenis Kemerataan jenis - kepadatan relatif jenis Dominansi jenis jenis yang paling dominan Hanya untuk digunakan di lingkungan UI

Jumlah Species di Bumi

Ada berapa spesies yang hidup di bumi

sekarang?

Sekitar 1.5 juta spesies telah diberi nama,

namun jumlah spesies mungkin mencapai 3-10

juta

Serangga dan tumbuhan adalah kelompok

organisme yang terbanyak di muka bumi

Hanya untuk digunakan di

lingkungan UI

Mengapa Banyak Spesies di Suatu

Tempat Namun Sedikit di Tempat lain?

Umumnya, diversitas biologi di daerah tropik

lebih tinggi dibandingkan dengan daerah lain Umumnya, biodiversitas menurun mulai dari

ekuator sampai ke kutub (seiring lintang bumi) Kompleksitas habitat cenderung menaikkan

tingkat biodiversitas

Kompleksitas topografi juga menaikkan

tingkat biodiversitas

Hanya untuk digunakan di

lingkungan UI

Gangguan atau bencana, misal kebakaran, dapat meningkatkan biodiversitas

Keragaman hidup juga mampu meningkatkan diversitas

Biodiversitas berubah-ubah seiring waktu Manusia mempengaruhi biodiversitas,

biasanya pengaruh negatif

Urbanisasi dapat menurunkan biodiversitas Perubahan kelimpahan spesies dapat terjadi mengikuti gradien tempat atau jarak tertentu gradien ekologi (ecological gradient)

Hanya untuk digunakan di

lingkungan UI

Diversitas

dan

Ketinggian (Elevation)

Hanya untuk digunakan di

lingkungan UI

Kekayaan spesies semakin berkurang dengan

bertambahnya ketinggian permukaan tanah

Secara umum, perubahan flora dalam komposisi

spesies dan struktur hutan cukup drastis mesipun

penurunan jumlahnya berangsur-angsur

Ketinggian, bersama dengan faktor lain seperti iklim

dan kesuburan, menentukan kekayaan spesies pada

tingkat habitat

(Supriatna 2008. Melestarikan Alam Indonesia: 183)

Hanya untuk digunakan di

lingkungan UI

Apa yang Dapat Kita Lakukan untuk

Menyelematkan Spesies yang

Terancam Punah?

Berapa banyak spesies yang terancam punah? IUCN Red Book of Threatened Species

23% mammalia, 12% burung, 4% reptil, 31% of

amfibi, and 3% ikan

3% tumbuhan

Hanya untuk digunakan di

lingkungan UI

Apa yang disebut dengan spesies kritis (endangered species) atau spesies genting (threatened species)? Endangered species (kritis) adalah spesies yang terancam punah baik secara menyeluruh maupun sebagian dari sebaran populasinya

Threatened species (genting) adalah spesies yang mempunyai kemungkinan tinggi untuk punah dalam waktu dekat akan means any species which is likely to become an endangered species within the foreseeable future throughout all or a significant portion of its range

Hanya untuk digunakan di

lingkungan UI

Mengapa Harus Menyelamatkan

Spesies Genting?

Apa yang sebenarnya harus diselamatkan? 1. Satwa/tumbuhan liar di alam bebas? 2. Makhluk liar dalam habitat konservasi? 3. Suatu populasi dalam kebun binatang? 4. Materi genetik?

Hanya untuk digunakan di

lingkungan UI

Apapun tujuannya, ada nilai-nilai berikut (value) yang harus dipertimbangkan:

1. Pertimbangan ekologi (Ecological justification) 2. Pertimbangan estetika dan spiritual (Aesthetic

and spiritual justification)

3. Pertimbangan rekreasi (Recreational justification)

4. Pertimbangan manfaat (Utilitarian justification) 5. Pertimbangan moral (Moral justification) 6. Pertimbangan budaya (Cultural justification)

Hanya untuk digunakan di

lingkungan UI

Pertimbangan moral memiliki akar budaya,

keagamaan, dan sosial-budaya dalam masyarakat Obat-obatan adalah satu contoh asas manfaat

(utilitarian value) dari diversitas spesies

Banyak jenis yang bermanfaat untuk mengontrol

polusi

Wisata juga merupakan asas manfaat dari keragaman

hayati, terutama di negara-negara berkembang

Hanya untuk digunakan di

lingkungan UI

Bagaimana Suatu Spesies Menjadi

Terancam dan Punah

Kepunahan adalah sesuatu yang alami

Kepunahan local (Local extinction) adalah kejadian

ketika suatu spesies menghilang (tidak lagi

ditemukan) di habitatnya di kawasan tertentu

Kepunahan global (Global extinction) adalah kejadian ketika suatu spesies tidak lagi ditemukan dimana pun

di muka bumi ini

Laju kecepatan kepunahan berbeda-beda selama masa

hidup bumi (over geologic time)

Hanya untuk digunakan di

lingkungan UI

Harimau Bali (Panthera tigris

balica) telah punah di alam

Jalak Bali (Leocopstar rotschildi) masih

ditemui di daerah penangkaran

Harimau Sumatera telah punah secara ekologi Orang utan di Sumatera dan Kalimantan telah

kehilangan 63% habitatnya

Hanya untuk digunakan di

lingkungan UI

Data fosil menunjukkan bahwa seumur hidup

bumi ada beberapa kepunahan masal (mass

extinction) dan juga kemunculan spesies-

spesies baru

Hanya untuk digunakan di

lingkungan UI

tajam sejak Revolusi Industri di

Penyebab Kepunahan Masal

Enam peristiwa kepunahan masal telah terjadi

di masa lalu dalam jangka waktu 550 juta

tahun

Kepunahan dinosaurus sekitar

65 juta tahun lalu apakah

diakibatkan oleh meteor?

Kepunahan masal tumbuhan sekitar 20.000-10.000 tahuh lalu pada akhir periode es

Laju kepunahan meningkat Hanya untuk digunakan

lingkungan UI

Bagaimana Pengaruh Manusia

terhadap Kepunahan dan

Diversitas Biologi?

Ada beberapa hal yang menyebabkan kepunahan:

1. Perburuan hewan atau pengambilan tumbuhan secara besar-besaran

2. Gangguan atau penghilangan habitat

3. Spesies introduksi (introducing exotic species) 4. Polusi

Hanya untuk digunakan di

lingkungan UI

Orang-orang jaman dulu mungkin menyebabkan

kepunahan melalui kegiatan berburu

Ketika orang mulai mengenal api, mereka mengubah

suatu habitat secara masal

Sewaktu orang menjelajahi daerah-daerah baru,

mereka mengintroduksi spesies yang bukan

merupakan spesies indigenos (introduction of exotic species)

Penggunaan beribu-ribu bahan kimia di lingkungan

telah menyebabkan polusi

Manusia telah menjadi penyebab kepunahan 75%

burung dan mamalia sejak tahun 1600

Hanya untuk digunakan di

lingkungan UI

Kabar baik: Keberadaan Beberapa

Spesies telah Pulih Kembali

Kisah-kisah keberhasilan tersebut meliputi:

Gajah laut (Elephant seals) Anjing laut (Sea otters)

Kembalinya populasi burung setelah pelarangan

DDT

Paus biru dan abu-abu (Blue and gray whales)

Hanya untuk digunakan di

lingkungan UI

Dapatkah Suatu Spesies Menjadi

Berlimpah Ruah? Bila demikian, Apa

yang Seharusnya Kita Lakukan?

Populasi singa laut (Sea lions) telah berlimpah

sehingga menjadi masalah

Singa gunung (Mountain lions) telah

mengalami ledakan populasi

Hanya untuk digunakan di

lingkungan UI

pembakaran terkontrol untuk digunakan di untuk menyediakan habitat

Teori Kirtlands Warbler dan Perubahan Lingkungan

Perubahan lingkungan diperlukan oleh beberapa spesies

Burung Kirtland (Kirtlands warblers) diketahui hanya bersarang di pohon pinus muda (jack-pine woodlands). Kebakaran diperlukan untuk

mendapatkan populasi pohon muda seperti ini.

Informasi lain: burung Kirtland (Kirtlands warblers) memerlukan perubahan yang cukup panjang, yaitu kebakaran satu kali setiap 20-30 tahun

Pencegahan kebakaran hutan mengurangi habitat bersarang bagi burung Kirtland

Para pengelola satwa kini harus menyediakan

Hanya

tersebut lingkungan UI

Pulau Ekologi dan Spesies Genting

Hampir seluruh taman (kota) menjadi pulau

ekologi bagi beberapa spesies

Seberapa luas suatu pulau ekologi dapat

menjamin daya tahan hidup (survival) suatu

spesies?

Jawaban berbeda-beda tergantung dari macam

spesies

Hanya untuk digunakan di

lingkungan UI

Kesimpulan

Teori evolusi menjelaskan bahwa perubahan karakter pada

suatu populasi diwariskan dari generasi ke generasi

Perubahan karakter tersebut dapat memunculkan jenis baru

(new species)

Empat proses yang memicu terjadinya evolusi: mutasi, seleksi

alam, migrasi dan aliran genetik

Kompleksitas habitat dan topografi cenderung menaikkan

tingkat biodiversitas

Hanya untuk digunakan di

lingkungan UI

Daftar Acuan

Keller, E.A. & D.B. Botkin. 2008. Essential

Environmental Science. John Wiley & Sons:

xxvi+454

Supriatna, J. 2008. Melestarikan Alam

Indonesia. Yayasan Obor, Indonesia: xx+482

Hanya untuk digunakan di

lingkungan UI