Pintar Pelajaran Rantai Makanan, Jaring-Jaring Kuliner Dan Piramida Ekologi

Proses makan dan dimakan yang diikuti perpindahan energi dari satu organisme ke organisme lain dalam tingkatan tertentu disebut rantai makanan (food chain). Tingkatan dalam rantai masakan disebut juga trofik. Tingkat trofik yang secara mendasar mendukung tingkatan lainnya dalam suatu ekosistem terdiri dari organisme autotrof yang berperan sebagai produsen primer. Produsen primer mencakup tumbuhan, alga, dan banyak spesies bakteri. Produsen primer utama pada sebagian besar ekosistem terestrial adalah tumbuhan. Sedangkan di dalam zona limnetik danau dan dalam lautan terbuka, fitoplankton (alga dan bakteri) yaitu autotrof yang paling penting, sementara alga multiseluler dan flora akuatik kadang-kadang merupakan produsen primer yang lebih penting di zona litoral dalam ekosistem air tawar maupun air laut. Akan tetapi di dalam zona afotik di maritim dalam, sebagian besar kehidupan bergantung pada produksi fotosintetik di dalam zona fotik. Dalam hal ini energi dan nutrien turun ke bawah dalam bentuk plankton yang mati dan detritus lainnya. Baca juga : Aliran Energi di Dalam Ekosistem)

Tingkat trofik di atas produsen primer yaitu konsumen primer atau konsumen tingkat I. Konsumen ini merupakan organisme herbivora. Konsumen primer ini akan dimakan oleh tingkat trofik selanjutnya, yaitu konsumen sekunder atau konsumen tingkat II yang sebagian besar berupa organisme karnivora. Konsumen sekunder ini akhirnya akan dimakan oleh konsumen tersier atau konsumen tingkat III. Beberapa ekosistem bahkan mempunyai tingkat trofik yang lebih tinggi lagi.

Beberapa konsumen, detritivora, mendapat energinya dengan memakan detritus. Detritus yaitu sisa-sisa organisme yang mati, misalnya feses, daun yang gugur, dan bangkai dari semua tingkat trofik. Detritus ini akan mengembalikan senyawa-senyawa organik kembali ke tanah menjadi senyawa-senyawa anorganik sehingga sanggup dimanfaatkan kembali oleh organisme autotrof. Proses dekomposisi menjadi proses yang vital lantaran menciptakan siklus energi sanggup berlangsung terus-menerus.

Tumbuhan Epifit

Tumbuhan yang hidup menumpang pada tumbuhan lain disebut epifit. Tumbuhan yang hidup menumpang pada tumbuhan inang ini bisa disebut tidak bersifat parasit karena mereka mampu berfotosintesis sendiri. Sedangkan flora inang hanya dijadikan sebagai tempat hidup (substrat). Contoh flora epifit adalah banyak sekali jenis lumut dan anggrek yang hidup di pepohonan.

Berdasarkan komponen tingkat trofiknya, rantai masakan dibedakan menjadi dua, yaitu rantai masakan perumput dan rantai makanan detritus. Rantai masakan perumput merupakan rantai masakan yang diawali dari flora pada trofik awalnya. Contohnya tumbuhan dimakan belalang, belalang dimakan burung, burung dimakan ular, dan ular dimakan burung elang. Sedangkan rantai masakan detritus tidak dimulai dari tumbuhan, tetapi dimulai dari detritus sebagai trofik awalnya. Contoh rantai masakan detritus yaitu seresah atau dedaunan dimakan cacing tanah, cacing tanah dimakan ikan, dan ikan dimakan manusia.

Detritivora seringkali mejadi penghubung utama antara produsen dan konsumen dalam suatu ekosistem. Di ekosistem sungai, misalnya, banya materi organik yang diharapkan oleh konsumen disediakan oleh tumbuhan terestrial. Bahan organik tersebut masuk ke dalam ekosistem sungai sebagai guguran dedauan dan serpihan-serpihan lain yang jatuh ke dalam air atau tercuci oleh aliran permukaan. Seekor siput air (Lymnaea sp.) mungkin bisa memakan detritus tersebut di dasar sungai dan kemudian siput tersebut dimakan ikan. Contoh lain yaitu organisme prokariotik yang menguraikan sampah-sampah organik berupa dedauan di lantai hutan.

Apakah setiap organisme hanya memakan satu jenis organisme saja? Tentu tidak. Dalam rantai makanan, konsumen pada tingkat trofi k tertentu tidak hanya memakan satu jenis organisme yang ada di tingkat trofik bawahnya. Akan tetapi, setiap organisme sanggup memakan dua atau lebih organisme lain. Ini menyebabkan terjadinya beberapa rantai masakan di dalam ekosistem saling berhubungan satu sama lain. Hubungan antar-rantai masakan tersebut membentuk susunan yang lebih kompleks, disebut jaring-jaring makanan (food web). Sehingga rantai masakan dari produsen → konsumen primer → konsumen sekunder → dan seterusnya, sebenarnya hanyalah penyederhanaan dari beberapa permutasi yang sanggup dimiliki oleh interaksi makan dan dimakan. Contoh jaring-jaring masakan yang terjadi pada suatu ekosistem sanggup kalian lihat pada Gambar 1.

Gambar 1. Jaring-jaring masakan terdiri dari beberapa rantai makanan

Dari gambar tersebut, coba kalian diskusikan permasalahan berikut.

Diskusikan bersama teman sebangku kalian pertanyaan-pertanyaan berikut.

1. Berdasarkan gambar jaring-jaring masakan pada Gambar 1, tuliskan semua rantai makanan yang ada.
2. Coba kalian amati dan catat hewan-hewan pada ekosistem sawah dan ekosistem kolam di sekitar kalian. Lalu, buatlah diagram jaring-jaring masakan ibarat gambar tersebut.
3. Presentasikan hasil diskusi kalian di depan kelas. Mintalah pendapat teman dan guru kalian.

Interaksi di dalam ekosistem yang sehat menunjukkan adanya keseimbangan dinamis. Lalu bagaimana keseimbangan tersebut terjadi, mengapa interaksi makan dan dimakan di dalam jaring-jaring masakan tersebut bisa seimbang? Hal ini terjadi lantaran adanya proporsi yang sesuai pada setiap tingkatan trofik di dalam rantai makanan.

Kalian telah memahami bahwa pada rantai makanan terdapat tingkat trofik tertentu. Organisme yang menempati tingkat trofik di belahan bawah merupakan sumber makanan bagi organisme di tingkat trofik selanjutnya. Untuk menjaga kesimbangan antara materi masakan dan pemangsa, organisme di tingkat trofik atas mempunyai jumlah yang lebih sedikit dari organisme di tingkat trofik bawahnya. Sebagai contoh, pada rantai masakan rumput, jumlah rumput pada suatu ekosistem lebih banyak dari jumlah binatang herbivora.

Begitu pula, jumlah binatang herbivora lebih banyak daripada hewan karnivora. Keadaan ini sanggup digambarkan dalam piramida makanan ibarat Gambar 2.

Gambar 2. Piramida makanan

Piramida tersebut merupakan salah satu jenis piramida ekologi. Piramida ekologi merupakan citra yang memperlihatkan hubungan struktur trofik dan fungsi trofik. Berdasarkan fungsinya, piramida ekologi dibedakan menjadi tiga macam, yaitu piramida jumlah, piramida biomassa, dan piramida energi.

Piramida jumlah didasarkan pada jumlah individu pada setiap tingkatan trofik. Organisme yang menempati tingkat dasar adalah produsen selalu mempunyai jumlah jauh lebih banyak daripada konsumen primer (tingkat trofik di atasnya). Sementara jumlah konsumen primer lebih banyak dari jumlah konsumen sekunder. Konsumen sekunder ini jumlahnya pun lebih banyak dari konsumen tersier. Organisme yang berada di puncak piramida mempunyai jumlah paling sedikit dibandingkan organisme di tingkat bawahnya. Perhatikan kembali Gambar 2.

Jika piramida jumlah didasarkan pada jumlah individu pada setiap tingkatan trofik, piramida biomassa didasarkan pada pada pengukuran massa individu per m2 pada setiap tingkatan trofik. Biomassa merupakan ukuran massa organisme hidup pada waktu tertentu. Biomassa pada setiap tingkat trofik dicari sebagai rata-rata massa organisme pada suatu tempat dengan luas tertentu.

Pada piramida biomassa, massa rata-rata produsen lebih besar dari massa rata-rata konsumen di atasnya. Piramida biomassa umumnya menyempit secara tajam dari produsen di belahan dasar ke karnivora tingkat teratas. Pada beberapa ekosistem akuatik terjadi piramida biomassa terbalik lantaran konsumen primer melebihi produsen. Untuk lebih jelasnya, perhatikan Gambar 3.

Gambar 3. Piramida biomassa (a) Piramida biomassa yang ideal (b) Piramida biomassa yang terbalik

Jenis piramida ekologi yang ketiga yaitu piramida energi. Kalian telah memahami bahwa proses makan dan dimakan yang terjadi pada sebuah ekosistem juga diikuti oleh perpindahan energi. Kalian masih ingat Hukum Kekekalan Energi bukan? Menurut Hukum Kekekalan Energi, energi tidak sanggup diciptakan dan tidak sanggup dimusnahkan, tetapi sanggup berubah dari satu bentuk ke bentuk yang lain. Semua energi yang ada di bumi bergotong-royong berasal dari satu sumber yaitu matahari. Energi cahaya matahari diubah menjadi masakan oleh produsen melalui proses fotosintesis. Energi ini kemudian dimanfaatkan oleh konsumen primer dan berlanjut hingga konsumen tersier.

Satu hal yang perlu diingat yaitu tidak semua konsumen memanfaatkan energi dari masakan yang didapatnya. Keadaan ini mengisyaratkan adanya pengurangan energi pada setiap tingkatan trofik pada suatu piramida. Piramida semacam ini disebut sebagai piramida energi. Piramida energi bisa memperlihatkan citra akurat tentang kecepatan aliran energi dalam suatu ekosistem atau produktivitas pada tingkat trofik. Tingkatan trofik pada piramida energi didasarkan pada energi yang dikeluarkan individu dan dinyatakan dalam kilokalori/m2/waktu. Contoh piramida energi sanggup kalian lihat pada Gambar 5.

Gambar 4. Contoh piramida energi

Energi sanggup berada dalam banyak sekali bentuk. Misalnya energi kimia, energi potensial, energi kinetik, energi panas, energi listrik, dan lain-lain. Namun, semua bentuk energi tersebut berasal dari satu sumber yaitu matahari. Perubahan bentuk energi ke bentuk energi lain ini dinamakan transformasi energi. Sedangkan perpindahan energi dari satu tempat ke tempat lain disebut transfer energi atau aliran energi.

Dalam suatu ekosistem, energi matahari diubah oleh produsen menjadi masakan bagi konsumen primer. Oleh konsumen primer, makanan yang diperoleh diubah kembali menjadi energi. Konsumen sekunder juga melaksanakan hal yang sama sesudah memakan konsumen primer. Namun, tidak semua masakan yang dikonsumsi diubah menjadi energi. Perhatikan Gambar 5. yang menggambarkan pembagian energi di dalam sebuah mata rantai pada rantai makanan.

Gambar 5. Pembagian energi pada salah satu tingkatan trofik rantai makanan

Selama proses transfer energi, selalu terjadi pengurangan jumlah energi setiap melewati suatu tingkat trofik. Selama terjadi aliran energi dalam suatu rantai makanan, terjadi pula aliran materi. Materi berupa unsur- unsur dalam bentuk senyawa kimia yang merupakan materi dasar makhluk hidup dan tak hidup. Bagan terjadinya transfer energi pada suatu ekosistem dapat kalian lihat pada Gambar 6.

Gambar 6. Aliran energi dari satu organisme ke organisme lain (kkal/m²/tahun)

Pergerakan energi dan materi melalui ekosistem saling bekerjasama lantaran keduanya berlangsung melalui transfer zat-zat di dalam rantai makanan. Dari 200 J energi yang dikonsumsi oleh ulat, misal nya, hanya sekitar 33 J (seperenam) yang dipakai untuk pertumbuhannya, sedangkan sisanya dibuang sebagai feses atau dipakai untuk respirasi seluler. Tentunya, energi yang yang terkandung dalam feses tersebut tidak hilang dari ekosistem lantaran masih sanggup dikonsumsi oleh detritivora. Akan tetapi, energi yang digunakan untuk respirasi hilang dari ekosistem. Dengan demikian, jika radiasi cahaya matahari merupakan sumber utama energi untuk sebagian ekosistem, maka kehilangan panas pada respirasi yaitu tempat pembuangan energi. Hal inilah yang menimbulkan energi dikatakan mengalir melalui ekosistem dan bukan didaur di dalam ekosistem.

Hanya energi kimia yang di simpan untuk pertumbuhan (atau produksi keturunan) oleh herbi vora yang tersedia sebagai masakan bagi konsumen sekunder. Energi berbeda dengan materi lantaran energi tidak sanggup didaur ulang (disiklus ulang). Sehingga suatu ekosistem harus terus-menerus diberi tenaga dari sumber eksternal (matahari). Dengan demikian, energi mengalir melewati ekosistem, sementara materi bersiklus di dalam ekosistem tersebut.

Komunitas Khusus di Dasar Laut

The Black smokers atau celah air panas di bagian dasar maritim dalam merupakan komunitas yang unik. Salah satu pengecualian khusus dalam komunitas ini adalah dalam hal produsen dalam rantai makanannya. Bakteri kemoautotrof yang mendapatkan energi dari oksidasi hidrogen sulfida (H₂S) merupakan produsen utama dalam ekosistem ini. Berbeda dengan produsen yang umumnya didukung oleh energi cahaya matahari, produsen dalam ekosistem ini mendapat tunjangan energi berupa energi kimia. Namun demikian, lantaran bakteri tersebut memerlukan oksigen untuk mengoksidasi hidrogen sulfida, maka ekosistem celah air panas secara total tidak bergantung pada energi kimia saja. Hal ini disebabkan oleh kenyatann bahwa oksigen hanya dapat diperoleh dari fotosintesis.

Anda kini sudah mengetahui Rantai Makanan. Terima kasih anda sudah berkunjung ke Perpustakaan Cyber.

Referensi :

Widayati, S., S. N. Rochmah dan Zubedi. 2009. Biologi : Sekolah Menengan Atas dan MA Kelas X. Pusat Perbukuan, Departemen Pendidikan Nasional, Jakarta, p. 290.