Keanekaragam Hayati : Tingkat Gen, Spesies dan Tingkat Ekosistem

Keanekaragaman hayati atau biodiversitas (Biodiversity) adalah variasi organisme hidup pada tiga tingkatan, yaitu tingkat gen, species dan ekosistem. Menurut Soerjani (1996), Keanekaragaman hayati menyangkut keunikan suatu species dan genetik dimana makhluk hidup tersebut berada. Disebut unik karena species hidup disuatu habitat yang khusus atau makanan yang dimakannya sangat khas. Contohnya : komodo (Varanus komodoensis) hanya ada di pulau Komodo, Rinca, Flores, Gili, Motang, Gili Dasami dan Padar, panda (Ailuropoda melanoleuca) yang hidup di China hanya memakan daun bambu, dan koala (Phascolarctos cinereus) yang hidup di Australia hanya memakan daun Eucalyptus (kayu putih).

Tingkat Keanekaragaman Hayati

Berdasarkan pengertiannya, keanekaragaman hayati dapat dibedakan menjadi tiga macam, yaitu keanekaragaman gen (genetik), keanekaragaman spesies (jenis), dan keanekaragaman ekosistem.

1. Keanekaragaman Gen

Keanekaragaman gen adalah variasi atau perbedaan gen yang terjadi dalam suatu jenis atau spesies makhluk hidup. Contohnya buah durian (Durio zibethius) ada yang berkulit tebal, berkulit tipis, berdaging buah tebal, berdaging buah tipis, berbiji besar atau berbiji kecil, daging buah berwarna putih, kuning, orange atau merah.

Demikian pula buah pisang (Musa paradisiaca) memiliki ukuran, bentuk, warna, tekstur dan rasa daging buah yang berbeda-beda. Pisang memiliki berbagai varietas, antara lain pisang raja sereh, pisang raja uli, pisang raja molo dan pisang raja tahun.

Varietas mangga (Mangifera indica), misalnya mangga manalagi, cengkir, golek, gedong, apel, kidang dan bapang. Sementara keanekaragaman genetik pada spesies hewan, misalnya warna rambut pada kucing (Felis silvestris catus), ada yang berwarna hitam, putih, abu-abu dan cokelat.

Keanekaragaman sifat genetik pada suatu organisme dikendalikan oleh gen-gen yang terdapat di dalam kromosom yang dimilikinya. Kromosom tersebut diperoleh dari kedua induknya melalui pewarisan sifat. Namun demikian, ekspresi gen suatu organisme juga dipengaruhi oleh kondisi lingkungan tempat hidupnya. Contoh bibit yang diambil dari batang induk mangga yang memilik sifat genetik berbuah besar, bila ditanam pada lingkungan yang berbeda (misalnya tandus dan miskin unsur hara) kemungkinan tidak menghasilkan buah mangga berukuran besar seperti sifat genetik induknya.

Peningkatan keanekaragaman gen dapat terjadi melalui hibridisasi (perkawinan silang) antara organisme satu spesies yang berbeda sifat atau melalui proses domestikasi (budidaya hewan atau tumbuhan liar oleh manusia). Contohnya adalah hibridisasi tanaman tanaman anggrek utuk mendapatkan bunga anggrek dengan warna beraneka ragam, hibridisasi sapi Fries Holand dengan sapi Bali, dan hibridisasi berbagai jenis tanaman atau hewan tertentu dengan spesies liar untuk mendapatkan jenis yang tahan terhadap penyakit. Dengan hibridisasi akan diperoleh sifat genetik baru dari organisme-organisme pada satu spesies. Keanekaragaman gen pada organisme dalam satu spesies disebut varietas atau ras.

2. Keanekaragaman Spesies

Keanekaragaman spesies adalah perbedaan yang dapat ditemukan pada komunitas atau kelompok berbagai spesies yang hidup disuatu tempat. Contohnya disatu halaman terdapat pohon mangga, kelapa, jeruk, rambutan, bunga mawar, melati, cempaka, jahe, kunyit, burung, kumbang, lebah, semut, kupu-kupu dan cacing. Keanekaragaman jenis yang lebih tinggi umumnya ditemukan di tempat yang jauh dari kehidupan manusia, misalnya di hutan. Di hutan terdapat jenis hewan dan tumbuhan yang lebih banyak dibanding di sawah atau di kebun.

Berbagai jenis organisme ada yang memiliki ciri-ciri fisik yang hampir sama. Misalnya tumbuhan kelompok palem (palmae) seperti kelapa, pinang, aren dan sawit yang memiliki daun seperti pita. Namun tumbuhan-tumbuhan tersbut merupakan spesies yang berbeda, kelapa memiliki nama spesies Cocos nucifera, pinang bernama Areca catechu, aren bernama Arenga pinnata, dan sawit bernama Elaeis guineensis. 

Hewan dari kelompok genus panthera, terdiri atas beberapa spesies, antara lain harimau (Panthera tigris), singa (Panthera leo), macan tutul (Panthera pardus), dan jaguar (Panthera onca). 

3. Keanekaragaman Ekosistem

Ekosistem terbentuk karena berbagai spesies menyesuaikan diri dengan lingkungannya, kemudian terjadi hubungan yang saling mempengaruhi antara satu spesies dengan spesies lain, dan juga antara spesies dengan lingkungan abiotik tempat hidupnya, misalnya suhu, udara, air, tanah, kelembapan, cahaya matahari dan mineral. Ekosistem bervariasi sesuai spesies pembentuknya. Ekosistem alami antara lain hutan, rawa, terumbu karang, laut dalam, padang lamun, antara terumbu karang dengan mangrove (hutan bakau), pantai pasir, pantai batu, estuari (muara sungai), danau, sungai, padang pasir dan padang rumput.

Ada pula ekosistem yang sengaja dibuat oleh manusia, misalnya agroekosistem dalam bentuk sawah, ladang dan kebun. Agroekosistem memiliki keanekaragaman spesies yang lebih rendah dibandingkan dengan ekosistem alamiah, tetapi memiliki keanekaragaman genetik yang lebih tinggi.

Jenis organisme yang menyusun setiap organisme berbeda-beda. Ekosistem hutan hujan tropis, misalnya diisi pohon-pohon tinvggi berkanopi (seperti meranti dan rasamala), rotan, anggrek, paku-pakuan, burung harimau, monyet, orang utan, kambing hutan, ular, rusa, babi, dan berbagai jenis serangga. Pada ekosistem sungai terdapat ikan, kepiting, udang, ular dan ganggang air tawar.

Keanekaragaman ekosistem disuatu wilayah ditentukan oleh berbagai faktor, antaralain posisi tempat berdasarkan garis lintang, ketinggian tempat, iklim, cahaya matahari, kelembapan, suhu dan kondisi tanah. Contohnya indonesia yang merupakan negara kepulauan dan terletak di khetulistiwa, memiliki sekitar 47 macam ekosistem di laut maupun di darat.

Lingkungan abiotik dan komunitas yang hidup di dalamnya akan menentukan tipe (bentuk) ekosistem. Berdasarkan tempatnya, ekosistem dapat dibedakan menjadi dua tipe, yaitu ekosistem perairan (akuatik) dan ekosistem darat (terestrial).

1. Ekosistem perairan (akuatik)

Ekosistem perairan adalah ekosistem yang komponen abotiknya sebagian besar terdiri atas air. Ekosistem perairan terdiri dari ekosistem air tawar dan ekosistem laut. Ekosistem air tawar contohnya meliputi kolam, sungai, danau, rawa, rawa gambut. Sedangkan, ekosistem laut misalnya hutan bakau, rawa payau, estuari, pantai berpasir, pantai berbatu, laut dangkal dan laut dalam.

Berdasarkan cara hidup organisme pada ekosistem perairan dibedakan menjadi lima, antara lain sebagai berikut.

• Bentos, yaitu organisme yang hidupnya merangkak di dasar perairan, misalnya ketam dan cacing air.
• Nekton, yaitu organisme yang hidupnya bebas berenang secara aktif bergerak kesana kemari, misalnya ikan.
• Neuston, yaitu organisme yang hidupnya di permukaan perairan, misalnya eceng gondok, kiambang, dan laba-laba air.
• Plankton, yaitu organisme yang hidupnya melayang-layang mengikuti arus air bergantung intensitas cahaya, misalnya alga.
• Perifiton, yaitu organisme yang hidupnya menempel pada benda-benda yang ada di lingkungan air, misalnya lumut dan alga.

a. Ekosistem air tawar

Ekosistem air tawar umumnya memiliki ciri-ciri sebagai berikut.

• Salinitas (kadar garam) rendah, umumnya lebih rendah dari pada kadar garam plasma sel organisme yang hidup di dalamnya.
• Kondisi lingkungannya dipengaruhi oleh iklim dan cuaca.
• Variasi suhu antara permukaan dan dasar sangat rendah, relatif sama.
• Penetrasi cahaya di perairan kurang.

Secara fisik dan biologi, ekosistem air tawar merupakan perantara ekosistem darat dan ekosistem laut. Organisme laut yang pindah ke lingkungan air tawar, ada yang beradaptasi terhadap lingkungan payau, yaitu di muara sungai, ada yang sepanjang hidupnya pulang balik dari laut ke air tawar, ada pula yang menyesuaikan diri hidup di antara air tawar dan darat, yaitu pada daerah tepi sungai, kolam, dan tempat lembab.

Berdasarkan aliran airnya, ekosistem dibedakan menjadi ekosistem lotik yang airnya mengalir, misalnya sungai. Ekosistem lentik yang airnya tidak mengalir misalnya, danau dan

kolam. Adaptasi organisme yang hidup di air tawar untuk mengatasi kadar garam yang lebih rendah adalah dengan mengeluarkan banyak urin, sedikit minum karena air diabsorbsi lewat kulit secara osmosis, dan garam mineral diabsorbsi melalui insang.

b. Ekositem laut

Ekosistem air laut memiliki ciri-ciri umum sebagai berikut.

• Memiliki salinitas tinggi, semakin mendekati khatulistiwa semakin tinggi.
• NaCl mendominasi mineral ekosistem laut hingga mencapai 75%.
• Iklim dan cuaca tidak terlalu berpengaruh pada ekosistem laut.
• Memiliki variasi perbedaan suhu di permukaan dengan di kedalaman.

Laut merupakan wilayah yang sangat luas, lebih kurang dua pertiga dari permukaan bumi. Wilayah ekosistem laut sangat terbuka sehingga pengaruh cahaya matahari sangat besar. Daya tembus cahaya matahari ke laut terbatas, sehingga ekosistem laut terbagi menjadi dua daerah, yaitu daerah laut yang masih dapat ditembus cahaya matahari, disebut daerah fotik, daerah laut yang gelap gulita, disebut daerah afotik. Diantara keduanya terdapat daerah remangremang cahaya yang disebut daerah disfotik. Berdasarkan jarak dari pantai dan kedalamannya ekosistem laut dibedakan menjadi zona litoral, neritik, dan oseanik. Secara vertikal kedalaman dibedakan menjadi: epipelagik, mesopelagik, batio pelagik, abisal pelagik, dan hadal pelagik.

A. Zona litoral (kelompok ekosistem pantai)

Ada beberapa macam zona litoral, antara lain sebagai berikut.

a. Ekosistem estuaria

Ekosistem estuaria yaitu terdapat pada wilayah pertemuan antara sungai dan laut. Ciri estuari adalah berair payau dan vegetasi di dominasi oleh tumbuhan bakau. Berdasarkan salinitasnya estuaria dibedakan menjadi oligohalin yang berkadar garam rendah (0.5-3%), mesohalin berkadar garam sedang (3-17%), dan polihalin berkadar garam tinggi di atas 17%.

b. Ekosistem pantai pasir

Ekosistem pantai pasir merupakan zona litoral yang terkena deburan ombak terus-menerus dan terpaan cahaya matahari selama 12 jam. Vegetasinya membentuk formasi prescaprae dan formasi baringtonia, sebagai suatu unit vegetasi yang terbentuk karena habitatnya dan diberi nama sesuai dengan nama vegetasi yang mendominasi. Pada formasi prescaprae didominasi oleh vegetasi Ipomoea pescaprae, tumbuhan lain yang hidup disini ialah Vigna, Spinifex littorius (rumput angin), Crinum asiaticum (bakung) dan Euphorbia atoto. Formasi baringtonia didominasi oleh vegetasi Borringtonia. Tumbuhan lain yang ada antara lain adalah Callophyllum, Hernandia, Hibiscus tiliaceus, Terminalia dan Erythrina. Hewan pada ekosistem pantai pasir kebanyakan hidup di dalam pasir, misalnya kepiting kecil.

c. Ekosistem pantai batu

Ekosistem pantai batu merupakan daerah pantai yang memiliki air jernih dan berbatu. Daerah ini banyak dihuni hewan coelenterata, moluska, krustase dan tumbuhannya adalah alga bersel tunggal, alga hijau, dan alga merah.

B. Zona laut dangkal (Neritik)

Neritik, yaitu zona yang masih dapat ditembus cahaya matahari sampai ke dasarnya. Di daerah ini plankton, nekton dan bentos dapat hidup dengan baik. Contoh zona laut dangkal adalah ekosistem terumbu karang. Ekosistem terumbu karang hanya dapat tumbuh di dasar perairan yang jernih. Terumbu karang terbentuk dari kerangka Coelenterata. Organisme yang ada dari Alga, Porifera, Coelenterata, berbagai jenis ikan dan udang.

C. Zona oseanik

Merupakan wilayah ekosistem laut lepas yang kedalamannya tidak dapat ditembus cahaya matahari sampai ke dasar, sehingga bagian dasarnya paling gelap. Akibatnya bagian air dipermukaan tidak dapat bercampur dengan air dibawahnya, karena ada perbedaan suhu. Batas dari kedua lapisan air itu disebut daerah Termoklin, daerah ini banyak ikannya.

2. Ekosistem darat (Terrestrial)

Ekosistem darat yang memiliki tipe struktur vegetasi dominan dalam skala luas disebut bioma. Penyebaran bioma dipengaruhi oleh iklim, letak geografis, garis lintang dan ketinggian letak dari permukaan laut. Berdasarkan posisi geografis, iklim, garis lintang dan ketinggian letak dari permukaan laut bioma dibedakan antara lain sebagai berikut.

a. Bioma gurun

Bioma yang terletak dibelahan bumi sekitar 20°-30° lintang utara dan lintang selatan atau di daerah tropika yang berbatasan dengan bioma padang rumput.

Ciri-ciri bioma gurun antara lain sebagai berikut.

• Curah hujan rendah, yaitu 25 cm per tahun.
• Pancaran matahari sangat terik, penguapan tinggi, dan suhu siang hari dapat mencapai 40°C pada musim panas.
• Perbedaan suhu siang dan malam hari sangat besar.

Vegetasi di daerah gurun di dominasi oleh tanaman kaktus, sukulen, dan berbagai belukar akasia yang berduri. Hewan yang menghuni daerah gurun. Umumnya adalah serangga, hewan pengerat, ulat dan kadal. Contoh bioma gurun adalah Gurun Sahara di Afrika, Gurun Gobi di Asia, Gurun Anzo Borrega di Amerika.

b. Bioma padang rumput

Bioma padang rumput terbentang dari daerah tropika sampai ke sub tropika. 

Ciri-ciri bioma padang rumput antara lain sebagai berikut.

• Curah hujan 25 - 50 cm per tahun danhujan turun tidak teratur.
• Vegetasi yang mendominasi adalah rerumputan. Rumput yang hidup di bioma padang rumput yang relatif basah. Ukurannya bisa mencapai tiga meter, misalnya rumput Bluestem dan Indian Grasses. Rumput yang tumbuh di bioma padang rumput kering, ukurannya pendek-pendek, misalnya rumput Grana dan Buffalo Grasses.
• Hewannya adalah bison, Zebra, kanguru, singa, harimau, anjing liar, ular, rodentia, belalang dan burung.

Contoh bioma padang rumput antara lain Amerika Utara, Rusia, Afrika Selatan, Asia dan Indonesia (Sumbawa).

c. Bioma hutan gugur

Pada umumnya terdapat di sekitar wilayah subtropik yang mengalami pergantian musim panas dan dingin. Hutan gugur juga terdapat diberbagai pegunungan di daerah tropis. Ciri-ciri bioma hutan gugur adalah sebagai berikut:

• Curah hujan sedang, yaitu 75 -150 cm per tahun.
• Mengalami 4 musim, yaitu musim panas, musim gugur, musim dingin dan musim semi.
• Tumbuhannya mempunyai menggugurkan daunnya pada musim gugur.
• Vegetasinya adalah pohon Maple, Oak, Beech, dan Elm.
• Hewan yang menghuni pada umumnya adalah Rusa, Beruang, Raccon, Rubah, Bajing, dan Burung Pelatuk.
• Contoh bioma hutan gugur adalah Kanada, Amerika, Eropa dan Asia.

d. Hutan hujan tropis

Bioma ini terdapat di wilayah khatulistiwa dengan temperatur yang tinggi sekitar 25°C. Ciri-ciri hutan hujan tropis antara lain sebagai berikut.

• Curah hujan bioma hutan hujan tropis cukup tinggi, yatu sekitar 200-225 cm per tahun.
• Tumbuhannya tinggi dan rimbun membentuk tudung yang menyebabkan dasar hutan menjadi gelap dan basah.
• Tumbuhan khas, ialah liana dan epifit. Contoh liana adalah rotan sedangkan epifit adalah anggrek.
• Vegetasinya didominasi oleh tumbuhan yang aktif melakukan fotosintesis, misalnya jati, meranti, konifer, dan keruing.
• Hewannya didominasi oleh aneka kera, babi hutan, burung, kucing hutan, bajing dan harimau.

Contoh bioma hutan hujan tropisnya adalah hutan di Indonesia, Malaysia, Filipina, Papua, dan Brasil.

e. Bioma taiga

Bioma ini terdapat di wilayah utara hutan gugur subtropis dan pegunungan tropis.

Ciri-ciri bioma taiga adalah sebagai berikut.

• Curah hujan sekitar 35 cm per tahun.
• Bioma yang biasanya hanya terdiri dari satu spesies pohon, yaitu konifer (pinus).
• Masa pertumbuhan flora pada musim panas antara 3 sampai 6 bulan.
• Suhu di musim dingin sangat rendah, dan mengalami musim dingin yang panjang.
• Vegetasinya Sprice (Picca), Alder (Alaus), Birch (Berula) dan Junipce (Juniperus).
• Hewannya antara lain moose, beruang hitam, serigala dan morten.

Contoh bioma taiga terdapat di Amerika Utara dan dataran tinggi diberbagai wilayah.

f. Bioma tundra

Bioma ini terdapat di belahan bumi utara di dalam lingkaran kutub utara yang disebut Tundra artik dan di puncak gunung disebut Tundra alpin. Ciri-ciri bioma tundra adalah sebagai berikut.

• Curah hujan sekitar 10 cm per tahun.
• Iklimnya iklim kutub dengan musim dingin yang panjang dan gelap serta musim panas yang panjang dan terang terus menerus.
• Tidak ada pohon yang tinggi, kalaupun ada terlihat tebal seperti semak.
• Tumbuhan semusim biasanya berbunga dengan warna yang mencolok dalam masa pertumbuhan yang pendek.
• Vegetasinya Spaghnum, lumut kerak, dan perdu.
• Hewannya Muskox, rusa kutub, kelinci, serigala, rusa dan domba.

3. Ekosistem buatan

Ekosistem buatan merupakan ekosistem yang diciptakan manusia untuk memenuhi kebutuhannya.

a. Bendungan

Suatu ekosistem buatan yang berupa bangunan penahan atau penimbun air untuk berbagai keperluan, misalnya irigasi, pembangkit listrik.

b. Hutan tanaman industri

Hutan yang sengaja ditanami dengan jenis tanaman industri. Jenis tanaman yang umum ditanam adalah jati, pinus, mahoni, rasamala, dan damar.

c. Agroekosistem

Suatu ekosistem buatan berupa ekosistem pertanian, misalnya sawah irigasi, sawah tadah hujan, sawah surjan, sawah rawa, sawah pasang surut, perkebunan (teh, kopi kelapa sawit, dan karet), kolam tambak, ladang, dan pekarangan.