BIOSFER

A.      

1.       Pengertian

Secara etimologi, biosfer berasal dari kata bio (hidup) dan spere (lapisan).

Jadi, biosfer adalah lapisan tempat tinggal makhluk hidup (organisme). Biosfer merupakan sistem kehidupan terbesar karena terdiri atas gabungan ekosistem yang ada di bumi.

A. Tansley mengemukakan bahwa ekosistem terdiri dari komponen berikut:

a)       Komponen biotik (hidup), merupakan komponen yang terdiri dari makhluk hidup (manusia, hewan, tumbuhan dan pengurai).

b)       Komponen abiotik (tidak hidup), berupa iklim, bebatuan, tanah, air, cahaya matahari, dsb.

2.       Faktor yang Mempengaruhi Persebaran Flora dan Fauna

a.       Faktor Klimatik (Iklim)

1)       Suhu

Sumber panas bagi seluruh permukaan bumi berasal dari radiasi matahari. Dan karena relief muka bumi yang beragam, menyebabkan pancaran radiasi matahari tersebut tidak terjadi secara merata di seluruh permukaan bumi. Akibatnya, tumbuhan dan hewan akan beradaptasi dengan suhu lingkungan fisiknya. Hal ini salah satunya yang menyebabkan varietas flora dan fauna di permukaan bumi.

2)       Kelembapan Udara

Kelembapan udara menunjukkan banyaknya uap air yang terkandung dalam udara. Air sangat berperan dalam reaksi pembentukan bahan organik bagi tumbuhan, juga merupakan kebutuhan yang penting untuk mausia dan hewan.

3)       Sinar Matahari

Tumbuhan menggunakan sinar matahari sebagai sumber energi untuk proses fotosintesis. Sementara itu, hewan dan manusia sangat bergantung pada tumbuhan untuk kelangsungan hidupnya.

4)       Curah Hujan

Air merupakan kebutuhan penting bagi kelangsungan flora dan fauna. Bagi lingkungan kehidupan di darat, sumber air berasal dari hujan atau bentuk presipatasi lainnya. Curah hujan di permukaan bumi tidaklah sama. Hal ini pulalah yang menyebabkan ragam jenis hewan dan tumbuhan yang hidup di lingkungan tertentu.

5)       Angin

Bagi tumbuhan angin berfungsi untuk membentuk CO2 dan memindahkan uap air dan kelembaban dari suatu tempat ke tempat yang lain. Angin juga sangat berperan dalam proses penyerbukan dan penyebaran biji-bijian yang akan menjadi tumbuhan baru.

b.       Faktor Edafik (Tanah)

Edafik berasal dari kata edapos (tanah atau lapangan). Tanah sendiri berguna sebagai media tumbuh dan berkembangnya tumbuhan dan tingkat kesuburan tanah berpengaruh terhadap persebaran tumbuhan.

1)       Tekstur Tanah

Tekstur tanah adalah perbandingan relatif berbgai partikel tanah dalam suatu massa tanah yang sangat penting karena berkaitan dengan kapasitas menampung air dan udara tanah.

2)       Struktur Tanah

Struktur tanah adalah susunan butir-butir tanah dan membentuk agregat tanah dalam berbagai kemantapan bentuk dan ukuran. Struktur tanah memiliki perbedaan tingkat porositas (kemampuan tanah melloskan air) dan permeabilitas (besar antara pori-pori antara butir-butir tanah)

3)       Keasaman Tanah

Kesuburan tanah dipengaruhi oleh proses kimia dan pertukaran unsur kimia antar tumbuhan karena tumbuhan tak dapat menyerap unsur hara tanpa diubah dalam bentuk cairan.

c.       Faktor Topografi

1)       Ketinggian Lahan

Ketinggian lahan berkaitan dengan perbedaan suhu. Relief bumi yang beragam menyebabkan perbedaan suhu di masing-masig tempat yang nantinya akan berpengaruh terhadap persebaran flora dan fauna.

2)       Kemiringan Lahan

Permukaan tanah yang miring menyebabkan air semakin cepat menyusuri lereng. Semakin terjal makan kekuatan kikisan air akan semakin besar pula yang menyebabkan ketebalan tanah berkurang. Tanah yang tipis mengurangi kemampuannya mencadangkan air karena air bergerak ke bawah dengan sangat cepat.

3.       Penyebaran Flora dan Fauna Dunia

·         Flora

a.       Lingkungan Kehidupan Laut

Perkembangan kehidupan vegetasi pada perairan laut terutama terdapat pada zona dekatpantai yang masih dapat ditembus sinar matahari. Meskipun air laut bersifat transparan , sinar matahari hanya dapat mencapai kedalaman beberapa puluh meter saja. Penyinaran ini masih pula dipengaruhi oleh kejernihan air laut dan letak laut. Seperti pada tumbuhan didaratan, vegetasi dilaut juga membutuhkan energi dari matahari untuk menghasilkan makanan melalui proses fotosintesis. Oleh sebab itu pada laut dalam tidak ditemukan vegetasi yang hidup permanen karena lautnya dingin dan gelap. Jika ditemukan tumbuhan-tumbuhan pada wilayah laut dalam tersebut disebabkan oleh aktivitas arus laut yang mengangkutnya ke lokasi lain.

Di dasar laut dangkal banyak terdapat fitoplanton atau tumbuhan kecil yang melayang-layang. Flora yang tumbuh didasar laut antara lain bermacam-macam ganggang, rumput laut, dan lain-lain. Pada zona litoral dan neritis tumbuh vegetasi khas pantai misalnya hutan mangrove yang meliputi bakau, perdu, liana, efipit, dan parasit.. Vegetasi air asin sangat tampak pada zona litoral dan sebagian zona nertitis karena vegetasinya besar-besar dan banyak jumlahnya.

b.       Lingkungan Air Tawar

Lingkungankehidupan air tawarmeliputidanau, sungai, kolam, payau, rawadanbentuk-bentukperairandaratlainnya.Vegetasi yang banyakberkembang di lingkungansepertiinidiantaranyatenceeratai, paku air, encenggondok, talas air, pandan, selada, kangkungdanberbagaivegetasiperairantawarlainnya.Padaperairandaratjugaberkembangvegetasitingkatrendahmisalnyaganggangdanlumut.

c.       Lingkungan Darat

Lingkungankehidupandaratmeliputidaerah yang sangatluasdansangatbervariasijenisnya.Biocycledaratterbentang di daerahsekitarkhatulistiwasampaikedaerahkutubutaradankutubselatan.Lingkunganvegetasiiniberbatasanlangsungdenganlingkungankehidupanperairandaratdanlingkungankehidupanperairanlaut.

Sehubungandenganvariasi yang sangatberagaminimakalingunganvegetasidaratandibedakanmenjadibeberapabagian yang disebutbiochoreatau sub lingkungan( bioma ). Pembagianinididasarkanpadacorakvegetasiutamaakibatiklim yang khaspadawilayah-wilayahtersebut.

Biocycledaratanterdiridari:

1)       Hutan Hujan Tropis

Tersebar di wilayah sekitar ekuator antara lintang 10ºLU – 10°LS, curah hujan antara 200 – 400 cm per tahun, dengan ciri vegetasinya berupa hutan belantara dengan tumbuhan heterogen, tingkat kerapatan tinggi, dengan wilayah persebaran di Indonesia, dataran rendah Amazon (Brazil), Amerika Tengah, wilayah Afrika sekitar katulistiwa, dan Pulau Madagaskar.

2)       Hutan Musim

Terdapat di daerah-daerah yang memiliki pergantian musim kemarau dan penghujan sangat jelas, musim kemarau lebih panjang dengan curah hujan antara 100 – 200 cm per tahun. Pada musim kemarau vegetasinya menggugurkan daun (meranggas), tersebar di India, Asia Tenggara, Afrika, Amerika Tengah, dan Amerika Selatan.

3)       Hutan Konifer (Berdaun Jarum)

Terdapat di daerah lintang tinggi mendekati kawasan lingkaran kutub, seperti Kanada bagian utara, Eropa Utara, Asia Utara sekitar Siberia, dan pegunungan tinggi di kawasan tropis.

4)       Sabana

Merupakan padang rumput yang dikelilingi semak belukar. Terdapat di Afrika, Amerika, Australia, Bali dan Nusa Tenggara.

5)       Stepa

Merupakan padang rumput yang tidak dikelilingi semak belukar. Terdapat di Rusia, antara Eropa Barat sampai Asia Timur, Argentina dan Amerika Selatan.

6)       Tundra

Padang rumput yang terletak di wilayah-wilayah lintang tinggi yang berbatasan dengan kutub dan mampu bertahan terhadap suhu udara dingin.

7)       Gurun (Padang Pasir)

Kawasan iklim kering yang ditandai rata-rata jumlah curah hujan tahunan lebih kecil, terletak di  sekitar lintang 30° – 35°, terdapat di Asia, Afrika, Amerika, dan Australia.

·         Persebaran Fauna di Dunia

Menurut Alfred Russel Wallace, secara umum wilayah persebaran fauna di permukaan bumi dikelompokan ke dalam enam region, yaitu sebagai berikut:

a.       Paleartik, meliputi wilayah-wilayah di Benua Eropa, Uni Soviet, Jepang, Laut Mediteran, dan Afrika bagian paling utara.  Contoh fauna: panda, unta, rusa, dan beruang kutub.

b.       Ethiopian(Afrotropical), meliputi seluruh Benua Afrika (kecuali bagian utara) dan Pulau Madagaskar. Contoh fauna: gajah Afrika, badak bercula dua, kuda nil, gorilla, zebra, jerapah, singa, dan reptil.

c.       Oriental, meliputi wilayah Asia Selatan dan Asia Tenggara. Contoh fauna: orang utan, banteng, harimau, gajah, dan reptile.

d.       Australian, meliputi wilayah-wilayah Benua Australia, Selandia Baru, dan Pulau Papua. Contoh fauna: hewan berkantung seperti kanguru, kuskus, wallaby, burung cendrawasih, kasuari, kakatua, dan kiwi.

e.       Neartik, meliputi wilayah Amerika Utara (AS dan Kanada), Greenland, sampai bagian tengah Meksiko. Contoh fauna: bison, caribouw, salamander, ayam kalkun, dan kura-kura.

f.        Neotropik, meliputi Meksiko bagian bagian selatan, Amerika Tengah, dan Amerika Selatan. Contoh fauna: ikan piranha, belut listrik, Lama, ular anaconda, dan kera.

4.       Persebaran Flora dan Fauna di Indonesia

·         Flora

a.       Flora Sumatera – Kalimantan

Keadaan flora pada wilayah ini di dominasi hutan hujan tropis, yaitu hutan yang tumbuh di daerah yang mempunyai curah hujan, suhu, dan kelembaban udara yang tinggi, dan banyak mendapat sinar matahari, pohonnya tumbuh rapat dan lebat, spesiesnya banyak dan beranekaragam, selalu hijau, pohonnya besar dan tinggi. Di daerahpantai Sumatera dan Kalimantan terdapathutanbakau yang berfungsimenjagaekosistempantai, danmencegahterjadinyaerosipantai.

b.       Flora Jawa – Bali

Keadaan flora Jawa – Bali dikelompokkanmenjadi: hutanhujantropik (di Taman NasionalCibodasdanGunungHalimun), hutanmusontropik (hutanjati), sabanatropik(di JawaTimurdan Bali) , danhutanbakau (di panturaJawa).

c.       Flora kepulauanWallacea

Wilayahnyameliputi Indonesia bagiantengahyaitupulau Sulawesi, kepulauan Nusa Tenggara, dankepulauan Maluku.Iklimnyalebihkeringsehingga di dominasivegetasisabana, hutanpegunungan di Sulawesi, hutancampuran di wilayah Maluku denganjenisrempah-rempah (seperti Pala, Cengkeh, KayuManis).

d.       Flora Papua

Flora di wilayahini di dominasihutanhujantropisdengan flora khasyaituEucaliptus, sedangkan di daerahpantaibanyakdijumpai Mangrove.

·         Fauna

a.       Fauna Asiatis (Fauna Indonesia Barat)

Terletak di wilayah Sumatera, Kalimantan, Jawa dan Bali, dibatasi oleh Garis Wallace yang membentang antara Selat Lombok dan Selat Makassar.

b.       Fauna Australis (Fauna Indonesia Timur)

Terletak di pulau Papua dansekitarnya, dibatasiolehGaris Weber yang terbentangantaraLautTmor, LautSeram, danLaut Halmahera.

c.       Fauna Peralihan (Fauna Indonesia Tengah)

Meliputi di wilayah, Sulawesi, Nusa Tenggara, dan kepulauan Maluku. Letaknya diantara Garis Wallace dan Garis Weber. Fauna endemik adalah anoa, babirusa,burung maleo, dan komodo.

5.       Kondisi Lingkungan yang Mempengaruhi Biosfer

a.       Pengahalang Geografi

Penghalang geografi adalah keadaan fisik lapangan dan faktor geografi lainnya yang menghalangi aliran gen antarpopulasi dalam bentuk kondisi muka bumi, seperti gunung, padang pasir, dan laut. Penghalang jenis ini sangat menentukan persebaran organisme dimuka bumi. Penghalang geografi merupakan hasil aktivitas alam berupa pegunungan ataupun pemisahan permukaan bumi. Hasil proses alami ini berupa benua yang dibatasi oleh lautan, gunung, gurun, dan faktor alam lainnya. Adanya batas-batas tersebut menghalangi interaksi antarorganisme. Pada mulanya kelompok organisme diperkirakan hanya menghuni satu tempat, akibat sifat organisme yang aktif dan selalu berusaha mencari kondisi lingkungan yang terbaik untuk proses hidupnya, kelompok organisme tersebut menyebar keberbagai tempat yang memiliki kondisi lingkungan yang berbeda. Persebaran organisme ini akan terhenti begitu berhadapan dengan penghalang geografi. Selain itu persebaran organisme dapat berhenti akibat terbatasnya kemampuan struktur ataupun fungsi organisme tersebut seperti kemampuan terbang, berenang ataupun berlari. Ditempat baru organisme melakukan adaptasi dan modifikasi sehingga menjadi organisme yang berbeda dengan asalnya.

b.       Penghalang Reproduksi

Penghalang reproduksi merupakan penghalang dalam bentuk tidak terjadinya interhibridasi (perkawinan) di antara organisme yang menghuni satu daerah biogeografi dengan daerah biogeografi lainnya. Tidak terjadinya interhibridasi ini akibat adanya penghalang geografi. Dengan demikian penghalang geografi dapat menyebabkan munculnya penghalang reproduksi. Penghalang reproduksi ini menyebabkan terjadinya isolasi reproduksi yang megakibatkan semakin berbedanya organisme tersebut dengan organisme asalnya.

c.       Penghalang Endemis

Penghalang endemis merupakan penghalang dalam bentuk kekhasan organisme akibat menghuni daerah khas pula. Kekhasan ini terjadi akibat adanya penhalang reproduksi yang mencegah terjadinya interhibridasi dengan organisme lain diluar wilayah biogeografi tersebut. Penghalang reproduksi sendiri merupakan akibat dari adanya penghalang geografi. Dengan demikian dapat ditarik hubungan bahwa penghalang geografi menyebabkan penghalang reproduksi  menghalangi juga terjadinya oenghalang endemis. Penghalang endemis ini menyebabkan proses endemis organisme semakin khas oraganisme tersebut dan semakin berbeda jauh dengan organisme asalnya.

6.       Kerusakan Biosfer

Beberapa contoh kerusakan yang terjadi di Biosfer ini adalah:

1)       Kegundulan Hutan

2)       Tanah Longsor

3)       Banjir

4)       Kelangkaan Flora dan Fauna

Kelangkaan ini salah satunya diakibatkan oleh rusaknya habitat flora dan fauna tersebut. Kerusakan tersebut terjadi karena beberapa fakto, yaitu:

a)       Faktor kematian merupakan faktor yang langsung mematikan atau mengurangi populasi. Misalnya pemangsaan, perburuan, penyakit, kelaparan dan kecelakaan.

b)       Faktor kesejahteraan merupakan faktor yang menyangkut kuantitas dan kualitas lingkungan hidup fauna. Misalnya makanan, air dan tempat hidup.

c)       Faktor manusia merupakan kegiatan-kegiatan manusia yang dapat mempengaruhi kuantitas dan kualitas makanan, air dan tempat hidup.

B.     EVOLUSI KEHIDUPAN

1.       Pengertian Evolusi

Evolusi adalah perubahaan makhluk hidup secara perlahan-lahan dari sederhana ke bentuk yang lebih sempurna dalam jangka waktu yang sangat lama. Makhluk hidup selalu mengalami perubahaan sehingga timbul spesies baru.

Seleksi alam adalah penyaringan suatu lingkungan hidup sehingga hanya makluk hidup tertentu yang dapat bertahan dan mampu menyesuaikan diri dengan lingkungan hidup yang baru. Makluk hidup yang tidak mampu bertahan dan menyesuaikan dengan lingkungan yang telah berubah akan mati atau pindah kelingkungan lain. Dengan adanya seleksi alam ini, banyak hewan dan tumbuhan yang dulu hidup, sekarang telah punah karena tidak mampu untuk survival menyesuaikan dengan lingkungan atau habitat yang ada.

2.       Teori Asal-Usul Kehidupan

a.       TeoriAbiogenesis (Aristoteles, Antonie Van Leeuwenhoek, John Needham )

Teoriinimempunyaipandanganbahwakeberadaanmahlukhidupberasaldariadanyaperubahanmateritidakhidupmenjadimaterihidup (mahlukhidup).Teori abiogenesis disebutjugasebagaigeneratiospontaneakarenaperubahan yang terjadiituadalahperubahan yang spontan.

Olehpenganutteoriinimemberikansebuahpenelitiandimanasepotongdaging yang disimpan di dalamwadahtertutup (tidakadakehidupan), beberapawaktulamanyaakanmunculbelatung. Akan tetapiteoriinibanyak yang menentangkarenacontoh yang dipergunakanolehpenganutteoriini (Francisco Redi) tidaklahtepat.Merekatidakmenyadaribahwadaging yang merekagunakansebagaiobjekpenelitiantersebut (daging) berasaldarimahlukhidup.

b.       TeoriBiogenesis (francesco Redi, Lazzaro Spalanzani, Louis Pasteur)

Teori ini berpandangan bahwa makhluk hidup berasal dari makhluk hidup sebelumnya (omne vivum ex vivo) atau adanya makhluk hidup berasal dari telur (omne ovum ex ovo).

Seperticontoh yang dikemukakanpadateori abiogenesis tersebutdimanasepotongdaging yang disimpan di dalamwadahtertutupkemudianbeberapawaktulamanyaakanmunculbelatung. Contohtersebutlebihtepatdipergunakanuntukmembuktikanteori biogenesis karenadaging yang digunakansebagaiobjekpenelitiantersebutberasaldarimahlukhidupmenghasilkanbelatung yang merupakanmahlukhidupjuga.

c.       TeoriCosmozoic

Teoriberpandanganbahwaasalmula makhlukhidup di bumiiniberasalsporakehidupan yang berasaldariruangangkasa.Teoriinitidakdapatditerimabegitusaja. Hal inidiperkuatdenganpemikiranparailmuwanpadasaatitubahwa meteor yang jatuhkepermukaanbumisajaakanmengalamipergeseran yang sangatdahsyatdansangthebatsehinggamengakibatkantimbulnyapercikanapi (hinggaterbakar).

d.       TeoriPenciptaan (special creation)

Teoriinimempunyaipandanganbahwa makhlukhidupdiciptakanolehTuhan.Teoriinilebihditerimadanmendapattempatutamahinggaabadke XVIII.Semakinberkembangnyailmupengetahuanmanusiamasaitu, timbulmodifikasidenganpernyataanbahwa yang diciptakanolehTuhanbukanmahlukhidupitusendirimelainkanmateripembentuknya.Pahaminimembicarakan proses perkembanganmaterisampaiakhirnyamenjadimahlukhidup, akantetapitanpamenyinggungdarimanaasalmulamateripembentuknya.

e.       TeoriNaturalis atau Neobiogenesis (Harold Urey, Stanley Miller, Alexander Oparin)

Teorinaturalisdisebutjugasebagaiteorineobiogenesis.Menurutteoriini, terbentuknyamahlukhiduppertama di bumiinimelaluiserangkaiantahapantertentu yang dimulaidarimolekul-molekul CH4, H2, NH3, dan H2O yang terdapatpadaatmosfirbumibentukpurba.Denganadanyabantuanenergisepertipetirdanhalilintar, molekul-molekultersebutterjadireaksikimiasampaiterbentuknyamahlukhidup.

f.        Teori Kataklisma

Dalam teori ini dinyatakan bahwa setiapspesiesdiciptakansecaraterpisahdalamperiodewaktutertentu, diantaraperiodeterdapatbencanasehinggaspesiesdariperiodesebelumnyapunah. Contohnya ketika konon ras Dinosaurus mengalami kepunahan karena bencana hujan meteor dan peralihan zaman ke zaman es.

g.       Teori Khas

Teori ini menyatakan bahwa kehidupandisebabkanolehzatsupranaturalpadawaktuistimewa, setiapspesiessudahadasejakdulu.

3.       Tokoh Evolusi

a.       Charles Darwin

Darwin menyatakanbahwaspesiesberasaldarispesiessebelumnyadanevolusimerupakanhasildariseleksialam.

b.       Lamarck

Lamarck menyatakanbahwaevolusimerupakanhasildariadaptasi organ tubuhterhadaplingkungandandiwariskankepadaketurunannya.

c.       Weissman

Weissman menyatakanbahwaevolusimerupakangejalaseleksialamterhadapfaktorgenetikdanadaptasi organ terhadaplingkungantidakdiwariskan.

4.       Bukti Evolusi

a.       Divergensi Morfologi dan Struktur Monolog

Homologiadalahasalusulsama, strukturdanfungsiberbeda. Contoh;sayapkelelawar, tanganmanusia, siriplumba-lumba, dsb.

b.       Konvergensi Morfologi dan Struktur Analog

Analogiadalahasalusulberbeda, strukturdanfungsisama. Contoh;sayapkupu-kupudengansayapkelelawar.