Rantai makanan

Rantai makanan adalah perpindahan energi makanan dari sumber daya tumbuhan melalui seri organisme atau melalui jenjang makan. Rantai makanan merupakan bagian dari jaring-jaring makanan, di mana rantai makanan bergerak secara linear dari produsen ke konsumen teratas. Panjang rantai makanan ditentukan dari seberapa banyak titik yang menghubungkan antar tingkatan trofik. Pada setiap tahap pemindahan energi, 80%–90% energi potensial kimia hilang sebagai panas, karena itu langkah-langkah dalam rantai makanan umumnya terbatas 4-5 langkah saja. Dengan perkataan lain, semakin pendek rantai makanan semakin besar pula energi yang tersedia.
Rantai makanan pertama kali diperkenalkan oleh ilmuwan Arab Al-Jahiz pada abad ke-9, yang lalu dipopulerkan kembali oleh Charles Sutherland Elton pada tahun 1927.
Dalam rantai makanan terdapat tiga macam "rantai" pokok yang menghubungkan antar tingkatan trofik, yaitu rantai pemangsa, rantai parasit, dan rantai saprofit. Ada dua tipe dasar rantai makanan:

1. Rantai makanan rerumputan (grazing food chain), yaitu rantai makanan yang diawali dari tumbuhan pada trofik awalnya.
2. Rantai makanan sisa/detritus (detritus food chain), yaitu rantai makanan yang tidak dimulai dari tumbuhan, tetapi dimulai dari detritivor.

Pada komunitas laut dalam, banyak organisme yang hidup dari runtuhan materi organik ("salju lautan") yang merupakan akumulasi feses dan/atau sisa tubuh hewan yang hidup dekat permukaan laut. Rantai makanan di tempat tersebut umumnya relatif pendek.
Pada ekosistem yang unik, misal di ventilasi hidrotermal, produsen merupakan bakteri kemosintetik yang mampu mengubah hidrogen sulfida menjadi energi kimia dan bersimbiosis dengan cacing tabung. Cacing lalu dimakan kepiting yang kemudian dimakan oleh gurita.
Secara umum, rantai makanan berperan penting dalam analisis kesehatan ekologi. Akumulasi polutan dan dampaknya pada hewan dapat ditelusuri melalui rantai makanan di dalam ekologi

Piramida Makanan

Piramida makanan adalah suatu piramida yang menggambarkan perbandingan komposisi jumlah biomassa dan energi dari produsen sampai konsumen puncak dalam suatu ekosistem. Komposisi biomassa terbesar terdapat pada produsen yang menempati dasar piramida. Demikian pula jumlah energi terbesar terdapat pada dasar piramida. Komposisi biomassa dan energi ini semakin ke atas semakin kecil karena selama proses perpindahan energi terjadi penyusutan jumlah energi pada setiap tingkat trofik.

Piramida Makanan
Dalam ekosistem ya ng seimbang jumlah produsen lebih banyak daripada jumlah konsumen tingkat I, jumlah konsumen tingkat II lebih banyak daripada konsumen tingkat III, demikian seterusnya. Hal ini disebabkan oleh hilangnya energi pada setiap tingkatan makanan. Jika rantai makanan digambarkan dari produsen sampai konsumen tingkat tinggi, maka akan terbentuk suatu piramida makanan.
Piramida Makanan
Dalam ekosistem ya ng seimbang jumlah produsen lebih banyak daripada jumlah konsumen tingkat I, jumlah konsumen tingkat II lebih banyak daripada konsumen tingkat III, demikian seterusnya. Hal ini disebabkan oleh hilangnya energi pada setiap tingkatan makanan. Jika rantai makanan digambarkan dari produsen sampai konsumen tingkat tinggi, maka akan terbentuk suatu piramida makanan.

Piramida makanan adalah suatu proses menggambarkan suatu jumlah massa zat dan energi dari suatu produsen sampai ke tingkat konsumen tertinggi dalam suatu ekosistem. Piramida makanan juga dapat digunakan untuk memprediksi keseimbangan populasi dalam suatu ekosistem. Semakin ke atas, populasi piramida maka makanan pun akan semakin sedikit.


Tingkat Tropik dan Piramida Makanan


Pada rantai makanan telah kita ketahui bahwa tingkat tropik yang terdiri atas produsen, konsumen tingkat I, konsumen tingkat II, dan seterusnya. Produsen yang bersifat autotrof selalu menempati tingkatan tropik utama, herbivora menempati tingkat tropik kedua, karnivora menduduki tingkat tropik ketiga, dan seterusnya. Setiap perpindahan energi dari satu tingkat tropik ke tingkat tropik berikutnya akan terjadi pelepasan sebagian energi berupa panas sehingga jumlah energi pada rantai makanan untuk tingkat tropik yang semakin tinggi, jumlahnya semakin sedikit. Maka terbentuklah piramida ekologi/piramida makanan.
Salah satu jenis piramida ekologi adalah piramida jumlah yang dilukiskan dengan jumlah individu. Piramida jumlah pada suatu ekosistem menunjukkan bahwa produsen mempunyai jumlah paling besar dan konsumen tingkat II jumlah lebih sedikit dan jumlah paling sedikit terdapat pada konsumen tingkat terakhir.

SIMBIOSIS

Simbiosis berasal dari bahasa Yunani sym yang berarti dengan dan biosis yang berarti kehidupan. Simbiosis merupakan interaksi antara dua organisme yang hidup berdampingan.
Simbiosis merupakan pola interaksi yang sangat erat dan khusus antara dua makhluk hidup yang berlainan jenis. Makhluk hidup yang melakukan simbiosis disebut simbion.

Ada beberapa bentuk simbiosis yakni:

• Parasitisme adalah di mana pihak yang satu mendapat keuntungan dan merugikan pihak lainnya.

Contoh:

• • Tanaman benalu (mendapat sari makanan) dengan inangnya (diambil sari makanannya)
  • Tali putri (menyerap sari makanan yang berupa zat organik) dengan inangnya (diambil sari makanannya)
  • Cacing perut dan cacing tambang (mengambil sari makanan) yang hidup di dalam usus manusia (sari makanan diambil) 
  • Bunga Rafflesia (menyerap sari - sari makanan) dengan inangnya (diambil sari makanannya)
   

• Mutualisme adalah hubungan sesama makhluk hidup yang saling menguntungkan kedua pihak.

Contoh :

• • Bunga Sepatu (dibantu proses penyerbukannya) dan Lebah (mendapat nektar)
  • Burung Jalak (mendapat makanan) dan Kerbau (dimakan kutunya).
  • Ikan badut (mendapat perlindungan) dengan anemon laut (mendapat sisa - sisa makanan dari ikan badut)
  • Bunga (dibantu proses penyerbukannya) dengan kupu-kupu (mendapat nektar) 
  • Protozoa berflagela Mixotricha paradoxa (mendapat sari makanan dan perlindungan) dengan rayap Mastotermes darwiniensis (pencernaannya dibantu).
  • Jenis bakteri Rhizobium (memperoleh makanan) yang hidup dalam akar tumbuhan kacang-kacangan (mendapat nitrogen yg diikat oleh rhizobium sp.)
   

• Komensalisme, adalah di mana pihak yang satu mendapat keuntungan tapi pihak lainnya tidak dirugikan dan tidak diuntungkan.

Contoh:

• • Ikan Remora (mendapat makanan) dan Ikan Hiu
  • Anggrek (menumpang tempat hidup) dengan Pohon Mangga
  • Paku tanduk rusa (menumpang tempat hidup) dengan tumbuhan inangnya
   

• Amensalisme, yaitu saat satu pihak dirugikan dan pihak lainnya tidak diuntungkan maupun dirugikan. Contoh:
  • Pohon Walnut dengan tumbuhan lainnya (tidak dapat hidup karena pohon walnut menghasilkan senyawa alelopati.
   

• Kompetisi, di mana kedua pihak saling merugikan, biasanya terjadi melalui kompetisi dalam memperebutkan makanan. Kompetisi ada dua yaitu kompetisi intraspesifik dan kompetisi interspesifik

Contoh kompetisi interspesifik (antar individu yang berbeda spesies)

• • Persaingan antara kambing dengan sapi di padang rumput

Contoh kompetisi intraspesifik (antar individu yang spesiesnya sama)

• • Persaingan antara para singa jantan dalam memperebutkan wilayah atau pasangan
   

• Netralisme, dimana kedua pihak tidak saling diuntungkan maupun dirugikan. Interaksi antar kedua spesies tidak menyebabkan keuntungan maupun kerugian bagi keduanya. Contoh:
  • Kambing dengan burung hantu
   

Jaringan pada Hewan 

Pada tubuh hewan tungkat tinggi (Vertebrata) terdapat berbagai macam jaringan pada hewan yang dapat dikelompokkan menjadi jaringan merismatik, jaringan epithelium, jaringan ikat, jaringan otot, dan jaringan saraf.

Gambar Jaringan pada Hewan

Berikut penjelasan dari macam-macam jaringan pada hewan :

a. Jaringan Meristematik

Jaringan meristematik adalah jaringan yang sel-selnya selalu membelah. Jaringan ini terdapat pada fase embrio. Pada tubuh manusia dan hewan vertebrata, jaringan meristematik terdapat hanya pada bagian tertentu.

Jaringan Meristem

Misalnya, pada ujung tulang pipa yang masih muda dan pada sumsum tulang belakang yang membentuk sel-sel darah.

b. Jaringan Epitel atau Jaringan Kulit 

Jaringan epitel merupakan jaringan yang menutupi jaringan lain. Jaringan ini meliputi epitel sederhana dan epitel berlapis. Jaringan epitel sederhana hanya terdiri dari satu lapis sel. Contohnya adalah jaringan epitel pipa sebelah dalam. Jaringan epitel berlapis terdiri atas beberapa lapis sel. Contohnya epitel usus dan saluran pernafasan.

Jaringan Epitel pada Hewan

Jaringan epitel ada yang bersilia, misalnya pada saluran pernafasan. Silia tersebut berguna untuk menerima rangsangan dari luar, misalnya jika ada debu kita akan bersin. Epitel yang berada di luar tubuh biasanya disebut epidermis (epi = tepi, dan derm = kulit) misalnya pada kulit. Sebaiknya, epitel yang menutupi bagian dalam organ tubuh disebut endodermis.

c. Jaringan Ikat

Jaringan ikat merupakan jaringan yang menghubungkan antara jaringan yang satu dengan jaringan yang lain. Fungsi jaringan ikat antara lain sebagai berikut :

1. Melekatkan suatu jaringan ke jaringan lain.
2. Membungkus organ.
3. Mengisi rongga di antar organ.
4. Mengangkut zat oksigen dan makanan kejaringan lain.
5. Mengangkut sisa-sisa metabolisme ke alat pengeluaran.
6. Menghasilkan kekebalan.

Jaringan Ikat pada Hewan

Jaringan ikat dapat dikelompokkan menjadi jaringan ikat biasa, jaringan ikat khusus, jaringan ikat penyokong, dan jaringan ikat penghubung.

1. Jaringan ikat biasa
Jaringan ikat biasa dibedakan menjadi jaringan ikat padat dan jaringan ikat longgar. Jaringan ikat padat misalnya jaringan pada tendon otot. Tendon otot adalah ujung berkas otot yang melekat pada tulang. Jaringan ikat longgar merupakan jaringan pengisi ruangan di antara organ-organ.

2. Jaringan ikat khusus
Jaringan ikat khusus mempunyai fungsi khusus, misalnya menyimpan energi dalam bentuk lemak, menahan goncangan, dan membentuk darah. Contoh jaringan ikat khusus adalah jaringan lemak yang ada di bawah kulit.

3. Jaringan ikat penyokong
Jaringan ikat penyokong terdiri dari jaringan tulang rawan dan jaringan tulang sejati. Jaringan tulang sejati juga berfungsi untuk menghasilkan sel darah merah (eritrosit).

4. Jaringan ikat penghubung
Jaringan ikat penghubung terdiri atas darah dan limfa. Jaringan darah terdiri atas plasma darah dan butiran darah. Butiran darah terdiri dari sel darah merah (eritrosit), sel darah putih (leukosit), dan keeping darah (trombosit). Jaringan darah berfungsi mengangkut oksigen, karbondioksida, sari makanan, zat-zat sisa, dan hormon. Jaringan limfa terdiri dari cairan limfa yang beredar ada pembuluh limfa. Cairan limfa berfungsi untuk mengangkut lemak.

d. Jaringan Otot

Jaringan otot terdiri atas otot rangka, otot polos dan otot jantung. Jaringan otot berfungsi sebagai penggerak. Jaringan otot rangka terdiri atas sel-sel otot yang apabila diamati dengan mikroskop memiliki garis gelap dan terang berselang-seling. Karena itu sel otot rangka dikenal pula sebagai sel otot lurik atau sel otot bergaris melintang. Sel otot rangka mempunyai banyak inti. Sel otot lurik bekerja karena pengaruh kehendak kita.

Jaringan Otot pada Hewan

Sel otot polos terdapat pad organ dalam, misalnya di usus dan pembuluh darah. Serabut kontraktil otot polos tidak memiliki garis gelap dan terang. Sel otot polos berbentuk gelondong dan berinti satu. Kerja otot polos tidak dipengaruhi kehendak kita. Otot jantung terdiri dari sel-sel yang memiliki garis gelap dan terang seperti otot lurik, tapi bekerja di luar kehendak kita.

e. Jaringan Saraf

Jaringan saraf terdiri dari sel-sel saraf (neuron) dan serabut saraf. Jaringan saraf berfungsi sebagai penghantar rangsang, yakni membawa rangsang dari alat penerima rangsang (reseptor) ke otak kemudian diteruskan ke otot. Jaringan saraf hanya dimiliki hewan dan manusia.

Jaringan Saraf pada Hewan

Jaringan pada Tumbuhan "Jaringan Pengangkut"

Jaringan Pengangkut

1. Xilem

Xilem berfungsi untuk menyalurkan air dan mineral dari akar ke daun. Elemen xilem terdiri dari unsur pembuluh, serabut xilem, dan parenkima xilem. Unsur pembuluh ada dua, yaitu pembuluh kayu (trakea) dan trakeid. Trakea dan trakeid merupakan sel mati, tidak memiliki sitoplasma dan hanya tersisa dinding selnya. Sel-sel tersebut bersambungan sehingga membentuk pembuluh kapiler yang berfungsi sebagai pengangkut air dan mineral. Oleh karena pembuluh yang membentuk berkas, maka dikatakan sebagai berkas pembuluh. Diameter xilem bervariasi tergantung pada spesies tumbuhan, tetapi biasanya 20-700 µm. Dinding xilem mengalami penebalan zat lignin.

Xilem

Trakea merupakan bagian yang terpenting pada xilem tumbuhan bunga, trakea terdiri atas sel-sel berbentuk tabung yang berdinding tebal karena adanya lapisan selulosa sekunder dan diperkuat lignin, sebagai bahan pengikat. Diameter trakea biasanya lebih besar daripada diameter trakeid. Ujung selnya yang terbuka disebut perforasi atau lempeng perforasi. Trakea hanya terdapat pada Angiospermae (tumbuhan berbiji tertutup) dan tidak terdapat pada Gymnospermae (tumbuhan berbiji terbuka) kecuali anggota Gnetaceae (golongan melinjo).

Bagian trakeid dapat dibedakan dari trakea karena ukurannya lebih kecil, walaupun dinding selnya juga tebal dan berkayu. Rata-rata diameter trakeid ialah 30 µm dan panjangnya mencapai beberapa milimeter. Trakeid terdapat pada semua tumbuhan Spermatophyta. Pada ujung sel trakeid terdapat lubang seperti saringan.

Trakeid dan Trakea

2. Floem

Floem berfungsi menyalurkan zat makanan hasil fotosintesis dari daun ke seluruh bagian tumbuhan. Pada umumnya elemen floem disusun oleh unsur-unsur tapis, sel pengiris, serabut floem, sklereid, dan parenkima floem. Unsur utama adalah pembuluh  tapis dan parenkima floem. Parenkima floem berfungsi menyimpan cadangan makanan. Persebaran serabut floem sering kali sangat luas dan berfungsi untuk memberi sokongan pada tubuh tumbuhan.

Pembuluh tapis terdiri atas sel-sel berbentuk silindris dengan diameter 25 µm dan panjang 100-500 µm. Pembuluh tapis mempunyai sitoplasma tanpa inti. Dinding sel  komponen pembuluh tapis tidak berlignin sehingga lebih tipis daripada trakea. Pembuluh tapis adalah pembuluh angkut utama pada jaringan floem. Pembuluh ini bersambungan dan meluas dari pangkal sampai ke ujung tumbuhan.

Jaringan pada Tumbuhan "Jaringan Penguat"

Jaringan Penguat

untuk memperkokoh tubuhnya, tumbuhan memerlukan jaringan penguat atau penunjang yang disebut juga sebagai jaringan mekanik. Ada dua macam jaringan penguat pegat yang menyusun tubuh tumbuhan, yaitu kolenima dan sklerenkima. Kolenkima mengandung protoplasma dan dindingnya tidak mengalami signifikasi. Sklerenkima berbeda dari kolenkima, karena sklerenkima tidak mempunyai protoplasma dan dindingnya mengalami penebalan dan zat lignin (lignifikasi).

1. Kolenkima

Sel kolenkima merupakan sel hidup dan mempunyai sifat mirip parenkima. Sel-selnya ada Yat mengandung kloroplas. Kolenkima umumnya terletak di dekat perukaan dan di bawah epidermis pada batang, tangkai daun, tangkai bunga, dan ibu tulang daun. Kolenkima jarang terdapat pada akar. Sel kolenkima biasanya memanjang sejajar dengan pusat organ tempat kolenkima itu terdapat.

Dinding sal kolenkima mengandung selulosa, pektin, dan hemiselulosa. Dinding sel kolenkima mengalami penebalan yang tidak merata. Penebalan itu terjadi pada sudut-sudut sel, dan disebut kolenkima sudut.

Fungsi jaringan kolenkima adalah sebagai penyokong pada bagian tumbuhan muda yang sedang tumbuh dan pada tumbuhan herba.

2. Sklerenkima

Jaringan sklerenkima terdiri atas sel-sel mati. Dinding sel sklerenkima sangat kuat, tebal, dan mengandung lignin (komponen utama kayu). Dinding sel mempunyai penebalan primer dan kemudian penebalan sekunder oleh zat lignin. Menurut bentuknya, sklerenkima dibagi menjadi dua, yaitu serabut sklerenkima yang berbentuk seperti benang panjang, dan sklereid (sel batu). Sklereid terdapat pada berkas pengangkut, di antara sel-sel parenkima, korteks batang, tangkai daun, akar, buah, dan biji. Pada biji, sklereid sering kali merupakan suatu lapisan yang turut menyusun kulit biji.

Fungsi sklerenkima adalah menguatkan bagian tumbuhan yang sudah dewasa. Sklerenkima juga melindungi bagian-bagian lunak yang lebih dalam, seperti pada kulit biji jarak, biji kenari dan tempurung kelapa.

Jaringan pada Tumbuhan "Jaringan Parenkima"

Parenkima

Di sebelah dalam epidermis terdapat jaringan parenkima. Jaringan ini terdapat mulai dari sebelah dalam epidermis hingga ke empulur. Parenkima tersusun atas sel-sel bersegi banyak. Antara sel yang satu dengan sel yang lain terdapat ruang antarsel.

Parenkima disebut juga jaringan dasar karena menjadi tempat bagi jaringan-jaringan yang lain. Parenkima terdapat pada akar, batang, dan daun, mengitari jaringan lainnya. Misalnya pada xilem dan floem.

Selain sebagai jaringan dasar, jaringan parenkima berfungsi sebagai jaringan penghasil dan penyimpan cadangan makanan. Contoh parenkima penghasil makanan adalah parenkima daun yang memiliki kloroplas dan dapat melakukan fotosintesis. Parenkima yang memiliki kloroplas disebut sklerenkima. Hasil-hasil fotosintesis berupa gula diangkut ke parenkima batang atau akar. Di parenkima batang atau akar, hasil-hasil fotosintesis tersebut disusun menjadi bahan organik lain yang lebih kompleks, misalnya tepung, protein, atau lemak. Parenkima batang dan akar pada beberapa tumbuhan berfungsi untuk menyimpan cadangan makanan, misalnya pada ubi jalar (Ipomoea batatas). Ada pula sel parenkima yang menyimpan cadangan makanan pada katiledon (daun lembaga biji) seperti pada kacang buncis (Phaseolus vulgaris).