Keanekaragaman Hayati, Bakteri, dan Ekosistem
📋Posisi dalam kurikulum
Materi ini dipelajari di kelas X dalam IPA (Fase E), sebelum Biologi menjadi mata pelajaran pilihan di Fase F. Panduan Biologi Fase F mengandaikan murid sudah menguasainya, dan soal TKA Biologi tentang klasifikasi, bakteri, serta ekosistem bertumpu pada materi ini. Halaman ini merangkumnya sebagai prasyarat.
🎯Yang perlu kamu kuasai
- Menjelaskan tingkat keanekaragaman hayati (gen, jenis, ekosistem) dan ancamannya.
- Memakai tingkatan takson, tata nama ganda, dan kunci determinasi.
- Menjelaskan struktur sel bakteri, pewarnaan Gram, dan resistensi antibiotik.
- Menganalisis rantai dan jaring-jaring makanan, tingkat trofik, serta piramida ekologi.
- Memprediksi dampak hilangnya atau masuknya suatu populasi pada ekosistem.
📚Materi
1. Keanekaragaman hayati
- Tingkat gen: variasi dalam satu spesies (warna bunga mawar, varietas padi, ras ayam).
- Tingkat jenis: variasi antarspesies dalam satu genus atau famili (harimau, kucing, singa).
- Tingkat ekosistem: variasi tipe ekosistem (hutan hujan, mangrove, terumbu karang, padang rumput).
Garis Wallace dan Weber membagi fauna Indonesia menjadi tipe Asiatis (barat), peralihan (Sulawesi dan Nusa Tenggara), dan Australis (timur). Spesies endemik hanya ditemukan di satu wilayah — komodo, anoa, jalak bali, cendrawasih. Penyebab penurunan populasi: hilangnya habitat (alih fungsi hutan), perburuan dan perdagangan liar, pencemaran, perubahan iklim, dan spesies invasif yang tidak punya pemangsa alami, misalnya ikan sapu-sapu dan eceng gondok yang menguasai perairan. Upaya pelestarian: in situ (taman nasional, cagar alam) dan ex situ (kebun raya, penangkaran, bank biji).
2. Klasifikasi makhluk hidup
Urutan takson: kingdom – filum/divisi – kelas – ordo – famili – genus – spesies. Makin rendah takson yang sama-sama dimiliki, makin dekat kekerabatannya. Tata nama ganda (binomial nomenklatur): nama genus diawali huruf kapital, penunjuk spesies huruf kecil, ditulis miring — Oryza sativa. Dua organisme dengan genus sama (misalnya Panthera tigris dan Panthera leo) lebih dekat daripada dua organisme yang hanya satu famili.
Kunci determinasi dikotomis memuat pasangan ciri yang berlawanan (1a/1b). Kita memilih pernyataan yang cocok lalu mengikuti nomor berikutnya sampai bertemu nama takson.
3. Bakteri
Bakteri adalah sel prokariotik: tanpa membran inti (DNA berada di nukleoid), tanpa organel bermembran, memiliki ribosom kecil, dinding sel peptidoglikan, sering memiliki plasmid, flagel, dan pili. Berkembang biak dengan pembelahan biner.
- Gram positif: peptidoglikan tebal, mempertahankan zat warna kristal violet → ungu. Umumnya lebih peka terhadap penisilin.
- Gram negatif: peptidoglikan tipis dilapisi membran luar → merah muda (safranin). Membran luar menghambat sebagian antibiotik.
- Resistensi antibiotik: pemakaian antibiotik yang tidak tuntas atau tidak perlu membunuh bakteri yang peka, sementara bakteri yang secara kebetulan resisten bertahan dan berkembang biak — contoh seleksi alam.
- Peranan menguntungkan: Rhizobium pada bintil akar kacang-kacangan menambat N₂ menjadi senyawa nitrogen yang dapat dipakai tumbuhan; Lactobacillus pada yoghurt; Acetobacter pada nata de coco; pengurai di tanah.
- Merugikan: penyebab tifus, TBC, kolera, dan pembusukan makanan.
4. Ekosistem dan aliran energi
Ekosistem terdiri atas komponen biotik (produsen, konsumen, pengurai) dan abiotik (cahaya, air, suhu, tanah). Energi masuk dari cahaya matahari melalui fotosintesis, lalu mengalir satu arah melalui tingkat trofik; materi (C, N, air) didaur ulang oleh pengurai.
Dalam jaring-jaring makanan, satu organisme dapat menempati lebih dari satu tingkat trofik. Jika satu populasi hilang, mangsanya cenderung meledak dan pemangsanya menurun atau beralih ke mangsa lain; organisme yang memakan sumber yang sama berkompetisi. Interaksi lain: predasi, simbiosis mutualisme, komensalisme, dan parasitisme.
✏️Contoh soal
Ular adalah pemangsa tikus dan katak. Tanpa ular, populasi tikus dan katak meningkat. Tikus memakan padi, sehingga populasi padi menurun — terjadi ledakan hama tikus. Bertambahnya katak menekan belalang, tetapi dampak tikus terhadap padi lebih langsung.
📝Latihan
Kerjakan di kertas, lalu buka jawabannya.
1. Variasi warna kulit buah mangga manalagi, golek, dan arumanis merupakan keanekaragaman tingkat apa?
2. Felis catus, Felis silvestris, dan Panthera pardus. Mana yang kekerabatannya paling dekat?
3. Mengapa bakteri Gram negatif tampak merah muda setelah pewarnaan Gram?
4. Mengapa tanaman kacang tanah tidak terlalu memerlukan pupuk nitrogen?
5. Produsen menyimpan 20.000 kJ energi. Berapa kira-kira energi yang sampai ke konsumen tingkat II?
6. Ikan sapu-sapu yang dilepas ke sungai dapat menurunkan populasi ikan lokal. Jelaskan mengapa.
🎯Latihan TKA untuk topik ini
Soal-soal berikut dari latihan TKA Biologi SMA menguji materi di halaman ini. Kerjakan langsung di halaman soal, lalu buka pembahasannya.
- Paket 1 · Soal 1 PGK MCMA — Menjelaskan faktor penyebab penurunan populasi spesies endemik Indonesia.
- Paket 1 · Soal 2 PG — Menganalisis dampak spesies invasif terhadap ekosistem perairan.
- Paket 1 · Soal 3 PGK Kategori — Menganalisis hubungan struktur dinding sel bakteri dengan hasil pewarnaan Gram dan kepekaan terhadap antibiotik.
- Paket 1 · Soal 4 PG — Menjelaskan terjadinya resistensi bakteri akibat penggunaan antibiotik yang tidak tepat.
- Paket 1 · Soal 5 PGK MCMA — Menganalisis peran organisme dan dampak perubahan populasi dalam jaring-jaring makanan sawah.
- Paket 2 · Soal 1 PG — Menentukan hubungan kekerabatan terdekat berdasarkan tingkatan takson dalam nama ilmiah.
- Paket 2 · Soal 2 PGK Kategori — Menggunakan kunci determinasi untuk mengelompokkan tumbuhan.
- Paket 2 · Soal 3 PG — Menjelaskan peranan bakteri penambat nitrogen dalam pertanian.
- Paket 2 · Soal 4 PGK MCMA — Mengidentifikasi ciri struktur sel bakteri sebagai sel prokariotik.
- Paket 2 · Soal 5 PGK Kategori — Menganalisis tingkat trofik, kompetisi dan dampak hilangnya satu populasi dalam jaring-jaring makanan sawah.