KEANEKARAGAMAN HAYATI: KARAKTERISTIK, KEPENTINGAN DAN CONTOH - BIOLOGI

The keanekaragaman hayati atau keanekaragaman hayati adalah singkatan dari "keanekaragaman hayati" dan mengacu pada beberapa elemen dari makhluk hidup variabilitas hadir. Konsep ini dapat dipahami dari berbagai tingkatan, baik itu taksonomi, fungsional, filogenetik, genetik atau trofik.

Suatu wilayah yang dihuni oleh satu spesies yang berusia dini (dari sudut pandang evolusi), terdiri dari individu-individu yang homogen secara genetik, yang tersebar di wilayah geografis yang terpisah dan dalam kisaran habitat yang sempit, akan menjadi ekosistem dengan keanekaragaman hayati yang rendah.

Keanekaragaman hayati terdiri dari berbagai spesies - dan variasi biologisnya - dalam suatu wilayah.
Sumber: pixabay.com

Sebaliknya, habitat dengan beberapa spesies - ada yang purba, yang lain yang proses spesiasinya terjadi baru-baru ini - yang materi genetiknya heterogen dan tersebar luas, akan menjadi kawasan dengan keanekaragaman yang tinggi.

Namun, tinggi dan rendah adalah istilah relatif. Oleh karena itu, terdapat beberapa indeks dan parameter yang memungkinkan kita untuk mengukur keragaman suatu wilayah, antara lain indeks Shannon dan Simpson. Berdasarkan hal tersebut, kami melihat bahwa distribusi organisme hidup tidak homogen di planet ini. Keragaman yang lebih banyak biasanya ditemukan saat kita semakin dekat dengan daerah tropis.

Keanekaragaman hayati dapat dipelajari dengan menggunakan dua disiplin ilmu yang saling melengkapi: ekologi dan biologi evolusioner. Ahli ekologi fokus terutama pada faktor-faktor yang mempengaruhi keanekaragaman lokal dan yang beroperasi dalam waktu singkat.

Ahli biologi evolusi, pada bagian mereka, fokus pada skala waktu yang lebih tinggi dan fokus pada peristiwa kepunahan, generasi adaptasi, dan spesiasi, antara lain.

Dalam 50 tahun terakhir, keberadaan manusia, pemanasan global, dan faktor-faktor lain telah mengubah distribusi dan keragaman sejumlah besar spesies. Pengetahuan dan penghitungan keanekaragaman hayati merupakan elemen penting untuk perumusan solusi untuk masalah ini.

Apakah keanekaragaman hayati itu?

Orang pertama yang menggunakan istilah keanekaragaman hayati dalam literatur ekologi adalah E. O Wilson pada tahun 1988. Namun, konsep keanekaragaman hayati telah berkembang sejak abad ke-19, dan masih digunakan secara luas hingga saat ini.

Keanekaragaman hayati mengacu pada keanekaragaman bentuk kehidupan. Ini meluas ke semua tingkat organisasi dan dapat diklasifikasikan dari sudut pandang evolusi atau ekologi (fungsional).

Artinya, keanekaragaman tidak hanya dipahami dari segi jumlah spesies. Variabilitas pada tingkat taksonomi dan lingkungan lain juga memiliki pengaruh, seperti yang akan kita lihat nanti.

Keanekaragaman hayati telah dipelajari sejak zaman Aristotelian. Keingintahuan intrinsik tentang kehidupan dan kebutuhan untuk menetapkan tatanan membuat para filsuf mempelajari berbagai bentuk kehidupan dan menetapkan sistem klasifikasi yang sewenang-wenang. Maka lahirlah ilmu-ilmu sistematika dan taksonomi, dan karenanya studi tentang keanekaragaman.

Karakteristik keanekaragaman hayati

Keragaman genetik

Keanekaragaman hayati dapat dipelajari pada skala yang berbeda, dimulai dengan genetika. Suatu organisme terdiri dari ribuan gen yang dikelompokkan bersama dalam DNA-nya, yang diatur di dalam selnya.

Berbagai bentuk yang kita temukan dari sebuah gen (dikenal sebagai alel), dan variasi kromosom antar individu merupakan keragaman genetik. Populasi kecil yang genomnya homogen di antara anggotanya agak beragam.

Keragaman genetik yang kita temukan di antara individu dari spesies yang sama adalah hasil dari serangkaian proses seperti: mutasi, rekombinasi, polimorfisme genetik, isolasi kolam gen, tekanan selektif lokal, dan gradien, antara lain.

Variasi adalah dasar evolusi dan generasi adaptasi. Populasi variabel dapat merespons perubahan kondisi lingkungan, sedangkan variasi kecil dapat menyebabkan penurunan populasi, atau dalam kasus ekstrim dapat menyebabkan kepunahan lokal spesies.

Lebih lanjut, pengetahuan tentang tingkat keragaman genetik suatu populasi sangat penting jika rencana konservasi yang efektif ingin dibuat, karena parameter ini mempengaruhi ketahanan dan ketekunan spesies.

Keragaman individu

Pada tingkat organisasi ini kami menemukan variasi dalam hal anatomi, fisiologi, dan perilaku pada organisme individu.

Keragaman populasi

Dalam biologi, kami mendefinisikan populasi sebagai sekumpulan individu dari spesies yang sama yang hidup berdampingan dalam ruang dan waktu, dan yang berpotensi dapat bereproduksi.

Pada tingkat populasi, variasi genetik individu yang menyusunnya berkontribusi terhadap keanekaragaman hayati dan, sekali lagi, menjadi dasar terjadinya evolusi adaptif. Contoh nyata dari hal ini adalah populasi manusia, di mana semua individu menyajikan variasi fenotipik yang cukup besar.

Spesies yang tidak memiliki variasi genetik dan memiliki populasi yang seragam lebih rentan terhadap kepunahan, baik dari penyebab lingkungan maupun yang disebabkan oleh manusia.

Keanekaragaman di tingkat spesies

Jika kita naik ke tingkat organisasi, kita bisa menganalisis keanekaragaman hayati dalam hal spesies. Keanekaragaman hayati sering dipelajari oleh ahli ekologi dan ahli biologi konservasi pada tingkat ini.

Keanekaragaman di atas tingkat spesies

Kami dapat terus menganalisis keanekaragaman hayati di atas tingkat spesies. Yaitu, dengan mempertimbangkan tingkat klasifikasi taksonomi lain seperti genera, famili, ordo, dll. Namun, ini lebih sering terjadi pada studi yang berkaitan dengan paleontologi.

Dengan demikian kita dapat naik ke atas skala, sampai kita menemukan perbandingan yang dibuat oleh biogeografi, yang tidak lebih dari pengakuan akan keanekaragaman spesies di wilayah geografis yang luas.

Bagaimana keanekaragaman hayati diukur?

Untuk ahli biologi, penting untuk memiliki parameter yang memungkinkan penghitungan keanekaragaman hayati. Untuk menyelesaikan tugas ini, ada metodologi yang berbeda, yang dapat diukur dari perspektif fungsional atau teoritis.

Kategori pengukuran fungsional meliputi keanekaragaman genetik, spesies dan ekosistem. Perspektif teoretis didasarkan pada keragaman alfa, beta, dan gamma. Demikian pula, komunitas dapat dievaluasi dengan mendeskripsikan atribut fisiknya.

Penggunaan indeks statistik untuk mengukur keanekaragaman spesies adalah hal yang umum. Ini menggabungkan dua ukuran penting: jumlah total spesies dalam sampel dan kelimpahan relatifnya. Selanjutnya kami akan menjelaskan ukuran dan indeks yang paling banyak digunakan oleh ahli ekologi.

Keragaman alfa, beta, dan gamma

Keanekaragaman alfa, beta, dan gamma adalah tiga tingkat keanekaragaman yang diakui oleh IUCN (Persatuan Internasional untuk Konservasi Alam). Pendekatan ini diusulkan oleh ahli ekologi tumbuhan Robert Harding Whittaker pada tahun 1960 dan masih digunakan sampai sekarang.

Keanekaragaman alfa adalah jumlah spesies di tingkat lokal, yaitu di dalam suatu habitat atau komunitas ekologis. Beta adalah perbedaan komposisi spesies antar komunitas. Terakhir, gamma menunjukkan jumlah spesies di tingkat regional.

Namun, pembagian ini menghadapi kelemahan ketika kita akan mendefinisikan wilayah lokal dan bagaimana kita dapat secara obyektif menggambarkan suatu wilayah - di luar batas politik belaka yang secara biologis tidak berarti.

Pengaturan batas dipengaruhi oleh pertanyaan studi dan kelompok yang terlibat, sehingga pertanyaan di atas tidak memiliki jawaban yang jelas.

Dalam kebanyakan studi ekologi yang berkaitan dengan keanekaragaman hayati, penekanannya biasanya pada keanekaragaman alfa.

Keragaman alfa

Keragaman alfa umumnya dinyatakan dalam hal kekayaan spesies dan ekuitas spesies. Selama pengambilan sampel dilakukan, tempat atau area yang dipilih peneliti mewakili seluruh masyarakat. Dengan demikian, membuat daftar jumlah dan nama spesies yang hidup di sana merupakan langkah awal dalam mengukur keanekaragaman hayati suatu daerah.

Jumlah spesies dalam suatu komunitas atau kawasan adalah kekayaan spesies. Mengetahui parameter ini, selanjutnya kami menganalisis kriteria lain, yaitu: keunikan taksonomi, divergensi taksonomi, signifikansi ekologis, dan interaksi antar spesies, antara lain.

Secara umum, kekayaan spesies - dan keanekaragaman hayati secara umum - meningkat ketika kita memperluas wilayah yang kita analisis atau ketika kita berpindah dari yang lebih besar ke bujur dan lintang yang lebih kecil (ke ekuator).

Kita harus memperhitungkan bahwa tidak semua spesies berkontribusi dengan cara yang sama terhadap keanekaragaman kawasan. Dari sudut pandang ekologi, perbedaan dimensi keanekaragaman hayati diwakili oleh sejumlah tingkatan trofik dan variasi siklus hidup yang memberikan kontribusi berbeda.

Kehadiran spesies tertentu di suatu kawasan memiliki kapasitas untuk meningkatkan keanekaragaman komunitas ekologi, sedangkan spesies lainnya tidak.

Keragaman beta

Keragaman beta adalah ukuran keragaman antar komunitas. Ini adalah ukuran laju dan derajat perubahan spesies pada suatu gradien atau dari satu habitat ke habitat lainnya.

Misalnya, pengukuran ini akan mempelajari perbandingan keanekaragaman di sepanjang lereng gunung. Keanekaragaman beta juga menekankan perubahan temporal dalam komposisi spesies.

Keragaman gamma

Keragaman gamma mengkuantifikasi keanekaragaman dari tingkat spasial yang lebih tinggi. Ini bertugas menjelaskan keanekaragaman spesies dalam kisaran geografis yang luas. Pada dasarnya, ini adalah produk dari keragaman alfa dan tingkat diferensiasi (beta) di antara keduanya.

Jadi, keanekaragaman gamma adalah kecepatan di mana spesies tambahan ditemukan dan mempelajari penggantian geografisnya.

Indeks keanekaragaman spesies

Dalam ekologi, indeks keanekaragaman digunakan secara luas, dengan tujuan untuk mengukurnya menggunakan variabel matematika.

Indeks keanekaragaman didefinisikan sebagai ringkasan statistik yang mengukur jumlah spesies lokal yang ada di berbagai habitat. Indeks dapat berupa dominasi atau ekuitas (istilah kemerataan digunakan dalam bahasa Inggris).

Indeks keanekaragaman Shannon

Indeks Shannon, atau indeks Shannon-Weaver, secara populer digunakan untuk pengukuran keanekaragaman hayati tertentu. Ini diwakili dengan menggunakan H ', dan nilai indeks hanya berfluktuasi antara bilangan positif. Di sebagian besar ekosistem, nilainya dari 2 hingga 4.

Nilai di bawah 2 dianggap relatif tidak terlalu beragam, misalnya di gurun pasir. Sedangkan nilai lebih dari 3 menunjukkan keanekaragaman yang tinggi, seperti hutan neotropis atau terumbu karang.

Untuk menghitung nilai indeks, jumlah spesies (kekayaan) dan jumlah relatifnya (kelimpahan) diperhitungkan. Nilai maksimum indeks biasanya mendekati 5 dan nilai minimumnya 0, di mana hanya ada satu spesies - yaitu, tidak ada keanekaragaman. Ekosistem dengan indeks Shannon 0 bisa menjadi monokultur.

Indeks keanekaragaman simpson

Indeks Simpson diwakili oleh huruf D, dan mengukur probabilitas bahwa dua individu yang dipilih secara acak dari sampel termasuk dalam spesies yang sama - atau kategori taksonomi lain.

Dengan cara yang sama, indeks keanekaragaman Simpson dinyatakan sebagai 1 - D (indeks dijelaskan di paragraf sebelumnya). Nilainya antara 0 dan 1 dan, berlawanan dengan kasus sebelumnya, ini mewakili probabilitas bahwa dua individu yang diambil secara acak berasal dari spesies yang berbeda.

Cara lain untuk mengekspresikannya dengan menggunakan indeks timbal balik: 1 / D. Dengan cara ini, nilai 1 diterjemahkan menjadi komunitas dengan hanya satu spesies. Dengan meningkatnya nilai, ini menunjukkan keragaman yang lebih besar.

Meskipun indeks Shannon dan indeks Simpson adalah yang paling populer dalam literatur ekologi, ada indeks lain seperti indeks Margalef, McIntosh, dan Pielou, antara lain.

Mengapa kita harus mengukur keanekaragaman hayati?

Pada bagian sebelumnya kami menjelaskan dengan sangat rinci berbagai alat matematika yang dimiliki ahli ekologi untuk mengukur keanekaragaman hayati. Namun, untuk apa nilai-nilai ini berguna?

Pengukuran keanekaragaman hayati sangat penting jika Anda ingin memantau bagaimana keanekaragaman berfluktuasi, sebagai fungsi dari perubahan lingkungan yang merusak ekosistem, baik yang diproduksi secara alami maupun buatan manusia.

Keanekaragaman hayati sebagai hasil evolusi: bagaimana keanekaragaman hayati dihasilkan?

Kehidupan di Bumi dimulai setidaknya 3,5 miliar tahun yang lalu. Selama periode waktu ini, makhluk hidup telah memancar dalam berbagai bentuk yang kita amati di planet saat ini.

Proses evolusi yang berbeda bertanggung jawab atas keragaman yang sangat besar ini. Di antara yang terpenting kita memiliki yang berikut: pembebasan dari persaingan, perbedaan ekologi dan koevolusi.

Pembebasan dari persaingan

Berbagai penelitian, yang difokuskan pada spesies saat ini dan yang punah, telah menunjukkan bahwa garis keturunan organisme cenderung berkembang biak dengan cepat jika ada peluang ekologis - yaitu relung yang "kosong".

Ketika sekelompok organisme menjajah wilayah yang bebas dari predator dan dengan sedikit persaingan (pulau tak berpenghuni, misalnya) ia cenderung untuk melakukan diversifikasi, menempati relung ekologi yang tersedia. Fenomena ini disebut radiasi adaptif.

Misalnya, setelah kepunahan dinosaurus, beberapa relung bebas tersisa yang kemudian ditempati oleh radiasi dari mamalia.

Divergensi ekologis

Ada adaptasi kunci yang memungkinkan organisme menempati sejumlah relung ekologis. Organisme ini menempati zona adaptif yang sama, sehingga mereka menempati “ruang ekologis” yang serupa. Ketika dua spesies berbagi relung ekologis yang sangat mirip, persaingan meningkat di antara mereka.

Menurut teori ekologi, dua spesies tidak dapat bersaing tanpa batas waktu karena satu spesies pada akhirnya akan menggantikan spesies lainnya. Skenario lain yang memungkinkan adalah salah satu spesies mampu mengeksploitasi sumber daya lain, dengan tujuan mengurangi persaingan dengan mitranya.

Dengan cara ini, kemampuan spesies untuk mengeksploitasi sumber daya baru dan menggunakan habitat baru telah berkontribusi pada peningkatan keanekaragaman hayati dari waktu ke waktu.

Koevolusi

Interaksi berbeda yang dapat terjadi antara organisme dari spesies berbeda memiliki konsekuensi evolusioner dan bertanggung jawab atas bagian dari keanekaragaman hayati. Beberapa spesies menyediakan sumber daya untuk pasangannya. Dengan demikian, diversifikasi salah satunya diterjemahkan ke dalam diversifikasi spesies lainnya.

Koevolusi antara predator dan mangsanya juga dianggap sebagai sumber keanekaragaman. Jika pemangsa menghasilkan adaptasi baru, ini (dalam beberapa kasus) disertai dengan adaptasi pada mangsa.

Contoh koevolusi dan keanekaragaman hayati yang sangat menggambarkan adalah tingginya jumlah angiospermae, terkait dengan keanekaragaman invertebrata penyerbuknya.

Pentingnya

Masyarakat manusia bergantung pada keanekaragaman hayati dalam beberapa cara. Secara umum, nilai keanekaragaman hayati dapat menjadi konsep subjektif dan bergantung pada masing-masing orang, sehingga nilai ini diklasifikasikan sebagai nilai intrinsik atau inheren dan nilai instrumental atau ekstrinsik.

Nilai intrinsik dan ekstrinsik

Nilai ekstrinsik ditentukan oleh penggunaan atau penerapannya dalam masyarakat manusia - seperti produksi makanan, obat-obatan, dan lain-lain. Demikian pula, nilai ekstrinsik dapat memberikan manfaat bagi makhluk hidup lain, tetapi manusia sering kali diperhitungkan.

Misalnya, berbagai serangga, burung, dan mamalia memainkan peran penyerbuk dalam ekosistem, memediasi reproduksi sejumlah besar tumbuhan yang penting secara ekonomi. Contohnya adalah lebah dan kelelawar.

Sebaliknya, nilai intrinsik keanekaragaman hayati tidak sesuai dengan layanan ekosistem yang dapat diberikan makhluk hidup kepada lingkungan. Ini dimulai dari premis bahwa setiap organisme memiliki hak untuk hidup, seperti halnya manusia.

Nilai ini tidak berkaitan dengan penampilan atau estetika organisme, karena parameter ini merupakan bagian dari nilai ekstrinsik. Karena konsep tersebut memiliki komponen filosofis yang kuat, maka konsep tersebut dicirikan dengan sulitnya untuk dipahami. Beberapa ekonom, misalnya, percaya bahwa definisi mereka tidak lengkap.

Klasifikasi lainnya

Ada cara lain untuk mengklasifikasikan pentingnya keanekaragaman hayati, membedakan antara organisme yang memiliki nilai ekonomi untuk pasar dan yang tidak memiliki nilai tersebut.

Klasifikasi lain lebih kompleks dan mencakup lebih banyak kategori. Sebagai contoh, klasifikasi yang dikemukakan oleh Kellert (1996) meliputi sembilan kategori: utilitarian, naturalistik, ekologi-ilmiah, estetika, simbolik, humanistik-moral, dominionis, dan oposisional.

Keanekaragaman Hayati di Amerika Latin

Di Amerika Latin kami menemukan keanekaragaman hayati yang luas. Saat ini, sejumlah besar ekosistem di kawasan ini terancam, terutama oleh faktor antropogenik.

Untuk alasan ini, di sebagian besar negara terdapat kawasan lindung seperti taman, cagar alam, cagar alam dan monumen alam yang berusaha melindungi spesies di kawasan tersebut.

Di bawah ini kami akan menjelaskan keanekaragaman hayati dari negara-negara Amerika Latin yang paling relevan, dengan keanekaragaman global terbesar.

Keanekaragaman Hayati di Meksiko

Meksiko, dalam hal jumlah spesies, adalah negara yang sangat beragam yang mencapai hampir 70.000 spesies hewan dan tumbuhan, di mana lebih dari 900 di antaranya adalah endemik wilayah tersebut. Ini menempati salah satu posisi pertama dalam hal keanekaragamannya di seluruh dunia.

Keanekaragaman hayati yang luas ini disebabkan oleh beberapa faktor, terutama posisi dan topografi negara yang kompleks, serta keanekaragaman iklim. Di tingkat ekosistem, Meksiko memiliki keanekaragaman yang sama, menghadirkan semua jenis lingkungan alam dan ekoregion.

Keanekaragaman Hayati di Kolombia

Negara megadiverse ini memiliki lebih dari 62.000 spesies, beberapa di antaranya endemik Kolombia. Ini menampung sejumlah besar spesies burung dan anggrek di dunia.

Berkenaan dengan ekosistem, kami menemukan keanekaragaman wilayah yang luas. Keanekaragaman Kolombia biasanya dikelompokkan ke dalam apa yang disebut "titik panas keanekaragaman", yang sesuai dengan wilayah Andes dan Tumbes-Chocó-Magdalena.

Keanekaragaman Hayati di Peru

Berkat bantuan dan lokasi geografisnya, Peru adalah negara dengan keanekaragaman hayati yang tinggi. Bahkan, itu juga di negara-negara megadiverse. Banyak spesiesnya endemik di wilayah tersebut.

Ini bervariasi dalam hal ekosistem yang dihadirkannya, dengan spesies laut yang khas (dipengaruhi oleh arus Niño dan Humboldt), gurun pesisir, berbagai jenis hutan, puna, bakau, padang rumput, páramo, Amazon, dan sabana, antara lain. .

Keanekaragaman Hayati di Argentina

Argentina adalah negara yang bercirikan keanekaragaman hayati tinggi yang menjadikan kehidupan di wilayah geografisnya yang sangat luas. Dengan lingkungan pegunungan, sabana, dan iklim subtropis, Argentina adalah rumah bagi sejumlah besar tumbuhan dan hewan, yang menyoroti keberadaan kucing besar dan mamalia air.

Keanekaragaman Hayati di Venezuela

Venezuela adalah negara megadiverse dengan lebih dari 20.000 spesies hewan dan tumbuhan tersebar di seluruh wilayah. Seperti di negara-negara yang disebutkan di atas, keragaman sering dikaitkan dengan heterogenitas iklim dan topografi.

Dalam hal ekosistem, Venezuela memamerkan semua jenis wilayah, termasuk hutan, dataran, páramos, sabana, pegunungan, gurun, dll., Masing-masing dengan kelompok spesies yang khas. Seperti di negara-negara sebelumnya, sejumlah besar spesies endemik di wilayah tersebut.

Keanekaragaman Hayati di Eropa

Keanekaragaman Hayati di Spanyol

Spanyol menonjol karena memiliki salah satu keanekaragaman hayati terbesar di seluruh Eropa, menyoroti keberadaan mamalia dan reptil.

Kondisi semenanjungnya memberikan variabilitas yang luas dalam hal iklim, ini menjadi faktor penentu dalam jumlah spesies dan membedakannya dari bagian Eropa lainnya. Relief pegunungan juga merupakan variabel penting.

Referensi

Curtis, H., & Schnek, A. (2006). Undangan ke Biologi. Panamerican Medical Ed.
Eldredge, N. (Ed.). (1992). Krisis sistematika, ekologi, dan keanekaragaman hayati. Columbia University Press.
Freeman, S., & Herron, JC (2002). Analisis evolusioner. Prentice Hall.
Futuyma, DJ (2005). Evolusi. Sinauer.
Naeem, S., Chazdon, R., Duffy, JE, Prager, C., & Worm, B. (2016). Keanekaragaman hayati dan kesejahteraan manusia: mata rantai penting untuk pembangunan berkelanjutan. Prosiding. Ilmu Biologi, 283 (1844), 20162091.
Naeem, S., Prager, C., Weeks, B., Varga, A., Flynn, DF, Griffin, K.,… Schuster, W. (2016). Keanekaragaman hayati sebagai konstruksi multidimensi: tinjauan, kerangka kerja dan studi kasus dampak herbivora terhadap keanekaragaman hayati tanaman. Prosiding. Ilmu Biologi, 283 (1844), 20153005.
Dewan Riset Nasional. (1999). Perspektif tentang keanekaragaman hayati: menghargai perannya dalam dunia yang terus berubah. National Academies Press.
Scheiner, SM, Kosman, E., Presley, SJ, & Willig, MR (2017). Komponen keanekaragaman hayati, dengan fokus khusus pada informasi filogenetik. Ekologi dan evolusi, 7 (16), 6444–6454.

KEANEKARAGAMAN HAYATI: KARAKTERISTIK, KEPENTINGAN DAN CONTOH - BIOLOGI - 2025