TINGKAT TROFIK DAN ORGANISME YANG MENYUSUNNYA (CONTOH) - BIOLOGI - 2025

The tingkat tropik adalah seperangkat organisme - atau spesies organisme - mereka memiliki posisi yang sama dalam aliran nutrisi dan energi dalam suatu ekosistem. Secara umum, ada tiga tingkatan trofik utama: produsen primer, produsen sekunder, dan pengurai.

Produsen utama adalah tanaman kemosintetik, alga, dan prokariota. Di dalam konsumen ada berbagai tingkatan, herbivora dan karnivora. Terakhir, pengurai adalah kelompok besar jamur dan prokariota.

Kucing adalah konsumen. Sumber: pixabay.com

Di sebagian besar ekosistem, tingkat trofik yang berbeda ini terjalin dalam jaring makanan yang kompleks dan saling bergantung. Artinya, setiap predator memiliki lebih dari satu mangsa dan setiap mangsa dapat dieksploitasi oleh lebih dari satu predator. Plot dapat terdiri dari hingga 100 spesies berbeda.

Rantai ini dicirikan sebagai pendek, karena transfer energi dari satu tingkat ke tingkat lainnya cukup tidak efisien - hanya 10% energi yang berpindah dari satu tingkat ke tingkat lainnya, kira-kira.

Studi tentang tingkat trofik dan bagaimana mereka berkumpul menjadi jaring makanan yang kompleks adalah tema sentral dalam ekologi populasi, komunitas dan ekosistem. Interaksi antar tingkatan dan antar rantai mempengaruhi dinamika dan persistensi populasi dan ketersediaan sumberdaya.

Autotrof dan heterotrof

Untuk memahami apa itu level trofik, perlu dipahami dua konsep dasar dalam biologi: autotrof dan heterotrof.

Autotrof adalah organisme yang mampu menghasilkan "makanan" mereka sendiri, menggunakan energi matahari dan mesin enzimatis dan struktural yang diperlukan untuk melakukan fotosintesis atau melalui kemosintesis.

Sementara itu, heterotrof tidak memiliki mekanisme ini dan harus secara aktif mencari makanan - sama seperti kita manusia.

Jamur sering disalahartikan sebagai organisme autotrofik (karena ketidakmampuannya untuk bergerak dan cara hidup yang secara dangkal mirip dengan tumbuhan). Namun, organisme ini bersifat heterotrofik dan menurunkan nutrisi yang mengelilinginya. Nanti kita akan melihat peran jamur dalam rantai.

Tingkat trofik dan karakteristiknya

Roddelgado

Perjalanan energi terjadi secara berurutan, melalui daya. Dengan cara ini, satu organisme dikonsumsi oleh organisme lain, organisme terakhir dikonsumsi oleh organisme lain, dan sistem ini terus berlanjut. Masing-masing "mata rantai" ini adalah yang kami sebut sebagai tingkat trofik.

Dengan cara ini, ahli ekologi mendistribusikan organisme berdasarkan sumber nutrisi dan energi utama mereka.

Secara formal, level trofik terdiri dari semua organisme yang berada pada posisi yang sama dalam hal aliran energi dalam suatu ekosistem. Ada tiga kategori: produsen, konsumen, dan pengurai. Di bawah ini kami akan menganalisis secara rinci setiap level yang disebutkan.

Tingkat trofik pertama: produsen

Tingkat trofik pertama dalam rantai selalu terdiri dari produsen utama. Identitas organisme tersebut bervariasi tergantung ekosistemnya. Lantai ini adalah lantai yang mendukung level trofik lainnya.

Misalnya, di lingkungan darat, produsen utama adalah spesies tumbuhan yang berbeda. Di ekosistem akuatik mereka adalah alga. Secara metabolik, produsen dapat berfotosintesis (mayoritas) atau kemosintetik.

Menggunakan energi dari sinar matahari, organisme fotosintetik mensintesis senyawa organik yang kemudian mereka masukkan ke dalam proses respirasi sel dan sebagai bahan penyusun untuk melanjutkan pertumbuhannya.

Seperti yang kita duga, organisme ini melebihi jumlah konsumennya. Faktanya, hampir semua (99%) bahan organik di dunia kehidupan terdiri dari tumbuhan dan alga, sedangkan heterotrof hanya menempati 1% sisanya.

Di sisi lain, produsen utama kemosintetik sebagian besar ditemukan di sumber air hidrotermal yang terletak jauh di laut - di mana organisme prokariotik ini sangat melimpah.

Hipotesis dunia hijau

Anda pasti telah memperhatikan bahwa sebagian besar ekosistem alami berwarna hijau. Faktanya, total 83,10 ¹⁰ ton karbon disimpan dalam biomassa tumbuhan ekosistem darat - jumlah yang luar biasa tinggi.

Fakta ini nampaknya mengherankan, karena sangat banyak konsumen primer yang mengonsumsi bahan tumbuhan.

Menurut hipotesis ini, herbivora mengkonsumsi sedikit materi tumbuhan, karena dikendalikan oleh berbagai faktor yang membatasi populasinya, seperti keberadaan predator, parasit, dan jenis penyakit lainnya. Selain itu, tanaman memiliki zat kimia beracun yang mencegah konsumsi.

Perhitungan yang dilakukan sejauh ini memperkirakan bahwa herbivora mengonsumsi sekitar 17% dari total produksi bersih produsen setiap tahun - sisanya dikonsumsi oleh detritivora.

Sekarang dengan mengingat angka-angka ini, kita dapat menyimpulkan bahwa herbivora sebenarnya bukanlah gangguan yang nyata bagi tanaman. Namun, terdapat pengecualian yang sangat spesifik, di mana herbivora mampu memusnahkan seluruh populasi dalam waktu yang sangat singkat (beberapa jenis hama).

-Tingkat trofik kedua: konsumen

Tingkat trofik yang berada di atas produsen utama dibentuk oleh organisme heterotrofik, dan bergantung langsung atau tidak langsung pada produsen autotrofik. Dalam kelompok konsumen kami juga menemukan beberapa tingkatan.

Konsumen utama: herbivora

Energi masuk melalui konsumen utama. Ini terdiri dari hewan yang mengonsumsi tumbuhan atau ganggang. Di setiap ekosistem kita akan menemukan kelompok hewan tertentu yang menjadi konsumen primer.

Salah satu karakteristik herbivora yang paling mencolok adalah sebagian besar materialnya diekskresikan tanpa tercerna. Energi yang dicerna akan digunakan untuk menggerakkan aktivitas harian herbivora dan sebagian lagi akan diubah menjadi biomassa hewan.

Yang pertama sering disebut "kehilangan" dengan bernapas. Namun, bernapas adalah aktivitas vital yang harus dilakukan hewan.

Konsumen sekunder: karnivora

Tingkat berikutnya terdiri dari konsumen sekunder atau karnivora: hewan yang memakan hewan lain. Hanya sebagian kecil dari tubuh herbivora yang dimasukkan ke dalam tubuh karnivora.

Beberapa konsumen sekunder mungkin memiliki makanan campuran, termasuk tumbuhan dan hewan dalam makanan mereka. Oleh karena itu, klasifikasi mereka biasanya tidak terlalu jelas dan mereka ada di lebih dari satu tingkat trofik.

Konsumen tersier dan kuaterner

Beberapa rantai trofik dicirikan oleh konsumen tersier dan kuaterner, yang menunjukkan bahwa mereka mengkonsumsi hewan tingkat sekunder dan tersier.

Detritivora atau pemulung

Jenis konsumen tertentu terdiri dari individu-individu yang dikenal sebagai pemulung. Pemberian pakan jenis ini ditandai dengan konsumsi mangsa yang mati dan bukan mangsa hidup.

Diet pemulung meliputi detritus: bagian sayuran yang membusuk, seperti daun, akar, cabang dan batang atau juga bangkai hewan, eksoskeleton, dan kerangka.

-Tingkat trofik ketiga: pengurai

Seperti detritivora kelompok sebelumnya, organisme tingkat trofik ketiga bekerja pada bahan yang membusuk. Namun, mereka bukanlah entitas biologis yang tumpang tindih, karena fungsi masing-masing sangat bervariasi.

Fungsi utama pengurai adalah transformasi materi organik menjadi materi anorganik, sehingga menutup siklus materi di dalam ekosistem. Dengan cara ini, sayuran memiliki materi untuk dibuang. Yang bertanggung jawab untuk melaksanakan pekerjaan akhir yang penting ini adalah bakteri dan jamur.

Jamur adalah organisme yang mengeluarkan enzim yang substratnya adalah zat organik yang mengelilinginya. Setelah pencernaan enzimatik, jamur dapat menyerap produk untuk makanan.

Kebanyakan pengurai adalah agen mikroskopis yang tidak dapat kita lihat dengan mata telanjang. Namun, pentingnya melebihi ukurannya, karena jika kita menghilangkan semua pengurai di planet ini, kehidupan di bumi akan berhenti karena kekurangan bahan untuk pembentukan zat organik baru.

Contoh

Padang rumput

Contoh pertama kami difokuskan pada padang rumput. Untuk tujuan praktis kami akan menggunakan rantai sederhana untuk mendemonstrasikan bagaimana tingkat trofik dihubungkan dan bagaimana mereka bervariasi tergantung pada ekosistem. Namun, pembaca harus memperhitungkan bahwa rantai sebenarnya lebih kompleks dan dengan lebih banyak peserta.

Rerumputan dan tanaman lain akan menjadi penghasil utama. Berbagai serangga yang menghuni padang rumput hipotetis kita (misalnya, jangkrik) akan menjadi konsumen utama rumput tersebut.

Jangkrik akan dikonsumsi oleh konsumen sekunder, dalam contoh kami adalah hewan pengerat kecil. Tikus pada gilirannya akan dikonsumsi oleh konsumen tersier: seekor ular.

Jika padang rumput dihuni oleh burung karnivora, seperti elang atau burung hantu, mereka akan memakan tikus dan bertindak sebagai konsumen kuaterner.

Lautan

Sekarang, mari kita lakukan penalaran hipotetis yang sama tetapi dalam ekosistem perairan. Di lautan penghasil utama adalah fitoplankton, yaitu organisme tumbuhan yang hidup tersebar di air. Yang terakhir akan dikonsumsi oleh konsumen utama, zooplankton.

Jenis ikan berbeda yang menghuni ekosistem akan menjadi konsumen sekunder.

Konsumen tersier yang memakan ikan bisa jadi anjing laut atau karnivora lainnya.

Rantai kami di lautan diakhiri dengan konsumen kuaterner yang terkenal: hiu putih besar, yang akan memakan anjing laut pada level sebelumnya.

Transfer energi antar level trofik

Sebagai aturan umum, telah ditetapkan bahwa transfer energi netto antara masing-masing level trofik mencapai efisiensi maksimum hanya 10%, dan dikenal sebagai “aturan 10%”. Namun, dalam setiap komunitas, pendekatan ini dapat sangat bervariasi.

Artinya dari total energi yang disimpan oleh herbivora, misalnya, hanya mewakili 10% dari total energi yang ada di produsen primer yang mereka konsumsi. Dengan cara yang sama, pada konsumen sekunder kami menemukan 10% energi disimpan oleh konsumen primer.

Jika kita ingin melihatnya secara kuantitatif, perhatikan contoh berikut: misalkan kita memiliki 100 kalori energi matahari yang ditangkap oleh organisme fotosintetik. Dari jumlah tersebut, hanya 10 kalori yang akan masuk ke herbivora, dan hanya 1 ke karnivora.

Rantai makanan tidak sederhana

Ketika kita berpikir tentang rantai makanan, kita dapat berasumsi bahwa level yang menyusunnya diatur dalam set linier, dibatasi dengan sempurna satu sama lain. Namun, di alam kita menemukan bahwa satu level berinteraksi dengan beberapa level, membuat rantai terlihat seperti jaringan.

Rantai makanan pendek

Saat melihat rantai makanan, kita akan menyadari bahwa rantai makanan hanya terdiri dari beberapa level - kebanyakan dari lima tautan atau kurang. Beberapa rantai khusus, seperti di jaringan Antartika, memiliki lebih dari tujuh mata rantai.

Oleh karena itu, peneliti mempertanyakan keberadaan beberapa level trofik. Hipotesis yang relevan dengan subjek adalah sebagai berikut:

Hipotesis energi

Ada dua hipotesis untuk menjelaskan batasan ini secara panjang lebar. Yang pertama adalah apa yang disebut “hipotesis energi”, dimana batasan utama dari rantai ini adalah ketidakefisienan transmisi energi dari satu tingkat ke tingkat lainnya. Pada titik ini, perlu diingat hipotesis 10% yang disebutkan di bagian sebelumnya.

Mengikuti asumsi hipotesis sebelumnya, kita harus menemukan bahwa dalam ekosistem dengan produktivitas primer tinggi oleh organisme fotosintetik di daerah tersebut, rantai lebih panjang, karena energi yang dimulainya lebih besar.

Hipotesis stabilitas dinamis

Hipotesis kedua berkaitan dengan stabilitas dinamis dan mengusulkan bahwa rantai pendek karena mereka menghadirkan stabilitas yang lebih besar daripada rantai yang lebih panjang. Jika fluktuasi populasi yang tiba-tiba terjadi di tingkat yang lebih rendah, kita dapat menemukan kepunahan lokal atau berkurangnya tingkat trofik atas.

Di lingkungan yang lebih rentan terhadap variabilitas lingkungan, predator tingkat tinggi harus memiliki plastisitas untuk mencari mangsa baru. Selain itu, semakin panjang rantai, semakin sulit sistem untuk pulih.

Bukti

Dengan mempertimbangkan data yang dikumpulkan oleh para peneliti, hipotesis yang paling mungkin muncul adalah hipotesis energi. Melalui percobaan manipulasi, disimpulkan bahwa produktivitas primer berpengaruh secara proporsional terhadap panjang rantai makanan.

Referensi

1. Curtis, H., & Barnes, NS (1994). Undangan ke biologi. Macmillan.
2. Levin, SA, Carpenter, SR, Godfray, HCJ, Kinzig, AP, Loreau, M., Losos, JB,… & Wilcove, DS (Eds.). (2009). Panduan Princeton untuk ekologi. Princeton University Press.
3. Maynard-Smith, J. (1978). Model dalam ekologi. Arsip CUP.
4. Parga, ME, & Romero, RC (2013). Ekologi: dampak masalah lingkungan saat ini terhadap kesehatan dan lingkungan. Edisi Ecoe.
5. Reece, JB, Urry, LA, Cain, ML, Wasserman, SA, Minorsky, PV, & Jackson, RB (2014). Biologi Campbell. Pearson.
6. Rockwood, LL (2015). Pengantar ekologi populasi. John Wiley & Sons.