Karena cara ekosistem bekerja – sebagai sistem kompetisi dan kerja sama yang kompleks, di mana tindakan setiap bentuk kehidupan dapat mempengaruhi semua yang lain – makhluk hidup apa pun dalam suatu ekosistem dapat dianggap sebagai faktor biotik. Faktor-faktor biotik seperti bakteri tanah, kehidupan tanaman, predator teratas, dan pencemar semuanya dapat secara mendalam membentuk organisme mana yang dapat hidup dalam ekosistem dan strategi bertahan hidup apa yang mereka gunakan. Faktor-faktor biotik, bersama-sama dengan faktor abiotik yang tidak hidup seperti suhu, sinar matahari, geografi, dan kimia, menentukan seperti apa ekosistem itu dan apa ceruk ekologi yang tersedia.
Contoh Faktor Biotik
Cyanobacteria dan Kehidupan di Bumi
Para ilmuwan percaya bahwa bentuk kehidupan paling awal yang tersebar luas di Bumi adalah cyanobacteria. Sel-sel yang cukup sederhana ini, yang membuat makanan dan bahan organik dari sinar matahari, memainkan peran penting secara besar-besaran dalam menciptakan semua ekosistem modern Bumi. Sebelum keberhasilan cyanobacteria, Bumi tidak memiliki atmosfer oksigen. Itu berarti bahwa respirasi aerobik tidak mungkin – dan juga berarti tidak mungkin, atau sangat sulit, bagi organisme mana pun untuk hidup di darat karena radiasi ultraviolet penghancur DNA dari matahari kita.
Namun, cyanobacteria mengembangkan metode untuk menyimpan energi sinar matahari dalam molekul organik. Untuk ini mereka perlu mengambil molekul karbon dari sumber anorganik, seperti karbon dioksida di udara, dan mengubahnya menjadi senyawa organik berbasis karbon seperti gula, protein, dan lipid. Untuk mencapai ini, cyanobacteria mengambil gas CO2 anorganik, dan merilis gas baru, O2.
O2, atau oksigen molekuler ternyata menjadi bahan bakar sempurna untuk jenis metabolisme heterotrof yang paling kuat: respirasi aerobik. Molekul O2 juga bereaksi dengan sinar ultraviolet di atmosfer bagian atas untuk membentuk, O3 – molekul yang juga dikenal sebagai ozon, yang menyerap sinar ultraviolet di atmosfer bagian atas dan membuatnya aman bagi bentuk kehidupan untuk menjajah tanah.
Dalam miliaran tahun yang akan datang, cyanobacteria sebagian besar akan digantikan oleh keturunannya yang lebih canggih seperti pohon, rumput, dan ganggang yang akan mengambil alih perannya sebagai penghasil oksigen utama Bumi. Namun, cyanobacteria sendiri masih muncul dalam mekar yang kadang-kadang dapat dilihat dari luar angkasa! Sebagai faktor biotik, cyanobacteria dan keturunan modernnya memasok tidak hanya energi dan senyawa organik, tetapi juga oksigen, ke semua ekosistem Bumi!
Serigala di Amerika Utara
Ketika koloni Eropa tiba di Amerika Utara, serigala adalah hal biasa di banyak ekosistem benua. Karnivora besar ini adalah predator teratas di banyak tempat, menggunakan kombinasi ukuran besar dan kerja tim untuk menjatuhkan hewan mangsa besar. Para penjajah dan keturunan mereka memburu serigala dengan ganas, karena alasan keamanan karena fakta bahwa serigala bisa memakan domba yang menjadi andalan petani untuk makanan, dan bahkan bisa memakan anak manusia.
Namun, hilangnya serigala akhirnya mulai menimbulkan masalah baru bagi manusia di Amerika Utara. Tanpa predator puncak mereka, rusa dan spesies herbivora lainnya dikalikan jumlah yang belum pernah terjadi sebelumnya.
Ini mungkin terlihat bagus bagi pemburu manusia yang makan daging rusa dan menjual kulit rusa pada awalnya, tetapi masalahnya menjadi serius ketika rusa mulai memakan begitu banyak tanaman sehingga tanaman, kebun, dan spesies tanaman liar menjadi terancam punah. Manusia mulai harus berburu rusa sendiri, tidak hanya untuk daging dan kulit, tetapi untuk mencegah kerusakan serius pada ekosistem mereka.
Manusia tidak menyadari sepenuhnya gulungan serigala sampai larangan perburuan serigala diperkenalkan, dan serigala yang dibiakkan di penangkaran dilepaskan kembali ke alam liar untuk menghuni kembali spesies serigala di beberapa daerah. Daerah di mana serigala diperkenalkan kembali mengalami transformasi yang mengejutkan. Jumlah rusa dan spesies mangsa besar lainnya turun, tentu saja – yang menyebabkan populasi banyak spesies tanaman meningkat.
Yang mengejutkan para ilmuwan manusia yang mempelajari ekosistem, bahkan bentuk-bentuk tanah mulai berubah: ternyata rusa telah memakan rumput dan tanaman kecil lainnya yang sistem akarnya menahan tanah terhadap erosi. Dengan serigala menjaga populasi rusa di cek, populasi tanaman mulai kembali – dan erosi berkurang, dan aliran sungai berubah! Ikan juga dipengaruhi oleh berkurangnya pencucian tanah ke sungai.
Ini adalah contoh yang sangat baik tentang bagaimana ekosistem yang kompleks dan saling berhubungan – dan bagaimana penghapusan satu elemen ekosistem, bahkan jika satu-satunya perannya adalah memakan hewan lain, dapat menyebabkan perubahan besar bagi semua organisme lain yang hidup dalam ekosistem.
Manusia
Pada 2016, ahli biologi di seluruh dunia memutuskan untuk menyatakan bahwa Bumi telah memasuki era geologis baru: Anthropocene. Nama “Anthropocene” berasal dari kata Yunani “antropo” untuk “manusia” dan “cene” yang berarti “baru” atau “baru-baru ini.” Era ini ditentukan oleh efek dari teknologi manusia, yang telah menyebabkan perubahan besar pada ekosistem global setara dengan efek dari peristiwa perubahan iklim besar di masa lalu dan bahkan dampak asteroid.
Aktivitas manusia telah secara drastis mengubah siklus karbon Bumi, dengan pembakaran kayu, batu bara, dan minyak melepaskan jutaan tahun karbon dioksida ke atmosfer dalam ruang hanya beberapa abad. Dalam skala waktu yang sama, manusia telah menebang sekitar setengah dari seluruh hutan Bumi, yang sebelumnya bertindak untuk mengambil karbon dioksida dari udara dan memasukkannya kembali ke dalam kehidupan tanaman.
Selain itu, manusia telah mulai melepaskan banyak zat baru ke tanah, udara, dan lautan Bumi, termasuk plastik, logam berat, dan bahan radioaktif, tidak ada yang ada di alam. Hasilnya adalah awal dari perubahan iklim yang sangat cepat dan kepunahan massal, di mana spesies menghilang lebih cepat daripada mereka sejak dampak asteroid yang membunuh dinosaurus dan membuka jalan bagi kebangkitan mamalia 65 juta tahun yang lalu.
Karena itu manusia mungkin merupakan contoh paling kuat tentang bagaimana faktor-faktor kehidupan dalam suatu ekosistem dapat mengubahnya sejak cyanobacteria. Ini telah menyebabkan beberapa ahli lingkungan menyarankan bahwa manusia adalah “jahat,” dan “buruk bagi Bumi. Tetapi kebenarannya adalah bahwa Bumi selalu selamat dari pergolakan ekologis. Itu hanya pertanyaan apakah spesies yang ada di awal mereka bertahan hidup sampai akhir.
Itulah sebabnya banyak ilmuwan mengatakan manusia harus peduli dengan pengaruhnya terhadap planet ini. Bukan karena mengubah planet itu sendiri secara moral salah, tetapi karena manusia sendiri mengandalkan interaksi ekologis yang rumit dari ribuan spesies untuk makanan mereka. Para ilmuwan sudah mulai khawatir bahwa para penyerbuk yang menjadi sandaran banyak tanaman pangan manusia tampaknya mati karena bahan kimia baru yang dilepaskan manusia ke lingkungan.
Tanaman pangan manusia juga terancam oleh perubahan iklim yang disebabkan oleh karbon dioksida yang dilepaskan manusia ke udara, yang telah menyebabkan kekeringan parah di banyak daerah dengan populasi manusia yang padat yang membutuhkan sejumlah besar makanan untuk bertahan hidup. Ilmuwan medis juga memperingatkan bahwa perubahan iklim buatan manusia memungkinkan penyakit berbahaya yang ditularkan serangga, yang dulu terbatas pada daerah di dekat khatulistiwa, menyebar ke daerah baru.
Sebagai spesies dominan di Bumi, penting bagi manusia untuk belajar tentang ekosistem tempat mereka bergantung untuk kesejahteraan dan kelangsungan hidup. Kita memiliki kekuatan untuk secara serius mengganggu ekosistem ini – dan sebagai makhluk hidup yang bergantung pada bentuk kehidupan lain untuk kelangsungan hidup kita sendiri, kita dapat menggerakkan peristiwa yang dapat menyebabkan kepunahan kita sendiri jika kita tidak berhati-
Jenis Faktor Biotik
Faktor-faktor biotik dikelompokkan oleh para ilmuwan ke dalam tiga kelompok besar, yang mendefinisikan peran mereka dalam aliran energi yang semua makhluk hidup dalam ekosistem perlu bertahankan. Kelompok-kelompok ini adalah produsen atau autotrof, konsumen atau heterotrof, dan pengurai atau detritivora.
Produsen
Produsen – juga dikenal sebagai autotrof, dari kata Yunani “otomatis” untuk “diri” dan “piala” untuk “makanan” – adalah organisme yang membuat makanan mereka sendiri menggunakan bahan anorganik dan sumber energi. Produsen sangat penting: tanpa mereka, tidak ada kehidupan yang bisa ada sama sekali!
Bentuk kehidupan pertama di Bumi harus belajar membuat bahan bakar dan bahan bangunan untuk membuat lebih banyak sel dari bahan tidak hidup. Itu karena ketika bentuk kehidupan pertama muncul, tidak ada bentuk kehidupan lain untuk dimakan! Jadi bentuk kehidupan pertama harus menjadi produsen. Produsen tetap vital saat ini karena bentuk kehidupan yang dapat memanfaatkan energi anorganik untuk digunakan sebagai bahan bakar seumur hidup. Ada dua kelas utama produsen:
Photoautotrophs sejauh ini merupakan jenis produsen yang paling umum di Bumi saat ini. Para produsen ini memanfaatkan energi dari sinar matahari untuk memberi daya pada fungsi kehidupan mereka. Tumbuhan hijau, ganggang hijau, dan beberapa bakteri adalah fotoautotrof.
Kebanyakan fotoautotrof menggunakan pigmen, seperti klorofil, untuk menangkap foton dari Matahari dan memanen energinya. Mereka kemudian mengemas energi itu ke dalam bentuk yang dapat digunakan semua bentuk kehidupan, dan menggunakannya untuk membuat protein, gula, lemak, dan bahan-bahan yang lebih penting bagi kehidupan.
Di sebagian besar ekosistem, tanaman – yang merupakan produsen yang multiseluler, sangat kompleks, dan sangat efisien dalam mengubah sinar matahari menjadi bahan bakar bagi organisme hidup – membentuk dasar piramida energi. Semua organisme lain bergantung pada tanaman energi yang dipanen dari Matahari untuk bertahan hidup.
Kemoautotrof cukup langka di sebagian besar ekosistem. Mereka memperoleh energi dari bahan kimia seperti hidrogen, besi, dan belerang, yang tidak umum di sebagian besar lingkungan. Meskipun demikian, mereka masih dapat memainkan peran penting dalam ekosistem karena biokimia mereka yang tidak biasa.
Beberapa methanogen – mikroorganisme yang menghasilkan metana – adalah chemoautotrophs. Metana, gas rumah kaca yang jauh lebih kuat daripada karbon dioksida, dapat memainkan peran utama dalam mengatur suhu planet ini. Kemoautotrof lain dapat menghasilkan bahan kimia yang sama kuatnya dengan metabolismenya yang unik.
Sebenarnya tidak diketahui apakah bentuk kehidupan pertama di Bumi adalah photoautotrophs atau chemoautotrophs. Photoautotroph lebih umum saat ini, tetapi itu mungkin hanya karena sinar matahari lebih banyak daripada bahan kimia yang digunakan chemoautotroph sebagai sumber energi mereka.
Konsumen (Consumers)
Konsumen, juga disebut “heterotrof,” adalah organisme yang memakan organisme hidup lainnya untuk mendapatkan energi. Nama mereka berasal dari bahasa Yunani “hetero” untuk “lain” dan “piala” untuk “makanan.” Herbivora yang memakan tumbuhan, karnivora yang memakan hewan, dan omnivora yang memakan tumbuhan dan hewan, semuanya heterotrof. Heterotropi mungkin berevolusi ketika beberapa organisme menemukan bahwa mereka dapat makan autotrof sebagai sumber energi, alih-alih menciptakan energi dan bahan organik sendiri.
Beberapa autotrof kemudian mengembangkan hubungan simbiosis dengan konsumen, seperti angiospermae – tanaman yang menghasilkan nektar dan buah-buahan untuk menarik hewan, yang akhirnya membantu mereka untuk bereproduksi. Sebagian besar tingkat piramida energi ekosistem terdiri dari konsumen – herbivora, predator minor, dan predator top yang memakan organisme lain.
Pengurai (Dekomposer)
Dekomposer, atau detritovores, adalah organisme yang menggunakan senyawa organik dari produsen dan konsumen sebagai sumber energi mereka. Mereka penting bagi ekosistem karena mereka memecah bahan dari makhluk hidup lainnya menjadi bentuk yang lebih sederhana, yang kemudian dapat digunakan kembali oleh organisme lain. Pengurai meliputi bakteri tanah, jamur, cacing, lalat, dan organisme lain yang memecah bahan mati atau produk limbah dari bentuk kehidupan lainnya. Mereka berbeda dari konsumen, karena konsumen biasanya mengkonsumsi organisme lain ketika mereka masih hidup.
Pengurai, di sisi lain, memetabolisme produk limbah yang mungkin tidak menarik bagi konsumen, seperti buah yang busuk dan hewan mati. Dalam prosesnya mereka memecah benda mati ini menjadi bahan kimia yang lebih sederhana yang dapat digunakan oleh heterotrof untuk berkembang dan menghasilkan lebih banyak energi untuk ekosistem secara keseluruhan.
Ini adalah prinsip di balik praktik pengomposan – di mana sisa-sisa limbah tanaman dan produk hewani dimasukkan ke dalam tumpukan, di mana pengurai seperti bakteri, cacing, dan lalat dibiarkan berkembang. Pengurai ini mengubah produk limbah menjadi pupuk yang kaya untuk kebun komposter, yang kemudian tumbuh lebih besar dan lebih sehat berkat pengurai yang menghancurkan produk limbah di kompos.
Pengurai adalah hubungan antara bagian bawah piramida energi ekosistem dan tingkat lainnya. Pengurai dapat mengambil energi dan bahan baku dari tanaman mati, herbivora, karnivora lebih rendah, dan bahkan karnivora top, dan memecahnya menjadi bentuk yang dapat digunakan oleh produsen ekosistem untuk membuatnya lebih mudah bagi mereka untuk memanfaatkan sinar matahari. Dengan cara ini, siklus energi ekosistem dipertahankan.