EKOLOGI Penulis Puji Rahayu, S.Pd Dosen Pembimbing Prof. Dr. Endang Susantini, M.Pd Dr. H. Sunu Kuntjoro, S.Si, M.Si KELAS X E-book Interaktif Berbasis Literasi Sains Melatihkan Keterampilan Berpikir Kreatif

ii BIOLOGI E-book Interaktif Berbasis Literasi Sains - Keterampilan Berpikir Kreatif EKOLOGI Penulis Puji Rahayu, S.Pd Dosen Pembimbing Prof. Dr. Endang Susantini, M.Pd Dr. H. Sunu Kuntjoro, S.Si, M.Si

iii KATA PENGANTAR Segala puji penulis panjatkan kehadirat Allah SWT dan semoga shalawat serta salam selalu tercurah kepada Rasulullah Muhammad SAW. Berkat limpahan rahmat-Nya, penulis dapat menyelesaikan E-book Interaktif Biologi materi Ekologi. E-book ini merupakan buku interaktif yang praktis untuk melatihkan keterampilan berpikir kreatif dengan berbasis literasi sains. Pada pembelajaran yang ditujukan bagi siswa, E-book ini terdiri atas 4 bab yaitu Satuan Organisasi dalam Kehidupan; Komponen Penyusun Ekosistem; Interaksi dalam Ekosistem; dan Dar Biogeokimia. E-book ini juga dilengkapi dengan gambar, video, dan berbagai aktivitas berbasis literasi sains yang dapat melatihkan keterampilan berpikir kreatif siswa. Keberhasilan penyusunan E-book ini tidak terlepas dari bantuan berbagai pihak. Pada kesempatan ini, perkenankan penulis mengucapkan terima kasih kepada Prof. Dr. Endang Susantini, M.Pd dan Dr. H. Sunu Kunjtoro, S.Si, M.Si selaku dosen pembimbing yang turut membantu dalam penulisan dan penyusunan E-book ini. Selain itu, ucapan terima kasih kepada Prof. Dr. Fida Rachmadiarti dan Dr. Tarzan selaku dosen validator yang turut memberikan masukan dan saran demi kesempurnaan E-book ini. Harapan penulis adalah E-book interaktif Biologi pada materi Ekologi yang dikembangkan dengan berbasis literasi sains untuk melatihkan keterampilan berpikir kreatif ini dapat diakses lebih mudah dan dapat digunakan oleh guru dan siswa di Indonesia sebagai salah satu sumber belajar. Selain itu, penulis mengharap saran dan kritik membangun dari pembaca guna lebih menyempurnakan E-book ini, semoga E-book ini dapat memberikan banyak manfaat. Surabaya, Juli 2022 Penulis

iv DAFTAR ISI Kata Pengantar............................................................................................iii Daftar Isi......................................................................................................iv Peta Konsep..................................................................................................v Indikator Literasi Sains.................................................................................vi Indikator Berpikir Kreatif..............................................................................vii Fitur - fitur e-book.......................................................................................viii Petunjuk Penggunaan E-Book........................................................................ix Satuan Organisasi dalam Kehidupan................................................................1 Komponen Penyusun Ekosistem....................................................................15 Interaksi dalam Ekosistem...........................................................................22 Aliran Energi................................................................................................30 Daur Biogeokimia.........................................................................................35 Rangkuman.................................................................................................44 Bio Mind Map...............................................................................................46 Daftar Pustaka.............................................................................................48 Glosarium....................................................................................................51

v PETA KONSEP EKOSISTEM Satuan organisasi dalam Ekosistem Individu Populasi Komunitas Ekosistem Bioma 1. 2. 3. 4. 5. Komponen Penyususun Ekosistem Abiotik Biotik Organisme Autrotof Organisme Heterotrof Detritivor Dekomposer 1. 2. Interaksi dalam Ekosistem Interaksi Antar Abiotik Interasksi antara Abiotik dan Biotik Interaksi antar biotik Predasi Kompetisi Simbiosis 1. 2. 3. Aliran Energi Rantai Makanan Tingkat Trofik Jaring-jaring Makanan Piramida Ekologi Piramida Energi Piramida Biomassa Piramida Jumlah 1. 2. 3. 4. Daur Biogeokimia Daur Karbon Daur Nitrogen Daur Fosfor Daur Sulfur 1. 2. 3. 4. 1.Daur Air mempelajari terdiri terdiri terdiri terdiri terdiri

vi INDIKATOR LITERASI SAINS INDIKATOR KETERAMPILAN BERPIKIR KREATIF Pengetahuan Sains Penyelidikan Sains Sains sebagai Cara Mengetahui Interaksi Sains, Teknologi, dan Masyarakat Fluency (Kelancaran) Flexibility (Keluwesan) Originality (Keaslian) Flexibility (Keluwesan)

vii FITUR E-B00K INTERAKTIF Kegiatan belajar dengan memuat referensi bacaan materi yang dipelajari sehingga peserta didik dapat membantu pemahaman materi dan melatihkan keterampilan berpikir kreatif: fluency, flexibility, dan elaboration. Literasi Sains: Pengetahuan Sains Bio Learn Berisikan suatu permasalahan yang membutuhkan solusi untuk meningkatkan pemahaman peserta didik dan melatihkan keterampilan berpikir kreatif: fluency, flexibility, originality, dan elaboration. Literasi Sains: Sains sebagai Cara untuk Mengetahui Bio Creative Berisi link artikel atau video online yang membantu pemahaman materi dan melatihkan keterampilan berpikir Kreatif: Fluency, Flexibility dan Originality Literasi Sains: Interaksi Sains, Teknologi, dan Masyarakat Peserta didik melakukan eksperimen atau percobaan secara virtual maupun secara langsung. kegiatan ini melatihkan keterampilan berpikir kreatif: flexibility, originality, dan elaboration Literasi Sains: Penyelidikan Sains Berisi kegiatan peserta didik membuat mind map sebagai bentuk rangkuman dari seluruh materi yang telah dipelajari dan sebagai bentuk pengembangan pemahaman konsep. Kegiatan ini melatihkan keterampilan berpikir kreatif: fluency, flexibility, originality, dan elaboration. Literasi Sains: Sains sebagai Cara Mengetahui Bio Explorer Bio Scientist Bio Mind Map

viii PETUNJUK PENGGUNAAN E-BOOK E-Book Interaktif ini berisi beberapa kegiatan yang dapat digunakan dalam kegiatan pembelajaran dan membantu pemahaman konsep pada materi Ekologi. E-book Interaktif ini disusun dengan basis Indikator Literasi Sains yaitu Pengetahuan Sains; Penyelidikan Sains; Sains sebagai Cara Mengetahui; serta Interaksi Sains, Teknologi, dan Masyarakat. E-book Interaktif ini digunakan untuk melatihkan keterampilan Berpikir Kreatif yang terdiri dari beberapa indikator, yaitu Fluency (Kelancaran Berpikir); Flexibility (Keluwesan Berpikir); Originality (Keaslian Berpikir); dan Elaboration (Keterincian Berpikir). Di dalam E-book interaktif ini terdapat beberapa fitur yang berbasis pada indikator literasi sains dan dapat melatihkan keterampilan berpikir kreatif, antara lain Bio Learn, Bio Creative, Bio Explorer, Bio Scientist, dan Bio Mind Map. Baca dan pahami materi yang terdapat pada fitur Bio Learn. Setelah memahami materi tertentu, kalian harus menambah informasi terkait materi pada fitur Bio Explorer yaitu fitur yang menyediakan link video maupun link artikel yang terkait. Selanjutnya, untuk menguji pemahaman kalian terhadap materi dan untuk melatihkan keterampilan berpikir kreatif kalian, jawablah pertanyaan yang disajikan dalam fitur Bio Creative dan lakukan kegiatan pada fitur Bio Scientist dengan teliti. Setelah itu kalian harus membuat suatu rangkuman sesuai dengan pemahaman kalian dalam bentuk mind map pada fitur Bio Mind Map. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. Tombol kembali ke Daftar Isi Tombol kembali ke Awal Subbab 1 Tombol untuk mengumpulkan tugas (menjawab pertanyaan, scan/foto , laporan praktikum) (Flexibility, Originality, dan Elaboration) 1 2 Tombol kembali ke Awal Subbab 2 3 Tombol kembali ke Awal Subbab 3 Tombol kembali ke Awal Subbab 4 4 Tombol untuk Kuis (menjawab pertanyaan dengan batas waktu tertentu) (Fluency, Flexibility) Tombol kembali ke Awal Subbab 5 5

1 1. SATUAN ORGANISASI KEHIDUPAN EKOLOGI INDIVIDU POPULASI KOMUNITAS EKOSISTEM BIOMA BIOMA DARATAN BIOMA PERAIRAN

2 1. SATUAN ORGANISASI KEHIDUPAN Literasi Sains Pengetahuan Sains Bio Learn Bio Creative 1 Amati gambar di bawah ini untuk memahami konsep! (a) (c) (d) (b) Temukan temukan persamaan dan perbedaan antara gambar (a), (b), (c), dan (d)! sesuai pemahaman awal kalian tentang satuan organisasi dalam kehidupan, tentukan: (a) adalah ... (b) adalah ... (c) adalah ... (d) adalah ... Berpikir Kreatif Fluency

3 1. SATUAN ORGANISASI KEHIDUPAN Literasi Sains Pengetahuan Sains Bio Learn EKOLOGI merupakan cabang ilmu dalam biologi yang mempelajari tentang interaksi atau hubungan timbal balik antara makhluk hidup dengan lingkungannya. Pada suatu lingkungan terdapat tingkatan organisasi yang menyusun kehidupan yaitu : A. INDIVIDU Individu merupakan organisme tunggal. Contohnya adalah sebatang pohon kelapa, seekor kelinci, seekor kelinci, seekor bangau, dan seorang manusia. Gambar 1. 1 Seekor Kelinci Gambar 1. 2 Seekor Cacing C. KOMUNITAS Komunitas adalah kumpulan populasi dari berbagai spesies yang hidup pada tempat dan waktu tertentu serta saling berinteraksi dan mempengaruhi satu sama lain. Contohnya adalah komunitas savana yang terdiri atas populasi rumput, populasi zebra, pupulasi rusa, populasi jerapah dan populasi gajah. B. POPULASI Populasi merupakan sekelompok organisme, terdiri dari suatu spesies (sejenis), yang dapat saling kawin, serta hidup pada tempat dan waktu yang sama. Contohnya adalah sekumpulan pohon kelapa di kebun, segerombol semut, populasi zebra, populasi pinguin. Gambar 1. 3 Populasi Pinguin Gambar 1. 4 Segerombol Semut Gambar 1. 4 Komunitas D. Ekosistem Ekosistem adalah interaksi antara populasi-populasi penyusun komunitas dengan lingkungan abiotiknya (misalnya sinar matahari, tanah, air, dan udara). Contohnya adalah ekosistem air laut Gambar 1. 5 Ekosistem Air Laut 1

4 1. SATUAN ORGANISASI KEHIDUPAN Bio Creative Bio Learn Komponen Penyusun Ekosistem Literasi Sains Pengetahuan Sains FORM JAWAB Gambar 1.6 Sawah Kalian pasti pernah melihat sawah di lingkungan sekitar. Menurut Kalian, sawah dapat digolongkan sebagai contoh komunitas ataukah ekosistem? atau mungkin sawah dapat dikatakan sebagai komunitas dan dapat juga dikatakan sbagai ekosistem? kJelaskan pendapat kalian disertai dengan alasan yang mendukung jawaban tersebut! Berikan contoh lain dari komunitas dan jelaskan alasan mengapa contoh kalian dapat digolongkan menjadi komunitas! Berikan contoh lain dari ekosistem dan jelaskan alasan mengapa contoh kalian dapat digolongkan menjadi ekosistem! 1. 2. 3. Amati gambar di bawah ini!! Literasi Sains Sains sebagai Cara Mengetahui Berpikir Kreatif Flexibility D. EKOSISTEM Ekosistem dapat berkisar dari genangan air hingga lautan, atau dari sepetak hutan ke hutan. Ekosistem tidak memiliki batas yang jelas dan tidak terisolasi satu sama lain. Materi dan energi berpindah dari satu ekosistem ke ekosistem lainnya. Misalnya burung dan berbagai spesies lain bermigrasi dari satu ekosistem ke ekosistem lainnya. Ekosistem terdiri dari dua komponen penyusun. Komponen penyusun ekosistem terdiri atas komponen biotik dan komponen abiotik. Komponen biotik meliputi produsen(tumbuhan hijau), konsumen(herbivor, karnivor, dan omnivor), dan dekomposer atau pengurai (mikroorganisme berupa bakteri maupun jamur mikroskopis). Komponen abiotik meliputi sinar matahari, air, udara, suhu, pH, tanah dan kelembaban. Lebih lanjut akan kita pelajari pada sub bab 1

5 1. SATUAN ORGANISASI KEHIDUPAN Literasi Sains Pengetahuan Sains Bio Learn Bio Creative Perhatikan Tabel 1.1 di atas! Tabel tersebut menjelaskan tentang contoh-contoh ekosistem. Bagaimana pendapatmu saat membaca contoh "sisi lain dari ekosistem". Dari sudut pandangmu, apakah contoh tersebut tepat jika dimasukkan sebagai contoh ekosistem? jelaskan alasanmu secara terperinci pada masing-masing contoh yang disebutkan! FORM JAWAB Sumber: Rachmadiarti, 2007 Ekosistem terdiri dari banyak jenisnya, namun pada umumnya ekosistem terbagi atas ekosistem alami dan ekosistem buatan. Ekosistem alami merupakan ekosistem yang terbentuk dengan sendirinya oleh proses alam yang berlangsung dalam jangka waktu yang lama. Ada dua macam ekosistem utama yaitu ekosistem darat dan ekosistem perairan. Ekosistem darat dapat dijumpai pada hutan, padang rumput, dll. Ekosistem air meliputi ekosistem air tawar dan ekosistem air laut. Ekosistem buatan adalah ekosistem yang terbentuk bukan hanya karena kerja alam saja, namun ekosistem ini juga dipengaruhi oleh campur tangan manusia. Contoh dari ekosistem buatan adalah ekosistem sawah, ekosistem waduk, ekosistem kebun binatang, ekosistem taman dan ekosistem akuarium. Flexibility Literasi Sains Sains sebagai Cara Mengetahui Berpikir Kreatif 1

6 1. SATUAN ORGANISASI KEHIDUPAN Bio Learn Bio Creative Bio Explorer Berpikir Kreatif Fluency Literasi Sains Pengetahuan Sains E. BIOMA Bioma merupakan ekosistem yang terbentuk karena perbedaan letak geografis dan astronomis yang dipengaruhi oleh iklim (curah hujan, suhu dan kecepatan angin). Adanya perbedaan suhu rata-rata tahunan, curah hujan dan kecepatan angin di suatu tempat menyebabkan vegetasi pada bioma yang ada di daratan tampak suatu perbedaan. Perbedaan tersebut mencakup keragaman flora dan fauna yang dapat hidup pada area tersebut. Perbedaan bioma pada suatu wilayah disebabkan oleh dua faktor yaitu latitude (posisi garis lintang) dan altitude(ketinggian). Semakin jauh dari khatulistiwa, maka suhu di suatu daerah akan semakin dingin. Selain itu, ketinggian juga menentukan suhu di suatu daerah, semakin kearah ketinggian semakin dingin Jenis bioma yang ada di bumi beranekaragam. Terdiri atas bioma daratan dan bioma perairan. Bioma daratan maupun perairan terbagi-bagi lagi menjadi berbagai bioma. Literasi Sains Interaksi Sains, Teknologi, dan Masyarakat Tonton video ini agar kalian lebih memahami konsep Satuan Organisasi dalam Kehidupan! testmoz.com/12418528 1 Sumber: https://www.youtube.com/watch?v=VzXcfY4T8jI&t=91s

7 1. SATUAN ORGANISASI KEHIDUPAN Bio Creative Berpikir Kreatif Flexibility FORM JAWAB Literasi Sains Sains sebagai Cara Mengetahui Untuk memperkuat konsep kalian tentang bioma, analisislah gambar berikut ini! Berdasarkan gambar klimatograf tersebut, analisislah kondisi suhu dan curah hujan bioma tundra dan gurun! Organisme apa yang memungkinkan hidup pada kondisi tersebut? berikan argumentasi kalian! Dari semua tipe bioma, menurut kalian, tipe bioma mana (boleh lebih dari satu) yang dapat digunakan sebagai tempat tinggal manusia! 1. 2. 3. 1

8 1. SATUAN ORGANISASI KEHIDUPAN Bio Learn 1 Macam - macam Bioma Daratan Literasi Sains Pengetahuan Sains Hutan Hujan Tropis Distribusi hutan hujan tropis dijumpai di daerah khatulistiwa beriklim tropis termasuk Indonesia, Malaysia, Brazil dan daerah Subtropis (Thailand,India bagian utara, Bangladesh). Curah Hujan di hutan hujan tropis sangat tinggi, sekitar 200–400 cm setiap tahun. Pada hutan hujan tropis terdapat dua musim yaitu musim penghujan dan musim kemarau. Masingmasing berlangsung selama 6 bulan. Temperatur sepanjang tahun rata-rata 25– 29 ° C dengan sedikit variasi musiman. Tumbuhan pada hutan hujan tropis terdiri atas pohon kanopi, pohon subkanopi, serta lapisan semak dan herba. Hewan yang hidup di hutan hujan tropis adalah serangga, laba-laba, dan artropoda, amfibi, burung, reptil, mamalia. Hutan Gugur Terdapat di daerah yang mengalami 4 musim (panas, semi, dingin, dan gugur) misalnya di Amerika Serikat bagian Timur, Eropa Barat, dan Asia Timur. curah hujan merata sepanjang tahun antara 75- 100 cm/tahun. Tumbuhan yang hidup umumnya berdaun lebar. Pada musim dingin, air membeku sehingga tidak dapat diserap oleh tumbuhan dan mengakibatkan daun gugur. Sedangkan saat musim panas, salju mencair dan air dapat diserap oleh tumbuhan sehinga daun kembali bersemi. Padang Rumput (Stepa) Terdapat di daerah tropis hingga beriklim sedang, misalnya di Aamerika Selatan, Australia, Hongaria, dan Rusia Selatan. Di Indonesia, padang rumput terdapat di Nusa Tenggara. Curah Hujan rata-rata 25- 50 cm/tahun dan hujan turun tidak teratur. Di daerah yang curah hujan tinggi, rumput akan tumbuh subur hingga mencapai 3 m, sedangkan di daerah dengan curah hujan rendah maka rumput tumbuh pendek. hewan yang hidup di padang rumput misalnya serangga, reptil, burung, kijang, kangguru, zebra dll. Savana (Sabana) Distribusi savana di daerah Nusa Tenggara Indonesia, Afrika, Amerika Serikat dan Australia. Curah hujan sedang ratarata 30- 50 cm per tahun. Musim kemarau dapat bertahan hingga delapan atau sembilan bulan. Suhu hangat sepanjang tahun, ratarata 24–29 ° C. Tumbuhan pohon-pohon yang tersebar yang ditemukan pada kerapatan yang berbeda, di savana sering berduri dan memiliki daun kecil. Umumnya tanaman yang tumbuh di savana hampir seragam, terdiri dari rumput, tanaman herba berupa semak.

9 1. SATUAN ORGANISASI KEHIDUPAN Bio Learn 1 Macam - macam Bioma Daratan Literasi Sains Pengetahuan Sains Tundra Merupakan bioma yang paling dingin. Distribusi tundra mencakup area Arktik dan sebagian wilayah Antartika, sebesar 20% dari permukaan daratan bumi. Angin kencang dan suhu rendah menghasilkan komunitas tumbuhan serupa. Curah hujan rata-rata 10-20 cm setiap tahun, tetapi di tundra arktik curah hujan dapat melebihi 100 cm. Suhu ratarata wilayah tundra sebesar - 30°C. Suhu musim panas umumnya rata-rata kurang dari 10 ° C. Tanaman vegetasi tundra kebanyakan herba, terdiri dari campuran lumut, rumput, dan forbs, bersama dengan beberapa semak kerdil dan lumut. Lapisantanah yang beku permanen yang disebut permafrost membatasi pertumbuhan akar tanaman. Usia tumbuh tanamandi wilayah tundra umumnya sangat pendek berkisar antara 3 —120 hari. Hewan-hewan ternak merumput yang besar banyak ditemui pada wilayah tundra. Predator termasuk beruang, serigala, dan rubah. Banyak spesiesburung bermigrasi ke tundra untukbersarang musim panas. Taiga (Hutan Boreal) Terdapat di daerah antara subtropis dan kutub, misalnya Amerika Utara, Alaska, Jepang, Korea, Kanada dan Rusia. Curah hujan yang turun 35-40 cm/ tahun. Suhu musim dingin diantara -54ºC hingga - 1ºC. Saat musim panas diantara -7ºC - 21ºC. Musim dingin di daerah taiga cukup panjang dan musim kemarau sangat singkat (1-3 bulan). Tanaman di bioma taiga diantaranya adalah cemara maupun pinus, dan semak. Hewan-hewan yang hidup di wilayah ini meliputi beberapa jenis burung, kera salju, beruang, rubah, serigala dan hewan lainnya yang mampu hidup di daerah dingin Gurun Merupakan padang yang luas dan tandus karena hujan sangat jarang turun di daerah tersebut. contohnya adalah gurun Sahara di Afrika dan Gurun Gobi di Asia. ciri-ciri bioma ini adalah curah hujan sangat rendah kurang dari 25 cm/tahun, keadaan tanah sangat tandus dan tidak dapat menyimpan air, kecepatan evaporasi (penguapan) sangat tinggi, kelembapan udara sangat rendah, suhu di siang hari mencapai 60 ° C sedangkan dimalam hari mencapai 0 ° C. Tumbuhan di Gurun tergolong Xerofit (tumbuhan yang hidup di habitat kering) dengan ciri berakar panjang, menyimpan air (sukulen), batang dan daun berlapis lilin, misalnya kaktus. Hewan yang hidup di daerah ini misalnya kadal, ular, unta, dll. Bio Creative Berpikir Kreatif Fluency

10 1. SATUAN ORGANISASI KEHIDUPAN Bio Explorer Bio Creative 1 Berpikir Kreatif Fluency dan Flexibility FORM JAWAB Literasi Sains Interaksi Sains, Teknologi, dan Masyarakat Mari menjelajah Bioma di seluruh Dunia dengan menonton video di bawah ini! Buatlah tabel perbedaan masing-masing Bioma berdasarkan informasi yang terdapat pada Video di atas! Kalian telah mempelajari dan memahami tipe-tipe bioma darat (terestrial), selanjutnya mari kita pelajari tentang bioma perairan (akuatik). Namun sebelum ke halaman berikutnya, mari cari tahu pemahaman awal kalian. Berdasarkan pengalaman Kalian, pernahkah Kalian melihat Bioma perairan? Sebutkan apa saja dan jelaskan bagaimana ciri-ciri bioma tersebut! Sumber: https://www.youtube.com/watch?v=GLxRu1W-Dic&t=69s

11 1. SATUAN ORGANISASI KEHIDUPAN Bio Learn 1 Macam - macam Bioma Perairan Literasi Sains Pengetahuan Sains Bioma Air Tawar Habitat air tawar dibedakan menjadi dua kategori umum, yaitu: Perairan lentik yaitu perairan yang menggenang disebut juga perairan tenang yaitu perairan dimana aliran air lambat atau bahkan tidak ada dan massa air terakumulasi dalam periode waktu yang lama. Dibedakan menjadi perairan alamiah dan perairan buatan. Berdasarkan proses terbentuknya perairan alamiah dibedakan menjadi perairan yang terbentuk karena aktivitas tektonik dan aktivitas vulkanik. Beberapa contoh perairan lentik yang alamiah antara lain adalah danau, rawa, situ dan telaga, sedangkan perairan buatan antara lain adalah waduk, kolam. Perairan lotik dicirikan adanya arus yang terus menerus dengan kecepatan bervariasi sehingga perpindahan massa air berlangsung terus - menerus, contohnya antara lain: sungai, kali, kanal, parit, dan lain-lain. Gambar 1. 7 Telaga Air Terjun Nglirip, Tuban Gambar 1. 8 Waduk Sendang Krawak, Tuban Gambar 1. 9 Sungai Krawak, Tuban Gambar 1. 10 Kali Pelang, Tuban

12 1. SATUAN ORGANISASI KEHIDUPAN Bio Learn 1 Macam - macam Bioma Perairan Literasi Sains Pengetahuan Sains Bioma Air Laut Dibedakan atas lautan, pantai, estuari, dan terumbu karang. Lautan Bioma laut (oseanik) ditandai oleh salinitas (kadar garam) yang tinggi dengan ion CI mencapai 55% terutama di daerah laut tropik, karena suhunya tinggi dan penguapan besar. Di daerah dingin, suhu air laut merata sehingga air dapat bercampur, maka daerah permukaan laut tetap subur dan banyak plankton serta ikan. Gerakan air dari pantai ke tengahSalinitas adalah menyebabkan air bagian atas turun ke bawah dan sebaliknya, sehinggatingkat keasinan atau kadar garam terlarut memungkinkan terbentuknya rantai makanan yang berlangsung baik.dalam air. Habitat laut dapat dibedakan berdasarkan kedalamannya dan wilayah permukaannya secara horizontal. Pantai Ekosistem pantai letaknya berbatasan dengan ekosistem darat, laut, dan daerah pasang surut. Ekosistem pantai dipengaruhi oleh siklus harian pasang surut laut. Organisme yang hidup di pantai memiliki adaptasi struktural sehingga dapat melekat erat di substrat keras. Daerah paling atas pantai hanya terendam saat pasang naik tinggi. Daerah ini dihuni oleh beberapa jenis ganggang, moluska, dan remis yang menjadi konsumsi bagi kepiting dan burung pantai. Daerah tengah pantai terendam saat pasang tinggi dan pasang rendah. Daerah ini dihuni oleh ganggang, porifera, anemon laut, remis dan kerang, siput herbivora dan karnivora, kepiting, landak laut, bintang laut, dan ikanikan kecil. Daerah pantai terdalam terendam saat air pasang maupun surut. Daerah ini dihuni oleh beragam invertebrata dan ikan serta rumput laut. Gambar 1. 11 Pantai Sowan, Tuban (laut jawa bagian utara) Gambar 1. 12 Pantai Pasir Putih Remen, Tuban (Laut Jawa)

13 1. SATUAN ORGANISASI KEHIDUPAN Creative 1 Amati gambar di bawah ini! Menurut kalian, apa yang menjadi permasalahan utama pada gambar di atas? Prediksikan apa yang akan terjadi jika permasalahan tersebut terus berlanjut? Sebagai seorang peserta didik, bagaimana solusi yang dapat kalian lakukan untuk menyelesaikan permasalahan tersebut? 1. 2. 3. Berpikir Kreatif Originality & Elaboration FORM JAWAB Literasi Sains Interaksi Sains, Teknologi, dan Masyarakat Gambar 1. 15 Sampah di Pantai Bulujowo, Tuban Sumber: https://www.youtube.com/watch?v=b01OQNXpLh4

14 1. SATUAN ORGANISASI KEHIDUPAN Bio Learn 1 Macam - macam Bioma Perairan Literasi Sains Pengetahuan Sains Bioma Air Laut Dibedakan atas lautan, pantai, estuari, dan terumbu karang. Terumbu Karang Bioma yang ada di laut tropis, pada daerah neritik, terdiri dari karang batu dan organismeorganisme lainnya. Daerah komunitas ini masih dapat ditembus cahaya matahari sehingga fotosintesis dapat berlangsung. Terumbu karang didominasi oleh karang (koral) yang merupakan kelompok Cnidaria yang mensekresikan kalsium karbonat. Rangka dari kalsium karbonat ini bermacam- macam bentuknya dan menyusun substrat tempat hidup karang lain dan ganggang. Hewan-hewan yang hidup di karang memakan organisme mikroskopis dan sisa organik lain. Berbagai invertebrata, mikro organisme, dan ikan, hidup di antara karang dan ganggang. Herbivora seperti siput, landak laut, ikan, menjadi mangsa bagi gurita, bintang laut, dan ikan karnivora. Estuari (Muara) Dilansir dari laman Pusat Pendidikan Kementerian Kelautan dan Perikanan, estuaria (muara) adalah wilayah pesisir semi tertutup yang mempunyai hubungan bebas dengan laut terbuka dan menerima masukan air tawar dari daratan. Estuaria merupakan kawasan berlumpur yang berasal dari endapan yang dibawa air tawar dan air laut. Salinitas air berubah secara bertahap mulai dari daerah air tawar ke laut. Salinitas ini juga dipengaruhi oleh siklus harian dengan pasang surut aimya. Nutrien dari sungai memperkaya estuari. Komunitas tumbuhan yang hidup di estuari antara lain rumput rawa garam, ganggang, dan fitoplankton. Komunitas hewannya antara lain berbagai cacing, kerang, kepiting, dan ikan. Bahkan ada beberapa invertebrata laut dan ikan laut yang menjadikan estuari sebagai tempat kawin atau bermigrasi untuk menuju habitat air tawar. Estuari juga merupakan tempat mencari makan bagi vertebrata semi air, yaitu unggas air. Gambar 1. 13 Estuari Kulon Progo Gambar 1. 14 Terumbu Karang, Bunaken

15 2. KOMPONEN PENYUSUSUN EKOSISTEM KOMPONEN ABIOTIK KOMPONEN BIOTIK ORGANISME AUTOTROF ORGANISME HETEROTROF DETRITIVOR DEKOMPOSER

16 2. KOMPONEN PENYUSUN EKOSISTEM Bio Creative 2 Berdasarkan pengetahuan awal kalian jelaskan apa yang dimaksud dengan komponen biotik dan komponen abiotik.... Perhatikan gambar-gambar di atas yang menunjukkan berbagai ekosistem yang ada di Tuban. Komponen Abiotik dan biotik apa saja yang dapat memungkinkan ada di ekosistem-ekosistem berdasarkan gambar-gambar tersebut? Konsep penting yang akan dipelajari pada sub bab ini adalah komponen penyusun ekosistem terdiri dari faktor biotik dan abiotik. 1. 2. Berpikir Kreatif Fluency dan Flexibility Literasi Sains Sains sebagai Cara Mengetahui Gambar 2.1 Gunung Kapur, Tuban Gambar 2.2 Sawah, Tuban Gambar 2.3 Lembah, Tuban Gambar 2.4 Pantai, Tuban

2. Air Air merupakan bagian penting dalam kehidupan. Semua makhluk hidup memerlukan air untuk bertahan hidup. Air merupakan komponen terbesar dalam sel makhluk hidup. Proses perkembangan dan pertumbuhan memerlukan air, selain itu air digunakan sebagai tempat hidup hewar air seperti ikan, dsb. Berikut ini merupakan manfaat air bagi kehidupan : Memenuhi kebutuhan cairan dalam tubuh organisme Sebagai tempat hidup organisme air Membantu proses perkecambahan Menjadi pelarut zat hara yang diperlukan oleh tumbuhan Sebagai pembangkit listrik 17 2. KOMPONEN PENYUSUN EKOSISTEM Bio Learn 3. Udara Udara merupakan bagian penting dalam kehidupan. Udara yang bergerak disebut angin. Udara tersusun atas berbagai komponen misalnya oksigen, karbon dioksida, nitrogen, karbon monoksida, dll. Oksigen diperlukan oleh makhluk hidup untuk melakukan respirasi. Oksigen dihasilkan oleh tumbuhan dalam proses fotosintesis. Hasil respirasi manusia berupa karbondioksida yang dibutuhkan oleh tumbuhan untuk melakukan proses fotosintesis. 4. Angin Peran angin adalah sebagai penentu kelembaban serta berperan dalam penyebaran biji tumbuhan. 5. Sinar Matahari Sinar matahari dibutuhkan oleh tumbuhan (komponen biotik) untuk melakukan proses fotosintesis. Tanpa adanya sinar matahari, tumbuhan tidak akan dapat mengubah karbondioksida dan air menjadi gula sederhana yaitu glukosa. 6. Ketinggian Ketinggian tempat menentukan jenis organisme yang hidup di suatu tempat. Hal ini dikarenakan ketinggian yang berbeda akan berpengaruh terhadap kondisi fisik dan kondisi kimia. 2 Bio Explorer: Jenis - jenis tanah di Indonesia, KLIK Literasi Sains Pengetahuan Sains Komponen abiotik terdiri atas bagian tak hidup yang ada pada lingkungan. Misalnya adalah rendahnya curah hujan yang terus menerus pada padang pasir akan menyebabkan kekeringan. Kekeringan yang terus menerus akan menyebabkan kematian pada komponen biotik seperti rumput, kadal gurun, dan hewan serta tumbuhan lainnya karena kekurangan air (Rachmadiarti, 2007). Berikut ini merupakan macam-macam komponen abiotik : 1.Tanah Struktur fisik, pH, dan komposisi mineral dari bebatuan dan tanah dapat memengaruhi jenis dan distribusi tumbuhan serta hewan yang memakan tumbuhan di atas tanah tersebut. Tanah merupakan media pertumbuhan dan tempat hidup bagi makhluk hidup. Misalnya, bagi tumbuhan, tanah merupakan tempat menancapkan akar dan sumber nutrisi. Adapun bagi sebagian hewan, tanah merupakan sarana untuk tempat tinggal serta berlindung dari pemangsa. Gambar 2.5 Tanah Sumber: https://www.youtube.com/watch?v=iUO0vXS6nk4 2. Air Air merupakan bagian penting dalam kehidupan. Semua makhluk hidup memerluka komponen terbesar dalam sel makhluk hidup. Proses perkembangan dan pertumbuhan memerlukan air, selain itu air digunakan sebagai tempat hidup hewar air seperti ikan, dsb. Gambar 2.6 Air

18 2. KOMPONEN PENYUSUN EKOSISTEM Bio Learn Bio Scientist 2 8. Kelembaban Kelembaban udara menyatakan persentase jumlah uap air di udara. uap air tersebut berasal dari penguapan air laut, sungai, danau, waduk dan sumber air lain ataupun berasal dari pelepasan uap air dari tubuhn makhluk hidup. semakin tinggi kadar uap air di udara, maka semakin tinggi tingkat kelembabannya. 9. Garis Lintang Garis lintang yang berbeda menunjukkan kondisi lingkungan yang berbeda pula. hal itu secara tidak langsung akan menyebabkan perbedaan distribusi organisme di permukaan bumi. 10. Topografi Variasi letak suatu tempat di permukaan bumi ditinjau dari ketinggian terhadap permukaan air laut, garis bujur dan garis lintang. Berpikir Kreatif Originality & Elaboration FORM JAWAB Literasi Sains Pengetahuan Sains 7. Suhu Suhu berperan dalam regulasi proses biologi makhluk hidup. Suhu yang rendah mendekati 0°C dapatmenyebabkan terhambatnya kerja enzim pada tubuh makhluk hidup sehingga dengan terhambatnya kerja enzim akan mengahmbat proses metabolisme dari makhluk hidup. Suhu lingkungan diatas 45°C akan menyebabkan denaturasi protein yang akan menyebabkan rusaknya susunan dari protein. Beberapa makhluk hidup dapat beradaptasi pada suhu tertentu, namun terdapat pula makhluk hidup yang tidak toleran terhadap suhu ekstrim sehingga suhu merupakan bagian komponen abiotik yang penting dalam proses kehidupan. Suhu tertentu yang sesuai untuk melakukan aktivitas hidup secara maksimal disebut dengan suhu optimum. Literasi Sains Penyelidikan Sains 1.Lakukanlah eksplorasi di sawah sekitar lingkungan sekolahmu! 2.Kalian bisa bertanya kepada para petani, setelah itu lakukan study literatur untuk memperkaya data kalian! 3.Amati jenis tanaman apa yang petani tanam saat kalian melakukan eksplorasi dan hubungkan dengan musim saat itu (penghujan atau kemarau) 4.Tanaman apa yang ditanam di musim penghujan dan kemarau? Catatlah hasil pengamatan dan wawancaramu! 5. Apakah perbedaan ciri tanaman yang ditanam di musim penghujan dan musim kemarau? Mungkinkah masa tanam keduanya dibalik? 6. Tarik kesimpulan berkaitan dengan komponen abiotik mempengaruhi komponen biotik (tanaman yang ditanam petani)!

19 2. KOMPONEN PENYUSUN EKOSISTEM Bio Learn 2 Komponen biotik merupakan komponen ekosistem berupa seluruh organisme hidup yang ada pada ekosistem tersebut. Berdasarkan cara pemerolehan makan, komponen biotik terbagi atas organisme autotrof dan organisme heterotrof. fotoautotrof Kemoautotrof Organisme Autotrof merupakan organisme yang mampu mensintesis makanannya sendiri dan berperan sebagai produsen. Organisme autotrof dibedakan menjadi dua tipe yaitu: merupakan organisme yang dapat menggunakan sumber energi cahaya untuk mengubah bahan anorganik menjadi bahan organik. contohnya adalah tumbuhan hijau, bakteri hijau, dan bakteri ungu merupakan organisme yang dapat memanfaatkan energi dari reaksi kimia untuk membuat makanan sendiri dari bahan organik. contohnya adalah bakteri nitrit dan nitrat Organisme autotrof berperan sebagai produsen. Yaitu organisme yang memiliki kemampuan melakukan sintesis senyawa organik dari zat-zat anorganik. Prosusen dapat mebuat bahan organik dari bahan-bahan anorganik dengan bantuan energi cahaya matahari dan energi kimia. organisme ini umumnya berklorofil. Literasi Sains Pengetahuan Sains 1.Organisme Autotrof Tahukah kalian apa yang membedakan tanaman dengan hewan? Mengapa tanaman dikatakan sebagai organisme autotrof? Dapatkah kalian mendefinisikan pengertian organisme autotrof dengan cara menghubungkannya dengan kemampuan tumbuhan melakukan proses fotosintesis? Organisme autotrof terdiri atas tanaman dan fitoplankton. Gambar 2.7 Tanaman 2. Organisme Heterotrof Kalian telah bisa mendefinisikan pengertian organisme autotrof. Dalam ekosistem, organisme heterotrof tidak mampu melakukan proses fotosintesis. Lalu, bagaimanakah kalian mendefinisikan pengertian organisme heterotrof ? Organisme heterotrof dalam ekosistem berperan sebagai konsumen dan dekomposer. Konsumen dalam ekosistem terdiri atas herbivora, karnivora, insektivora dan omnivora. Herbivora merupakan organisme pemakan tumbuhan atau daun, karnivora merupakan organisme pemakan daging, insektivora merupakan organisme pemakan serangga sedangkan omnivore merupakan organisme pemakan segalanya. Selain itu, yang termasuk ke dalam konsumen adalah Detrivor dan Dekomposer atau pengurai. Gambar 2.8 Kambing (Herbivora) Gambar 2.9 Karnivora

20 2. KOMPONEN PENYUSUN EKOSISTEM Bio Learn Bio Explore 2 Berpikir Kreatif Fluency & Flexibility Literasi Sains Interaksi Sains, Teknologi, dan Masyarakat Literasi Sains Interaksi Sains, Teknologi, dan Masyarakat Detritivor. adalah heterotrof yang memanfaatkan serpihan atau sisa organisme padat (detritus) sebagai sumber makanannya. contoh organisme yang merupakan detrivor adalah cacing tanah, rayap, siput dan sebagian anggota echinodermata. Gambar 2.10 Rayap Gambar 2.11 Cacing (membantu humus) Gambar 2.12 siput (sebagai hama) Dekomposer atau pengurai. organisme heterotrof ini merupakan organisme yang menguraikan bahan organik dari organisme yang sudah mati. Dekomposer akan menyerap sebagian hasil penguraian tersebut dan melepaskan bahan-bahan yang sederhana untuk dapat digunakan kembali oleh produsen. organisme yang termasuk dekompser ini adalah bakteri dan jamur. Gambar 2.13 Spora Jamur pada Kompos Mari melihat dan mengenal lebih dekat organisme-organisme heterotrof https://www.youtube.com/watch?v=yMCYYtMqFp0 https://www.youtube.com/watch?v=WZXB1ptpmcs

21 2. KOMPONEN PENYUSUN EKOSISTEM Bio Scientist 2 FORM JAWAB Literasi Sains Penyelidikan Sains Berpikir Kreatif Originality & Elaboration Mengamati Komponen Biotik di Sekolah atau di Rumah Gambar 2.14 Plot Sampling lakukanlah eksplorasi di lingkungan sekolahmu untuk mengetahui macam-macam makhluk hidup yang terdapat di lingkungan sekolahmu. Saat melakukan eksplorasi, kamu perlu mempersiapkan alat-alat penunjang eksplorasi meliputi : tali rafia, pasak, thermometer, soil tester, buku catatan. Buatlah plot seperti gambar di atas, menggunakan rafia berukuran 1m x 1m sebanyak dua plot pada lingkungan yang banyak memperoleh air dan lingkungan yang kering. Amati komponen biotik yang terdapat pada masing-masing plot. galilah 3 titik dalam plot tersebut dengan kedalaman 10 cm dan lebar 15cm. amati komponen biotik yang kalian temukan pada lubang galian yang kalian buat. tulislah hasil pengamatan dalam bentuk tabel pengamatan. Apakah terdapat perbedaan organisme di lingkungan basah dan lingkungan kering? Menurut kalian, apakah suhu dan kelembaban mempengaruhi vegetasi atau jenis makhluk hidup yang ada di plot percobaan yang kalian lakukan? Kaitkanlah percobaan yang kalian lakukan dengan adanya perbedaan bioma yang ada di permukaan bumi! Prediksikan apa yang akan terjadi jika kondisi di lingkungan kering dinaikkan pH dan kelembabannya ! Apa kesimpulan yang dapat kalian berikan berdasarkan kegiatan observasi yang kalian lakukan? Prosedur Kerja: 1. 2. 3. 4. 5. 6. Jawab Pertanyaan: 1. 2. 3. 4. 5. 6.

22 3. INTERAKSI DALAM EKOSISTEM INTERAKSI ANTAR KOMPONEN ABIOTIK INTERAKSI ANTARA BIOTIK DAN ABIOTIK INTERAKSI ANTAR BIOTIK PREDASI KOMPETISI SIMBIOSIS SIMBIOSIS PARASITISME SIMBIOSIS KOMENSALISME SIMBIOSIS MUTUALISME ALELOPATI

23 3. INTERAKSI DALAM EKOSISTEM Bio Learn 3 Makhluk hidup berinteraksi dengan lingkungan untuk kelangsungan hidupnmya seperti makanan, pertumbuhan, perkembangbiakan dan perlindungan. interaksi makhluk hidup dengan lingkungannya baik secara langsung maupun tidak langsung akan terjadi pada berbagai tingkat organisasi kehidupan. Interaksi antara komponen abiotik Komponen abiotik dapat mempengaruhi komponen abiotik lain secara timbal balik. Sebagai contoh jika intensitas cahaya matahari yang mengenai suatu perairan meningkat mengakibatkan laju penguapan meningkat. Dari peristiwa tersebut terbentuklah awan yang apabila dalam jumlah banyak dapat menghalangi sinar matahari ke bumi, sehingga intensitas cahaya matahari ke bumi berkurang, disamping itu awan juga dapat menyebabkan hujan yang airnya kembali lagi ke perairan. Interaksi antara komponen Biotik dan Abiotik tanah) dalam bentuk uap air. Bersama uap air dari sumber yang lain, akan terbantuk awan dan turun sebagai hujan. Akhirnya air meresap kedalam tanah (kembali ke tanah). Tumbuhan juga mengambil zat hara dari tanah, namun juga mengembalikannya lagi dalam bentuk ranting, dedaunan, dan sisa tumbuhan yang telah lapuk dan mengalami penguraian.Contoh yang lain adalah tanah, suhu, dan curah hujan yang memengaruhi jenis tanaman yang tumbuh pada suatu daerah. Interaksi antara komponen biotik Komponen biotik adalah makhluk hidup yang ada di suatu ekosistem. Makhluk hidup tidak dapat hidup sendiri, mereka harus berinteraksi dengan organisme lain untuk dapat terus bertahan hidup. Organisme dari spesies-spesies yang berbeda menggunakan bermacam- macam strategi untuk bertahan hidup maupun berkembang biak dalam habitatnya. Setiap komponen biotik memiliki peran tersendiri dan saling berinteraksi untuk memenuhi kebutuhan hidupnya. Dalam ekosistem terdapat banyak pola interaksi antar dua makhluk hidup berbeda yang dinamakan dengan pola interaksi dalam ekosistem. Bio Creative Literasi Sains Pengetahuan Sains Literasi Sains Sains sebagai Cara Mengetahui Berpikir Kreatif Fluency & Flexibility Setelah membaca materi dan mendengarkan penjelasan dari Guru, carilah beberapa contoh dari masingmasing interaksi yang ada!

24 3. INTERAKSI DALAM EKOSISTEM Bio Learn Bio Explorer 3 Berpikir Kreatif Flexibility & Originality Literasi Sains Pengetahuan Sains Berikut ini adalah beberapa macam interaksi yang terjadi antar komponen biotik: Hubungan Predasi Pernahkah kalian mendengar istilah predasi? Bagaimana suatu hubungan dua organisme dikatakan sebagai hubungan predasi? Apakah kalian pernah memelihara ikan? Apa yang kalian lakukan agar ikan yang kalian pelihara tidak dimangsa oleh kucing? Usaha yang kalian lakukan ini merupakan upaya untuk menghindari terjadinya hubungan predasi antara ikan dan kucing. Lalu, bagaimana kalian mendefinisikan suatu predasi? Simaklah penjelasan berikut untuk memperkuat pemahaman kalian! Predasi adalah interaksi di mana satu hewan menangkap, membunuh, dan memakan hewan lain. Organisme yang terbunuh adalah mangsa, dan yang melakukan pembunuhan adalah pemangsa. Predator mendapat manfaat dari hubungan karena mereka mendapatkan sumber makanan sedangkan organisme mangsa dirugikan. Predator memiliki adaptasi khusus untuk menangkap mangsa. Adaptasi tersebut ditunjukkan dengan kemampuan menggunakan kecepatan, kekuatan, terbang, menggunakan perangkap maupun dengan menggunakan adaptasi morfologi dari masing-masing organisme itu sendiri. Seringkali predator berguna bagi manusia karena mereka mengendalikan populasi organisme yang membahayakan kita. Misalnya, ular memakan tikus. Tikus dalam kehidupan sehari-hari merugikan manusia karena memakan padi di sawah. Burung dan kelelawar memakan serangga yang merupakan hama pertanian. Literasi Sains Interaksi Sains, Teknologi, dan Masyarakat Mari mengenal Preadator di Alam Liar... Sumber: https://www.youtube.com/watch?v=ardMsJndp3M setelah melihat video di samping, kalian pasti lebih memahami definisi dari predator. Apakah dilingkungan tempat tinggal kalian juga terdapat hewan predator? jika iya, berikan beberapa contoh hewan pemangsa dan hewan yang dimangsanya! FORM JAWAB

25 3. INTERAKSI DALAM EKOSISTEM Bio Learn Bio Explorer 3 Berpikir Kreatif Flexibility & Originality Literasi Sains Pengetahuan Sains Berikut ini adalah beberapa macam interaksi yang terjadi antar komponen biotik: Hubungan Kompetisi Literasi Sains Sains sebagai Cara Mengetahui Mari mengenal Kompetisi di sekitar kita... kalian pasti pernah melihat kajadian tersebut dilingkungan sekitar tempat tinggal kalian, menurut kalian apakah itu termasuk dalam kompetisi? jelaskan dan kuatkan dengan alasan-alasan pengetahuan sains! Berikan beberapa (minimal 3) contoh kompetisi yang sering kalian lihat di lingkungan sekitar (sekolah atau tempat tinggal) disertai alasan mengapa hal tersebut merupakan kompetisi Menurut kalian, apakah kompetisi juga terjadi di kelas kalian? jelaskan alasannya! Perhatikan gambar di atas (Gambar 3.1 dan Gambar 3.2)! 1. 2. 3. FORM JAWAB Kompetisi merupakan interaksi antar organisme yang hidup dalam tempat tinggal yang sama yang bersaing dalam memperebutkan kebutuhan yang sama. Kompetisi dapat berupa persaingan dalam memperebutkan makanan, wilayah kekuasaan atau memperebutkan pasangan. Kompetisi dapat dibedakan menjadi dua yaitu kompetisi interspesies dan kompetisi antar spesies. Contoh sebuahkompetisi yang sering dijumpai di ekosistem sawah adalah kompetisi antara tanaman padi satu dengan padi lainnya (interspesies) memperebutkan nutrisi maupun tanaman padi dengan rumput liar (antarspesies) Gambar 3.1 Pertarungan Ayam Jago Gambar 3.2 Padi dan Kayu Apu di sawah

26 3. INTERAKSI DALAM EKOSISTEM Bio Learn 3 Literasi Sains Pengetahuan Sains Berikut ini adalah beberapa macam interaksi yang terjadi antar komponen biotik: Hubungan Simbiosis Pernahkah kalian mendengar istilah simbiosis? Simbiosis merupakan hubungan antara dua jenis makhluk hidup yang saling berdampingan selama hidupnya. Simbiosis dalam ekosistem digolongkan menjadi tiga meliputi simbiosis mutualisme, simbiosis komensalisme, dan simbiosis parasitisme. Dalam kehidupan sehari-hari mungkin kalian sering menjumpai adanya simbiosis. Namun belum mengetahui apakah itu simbiosis atau bukan. Simaklah penjelasan berikut ini untuk memperkuat pemahaman kalian tentang simbiosis! Gambar 3.3 Liken; tanaman anggrek & inang Bakteri Rhizobium dengan tanaman kacang, bakteri tersebut mampu mengikat nitrogen bebas di udara. Bakteri ini diuntungkan karena memperoleh tempat tinggal atau hidup sedangkan tanaman kacang diuntungkan karena memperoleh nitrogen guna proses metabolisme. Lichenes atau lumut kerak, adalah suatu organisme majemuk yang merupakan suatu bentuk simbiosis mutualisme erat dari fungus (sebagai mycobiont) dengan mitra fotosintetik (photobiont), yang dapat berupa alga hijau (biasanya Trebouxia) atau sianobakteri (biasanya Nostoc). Bakteri E-Coli yang hidup pada usus manusia, manusia diuntungkan karena makanan yang dicerna dibusukkan oleh E-coli, sedangkan bakteri diuntungkan karena memperoleh makanan dari manusia. Rayap dengan Flagellata, flagellate hidup pada usus rayap dan dapat membantu rayap untuk mencerna kayu karena flagellate memiliki enzim selulase. Flagellata diuntungkan karena memperoleh tempat tinggal sedangkan rayap diuntungkan dengan dibantu mencerna kayu menggunakan enzim selulase yang dimiliki oleh flagellata. Simbiosis Mutualisme Merupakan hubungan antara dua organisme yang saling berdampingan dan tidak dapat dipisahkan dalam lingkungan tinggalnya yang saling menguntungkan satu sama lain. Contoh simbiosis mutualisme adalah : Gambar 3.4 Bintil Akar Kacang Gambar 3.5 Bakteri Rhizobium dalam bintil akar kacang

27 3. INTERAKSI DALAM EKOSISTEM Bio Learn 3 Literasi Sains Pengetahuan Sains Berikut ini adalah beberapa macam interaksi yang terjadi antar komponen biotik: Hubungan Simbiosis Simbiosis komensalisme Merupakan hubungan antara dua organisme dengan ciri satu organisme memberikan keuntungan sedangkan organisme yang lainnya tidak memberikan keuntungan dan tidak memberikan kerugian untuk organisme pemberi untung (Rachmadiarti, 2007). Contoh simbiosis komensalisme adalah : Ikan hiu dengan ikan remora, ikan remora diuntungkan dengan menempel pada ikan hiu agar tetap aman karena ikan hiu ditakuti oleh ikan-ikan di lautan, sedangkan ikan hiu tidak dirugikan dan tidak diuntungkan dengan keberadaan ikan remora. Simbiosis parasitisme Merupakan hubungan dua organisme dengan ciri salah satu organisme memberikan keuntungan untuk organisme lain sedangkan organisme yang lain memberikan kerugian. Contoh dari simbiosis parasitisme adalah : Benalu dengan inang, benalu memperoleh nutrisi dari hasil fotosintesis dan hasil menyerap nutrisi dari inang. Benalu diuntungkan karena memperoleh nutrisi dari inang, sedangkan inang dirugikan karena diambil nutrisinya. Cacing perut pada usus manusia, cacing perut diuntungkan karena memperoleh nutrisi dengan cara menyerap nutrisi yang ada di dalam usus manusia sedangkan manusia akan dirugikan karena nutrisi yang ada di dalam tubuhnya telah diserap oleh cacing perut sehingga berdampak pada tubuh kurus karena cacingan. Tali putri dengan inang, tali putri merupakan tanaman yang tidak mampu melakukan fotosintesis, tanaman ini memiliki jaringan yang mampu berfusi dengan jaringan pada tumbuhan lain. Setelah mampu melakukan fusi, tali putri akan menyerap nutrisi dari tanaman lain untuk melangsungkan hidupnya, dalam hal ini tali putri diuntungkan sedangkan tanaman inang dirugikan karena terserap nutrisinya. Alelopati Alelopati adalah pola interaksi dua organisme dimana salah satu menghambat pertumbuhan maupun perkembangan organisme lainnya dengan cara mengeluarkan senyawa toksik. Alelopati dapat dimanfaatkan sebagai atau racun. Contoh alelopati adalah tanaman bioherbisida melihat efeknya yang toksik terhadap pinus yang mengeluarkan senyawa asam beberapa tanaman lain. senyawa sehingga menyebabkan tanaman di sekitarnya yang terkandung dalam alelopati tidak dapat tumbuh dengan baik karena pHadalah fenolik, terpenoid, alkaloid, steroid, dan minyak esensial. tanah rendah.

28 3. INTERAKSI DALAM EKOSISTEM Bio Explore Bio Creative 3 Berpikir Kreatif Originality & Elaboration Literasi Sains Interaksi Sains, Teknologi dan Masyarakat Mari mengenal Kompetisi di sekitar kita... kalian pasti pernah melihat kajadian tersebut dilingkungan sekitar tempat tinggal kalian, menurut kalian apakah itu termasuk dalam kompetisi? jelaskan dan kuatkan dengan alasan-alasan pengetahuan sains! Berikan beberapa (minimal 3) contoh kompetisi yang sering kalian lihat di lingkungan sekitar (sekolah atau tempat tinggal) disertai alasan mengapa hal tersebut merupakan kompetisi Menurut kalian, apakah kompetisi juga terjadi di kelas kalian? jelaskan alasannya! Perhatikan gambar di atas (Gambar 3.1)! 1. 2. 3. FORM JAWAB Mari melihat beberapa contoh Interaksi dalam Ekosistem melalui video-video ini! Sumber: https://www.youtube.com/watch?v=VECARZ-zhKM Sumber: https://www.youtube.com/watch?v=L24Kp72V67g Sumber: https://www.youtube.com/watch?v=9jStKCuyeB8 Sumber: https://www.youtube.com/watch?v=zzD9XO2_fcs

29 3. INTERAKSI DALAM EKOSISTEM Bio Scientist 3 Siswa A : mengamati pola interaksi pada akuarium Siswa B : mengamati pola interaksi pada tanaman tali putri dan inangnya 1.Amatilah lingkungan sekitar mu (rumah/ sekolah) lalu tentukan pola interaksi yang akan kalian amati, misal: 2. Kemudian tentukan jenis interaksinya, catatlah hasil eksplorasimu! Gunakanlah literatur untuk mempermudah dan menentukan pola interaksi yang sesuai! 3. Prediksikan apa yang akan terjadi apabila kedua jenis organisme tersebut hidup berdampingan setiap waktu? 4. Lalu, prediksikan apa yang akan terjadi apabila kedua organisme yang berinteraksi tersebut dipisahkan? 5. Buatlah kesimpulan dari hasil eksplorasi dan observasikan kalian didukung dengan literasi yang telah kalian peroleh! Bio Creative Kalian telah memahami materi pola interaksi yang ada dalam ekosistem (predasi, kompetisi, simbiosis dan alelopati). Kita dapat mengaplikasikan ilmu tersebut dalam kehidupan sehari-hari. Sebutkan beberapa Implementasi yang dapat kita lakukan dalam kehidupan sehari-hari? Literasi Sains Penyelidikan Sains FORM JAWAB Mengidentifikasi Hubungan Antar Makhluk Hidup Berpikir Kreatif Originality & Elaboration Gambar 3.6 Tanaman tali putri dan inangnya Gambar 3.7 Akuarium Berpikir Kreatif Fluency & Originality KLIK

30 4. ALIRAN ENERGI RANTAI MAKANAN TINGKAT TROFIK JARING-JARING MAKANAN PIRAMIDA EKOLOGI PIRAMIDA ENERGI PIRAMIDA BIOMASSA PIRAMIDA JUMLAH

31 4. ALIRAN ENERGI Bio Learn 4 Rantai Makanan Komponen Deskripsi Contoh Produsen Organisme yang mengubah senyawa anorganik sederhana menjadi senyawa organic kompleks melalui fotosintesis Konsumen a. Herbivora b. Karnivora c. Omnivora d. Scavenger Organisme yang bergantung pada organisme lain sebagai makanan, hewan yang memakan tumbuhan atau hewan lainnya. a. Organisme pemakan tumbuhan b. Organisme pemakan daging c. Organisme pemakan daging dan tumbuhan d. Organisme pemakan bangkai Dekomposer Organisme yang berperan penting dalam daur ulang. Dekomposer merupakan organisme yang mampu menguraikan senyawa organik ke senyawa anorganik. Literasi Sains Pengetahuan Sains Ahli ekologi mempelajari interaksi yang ada pada ekosistem bertujuan untuk mengetahui perpindahan dan aliran energi serta materi melalui ekosistem menggunakan rantai makanan serta jaring-jaring makanan. Setiap bagian di dalam rantai makanan atau jaring-jaring makanan dinamakan tingkatan trofik. Energi mengalir dari produsen ke konsumen dan berakhir pada dekomposer dalam ekosistem. Rantai makanan merupakan model sederhana adanya transfer energi makanan dalam ekosistem. Perpindahan energi makanan dari organisme autotrof (produsen) melalui herbivora (konsumen I) ke karnivora (konsumen II, III, IV, dst) dan akan berakhir pada pengurai atau dekomposer (Gambar 4.1) . Setiap komponen dalam rantai makanan dapat dijelaskan pada tabel dibawah ini. Tabel 4.1 Komponen dalam Rantai Makanan Perhatikan Tabel 4.1 di atas. Lengkapilah informasi tersebut (kkolom ketiga) dengan mencari beberapa contoh dari masing-masing komponen rantai makanan! Bio Creative Literasi Sains Berpikir Kreatif Sains sebagai Cara Mengetahui Fluency

32 4. ALIRAN ENERGI Bio Learn 4 Tingkat Trofik Trofik Pertama adalah Produsen (Organisme autotrof) Trofik kedua adalah Konsumen Primer (Organisme Herbivora) Trofik Ketiga adalah konsumen sekunder (Karnivora primer) Trofik Keempat adalah Konsumen Tersier (Karnivora sekunder) dst Rantai makanan perumput, jika kedudukan tingkat trofik pertamanya adalah produsen. misal: rumput; padi Rantai makanan detritus, jika kedudukan tingkat trofik pertamanya adalah detritus. misal: kayu lapuk Organisme dalam ekosistem yang terlibat dalam rantai makanan digolongkan dalam tingkat-tingkt trofik. Pada rantai makanan terjadi suatu proses makan dan dimakan dalam suatu urutan tertentu, dan setiap tingkat dari rantai makanan dalam ekosistem disebut dengan tingkat trofik. Ini adalah tingkat dalam rantai makanan di mana suatu organisme memperoleh energi. Disamping itu, ini juga menentukan posisi spesifik makhluk hidup dalam rantai makanan. Jumlah energi yang ditransfer menurun di setiap tingkatan trofik. Hanya 10% energi ditransfer dari satu tingkatan ke tingkatan lainnya, yang dikenal sebagai Hukum sepuluh persen energi. Ada beberapamasam rantai makanan jika ditinjau dari komponen yang menduduki tingkat trofik pertamanya, yaitu: 1. 2. Literasi Sains Pengetahuan Sains Trofik I Trofik II Trofik III Trofik IV Trofik v Gambar 4.1 Contoh Rantai Makanan Perumput dan Tingkat Trofiknya Gambar 4.2 Contoh Rantai Makanan Detritus KLIK ....!! BERPIKIR KREATIF Fluency Apakah kamu sudah memahami konsep rantai makanan dan tingkat trofik? mari kita uji melalui kuis...

33 4. ALIRAN ENERGI Bio Learn 4 JARING-JARING MAKANAN Jaring-jaring makanan merupakan sebuah model yang mewakili beberapa (lebih dari satu) rantai makanan yang saling berhubungan dan merupakan jalan aliran energi dari awal hingga akhir suatu kelompok organisme. Literasi Sains Pengetahuan Sains Gambar 4.3 Jaring-jaring makanan di darat Gambar 4.4 Jaring-jaring makanan di laut Bio Scientist Literasi Sains Penyelidikan Sains Berpikir Kreatif Originality & Elaboration Catatlah semua komponen biotik yang kalian temukan, kemudian buatlah beberapa rantai makanan yang tersusun dari komponen biotik tersebut disertai dengan keterangan tingkat trofik dan perannya. Setelah itu, buatlah rantai makanan - rantai makanan itu menjadi suatu jaring-jaring makanan! Prediksikan apa yang terjadi jika salah satu komponen biotik mengalami penurunan jumlah atau bahkan hilang? (sebutkan nama komponen biotik tersebut, kemudian jelaskan akibatnya) Pada kegiatan Bio Scientist sebelumnya, kalian telah melakukan pengamatan terhadap komponen biotik di lingkungan sekolah maupun lingkungan rumah Kalian. Sekarang, untuk memantapkan pemahaman kalian tentang konsep rantai makanan dan jaring-jaring makanan. 1. 2. 3. "Menyusun Rantai Makanan dan Jaring-Jaring Makanan" FORM JAWAB

34 4. ALIRAN ENERGI Bio Learn 4 PIRAMIDA EKOLOGI Selain jaring-jaring makanan dan rantai makanan, ahli ekologi juga membuat model yang lain untuk menunjukkan bagaimana energi mengalir dari awal hingga akhir dalam suatu ekosistem. Piramida ekologi merupakan diagram yang dapat menunjukkan jumlah relatif energi, biomassa, atau jumlah organisme pada tiap-tiap tingkatan trofik (Rachmadiarti, 2007). Piramida ekologi terbagi atas tiga jenis meliputi: Literasi Sains Pengetahuan Sains 1) Piramida energi Piramida energi menggambarkan jumlah energi yang tersedia pada tiap tingkatan trofik. Perpindahan energi total dari satu tingkat trofik ke tingkat trofik berikutnya dalam kisaran 10% karena 90% energi hilang sebagai panas. Peristiwa ini dapat terjadi karena energi yang masuk dalam organisme dari makanan sebagian energi digunakan oleh organisme dalam proses metabolisme. Gambar 4.5 Piramida Energi 2) Piramida Biomassa Piramida biomassa merupakan total berat masing-masing tingkatan trofik dari piramida. Biomassa mewakili total berat kering dari bahan hidup yang tersedia pada masingmasing tingkatan trofik. 3) Piramida Jumlah Piramida Jumlah merupakan ukuran populasi pada masingmasing tingkatan trofik yang lebih tinggi. Piramida ini menunjukkan bahwa jumlah efektif suatu organisme di setiap trofik menurun karena kehilangan energi yang mendukung organisme tersebut. Piramida jumlah menunjukkan jumlah organisme pada tiap trofik. Gambar 4.6 Piramida Biomassa Gambar 4.7 Piramida Jumlah Bio Creative BERPIKIR KREATIF Fluency dan Flexibility Menurut kalian, siapakah penyedia energi tertinggi dalam ekosistem? Berdasarkan gambar 4.5 tersebut, siapakah penyimpan energi tertinggi dalam piramida energi? Mengapa dalam ekosistem perlu terjadi aliran energi?

35 5. DAUR BIOGEOKIMIA DAUR BIOGEOKIMIA DAUR KARBON DAUR NITROGEN DAUR FOSFOR DAUR SULFUR DAUR AIR

36 5. DAUR BIOGEOKIMIA Bio Learn 5 Daur Karbon Literasi Sains Pengetahuan Sains Literasi Sains Berpikir Kreatif Sains sebagai Cara Mengetahui Originality dan Elaboration Sumber utama karbon meliputi bahan bakar fosil tanah sedimen, dari ekosistem perairan, lautan, biomassa, dan atmosfer. Masuknya karbon dalam ekosistem berasal dari proses fotosintesis. Proses ini terjadi ketika tumbuhan hijau mengubah CO2 dan air menjadi glukosa (C6H12O6) dan membebaskan oksigen (O2) ke udara. Glukosa ini digunakan sebagai sumber energi oleh semua organisme dalam jaring- jaring makanan. Kemudian organisme autotrof dan heterotrof mengeluarkan CO2 kembali ke udara saat melakukan respirasi selular. Daur Biogeokimia merupakan daur unsur atau senyawa kimia yang melibatkan komponen biotik maupun komponen abiotik serta daur nutrien. Fungsi daur biogeokimia adalah sebagai siklus materi yang mengembalikan semua unsur-unsur yang telah terpakai agar dapat masuk kembali pada komponen biotik melalui udara, tanah, dan air. Dalam daur biogeokimia terjadi siklus biologi, geologi dan kimiawi. Siklus biologi dapat terjadi saat organisme ikut berperan dalam pengubahan bentuk senyawa kimia menjadi bentuk lain. Proses geologi melibatkan komponen-komponen abiotik dalam mengubah bentuk senyawa kimia. Proses kimiawi merupakan proses terjadinya perubahan struktur senyawa kimia menjadi bentuk senyawa yang lebih sederhana maupun lebih komplek. Daur biogeokimia meliputi daur nitrogen, daur karbon, daur fosfor, dan daur sulfur. Tonton video tentang Daur Karbon pada kegiatan Bio Explore! Buatlah skema daur karbon sesuai pemahaman kalian berdasarkan video 1 yang telah kalian tonton! Kemudian lanjutkan menonton video 2 untuk melengkapi detail atau rincian pada skema yang memperkuat konsep dan melengkapi informati tentang daur karbon! Skema dapat digambar pada kertas kemuadian di foto/scan. FORM JAWAB Bio Creative

37 5. DAUR BIOGEOKIMIA 5 Daur Karbon Bio Explorer Literasi Sains Interaksi Siains, Teknologi, dan Masyarakat Mari menonton video di bawah ini (Video 1) untuk memahami proses Daur Karbon! Sumber: https://www.youtube.com/watch?v=RWIDH4Fwy4c Lanjutkan dengan menonton video di bawah ini (Video 2) untuk melengkapi informasi pada skema Daur Karbon yang telah kalian buat agar menjadi lebih detail dan terperinci! Sumber: https://www.youtube.com/watch?v=c7ClcOjcQK0

) dan (NO3-) serta asam amino. Nitrogen masuk ke dalam jaring-jaring makanan melalui fiksasi nitrogen, bakteri mengubah gas nitrogen menjadi bentuk-bentuk yang dapat digunakan untuk menyintesis senyawa organik bernitrogen. Daur nitrogen dalam siklusnya melibatkan beberapa proses biologi, geografi dan kimiawi meliputii amonifikasi, nitrifikasi, dan denitrifikasi. Originality dan Elaboration FORM JAWAB Bio Creative Tonton video tentang Daur Karbon pada kegiatan Bio Explore! Buatlah skema daur karbon sesuai pemahaman kalian berdasarkan video 1 yang telah kalian tonton! Kemudian lanjutkan menonton video 2 untuk melengkapi detail atau rincian pada skema yang memperkuat konsep dan melengkapi informati tentang daur karbon! Skema dapat digambar pada kertas kemudian di foto/scan atau dapat dibuat menggunakan aplikasi (seperti ms. word/paint)

39 5. DAUR BIOGEOKIMIA 5 Daur Nitrogen Bio Explorer Literasi Sains Interaksi Siains, Teknologi, dan Masyarakat Mari menonton video di bawah ini untuk memahami proses Daur Nitrogen! Sumber: https://youtu.be/vRxWTz7XMhM Lanjutkan dengan menonton video di bawah ini (Video 2) untuk melengkapi informasi pada skema Daur Nitrogen yang kalian buat agar menjadi lebih detail dan terperinci! Sumber: https://www.youtube.com/watch?v=032-NjI8NVk

40 5. DAUR BIOGEOKIMIA Bio Learn 5 Daur Fosfor Literasi Sains Pengetahuan Sains Literasi Sains Berpikir Kreatif Sains sebagai Cara Menetahui Fosfor merupakan elemen penting bagi organisme sebagai penyusun utama asam nukleat, fosfolipid, ATP dan molekul penyimpan energi lainnya. Sumber utama fosfor berada dalam batuan sedimen yang berasal dari laut, namun fosfor juga dapat ditemukan di tanah. Aadanya peristiwa erosi dan pelapukan menyebabkan forfor terbawa menuju sungai hingga laut membentuk sedimen. kemudia saat terjadi pergerakan dasar bumi maka sedimen yang mengandung fosfor akan muncul ke permukaan. Fosfor ditemukan dalam bentuk fosfat. Fosfor masuk ke dalam ekosistem melalui senyawa fosfat yang ada dalam tanah kemudian diserap oleh tumbuhan kemudian disusun dalam bentuk senyawa organik. Selanjutnya fosfat disebarkan ke konsumen. selanjutnya konsumen (hewan) mengeluarkan fosfat melalui urin dan feses. Bakteri dan jamur menguarai bahan-bahan anorganik di dalam tanah lalu melepaskan fosfor. Fosfor dikembalikan ke tanah atau air dengan adanya dekomposisi biomassa melalui jaring-jaring makanan. Originality dan Elaboration FORM JAWAB Bio Creative Tonton video tentang Daur Karbon pada kegiatan Bio Explore! Buatlah skema daur karbon sesuai pemahaman kalian berdasarkan video 1 yang telah kalian tonton! Kemudian lanjutkan menonton video 2 untuk melengkapi detail atau rincian pada skema yang memperkuat konsep dan melengkapi informati tentang daur karbon! Skema dapat digambar pada kertas kemudian di foto/scan atau dapat dibuat menggunakan aplikasi (seperti ms. word/paint)

41 5. DAUR BIOGEOKIMIA 5 Daur Fosfor Bio Explorer Literasi Sains Interaksi Siains, Teknologi, dan Masyarakat Mari menonton video di bawah ini untuk memahami proses Daur Fosfor ! Sumber: https://youtu.be/bjq2ijfIEa0 Lanjutkan dengan menonton video di bawah ini (Video 2) untuk melengkapi informasi pada skema Daur Fosfor yang kalian buat agar menjadi lebih detail dan terperinci! Sumber: https://youtu.be/K6_JBKHISnA

42 5. DAUR BIOGEOKIMIA Bio Learn 5 Daur Sulfur Bio Creative Literasi Sains Pengetahuan Sains Literasi Sains Berpikir Kreatif Sains sebagai Cara Menetahui Daur sulfur merupakan contoh daur biogeokimia. Di alam sulfur berupa sulfat. Sulfur kemudian direduksi oleh bakteri menjadi sulfit. Sulfur di udara berupa sulfur dioksida atau hidrogen sulfida. Tumbuhan di alam menyerap sulfur berupa SO4 atau sulfat. Sulfur berpindah melalui rantai makanan kemudian terurai oleh bakteri sulfat. Originality dan Elaboration FORM JAWAB Perhatikan Skema Daur Sulfur (Gambar 5.1) Berdasarkan Skema tersebut dari mana saja sumber sulfur? Analisislah skema daur sulfur tersebut, kemudian buatlah penjelasan mengenai tahapan daur sulfur sesuai pemahaman kalian! Gambar 5.1 Skema Daur Sulfur