Aspek Ekologi dari Biodiversitas

Pendahuluan

Konservasi biodiversitas memerlukan pengetahuan bagaimana alam bekerja, bagaimana biodiversitas muncul dan bertahan. Alam tidak statis tetapi dinamis.

Fragmentasi habitat

Hasil-hasil penelitian menunjukkan bahwa fragmentasi merupakan penyebab utama hilangnya sejumlah besar spesies.

 

Dampak fragmentasi pada spesies :

·        pengurangan jumlah individu

·        pengurangan ukuran populasi karena individu terbatas pada fragmen kecil

·        isolasi spasial populasi sisa

Dampak genetik dari fragmentasi adalah :

·        kehilangan diversitas genetik

·        perubahan dalam struktur antarpopulasi

·        peningkatan kawin kerabat (inbreeding)

Dalam populasi kecil kekuatan yang berpengaruh pada diversitas genetik adalah apa yang dinamakan damparan genetik (genetic drift).

Dalam populasi ukuran besar  pada setiap generasi maka kemungkinan untuk mendapatkan sampel gen yang cukup dari generasi sebelumnya  adalah besar. Bila populasi kecil (hanya beberapa induk untuk memulai generasi berikutnya) sampel gen kemungkinan besar menyimpang dari frekuensi gen (macam gen) dari generasi sebelumnya. Bila populasi kecil ini berlanjut setiap generasi, maka ada kemungkinan maka populasi tersebut akan menjadi homosigos untuk gen tertentu.

Fragmentasi tidak hanya berdampak pada jumlah dan penyebaran spesies, tetapi juga berpengaruh pada komposisi genetik populasi. Pada kondisi normal populasi memiliki variasi genetik yang cukup. Individu dalam populasi secara genetik berbeda. Laju ke arah homosigositas biasanya rendah. Pada populasi yang terfragmentasi mortalitas yang tinggi dan laju reproduksi yang rendah akan terjadi. Ini disebabkan oleh depresi kawin kerabat (inbreeding depression).

Fragmentasi menyebabkan kepunahan spesies di dalam populasi lokal. Oleh karena itu usaha untuk menjaga atau memulihkan spesies pada bentang alam (landscape) yang terfragmentasi adalah mengurangi kesempatan untuk kepunahan atau meningkatkan kesempatan untuk rekolonisasi. Usaha ini dapat berupa peningkatan dan perluasan habitat populasi lokal dan membuat terbentuknya hubungan di antara populasi lokal sehingga aliran gen (gene flow) dari satu populasi lokal ke populasi lokal yang lainnya akan terjadi.

Heterogenitas dan diversitas lingkungan

Dua atau lebih fenotipe yang divergen (berbeda) dalam suatu lingkungan mungkin menguntungkan bila ada seleksi alami yang berbeda. Tidak ada lingkungan alami yang homogen. Tetapi lingkungan bagi populasi binatang atau tumbuhan berupa suatu mosaik yang terdiri dari sub-sub lingkungan yang kurang lebih berbeda. Ini dinamakan lingkungan heterogenitas. 

Terdapat heterogenitas dalam arti iklim, makanan, ruang hidup: heterogenitas spasial.

Heterogenitas mungkin temporal (sesaat) dengan perubahan  waktu, dan juga spasial  dengan perbedaan ditemukan pada areal yang berbeda.

Spesies menghadapi heterogenitas lingkungan dengan cara berbeda. Satu strategi adalah seleksi genotipe generalis yang beradaptasi baik pada semua sub-lingkungan yang dihadapi spesies yang bersangkutan. Strategi lain adalah polimorfisme genetik, yaitu seleksi lukang gen yang berbeda yang menghasilkan genotipe berbeda, masing-masing beradaptasi pada lingkungan yang spesifik.

Dalam kaitannya dengan heterogenitas spasial, strategi yang dipilih mungkin :

·        memiliki satu genotipe beradaptasi  pada beberapa lingkungan yang berbeda.

·        memiliki berbagai genotipe dengan sejumlah individu yang beradaptasi pada masing-masing sub-lingkungan, strategi ini mungkin lebih baik.

Contoh : polimorfisme pada ngengat 

Di daerah industri di mana terjadi banyak polusi kulit pohon berwarna hitam, ngengat yang berwarna hitam akan lebih aman dari mangsa burung dibandingkan dengan ngengat yang berwarna terang. Sebaliknya di daerah berhutan di mana kulit pohon berwarna terang ngengat yang berwarna terang akan lebih aman dari mangsa burung.

 

Contoh lain: bekicot

Pada bekicot polimofisme sangat umum, bermacam pola pita dan warna pada cangkangnya. Pada daerah yang gelap, warna cangkang yang terang akan lebih gampang dimangsa oleh predatornya.

Kerentanan spesies dan kepunahan

Sejarah hidup (life history) merupakan urutan dan waktu kejadian yang terjadi antara kelahiran dan kematian. Populasi dari bagian yang berbeda, tetapi termasuk ke dalam kisaran geografisnya mungkin menunjukkan adanya variasi dalam sejarah hidupnya. 

Pola variasi di dalam dan di antara populasi dinamakan struktur populasi. Variasi ini mencakup frekuensi perkawinan, umur mulai bereproduksi, berapa kali individu bereproduksi selama hidupnya, jumlah keturunan setiap bereproduksi, bereproduksi secara seksual atau aseksual.

Perbedaan dalam karakteristik sejarah hidup dapat memberikan dampak pada dinamika, ekologi dan evolusi populasi.

Populasi sering diklasifikasikan ke dalam 2 tipe yang ekstrem, menurut strategi sejarah hidupnya:

·        Populasi dengan r-strategi bersifat oportunistik karena perilaku reprodukifnya dengan laju pertumbuhan yang tinggi (r) – individu melahirkan sekali pada umur muda dengan banyak keturunan. Populasi yang memiliki strategi ini  terbentuk karena variabel yang ektrem dan lingkungan yang tidak menentu. Karena kematian terjadi secara acak dalam keadaan ini, kuantitas keturunan akan memberikan hasil yang lebih baik ketimbang kualitas.

·        Strategi yang lain adalah k-strategi – menghasilkan keturunan pada umur lanjut dengan jumlah keturunan sedikit. Strategi ini  ditunjukkan pada lingkungan yang stabil di mana keberhasilan reproduksi tergantung pada ketahanan (fitness) keturunannya daripada jumlah keturunannya.     

Populasi dengan individu bereproduksi pada umur muda memiliki potensi untuk tumbuh lebih cepat dibandingkan dengan populasi dengan individu bereproduksi  umur lebih tua.

Ekosistem lestari

Spesies beradaptasi terhadap satu sama lain dan terhadap komunitasnya, membentuk relung (niches). Pengembangan struktur yang lebih kompleks memungkinkan jumlah spesies yang lebih banyak hidup berdampingan satu sama lain. Peningkatan dalam kekayaan spesies dan kompleksitas bertindak sebagai penyangga komunitas dari cekaman lingkungan dan bencana, sehingga lebih stabil.

Pada beberapa lingkungan, suksesi mencapai apa yang disebut klimaks, menghasilkan komunitas yang stabil didominasi oleh beberapa spesies yang menonjol. Tingkatan keseimbangan ini  disebut  komunitas klimaks, merupakan hasil dari jejaring interaksi biotik yang sedemikian rumit. Contohnya adalah hutan hujan tropis yang mengandung ratusan spesies per hektarnya. 

Hubungan antara diversitas spesies dan stabilitas komunitas memberikan penjelasan pentingnya menjaga kekayaan sebesar mungkin dalam komunitas biologi. Suatu hutan mengandung spesies yang belum lama diintroduksi berbeda dengan spesies lokal dengan jejaring interaksi yang kaya yang telah beradaptasi satu sama lain. Komunitas tak terganggu yang kaya akan spesies memiliki ketahanan untuk melanjutkan berfungsinya ekosistem.