keanekaragaman hayati atau keanekaragaman hayati adalah singkatan dari “keanekaragaman hayati” dan mengacu pada beberapa unsur dari makhluk hidup variabilitas hadir. Konsep ini dapat dipahami dari berbagai tingkatan, baik itu taksonomi, fungsional, filogenetik, genetik atau trofik.
Suatu wilayah yang dihuni oleh satu spesies berumur dini (dari sudut pandang evolusi), yang terdiri dari individu-individu yang secara genetik homogen, yang tersebar di wilayah geografis yang terpisah dan dalam kisaran habitat yang sempit, akan menjadi ekosistem dengan keanekaragaman hayati yang rendah.
Keanekaragaman hayati terdiri dari spesies yang berbeda – dan variasi biologisnya – dalam suatu wilayah. Sumber: pixabay.com
Sebaliknya, suatu habitat dengan beberapa spesies – sebagian purba, sebagian lagi yang proses spesiasinya terjadi baru-baru ini – yang materi genetiknya heterogen dan tersebar luas, akan menjadi kawasan dengan keanekaragaman yang tinggi.
Namun, tinggi dan rendah adalah istilah relatif. Oleh karena itu, ada beberapa indeks dan parameter yang memungkinkan kita untuk mengukur keragaman suatu wilayah, seperti indeks Shannon dan Simpson, antara lain. Berdasarkan mereka, kita melihat bahwa distribusi organisme hidup tidak homogen di planet ini. Lebih banyak keragaman biasanya ditemukan saat kita semakin dekat dengan daerah tropis.
Keanekaragaman hayati dapat dipelajari dengan menggunakan dua disiplin ilmu yang saling melengkapi: ekologi dan biologi evolusioner. Ahli ekologi fokus terutama pada faktor-faktor yang mempengaruhi keragaman lokal dan yang beroperasi dalam waktu singkat.
Ahli biologi evolusi, pada bagian mereka, fokus pada skala waktu yang lebih tinggi dan fokus pada peristiwa kepunahan, generasi adaptasi, dan spesiasi, antara lain.
Dalam 50 tahun terakhir kehadiran manusia, pemanasan global , dan faktor-faktor lain telah mengubah distribusi dan keanekaragaman sejumlah besar spesies. Pengetahuan dan kuantifikasi keanekaragaman hayati merupakan unsur penting untuk merumuskan solusi untuk masalah ini.
Indeks artikel
Apa itu keanekaragaman hayati?
Orang pertama yang menggunakan istilah keanekaragaman hayati dalam literatur ekologi adalah E. O Wilson pada tahun 1988. Namun, konsep keanekaragaman hayati telah berkembang sejak abad ke-19, dan masih banyak digunakan hingga saat ini.
Keanekaragaman hayati mengacu pada keanekaragaman bentuk kehidupan. Ini meluas ke semua tingkat organisasi dan dapat diklasifikasikan dari sudut pandang evolusioner atau ekologis (fungsional).
Artinya, keanekaragaman tidak hanya dipahami dari segi jumlah spesies. Variabilitas di tingkat taksonomi dan lingkungan lain juga memiliki pengaruh, seperti yang akan kita lihat nanti.
Keanekaragaman hayati telah dipelajari sejak zaman Aristoteles. Keingintahuan intrinsik tentang kehidupan dan kebutuhan untuk membangun keteraturan membuat para filsuf mempelajari berbagai bentuk kehidupan dan menetapkan sistem klasifikasi yang sewenang-wenang. Maka lahirlah ilmu-ilmu sistematika dan taksonomi, dan karena itu studi tentang keanekaragaman.
Karakteristik keanekaragaman hayati
Keanekaragaman genetik
Keanekaragaman hayati dapat dipelajari pada skala yang berbeda, dimulai dengan genetika. Suatu organisme terdiri dari ribuan gen yang dikelompokkan bersama dalam DNA -nya , yang diatur di dalam selnya.
Bentuk berbeda yang kita temukan dari sebuah gen (dikenal sebagai alel), dan variasi kromosom antar individu merupakan keragaman genetik. Populasi kecil yang genomnya homogen di antara anggotanya agak beragam.
Keragaman genetik yang kita temukan di antara individu-individu dari spesies yang sama adalah hasil dari serangkaian proses seperti: mutasi, rekombinasi, polimorfisme genetik, isolasi kumpulan gen, tekanan selektif lokal, dan gradien, antara lain.
Variasi adalah dasar untuk evolusi dan untuk generasi adaptasi. Sebuah populasi variabel dapat merespon perubahan kondisi lingkungan, sedangkan variasi kecil dapat diterjemahkan ke dalam penurunan populasi, atau dalam kasus ekstrim dapat menyebabkan kepunahan lokal spesies.
Selain itu, pengetahuan tentang tingkat keragaman genetik suatu populasi sangat penting jika rencana konservasi yang efektif ingin ditetapkan, karena parameter ini mempengaruhi ketahanan dan persistensi spesies.
Keanekaragaman individu
Pada tingkat organisasi ini kita menemukan variasi dalam hal anatomi, fisiologi, dan perilaku pada organisme individu.
Keanekaragaman populasi
Dalam biologi kita mendefinisikan populasi sebagai sekumpulan individu dari spesies yang sama yang hidup berdampingan dalam ruang dan waktu, dan yang berpotensi dapat bereproduksi.
Pada tingkat populasi, variasi genetik individu yang membentuknya berkontribusi pada keanekaragaman hayati dan, sekali lagi, merupakan dasar terjadinya evolusi adaptif. Contoh yang jelas dari hal ini adalah populasi manusia, di mana semua individu menyajikan variasi fenotipik yang cukup besar.
Spesies yang tidak memiliki variasi genetik dan memiliki populasi yang seragam lebih rentan terhadap kepunahan, baik dari penyebab lingkungan maupun yang disebabkan oleh manusia.
Keanekaragaman pada tingkat spesies
Jika kita naik ke tingkat organisasi, kita dapat menganalisis keanekaragaman hayati dalam hal spesies. Keanekaragaman hayati sering dipelajari oleh ahli ekologi dan ahli biologi konservasi pada tingkat ini.
Keanekaragaman di atas tingkat spesies
Kita dapat terus menganalisis keanekaragaman hayati di atas tingkat spesies. Artinya, dengan mempertimbangkan tingkat klasifikasi taksonomi lain seperti genera, famili, ordo, dll. Namun, ini lebih umum dalam studi yang berkaitan dengan paleontologi.
Jadi kita bisa naik dalam skala, sampai kita menemukan perbandingan yang dibuat oleh biogeografi, yang tidak lebih dari pengakuan kekayaan spesies yang berbeda di wilayah geografis yang luas.
Bagaimana keanekaragaman hayati diukur?
Untuk ahli biologi, penting untuk memiliki parameter yang memungkinkan kuantifikasi keanekaragaman hayati. Untuk menyelesaikan tugas ini, ada metodologi yang berbeda, yang dapat diukur dari perspektif fungsional atau teoritis.
Kategori pengukuran fungsional meliputi keragaman genetik, spesies dan ekosistem. Perspektif teoretis didasarkan pada keragaman alfa, beta, dan gamma. Demikian pula, sebuah komunitas dapat dievaluasi dengan menggambarkan atribut fisiknya.
Penggunaan indeks statistik yang mengukur keanekaragaman spesies adalah umum. Ini menggabungkan dua ukuran penting: jumlah total spesies dalam sampel dan kelimpahan relatifnya. Selanjutnya kita akan menjelaskan ukuran dan indeks yang paling banyak digunakan oleh para ahli ekologi.
Keragaman alfa, beta, dan gamma
Keanekaragaman alfa, beta, dan gamma adalah tiga tingkat keanekaragaman yang diakui oleh IUCN (International Union for Conservation of Nature). Pendekatan ini diusulkan oleh ahli ekologi tumbuhan Robert Harding Whittaker pada tahun 1960 dan masih ada sampai sekarang.
Keanekaragaman alfa adalah jumlah spesies pada tingkat lokal, yaitu dalam suatu habitat atau komunitas ekologis. Beta adalah perbedaan komposisi spesies antar komunitas. Terakhir, gamma menunjukkan jumlah spesies di tingkat regional.
Namun, pembagian ini menghadapi kelemahan ketika kita akan mendefinisikan wilayah lokal dan bagaimana kita dapat menggambarkan suatu wilayah secara objektif – melampaui batas-batas politik yang secara biologis tidak berarti.
Pengaturan batas dipengaruhi oleh pertanyaan studi dan kelompok yang terlibat, sehingga pertanyaan di atas tidak memiliki jawaban yang jelas.
Dalam kebanyakan studi ekologi yang berkaitan dengan keanekaragaman hayati, penekanannya biasanya pada keanekaragaman alfa.
keragaman alfa
Umumnya, keragaman alfa dinyatakan dalam kekayaan spesies dan kesetaraan spesies. Selama pengambilan sampel dilakukan, tempat atau daerah yang dipilih peneliti mewakili seluruh masyarakat. Dengan demikian, membuat daftar jumlah dan nama spesies yang hidup di sana merupakan langkah awal dalam mengukur keanekaragaman hayati suatu daerah.
Jumlah spesies dalam suatu komunitas atau kawasan merupakan kekayaan spesies. Mengetahui parameter ini, kita melanjutkan untuk menganalisis kriteria lain, antara lain: keunikan taksonomi, divergensi taksonomi, signifikansi ekologis, dan interaksi antar spesies.
Secara umum, kekayaan spesies – dan keanekaragaman hayati secara umum – meningkat ketika kita memperluas wilayah yang kita analisis atau ketika kita berpindah dari garis bujur dan garis lintang yang lebih besar ke garis lintang yang lebih kecil (ke khatulistiwa).
Kita harus memperhitungkan bahwa tidak semua spesies berkontribusi dengan cara yang sama terhadap keanekaragaman daerah. Dari sudut pandang ekologi, dimensi keanekaragaman hayati yang berbeda diwakili oleh sejumlah tingkat trofik dan berbagai siklus hidup yang berkontribusi secara berbeda.
Keberadaan spesies tertentu di suatu kawasan memiliki kapasitas untuk meningkatkan keanekaragaman suatu komunitas ekologis, sedangkan komunitas lainnya tidak.
Keanekaragaman beta
Keanekaragaman beta adalah ukuran keragaman antar komunitas. Ini adalah ukuran tingkat dan tingkat perubahan spesies melalui gradien atau dari satu habitat ke habitat lain.
Misalnya, ukuran ini akan mempelajari perbandingan keanekaragaman di sepanjang lereng gunung. Keanekaragaman beta juga menekankan perubahan temporal dalam komposisi spesies.
Keanekaragaman gamma
Keragaman gamma mengkuantifikasi keragaman dari tingkat spasial yang lebih tinggi. Ini bertanggung jawab untuk menjelaskan keanekaragaman spesies dalam rentang geografis yang luas. Pada dasarnya, itu adalah produk dari keragaman alfa dan tingkat diferensiasi (beta) di antara mereka.
Dengan demikian, keanekaragaman gamma adalah tingkat di mana spesies tambahan ditemukan dan mempelajari penggantian geografis mereka.
indeks keanekaragaman spesies
Dalam ekologi, indeks keanekaragaman banyak digunakan, dengan tujuan untuk mengkuantifikasikannya menggunakan variabel matematis.
Indeks keanekaragaman didefinisikan sebagai ringkasan statistik yang mengukur jumlah total spesies lokal yang ada di habitat yang berbeda. Indeks dapat berupa dominasi atau ekuitas (istilah kemerataan digunakan dalam bahasa Inggris ).
Indeks keanekaragaman Shannon
Indeks Shannon, atau indeks Shannon-Weaver, populer digunakan untuk pengukuran keanekaragaman hayati tertentu. Itu diwakili menggunakan H ‘, dan nilai indeks berfluktuasi hanya di antara angka positif. Di sebagian besar ekosistem nilainya dari 2 hingga 4.
Nilai di bawah 2 dianggap relatif sedikit beragam, seperti misalnya di gurun. Sedangkan nilai yang lebih besar dari 3 menunjukkan keanekaragaman yang tinggi, seperti hutan neotropis atau terumbu karang.
Untuk menghitung nilai indeks, jumlah spesies (kekayaan) dan jumlah relatifnya (kelimpahan) diperhitungkan. Nilai maksimum indeks biasanya mendekati 5 dan nilai minimumnya adalah 0, di mana hanya ada satu spesies – yaitu, tidak ada keanekaragaman. Ekosistem dengan indeks Shannon 0 bisa menjadi monokultur.
indeks keragaman simpson
Indeks Simpson diwakili oleh huruf D, dan mengukur probabilitas bahwa dua individu yang dipilih secara acak dari sampel termasuk dalam spesies yang sama – atau kategori taksonomi lain.
Demikian pula, indeks keanekaragaman Simpson dinyatakan sebagai 1 – D (indeks yang dijelaskan pada paragraf sebelumnya). Nilainya antara 0 dan 1 dan, bertentangan dengan kasus sebelumnya, nilai ini mewakili probabilitas bahwa dua individu yang diambil secara acak termasuk dalam spesies yang berbeda.
Cara lain untuk mengungkapkannya dalam menggunakan indeks timbal balik: 1 / D. Dengan cara ini, nilai 1 diterjemahkan ke dalam komunitas dengan hanya satu spesies. Ketika nilainya meningkat, ini menunjukkan keragaman yang lebih besar.
Meskipun indeks Shannon dan indeks Simpson adalah yang paling populer dalam literatur ekologi, ada yang lain seperti indeks Margalef, McIntosh, dan Pielou, antara lain.
Mengapa kita harus mengukur keanekaragaman hayati?
Pada bagian sebelumnya kita menjelaskan dengan sangat rinci berbagai alat matematika yang dimiliki ahli ekologi untuk kuantifikasi keanekaragaman hayati. Namun, untuk apa nilai-nilai ini berguna?
Pengukuran keanekaragaman hayati sangat penting jika Anda ingin memantau bagaimana keanekaragaman berfluktuasi, sebagai fungsi dari perubahan lingkungan yang menurunkan ekosistem, baik yang diproduksi secara alami maupun buatan.
Keanekaragaman hayati sebagai hasil evolusi: bagaimana keanekaragaman hayati dihasilkan?
Kehidupan di Bumi dimulai setidaknya 3,5 miliar tahun yang lalu. Selama periode waktu ini, makhluk organik telah terpancar dalam berbagai bentuk yang kita amati di planet ini saat ini.
Proses evolusi yang berbeda bertanggung jawab atas keragaman yang sangat besar ini. Di antara yang paling penting kita memiliki yang berikut: pembebasan dari persaingan, perbedaan ekologis dan koevolusi.
Pembebasan dari persaingan
Berbagai penelitian, yang berfokus pada spesies saat ini dan yang sudah punah, telah menunjukkan bahwa garis keturunan organisme cenderung berdiversifikasi dengan cepat jika ada peluang ekologis – yaitu, relung “kosong”.
Ketika sekelompok organisme menjajah wilayah yang bebas dari pemangsa dan dengan sedikit persaingan (pulau tak berpenghuni, misalnya) ia cenderung melakukan diversifikasi, menempati relung ekologi yang tersedia. Fenomena ini disebut radiasi adaptif.
Misalnya, setelah kepunahan dinosaurus, banyak relung bebas yang tersisa yang kemudian ditempati oleh radiasi dari mamalia.
Divergensi ekologi
Ada adaptasi kunci yang memungkinkan organisme untuk menempati sejumlah relung ekologi. Organisme ini menempati zona adaptif yang sama, sehingga mereka menempati “ruang ekologis” yang serupa. Ketika dua spesies berbagi relung ekologi yang sangat mirip, persaingan meningkat di antara mereka.
Menurut teori ekologi, dua spesies tidak dapat bersaing tanpa batas karena satu spesies akan menggantikan yang lain. Skenario lain yang mungkin adalah salah satu spesies mampu mengeksploitasi sumber daya lain, dengan tujuan mengurangi persaingan dengan pasangannya.
Dengan cara ini, kemampuan spesies untuk mengeksploitasi sumber daya baru dan menggunakan habitat baru telah berkontribusi pada peningkatan keanekaragaman hayati dari waktu ke waktu.
evolusi bersama
Interaksi berbeda yang dapat terjadi antara organisme dari spesies yang berbeda memiliki konsekuensi evolusioner dan bertanggung jawab atas bagian dari keanekaragaman hayati. Beberapa spesies menyediakan sumber daya untuk pasangannya. Dengan demikian, diversifikasi salah satu dari ini diterjemahkan ke dalam diversifikasi spesies lain.
Koevolusi antara predator dan mangsanya juga dianggap sebagai sumber keanekaragaman. Jika pemangsa menghasilkan adaptasi baru, ini (dalam beberapa kasus) disertai dengan adaptasi pada mangsanya.
Contoh koevolusi dan keanekaragaman hayati yang sangat ilustratif adalah tingginya jumlah angiospermae, terkait dengan keanekaragaman penyerbuk invertebrata mereka .
Pentingnya
Masyarakat manusia bergantung pada keanekaragaman hayati dalam beberapa cara. Umumnya nilai keanekaragaman hayati dapat menjadi konsep subjektif dan tergantung pada setiap orang, sehingga nilai ini digolongkan sebagai nilai intrinsik atau inheren dan nilai instrumental atau ekstrinsik.
Nilai intrinsik dan ekstrinsik
Nilai ekstrinsik ditentukan oleh penggunaan atau penerapannya dalam masyarakat manusia – seperti produksi makanan, obat-obatan, dan lain-lain. Demikian pula, nilai ekstrinsik bisa berlaku untuk manfaat bagi makhluk hidup lainnya, tetapi manusia sering diperhitungkan.
Misalnya, berbagai serangga, burung, dan mamalia memainkan peran penyerbuk dalam ekosistem, memediasi reproduksi sejumlah besar tanaman yang penting secara ekonomi . Contohnya adalah lebah dan kelelawar.
Sebaliknya, nilai intrinsik keanekaragaman hayati asing bagi jasa ekosistem yang dapat diberikan makhluk hidup kepada lingkungan. Dimulai dari premis bahwa setiap organisme memiliki hak untuk hidup, sama seperti manusia memilikinya.
Nilai ini tidak berkaitan dengan penampilan atau estetika organisme, karena parameter ini merupakan bagian dari nilai ekstrinsik. Karena konsep tersebut memiliki komponen filosofis yang kuat, hal itu ditandai dengan sulit untuk dipahami. Beberapa ekonom, misalnya, percaya bahwa definisi mereka tidak lengkap.
Klasifikasi lainnya
Ada cara lain untuk mengklasifikasikan pentingnya keanekaragaman hayati, membedakan antara organisme dengan beberapa nilai ekonomi untuk pasar dan mereka yang tidak memiliki nilai tersebut.
Klasifikasi lain lebih kompleks dan mencakup lebih banyak kategori. Misalnya, klasifikasi yang diusulkan oleh Kellert (1996) mencakup sembilan kategori: utilitarian, naturalistik, ekologi-ilmiah, estetika, simbolis, humanistik-moral, dominionis, dan oposisi.
Keanekaragaman Hayati di Amerika Latin
Di Amerika Latin kita menemukan keanekaragaman hayati yang luas. Saat ini, sejumlah besar ekosistem di wilayah ini terancam, terutama oleh faktor antropogenik.
Untuk alasan ini, di sebagian besar negara terdapat kawasan lindung seperti taman, cagar alam, cagar alam, dan monumen alam yang berupaya melindungi spesies kawasan tersebut.
Di bawah ini kita akan menjelaskan keanekaragaman hayati negara-negara Amerika Latin yang paling relevan, dengan keanekaragaman global terbesar.
Keanekaragaman Hayati di Meksiko
Meksiko, dalam hal jumlah spesies, adalah negara yang sangat beragam yang mencapai hampir 70.000 spesies hewan dan tumbuhan, yang lebih dari 900 endemik di wilayah tersebut. Ini menempati salah satu posisi pertama dalam hal keragamannya di seluruh dunia.
Keanekaragaman hayati yang luas ini disebabkan oleh beberapa faktor, terutama posisi dan topografi negara yang kompleks, dan keragaman iklim. Pada tingkat ekosistem, Meksiko sama-sama beragam, menghadirkan semua jenis lingkungan alam dan ekoregion.
Keanekaragaman hayati di Kolombia
Negara megadiverse ini memiliki lebih dari 62.000 spesies, beberapa di antaranya endemik Kolombia. Ini adalah rumah bagi jumlah spesies burung dan anggrek terbesar di dunia.
Berkenaan dengan ekosistem, kita menemukan keragaman daerah yang luas. Keragaman Kolombia biasanya dikelompokkan ke dalam apa yang disebut “titik panas keanekaragaman”, yang sesuai dengan wilayah Andes dan Tumbes-Chocó-Magdalena.
Keanekaragaman Hayati di Peru
Berkat kelegaan dan lokasi geografisnya, Peru adalah negara dengan keanekaragaman hayati yang luar biasa. Bahkan, itu juga di negara-negara megadiverse. Banyak spesiesnya endemik di wilayah tersebut.
Ini bervariasi dalam hal ekosistem yang disajikan, dengan spesies laut yang khas (dipengaruhi oleh arus Niño dan Humboldt), gurun pantai, berbagai jenis hutan, puna, bakau, padang rumput, paramo, Amazon, dan sabana, antara lain. .
Keanekaragaman Hayati di Argentina
Argentina adalah negara yang dicirikan oleh keanekaragaman hayati yang tinggi yang menjadikan kehidupan di wilayah geografisnya yang sangat luas. Dengan lingkungan pegunungan, sabana, dan iklim subtropis, Argentina adalah rumah bagi sejumlah besar tumbuhan dan hewan, menyoroti keberadaan kucing besar dan mamalia air.
Keanekaragaman hayati di Venezuela
Venezuela adalah negara megadiverse dengan lebih dari 20.000 spesies hewan dan tumbuhan yang tersebar di seluruh wilayah. Seperti di negara-negara tersebut, keragaman sering dikaitkan dengan heterogenitas iklim dan topografi.
Dalam hal ekosistem, Venezuela memamerkan semua jenis wilayah, termasuk hutan, dataran, páramos, sabana, pegunungan, gurun, dll., masing-masing dengan kelompok spesies yang khas. Seperti di negara-negara sebelumnya, sejumlah besar spesies endemik di wilayah tersebut.
Keanekaragaman Hayati di Eropa
Keanekaragaman Hayati di Spanyol
Spanyol menonjol karena memiliki salah satu keanekaragaman hayati terbesar di seluruh Eropa, menyoroti keberadaan mamalia dan reptil.
Kondisinya sebagai semenanjung memberikannya variabilitas yang luas dalam hal iklim , ini menjadi faktor penentu dalam jumlah spesies dan membedakannya dari bagian Eropa lainnya. Relief pegunungan juga merupakan variabel penting.
Referensi
- Curtis, H., & Schnek, A. (2006). Undangan Biologi . Ed. Medis Panamerika.
- Eldredge, N. (Ed.). (1992). Sistematika, ekologi, dan krisis keanekaragaman hayati . Pers Universitas Columbia.
- Freeman, S., & Herron, JC (2002). Analisis evolusioner . Aula Prentice.
- Futuyma, DJ (2005). Evolusi. Sinauer.
- Naeem, S., Chazdon, R., Duffy, JE, Prager, C., & Worm, B. (2016). Keanekaragaman hayati dan kesejahteraan manusia: mata rantai penting untuk pembangunan berkelanjutan. Prosiding. Ilmu Biologi , 283 (1844), 20162091.
- Naeem, S., Prager, C., Minggu, B., Varga, A., Flynn, DF, Griffin, K.,… Schuster, W. (2016). Keanekaragaman hayati sebagai konstruksi multidimensi: tinjauan, kerangka kerja dan studi kasus dampak herbivora terhadap keanekaragaman hayati tanaman. Prosiding. Ilmu Biologi , 283 (1844), 20153005.
- Dewan Riset Nasional. (1999). Perspektif tentang keanekaragaman hayati: menghargai perannya dalam dunia yang terus berubah . Pers Akademi Nasional.
- Scheiner, SM, Kosman, E., Presley, SJ, & Willig, MR (2017). Komponen keanekaragaman hayati, dengan fokus khusus pada informasi filogenetik. Ekologi dan evolusi , 7 (16), 6444–6454.
