Tugas Matematika
dan Ilmu Alam Dasar
1. ILMU ALAMIAH DASAR
Ilmu
alamiah dasar disebut juga ilmu pengetahuan alam(natural science)merupakan ilmu
pengetahuan yang menjelaskan tentang gejala-gejala dalam alam semesta,termasuk
di muka bumi ini,sehingga terbentuk konsep dan prinsip. Menurut Abdulah Aly dan
Eny Rahma ilmu alamiah dasar merupakan kumpulan pengetahuan tentang
konsep-konsep dasar dalam. IAD merumuskan pemikiran yang di landaskan oleh
realisme,karena ilmu sains ini berbicara tentang metode-metode alamiah dan
gejala-gejala alamiah sehingga tidak dapat lepas dari realitas objek-objek
materi yang dapat dilihat oleh indra.
Ilmu
alamiah dasar yang mempelajari dasar-dasar alamiah secara keseluruhan tapi
hanya mencakup dasar-dasar. Ilmu alamiah selalu merumuskan masalahnya dari
gejala-gejala yang realitas sehingga metode yang dapat di gunakan dalam ilmu
alamiah dasar adalah metode-metode yang tidak lepas dari objek-objek materi
yang dapat dilihat dan dirasa oleh panca indra. Metode-metode ini tidak dapat
dengan mudah di ambil keputusannya untuk membuat prinsip mengenai ilmu alamiah
dasar jika tidak ada realitasnya.
A.
Manusia
Manusia adalah mahluk yang
lemah di bandingkan mahluk lain . Namun dengan akal budinya serta kemauan yang
kuat manusia dapat mengembangkan kemampuan dan tekhnologi. Dan dengan ilmu
pengetahuan manusia bisa hidup lebih baik lagi . manusia adalah sebaik-baiknya
mahluk yang telah di ciptakan Allah. Patutnya syukurilah nikmat yang diberikan
oleh Allah yang maha esa karena dengan nikmatnya kita diberikan akal untuk
berfikir, membedakan yang baik dan buruk juga dapat memperoleh ilmu
pengetahuan.
Sifat manusia selalu tidak pernah puas, maka ketersediaan sumber daya yang
terbatas tidak bersesuaian dengan keinginan manusia yang tidak terbatas.
Manusia pun mempunyai keinginan rasa ingin tahu terhadap rahasia alam, selalu
mencoba mencari jawaban dengan pengamatan dan penggunaan pengalaman.
B.
Mitos
Pengetahuan baru dari kombinasi antara
pengalaman dan kepercayaan disebut mitos. Cerita – cerita pada mitos disebut
legenda. Kebenaran mitos masih bersifat simpang siur karena tidak ada bukti
yang otentik dan disebarkan melalui cerita dari mulut ke mulut (lisan). Mitos
dapat diterima karena keterbatasan pengindraan,penalaran,dan hasrat ingin tahu
yang harus di penuhi. Puncak pemikiran mitos adalah pada zaman Babilonia yaitu
kira-kira 700-600 SM. Pengetahuan dan ajaran tentang orang Babilonia
setengahnya merupakan dugaan, imajinasi, kepercayaan, atau mitos. Pengetahuan
ini disebut pseudo science (sains palsu) adalah ilmu yang pengetahuannya masih
dirugakan kebenarannya saat ini
C.
Metode Ilmiah
Metode
ilmiah adalah metode yang digunakan untuk memecahkan berbagai masalah secara
ilmiah dengan menggunakan langkah ilmiah yang teratur, sistematis dan
terkontrol.
1.
Lahirnya Ilmu Alamiah
Panca
indera akan memberikan tanggapan terhadap semua rangsangan dimana tanggapan itu
menjadi sebuah pengalaman. Pengalaman merupakan salah satunya alasan
terbentuknya pengetahuan yakni kumpulan fakta-fakta yang pernah terjadi.
2.
Keterbatasan Ilmu Alamiah
Bidang
ilmu alamiah yang menentukan ilmu alamiah adalah metode ilmiah . Tujuan ilmu
alamiah adalah membentuk dan menggunakan teori. Ilmu alamiah tidak menentukan
moral atau nilai suatu keputusan. Manusialah yang menilai apakah ilmu yang
dipakainya baik atau buruk
Rumusan langkah-langkah metode ilmiah
yang biasa dilakukan para ilmuwan dalam memecahkan masalah adalah:
a.
Observasi
Observasi adalah pengamatan terhadap
lingkungan sekitar untuk menentukan objek yang paling tepat untuk penelitian.
b.
Menentukan dan Merumuskan Masalah
Perumusan masalah dilakukan setelah
melakukan observasi. Perumusan masalah digunakan untuk membatasi objek
penelitian yang akan dilaksanakan. Rumusan masalah diwakili oleh
pertanyaan-pertanyaan tentang objek penelitian.
c.
Merumuskan Hipotesis
Hipotesis adalah jawaban sementara atas
masalah-masalah yang sudah dirumuskan.
d.
Merancang Eksperimen
Eksperimen adalah percobaan yang
dilakukan untuk menguji hipotesis yang ada. Sebelum eksperimen dilakukan,
terlebih dahulu harus ada perencanaan/rancangan penelitian.Dalam perencanaan
penelitian meliputi metode eksperimen yang akan digunakan, alat, bahan, teknik
analisis data yang akan digunakan dalam eksperimen hingga mendapatkan hasil
yang akurat.
e.
Pelaksanaan Eksperimen
Pelaksanaan eksperimen dapat berjalan
baik, bila perancangan eksperimen sudah matang.Pelaksanaan eksperimen adalah
proses penelitian yang akan menghasilkan data-data eksperimen yang akan
dianalisis untuk membuktikan kebenaran hipotesis yang sudah dirumuskan.
f.
Pelaporan Penelitian
Diakhir penelitian akan dirumuskan
suatu kesimpulan yang menjadi konsep/teori. Secara keseluruhan pelaporan
penelitian berisi tentang rumusan masalah hingga hasil akhir (kesimpulan) dari
proses penelitian. Pengkomunikasian hasil penelitian dapat dilakukan secara
tertulis dan lisan, dalam bentuk penyampaian data-data hasil penelitian,
analisis hasil penelitian dan kesimpulan yang dirumuskan untuk menjawab rumusan
masalah yang ada.
D. Pembagian Ilmu Pengetahuan
• Ilmu pengetahuan sosial
Yakni ilmu pengetahuan yang membahas
hubungan antara manusia sebagai mahluk sosial . Bagaiman huhubungan antar balik
manusia dengan manusia lainnya atau mahluk lain. Yang terbagi atas:
Psikologi,
Pendidikan, Antropologi, Etnologi, Sejarah, Ekonomi, dan Sosiologi.
• Ilmu Pengetahuan Alam
Yakni
ilmu yang membahas tentang alam semesta , jagat raya dan seluruh isinya .
Tentang penciptaan nya dan teori-teori pengetahuan yang bersifat ilmiah. Yang
terbagi atas :
Fisika, Kimia, dan Biologi .
• Ilmu pengetahuan bumi dan antariksa
Yakni
ilmu yang membahas tentang bumi dan isinya serta antariksa yaitu ruang angkasa
dan benda-benda langit yang ada di dalamnya. Yang terbagi atas:
2. Ruang Lingkup IPA
Alam semesta terbentuk kira-kira
ribuan juta tahun yang lalu bersamaan dengan adanya letusan-letusan besar.
A. Pengertian Alam Semesta, Galaksi dan Tata Surya
Alam Semesta
Pengertian
alam semesta mencakup tentang mikrokosmos dan makrokosmos. Mikrokosmos adalah
benda-benda yang mempunyai ukuran yang sangat kecil, misalnya atom, elektron,
sel, amuba, dan sebagainya. Sedangkan makrokosmos adalah benda-benda yang
ukurannya sangat besar, misalnya bintang, planet, galaksi. Namun para ahli
astronomi menggunakan istilah alam semesta dalam pengertian tentang ruang
angkasa dan benda-benda langit yang ada didalamnya. Alam semesta atau universum
dalam terminologi ilmu astronomi adalah ruang angkasa dengan segala zat dan
energi yang ada didalamnya.
Konsep manusia mengenai apa yang dimaksud alam semesta telah berubah secara
radikal sepanjang zaman. Pada mulanya, mereka meletakkan Bumi sebagai pusat
alam semesta. Selanjutnya, mereka menemukan bahwa Bumi hanyalah sebuah planet,
dan yakin bahwa mataharilah sebagai pusat. Kemudian mereka menyadari bahwa
Matahari hanyalah sebuah bintang biasa, yang merupakan anggota dari sebuah
gugusan bintang yang disebut galaksi dan meyakini bahwa galaksi inilah Alam
Semesta. Setelah itu, mereka menemukan lagi bahwa galaksi ini hanyalah satu
dari sedemikian banyak galaksi yang membentuk alam semesta. Kenyataan inilah
yang kita yakini saat ini.
a.Tata Surya
Tata surya terdiri dari matahari
, sembilan planet dan berbagai benda langit seperti satelit, komet, asteroid,
planet-planet berevolusi mengelilingi matahari dengan orbit (garis edar) yang
berbentuk elip. Beberapa planet mempunyai setelit. Satelit ini berputar
mengelilingi planet dan bersama dengan planet mengelilingi matahari. Jadi
tata surya merupakan sistem rotasi yang berpusat pada matahari.
Hingga kini dikenal
sembilan planet sebagai anggota tata surya, yaitu Merkurius, Venus, Bumi, Mars,
Bumi, Mars, Jupiter, Saturnus, Uranus, Neptunus, dan Pluto. Pluto belum tentu
planet, beberapa ahli astronomi percaya bahwa Pluto adalah sebuah satelit
Neptunus yang terlepas. Orbit Pluto mengelilingi matahari adalah yang
paling aneh dari planet yang lain. Orbit Pluto paling lonjong di antara semua
planet dan pada saat tertentu membawa planet ini sedekat 4.400 juta km dari
matahari. Orbitnya juga membawanya menjauh dari bidang umum Tata Surya
dibanding planet lain.
Dari gambar planet-planet dapat dikelompokkan menjadi dua yaitu:
Kelompok planet
dalam, yaitu planet-planet yang dekat dengan matahari terdiri dari Merkurius,
Venus, Bumi, dan Mars
Kelompok planet
luar, yaitu planet-planet yang jauh dari matahari terdiri dari Yupiter,
Saturnus, Uranus, Neptunus, dan Pluto.
Dari semua planet-planet tersebut, Yupiter adalah planet terbesar yang
mempunyai 70% unsur planet dan berdiameter 141. 360 km. Sebagian besar penyusun
udara di planet Yupiter ialah gas amunia. Sementara itu, planet terkecil adalah
Pluto dengan diameter kira-kira 2.400 km. Orbit Pluto paling lonjong di antara
semua planet dan pada saat tertentu membawa planet ini sedekat 4.400 juta km
dari matahari. Orbitnya juga membawanya menjauh dari bidang umum Tata
Surya dibanding planet lain.
b.Galaksi
Bintang-bintang tidak ditemukan
terpencar di ruang angkasa secara serampangan. Pada kenyataannya,
bintang-bintang berkumpul dalam pulau-pulau perbintangan yang besar dan ruang
di antara pulau-pulau tersebut tidak mengandung pulau. Ini yang dinamakan
galaksi.
Galaksi kita dikenal dengan nama galaksi Bimasakti atau Milky Way. Pada
dasarnya penamaan ini berasal dari bahasa Yunani yang berarti susu. Orang
Yunani menganalogikan galaksi kita dengan tumpuhan susu yang tampak putih pada
malam hari yang gelap gulita. Galaksi kita berdiameter 100.000 tahun cahaya dan
mencakup di dalamnya 130.000.000 bintang
Selain galaksi kita, ada beberapa galaksi lain yang bisa
diamati menggunakan mata telanjang antara lain:
1. Galaksi
Andromeda: termasuk galaksi pertama yang
terungkap di luar galaksi kita. Galakisi ini lebih besar daripada galaksi kita.
Demikian halnya dengan bintang-bintang yang ada di dalamnya. Sesungguhnya,
diameter galaksi Andromeda adalah 40.000 tahun cahaya. Galaksi ini pertama kali
ditemukan oleh Hubble pada tahun 1923.
2. Awan
Megallanic Kecil: Galaksi tersebut
juga bisa diamati dengan mata telanjang. Galaksi tersebut terdiri dari
bintang-bintang berusia tua. Diameternya sekitar 25.000 tahun cahaya.
3. Awan
Megallanic Besar: galaksi ini
mengandung awan debu yang menutupi cahaya. Ia disusun oleh bintang-bintang
berusia muda dan beberapa tua di sebagian kumpulan bintang yang berbentuk
bulat. Diameternya kira-kira 40.000 tahun cahaya.
B.Teori-teori Asal Mula Alam Semesta dan
Pencetusnya
Manusia
sebagai makhluk Tuhan yang berakal budi dan sebagai penghuni alam semesta
selalu tergoda dengan rasa ingin tahunya untuk mencari penjelasan tentang makna
dari hal-hal yang diamati. Dengan diperolehnya berbagai pesan dan beraneka
ragam cahaya dari benda-benda langit yang sampai dibumi timbullah beberapa
teori yang mengungkapkan tentang terbentuknya alam semesta. Teori itu
dikelompokkan menjadi dua berikut ilmuwan-ilmuwan pencetusnya:
1. Teori
Nebulae atau Teori Kabut.
Hipotesis
nebula pertama kali dikemukakan oleh Emanuel Swedenborg (1688-1772) tahun 1734 dan disempurnakan oleh Immanuel Kant (1724-1804) pada tahun 1775. Hipotesis serupa
juga dikembangkan oleh Pierre Marquis de Laplace[2] secara independen pada tahun 1796. Hipotesis ini, yang
lebih dikenal dengan Hipotesis Nebula Kant-Laplace, menyebutkan bahwa pada
tahap awal, Tata Surya masih berupa kabut raksasa. Kabut ini terbentuk
dari debu, es, dan gas yang disebut nebula, dan
unsur gas yang sebagian besar hidrogen.
Gaya gravitasi yang dimilikinya menyebabkan kabut itu menyusut dan berputar
dengan arah tertentu, suhu kabut memanas, dan akhirnya menjadi bintang raksasa
(matahari). Matahari raksasa terus menyusut dan berputar semakin cepat, dan
cincin-cincin gas dan es terlontar ke sekeliling matahari. Akibat gaya gravitasi, gas-gas tersebut memadat seiring dengan penurunan
suhunya dan membentuk planet dalam dan planet luar. Laplace berpendapat bahwa orbit berbentuk hampir
melingkar dari planet-planet merupakan konsekuensi dari pembentukan mereka.
2. Teori
Planetisimal
Teori Planetisimal pertama kali dikemukakan oleh Thomas C. Chamberlin (1843-1928)
dan Forest R. Moulton pada tahun (1878-1952)
seorang astronom. Disebut Planetisimal yang berarti planet kecil karena planet
terbentuk dari benda padat yang memang telah ada. Matahari telah ada sebagai
salah satu dari bintang-bintang yang banyak, pada satu waktu ada sebuah bintang
yang berpapasan pada jarak yang tidak terlalu jauh, akibatnya terjadi pasang
naik antara bintang tadi dan matahari. Pada waktu bintang tiu menjauh sebagian
massa matahari itu jatuh kembali kepermukaan matahari dan sebagian lain
berhamburan disekeliling matahari, maka inilah yang disebut dengan planetisimal
yang kenal menjadi planet-planet yang eredar pada orbitnya dan mengelilingi matahari.
3.Teori Pasang
Surut
Sir james Jeans (1877-1946) dan
Harrold Jeffreys (1891) keduanya dari Inggris, teori ini hampir sama dengan
teorri planet desimal. Setelah bintang itu beerlalu dengan gaya tarik bintang
yang besar padda permukaan matahari terjadi proses pasang surut, seperti
peristiwa pasang surutnya air laut di bumi akibat daya tarik bulan. Bagian masa
matahari itu membentuk cerutu yang menjorik ke arah bintang. Bersamaan dengan
semakin menjauhnya bintang itu, mengakibatkan cerutu itu terputus-putus
membentuk gumpalan gas disekitar matahari dengann ukuran yang berbeda-beda,
gumpalan itu membeku dan kemudian membentuk planet-planet. Teori ini
menjelaskan mengapa planet-planet dibagian tengah seperti Yupiter, Saturnus,
Uranus dan neptunus merupakan planet-planet raksasa sedangkan dibagian ujungnya
merupakan planet-planet kecil. Kelahiran planet-planet itu karena pecahan gas
adari matahari yang berbentuk cerutu, maka besar planet-planet tersebut
berbeda-beda antara yang terdekat dan yang terjauh dan besar dibagian
tengahnya.
4.Hipotesis
Bintang Kembar
Hipotesis bintang kembar awalnya
dikemukakan oleh Fred Hoyle (1915-2001) pada tahun 1956. Hipotesis
mengemukakan bahwa dahulunya Tata Surya kita berupa dua bintang yang hampir
sama ukurannya dan berdekatan yang salah satunya meledak meninggalkan
serpihan-serpihan kecil. Serpihan itu terperangkap oleh gravitasi bintang yang
tidak meledak dan mulai mengelilinginya.
5.Teori Dentuman
Besar (Big Bang Theory)
Orang
yang dipercaya sebagai pencipta teori ini adalah George Lemaitre (1920 an )
seorang ahli astronomi dari Belgia. Ia menyatakan bahwa kira-kira 15
milyar tahun yang lalu semua materi di angkasa menyatu dan memadat
(terkondensasi) membentuk satu bentukan yang mengecil. Selanjutnya massa ynag
mengecil ini meledak dengan ledakan yang hebat, kemudian partikel-partikel dari
zat itu bertaburan ke semua arah dan membentuk alam semesta. Menurut teori
tersebut, alam semesta ini telah diciptakan kira-kira 10 hingga 20 milyar tahun
yang lalu. Ia terbentuk dari ledakan-ledakan kosmikyang bertaburan ke seluruh
arah di alam makrokosmos.
Teori Big Bang ini kemudian diperjelas dengan ditemukannya bahwa alam semesta i
ni mengembang seolah-olah melarikan diri dari kita dengan kecepatan yang sangat
tinggi. Teori ini dikemukakan oleh Edwin Hubble seorang ahli astronomi di
Observatorium Mount Wilson. Menurutnya, bahwa galaksi yang telah diamati
sebenarnya menjauhi kita dan menjauhi yang lain dengan kecepatan samapi
beberapa ribu km per detik.
6.Teori Awan Kabut
Dikemukan oleh Carl Von
Weeizsaker (1940) dan disempurnakan oleh Gerard P Kuiper (1950). Tata
surya terbentuk oleh gumpalan awan gas dan debu. Gumpalan awan itu mengalami
pemampatan, pada proses pemampatan itu partikel-partikel debu tertarik pada
bagian pusat awan membentuk gumpalan bola dan mulai berpilin kemudian membentuk
cakram yang tebal di bagian tengah dan tipis di bagian tepinya.
Partikel-partikel di bagian tengah cakram itu saling menekan dan menimbulkan
panas dan berpijar, bagian inilah yang kemudian menjadi matahari, sementara
bagian yang luar berputar sangat cepat kemudian menjadi gumpalan yang lebih
kecil, gumpalan kecil ini berpilin pula dan membeku kemudian menjadi
planet-planet.
7.Teori Keadaan
Tetap (Steady State Theory)
Teori ini pertama kali pada
tahun 1948 yang diusulakan oleh H. Bondi, T. Gold dan F. Hoyle dari Universitas
Cambridge. Menurut teori ini, alam semesta tidak ada awalnya dan tidak ada
akhirnya. Alam semesta selalu terlihat tetap seperti sekarang. Materi secara
terus menerus datang membentuk atom-atom hedrogen dalam angkasa yang membentuk
galaksi baru dan mengganti galaksi lama yang bergerak menjauhi kita dalam
ekspansinya.
Teori keadaan tetap ini berlawanan sekali dengan teori big bang. Dalam
teori ini, ruang angkasa berkembang menjadi lebih kosong sewaktu berbagai
galaksi saling menjauh. Dalam teori tetap, kita harus menerima bahwa zat baru
selalu diciptakan dalam ruang angkasadi antara berbagai galaksi, sehingga
galaksi baru akan terbentuk guna menggantikan galaksi yang menjauh. Orang
sepakat mengatakan bahwa zat baru itu ialah hedrogen. Yaitu sumber yang menjadi
asal usul bintang dan galaksi.
Sampai sekarang belum ada model yang benar-benar
tepat untuk menggambarkan masa depan alam semesta. Pertanyaan-pertanyaan kita
sekarang tentang suatu hal pada akhirnya memang akan terjawab, tetapi setelah
itu akan selalu muncul pertanyaan-pertanyaan baru. Demikianlah yang terjadi
jika kita bertanya tentang alam semesta, kita tidak akan pernah puas.
Seringkali kita mencapai suatu pertanyaan yang mendasar sekali, yang akhirnya
membuat hati kita kagum, heran, takzim, sampai pada suatu perenungan betapa
luar biasa Kuasa Tuhan di alam semesta ini.
C.Menyebutkan dan membedakan anggota Sistem Tata Surya
a.Bintang
Bintang merupakan benda langit yang
memancarkan cahaya.
Terdapat bintang semu dan bintang nyata. Bintang semu adalah bintang yang tidak
menghasilkan cahaya sendiri, tetapi memantulkan cahaya yang diterima dari
bintang lain. Bintang nyata adalah bintang yang menghasilkan cahaya sendiri.
Secara umum sebutan bintang adalah objek luar angkasa yang menghasilkan cahaya
sendiri (bintang nyata).
Menurut ilmu Astronomi, definisi
bintang adalah :
Oleh karena itu
bintang katai putih dan bintang neuron yang sudah tidak memancarkan cahaya atau
energi tetap disebut bintang. Bintang terdekat dengan bumi adalah Matahari pada
jarak sekitar 149.680.000 kilometer diikuti oleh Proxima Centauri dalam rasi
bintang Centaurus berjarak sekitar empat tahun cahaya.
b.Planet
Planet diambil dari kata dalam bahasa Yunani Asteres Planetai yang
artinya Bintang Pengelana. Dinamakan demikian karena berbeda
dengan bintang biasa, Planet dari
waktu ke waktu terlihat berkelana (berpindah-pindah) dari
rasi bintang yang satu ke rasi bintang
yang lain. Perpindahan ini (pada masa sekarang) dapat dipahami karena planet
beredar mengelilingi matahari.
Namun pada zaman Yunani Kuno yang belum mengenal konsep heliosentris, planet
dianggap sebagai representasi dewa di langit. Pada saat itu yang dimaksud dengan planet adalah tujuh benda
langit : Matahari, Bulan, Merkurius, Venus, Mars, Jupiter dan Saturnus.
Astronomi modern menghapus Matahari dan Bulan dari daftar karena tidak sesuai definisi yang berlaku sekarang.
Sebelumnya, planet-planet anggota tata surya ada 9, yaitu Merkurius, Venus,
Bumi, Mars, Jupiter/Yupiter, Saturnus, Uranus, Neptunus, dan Pluto. Namun,
tanggal 26 Agustus 2006, para ilmuwan sepakat untuk mengeluarkan Pluto dari
daftar planet sehingga jumlah planet di tata surya menjadi hanya 8.
c.Komet
Komet
adalah
benda langit yang
mengelilingi matahari dengan garis edar
berbentuk lonjong atau parabolis atau hiperbolis. Kata "komet" berasal
dari bahasa Yunani, yang berarti "rambut
panjang". Istilah lainnya adalah bintang berekor yang tidak tidak tepat karena komet sama
sekali bukan bintang.
Orang Jawa menyebutnya sebagai lintang kemukus karena
memiliki ekor seperti buah kemukus yang telah dikeringkan.
Komet
terbentuk dari es
dan debu. Komet terdiri dari kumpulan debu dan gas yang membeku
pada saat berada jauh dari Matahari. Ketika mendekati Matahari,
sebagian bahan
penyusun komet menguap membentuk kepala gas dan ekor. Komet juga
mengelilingi Matahari, sehingga termasuk dalam sistem tata surya.
Komet merupakan gas pijar dengan
garis edar yang berbeda-beda. Panjang "ekor" komet dapat
mencapai jutaan km. Beberapa
komet menempuh jarak lebih jauh di luar angkasa daripada planet. Beberapa komet membutuhkan ribuan tahun untuk
menyelesaikan satu kali mengorbit Matahari.
d.Meteor
Meteor adalah penampakan jalur
jatuhnya meteoroid ke atmosfer bumi, lazim disebut sebagai bintang jatuh. Penampakan tersebut
disebabkan oleh panas yang dihasilkan oleh tekanan ram (bukan
oleh gesekan, sebagaimana anggapan umum sebelum ini) pada saat meteoroid
memasuki atmosfer. Meteor yang sangat terang, lebih terang daripada
penampakan Planet Venus, dapat disebut sebagai bolide.
Jika
suatu meteoroid tidak habis terbakar dalam perjalanannya di atmosfer dan
mencapai permukaan bumi, benda yang dihasilkan disebut meteorit.
Meteor yang menabrak bumi atau objek lain dapat membentuk impact crater.
D.Planet Bumi
Bumi merupakan satu-satunya
planet yang sampai saat ini diketahui oleh manusia terdapat kehidupan makhluk
hidup. Diameter bumi ini adalah 12.756 Km (di khatulistiwa). Jarak bumi dari
matahari sekitar 150 Juta Km. Jarak tersebut dikenal dengan satu Satuan
Astronomis (SA). Bumi adalah planet ketiga dari delapan planet dalam Tata
Surya. Beda dengan venus dan merkurius, di bumi terdapat satelit alam yaitu
bulan. Bulan selalu mengelilingi bumi dalam berevolusi mengelilingi matahari.
Bumi berotasi dalam waktu 23,9 Jam, dan berevolusi selama 365,3 Hari. Bagian
Dalam Bumi Bumi diperkirakan tersusun atas inti dalam bumi yang terdiri dari
besi nikel beku setebal 1.370 kilometer dengan suhu 4.500°C, diselimuti pula
oleh inti luar yang bersifat cair setebal 2.100 kilometer, lalu diselimuti pula
oleh mantel silika setebal 2.800 kilometer membentuk 83% isi bumi, dan akhirnya
sekali diselimuti oleh kerak bumi setebal kurang lebih 85 kilometer. Kerak bumi
lebih tipis di dasar laut yaitu sekitar 5 kilometer. Kerak bumi terbagi kepada
beberapa bagian dan bergerak melalui pergerakan tektonik lempeng (teori
Continental Drift) yang menghasilkan gempa bumi. Bagian Permukaan Bumi Titik
tertinggi di permukaan bumi adalah gunung Everest setinggi 8.848 meter, dan
titik terdalam adalah palung Mariana di samudra Pasifik dengan kedalaman 10.924
meter. Danau terdalam adalah Danau Baikal dengan kedalaman 1.637 meter,
sedangkan danau terbesar adalah Laut Kaspia dengan luas 394.299 km2.
Lapisan Bumi
Menurut komposisi (jenis dari material) -nya, bumi dapat dibagi menjadi
lapisan-lapisan sebagai berikut :
* Kerak Bumi
* Mantel Bumi
Mantel bumi terletak di antara kerak dan inti luar bumi. Mantel bumi merupakan
batuan yang mengandung magnesium dan silikon. Suhu pada mantel bagian atas
±1300°C-1500°C dan suhu pada mantel bagian dalam ±1500°C-3000°C
* Inti Bumi
Sedangkan menurut sifat mekanik (sifat dari material) -nya, bumi dapat dibagi
menjadi lapisan-lapisan sebagai berikut :
* Litosfir
* Astenosfir
* Mesosfir
* Inti Bumi bagian
luar Inti bumi bagian luar merupakan salah satu bagian dalam bumi yang melapisi
inti bumi bagian dalam. Inti bumi bagian luar mempunyai tebal 2250 km dan
kedalaman antara 2900-4980 km. Inti bumi bagian luar terdiri atas besi dan
nikel cair dengan suhu 3900°C
* Inti Bumi bagian
dalam Inti bumi bagian dalam merupakan bagian bumi yang paling dalam atau dapat
juga disebut inti bumi. inti bumi mempunyai tebal 1200km dan berdiameter
2600km. inti bumi terdiri dari besi dan nikel berbentuk padat dengan temperatur
dapat mencapai 4800°C Bagian Luar Bumi Bumi adalah planet ketiga dari delapan
planet dalam Tata Surya. Diperkirakan usianya mencapai 4,6 milyar tahun. Jarak
antara Bumi dengan matahari adalah 150 juta kilometer. Bumi mempunyai lapisan
udara (atmosfer) dan medan magnet yang disebut (magnetosfer) yang melindung
permukaan Bumi dari angin matahari, sinar ultraungu, dan radiasi dari luar
angkasa. Lapisan udara ini menyelimuti bumi hingga ketinggian sekitar 700
kilometer. Lapisan udara ini dibagi menjadi Troposfer, Stratosfer, Mesosfer,
Termosfer, dan Eksosfer. Lapisan ozon, setinggi 50 kilometer, berada di lapisan
stratosfer dan mesosfer dan melindungi bumi dari sinar ultraungu. Perbedaan
suhu permukaan bumi adalah antara -70°C hingga 55°C bergantung pada iklim
setempat. Sehari di dibagi menjadi 24 jam dan setahun di bumi sama dengan
365,2425 hari. Bumi mempunyai massa seberat 59.760 milyar ton, dengan luas
permukaan 510 juta kilometer persegi. Berat jenis Bumi (sekitar 5.500 kilogram
per meter kubik) digunakan sebagai unit perbandingan berat jenis planet yang
lain, dengan berat jenis Bumi dipatok sebagai 1. Bumi mempunyai diameter
sepanjang 12.756 kilometer. Gravitasi Bumi diukur sebagai 10 N kg-1 dijadikan
unit ukuran gravitasi planet lain, dengan gravitasi Bumi dipatok sebagai 1. Bumi mempunyai 1
satelit alami yaitu Bulan. 70,8% permukaan bumi diliputi air. Udara Bumi
terdiri dari 78% nitrogen, 21% oksigen, dan 1% uap air, karbondioksida, dan gas
lain.
3.Asal Mula Kehidupan di Bumi
Banyak ilmuwan
yang percaya bahwa
Bumi terbentuk bersamaan
dengan terbentuknya Tata Surya . Umur
Bumi diperkirakan sekitar 4,5 Milyar tahun,
batu tertua yang pernah ditemukan
berusia 4,3 miliary tahun lalu
Sistim Tata surya kita
berasal dari spiral
awan nebula (awan gas dan debu batuan dan metalik) yang sangat besar.
Matahari terbentuk dari bagian tengah awan nebula. Pada saat
awan ini berputar mengelilingi
Matahari, awan ini secara
perlahan menjadi rata. Beberapa bagian dari awan ini berputar
seperti pusaran arus.
Gas dan debu yang berada
di sekitar pusaran ini ikut bergabung. Kumpulan dari gas dan debu ini semakin
tumbuh besar dengan menarik berbagai partikel-partikel yang berada di dekatnya.
Secara lambat laun kumpulan berbagai partikel yang berputar ini membentuk
planet-planet yang mengelilingi Matahari. Salah satu teori menyebutkan bahwa
Bumi pada awalnya berupa gas kemudian berubah menjadi cairan dan akhirnya
menjadi lebih dingin sehingga kerak Bumi ( kulit luar ) menjadi padat mengeras.
Banyak ilmuwan yang mendukung teori bahwa awan Nebula yang membentuk Tata Surya
kita berasal dari ledakan sebuah bintang
Bumi yang terbentuk berupa
materi padat tanpa air dan dikelilingi awan gas. Radiasi berbagai material dan
meningkatnya tekanan di dalam Bumi secara bertahap menghasilkan panas yang
sanggup mencairkan bagian dalam Bumi. Berbagai material berat seperti besi
menjadi tenggelam, sedangkan material ringan seperti Silika ( batuan yang
terdiri dari silikon dan oksigen ) muncul ke permukaan Bumi dan membentuk
lapisan keras kulit Bumi yang pertama.
Panasnya perut Bumi juga
menyebabkan zat-zat kimia di dalam Bumi muncul ke permukaan. Beberapa zat kimia
membentuk air, dan ada juga yang menjadi gas-gas yang membentuk atmosfere.
Selama lebih dari jutaan tahun secara perlahan-lahan air terkumpul di
tempat-tempat yang rendah dan membentuk lautan. Daratan berkembang di Bumi, air
hujan dan sungai melarutkan garam dan berbagai subtansi dalam batuan dan
membawanya ke lautan sehingga membuat lautan menjadi asin
Atmosfere awal Bumi mungkin
terdiri dari hidrogen, helium, metan, dan amonia sama seperti atmosfere Jupiter
saat ini. Barangkali sebagian besar terdiri dari karbon dioksida seperti
atmosfer Venus saat ini.
Selama sekitar satu milyar tahun
yang pertama Bumi tak mengandung kehidupan. Kemudian beberapa unsur kimia
bergabung di atmosfer dan memperoleh energinya dari sumber-sumber seperti
petir, menghasilkan asam amino dan asam nukleat, yakni bahan pembangun molekul
semua mahluk hidup.
Bumi pada awalnya mengandung
sedikit sekali oksigen. Oksigen di Bumi terutama berasal dari tanaman-tanaman
yang menggunakan karbon dioksida untuk berfotosintesis dan menghasilkan
oksigen. Dengan semakin banyaknya tanaman yang terbentuk di Bumi maka
jumlah oksigen menjadi semakin banyak.
Pada awalnya hanya terbentuk
satu benua besar yang disebut Pangea dan dikelilingi satu samudera Panthalassa.
Sekitar 200 juta tahun yang lalu benua ini terbelah menjadi dua yakni
Gondwanaland dan Laurasia. Gondwanaland kemudian terbelah membentuk benua
afrika, antartika, australia, Amerika Selatan, dan sub benua India.
Sedangkan Laurasia terbelah menjadi Eurasia dan Amerika Utara. Pada saat benua
ini terbelah-belah beberapa samudera baru muncul di sela-selanya. Diperlukan
waktu berjuta-juta tahun untuk membentuk posisi daratan yang seperti sekarang
ini.
Bumi terdiri dari beberapa
lapisan, lapisan luar Bumi disebut Lithosphere dan terdiri dari 30 lapisan.
Masing-masing lapisan terdiri dari bagian yang keras dan mantel bagian atas,
lapisan keras ini bergerak di atas sebuah lapisan batu yang sangat panas di
dalam lapisan mantel yang disebut asthenosphere. Pada saat lapisan-lapisan ini
bergerak mereka juga membawa benua-benua dan lantai dasar samudera bergerak bersamanya.
Lapisan-lapisan Bumi ini
bergerak dengan tiga cara; pertama saling menjauh, kedua saling mendekat dan
ketiga saling melewati. Jika lapisan Bumi bergerak saling menjauh di suatu
tempat, maka mereka pasti bergerak saling mendekat di tempat yang lain.
Bila dua buah Lapisan
saling bertubrukan maka salah satu lapisan akan terangkat dan membentuk
pegunungan. Pegunungan Himalaya dengan puncak Gunung Everestnya mulai terbentuk
60 juta tahun yang lalu, ketika lapisan Bumi yang mengangkut India bertabrakan
dengan lapisan Bumi yang mengangkut Eurasia.
Ketika bertabrakan salah satu
lapisan mungkin tertekan ke bawah ke dalam mantel di bawah lapisan yang lain,
membentuk sebuah jurang yang sangat dalam di dasar samudera. Panas di dalam
perut Bumi mencairkan material-material dan mencari jalan keluar ke permukaan
Bumi membentuk Gunung Berapi.
Kira-kira 250 juta tahun yang
lalu sebagian besar kerak benua di Bumi merupakan satu massa daratan yang
dikenal sebagai Pangea. Kemudian, kira-kira dua ratus juta tahun yang lalu
selama Periode Trias, Pangea terpecah menjadi dua benua besar yaitu Laurasia,
yang sekarang terdiri dari Amerika Utara, Eropa, sebagian Asia Tengah dan Asia
Timur; dan Gondwana yang terdiri dari Amerika Selatan, Afrika, India, Australia
dan bagian Asia lainnya. Bagian-bagian dan dua benua besar ini kemudian
terpecah-pecah, hanyut dan bertubrukan dengan bagian lain.
Interpretasi yang terbaru
didasar kan pada distribusi berbagai pecahan yang disebut "terranes",
yang memiliki sejarah geologi yang berlainan. Untuk menentukan letak Jawa dan
Bali dengan tepat pada peta Pangea hampir mustahil. Pertama, karena penanggalan
terhadap batuan sangat sedikit. Kedua karena mungkin bentuk jawa tidak ada
sebelum Kala Miosen, dan Bali barangkali baru muncul di atas permukaan laut
kira-kira tiga juta tahun yang lalu.
Kira-kira 250 km ke arah selatan
jawa dan Bali adalah Palung jawa yang sangat dalam. Di bagian selatan palung
ini merupakan bagian dan suatu dangkalan yang dikenal sebagai Dangkalan
Indo-Australia, yang terbentuk di bagian dalam samudera di sebelah selatan
India dan Australia, dan membentuk pecahan antara Antartika dan Australia.
Pergerakan dangkalan ini ke arah
utara terus berlangsung sampai sekarang dengan laju 6 cm/tahun. Pergerakan ini
mendesak Dangkalan Sunda dimana Asia Tenggara berada, dan selama berjuta-juta
tahun daya yang dihasilkan oleh gerakan ini melipat lapisan-lapisan sedimen tua
membentuk deretan pegunungan.
Dangkalan Indo-Australia masuk
ke bawah Dangkalan Sunda di sepanjang Palung Jawa, dan selip mendadak yang
kadang-kadang terjadi akibat gesekan antara dua dangkalan ini menimbulkan gempa
bumi, sedangkan panas yang dihasilkan dari gesekan dua dangkalan ini membentuk
kantung-kantung batuan yang mencair di bawah tekanan tinggi. Kantung-kantung
ini dapat bocor ke permukaan dan membentuk gunung berapi.
Walaupun batuan vulkanik cukup
dominan, daerah sedimentasi juga cukup luas. Luas utama bagian utara dan
selatan sedimen moderen yang berasal dari erosi gunung-gunung baru mengendap di
atas sedimen tua yang terangkat ke atas karena gerakan yang dahsyat di bawah
batuan yang meleleh.
Namun tidak semua batuan sedimen
merupakan hasil erosi, karena terdapat daerah batu kapur yang berasal dari
suatu masa ketika organisme pembentuk terumbu karang tumbuh subur yang kemudian
terangkat ke atas. Misalnya daerah perbukitan kapur di Padalarang Bandung.
Seluruh dataran aluvial di
bagian utara Jawa sudah terbentuk dalam waktu 8.000 tahun terakhir, yaitu
ketika permukaan laut turun 5-6 m. Dataran ini terbentuk, sebagian karena
kipas-kipas aluvial dari limpahan gunung berapi dan sebagian karena dataran
pasca-Pliosen yang terangkat ke atas. Proses-proses ini terus berlangsung
sampai sekarang.
Salah satu temuan mutakhir
di dunia sains yang menjadi buah bibir di kalangan ilmuwan adalah apa yang
disebut prinsip antropis. Prinsip ini mengungkapkan bahwa setiap detail yang
terdapat di alam semesta telah dirancang dengan ketepatan yang sempurna untuk
memungkinkan manusia hidup. Contoh kecil dari prinsip antropis ini dapat kita
temukan pada fakta-fakta yang berkaitan dengan keberadaan bumi.
A.Seksual dan Aseksual
Seksual (Generatif)
Adalah
suatu proses reproduksi yang melibatkan dua individu, biasanya memiliki jenis
kelamin yang berbeda. Pada organisme tingkat tinggi, terjadi pertemuan antara
dua gamet, yaitu gamet jantan (spermatozoa) dan gamet betina (sel telur). kedua
macam gamet ini dibedakan mulai dari bentuk, ukuran, dan kelakuannya.
kondisi gamet yang berbeda ini disebut Heterogamet.
Peleburan dua macam gamet tersebut disebut singami. Peristiwa singami didahului dengan peristiwa fertilisasi
(pembuahan) yaitu pertemuan sperma dengan sel telur.
Pada organisme sederhana tidak dapat dibedakan gamet jantan dan gamet
betina karena keduanya sama, dan disebut isogamet. Bila salah satu lebih besar dari lainnya disebut anisogamet.
Contoh yang sederhana saja, kita sebagai manusia merupakan organisme
kompleks yang melakukan reproduksi seksual, sementara organisme yang sederhana,
kebanyakan dari mereka melakukan reproduksi dengan aseksual.
Contoh lainnya adalah :
a) Penyerbukan pada Tumbuhan
Berbiji Terbuka (Gymnospermae)
Adalah menempelnya serbuk sari ke ilang bakal biji (mikrofil), dan
terjadi pembuahan tunggal. Alat reproduksinya beruba strobilus jantan dan strobilus betina. Proses penyerbukan
gymnospermae berjalan alami, dan umumnya di bantu oleh angin. Contoh dari
tumbuhan gymnospermae, yaitu melinjo, pinus, damar, pakis haji, dan
cycas.
Manfaat dari Gymnospermae :
- Bahan Makanan. (Contoh : biji
melinjo)
- Bahan Industri Kertas. (Contoh :
Batang Pinus)
- Bahan Obat-Obatan. (Contoh : juniper
dan pinus)
- Bahan Terpentin dan plister.
(Contoh : tusam/pinus)
- Bahan Damar. (Contoh : pohon
damar)
b) Penyerbukan pada Tumbuhan Berbiji
Tertutup (Angiospermae)
Adalah
menempelnya serbuk sari ke kepala putik dan terjadi pembuahan ganda. Alat
perkembangbiakannya berupa bunga, yang meliputi perhiasan bunga dan alat
kelamin bunga :
- Perhiasan Bunga : kelopak dan
mahkota bunga
- Alat Kelamin bunga : Benang sari (alat
perkembangbiakan jantan) dan putik (alat perkembangbiakan betina). Benang
sari berada pada lingkaran di luar putik
Berdasarkan kelengkapan bunganya :
- Bunga lengkap : Bunga
yang memiliki kelopak, mahkota, benang sari dan putik. (Contoh : Bunga
Sepatu, Bunga Cabai, Mawar, Melati, Jeruk)
- Bunga Tidak Lengkap : Bunga yang tidak memiliki
salah satu, atau beberapa bagian bunga baik perhiasan maupun alat kelamin
2) Aseksual (Vegetatif)
adalah
cara repoduksi makhluk hidup secara aseksual (tanpa adanya peleburan antara sel kelamin jantan
dan betina). Reproduksi aseksual ini terbagi menjadi dua, yaitu vegetatif alami
dan vegetatif buatan.
a) Vegetatif Alami
- Fisi : Terjadi pada organisme bersel satu, organisme ini
akan terbelah menjadi dua bagian yang sama contoh : - Pembelahan sel bakteri dan
plasmodium (repoduksi dengan fisi ganda, inti sel membelah berulang kali
dan kemudian setiap anak inti dikelilingi sitoplasma), proses ini
disebut skizogoni
- Pembentukan
spora : dibentuk di
dalam tubuh induknya dengan cara pembelahan sel. Bila kondisi lingkungan baik,
maka spora akan berkecambah dan terbentuk individu baru. Contoh : jamur, lumut, paku
|
|
pembentukan
spora pada tumbuhan paku
|
- Pembentukan
Tunas : Tunas yaitu
berupa tonjolan kecil yang akan berkembang dan membentuk sama seperti
induknya dengan ukuran kecil. Kemudian tunas ini dapat di lepas dan
apabila di tanam, tumbuh sebagai individu baru. Contoh : Sel Ragi dan Hydra
(sejenis coelenterata)
- Fragmentasi : Ketika organisme patah, terbelah
menjadi dua bagian, dan patahan tersebut dapat tumbuh kembali menjadi
individu baru. Fragmentasi ini tergantung pada kemampuan regenerasi, yaitu
memperbaiki jaringan atau organ yang telah hilang. Contoh : cacing pipih, algae
berbentuk benang
- Propagasi Vegetatif : Propagasi vegetatif ini diberikan untuk
tumbuhan berbiji. Proses ini adalah bila bagian tubuh tanaman terpisah,
maka bagian tersebut akan tumbuh menjadi satu/lebih tanaman baru.
Stolon : adalah batang
yang menjalar di atas tanah. di sepanjang stolon dapat tumbuh tunas liar, dan tunas
tersebut dapat dijadikan menjadi anakan tanaman. (Contoh : rumput teki, rumput gajah dan strawberry)
Akar Tinggal/rhizoma : adalah batang yang menjalar di bawah
tanah. Dapat berumbi untuk menyimpan makanan maupun tak berumbi. Ciri
rizom adalah adanya daun yang mirip sisik, tunas, ruas dan antar ruas. (Contoh : kunyit, jahe, lengkuas
dan kencur)
Tunas tumbuh disekitar pangkal batang : tunas
yang membentuk rumpun. (Contoh :
Pohon Pisang, Pohon Bambu)
Tunas Liar : terjadi
pada tumbuhan yang daunnya memiliki meristem yang dapat menyebabkan
terbentuknya tunas-tunas baru di pinggir daun. (Contoh : Tunas Cocor Bebek)
- Umbi Lapis : adalah batang pendek yang berada di
bawah tanah. umbi lapis di selubungi oleh sisik-sisik yang mirip
kertas. (Contoh : Bawang Merah)
- Umbi Batang : adalah batang yang tumbuh di bawah
tanah, digunakan sebagai tempat penyimpanan cadangan makanan, maka dari
itu kita bisa lihat bentuknya yang besar. Pada umbinya, kita juga dapat
melihat tunas-tunas yang juga akan membentuk individu baru. (Contoh :
Kentang)
b) Vegetatif Buatan
Reproduksi karena adanya bantuan dari pihak lain, seperti
manusia
1) Stek : merupakan
penanaman potongan bagian tumbuhan, agar dapat di tumbuhkan menjadi tanaman
baru. Terdapat berbagai macam stek, yaitu stek batang, daun, atau akar.stek batang dapat dilakukan pada tanaman singkong dan tanaman
sirih. stek daun dapat
kita lakukan pada tanaman cocor bebek dan begonia. dan stek akar dapat dilakukan pada
tanaman sukun.
2) Cangkok : adalah
suatu reproduksi dengan membuat cabang batang tanaman menjadi berakar. caranya,
sebagian kulit batang di buang, dan di bungkus dengan menggunakan tanah.
Setelah di bungkus, ikat bungkusan tersebut dengan rapat. Agar udara dan air
dapat masuk, kita dapat memberikan bolongan-bolongan kecil pada bungkusan
tersebut.
Pada cabang tanaman yang di
cangkok, akan tumbuh akar dan siap di tanam menjadi tanaman baru. tanaman yang
dapat di cangkok haruslah batang yang berkambium. Pencangkokan ini bertujuan
untuk menghasilkan tanaman yang sama seperti induknya. (contoh: tanaman mangga, jambu air dan rambutan). Menurut Rochiman
dan Harjadi (1973), hal yang perlu di perhatikan pada saat mencangkok :
- waktu
mencangkok, sebaiknya
dilakukan pada musim hujan, agar tidak perlu melakukan penyiraman yang
berulang-ulang
- memilih
batang cangkok, pohon induk
yang digunakan tidak terlalu tua dan tidak terlalu muda, kuat, sehat, dan
subur, serta banyak dan baik buahnya
- pemeliharaan
cangkokan,
pemeliharaan sudah di anggap cukup, apabila cangkokan tersebut cukup
lembab sepanjang waktu
3) Merunduk : adalah
teknik perkembangbiakan tumbuhan dengan cara menundukkan batang tanaman ke
tanah dengan harapan akan tumbuh akar. Setelah akar timbul, maka batang sudah
dapat di potong dan di pindahkan ke tempat lain. (Contoh : dapat di gunakan pada tanaman alamanda)
4) Tempel (okulasi) :
menempelkan mata tunas suatu tumbuhan pada batang tumbuhan lain. Okulasi ini
bertujuan untuk menggabungkan dua tumbuhan yang memiliki sifat berbeda. Dan
pada akhirnya akan menghasilkan tumbuhan yang memiliki dua jenis buah atau
bunga.
5) Sambung (Enten) : adalah
menyambungkan dua jaringan tanaman yang hidup, sehingga keduanya bergabung dan
tumbuh serta berkembang menjadi satu tanaman gabungan. menyambung bertujuan
untuk menyatukan dua sifat unggul tumbuhan yang berbeda agar menghasilkan kualitas
tumbuhan yang terbaik.
B. Geografi
Penyebaran Makhluk
Hidup
Di
bumi ini, terdapat berbagai macam jenis makhluk hidup yang berbeda-beda. Namun
terkadang kita melihat adanya kesamaan antara makhluk hidup di suatu wilayah
dengan wilayah lain. Hal ini di karenakan adanya faktor penyebaran makhluk
hidup. Berikut mari kita bahas apa saja sih, faktor-faktor tersebut
a.Faktor BIOTIK
1) Aktivitas
Manusia
Aktivitas manusia tentu sangat berpengaruh terhadap penyebaran makhluk
hidup. Contohnya, apabila kita menebang pohon, maka florapun lama-kelamaan akan
habis. Dengan habisnya flora, maka tidak ada lagi makanan untuk para fauna, dan
para faunapun mencari wilayah dimana masih terdapat bahan makanan untuk
mereka.
2) Flora dan Fauna
Hewan memiliki peranan terhadap tumbuhan, contohnya membantu dalam
proses penyerbukan, hal ini biasanya dilakukan oleh lebah, kupu-kupu, dan
lain-lain. Selain hewan, tumbuhanpun juga berperan dalam menyuburkan tanah.
Tanah yang subur, memungkinkan terjadinya perkembangan kehidupan
tumbuh-tumbuhan, serta dapat mempengaruhi kehidupan faunanya.
b.Faktor ABIOTIK
1) Iklim
Faktor iklim (suhu, kelembapan udara, angin,
dll) juga sangat berpengaruh terhadap penyebaran makhluk hidup. Faktor suhu dan
kelembapan sangat berpengaruh bagi perkembangan fisik tumbuhan. Sedangkan
matahari, sangat berperan dalam proses fotosintesis. Perbedaan iklim di suatu
wilayah menyebabkan jenis tumbuhan maupun hewannya berbeda-beda juga.
Berdasarkan tingkat kelembapan udaranya, tumbuhan dapat dibagi menjadi tiga
kelompok :
Xerophyta :
Tumbuhan yang mampu beradaptasi di daerah kering sekalipun (contoh = kaktus)
Mesophyta :
Tumbuhan yang dapat hidup di tanah yang lembab (Contoh = Padi)
Tropophyta :
Tumbuhan yang di dalam kehidupannya membutuhkan banyak air (Contoh = eceng
gondok
2) Keadaan Tanah
Perbedaan jenis
tanah, mulai dari tekstur hingga zat mineral yang terkandung di dalamnya, dapat
mempengaruhi berbagai jenis tanaman yang tumbuh. Mengenai tekstur, dapat
mempengaruhi daya serap tanah terhadap air. Ketika tanah tersebut memiliki daya
serap air yang tinggi, maka berbagai jenis tanamanpun dapat tumbuh, dan begitu
pula sebaliknya. Contoh perbandingan wilayah tropis dengan gurun pasir. Daerah
tropis banyak ditumbuhi hutan lebat, pohonnya yang tinggi-tinggi dan daunnya
selalu berwarna hijau. Sebaliknya, di gurun pasir hanya tanaman tertentu saja
yang dapat tumbuh (seperti kaktus).
3) Air
Air memiliki
peranan penting bagi tumbuhan, yaitu dapat melarutkan dan membawa makanan yang
diperlukan bagi tumbuhan dari dalam tanah. Adanya air tergantung dengan adanya
curah hujan di daerah tertentu. Daerah yang curah hujannya kurang,
keanekaragaman tumbuhannyapun kurang dibandingkan daerah yang memiliki
bannyak curah hujannya, seperti di daerah tropis.
4) Tinggi Rendah
Permukaan Bumi
Permukaan
bumi terdiri dari berbagai macam relief, seperti daerah pegunungan, pantai,
dataran rendah dan perbukitan. Perbedaan tinggi rendah permukaan bumi,
mengakibatkan adanya variasi suhu udara. Variasi suhu udara tersebutlah
yang mempengaruhi keanekaragaman tumbuhan.Semakin tinggi suatu daerah semakin
dingin suhu udara di daerah tersebut. Dan begitu pula sebaliknya. Contohnya,
tanaman yang hidup di daerah pantai, banyak di tumbuhi oleh pohon kelapa, namun
lain halnya pada daerah pegunungan, yang memiliki banyak keanekaragaman
tumbuhan, pohon-pohon yang rimbun, dan lain lain.
Penyebaran Flora dan Fauna
1) Penyebaran
Flora
Flora di Indonesia
sangatlah banyak. Flora di Indonesia bagian barat, memiliki banyak
kesamaan dengan
benua Asia. Hal ini di sebabkan karena wilayah Indonesia bagian barat pernah
bersatu dengan daratan Asia. Sehingga flora ini disebut sebagai
flora Asiatis. Flora Indonesia bagian barat terdiri dari :
Hutan Hujan Tropik
Ditandai oleh
rimba belantara dengan tumbuhan yang beraneka ragam. Hutan hujan tropik yang
lengkap masih memiliki ciri-ciri berdaun lebar, pohon tinggi besar,
belukar-belukar tropik serta cendawan. wilayah ini terdapat di daerah Sumatra,
Jawa dan Kalimantan.
Hutan Musim.
Merupakan daerah
yang ditumbuhi flora yang menggugurkan daunnya di musim kemarau. Wilayah ini
terdapat di daerah Jawa.
Hutan Bakau.
merupakan daerah yang terdiri dari flora khas pantai, seperti rumbia, nipah,
dan bakau.
Sabana Tropik.
Merupakan padang
rumput yang diselingi pohon tegakan tinggi. Wilayah ini dapat ditemui di
wilayah Timur Jawa Timur, bali, dan Gayo.
Wilayah ini
memiliki berbagai jenis vegetasi, antara lain :
Sabana
Tropik yang ada di Nusa Tenggara Barat
Steppa
Merupakan padang
rumput yang diselingi pohon tegakkan tinggi. Steppa banyak terdapat di Nusa
Tenggara Timur
Hutan
bakau yang terdiri dari nipah dan bakau
Hutan pegunungan yang
terdiri dari cemara dan pinus
Jenis Flora di wilayah Indonesia bagian
Timur disebut juga sebagai FloraAustralis. karena wilayah ini pernah
bersatu dengan daratan Australia. Flora bagian Timur ini banyak terdapat di
Papua. jenis vegetasinya adalah Hutan hujan tropik, hutan pegunungan, dll.
Apabila dilihat dari lingkup dunia, maka
persebaran flora dibagi menjadi beberapa wilayah penyebaran :
a.Wilayah
Ethiopian : wilayah yang penyebarannya meliputi benua Afrika, dari sebelah
selatan gurun sahara, Madagaskar dan selatan Saudi Arabia. Tumbuhan yang khas
di daerah ini meliputi kaktus.
b.Wilayah
Paleartik : Wilayah persebarannya meliputi hampir seluruh benua Eropa, Uni
Sovyet, daerah dekat Kutub Utara sampai pegunungan Himalaya, Kepulauan Inggris
di Eropa Barat sampai Jepang, selat Bering di pantai Pasifik, dan benua Afrika
paling Utara. Kondisi pada wilayah ini bervariasi mulai dari perbedaan suhu,
curah hujan, maupun kondisi permukaan tanah, menyebabkan tanaman yang tumbuh
juga bervariasi. Contoh : Bunga Sakuradi Jepang.
c.Wilayah
Nearktik : Persebarannya meliputi wilayah amerika Serikat, Amerika Utara
dekat Kutub Utara, dan Greenland. Flora yang khas adalah flora yang tumbuh pada
daerah-daerah yang dingin. Contoh : cemara yang biasa tumbuh di
daerah bersalju.
Wilayah
Neotropikal : Persebarannya meliputi Amerika Tengah, Amerika Selatan dan
sebagian besar Meksiko. Iklim di wilayah ini sebagian besar beriklim tropik dan
bagian Selatan beriklim sedang. Contoh : Pohon Eboni
d.Wilayah
Oriental : Wilayah penyebarannya meliputi daerah Asia bagian Selatan
pegunungan Himalaya, India, Sri Langka, Semenanjung Melayu, Sumatera, Jawa,
Kalimantan, Sulawesi dan Filiphina. Contoh : Bunga Bangkai
e.Wilayah
Australian : Wilayah ini mencakup Australia, Selandia Baru, Irian, Maluku,
pulau-pulau di sekitarnya, dan kepulauan di Samudera Pasifik. Contoh
: Eukaliptus
Pembagian Wilayah Berdasarkan Iklim
a) Daerah Tropik
Memiliki ciri beriklim panas, matahari
bersinar sepanjang tahun, perubahan suhu antara Jahuari hingga Desember
sangatlah sedikit, curah hujan sangat tinggi. Terdapat ribuan spesies tumbuhan
yang dapat membenntuk suatu hutan tropik dengan ciri-ciri sebagai berikut:
-Pohon-pohonnya
besar dan tinggi, dapat mencapai 20-40 m
-Cabang pohon
panjang dan banyak, membentuk naungan pohon yang luas
-Di dalam naungan
pohon hidup tumbuhan yang menempel (epifit) yang melakukan adaptasi dengan
lingkungan kering karena hidup dari air dan curah hujan yang dikandung cabang
atau dahan tempat menempel
-Tanah dibawah
naungan hampir tidak pernah mendapatkan sinar matahari. Hal ini menyebabkan
tanaman merambat, menjalar ke atas. Misalnya rotan
-Di lapisan
terbawah, hidup lumut dan rumput sebagai makanan hewan kecil.
Didalam hutan tropis yang lebat,
terdapat beraneka ragam binatang, mulai dari bakteri pembusuk dalam tanah,
burung, kera, sampai harimau dan binatang besar lainnya. Sedangkan tumbuhan
yang hidup dalam tumbuhan ini, memiliki ciri : berukuran kecil, tumbuh
ketika hujan turun, berbunga dan berbiji dalam ukuran kecil dan tahan lama,
tumbuh pada musim penghujan tahun berikutnya.
Ciri lingkungan abiotiknya : suhu udara pada siang hari
sangat tinggi, sekitar 50oC sedangkan pada malam hari dapat mencapai 0oC.
kelembapan udara sangat rendah, penguapan air sangat tinggi, yang berakibat
pada tanahnya yang tandus.
b) Daerah
Sub-Tropik
Merupakan iklim sedang. Terdapat 4 musim : musim panas,
musim gugur, pusim dingin dan musim semi. Curah hujannya sepanjang tahun,
sekitar 75-100cm/tahun. Karena curah hujan yang sedikit, menyebabkan tumbuhnya
bermacam-macam rumput. Tanahnya banyak mengandung humus, karena daun dan rumput
cepat mati dan membusuk ketika musim gugur.
Ciri Biomanya : Hutannya merupakan hutan luruh, Gugurnya daun
merupakan persiapan datangnya musim dingin dan bersemi kembali setelah musim
dingin selesai. Pada musim dingin terdapat salju, jumlah tumbuhan jauh lebih
sedikit, dan jarak antar pohon tidak rapat dan tidak ada perdu di bawahnya.
c) Daerah Kutub
Daerah ini, pada musim panas, matahari bersinar lebih dari
12 jam sehari. Pada musim dingin, matahari kurang dari 12 jam sehari. Bioma
yang khas di daerah beriklim dingin adalah hutan taiga yang pohonnya
terdisi dari satu spesies (homogen). Pohon khasnya adalah konifer, dan hewan
yang hidup disekitar hutan taiga seperti moose, beruang hitam, dan
marten.
Di belahan utara, terdapat tundra. Daerah ini mendapat
sedikit energi radiasi matahari. perbedaan siang dan malam pada musim panas dan
dingin sangatlah besar. Rumput tumbuh menutupi tanah, tumbuhan berbiji tumbuh
kerdil. Binatang khas daerah ini adalah rendeer, beruang putih, musk
axen.
Pembagian Wilayah Untuk Penyebaran Fauna
Menurut Alfred Russel Wallace, penyebaran hewan di bumi, dapat dikelompokkan
menjadi 6
daerah, yaitu :
a.Wilayah
Ethiopian : wilayah yang penyebarannya meliputi benua Afrika, dari sebelah
selatan gurun sahara, Madagaskar dan selatan Saudi Arabia. Contoh : zebra,
jerapah, gajah, dan gorilla
b.Wilayah
Paleartik : Wilayah persebarannya meliputi hampir seluruh benua Eropa, Uni
Sovyet, daerah dekat Kutub Utara sampai pegunungan Himalaya, Kepulauan Inggris
di Eropa Barat sampai Jepang, selat Bering di pantai Pasifik, dan benua Afrika
paling Utara. Contoh : Beruang Eropa, Bison dan Rusa Kutub.
c.Wilayah
Nearktik : Persebarannya meliputi wilayah amerika Serikat, Amerika Utara
dekat Kutub Utara, dan Greenland. Contoh : hewan pengerat besar seperti
berang-berang
d.Wilayah
Neotropikal : Persebarannya meliputi Amerika Tengah, Amerika Selatan dan
sebagian besar Meksiko. Iklim di wilayah ini sebagian besar beriklim tropik dan
bagian Selatan beriklim sedang. Contoh : kera dan tapir
e.Wilayah
Oriental : Wilayah penyebarannya meliputi daerah Asia bagian Selatan
pegunungan Himalaya, India, Sri Langka, Semenanjung Melayu, Sumatera, Jawa,
Kalimantan, Sulawesi dan Filiphina. Contoh : harimau, gajah, tapir dan
kerbau
f.Wilayah
Australian : Wilayah ini mencakup Australia, Selandia Baru, Irian, Maluku,
pulau-pulau di sekitarnya, dan kepulauan di Samudera Pasifik. Contoh
: hewan yang berkantung seperti kanguru
C.Evolusi
Evolusi (dalam kajian biologi) berarti perubahan pada
sifat-sifat terwariskan suatu populasi organisme dari satu generasi ke generasi berikutnya.
Perubahan-perubahan ini disebabkan oleh kombinasi tiga proses utama: variasi,
reproduksi, dan seleksi. Sifat-sifat yang menjadi dasar evolusi ini dibawa
oleh gen yang diwariskan kepada
keturunan suatu makhluk hidup dan menjadi bervariasi dalam suatu populasi.
Ketika organisme bereproduksi, keturunannya akan mempunyai sifat-sifat yang
baru. Sifat baru dapat diperoleh dari perubahan gen akibat mutasi ataupun transfer gen antar
populasi dan antar spesies. Pada spesies yang bereproduksi
secara seksual, kombinasi gen yang baru juga dihasilkan oleh rekombinasi
genetika, yang dapat meningkatkan variasi antara organisme. Evolusi terjadi ketika
perbedaan-perbedaan terwariskan ini menjadi lebih umum atau langka dalam suatu
populasi.
Evolusi didorong oleh dua
mekanisme utama, yaitu seleksi alam dan hanyutan
genetik. Seleksi alam merupakan sebuah proses yang menyebabkan sifat terwaris yang
berguna untuk keberlangsungan hidup dan reproduksi organisme menjadi lebih umum
dalam suatu populasi - dan sebaliknya, sifat yang merugikan menjadi lebih
berkurang. Hal ini terjadi karena individu dengan sifat-sifat yang
menguntungkan lebih berpeluang besar bereproduksi, sehingga lebih banyak
individu pada generasi selanjutnya yang mewarisi sifat-sifat yang menguntungkan
ini. Setelah beberapa generasi, adaptasiterjadi melalui kombinasi perubahan kecil sifat
yang terjadi secara terus menerus dan acak ini dengan seleksi
alam. Sementara itu, hanyutan genetik (Bahasa Inggris:Genetic Drift)
merupakan sebuah proses bebas yang menghasilkan perubahan acak pada frekuensi
sifat suatu populasi. Hanyutan genetik dihasilkan oleh probabilitas apakah
suatu sifat akan diwariskan ketika suatu individu bertahan hidup dan
bereproduksi.
Walaupun perubahan yang
dihasilkan oleh hanyutan dan seleksi alam kecil, perubahan ini akan
berakumulasi dan menyebabkan perubahan yang substansial pada organisme. Proses
ini mencapai puncaknya dengan menghasilkan spesies yang baru. Dan sebenarnya, kemiripan
antara organisme yang satu dengan organisme yang lain mensugestikan bahwa semua
spesies yang kita kenal berasal dari nenek moyang yang sama melalui proses
divergen yang terjadi secara perlahan ini.
Dokumentasi fakta-fakta
terjadinya evolusi dilakukan oleh cabang biologi yang dinamakan biologi
evolusioner. Cabang ini juga mengembangkan dan menguji teori-teori yang menjelaskan penyebab evolusi.
Kajian catatan fosil dan keanekaragaman hayati organisme-organisme hidup telah meyakinkan para
ilmuwan pada pertengahan abad ke-19 bahwa spesies berubah dari waktu ke waktu.
Namun, mekanisme yang mendorong perubahan ini tetap tidaklah jelas sampai pada
publikasi tahun 1859 oleh Charles Darwin, On the Origin of Species yang menjelaskan dengan detail teori evolusi melalui seleksi alam.
Karya Darwin dengan segera diikuti oleh penerimaan teori evolusi dalam
komunitas ilmiah. Pada tahun 1930, teori seleksi alam Darwin digabungkan dengan
teori pewarisan Mendel, membentuk sintesis evolusi modern, yang menghubungkan satuan evolusi
(gen) dengan mekanisme evolusi (seleksi alam). Kekuatan
penjelasan dan prediksi teori ini mendorong riset yang secara terus menerus
menimbulkan pertanyaan baru, di mana hal ini telah menjadi prinsip pusat
biologi modern yang memberikan penjelasan secara lebih menyeluruh tentang keanekaragaman hayati di bumi.
Meskipun teori evolusi selalu
diasosiasikan dengan Charles Darwin, namun sebenarnya biologi
evolusioner telah berakar sejak zaman Aristoteles. Namun demikian, Darwin
adalah ilmuwan pertama yang mencetuskan teori evolusi yang telah banyak
terbukti mapan menghadapi pengujian ilmiah. Sampai saat ini, teori Darwin
mengenai evolusi yang terjadi karena seleksi alam dianggap oleh mayoritas
komunitas sains sebagai teori terbaik dalam menjelaskan peristiwa evolusi.
Adaptasi
Adaptasi
merupakan struktur atau perilaku yang meningkatkan fungsi organ tertentu,
menyebabkan organisme menjadi lebih baik dalam bertahan hidup dan
bereproduksi.Ia diakibatkan oleh kombinasi perubahan acak dalam skala kecil
pada sifat organisme secara terus menerus yang diikuti oleh seleksi alam varian
yang paling cocok terhadap lingkungannya. Proses ini dapat menyebabkan
penambahan ciri-ciri baru ataupun kehilangan ciri-ciri leluhur.
Contohnya adalah adaptasi bakteri
terhadap seleksi antibiotik melalui perubahan genetika yang menyebabkanresistansi antibiotik. Hal ini dapat dicapai dengan mengubah target obat
ataupun meningkatkan aktivitas transporter yang memompa obat keluar dari sel.
Namun,
banyak sifat-sifat yang tampaknya merupakan adapatasi sederhana sebenarnya
merupakan eksaptasi, yakni struktur yang awalnya beradaptasi untuk fungsi tertentu namun
secara kebetulan memiliki fungsi-fungsi lainnya dalam proses evolusi. Contohnya
adalah cicak Afrika Holaspis guentheri yang mengembangkan
bentuk kepala yang sangat pipih untuk dapat bersembunyi di celah-celah retakan,
seperti yang dapat dilihat pada kerabat dekat spesies ini. Namun, pada spesies
ini, kepalanya menjadi sangat pipih, sehingga hal ini membantu spesies tersebut
meluncur dari pohon ke pohon.
Kerangka paus
balin, label a dan b merupakan
tulang kaki sirip yang merupakan adaptasi dari tulang kaki depan;
sedangkan cmengindikasikan tulang kaki vestigial.
Ketika
adaptasi terjadi melalui modifikasi perlahan pada stuktur yang telah ada,
struktur dengan organisasi internal dapat memiliki fungsi yang sangat berbeda
pada organisme terkait. Ini merupakan akibat dari stuktur
leluhur yang diadaptasikan untuk berfungsi dengan cara yang berbeda. Tulang
pada sayap kelelawar sebagai contohnya, secara struktural sama dengan tangan
manusia dan sirip anjing laut oleh karena struktur leluhur yang sama yang
mempunyai lima jari. Ciri-ciri anatomi idiosinkratik lainnya adalah tulang pada pergelangan panda yang terbentuk menjadi
"ibu jari" palsu, mengindikasikan bahwa garis keturunan evolusi suatu
organisme dapat membatasi adaptasi apa yang memungkinkan.
Selama
adaptasi, beberapa struktur dapat kehilangan fungsi awalnya dan menjadi struktur
vestigial. Struktur tersebut dapat memiliki fungsi yang kecil atau sama sekali
tidak berfungsi pada spesies sekarang, namun memiliki fungsi yang jelas pada
spesies leluhur atau spesies lainnya yang berkerabat dekat. Contohnya
meliputi pseudogen, sisa mata yang tidak berfungsi pada ikan gua yang buta, sayap pada burung
yang tidak dapat terbang, dan keberadaan tulang pinggul pada ikan paus dan
ular. Contoh stuktur vestigial pada manusia meliputi geraham
bungsu, tulang ekor, dan umbai cacing (apendiks vermiformis).
Bidang
investigasi masa kini pada biologi perkembangan evolusioner adalah perkembangan yang berdasarkan adaptasi
dan eksaptasi. Riset ini mengalamatkan asal muasal dan evolusi perkembangan
embrio, dan bagaimana modifikasi perkembangan dan proses perkembangan ini
menghasilkan ciri-ciri yang baru. Kajian pada bidang ini menunjukkan bahwa
evolusi dapat mengubah perkembangan dan menghasilkan struktur yang baru,
seperti stuktur tulang embrio yang berkembang menjadi rahang pada beberapa
hewan daripada menjadi telinga tengah pada mamalia. Adalah mungkin untuk
struktur yang telah hilang selama proses evolusi muncul kembali karena
perubahan pada perkembangan gen, seperti mutasi pada ayam yang menyebabkan
pertumbuhan gigi yang mirip dengan gigi buaya. Adalah semakin jelas bahwa kebanyakan
perubahan pada bentuk organisme diakibatkan oleh perubahan pada tingkat dan
waktu ekspresi sebuah set kecil gen yang terpelihara.
