Konsep Dasar Sains

Hand Out KONSEP DASAR SAINS

Oleh M. Sururuddin, M. Pd

PROGRAM STUDI PENDIDIKAN GURU SEKOLAH DASAR (PGSD) JURUSAN ILMU PENDIDIKAN SEKOLAH TINGGI KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN (STKIP) HAMZANWADI SELONG 2010

1

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT, atas rahmat dan karunia yang dilimpahkan-Nya, sehingga buku ajar ini dapat diselesaikan walaupun masih banyak kekurangan. Buku ajar ini mengungkap tentang konsep dasar sains SD antara lain: 1. Hakikat Sains, 2. Keterampilan Proses Sains, 3. Makhluk Hidup, 4. Mengenal Bagian Tubuh Makhluk Hidup 5. Makhluk Hidup Dan Lingkungan, 6. Materi dan Energi, 7. Gerak. Dalam kesempatan ini, penulis ingin menyampaikan rasa terima kasih sedalamdalamnya kepada berbagai pihak yang telah memberi bantuan baik berupa fisik maupun non fisik yang berupa arahan dan dorongan selama penulis membuat buku ajar ini. Semoga amal kebaikan dari berbagai pihak tersebut mendapat pahala yang berlipat ganda dari Allah SWT, dan semoga buku ajar ini dapat memberikan manfaat bagi siapa saja yang membacanya. Amin. Kelayu,

April 2010

Penulis

2

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR DAFTAR ISI ......................................................................................................

ii

TINJAUAN MATA KULIAH .......................................................................... iv

BAB I

: HAKIKAT SAINS .........................................................................

1

BAB II

: KETERAMPILAN PROSES SAINS ..........................................

6

BAB III : MAKHLUK HIDUP ..................................................................... 22 1. CIRI-CIRI MAKHLUK HIDUP ..................................................... 22 2. EKOSISTEM ................................................................................. 24

BAB IV : MENGENAL BAGIAN TUBUH MAKHLUK HIDUP ............ 28 1. TUMBUHAN ................................................................................. 29 2. HEWAN ......................................................................................... 43 3. MANUSIA ..................................................................................... 59

BAB V

: MAKHLUK HIDUP DAN LINGKUNGAN ............................... 80 1. EKOLOGI ..................................................................................... 81 A. PRINSIF-PRINSIF EKOLOGI................................................ 88 B EKOSISTEM .......................................................................... 94 2. SALING KETERGANTUNGAN ANTAR MAKHLUK HIDUP. 98 A. RANTAI MAKANAN ............................................................ 98 B. JARING-JARING MAKANAN .............................................. 100 C. RANTAI MAKANAN DAN TINGKAT TROPIK ................ 101 D. PIRAMIDA EKOLOGI ........................................................... 102 E. ALIRAN ENERGI ................................................................... 104

3

BAB VI: MATERI DAN ENERGI ...................................................................... 108 1. MATERI DAN PERUBAHANNYA ............................................ 109 2. ENERGI .......................................................................................... 115 BAB VII : GERAK............................................................................................ 126 KONSEP DASAR PADA GERAK .................................................... 126 1. PERPINDAHAN DAN JARAK ..................................................... 127 2. KELAJUAN DAN KECEPATAN RATA-RATA ......................... 129 3. KECEPATAN SESAAT ................................................................. 130 4. PERLAJUAN DAN PERCEPATAN RATA-RATA ..................... 130 LATIHAN ........................................................................................... 135 RANGKUMAN .................................................................................. 142

DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................ 143

4

BAB I HAKIKAT SAINS Mengetahui cara pandang tentang sains merupakan faktor penting yang menentukan arah pembelajaran sains. Pernyataan ini bukan khayalan, tetapi hasil penelitian, yakni bahwa persepsi guru tentang sains akan mempengaruhi proses pembelajarannya. Berbeda alat pandang akan memberikan hasil pandang yang berbeda. Orang awam akan memandang sains sebagai susunan informasi-informasi ilmiah an sich. Ilmuwan akan memandang atau mendefinisikan sains sebagai metode yang dengannya hipotesis diuji. Filsuf akan memandang sains sebagai cara yang berisi tanya-jawab, rangkaian tanya-jawab akan kebenaran dari apa yang telah diketahui manusia. James B. Conant, mendeskripsikan sains sebagai rangkaian konsep dan pola konseptual yang saling berkaitan yang dihasilkan dari eksperimen dan observasi. Hasilhasil eksperimen dan observasi yang diperoleh sebelumnya menjadi bekal bagi eksperimen dan observasi selanjutnya, sehingga memungkinkan ilmu pengetahuan tersebut untuk terus berkembang. Pengertian IPA menurut Carin & Sound (1989) adalah suatu sistem untuk memahami alam semesta melalui observasi dan eksperimen yang terkontrol. Abruscato (1996)

dalam bukunya yang berjudul “Teaching Children Science” mendefinisikan

tentang IPA sebagai pengetahuan yang diperoleh lewat serangkaian proses yang sistematik guna mengungkap segala sesuatu yang berkaitan dengan alam semesta. The Harper Encyclopedia of Science mendefinsikan sains sebagai suatu pengetahuan dan pendapat yang tersusun dan didukung secara sistematis oleh buktibukti yang dapat diamati. Jika menggunakan sudut pandang yang lebih menyeluruh, sains seharusnya dipandang sebagai cara berpikir (a way of thinking) untuk memeroleh pemahaman tentang alam dan sifat-sifatnya, cara untuk menyelidiki (a way of investigating) bagaimana

fenomena-fenomena

alam

dapat

dijelaskan,

sebagai

batang

tubuh

pengetahuan (a body of knowledge) yang dihasilkan dari keingintahuan (inquiry) orang. Menggunakan pemahaman akan aspek-aspek yang fundamental ini, seorang guru sains (IPA) dapat terbantu ketika mereka menyampaikan pada para siswa gambaran yang lebih lengkap dan menyeluruh tentang semesta sains.

5

Sains sebagai cara untuk berpikir (Way of Thinking) Sains merupakan aktivitas manusia yang dicirikan oleh adanya proses berpikir yang

terjadi di dalam pikiran siapapun yang terlibat di dalamnya. Pekerjaan para

ilmuwan yang berkaitan dengan akal, menggambarkan keingintahuan manusia dan keinginan mereka untuk memahami gejala alam. Masing-masing ilmuwan memiliki sikap, keyakinan, dan nilai-nilai yang memotivasi

mereka

untuk

memecahkan

persoalan-persoalan yang mereka temui di alam. Ilmuwan digerakkan oleh rasa keingintahuan yang sangat besar, imajinasi, dan pemikiran dalam penyelidikan mereka untuk memahami dan menjelaskan fenomena-fenomena alam. Pekerjaan mereka termanifestasi

dalam

aktivitas

kreatif

dimana

gagasan-gagasan

dan

penjelasan-

penjelasan tentang fenomena alam dikonstruksi di dalam pikiran. Sains sebagai cara untuk menyelidiki (Way Of Investigating) Siapa saja yang berkeinginan memahami alam dan menyelidiki hukumhukumnya harus mempelajari gejala alam/peristiwa alam dan segala hal yang terlibat di dalamnya. Petunjuk-petunjuk yang ada pada gejala alam pada kenyataannya telah tertanam di alam itu sendiri. Sains terbentuk dari proses penyelidikan yang terus menerus. Hal yang menentukan sesuatu dinamakan sebagai sains adalah adanya pengamatan empiris. Jika ketajaman perhatian kita pada fenomena alam ditandai dengan adanya penggunaan proses ilmiah seperti pengamatan, pengukuran, eksperimen, dan prosedur-prosedur ilmiah lainnya, maka itulah pengetahuan ilmiah. Sains Sebagai Batang Tubuh Pengetahuan (A Body Of Knowledge) Sains merupakan batang tubuh pengetahuan yang terbentuk dari fakta-fakta, konsep-konsep,

prinsip-prinsip,

hipotesis-hipotesis,

teori-teori,

dan

model-model

membentuk kandungan (content) sains. Pembentukan ini merupakan proses akumulasi yang terjadi sejak zaman dahulu hingga penemuan pengetahuan yang sangat baru. Fakta Fakta merupakan produk paling dasar dari sains (IPA). Fakta-fakta merupakan dasar

dari

konsep-konsep,

prinsip-prinsip,

dan

teori-teori.

Fakta

menunjukkan

kebenaran dan keadaan sesuatu. Karena fakta-fakta diperoleh dari hasil observasi, maka fakta-fakta merepresentasikan apa yang dapat dilihat. Seringkali, dua buah kriteria berikut ini digunakan untuk mengidentifikasi sebuah fakta, (a) dapat diamatai secara

6

langsung, (b) dapat didemonstrasikan kapan saja. Oleh karena itu, fakta-fakta terbuka bagi siapapun yang ingin mengamatinya. Namun, kita harus ingat bahwa dua kriteria di atas tidak selalu berlaku karena ada informasi faktual yang hanya terjadi sekali dalam jangka waktu yang sangat lama, seperti erupsi gunung berapi. Konsep Fakta-fakta hanyalah merupakan bahan kasar dan harus diolah lagi sehingga membentuk gagasan yang berarti dan hubungan-hubungan antarfakta. Aktivitas berpikir dan menalar diperlukan untuk mengidentifikasi pola dan membuat kaitan antardata, sehingga membentuk pertalian yang disebut dengan konsep. Konsep adalah abstraksi dari kejadian-kejadian, banda-benda, atau gejala yang memiliki sifat tertentu atau lambang. Ikan, misalnya, memiliki karakteristik tertentu yang membedakannya dengan reptil dan mamalia. Dikemukakan oleh Collette & Chiappetta, menurut Bruner, Goodnow, dan Austin (1956), sebuah konsep setidaknya memiliki 5 unsur, (1) nama, (2) definisi, (3) lambang, (4) nilai, dan (5) contoh. Misalnya konsep tentang perpindahan. Nama dari konsep adalah perpindahan, definisinya adalah sebuah vektor yang arahnya dari benda pada kedudukan awal menuju kedudukan akhir dan mempunyai besar yang sama dengan jarak terpendek antara dua kedudukan. Lambang perpindahan adalah C, mempunyai nilai, misalnya 7 meter dan mempunyai contoh sebagaimana gambar di bawah ini : B A C

Kata konsep dan generalisasi sering dipergunakan secara bergantian. Konsep kadangkala diartikan sebagai bayangan mental atau sudut pandang secara individual. Sebagai contoh, jika seorang anak mempunyai konsep jarak bumi ke bulan, maka konsep ini khas untuk dirinya sendiri. Sementara generalisasi adalah pernyataan yang didasarkan atas akumulasi pengalaman-pengalaman yang terjadi dalam komunitas ilmiah. Contoh lain dari konsep dalam sains antara lain: o Hewan berdarah dingin adalah hewan yang menyesuaikan suhu tubuhnya dengan

7

suhu lingkungannya.. o Satelit adalah benda angkasa yang bergerak mengelilingi planet. o Air adalaha zat yang molekulnya tersusun atas 2 atom hidrogen dan 1 atom oksigen. Prinsip-prinsip dan hukum-hukum Prinsip-prinsip dan hukum-hukum merupakan hasil generalisasi dari konsepkonsep. Prinsip dan hukum seringkali digunakan secara bergantian sebagai sinonim. Prinsip atau hukum terdiri dari fakta-fakta dan konsep-konsep. Prinsip-prinsip dan konsep-konsep lebih umum daripada fakta-fakta, tetapi juga sering dikaitkan dengan gejala yang dapat diamati di bawah kondisi-kondisi tertentu. Prinsip-prinsip yang mengatur pertumbuhan dan reproduksi menyediakan informasi yang dapat dipercaya berkenaan dengan perubahan yang terjadi dalam sistem kehidupan. Contoh produk IPA yang merupakan prinsip ialah : o Logam bila dipanaskan memuai o Semakin besar besar intensitas cahaya, semakin efektif proses fotosintesis o Larutan yang bersifat asam bila dicampur dengan larutan yang bersifat basa akan membentuk garam dan bersifat netral. o Semakin besar perbedaan tekanan udara, semakin kuat angin berhembus Hukum adalah prinsip yang bersifat spesifik. Kekhasan hukum dapat ditunjukkan dari :  Bersifat lebih kekal karena telah berkali-kali mengalami pengujian  Pengkhususannya dalam menunjukkan hubungan antar variabel Hukum-hukum tentang gas, hukum-hukum tentang gerak, dan hukum tentang listrik sebagai contoh, menentukan hal-hal yang dapat diamati di bawah kondisi-kondisi tertentu. Contoh: Hukum ohm menunjukkan hubungan antara hambatan dengan kuat arus dan tegangan listrik, yaitu ”besarnya hambatan sebanding dengan besarnya tegangan listrik tetapi berbanding terbalik dengan kuat arusnya”. Hukum tersebut secara matematis dibahasakan dalam bentuk persamaan : R=

V

dimana : R = tahanan

I

V = tegangan I = kuat arus

8

Teori-teori Ilmuwan menggunakan teori untuk menjelaskan pola-pola. Teori merupakan usaha intelektual yang sangat keras karena ilmuwan harus berhadapan dengan kompleksitas dan kenyataan yang tidak jelas dan tersembunyi dari pengamatan langsung. Gagasan ini menjadi jelas ketika orang merujuk teori atom, yang menyatakan bahwa seluruh benda tersusun atas partikel-partikel yang sangat kecil yang disebut dengan atom. Gambaran visual ini akan lebih sukar diterima ketika kita meninjau salah satu aspek teori yang menyatakan bahwa sebuah atom sebenarnya 99,99 % kosong. Teori memiliki tujuan yang berbeda dengan fakta-fakta, konsep-konsep, dan hukum-hukum, tetapi ilmuwan menggunakan jenis pengetahuan ini untuk menyajikan penjelasan-penjelasan dari fenomena-fenomena yang terjadi. Teori-teori mempunyai hakikat berbeda dan tidak pernah menjadi fakta atau hukum, tetapi teori tetap berlaku sementara sampai disangkal atau direvisi. Model Model ilmiah adalah representasi dari sesuatu yang tidak dapat kita lihat. Model ini menjadi gambaran mental yang digunakan untuk menunjukkan gajala dan gagasangagasan yang abstrak. Model-model tersebut harus menyertakan hal-hal yang menonojol dan penting dari gagasan atau teori yang mana ilmuwan mencoba untuk memahamkannya atau menjelaskan gagasan atau teori tersebut. Model atom Bohr, model tata surya, dan model DNA double helix merupakan representasi konkret dari gejala-gejala/fenomena-fenomena yang tidak dapat kita amati secara langsung. Buku teks merupakan referensi utama ketika kita ingin menemukan model-model untuk membantu kita dalam belajar. Sayangnya, orang kemudian percaya begitu saja pada model yang dia lihat, tidak tahu bahwa model hanyalah merupakan alat bantu mengkonseptualisasi fitur yang menonjol dari prinsip-prinsip dan teori-teori, dan gambaran mental tidaklah sesuai dengan kenyataannya sebagian atau keseluruhan.

9

BAB II KETERAMPILAN PROSES SAINS (Science Proccess Skills)

KETERAMPILAN PROSES DASAR Sains dan pembelajaran sains tidak hanya sekedar pengetahuan yang bersifat ilmiah saja, m e l a i nk a n terdapat dimensi-dimensi ilmiah penting yang menjadi bagian sains. Pertama, adalah muatan sains (content of science) yang berisi berbagai fakta, konsep, hukum, dan teori-teori. Dimensi inilah yang menjadi obyek kajian ilmiah manusia. Dimensi kedua sains adalah proses dalam melakukan aktivitas ilmiah dan sikap ilmiah dari a kt i vi s sains. Proses dalam melakukan aktivitas-aktivitas yang terkait dengan sains biasa disebut dengan keterampilan proses sains (science proccess skills). Keterampilan proses inilah yang digunakan setiap ilmuwan ketika mengerjakan aktivitas-aktivitas sains. Karena sains adalah tentang mengajukan pertanyaan dan mencari jawaban dari pertanyaan-pertanyaan yang diajukan, maka keterampilan ini dapat juga diterapkan dalam kehidupan kita sehari-hari ketika kita menemukan persoalan-persoalan keseharian dan kita harus mencari jawabannya. Jadi, mengajarkan keterampilan proses sains pada siswa sama artinya dengan mengajarkan keterampilan yang nantinya akan mereka gunakan dalam kehidupan keseharian mereka. Dimensi ketiga dari sains merupakan dimensi yang terfokus pada karakteristik sikap dan watak ilmiah. Dimensi ini meliputi keingintahuan seseorang dan besarnya daya imajinasi seseorang, juga antusiasme yang tinggi untuk mengajukan p e r t a n ya a n dan memecahkan permasalahan. Sikap lain yang juga harus dimiliki seorang ilmuwan adalah sikap menghargai terhadap metode-metode dan nilai-nilai di dalam sains. Metode-metode

sains

yang

dimaksud

di sini meliputi usaha

untuk menjawab

pertanyaan-pertanyaan menggunakan bukti-bukti, kemauan untuk mengakui pentingnya mengecek ulang data yang diperoleh, dan memahami bahwa pengetahuan ilmiah dan teori-teori berubah sepanjang waktu selama informasi-informasi yang lebih banyak dan lebih baik diperoleh

10

Enam buah keterampilan proses dasar Keterampilan-keterampilan

proses

adalah

bagian-bagian

yang

membentuk

landasan metode-metode ilmiah. Keenam keterampilan tersebut adalah, •

Pengamatan (observation)

•

Pengomunikasian (communication)

•

Pengklasifikasian(classification)

•

Pengukuran (measurement)

•

Penyimpulan (inference)

•

Peramalan (prediction) Keenam keterampilan di atas terintegrasi ketika seorang ilmuwan merancang dan

mengadakan sebuah eksperimen. Enam keterampilan dasar di atas sangat penting dalam kedudukannya

sebagai

keterampilan

mandiri

sebagaimana

pentingnya

ketika

berkedudukan sebagai keterampilan terintegrasi. Pada tingkat atau kelas (grades) yang paling awal, siswa akan menghabiskan banyak waktunya untuk menggunakan keterampilan pengamatan dan pengomunikasian. Pada tingkat di atasnya, siswa akan mulai menggunakan keterampilan untuk menarik simpulan dan peramalan. Pengklasifikasian dan pengukuran cenderung digunakan oleh siswa pada berbagai tingkatan. Hal ini dikarenakan terdapatnya berbagai cara untuk mengklasifikasi dan karena metode-metode dan sistem pengukuran harus juga dikenalkan pada anak secara gradual (berangsur-angsur) sepanjang waktu siswa berinteraksi dengan sains. Sains diawali dari pengamatan Pengamatan (observation) adalah salah satu keterampilan proses sains yang mendasar. Kita mengamati benda-benda dan kejadian-kejadian menggunakan kelima indera kita, dan dengan cara inilah kita belajar tentang dunia di sekitar kita. Kemampuan untuk

menumbuhkan

untuk

membuat

keterampilan

pengamatan yang baik, sangat

proses

yang

lain,

seperti

diperlukan

berkomunikasi,

mengklasifikasi, mengukur, menarik simpulan, dan memprediksi. Tingginya kemampuan dalam melakukan pengamatan merupakan aspek yang sangat penting. Oleh karena itu, perlu ditekankan bahwa ketika melakukan pengamatan siswa hendaklah jujur dan obyektif.

11

Aktivitas melihat berkaitan dengan hal mempercayai sesuatu dan dengan menggunakan mata kita dapat melihat sifat-sifat dari benda seperti ukuran, bentuk, dan warna benda. Pengamatan yang paling sederhana ini, yang dilakukan hanya dengan menggunakan indera merupakan pengamatan kualitatif. Sebagai contoh, “Daun itu hijau, tipis, dilapisi lilin dan halus”. Pengamatan yang melibatkan sejumlah bilangan atau kuantitas disebut dengan pengamatan kuantitatif. Sebagai contoh, massa dari daun ini adalah 5 gram atau masing-masing tanda dalam daun tersebut terdiri dari 5 buah daun. Pengamatan

kuantitatif

memberikan

informasi

yang

lebih

seksama

daripada

pengamatan menggunakan indera semata. Selain sifat-sifat yang kita amati, kita juga mengamati perubahan-perubahan yang terjadi di lingkungan sekitar kita, juga mengenal persamaan dan perbedaan di antara dua atau lebih hal. Misalnya ketika kita duduk di depan api yang sedang menyala membakar kayu, kita akan mengetahui bahwa api menyebabkan kayu berubah menjadi abu. Selain

menggunakan

mata,

telinga

juga

memainkan

peranan

penting

dalam keterampilan proses ini, misalnya mendeteksi sifat-sifat suara seperti kebisingan, titi nada, dan irama. Ketika mendengarkan musik, kita akan mengenal perubahan halus yang terjadi pada kecepatan musik tersebut, jenis alat musik yang dipakai, dan tempo yang khusus yang mencirikan perbedaan budaya. Ketika kita menyentuh benda, kita tidak hanya mengamati bentuk dan ukurannya, t e t a p i

juga menemukan teksturnya. Sebagai contoh, ketika kita

membandingkan tisu toilet. Kita akan menemukan mana yang lebih halus atau mana yang lebih kasar. Di sinilah indera peraba berperan. Indera pengecap membantu kita untuk mengenal rasa pahit, manis, asin, dan asam dari makanan. Tentu saja, seorang ilmuwan tidak dapat mengecap segala ketika di laboratorium, yang jelas, kita memahami bahwa indera pengecap termasuk alat pengamatan juga. Berbicara tentang koki terhebat di dunia. Meski ia mengikuti resep, mereka akan secara berkala akan mencicipi masakannya sebelum dihidangkan, untuk memutuskan apakah masih harus ditambahkan bumbu atau bahan masakan yang lain. Sebagaimana seorang ilmuwan, koki juga menyadari bahwa campuran bahan masakan yang benar akan menghasilkan hidangan yang lezat. Selain rasa, aroma juga akan mempengaruhi ketertarikan orang terhadap masakan.

12

Di sinilah indera penciuman berperan sebagai salah satu alat pengataman. Terlihat seperti … (warna, bentuk, ukuran)

Benda itu baunya …, Baunya seperti bau …

Itu suara… suaranya seperti …

Mata

Hidung

Telinga

Mengamati Kulit

Lidah

Rasanya manis, Rasanya pahit, …

Benda ini panas, Benda ini halus, Benda ini keras,

Dalam melakukan pengamatan, para siswa, terutama anak yang lebih muda, akan memerlukan bantuan untuk melakukan pengamatan yang baik. Siswa harus didorong untuk membuat pengamatan yang detail dan perekaman/pencatatan data hasil pengamatan dengan akurat, di samping juga menghasilkan perincian dari deskripsi yang telah dibuat. Satu alasan bahwa pengamatan harus penuh dengan hal-hal yang detail adalah bahwa dengan cara ini siswa dapat meningkatkan pemahaman mereka tentang konsep yang sedang dipelajari. Apakah siswa mengamati dengan kelima inderanya atau dengan bantuan alat-alat, kita dapat memandu mereka untuk membuat pengamatan yang lebih baik dan lebih detail. Kita dapat melakukannya dengan mendengarkan siswa mengemukakan

hasil

pengamatan

awalnya

kemudian

meminta

mereka

untuk

merincinya. Sebagai contoh, jika seorang siswa mendeskripsikan apa yang dapat dia lihat, mereka mungkin akan mendeskripsikan warna sesuatu tersebut, tetapi tidak bentuk atau ukurannya. Seorang siswa mungkin mendeskripsikan kerasnya suara tetapi tidak titi nada atau iramanya. Kita dapat mendorong siswa untuk menambah informasi tentang sesuatu yang diamati sehingga lebih rinci, tidak peduli indera yang mereka

13

gunakan. Cara lain untuk mendorong siswa lebih rinci dalam melakukan pengamatan, misalnya, jika sesuatu berubah, siswa harus terlibat dalam perubahan tersebut, baik sebelum, ketika perubahan terjadi, dan setelah perubahan terjadi untuk melakukan pengamatan. Kika memungkinkan, siswa seharusnya dibesarkan

hatinya

untuk

memberikan nama dari gejala yang telah mereka amati, apapun nama yang diberikan olehnya. Aktivitas di bawah ini boleh dicoba. Anda dapat mengawali kelas dengan pertanyaan-pertanyaan berkaitan dengan aktivitas siswa sebelum berangkat sekolah. Pancing mereka untuk mengatakan “halaman rumah”. Bawa percakapan pada tema bunga dan tanaman. Aktivitas pengamatan dapat menggunakan bunga dan tanaman yang ada di luar kelas. Bawa siswa keluar kelas lalu minta mereka, secara berkelompok mengamati menggunakan panca indera mereka. Nomor 1. 2. 3. dst

Hasil pengamatan Bunga berwarna merah ........ dst

Indera yang digunakan Penglihatan ......... dst

Selanjutnya, mintalah siswa untuk membandingkan hasil pengamatannya dengan pengamatan temannya. Setelah siswa salin memperbaiki pengamatan melalui share yang dilakukan dengan temannya, berikan check list di bawah ini kepada seluruh siswa untuk memeriksa hasil pengamatannya.

NOMOR 1.

PENGAMATAN Apakah warnanya?

indera penglihatan

2.

Berapa banyak batangnya?

indera penglihatan

3.

Apakah tanamannya merambat?

indera penglihatan

4.

Bagaimana bentuk daunnya?

indera penglihatan

5.

Apakah daunnya berkilat? Atau kusam?

indera penglihatan

6.

Apakah daunnya bergerigi?

indera penglihatan

7.

Apakah daunnya seragam?

indera penglihatan

8.

Apakah tulang daunnya terlihat jelas?

indera penglihatan

9.

Apakah

tulang

daunnya

14

INDRA

mempunyai indera penglihatan

bentuk yang sama pada setiap daun? 10.

11. 12.

Bagaimana bentuk batangnya? Tebal atau

indera

tipis?

dan indera peraba

Daunnya berkelompok atau menyebar? Bagaimana tekstur batang dan permukaan

penglihatan

indera penglihatan indera peraba

daunnya? Kasar atau halus? 13.

Apakah daunnya kaku atau lemas?

14.

Apakah bunganya berbau?

indera peraba indera penciuman

15.

Apakah daunnya berbau?

indera penciuman

16.

Batangnya keras atau lunak?

17.

Apakah batangnya berduri?

18.

Apakah akarnya berserabut banyak?

indera peraba indera penglihatan indera penglihatan

Dalam aktivitas di atas, siswa diinteraksikan dengan pengamatan yang bersifat kualitatif

sebagaimana

pernah

disinggung

sebelumnya.

Pengamatan-pengamatan

kualitatif itu misalnya, daun berwarna hijau (indera penglihatan), bunganya berbau menyengat (indera pembau), dan seterusnya. Pengamatan yang menghasilkan data

kualitatif

tidaklah

cukup

untuk

mendeskripsikan suatu benda yang diamati secara detail. Perlu pengamatan yang lebih detail yang terkait dengan digunakannya alat ukur dan berdasarkan jumlah sesuai dengan ukuran baku. Pengamatan yang demikian dinamakan pengamatan kuantitatif. Contoh hasil pengamatan kuantitatif yang diperoleh dari pengamatan sebuah tanaman antara lain, •

Satu daun panjangnya 7 cm dan lebarnya 4 cm. (penggaris)

•

Massa satu daun 5 gram. (timbangan)

•

Suhu tempat tumbuhnya tanaman adalah 2° celsius. (termometer)

•

Setiap kelompon daun ada 5 helai daun.

•

Luas daun bunganya sama dengan 4 penjepit kertas. Pengamatan kuantitatif biasa dilakukan menggunakan instrumen-instrumen,

seperti penggaris, timbangan, gelas ukur, termometer, dan sebagainya. Pengamatan ini nantinya akan memberikan informasi yang khusus, termasuk juga perbandingan atau perkiraan-perkiran yang tidak pasti.

15

Pengamatan kuantitatif dapat kita cermati pada contoh di bawah ini. Ambillah sebuah kardus sepatu, lalu cobalah isi tabel isian di bawah ini dengan lima isian pengamatan.

Nomor

Pengamatan Kualitatif Pengamatan

Indera

Nomor

Pengamatan Kuantitatif Pengamatan

Indera

Setelah selesai, bandingkahlah antara siswa yang satu dengan siswa yang lainnya. Setiap

instrumen

pengamatan

kualitatif

mengidentifikasikan

indera

yang

digunakan dalam pengamatan suatu obyek untuk memperoleh informasi dari obyek tersebut. Sementara pengamatan kuantitatif akan diidentifikasikan instrumen yang digunakan untuk membantu indera untuk memperoleh informasi dari benda yang diamati. Kembali pada aktivitas terakhir, pengamatan di atas dapat diperiksa menggunakan tabel di bawah ini. Nomor 1. 2. 3. 4. 5.

Pengamatan Benda berbentuk kotak Rasanya Baunya Permukaan Suaranya

Kualitatif Coklat Tawar Apek Halus Tidak nyaring ketika dibenturkan sesamanya

16

Indera Penglihat Pengecap Pembau Peraba Pendengar

Nomor 1. 2. 3. 4. 5.

Pengamatan Panjang Lebar Tinggi Massa Suhu

Kuantitatif 30 cm 15 cm 10 cm 20 gram 30° celcius

Instrumen Penggaris Penggaris Penggaris Neraca Termometer

Pengamatan yang berubah Contoh dari pengamatan yang mengalami perubahan sepanjang prosesnya adalah pembuatan berondong jagung. Sebelum diolah, bahan jagung berbentuk bulat pipih relatif kecil berukuran 1 cm × 0,5 cm × 0,5 cm, berwarna kuning kecoklatan, berkulit putih halus, berkilat, dan keras. Selama proses perubahan, kulit retak, massa mengembang menembus kulit, dan menghasilkan suara pelan gemeretak. Setelah proses satu butir berondong jagung berntuknya tak teratur berukuran kurang lebih 25 cm × 5 cm × 20 cm, berwarna putih dengan tekstur mengembang, tak teratur, terasa seperti jagung. Sebagai latihan untuk pengamatan yang berubah ini, ambillah sebuah lilin, korek api, tempat liling dari tanah liat, dan sebuah penggaris. Isilah daftar isian Amatilah

kualitatif

dan

kuantitatif

sebelum

lilin

dinyalakan.

lilin ketika terbakar, lalu catat pengamatan kualitatif dan

kuantitatif, masukkan dalam daftar isian. Mintalah siswa untuk membandingkan hasil pengamatan untuk lilin yang sama. Contoh isian di bawah ini dapat dijadikan rujukan bagi guru. Pengamatan sebelum proses yang terjadi pada lilin Pengamatan Kualitatif

Pengamatan Kuantitatif

Warna: putih

Massa: 25 gram Panjang: 10 cm

Sedikit berbau

Diameter: 1 cm

Rasa tidak diketahui Permukaan licin Diameter helai sumbu 0,5 mm Berbentuk silinder

Diameter gulungan sumbu 2 mm

17

Pengamatan saat proses terjadi pada lilin Pengamatan Kualitatif    


Sumbu ada yang berwarna hitam Bentuk nyala ai ellips Api berkelip ditiup angin Warna bagian api 3 macam Lilin mencair

Pengamatan setelah api dipadamkan Pengamatan Kualitatif     


Warna lilin putih Bentuk padat tidak teratur Ada sisa dari sumbu putih Sedikit berbau Rasa tidak diketahui

Massa: 10 gram Titik tertinggi lilin 5 cm Lilin meluas selebar 2 cm

Catatan akhir untuk pengamatan Kebutuhan yang paling utama di dalam sains adalah kegiatan pengamatan dengan penginderaan yang cermat dan tepat. Penginderaan dapat dilakukan dengan menggunakan panca indera, antara lain, mata, hidung, telinga, lidah, dan kulit, yang merupakan indera penglihat, pembau, pendengar, perasa atau pengecap dan peraba. Penginderaan menggunakan panca indera

menghasilkan

pengamatan

kualitatif, sementara untuk menghasilkan suatu pengamatan kuantitatif diperlukan alat bantu yang sudah terbakukan, misalnya neraca, meteran, dan termometer. Benda yang berat, menurut indera peraba dapat dikuantitatifkan dengan menimbang benda itu dengan neraca, demikian halnya dengan benda yang panjang menurut indera penglihatan, dapat diukur beratnya dan benda yang terasa asam menurut indera pengecap dapat diukur berapa PH keasamannya. Bila ditinjau dari sudut langkah ilmiah, langkah pengamatan merupakan langkah pertama dan utama, yaitu mengamati gejala tentang kebendaaan. Gejala itu harus diamati secara cermat, baik secara kualitatif maupun secara kuantitatif. Pengamatan

ini

dimungkinkan

pula

dengan

menggunakan

alat

bantu

karena

kemungkinan panca indera kita tidak mampu untuk menangkapnya, misalnya ketika kita mengamati amuba. Amuba dapat teramati dengan baik jika kita menggunakan mikroskop. 18

Demikian juga bintang yang untuk mengamatinya kita memerlukan bantuan teleskop. Sementara untuk mengkuantitatifkan pengamatan kualitatif, jelas kita menggunakan alat ukur baku yang tela disepakati pada perjanjian internasional, misalnya termometer. Pengamatan pada umumnya dapat dilakukan secara langung, tetapi dapat pula dilakukan secara tidak langsung. Pengamatan tidak langsung biasa terjadi pada materi yang cukup pelik, misalnya pengamatan tentang jejak elektron, pengamatan tentang sinar α, sinar β, dan sinar γ. Di dalam melakukan suatu pengamatan, kita harus mampu mengamati semua kondisi yang perlu diamati dengan cermat dan teliti. Kemampuan untuk melakukan pengamatan

memerlukan

latihan

semenjak

dini

karena

tanpa

latihan,

pasti

pengamatanyang kita lakukan tidak akan menghasilkan hasil pengamatan yang memuaskan. Dengan latihan melakukan pengamatan yang kontinyu, maka akan menjadikan dan melatih indera kita melakukan pengamatan dengan baik. Dengan berlatih melakukan pengamatan yang terus menerus, berarti akan melatih kita di dalam pengukuran.

Kecermatan

di

dalam

menggunakan

panca

indera

dan

ketelitian

menggunkaan alat ukur akan membantu kita di dalam wahana penelitian yang kita lakukan. Akhirnya, pencatatan hasil pengamatan secara kualitatif maupun kuantitatif yang dilakukan secara cermat harus dilakukan. Untuk itu diperlukan satu lembar catatan hasil pengamatan yang akurat dan terstruktur sesuai dengan tujuan pengamatan dapat dirancang sesuai dengan kondisi pengamatan. Dengan adanya pencatatan hasil pengukuran yang terorganisasi dengan baik, maka dapat dipakai sebagai landasan kerja berikutnya dan dapat pula dipakai sebagai bahan yang dapat dipresentasikan kepada para peminat lainnya. Pengamatan dan komunikasi berjalan saling bergandengan Setelah seorang ilmuwan memecahkan persoalan di dalam laboraoriumnya, atau juga di luar laboratorium, mereka memerlukan kunci untuk menyampaikan hasil pekerjaannya pada orang lain. Kunci tersebut ada pada keterampilan proses selanjutnya yang disebut dengan komunikasi. Ilmuwan perlu merekam dan mengomunikasikan hasil yang mereka peroleh dari observasi, pengukuran, dan eksperimen-eksperimen mereka.

19

Sebagaimana telah disebutkan, komunikasi, dasar keterampilan proses sains yang

kedua,

berjalan

saling

bergandengan

dengan

pengamatan.

Siswa

harus

berkomunikasi untuk membagi pengamatan mereka, satu dengan siswa lainnya, dan komunikasi yang dijalin haruslah jelas dan efektif agar siswa lain dapat memahami informasi yang dikomunikasikan. Salah satu kunci agar komunikasi berjalan efektif adalah menggunakan referent atau “sesuatu yang mempunyai petunjuk terhadap yang lainnya”, atau referensi kepada sesuatu yang orang lain familiar dengan sesuatu tersebut. Misalnya, kita sering menggambarkan warna menggunakan referent. Kita dapat mengatakan biru “langit”, hijau “rumput”, atau kuning “jeruk” untuk menggambarkan perbedaan antara biru, hijau, atau kuning. Gagasan dari “komunikasi” di sini adalah untuk berkomunikasi menggunakan kata-kata yang deskriptif untuk dua orang yang saling berbagi informasi agar sama-sama paham. Tanpa referent, kita akan membuka kemungkinan terbukanya salah paham. Jika kita hanya mengatakan panas atau kasar, sebagai contoh, akan sangat mungkin muncul perbedaan penafsiran pada orang-orang yang mendengarnya. Jika kita ingin menggambarkan ukuran sebuah monitor komputer, kita dapat menggunakan televisi sebagai referent-nya. Hal kedua yang terkait dengan bagaimana ilmuwan berkomunikasi adalah bahwa ilmuwan mendefinisikan kata-kata secara operasional untuk mendeskripsikan benda-benda dan kejadian-kejadian, juga membangun petunjuk-petunjuk visual untuk menjelaskan hasil kerja mereka. Ketika ilmuwan menegaskan kata-kata secara operasional, mereka akan mendeskripsikan kata-kata menurut wujud nyata kata-kata tersebut. Sebagai contoh, katakanlah anda ingin meneliti berapa jilatan seorang anak sehingga mereka

menghabiskan permen

lolipop

mereka.

Sebelum

anda

mulai eksperimen, anda harus mendefinisikan cara menjilat terlebih dahulu. Misalnya, kepada kelas, anda harus menentukan bahwa yang dimaksud dengan menjilat adalah menjilat dari bawah ke atas bagian permen pada salah satu sisi. Ini penting karena meskipun setiap orang pernah makan lolipop dengan meletakkannya di mulutnya, orang akan memiliki perbedaan cara menjilat. Anda juga harus mendefinisikan yang dimaksud dengan mencapai tengah. Mungkin, anda dapat mengatakan, menjilat telah sampai di tengah adalah ketika tidak ada lagi lapisan permen yang menutupi gagang permen. Komunikasi tidak hanya menggunakan komunikasi verbal saja, melainakan dapat menggunkan grafik, gambar, peta, simbol-simbol, diagram,

20

persamaan matematika,

dan demonstrasi visual. Beberapa yang terakhir lebih baik daripada tulisan atau tuturan pada keseluruhan metode komunikasi yang digunakan. Komunikasi yang nyata adalah efektif, tepat, dan tidak berpengertian ganda, serta praktis. Untuk setiap benda, ada kelompok yang menampungnya Sebagaimana segala sesuatu mempunyai tempat, setiap tempat dan kejadiankejadian memiliki kelompoknya sendiri-sendiri. Bagaimana kita dapat mengetahuinya? Kita tahu bahwa keterampilan ketiga dari

science proces skills adalah

pengklasifikasian. Ilmuwan menggunakan pengklasifikasikan

untuk

mempelajari

informasi dari benda-benda dan kejadian-kejadian. Ada beberapa cara untuk mengklasifikasikan benda-benda. Ketika ilmuwan mengklasifikasikan benda-benda, mereka melihat sifat-sifat benda-benda tersebut. Ilmuwan menggunakan ada atau tidak ada dari sifat-sifat yang dimiliki benda-benda yang bersangkutan (persamaan dan perbedaan), atau hubungan timbal-balik untuk menentukan dimana benda tersebut menempati kelompoknya. Cara yang pertama untuk mengklasifikasikan benda-benda disebut dengan klasifikasi biner. Dalam klasifikasi ini, benda-benda dibagi dalam dua kelompok. Dalam cara ini, klasifikasi biasanya didasarkan pada punya-tidaknya sifat yang khas pada benda yang diklasifikasikan. Sebagai contoh, hewan dapat dikelompokkan dalam vertebrata (memiliki tulang belakang) dan invertebrata (tidak memiliki tulang belakang). Klasifikasi sistem biner dapat juga menggunakan lebih dari satu sifat benda dalam sekali klasifikasi. Benda-benda dalam satu kelompok harus memiliki seluruh sifat yang disyaratkan, sementara yang tidak memiliki berada pada kelompok yang lain. Cara kedua adalah klasifikasi multi-tingkat. Klasifikasi ini dibuat dengan cara menurunkan klasifikasi biner ke dalam lapisan-lapisan klasifikasi di bawahnya sehingga menghasilkan lapisan-lapisan atau tingkatan-tingkatan, misalnya klasifikasi dunia tanaman atau dunia hewan. Contoh lain, jika anda hobi olahraga, anda pasti tahu sneaker –sepatu karet. Anda tahu ada berbagai macam merk sneaker yang beredar di pasaran saat ini. Namun, dari seluruh sneaker tersebut, ada satu sifat yang harus ada pada sol-nya, yakni terbuat dari karet –bahan yang digunakan untuk membuat sol sneaker memang khusus menggunakan karet. Anda dapat mengklasifikasikan sneaker lebih jauh dan menemukan bahwa bahan yang digunakan untuk bagian atasnya (bagian sneaker lain selain sol-nya) bervariasi. Berdasarkan bahan pembuatnya, anda dapat

21

mengklasifikaskan sneaker dalam tiga kelompok –kulit, kain, dan kulit lunak. Namun, apakah anda akan terhenti di sini? Tidak juga, anda masih dapat mengklasifikan lagi sneaker-sneaker tersebut ke dalam modelnya, apakah sneaker rendah atau sneaker tinggi. Anda dapat mengklasifikasikan sneaker hingga hanya ada satu sneaker dalam satu kelompok. Pengukuran dalam sains Bisakah anda membayangkan sebuah dunia yang tidak tahu titik didih air? Apa yang terjadi jika kita tidak dapat merekam pertumbuhan tanaman atau hewan? Bagaimana anda tahu jika anda akan berakhir pekan jika anda tidak dapat menghitung hari? Pengukuran merupakan bagian penting di dalam kehidupan kita sejak dahulu, dan karena adanya pengukuran, ilmuwan dapat membandingkan benda-benda dan kejadiankejadian secara kuantitatif. Ilmuwan menggunakan pengukuran sebagai landasan untuk mendeskripsikan perbandingan secara numeris menggunakan alat-alat ukur, modelmodel, skala, sampel, dan perkiraan. Sebelum alat-alat ukur standar seperti penggaris, jam, dan skala, orang menggunakan benda sehari-hari untuk menemukan ukuran atau kuantitas dari bendabenda yang lainnya. Sebuah contoh sederhana adalah digunakannya kaki orang dewasa untuk menunjukkan panjang satu kaki dalam sistem satuan Inggris (British System, 1 kaki = 0,42 meter). Batu yang besar mungkin juga telah digunakan di dalam timbangan sederhana untuk mengukur berat sebuah benda. Juga sundial, alat penunjuk waktu dengan bantuan sinar matahari. Saat ini, ilmuwan telah menggunakan berbagai macam alat ukur, seperti penggaris, silinder ukur, dan neraca untuk mengukur dalam satuan Inggris (British System Unit) misalnya inchi dan kaki, dan satuan Internasional (International System Unit) misalnya sentimeter, milimeter, dan lain-lainnya. Tabung ukur digunakan untuk mengukur volume benda yang kecil hingga ketelitian milimeter. Neraca dapat digunakan untuk mengukur berat benda hingga ketelitian gram atau miligram. Para ilmuwan juga menggunakan termometer dan berometer untuk mengukur perubahan suhu udara dan perubahan kelembaban air. Menginferensi (inferencing) Setiap hari, kita membuat keputusan berdasarkan pengamatan-pengamatan kita. Ketika anda duduk di bangku sekolah dasar, manakala guru memberikan kertas

22

jawab a n ulangan kita sambil tersenyum, kita akan berpikir bahwa hasil ulangan kita baik. Anda merasa bahwa hari akan hujan, sehingga anda memutuskan untuk membawa payung anda ketika keluar rumah. Kejadian-kejadian dalam kehidupan sehari-hari tersebut secara tidak kita sadari telah membawa kita menjadi “ilmuwan” yang menerapkan keterampilan proses sains yang disebut dengan mengambil inferensi dan memprediksi. Ketika ilmuwan menginferensi, mereka akan menarik konklusi, menginterpretasi, dan mencoba menjelaskan pengamatan-pengamatan mereka. Sebagai contoh, jika seorang ilmuwan mengamati tanaman A yang tumbuh lebih cepat ketika diletakkan di sudut ruangan daripada di ambang jendela, maka ia akan menginferensi bahwa tanaman tersebut tumbuh lebih cepat di tempat yang teduh daripada tempat yang terkena cahaya matahari. Inferensi dapat juga dihasilkan dari rekaman-rekaman data, misalnya

ketika

siswa mengolah hasil eksperimen mereka dalam menentukan ketinggian pantulan pada bola dengan jenis yang berbeda. Katakan saja, siswa sedang mengolah ketinggian pantul dari bola ping-pong, kelereng, dan bola tenis. Berdasarkan data yang diperoleh, siswa dapat menjelaskan ketinggian jatuh bola akan berpengaruh terhadap ketinggian pantul bola. Ilmuwan juga menginferensi dari data yang diterima secara tidak langsung. Hal ini dapat terjadi karena banyaknya tempat yang tidak dapat mereka kunjungi karena alasan keamanan atau kurangnya akses untuk masuk. Ketika ilmuwan mempelajari gunung berapi, mereka menggunakan petunjuk/fakta-fakta yang ada di sekitar daerah gunung berapa untuk menginferensitentang sifat-sifat bahan yang berada di dalam gunung berapi. Cara ini juga menuntun kepada bagian keterampilan proses yang lain yang disebut dengan memprediksi. Menginferensi data ilmiah akan menuntun pada aktivitas memprediksi. Para ilmuwan

menggunakan

pengamatan-pengamatan

mutakhir

tentang

kejadian-

kejadian/gejala-gejala untuk membuat ramalan atau untuk membuat generalisasi tentang kejadian-kejadian di masa yang akan datang dipandang dari sudut pandang ilmiah. Prediksi-prediksi ini seringkali muncul setelah ada pengujian dari berbagai kondisi dan pengamatan yang didasarkan pada kondisi yang bersangkutan. Sebagai contoh, seorang ilmuwan yang mempelajari kebiasaan migrasi angsa-angsa Kanada. Setelah mengamati selama beberapa tahun bagaimana kelompok angsa menyerbu taman kota, ilmuwan dapat memprediksi kapan kelompok angsa akan tiba dan kapan akan pergi. Mereka juga memprediksikan perubahan jumlah angsa dalam kelompok

23

angsa tersebut berdasarkan perubahan lingkungan. Membuat prediksi/ramalan adalah membuat tebakan yang ilmiah tentang kejadian yang terjadi di masa depan. Kemampuan memprediksi tentang kejadiankejadian yang terjadi di masa yang akan datang akan membawa kita lebih berhasil ketika berinteraksi dengan lingkungan di sekitar kita. Dua bagian lain dari peramalan adalah interpolasi dan ekstrapolasi. Ketika ilmuwan menginterpolasi, mereka akan menggunakan dapat pengamatan dan membuat prediksi-prediksi di dalam jangkauan data yang diperoleh. Sebagai contoh, jika anda mengumpulkan data laju tumbuh tanaman pada pot dengan lebar lima inchi, delapan inchi, dan sepuluh inchi, anda dapat menggunakan data-data ini untuk membuat prediksi laju tumbuh tanaman yang ada di dalam pot selebar tujuh inchi. Jika anda ingin mengekstrapolasi data ini, anda boleh memprediksi laju tumbuh tanaman yang ada di dalam pot dengan lebar sebelas atau dua belas inchi. Ketika anda mengekstrapolasi data, anda menggunakan data terbaru yang terkumpul untuk membuat prediksi-prediksi yang ada di luar jangkauan data terkumpul. Satu hal yang perlu diingat adalah bahwa prediksi tidaklah mutlak dan bukan jawaban atas pertanyaan ilmiah. Prediksi hanyalah salah satu proses, yang bersama inferensi, yang membantu ilmuwan memahami misteri ilmiah. Selanjutnya, hal yang perlu diperhatikan di sini adalah bahwa ada perbedaan antara pengamatan dan penginferensian. Ilmuwan memperoleh data dari gejala-gejala atau kejadian-kejadian sebagai hasil pengamatan dan inferensi dibuat berdasarkan pengamatan, dengan kata lain, observasi mendapatkan bukti sebagai hasil dari pengamatan langsung sementara inferensi adalah penjelasan yang mengikuti observasi. Selain itu, ketika kita menginferensi, kita tidak dapat lepas dari pengalamanpengalaman yang pernah kita terima. Pengalaman-pengalaman itulah yang membantu kita menginterpretasi hasil pengamatan-pengamatan kita. Sebagai contoh, sebuah observasi mengatakan seekor serangga menyemprotkan cairan lengket dan berwarna gelap dari mulutnya, kemudian inferensi yang dilakukan mengatakan serangga menyemprotlan cairan lengket dan berwarna gelap dari mulutnya karena dia diganggu dan mencoba mempertahankan diri. Ketika kita mampu membuat inferensi, dan menginterpretasi, juga menjelaskan kejadian-kejadian di sekitar kita, kita telah memberikan

apresiasi

yang

lebih

baik untuk lingkungan

kita.

Hipotesis

yang

dikemukakan ilmuwan tentang mengapa kejadian-kejadian terjadi didasarkan pada

24

inferensi-inferensi yang berkaitan dengan penyelidikan (investigation). Siswa harus dapat menekankan pada siswa bahwa terdapat perbedaan antara pengamatan-pengamatan (observations) dan inferensi-inferensi (inferences). Kita dapat membantu siswa untuk membedakan kedua hal ini dengan mendorong mereka agar selalu rinci dan deskriptif ketika melakukan pengalaman. Lalu, dengan mengajukan pertanyaan pada siswa tentang pengamatan mereka, kita dapat mendorong mereka untuk berpikir tentang makna pengamatan mereka. Seringkali, inferensi-inferensi yang berbeda didasarkan pada pengamatan yang sama. Inferensi yang kita lakukan juga dapat berubah seiring kita melakukan pengamatan-pengamatan tambahan. Umumnya, kita akan lebih yakin akan inferensi kita ketika pengamatan-pengamatan kita sesuai dengan pengalaman-pengalaman yang pernah kita alami. Kita juga akan lebih yakin akan inferensi kita ketika menemukan lebih banyak lagi bukti-bukti yang mendukung. Ketika siswa mencoba untuk membuat inferensi, mereka akan sering kembali melakukan pengamatan tambahan agar lebih yakin dengan inferensi mereka. Sebagai contoh, melihat seekor serangga yang menyemprotkan cairan lengket dan berwana gelap beberapa kali bilamana serangga tersebut akan kita tangkap akan meningkatkan keyakinan kita bahwa serangga tersebut memang sedang terganggu dan mencoba mempertahankan diri. Pengamatan-pengamatan

tambahan

yang

kita

lakukan

kadangkala

akan

menambah keyakinan kita akan inferensi yang kita buat. Namun, hal itu tidak selalu terjadi. Pengamatan-pengamatan tambahan yang kita lakukan bisa jadi membuat kita mengubah atau bahkan menolak inferensi awal kita. Dalam sains, inferensi adalah tentang bagaimana penjelasan dari hasil pengamatan secara terus-menerus dikonstruksi, dimodifikasi, dan bahwa ditolak berdasarkan pengamatan-pengamatan baru. Sebagai catatan akhir, keberhasilan

dalam mengintegrasikan keterampilan

proses sains dengan pembelajaran kelas dan penyelidikan di lapangan akan memperkaya pengalaman belajar dan pembelajaranpun akan semakin berarti bagi anak didik. Siswa akan belajar keterampilan sains sebaik siswa mempelajari isi sains. Siswa akan lebih aktif dalam mempelajari sains dan dengannya akan menuntut mereka pada pemahaman yang lebih dalam tentang isi (content)-nya, yang akhirnya akan membawa mereka lebih tertarik dan memiliki sikap yang positif terhadap disiplin ilmu ini.

25

BAB

III

MAKHLUK HIDUP

Ciri-Ciri Makhluk Hidup : 1. Bernafas (respirasi) Adalah proses pengambilan oksigen dari luar tubuh untuk proses pembakaran bahan makanan didalam tubuh. Proses pembakaran menghasilkan energi / tenaga. Pernapasan juga menghasilkan energi dan gas sisa yaitu karbon dioksida (CO2) dan uap air (H2O). Tumbuhan bernapas melalui lubang-lubang kecil pada daun yang disebut stomata dan melalui lubang-lubang kecil yang terdapat pada permukaan kulit batang yang disebut lentisel. Lentisel adalah lubang-lubang kecil pada batang tumbuhan sebagai tempat keluar masuknya karbon diokasia dan oksigen 2. Bergerak Tumbuhan bergerak misalnya akar menembus tanah 3. Memerlukan makanan Tumbuhan memperoleh makanan melalui proses fotosintesis 4. Tumbuh Terjadi karena adanya penambahan jumlah dan ukuran sel yang membangun makhluk hidup. Pertumbuhan pada makhluk hidup dipengaruhi oleh factor luar dan factor dalam. Faktor dalam misalnya zat tumbuh (hormon) atau factor keturunan. Faktor luar misalnya faktor lingkungan 5. Berkembang biak (Reproduksi) Adalah kemampuan makhluk hidup untuk menghasilkan keturunan. Tujuan berkembang biak adalah untuk mempertahankan kelangsungan hidup jenisnya. Makhluk hidup berkembang biak secara kawin (seksual) dan tak kawin (aseksual). Hewan umumnya berkembang biak secara seksual. Hewan bertulang belakang (vertabrata) seperti kura-kura, burung dan tikus berkembang biak secara seksual. Hewan tidak bertulang belakang (avertabrata) dapat berkembang biak secara aseksual, yaitu dengan membentuk tunas seperti hydra dan ubur-ubur. Pada tumbuhan, perkembangbiakan seksual dilakukan dengan biji, seperti pada mangga, rambutan dan jagung. Edangkan perrkembangbiakan aseksual dilakukan seperti pada pembentukan tunas (pisang & bambu) atau umbi batang (kentang) atau setek batang atau cangkok.

26

6. Peka terhadap rangsang (Iritabilita) Adalah kemampuan makhluk hidup untuk menerima dan menanggapi suatu rangsangan 7. Mengeluarkan zat-zat sisa (ekskresi) Setiap hari urin (air seni) harus dikeluarkan. Urin yang diproduksi didalam ginjal dialirkan kekantong air seni (kantong kemih), kemudian dikeluarkan dari tubuh melalui saluran kencing. Urin mengandung urea dan karbon dioksida hasil pernapasan, harus dikeluarkan dari tubuh karena bersifat racun bagi tubuh. Hewan mengeluarkan zat-zat sisa dari prosese metabolisme. Metabolisme adalah proses pertukaran zat yang terjadi didalam mahkluk hidup. Misalnya proses pernafasan & pencernaan makanan. Tumbuhan juga mengeluarkan zat-zat sisa metabolisme. Zat sisa pada tumbuhan berupa karbon dioksida (sebagai sisa proses pernafasan) dan oksigen (sebagai sisa proses fotosintesis). Zat-zat sisa dikeluarkan melalui stomata (yg terdapat pada daun) atau lentisel (yg terdapat pada batang). Pada tumbuhan hijau, zat-zat tersebut akan diperlukan kembali. Karbon dioksida diperlukan untuk fotosintesis dan oksigen diperlukan untuk respirasi

Perbedaan Hewan dan Tumbuhan Hewan Makan makanan yang siap makan (heterotrofik) Memiliki mulut & saluran pencernaan Pigmen / Pigmentasi Tidak memiliki klorofil Bergerak & berpindah tempat Reaksi Terhadap Memiliki system saraf & otot Rangsangan Memiliki indera (telinga, mata dll) Cairan Tubuh Cairan tubuh kaya akan zat garam Susunan Tubuh Mempunyai susunan tubuh dan sejumlah tipe organ yang tetap Cara Mendapatkan Makanan

Pertumbuhan

Susunan Sel

Tumbuhan Membuat makanannya sendiri melalai fotosintesis (autotrofik) Tidak memiliki & saluran pencernaan Memiliki klorofil Tidak berpindah tempat Tidak memiliki system saraf & otot Tidak memiliki indera

Cairan tubuh sedikit mengandung garam Hidupnya menetap di suatu tempat dengan organ tubuh yang selalu berganti-ganti Secara tertutup dengan ukuran Ukuran dan bentuk mudah dan bentuk yang relatif terbatas berubah dengan dipengaruhi kondisi lingkungan sekitar Tidak memiliki dinding sel vakuola besar dan memiliki dengan vakuola yang kecil atau dinding sel tebal pada selbahkan tidak memiliki vakuola selnya

27

A.

EKOSISTEM: INTERELASI DAN INTERAKSI

Anda telah menemukan beberapa istilah atau pengertian tentang individu/populasi/ komunitas; dan komponen ekosistem/biosfer. Pemahaman terhadap istilah/pengertian tersebut memberikan penyadaran bahwa interelasi dan interaksi antar makhluk hidup, dan makhluk hidup dengan lingkungannya merupakan suatu hal yang tak dapat dihindarkan. Atau dengan kata lain, “ketergantungan” menjadi faktor penting yang harus diperhitungkan, baik dalam mengendalikan dan melestarikan lingkungan kehidupan maupun dalam membangun ekosistem baru. Ada baiknya kita memperhatikan peta konsep berikut :

Gbr. 3.1. Peta Konsep Ekosistem

Peta konsep yang diperlihatkan menurut Gbr 1 sebenarnya muncul dari kapasitas pikiran seseorang tentang ekosistem. Anda pun telah memiliki konsep tentang ekosistem dan Anda dapat menyatakan peta konsep (peta pikiran) Anda. Pengembangan peta konsep bergantung pada kemampuan pikiran dan tingkat pemahaman seseorang terhadap suatu obyek kajian.

28

B. Manusia: Kedudukan Dan Perannya dalam Lingkungan Kehidupan Manusia seperti makhluk hidup lainnya tergolong sebagai faktor biotik; atau tepatnya, manusia mempunyai kedudukan sebagai konsumen dalam lingkungan kehidupannya. Manusia berbeda dengan jenis konsumen lainnya; manusia memiliki akal dan pikiran, serta alat komunikasi (bahasa). Kedua potensi ini dapat membentuk manusia untuk memainkan peran dalam lingkungannya atau ekosistem lainnya. Manusia dapat berperan positif tetapi juga berperan negatif. Peran positif manusia terhadap suatu ekosistem antara lain adalah budidaya pemulihan, pelestarian suatu lingkungan kehidupan, atau dapat membuat ekosistem baru. Sedangkan peran negatif manusia di antaranya eksploitasi berlebihan, perusakan lingkungan, atau bahkan dapat memusnahkan suatu ekosistem.

Kerjakan tugas berikut secara berurutan untuk menguji kemampuan anda sendiri. 1. Hadirkan ke dalam pikiran Anda tentang sebuah ekosistem sawah. Di mana di dalamnya terdapat pemukiman manusia dan lahan padi dengan segala sarana pendukungnya. a.

Sebutkan makhluk hidup mana yang tergolong produsen, dan makhluk hidup mana yang mungkin ada dan tergolong konsumen. (Saran: Jadikan tanaman padi menjadi fokus utama.)

b.

Buatlah sebuah bagan sebagai contoh tentang adanya rantai makanan dari jawaban anda di atas.

c.

Buat selanjutnya berdasar jawaban Anda tersebut, sebuah bagan yang menggambarkan jaring-jaring kehidupan dalam ekosistem sawah.

2. Banyak tindakan manusia yang bersifat positif terhadap lingkungan kehidupan seperti reboisasi; penghijauan kota; membuang sampah pada tempatnya. Pilih salah satu untuk selanjutnya uraikan mengapa tindakan itu bersifat positif.

29

3. Sebutkan 5 akibat negatif dari pembabatan hutan terhadap lingkungan kehidupan. Kompetensi yang diukur Dan Kunci Assesmen No.

Kompetensi

Soal 1a.

Nilai

Menyebutkan gol. produsen dengan tepat

2

Menyebutkan gol. produsen dengan tidak tepat

0

Menyebutkan gol. konsumen dengan lengkap dan logis

5

Kunci:

(masuk akal) Menyebutkan gol. konsumen kurang lengkap tapi logis

3

(masuk akal) Menyebutkan golongan konsumen tapi kurang logis 1b.

1c.

1

Jawaban benar

3

Jawaban tidak seluruhnya benar

2

Jawaban tidak benar

1

Jawaban benar (dengan melibatkan semua konsumen

5

jawabannya) Jawaban benar tetapi tidak melibatkan semua konsumen

3

jawabannya Jawaban benar tetapi menyimpang dari konsumen

2

jawabannya Jawaban tidak benar

1 Total:

Jumlah

15

No. Soal Kompetensi 2.

Nilai

Kemungkinan-1 (reboisasi) Jawaban benar dan mengandung minimal 5

30

10

Kunci:

unsur* Jawaban benar dan mengandung hanya 4

9

unsur Jawaban benar dan mengandung hanya 3

8


7


5

unsur Jawaban ada yang benar dan ada yang tidak

4

benar Jawaban tidak benar

2

Jumlah

No. Soal 3.

Total: 10

Kompetensi

Nilai

Jawaban benar (mengandung 5 unsur)

10


9


7


6


5

Jawban ada yang benar dan ada yang

3

Kunci:

tidak benar Jawaban salah semua

1

Jumlah

Total: 10

31

Kriteria Kompetensi (Performance) Kriteria Soal

Hasil Sangat

Baik

Cukup

Kurang

baik

Sangat kurang

No. 1

≥12

11 – 10

9–7

6–5

≤5

No. 2

≥9

8–7

6–5

4

≤4

No. 3

≥9

8–7

6–5

3

≤3

32

BAB IV MENGENALI BAGIAN-BAGIAN UTAMA TUBUH HEWAN DAN TUMBUHAN

Pendahuluan Biologi merupakan ilmu yang mempelajari tentang makhluk hidup dan proses kehidupan di alam. Banyak teori-teori yang mengemukakan asal-usul makhluk hidup, tetapi dalam bahan belajar ini hanya akan dibahas ciri-ciri atau karakteristik makhluk hidup dan peran makhluk hidup dalam kelangsungan atau keberadaan alam. Di alam kita menjumpai banyak sekali keberagaman makhluk hidup, dari yang kasat mata hingga yang tidak kasat mata. Dari yang hidup di samudera yang dalam hingga yang hidup di padang pasir yang gersang. Dari yang menguntungkan kehidupan manusia karena menjadi sumber makanan hingga yang membawa petaka penyakit dan menimbulkan kematian. Benda mati dan makhluk hidup memiliki persamaan yaitu berasal dari hal yang mendasar ialah materi dan energi. Beberapa pakar biologi mengatakan bahwa hidup adalah suatu cara untuk mendapatkan materi dan energi. Hidup adalah mempertahankan pertumbuhan dann perkembangan sehingga dapat melakukan reproduksi. Hidup adalah bagaimana suatu makhluk hidup beradaptasi terhadap perubahan lingkungannya, sehingga dapat mempertahankan keberadaan jenisnya. Setelah mempelajari buku ini, secara khusus Anda diharapkan dapat : 1. Menjelaskan kembali organ tumbuhan. 2. Menjelaskan proses fisiologi pada organ tumbuhan. 3. Menjelaskan dasar klasifikasi tumbuhan 4. Menjelaskan dasar klasifikasi hewan 5. Menjelaskan organ tubuh hewan 6. Menjelaskan proses fisiologi pada tubuh hewan 7. Mendeskripsikan sistem organ tubuh manusia Melalui bahan Belajar ini, Anda akan mempelajari beberapa makhluk hidup. Untuk membantu Saudara dalam memahami makhluk hidup maka akan disajikan pembahasan sebagai berikut : 1. Kegiatan belajar 1 membahas tentang tumbuhan 2. Kegiatan belajar 2 membahas tentang hewan 3. Kegiatan belajar 3 membahas tentang manusia Agar Saudara memperoleh hasil yang maksimal dalam mempelajari bahan belajar mandiri ini, ikuti petunjuk belajar berikut ini : 1. bacalah dengan cermat bagian pendahuluan bahan belajar mandiri ini, hingga Saudara memahami apa dan bagaimana mempelajari bahan belajar mandiri ini;

33

2. bacalah bagian demi bagian, temukan kata-kata kunci dan kata-kata yang baru. Carilah kata-kata sulit tersebut dalam kamus atau daftar kata-kata sulit; 3. pelajari pengertian demi pengertian dari isi modul ini melalui pemahaman sendiri, bertukar pikiranlah dengan sesama mahasiswa atau teman guru; 4. terapkan karakteristik makhluk hidup, anatomi, fisiologi dan klasifikasi tumbiuhan, serta anatomi, fisiologi dan klasifikasi hewan dalam situasi lain yang mungkin anda temukan dalam kejadian sehari-hari; 5. mantapkan pemahaman Saudara melalui diskusi dalam kelompok.

1. T u m b u h a n Tumbuhan memiliki peran penting dalam menjaga kelangsungan dan keseimbangan kehidupan di dunia ini. Tumbuhan hijau, misalnya memiliki peran sangat sentral didalam menyediakan makanan bagi dirinya sendiri dan bagi makhluk hidup lain dengan kemampuannya mengadakan fotosintesis. Melalui proses fotosintesis, tumbuhan juga menghasilkan oksigen yang digunakan oleh makhluk hidup untuk bernapas. Tumbuhan yang tidak berhijau daun, juga memiliki peranan penting dalam khidupan. Di dalam ekosistem, jamur saprofit berperan di dalam menguraikan zat organik yang terdapat pada sisa-sisa makhluk hidup yang telah mati menjadi zat anorganik, dan mengembalikannya kepada lingkungan abiotik. Mengingat pentingnya peran tumbuhan seperti diuraikan di atas, maka penguasaan konsep-konsep dasar tentang tumbuhan berkaitan dengan sifat morfologis, anatomis dan fisiologis, serta keanekaragaman tumbuhan menjadi penting untuk diketahui. Setelah mempelajari sub unit ini, Saudara diharapkan dapat menguasai konsep- konsep penting tentang tumbuhan, dan dapat mengaplikasikan konsep tersebut dalam kehidupan sehari-hari. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.

menjelaskan kembali organ-organ utama tumbuhan; menjelaskan fungsi organ-oragan tumbuhan; menjelaskan proses tumbuh pada tumbuhan; menjelaskan proses gerak pada tumbuhan; menjelaskan proses bernapas pada tumbuhan; menjelaskan proses fotosintesis pada tumbuhan; menjelaskan dasar-dasar klasifikasi tumbuhan;

A. Organ Pada Tumbuhan Pada umumnya tumbuhan, terutama tumbuhan tingkat tinggi memiliki organ utama seperti akar, batang, dan daun. Organ tumbuhan tersebut pada beberapa jenis tumbuhan mengalami modifikasi. Hal ini dilakukan untuk menjaga kelangsungan hidupnya dalam keadaan lingkungan yang tidak sesuai. Selain mengalami modifikasi, ada pula organ yang terbentuk menyimpang dari kerangka umum.

34

1. Akar Akar tidak beruas atau berbuku. Fungsi akar adalah untuk menegakkan berdirinya tumbuhan, menyerap air serta garam-garam mineral dalam jumlah yang cukup untuk mempertahankan kehidupannya. Agar air dan mineral dapat terserap dalam jumlah yang cukup, maka akar memerlukan permukaan yang sangat luas. Akar juga berfungsi menyalurkan air dan garam-garam mineral ini ke batang dan daun. Akar mempunyai titik tumbuh pada bagian ujungnya. Pada titik tumbuh ini terdapat titik vegetasi yang lunak. Karena itu akar dilindungi oleh calyptra (tudung akar), sehingga dapat melindungi akar saat harus menembus dan menerobos tanah yang mempunyai partikel yang sangat keras. Di belakang titik tumbuh terdapat daerah meristematik dengan sel-sel yang dalam keadaan membagi diri. Di belakang daerah meristematik terdapat daerah tumbuh memanjang. Pada daerah ini terdapat rambut-rambut akar yang berfungsi untuk memperluas bidang penyerapan. Pada sebagian besar kecambah dikotil, akar pertama (akar primer) bertambah besar dan tumbuh ke bawah, kemudian tumbuh cabang-cabang lateral sepanjang akar primer. Adanya akar primer dan akar lateral merupakan sistem perakaran tunggang.

(a)

(b)

(b) Gambar 4.1. (a) Akar tunggang, (b) Akar serabut Pada monokotil akar primer biasanya sangat pendek umurnya. Pada tempat tumbuhnya akar primer ini akan tumbuh banyak sekali akar adventif. Akar adventif dan cabang-cabangnya mempunyai diameter dan panjang yang sama membentuk sistem perakaran serabut. Biasanya sistem perakaran serabut tidak menembus tanah terlalu dalam sehingga tumbuhan monokotil kurang kuat untuk menahan erosi tanah.

35

2. Batang Batang berfungsi untuk membentuk dan menyangga daun. Batang mempunyai pertumbuhan yang tidak terbatas, berbeda dengan daun yang mempunyai pertumbuhan terbatas, dan akhirnya ditinggalkan. Pada ujung batang terdapat titik vegetatif yang meristematik dan mempunyai kemampuan untuk terus menerus membentuk sel baru. Di bawah daerah meristematik terdapat daerah pertumbuhan memanjang. Daun dibentuk oleh batang secara eksogen (dari bagian luar) dan secara akropetal, artinya yang paling tua ada di bawah dan paling muda ada di atas. Daerah pada batang yang menumbuhkan daun disebut nodus, sedangkan daerah antara dua nodus disebut internodium (ruas). 3. Daun Daun sebenarnya adalah batang yang telah mengalami modifikasi yang kemudian berbentuk pipih dan juga terdiri dari sel-sel dan jaringan seperti yang terdapat pada batang. Daun berfungsi untuk membuat makanan, berbentuk pipih lebar, agar dapat melaksanakan tugas utamanya yaitu melaksanakan fotosintesis seefektif mungkin.

Gambar 4.2. Bagian-bagian daun Bagian daun yang menempel pada batang disebut pangkal daun. Daun dapat mempunyai tangkai daun (petiolus) atau tidak. Bagian yang pipih dan lebar disebut helaian daun (lamina). Daun pada dikotil mempunyai helaian yang lebar dan menempel pada batang dengan menggunakan tangkai. Sementara pada monokotil tidak mempunyai tangkai. Pada tumbuhan monokotil, pangkal daun pipih, lebar dan membungkus batang. Bagian ini disebut pelepah daun seperti yang terdapat pada daun pisang, rumput, dan tebu. Bila daun hanya mempunyai satu helai daun pada tangkainya disebut daun tunggal, seperti pada daun mangga. Bila terdapat lebih dari satu helai daun pada

36

tangkainya, maka disebut daun majemuk, seperti daun pohon turi. Ada banyak variasi dalam daun, misalnya ada yang mempunyai rambut, bergerigi, bersisik, dan lain-lain. Antara epidermis atas dan epidermis bawah daun terdapat jaringan parenchim yang berfungsi sebagai tempat fotosintesis. Antara sel-selnya terdapat rongga udara yang berfungsi untuk meningkatkan pengambilan karbondioksida dan pengeluaran oksigen pada waktu fotosintesis. Pada daun terdapat ikatan pembuluh yang mebentuk jaringan pembuluh pada daun. Pembuluh ini berfungsi untuk mengalirkan air dan bahan terlarut ke tempat fotosintesis dan membawa hasil fotosintesis. Biasanya pada epidermis bawah terdapat banyak stomata (mulut daun) yang merupakan tempat masuknya karbondioksida dan tempat keluarnya oksigen dan uap air. Untuk jelasnya anda perhatikan gambar berikut ini.

Gambar 4.3. Struktur anatomi daun Kegiatan Tujuan : 1. Mengamati struktur jaringan daun 2. Memahami hubungan antar jaringan dan mengetahui fungsi tiap jaringan daun Alat dan Bahan : 1. Air 2. Preparat daun 37

3. Silet 4. Mikroskop 5. Object glass 6. Cover glass Cara kerja : 1. Buatkan irisan melintang daun Rhoeodiscolor setipis mungkin, lalu letakan di kaca preparat (object glass) dan tetesi air, tutup dengan cover glass. 2. Lakukan pengamatan dengan menggunakan mikroskop dan gambarkan setiap jaringan yang terlihat. Hasil Pengamatan dan Diskusi 1. Setelah membuat gambar struktur jaringan, bagaimana bentuk stomata, sebutkan dan diskusikan jaringan lain yang ditemukan. 2. Melalui stomata berlangsung proses transpirasi, sebutkan maccam transpirasi pada tumbuhan. Untuk lebih memahami pembahasan di atas, cobalah jawab pertanyaan di bawah ini : 1. 2. 3. 4.

Sebutkan perbedaan daun monokotil dengan dikotil Sebutkan sel-sel penyusun mulut daun Terangkan proses yang berlangsung pada berkas pembuluh angkut di daun Sebutkan jaringan utama mesofil daun

Sebagai pedoman pemahan anda dari pertanyaan tersebut, perhatikan ramburambu jawaban berkut: 1. Daun monokotil umumnya memiliki tulang daun yang melengkung, dan sejajar. Untuk daun dikotil uumnya memiliki tulang daun yang menyirip dan menjari 2. Stomata umumnya terdiri dari sel penutup berkhlorofil dan sel tetangga (neben sel) 3. Pembuluh angkut pada daun terdapat pada tulang daun, xilem terletak sebelah atas menghadap ke jaringan palisade berupa rongga agak besar dan berdinding tebal. Sedangkan floem, terdiri atas sekelompok sel sebelah bawah xilem. Tulang daun ini merupakan kelanjutan dari dari tangkai daun dan batang ketika transportasi air dan zat hara. 4. Mesofil daun merupakan susunan jaringan yang terdapat antara epidermis bawah dan atas. Tersusun atas jaringan palisade, dan jaringan spon, juga mengandung berkas pembuluh angkut.

38

4. Bunga, Buah dan Biji Bunga merupakan alat reproduksi seksual (generatif) yang menghasilkan biji, dan akhirnya dari biji diperoleh tumbuahn baru. Bunga merupakan salah satu tingkat yang menyolok dalam proses pembentukan biji. Bunga terdiri dari beberapa bagian. Bagian yang paling penting dan terlibat langsung dalam pembentukan biji adalah benang sai (stamen) dan putik (pistilum). Bengan sari menghasilakn serbuk sari (polen) yang masing-masing membentuk sel kelamin (gamet). Di dalam bagian bawah putik terdapat bakal biji (ovulum) yang mengadung telur (ovum). Setiap bunga terbentuk pada tangkai khusus, yaitu tangkai bunga (pedicellus). Pada bagian bawah yang membesar terdapat dasar bunga (receptacullum). Pada bagian ini tersusun bagian-bagian bunga yang berupa daun kelopak (sepalum) secara kolektif disebut calyx. Daun mahkota (petalum) yang secara kolektif disebut corolla.

Gambar 4.4. Penampang bunga Suatu bunga disebut bunga sempurna apabila mempunyai alat penghasil kelamin jantan dan betina. Bunga yang hanya mempunyai alat penghasil kelamin jantan saja atau betina saja disebut bunga tidak sempurna. Pada waktu terjadi penyerbukan, yaitu jatuhnya serbuk sari ke kepala putik, terbentuk buluh serbuk sari, kemudian berlangsung proses pembuahan (fertilisasi) antara sperma dengan telur. Pada tumbuhan bunga terjadi pembuahan ganda. Satu inti sperma akan melebur dengan sel telur sehingga terbentuk zygot yang diploid (2n). Sementara itu inti sperma yang satunya lagi melebur dengan dua inti sel induk endosperm dan membetuk inti yang triploid (3n), yang nantinya akan berkembang menjadi endosperm primer, yang kelak berfungsi untuk memberi makanan embrio.

39

Kotiledon pada biji berkembang sebagai bagian dari embrio. Beberapa tumbuhan mempunyai kotiledon yang esar dan berfungsi juga sebagai cadangan makanan. Beberapa tumbuhan lainnya mempunyai kotiledon yang tipis, yang berfungsi untuk menhasilkan enzim yang mentransfer cadangan makanan dalam endosperm ke biji yang sedang berkecambah.

Gambar 4.5. Penampang biji Ovarium akan tumbuh menjadi buah. Buah mempunyai ciri yang beranekaragam. Ada buah yang berdaging, ada yang tidak, ada buah tunggal, ada buah majemuk. Buah berfungsi untuk melindungi biji dan juga membantu penyebaran biji. Beberapa biji mempunyai sayap sehingga dapat terbang jauh dari pohon induknya. Buah yang lainnya mempunyai kait sehingga dapat mengait dan ikut terbawa jauh. Ada juga buah yang mempunyai rongga-rongga udara sehingga dapat terbawa arus air. Sebelum dan sesudah penyebaran biji, embrio tumbuh dengan perlahan. Kemudian pada saat perkecambahan, embrio menyerap air, melanjutkan pertumbuhannya dan akhirnya menembus selaput biji. Perkecambahan dipengaruhi oleh beberapa faktor lingkungan, misalnya air, oksigen, suhu, cahaya.

B. Proses Fisiologi Pada Tumbuhan 1. Gerak Pada Tumbuhan Gerak pada tumbuhan dibagi menjadi dua kelompok, yaitu : a. Gerak Otonom merupakan gerak yang tidak dipengaruhi oleh faktor luar. Contoh gerak otonom adalah gerak nutasi, yaitu gerak melilinnya batang polongpolongan, gerak higroskopis seperti gerak pecahnya polong-polongan. b. Gerak Etionom/gerak Paratonis, yaitu gerak yang dipengaruhi faktor luar.

Gerak Etionom meliputi : 1) Gerak Taksis, yaitu gerak seluruh tubuh. Arah gerak dipenaruhi oleh arah rangsang. Gerak ini bersifat positif apabila gerak yang terjadi menuju arah 40

arah rangsang, dan bersifat negatif bila arah gerak menjauhi arah rangsang. Contoh Gerak Fototaksis bila rangsangan berupa cahaya, misalnya terjadi pada gerak spora pilobolus menuju arah cahaya. Kemotaksis bila rangsangannya berupa zat kimia, misalnya gerak bakteri oksigen menuju tempat yang memiliki oksigen. 2) Gerak Nasti, yaitu gerak sebagian tubuh, di mana arah gerak tidak dipengaruhi oleh arah rangsang. Contoh gerak nasti adalah Seismonasti, yaitu gerak yang rangsangnya berupa sentuhan, misalnya daun puteri malu akan mengkerut bila disentuh. 3) Gerak Niktinasti adalah gerak yang rangsangannya berupa perubahan kelembaban udara, misalnya daun majemuk akan mengkerut karena perubahan siang dan malam. 4) Gerak Tropi adalah gerak sebagian tubuh. Arah gerak pada gerak tropi dipengaruhi oleh arah rangsang. Gerak ini ada yang bersifat positif apabila arah gerak menuju arah rangsang, dan bersifat negatif bila sebaliknya. Contoh gerak Fototropi di mana rangsangannya adalah cahaya, misalnya gerak ujung batang menuju cahaya. Gerak Geotropi adalah gerak yang rangsangannya berupa pusat bumi seperti gerak pada akar yang selalu menuju pusat bumi. 2. Tumbuh Pada Tumbuhan Tumbuh adalah suatu proses pertambahan volume tubuh yang bersifat irreversibel (tidak kembali ke bentuk asal). Tumbuh terjadi karena jumlah sel bertambah banyak dan ukuran sel bertambah besar. Proses tumbuh pada tumbuhan berlangsung sepanjang hidup dan terjadi pada bagian tubuh tertentu yang disebut titik tumbuh. Misalnya yang terjadi pada ujung batang dan ujung akar. Proses tumbuh pada tumbuhan dipengaruhi oleh : a. Suhu. Terdapat tiga macam suhu pertumbuhan, yaitu suhu optimum yang merupakan suhu terbaik untuk pertumbuhan, suhu minimum yang merupakan suhu terendah untuk pertiumbuhan, dan suhu maksimum merupakan suhu tertinggi untuk pertumbuhan. b. Hormon tumbuh yang disebut auksin. Auksin terletak pada ujung batang/akar berfungsi untuk mengembangkan sel, sehingga menjadi bertambah panjang, menggiatkan kambium untuk membentuk selsel baru, dan merangsang pembentukan bunga dan buah. Auksin akan bekerja maksimum di tempat yang tidak kena cahaya. Proses pertumbuhan yang cepat di tempat yang gelap disebut etiolasi. Auksanometer adalah alat yang digunakan untuk mengukur pertumbuhan tanaman.

41

c. Cahaya. Cahaya penting untuk pertumbuhan, tetapi cahaya dapat menjadi faktor penghambat pertumbuhan karena dapat menguraikan auksin menjadi senyawa yang dapat menghambat pertumbuhan. 3. Proses Mendapatkan Makanan dan Respirasi pada Tumbuhan Berdasarkan cara memperoleh makanannya, tumbuhan ada yang bersifat autotrof (dapat membuat makanan sendiri) melalui proses fotosintesis dan kemosintesis. Ada pula yang bersifat heterotrof (tidak dapat membuat makanannya sendiri) tetapi menggunakan zat makanan yang sudah jadi. Tumbuhan heterotrof dapat bersifat saprofit yaitu mengambil makanan dari makhluk yang hidup yang sudah mati seperti jamur, dapat pula bersifat parasit yaitu mengambil makanan dari makhluk hidup yang masih hidup seperti puteri malu dan paku picisan. a. Fotosintesis Merupakan proses penyusunan zat organik karbohidrat yang berasal dari zat anorganik karbondioksida dan air yang berlangsung pada bagian tubuh tumbuahn yang berklorofil dengan bantuan energi cahaya. Fotosintesis terjadi melalui dua tahap reaksi, yaitu : 1) Reaksi fotolisis/ reaksi terang/reaksi Hill; terjadi di dalam kloroplas, memerlukan cahaya, air terurai menjadi O2 dan H2O. 2 Reaksi fisika CO2/ reaksi gelap/reaksi Blackman, yaitu reaksi yang terjadi dalam kloroplas, tidak memerlukan cahaya. Prosesnya berupa siklus yang disebut Siklus Calvin. Faktor-faktor yang mempengaruhi fotosintesis, di antaranya adalah : 1) CO2, yang diambil dalam bentuk gas dari udara, masuk melalui mulut daun (stoma). CO2 diangkut ke kloroplas dalam bentuk H2CO3. Dalam keadaan terik, kadar CO2 rendah, sehingga proses fotosintesis akan terhambat. 2) H2O diperoleh dari dalam tanah melalui rambut akar. Air merupakanm penyumbang hidrogen pada proses fotosintesis. 3) Cahaya matahari yang kita lihat terdiri dari 7 spektrum yaitu sinar merah, jingga, kuning, biru, nila, ungu, ditambah dua sinar yang tidak terlihat yaitu infra merah dan ultra ungu. Sinar merah, biru serta ungu lebih banyak digunakan dalam proses fotosintesis. 4) Klorofil merupakan zat hijau daun. Klorofil pada tumbuhan tinggi ada dua macam, yaitu kloorofil a dan klorofil b. Selain klorofil masih terdapat pigmen (zat warna) lainnya dalam tumbuhan yaitu karotenoid. Ada dua macam sistem pigmen dalam proses fotosintesis yaitu sistem pigmen I dan sistem pigmen II.

42

Beberapa percobaan tentang fotosintesis : 1) Percobaan Engelman, yang bertujuan untuk membuktikan bahwa pada proses fotosintesis dihasilkan oksigen dan diperlukan adanya khlorofil serta cahaya. 2) Percobaan Sachs/ uji Iodium, percobaan ini bertujuan untuk membuktikan bahwa pada proses fotosintesis dihasilkan amilum. 3) Percobaan Ingenhouse, percobaan ini bertujuan untuk mrmbuktikan bahwa pada proses fotosintesis dihasilkan gas oksigen. Dari hasil percobaan-percobaan di atas, dan penelususran secara teoritis, para ahli kemudian menulis persamaan reaksi kimia proses fotosintesis sebagai berikut: 6 CO2 + 6 H2O

C6H12O6 +

6 O2

b. Respirasi pada Tumbuhan Pada tumbuhan dan juga pada makhluk hidup lainnya, respirasi diperlukan untuk mempertahankan kehidupannya. Respirasi pada tumbuhan juga menyangkut proses pembebasan energi kimiawi menjadi energi yang diperlukan untuk aktivitas hidup tumbuhan. Pada siang hari laju proses fotosintesis yang dilakukan tumbuhan sepuluh kali lebih besar dari laju respirasi, karena itu seluruh karbondioksida yang dihasilkan dari respirasi akan digunakan untuk melakukan proses fotosintesis. Respirasi yang dilakukan tumbuhan menggunakan sebagian oksigen yang dihasilkan dari proses fotosintesis, sisanya akan berdifusi ke udara melalui daun. C6H12O6 +

6 O2

6 CO2 + 6 H2O

4. Reproduksi pada Tumbuhan Ada beberapa cara dilakukan tumbuhan untuk memperbanyak diri, antara lain : a. Reproduksi Vegetatif aseksual ; melalui reproduksi vegetatif, individu baru yang terjadi berasal dari satu sel induk, atau individu baru terjadi tanpa melalui proses perkawinan (peleburan dua sel). Ada dua macam reproduksi secara vegetatif, yaitu: 1) Reproduksi vegetatif alami yang terjadi tanpa campur tangan manusia, meliputi : a) Pembelahan diri. Ada yang disebut binary fission atau belah pasang, yaitu pembelahan dari sel induk menjadi dua sel anak. Contoh reproduksi pada bakteri. Ada juga yang disebut multiple fission yaitu pembelahan dari satu sel induk menjadi banyak sel anah, misalnya reproduksi pada alga. b) Fragmentasi, adalah cara bereproduksi dengan cara memutuskan bagian tubuh, di mana bagian tubuh tadi dapat tumbuh menjadi individu baru.

43

c) d)

e)

f) g)

Contoh reproduksi pada alga. Tunas, misalnya ditemukan pada jamur, tanaman pisang, dan cocor bebek. Spora. Pada alga sering disebut spora kembara/ zoospore, karena dapat bergerak. Pada bakteri disebut endospora yang terbentuk pada keadaan buruk. Spora juga terdapat pada jamur, lumut, dan tumbuhan paku. Rhizoma, akar tinggal merupakan batang yang terdapat di dalam tanah. Biasanya juga digunakan untuk menyimpan cadangan makanan. Contoh tumbuhan yang bereproduksi dengan rhizoma adalah jahe, lengkuas, kencur, kunyit, dan lain-lain. Stolon/ geragih merupakan batang yang merambat seperti yang terdapat pada tanaman arbei dan tumbuhan antanan. Umbi batang adalah batang yang digunakan untuk menyimpan cadangan makanan, terdapat di dalam tanah. Pada umbi tersebut terdapat tunastunas sebagai calon tumbuhan baru. Misalnya umbi yang terdapat pada kentang dan ubi jalar.

h) Umbi lapis adalah batang yang terdapat di dalam tanah yang dapat menumbuhkan tunas yang disebut siung. Karena berlapis-lapis, maka disebut umbi lapis, misalnya pada tanaman bawang merah dan bawang bombay. i) Tunas adventif, adalah tunas yang keluar dari akar pada permukaan tanah, misalnya pada pohon kersen dan pohon kesemek. 2) Reproduksi vegetatif buatan, adalah reproduksi yang dilakukan oleh manusia terhadap tanaman. Tujuannya antara lain untuk memperbanyak tanaman dalam waktu yang singkat, karena tidak harus menunggu sampai tanaman tersebut berkembang menjadi berbuah dan berbiji. Tanaman yang direproduksi vegetatif secara buatan biasanya memiliki keunggulan sehingga anak-anaknya juga akan sebaik induknya. Cara reproduksi vegetatif buatan antara lain dengan stek batang, cangkok, dirunduk, okulasi, dan disambung. b. Reproduksi Generatif/ seksual adalah cara reproduksi yang didahului dengan peleburan dua sel. Beberapa reproduksi generatif, antara lain : 1) Konyugasi, yaitu sel yang melebur belum dapat dibedakan jenis kelaminnya, sering juga disebut peleburan inti. Hasil peleburan disebut zygospora, seperti terjadi pada Alga dan Protozoa. 2) Jika dua sel yang melebur sudah terspesialisasi (disebut sel kelamin), hasil peleburannya disebut zygote. 3) Jika dua sel kelamin yang melebur berukuran sama disebut isogami, jika tidak sama disebut anisogami.

44

c. Reproduksi pada tumbuhan lumut dan paku. Tumbuhan lumut dan tumbuhan paku pada reprodusinya mengalami metagenesis (pergiliran keturunan), yaitu antara keturunan kawin (gametofit) dan keturunan tidak kawin (sporofit). d. Reproduksi pada tumbuhan biji/tumbuhan bunga. Reproduksi generatif pada tumbuhan biji terjadi melalui dua tahap, yaitu penyerbukan/ persarian yaitu proses jatuhnya serbuk sari pada kepala putik, yang diikuti ole proses pembuahan/ fertilasi, yaitu proses meleburnya kepala serbuk sari yang berisi sel jantan pada ovum terdapat pada bakal biji. Alat reproduksi pada tumbuhan biji adalah biji. Biji berasal dari bunga.. Bunga dikatakan bunga sempurna apabila mempunyai alat perkembangbiakan berupa putik, benangsari dan mempunyai perhiasan bunga berupa mahkota bunga dan kelopak bunga pada satu tangkai bunga. 1) Reproduksi pada tumbuhan berbiji terbuka (Gymnospermae) Bunga pada Gymnospermae umumnya belum mempunyai perhiasan bunga, ada bunga jantan (hanya memiliki benangsari saja) dan ada bunga betina (hanya memiliki putik) yang terpisah membentuk strobilus. Pembuahannya disebut pembuahan tunggal, karena seluruh inti sel sperma akan membuahi sel telur membentuk lembaga/ embrio. 2) Reproduksi pada tumbuhan biji tertutup (Angiospermae). Bunga umumnya sudah merupakan bunga sempurna. Pembuahannya disebut pembuahan berganda karena terjadi dua macam pembuahan, yaitu: a) inti sel sperma + sel telur b) inti sel sperma + endosperm

embaga/embrio keping biji

C. Klasifikasi Tumbuhan Cabang biologi yang mempelajari penggolongan tumbuhan adalah taksonomi atau klasifikasi tumbuhan. Penggolongan tumbuhan dilakukan dengan cara mencari persamaan ciri di antara keanekaragaman. Makin banyak persamaan ciri yang dimiliki makin dekat hubungan kekerabatannya. Makin sedikit persamaan ciri yang dimiliki, makin jauh hubungan kekerabatannya. Ciri yang digunakan untuk penggolongan makhluk hidup adalah ciri morfologis, ciri anatomis, ciri fisiologis, dan sifat genetik, serta perkembangan ontogeni dan filogeni. Ciri morfologis lebih utama digunakan daripada ciri fisiologis, karena ciri morfologis lebih mudah diamati daripada ciri fisiologis sehingga yang lebih utama digunakan di dalam klasifikasi adalah ciri morfologis. Untuk menggambarkan sejauh mana hubungan kekerabatan yang terjalin antara makhluk hidup yang satu dengan yang lainnya, maka di dalam sistem klasifikasi diadakan tingkat kelompok (takson). Takson tersebut berturut-turut dari tingkat yang

45

tinggi ke yang rendah adalah Divisio, Klas, Ordo (bangsa), Famili (suku). Genus (marga), dan Species (jenis). Untuk memudahkan pengenalan, maka setiap makhluk hidup diberi nama ilmiah. Cara penamaan ilmiah yang digunakan sekarang adalah binomial system/ penamaan binomial, yang dikemukakan oleh Carl Von Linne ( Carollus Lineaeus). Menurut binomial sistem, setiap makhluk hidup diberi nama ilmiah yang terdiri atas dua kata. Kata pertama menunjukkan genus, kata kedua menunjukkan nama species. Misalnya nama ilmiah padi adalah Oryza sativa, Oryza adalah nama genus, sedangkan sativa adalah nama species. Sesudah nama species, dapat pula dituliskan nama varietas dan nama penemu. Seperti Oryza sativa gelatinosa Linn. Gelatinosa menunjukkan nama varietas, Linn menunjukkan nama penemu. Berdasarkan hubungan sebenarnya (ciri morfologis, ciri anatomis, dan ciri fisiologis), tumbuhan dibagi menjadi 5 divisio, yaitu : 1. Divisio Schizophyta, yang umumnya bersel satu, berkembangbiak dengan membelah diri. Contoh : Bakteri dan Alga biru. 2. Divisio Thallophyta sering juga disebut tumbuhan thallus. Umumnya tumbuhan ini bersel banyak, tetapi ada juga yang bersel satu, belum mempunyai akar, batang, dan daun sejati. Contoh : Jamur (Fungi). Ganggang (algae), dan Lichenes (lumut kerak). 3. Divisio Bryophyta (Tumbuhan lumut). Tumbuhan ini berkembangbiak dengan menggunakan spora, bermetagenesis dan disebut tumbuhan peralihan dari thallophyta ke kormophyta karena memiliki rhizoid. Bryophyta terbagi menjadi dua klas, yaitu Hepaticeae (lumut hati) dan Musci (lumut daun). 4. Divisio Pterydophyta (Tumbuhan paku), tumbuhan ini berkembangbiak dengan spora. Ciri utama tumbuhan ini daun mudanya menggulung, merupakan tumbuhan kormus sejati (sudah memiliki akar, batang, dan daun sejati). 5. Divisio Spermatophyta (Tumbuhan biji). Tumbuhan ini berkembangbiak secara generatif dengan biji, merupakan tumbuhan kormus. Dibagi menjadi dua Sub Divisio, yaitu : a. Sub Divisio Gymnospermae (Tumbuhan berbiji terbuka), ciri-cirinya adalah bakal biji terletak pada daun buah yang membentuk strobilus. Bunga tidak mempunyai perhiasan bunga. Contoh tumbuhan Gymnospermae adalah pinus, melinjo, cemara. b. Sub Divisio Angiospermae (Tumbuhan Biji Tertutup). Ciri-cirinya memiliki bakal biji tertutup oleh bakal buah, bunga mempunyai perhiasan bunga. Sub Divisio ini dibagi menjadi dua klas, yaitu klas Monokotil dan klas Dikotil. Perbedaan antara Monokotil dan Dikotil dapat dilihat pada tabel di bawah !

46

Tabel. 4.1. Organ monokotil dan dikotil No

Organ Tubuh

Monokotil

Dikotil

1.

AKAR

Serabut, tidak berkambium

Tunggang, berkambium

2.

BATANG

Tidak bercabang, beruas, Bercabang, tidak tidak berkambium beruas,berkambium

3.

DAUN

Tulang daun sejajar atau melengkung

4.

BUNGA

Jumlah bagian bunga 3 Jumlah bagian bunga atau kelipatanya 4,5, atau kelipatannya

Tulang daun menyirip atau menjari

Rangkuman Akar tidak beruas atau berbuku. Fungsi akar adalah untuk menegakkan berdirinya tumbuhan, menyerap air serta garam-garam mineral dalam jumlah yang cukup untuk mempertahankan kehidupannya. Agar air dan mineral dapat terserap dalam jumlah yang cukup, maka akar memerlukan permukaan yang sanagt luas. Akar juga berfungsi menyalurkan air dan garam-garam mineral ini ke batang dan daun. Batang berfungsi untuk membentuk dan menyangga daun. Batang mempunyai pertumbuhan yang tidak terbatas, berbeda dengan daun yang mempunyai pertumbuhan terbatas, dan akhirnya ditinggalkan. Pada ujung batang terdapat titik vegetatif yang meristematik dan mempunyai kemampuan untuk terus menerus membentuk sel baru. Bunga merupakan alat reproduksi seksual (generatif) yang menghasilkan biji, dan akhirnya dari biji diperoleh tumbuahn baru. Bunga merupakan salah satu tingkat yang menyolok dalam proses pembentukan biji. Gerak pada tumbuhan dibagi menjadi dua kelompok, yaitu: (1.) Gerak Otonom merupakan gerak yang tidak dipengaruhi oleh faktor luar: (2) Gerak Etionom/gerak Paratonis, yaitu gerak yang dipengaruhi faktor luar. Tumbuh adalah suatu proses pertambahan volume tubuh yang bersifat irreversibel (tidak kembali ke bentuk asal). Tumbuh terjadi karena jumlah sel bertambah banyak dan ukuran sel bertambah besar. Proses tumbuh pada tumbuhan berlangsung sepanjang hidup dan terjadi pada bagian tubuh tertentu yang disebut titik tumbuh Berdasarkan cara memperoleh makanannya, tumbuhan ada yang bersifat autotrof (dapat membuat makanan sendiri) melalui proses fotosintesis dan kemosintesis. Ada pula yang bersifat heterotrof (tidak dapat membuat makanannya sendiri) tetapi menggunakan zat makanan yang sudah jadi.

47

2. H e w a n Pengantar Seperti halnya tumbuhan yang sudah Saudara pelajari pada Subunit 1, hewan merupakan makhluk hidup yang memiliki peranan penting di dalam ekosistem. Peranan hewan di dalam mendukung keberlangsungan suatu ekosistem. Bagi manusia hewan memiliki banyak manfaat selain sebagai sumber makanan yang sangat penting, juga memiliki peranan lain yang mendukung kehidupan manusia seperti tenaganya yang masih dimanfaatkan sebagai alat transportasi, membantu pekerjaan manusia di sawah, menjaga keamanan, membantu polisi dalam mengungkap kejahatan, membantu dalam pencarian korban bencana alam, sebagai alat untuk penghibur, dan peran-peran lain yang bermanfaat. Beberapa hewan ada juga yang dapat menularkan penyakit pada manusia dan tumbuhan sehingga merugikan manusia. Melihat peranan hewan yang sangat penting dalam kehidupan manusia, maka sudah selayaknya kita memiliki pengetahuan yang baik tentang hewan. Oleh karena itu, setelah mempelajari Sub Unit 2 ini, diharapkan Anda menguasai dan memahami konsepkonsep dasar tentang hewan, dapat mengaplikasikan konsep-konsep tersebut dalam kehidupan sehari-hari, dan dapat mengajarkannya kepada siswa sekolah dasar. Secara khusus setelah mempelajari Sub Unit 2 ini, Saudara diharapkan dapat: 1. 2. 3. 4. 5. 6.

menjelaskan dasar-dasar klasifikasi hewan; membuat penggolongan/klasifikasi dunia hewan; menentukan kedudukan suatu species hewan di dalam klasifikasi; menyebutkan cara-cara reproduksi pada hewan; menyebutkan jenis makanan hewan; menjelaskan daur hidup hewan

A. Klasifikasi Hewan Pada kegiatan belajar Sub 1 tentang tumbuhan, Anda sudah mempelajari tentang klasifikasi tumbuhan. Pada prinsipnya, dasar-dasar klasifikasi yang digunakan pada tumbuhan juga berlaku untuk hewan. Prinsip penamaan binomial yang dikemukanan oleh Carollus Lineaus, juga berlaku untuk hewan. Perbedaannya adalah hanya pada istilah yang digunakan untuk urutan teringgi tingkat pengelompokkan (taksonomi). Pada klasifikasi hewan, istilah yang digunakan adalah Filum, sedangkan pada tumbuhan adalah divisio, istilah tingkatan pengelompokkan berikutnya baik pada tumbuhan maupun hewan adalah sama. Pada dasarnya ada enam kategori utama dari yang umum ke yang khusus. Keenam kategori itu adalah Filum, Klas, Ordo (bangsa), Famili (suku), Genus (marga), dan Species (jenis) 48

Kita ambil contoh klasifikasi seekor anjing. Kingdom : Animalia (hewan) Filum : Chordata ( mempunyai tulang belakang atau notochord) Klas : Mamalia (mempunyai kelenjar susu) Ordo Famili Genus

: : :

Carnivora (pemakan daging) Canidae ( mempunyai ciri-ciri bangsa anjing) Canis (serigala, anjing, dingo, rubah)

Species

:

Canis familiaris ( anjing biasa)

Pada kingdom hewan dibagi menjadi dua subkingdom berdasarkan struktur tubuh yaitu hewan bertulang belakang (vertebra) dan hewan yang tidak bertulang belakang (invertebrata). 1. Klasifikasi Subkingdom Vertebrata

a. Klas Ikan (Pisces) Ikan berdarah dingin (suhu tubuh berubah-ubah mengikuti suhu lingkungan). Jantung terdiri atas dua bagian, dan bernapas dengan menggunakan insang. Ikan bernapas dengan membuka dan menutup mulutnya. Pada saat mulut terbuka air masuk dan keluar melalui insang. Saat air melewati insang, gas oksigen terlarut dan diikat oleh pembuluh darah kemudian darah diedarkan ke seluruh tubuh. Pada waktu yang bersamaan gas karbondioksioda, keluar dari filamen dan lepas keluar tubuh melalui insang.

Gambar 4.6. Insang pada ikan Pada ikan terdapat kantung udara. Kantung udara ini terdapat di antara ginjal dan

49

lambungnya. Dengan memompa dan mengembangkan udara, seekor ikan dapat naik dan turun di dalam air. Pada tubuh ikan terdapat gurat sisi (stream line) yang berfungsi untuk mengurangi tekanan air. Ikan memiliki beberapa sirip di antaranya adalah sirip ekor yang selalu bergerak dari satu sisi ke sisi yang lainnya. Sirip ini ber fungsi sebagai kemudi. Sirip punggung berfungsi sebagai penyeimbang saat berenang. Sepasang sirip perut dan sepasang sirip dada berfungsi sebagai penyeimbang saat bergerak, membantu saat berbelok, mendayung, dan saat berenang mundur. Ikan dikelompokkan menjadi ikan bertulang sejati dan ikan bertulang rawan. Ikan bertulang sejati memiliki ciri-ciri morfologi mulut terletak ditengah, insang mempunyai tutup, dan sirip ekornya simetris bilatera. Ikan bertulang sejati berkembang biak dengan cara bertelur yang pembuahannya dilakukan di luar tubuh (eksternal).

Gambar 4.7. Ikan bertulang sejati

Ikan bertulang rawan memiliki ciri morfologi mulut terletak di bagian bawah, tidak mempunyai tutup insang serta sirip ekor asimetris bilateral. Ikan bertulang rawan berkembangbiak dengan cara ovovivipar. Pembuahan dilakukan di dalam tubuh betina (internal), telur menetas di dalam tubuh, sehingga yang keluar dari tubuh betina adalah anak ikan. Ikan baik yang bertulang rawan atau yang bertulang sejati merupakan hewan air, karena bertelur dan beranak (berkembangbiak) di air.

Gambar 4.8. Ikan bertulang rawan

b. Klas Amfibi (Amphibia) Hewan amfibi menghabiskan hidupnya sebagian di air dan di darat. Amfibi adalah hewan vertebrata yang mengalami metamorfisis (perubahan bentuk tubuh) dalam daur hidupnya. Amfibi betina bertelur di air atau di atas pohon yang menjulang ke air atau tempat yang sangat lembab di darat. Kemudian amfibi jantan membuahi telur-telur

50

itu. Jadi proses pembuahan pada amfibi dilakukan di luar tubuh (eksternal). Seekor katak atau kodok betina bisa menghasilkan ribuan butir telur. Telur katak dilapisi oleh semacam jeli yang tebal yang segera menyerap air dan membesar. Zat tersebut berfungsi melindungi embrio dan menyediakan makanan bagi embrio. Telur-telur dapat ditemui di parit-parit batau kolam-kolam terutama pada musim hujan. Setelah dua minggu telur-telur itu akan berubah menjadi kecebong. Kecebong bernapas dengan menggunakan insang dengan cara mendapatkan oksigen langsung dari air. Setelah beberapa bulan kecebong itu akan berubah wujud menjadi katak dewasa. Katak dewasa bernafas dengan menggunakan paru-paru, tetapi juga menghisap oksigen melalui kulitnya, itu sebabnya kulit katak selalu lembab, lembut dan harus menjaga kelembaban kulitnya untuk bertahan hidup.

Gambar 4.9. Daur hidup katak Amfibi merupakan hewan berdarah dingin. Jantung pada amfibi terdiri atas tiga ruang. Amfibi melakukan hibernasi di dalam air dingin (tidur sepanjang musim dingin) atau menguburkan diri dalam pasir atau lumpur (pada musim kemarau panjang). Contoh hewan amfibi : katak, kodok, salamander dan sebagainya.

c. Klas Reptil (Reptilia) Kebanyakan reptil memiliki kulit yang kasar dan bersisik. Reptil yang berkaki mempunyai lima jari dengan cakar seperti beruang. Reptil bernapas dengan menggunakan paru-paru, sehingga oksigen dihirup langsung dari udara, walaupun ada juga reptil yang sebagian besar hidupnya berada di dalam air seperti penyu. Reptil merupakan hewan darat karena berkembangbiak/ bertelur di darat. Reptil berdarah dingin. Jantung reptil terdiri atas tiga ruang sebagian reptil ruang jantungnya hampir ada yang empat. Beberapa reptil sperti amfibi juga melakukan hibernasi terutama bila suhu di luar sangat dingin. Beberapa jenis buaya dan

51

ular menghidari suhu yang ekstrim dengan membenamkan diri pada tanah atau bersembunyi di dalam gua. Pembuahan pada reptil terjadi di dalam tubuh betina (internal). Kebanyakan kadal, penyu, dan ular bertelur di darat. Telur mereka liat, diselimuti oleh permukaan yang kasar, dan sangat bergantung pada kehangatan cahaya matahari sebagai inkubator, karena induk tidak mengerami telurnya. Beberapa jenis ular lainnya dan kadal menjaga telur-telur mereka hingga menetas. Setelah menetas biasanya bayi hewan-hewan itu akan mulai mencari makan sendiri, dan induk akan meninggalkannya.

d. Klas Aves ( burung) Burung adalah hewan yang tubuhnya ditutupi oleh bulu. Beberapa burung dengan sayapnya dapat terbang seperti elang, pipit, dan merpati. Beberapa jenis burung jarang terbang seperti ayam dan itik manila. Beberapa burung lainnya tidak dapat terbang, seperti burung unta, pinguin, dan kiwi. Agar bertahan hidup, burung makan makanan seberat tubuhnya setiap hari. Dalam tubuh burung terdapat kantung udara yang berhubungan dengan paruparunya. Tulang-tulang burung berongga sehingga tubuhnya ringan. Pada burung terdapat tiga jenis bulu. Bulu yang halus seperti kapas menutupi kulit burung, dan ada di bawah sayap. Ada bulu yang besar terdapat pada bagian sayap berfungsi untuk mendorong seperti baling-baling dan mengendalikan arah terbang. Kebanyakan burung pada saat bertengger mengatur bulu-bulunya dengan menggunakan paruhnya. Pekerjaan ini dilakukan untuk meminyaki bulu-bulunya dengan minyak yang dikeluarkan dari kelenjar minyak yang terdapat pada pangkal ekornya. Minyak ini berguna agar bulu burung menjadi berkilauan dan tahan air. Itu sebabnya bulu bebek tidak basah walau digunakan untuk berenang. Burung berdarah panas, artinya suhu tubuhnya tetap. Jantung pada burung terbagi menjadi empat bagian. Kebanyakan burung memiliki paruh yang kuat dan keras dengan berbagai bentuk karena berbeda kegunaan. Burung tidak mempunyai gigi. Burung juga memiliki berbagai bentuk kaki sesuai dengan tempat hidup dan jenis makanan

Gambar 4.9. Bentuk paruh a. Burung kolibri pemekan madu, b. Elang pemakan daging, c. bangau pemekan ikan Burung berkembangbiak dengan cara bertelur setelah telur dibuahi. Burung

52

betina mengerami telur-telurnya hingga menetas, beberapa burung yang mengerami telur adalah burung jantan seperti pada burung pinguin. Pada ayam, walaupun telur tidak dibuahi, tetapi ayam betina dapat bertelur setiap hari. Telur ini disebut telur yang tidak subur (infertil), sehingga tidak akan menetas walaupun dierami. Biasanya telur yang kita makan adalah telur yang tidak subur. Cangkang pada telur burung keras serta berpori-pori. Pori-pori ini menyebabkan oksigen dapat masuk ke dalam telur dan karbondioksida dapat keluar dari telur. Pada telur yang subur / fertil, hal ini sangat penting agar embrio dapat hidup dan berkembang di dalam telur.

e. Klas Mamalia Mamalia dapat kita temukan hidup pada semua bagian di bumi. Ada yang hidup di dalam tanah seperti tikus tanah dan anjing tanah. Di atas permukaan tanah seperti singa dan kijang di padang rumput. Di gurun pasir kita dapat menemukan unta. Di hutan tropis kita temukan macan tutul, harimau dan babi hutan. Di udara kita temukan kalelawar dan codot. Di atas pohon hidup orang utan, monyet dan siamang. Di laut hidup ikan lumba-lumba, paus bungkuk, paus pembunuh, dan anjing laut. Singa laut dan gajah laut dapat kita temukan di daerah kutub utara. Manusia adalah mamalia yang dapat kita temukan pada setiap daratan di bumi. Semua makhluk hidup itu mempunyai persamaan yaitu mempunyai kelenjar susu dan tubuhnya ditutupi oleh rambut. Pada beberapa mamalia rambut itu tidak menutupi seluruh tubuhnya seperti yang kita temukan pada gajah laut hanya ada sedikit rambut yang berdiri tegak pada moncongnya. Mamalia berkembangbiak dengan cara melahirkan (vivipar). Bayi-bayi mamalia akan lahir dari tubuh betina. Embrio mamalia berkembang di dalam tunbuh induknya dari sel telur fertil yang telah dibuahi oleh sel sperma jantan yang berasal dari species yang sama. Selama masa perkembangannya, embrio dihubungkan oleh induknya melalui plasenta. Makanan, air, dan oksigen disalurkan dari induk kepada embrio melalui pembuluh darah yang ada pada jaringan plasenta ini. Cairan bahan buangan dari embrio keluar melalui pembuluh darah yang lainnya. Bahan buangan ini diserap oleh aliran darah induk, disalurkan ke ginjal dan kemudian dibuang keluar tubuh induk. Pusar pada perut merupakan bekas yang menunjukkan tahap pertama perkembangan dalam hidup kita dalam rahim seorang ibu. Walaupun umumnya mamalia melahirkan anak, tetapi platypus (hewan berparuh bebek) yang merupakan hewan asal Australia, merupakan hewan mamalia yang bertelur. Hewan ini setelah bertelur dan telurnya menetas, bayi-bayi Platypus dirawat oleh induknya dan menghisap susu induknya, seperti mamalia lainnya. Mamalia seperti burung merupakan hewan berdarah panas dan jantung terbagi menjadi empat ruang. Suhu tubuh hewan berdarah panas relatif stabil di tempat bersuhu panas atau bersuhu dingin.

53

Pada suhu yang sangat dingin, mamalia perlu banyak makan untuk mengimbangi perbedaan panas antara tubuh dan lingkungannya (ingat asas Black pada Fisika). Oleh karena itu, mamalia yang tinggal di daerah dingin memiliki lemak yang tebal seperti anjing laut, singa laut, dan ikan paus. Atau memiliki rambut yang tebal seperti beruang kutub, serigala kutub, dan bison. Beberapa di antara mamalia menghindari udara dingin dengan bermigrasi seperti kalelawar dan bison atau melakukan hibernasi (tidur sepanjang musim dingin) seperti beruang kutub dan beruang coklat. Bentuk gigi pada mamalia, menunjukkan jenis makanan yang dimakan oleh hewan tersebut. Gigi mamalia seperti juga gigi yang kita miliki mempunyai bentuk yang berbeda. Pada dasarnya ada empat macam bentuk gigi. Gigi yang terdapat di depan berbentuk seperti kampak adalah gigi seri. Gigi ini berfungsi untuk memotong. Kemudian yang runcing adalah gigi taring berfungsi untuk mengoyak. Di belakang gigi taring terdapat ggi geraham awal berfungsi untuk mengunyah dan yang terletak paling belakang adalah gigi geraham terakhir. Gigi seri yang tajam merupakan ciri khas hewan mamalia pengerat.seperti tikus putih, tikus selokan, hamster, kelinci, dan marmot. Gigi seri ini tumbuh panjang dan tampak keluar dari mulut hewan pengerat, sehingga hewan pengerat tidak dapat menutup mulutnya. Pada carnivora (mamalia pemakan daging), seperti kucing, anjing, harimau, dan singa laut memiliki gigi seri yang kecil dan gigi taring yang tajam. Permukaan gigi geraham pada carnivora berlekuk-lekuk dan ujungnya tajam. Taring pada carnivora sangat berguna untuk merobek-robek daging. Gigi geraham sangat berguna untuk mengunyah daging menjadi potongan-potongan kecil agar mudah ditelan. Herbivora (mamalia pemakan tumbuhan) seperti kambing, sapi, dan kuda memiliki gigi seri yang lebar dan besar, sedangkan permukaan gigi gerahamnya datar. Gigi taring pada herbivora tidak muncul. Gigi seri pada herbivora ini sangat berguna untuk mengumpulkan dan mencabut rumput ataupun dahan-dahan muda. Gigi geraham digunakan untuk mengunyah rumput atau dahan sebelum ditelan. Manusia makan tumbuhan dan daging ( omnivora), oleh karena itu keempat bentuk gigi dimiliki oleh manusia. Manusia membutuhkan hewan untuk memenuhi kebutuhan gizi harian seperti daging sapi, daging ayam, daging ikan, telur, susu sapi, udang dan lain-lain. Beberapa hewan membuat manusia merasa terhibur karena suaranya, bentuk tubuhnya, kemanjaannya, warna bulunya, kepandaiannya, keterampilannya, kekuatannya, ketangkasannya, keunikannya, dan lain-lain. Beberapa hewan dipelihara karena membantu menjaga keamanan, membantu dalam mengungkap kejahatan, membantu para tuna netra, membantu menemukan orang yang terjebak dalam puing bangunan saat terjadi gempa, dan lain-lain. Hewan memberi banyak manfaat bagi manusia, oleh karena itu beberapa jenis hewan dipelihara manusia dalam bentuk peternakan, kebun binatang, taman safari, dan 54

dipelihara di rumah. Beberapa jenis hewan diliarkan dan dilindungi di satwa margasatwa dan dalam taman laut. Hewan yang dipelihara perlu dirawat sesuai dengan karakter jenis hewan yang dipelihara. Ada beberapa hal yang perlu diperhatikan pada hewan peliharaan, di antaranya hewan dapat terserang stress seperti juga manusia, oleh karena itu hewan peliharaan perlu diajak bermain dan berlari-lari. Hewan perlu kandang /tempat tinggal khusus yang harus terjaga kebersihannya. Hewan peliharaan perlu diberi makan yang cukup dan sesuai dengan jenis makanannya, jadi bukan diberi makanan yang biasa dimakan oleh manusia. Kadang-kadang hewan peliharaan juga perlu diberi vitamin tambahan serta vaksinasi. Bila sakit hewan peliharaan perlu pertolongan dokter hewan 2. Klasifikasi Hewan Subkingdom Invertebrata a. Filum Protozoa Protozoa merupakan hewan yang memiliki ciri tubuh hanya terbentuk dari sebuah sel. Filum Protozoa dibagi atas empat klas berdasarkan alat gerak yang dimilikinya, yaitu : 1. Klas Rhizopoda Hewan yang termasuk klas ini memiliki alat gerak berupa kaki palsu (pseudopodia), karena bentuk alat geraknya tidak tetap. Hewan yang termasuk ke dalam kals ini antara lain : Amoeba proteus, Entamuba coli, Entamuba disentri, Foraminifera dan Radiolaria. Entamuba coli dan entamuba disentri menyebabkan penyakit disentri bila termakan/terminum oleh manusia karena minum air yang telah tercemar oleh Entamuba tersebut.

Gambar 4.10. Amoeba

55

2. Klas Flagellata Hewan yang termasuk klas Flagellata memiliki ciri alat geraknya berbentuk bulu cambuk (flagel). Beberapa contoh hewan yang termasuk Flagellata antara lain : Euglena viridis, Volvox, Tripanosoma gambiensis, Tripanosoma rodentiasis, Tripanosoma evansi. Tripanosoma merupakan protozoa penyebab penyakit tidur yang ditularkan oleh gigitan lalat Tsetse, banyak ditemukan di benua Afrika.

Gambar. 4.11. Euglena 3. Klas Cilliata Alat gerak klas Cilliata berupa cilia atau rambut-rambut kecil di sekitar tubuh. Hewan yang termasuk ke dalam klas ini antara lain : Paramaecium caudatum, Stentor, Didinium. Paramaecium banyak kita jumpai di selokan atau kolam yang airnya kotor.

Gambar 4.12. Paramaecium

56

4. Klas Sporozoa Klas Sporozoa adalah hewan bersel tunggal yang tidak mempunyai alat gerak. Contoh hewan yang termasuk ke dalam kelas ini antara lain: Plasmodium falsifarum penyebab penyakit malaria tropicana, Plasmodium vivax yang dapat menyebabkan penyakit malaria tertiana, dan Plasmodium malariae penyebab penyakit malaria quartana. Plasmodium ditularkan dari satu orang ke orang lainnya melalui gigitan nyamuk anopheles. b. Filum Porifera Hewan yang termasuk ke dalam filum Porifera memiliki tubuh yang berporipori. Klas yang terkenal dalam Filum Porifera adalah Klas Despongia, contohnya adalah Spongia (hewan spons). Spongia banyak dijumpai di laut, dulu digunakan sebagai alat pembersih (spons).

Gambar 4.13 Hewan-hewan porifera c. Filum Coelenterata Hewan yang termasuk ke dalam Filum Coelenterata memiliki tubuh yang berongga. Filum Coelenterata terdiri atas Klas Hydrozoa, misalnya Hydrafusca (berupa polip) dan Obelia (berupa medusa)

Gambar 4.14. Hydra dan Obelia

57

d. Filum Platyhelmintes Hewan yang termasuk ke dalam Filum Platyhelmintes memiliki ciri tubuh pipih memanjang (cacing). Filum ini dibagi menjadi tiga Klas, yaitu : 1. Klas Turbellaria, contohnya adalah cacing Planaria.

Gambar 4.15. Regenerasi Cacing Planaria Planaria mempunyai kemampuan regenerasi yang tinggi. Bila tubuhnya dipotong menjadi tiga bagian, maka kepala akan membentuk badan dan ekor, bagian badan akan membentuk kepala dan ekor, serta bagian ekor akan membentu badan dan kepala. 2.

Klas Trematoda, contohnya adalah Fasciola hepatica merupakan cacing hati yang hidup pada rongga-rongga pada hati ternak (sapi dan kambing). Cacing ini berwarna coklat seperti hati dan menggerogoti hati sehingga hati ternak ini akan rusak. Panjangnya kurang lebih 3 cm, parasit pada hewan dan manusia dengan melekatkan dirinya dengan menggunakan alat pengisap.

Gambar 4.16. Cacing Fasciola hepatica

58

3. Klas Cestoda (cacing pita). Cacing pita berwarna putih seperti warna usus, berbentuk pipih memanjang seperti pita dan beruas-ruas. Ruas-ruas ini akan semakin bertambah banyak sehingga cacing bertambah banyak. Setiap ruas merupakan individu.

Gambar 4.17. Taenia saginata Contoh cacing pita adalah Taenia saginata, inang tetap cacing ini adalah manusia sedang inang perantaranya adalah sapi. Taenia solium mempunyai inang tetap manusia, dan inang perantaranya adalah babi. Inang tetap Dyphylobothrium latum adalah manusia dengan inang perantaranya adalah ikan. e. Filum Nemathelmintes Nemathelmintes adalah cacing yang berbentuk gilig. Kedua ujung tubuhnya runcing sedangkan bagian tengah tubuhnya bulat.

Gambar 4.18. Cacing gilig. Beberapa contoh Nemathelmintes antara lain : 1. Ascaris megalocephala (hidup pada usus kuda), 2. Ascaris lumbricoides (cacing perut), hidup pada usus halus manusia, menghisap sari makanan dengan menggunakan seluruh permukaan tubuhnya, berwarna putih gading seperti warna usus. 3. Nacator americanus (cacing tambang). Larva caing ini banyak ditemukan di daerah pertambangan yang becek dan lembab. Bila kaki tidak menggunakan alas, larva dapat menembus kaki, masuk ke dalam airan darah yang pada akhirnya akan menetas dan menetap pada usus halus. Cacing tambang menghisap darah pada usus halus dengan membuat luka pada usus. Penderita biasanya mengalami kekurangan darah/anemia parah, selain karena darahnya dihisap juga karena luka yang ditimbulkan oleh cacing ini, hingga kotoran penderita bercampur dengan darah.

59

4. Oxyuris vermicularis (cacing keremi). Bentuk cacing ini kecil berwarna putih mirip kelapa parut. Cacing ini hidup pada usus besar manusia. Bila cacing betina akan bertelur, cacing ini akan membutuhkan oksigen, oleh karena itu cacing tersebut bergerak menuju anus. Banyaknya jumlah cacing pada anus menyebabkan penderita merasakan gatal di sekitar anus. 5. Filaria bancrofti menyebabkan penyakit elephantiasis (kaki gajah). Cacing-cacing ini akan menyumbat pembuluh lymph, hingga terjadi pembengkakkan pada kaki. Larva cacing ini ditularkan oleh gigitan nyamuk culex. f. Filum Anelida Anelida adalah cacing yang berbentuk gelang. Filum ini terbagi menjadi: 1. Klas Polychaeta, yang memiliki gerak parapodia, tubuh memiliki setae/rambut yang banyak. Hewan yang termasuk klas ini antara lain : Eunice (cacing palolo) dan Lysidice (cacing wawo). Kedua cacing ini muncul di lautan sekitar Maluku pada saat bulan purnama dibulan Maret. Oleh penduduk setempat cacing ini biasa dikonsumsi setelah dijemur terlebih dahulu.

Gambar 4.19. Cacing Nereis sp 2.

Klas Oligochaeta, memiliki sedikit setae/rambut, dan tidak memiliki parapodia. Lumbricus terrestris (cacing tanah) merupakan contoh hewan dari klas ini. Cacing tanah merupakan decomposer dengan memakan sisa-sisa makhluk hidup. Hidup di dalam tanah, biasanya akan muncul ke permukaan tanah pada sore hari setelah hujan.

Gambar 4.20. Cacing Tanah 3.

Klas Hirudinae, merupakan cacing yang menghisap darah. Hewan yang termasuk ke dalam klas ini antara lain Hirudomedicinalis (lintah). Lintah sering digunakan dalam pengobatan dengan meletakkan lintah pada bagian tubuh yang sakit, lalu lintah itu dibiarkan menghisap darah penderita. Lintah banyak ditemukan di tempat-tempat yang berair seperti sawah dan rawa. Lintah akan mengeluarkan zat anti beku darah pada saat menghisap darah

60

mangsa. Tubuhnya akan mengembang sesuai dengan banyaknya darah yang dihisap. Bila telah kenyang lintah akan melepaskan diri sendiri. Haemodipsa (pacet) adalah sebangsa lintah yang hidup di tempat yang kering.

Gambar 4.21. Lintah (Hirudo medicinalis) g. Filum Molluska (hewan bertubuh lunak).

Gambar 4.22. Filum Mollusca Mollusca terbagi menjadi : 1. Klas Lamellibranchiata, yaitu hewan yang memiliki insang yang pipih berupa kepingan. Hewan ini hidup di perairan baik laut maupun air tawar. Hewan yang termasuk dalam klas ini antara lain remis dan Margaritifera (tiram mutiara). 2. Klas Gastropoda, hewan ini bergerak dengan menggunakan kaki perut. Hewan yang termasuk ke dalam klas ini antara lain Achatina fulica (bekicot) dan Lymnea javanica. 3. Klas Cephalopoda, ciri hewan ini adalah memiliki tangan-tangan pada bagian kepalanya. Hewan yang termasuk ke dalam klas ini antara lain Loligo (cumicumi), Sepi (sotong), dan Octopus (gurita). h. Filum Echinodermata Echinodermata memiliki alat gerak yang disebut kaki ambulakral. Kebanyakan hewan-hewan klas ini hidup di air laut dan terdiri atas : 1. Klas Asteroidea (bintang laut) Contoh hewan dari klas ini antara lain Linekia laevigata (bintang laut baru), Culcita (bintang tak bertangan), dan Acanthaster ( bintang laut yang memiliki tangan kelipatan lima). 2. Klas Echinoidea (bulu babi) Contoh : Echinos esculenthus (bulu babi berduri pendek), Echinosdiscus (bulu babi

61

berbentuk cakram), Echinocardium (bulu babi berbentuk seperti kantung). 3. Klas Ophiuroidea (bintang ular laut) contoh dari klas ini adalah Ophiura (bintang mengular) dan Acanthaster 4. Klas Holothuroidea (teripang) contoh yang termasuk ke dalam klas ini adalah tripang. 5. Klas Crinoidea (lilia laut), contoh hewan dari klas ini adalah Antendon dan Metacrinus.

Gambar 4.23. Filum Echinodermata i. Filum Arthropoda Hewan arthropoda tubuh dan kakinya beruasruas. Hewan ini terbagi menjadi : 1. Klas Crustaceae (udang-udangan), hewan yang termasuk klas ini antara lain: Panulirus versicolor (udang karang), Pharatelpusa tridentata (ketam), Scylla serrata (kepiting), Neptunus pellagicus (rajungan), ketam kelapa dan ketam kenari. b. Klas Myriapoda, tubuh dan kaki yang berbuku-buku. Contoh yang termasuk klas ini adalah Lipan, kelabang pemakan laba-laba atau hewan lainnya, dan luwing (keluwing/kaki seribu) adalah hewan decomposer sering ditemukan di sekitar kamar mandi atau tempat yang lembab lainnya. 3. Klas Arachnoidea terdiri atas kepala, tubuh dan kaki yang beruas-ruas. Jumlah kaki empat pasang. Contoh hewan dari klas ini antara lain Heterometrus cyaneus (kalajengking), laba-laba, kutu kudis dan caplak anjing. 4. Klas Insecta (serangga) memiliki ciri tubuh terdiri atas 3 bagian yaitu kepala, badan, dan ekor. Memiliki tiga pasang kaki, dan bila bersayap, sayapnya berjumlah dua pasang. Dalam siklus hidupnya mengalami metamorfosis ada yang sempurna dan ada juga yang tidak sempurna.

62

Rangkuman

Gambar 4.24. Filum Arthropoda

Ikan berdarah dingin (suhu tubuh berubah-ubah mengikuti suhu lingkungan). Jantung terdiri atas dua bagian, dan bernapas dengan menggunakan insang. Hewan amfibi menghabiskan hidupnya sebagian di air dan di darat. Amfibi adalah hewan vertebrata yang mengalami metamorfisis (perubahan bentuk tubuh) dalam daur hidupnya. Kebanyakan reptil memiliki kulit yang kasar dan bersisik. Reptil yang berkaki mempunyai lima jari dengan cakar seperti beruang. Reptil bernapas dengan menggunakan paru-paru, sehingga oksigen dihirup langsung dari udara, walaupun ada juga reptil yang sebagian besar hidupnya berada di dalam air seperti penyu. Reptil merupakan hewan darat karena berkembangbiak/ bertelur di darat. Burung adalah hewan yang tubuhnya ditutupi oleh bulu. Beberapa burung dengan sayapnya dapat terbang seperti elang, pipit, dan merpati. Beberapa jenis burung jarang terbang seperti ayam dan itik manila. Beberapa burung lainnya tidak dapat terbang, seperti burung unta, pinguin, dan kiwi. Mamalia dapat kita temukan pada setiap daratan di bumi. Semua makhluk hidup itu mempunyai kelenjar susu dan tubuhnya ditutupi oleh rambut. Mamalia berkembangbiak dengan cara melahirkan (vivipar). Bayi-bayi mamalia akan lahir dari tubuh betina. Protozoa merupakan hewan yang memiliki ciri tubuh hanya terbentuk dari sebuah sel. Terdiri dari klas sporozoa, rhizopoda, flagellata, cilliata. Hewan yang termasuk ke dalam filum Porifera memiliki tubuh yang berporipori. Klas yang terkenal dalam Filum Porifera adalah Klas Despongia, contohnya adalah Spongia (hewan spons). Spongia banyak dijumpai di laut, dulu digunakan sebagai alat pembersih (spons). Hewan yang termasuk ke dalam Filum Coelenterata memiliki tubuh yang berongga. Hewan yang termasuk ke dalam Filum Platyhelmintes memiliki ciri tubuh pipih memanjang (cacing). Nemathelmintes adalah cacing yang berbentuk gilig. Kedua ujung tubuhnya runcing sedangkan bagian tengah tubuhnya bulat. Anelida adalah cacing yang berbentuk gelang

63

Echinodermata memiliki alat gerak yang disebut kaki ambulakral. Kebanyakan hewan-hewan klas ini hidup di air laut. Hewan arthropoda tubuh dan kakinya beruas-ruasterdiri dari klas crustaceae, miriapoda, aracnoidea, dan insecta.

3. Manusia Sebelum mempelajari tubuh manusia, Anda terlebih dahulu harus memahami organisasi tubuh manusia. Organisasi ini diawali oleh sel, yaitu unit atau unsur terkecil dari tubuh manusia. Sel yang sama bentuk dan fungsinya membentuk jaringan. Ada empat jaringan pembentuk tubuh manusia, yaitu jaringan epithel, jaringan ikat, jaringan otot, dan jaringan saraf. Jaringan- jaringan bekerjasama membentuk organ (alat tubuh) seperti jantung, ginjal, paru-paru, hati, ginjal, dan lain-lainnya lagi. Kelompok organ tertentu bekerja sama membentuk sistem organ, seperti sistem rangka, sistem otot, sistem pencernaan, sistem penapasan, dan lain-lain. Sistem organ ini membentuk organisme. Secara khusus setelah mempelajari Sub Unit 3 ini, Saudara diharapkan dapat: 1. 2. 3. 4. 5. 6.

Mendeskripsikan sistem rangka (Sceletal system). Meneskripsikan sitsem otot (Muscular system). Mendeskripsikan sistem transpor tasi (Cardiovascular system). Mendeskripsikan sistem penceranaan (Digestivus system). Mendeskripsikan sistem pernapasan (Respiratorius system). Mendeskripsikan sistem saraf dan organ indera (Nervus system dan sense organs).

A. Tubuh Manusia 1. Sistem Rangka Rangka tubuh terdiri atas rangkaian tulang-tulang. Tulang tidak mampat dan di tengah tulang terdapat rongga, demikian juga sepanjang tulang ditemukan adanya rongga-rongga kecil karena itu tulang bersifat kuat dan ringan. Tulang tersusun dari selsel tulang dan zat antar sel berupa garam-garam kalsium yang disatukan dengan sejenis serat protein yang disebut kolagen. Secara umum, fungsi rangka tubuh manusia adalah untuk: a. menegakkan serta membentuk tubuh; b. c. d. e.

melindungi organ tubuh yang lunak dan mudah rusak; melekatnya otot rangka; tempat pembentukan sel-sel darah; alat gerak pasif.

64

Rangka tubuh manusia disusun oleh tiga jenis jaringan, yaitu jaringan tulang keras, jaringan tulang rawan, dan jaringan ikat sendi (ligamen). Tulang penyusun rangka berjumlah sekitar 206 buah. Jumlah yang pasti ditentukan oleh umur. Rangka bayi yang baru lahir dibentuk oleh 250 tulang, kemudian dalam perkembangan lebih lanjut ada sejumlah tulang yang tumbuh menjadi satu. Tulang penyusun rangka manusia dibagi ke dalam tiga kelompok besar yaitu: (1) tulang penyusun rangka tengkorak (Cranium); (2) Tulang penyusun rangka Badan (Axial sceleton); (3) Tulang anggota gerak tubuh.(Apendicullar sceleton).

Gambar 4.25. Tulang tengkorak (Cranium)

Gambar 4.26. Tulang penyusun rangka badan (Axial sceleton)

65

Gambar 4.27. Tulang penyusun rangka anggota gerak (Apendicular sceleton)

Menurut bentuknya tulang dapat dibedakan menjadi : a. Tulang pipa, berbentuk seperti pipa dan di dalamnya berisi sumsum kuning. Contoh tulang pipa adalah tulang pada paha, tulang kering, dan tulang lengan atas. b. Tulang pipih, berbentuk pipih dan di dalamnya berisi sumsum merah. Contoh tulang pipih adalah tulang dada, tulang rusuk, tulang belikat, dan tulang panggul. c. Tulang pendek, berbentuk pendek dan di dalamnya terdapat sumsum merah. Contoh tulang pendek adalah tulang-tulang pergelangan tangan dan pergelangan kaki, ruas-ruas tulang belakang serta tulang-tulang jari tangan dan jari kaki. Hubungan antar tulang disebut sendi. Ada tiga macam sendi, yaitu sendi mati (tidak dapat digerakkan) seperti sendi yang terdapat pada tengkorak. Sendi kaku adalah sendi yang terdapat di antara ruas-ruas tulang belakang. Dan sendi gerak adalah sendi yang dapat digerakkan secara bebas seperti yang terdapat pada kaki dan tanga

66

Gambar 4.28. Macam sendi pada tubuh manusia Berdasarkan macam gerakkannya, sendi gerak dapat dibedakan lagi menjadi sendi putar (sendi pada tangan dan kaki), sendi engsel (terdapat di lutut dan siku), sendi peluru (pada pangkal paha dan lengan atas), dan sendi pelana. (terdapat pada jari jempol tangan). Beberapa penyakit yang berhubungan dengan rangka di antaranya adalah: a. osteoporosis, yaitu penyakit yang menyebabkan massa tulang berkurang, sehingga terjadi pengeroposan pada tulang; b. rachitis atau penyakit inggris karena kekurangan vitamin D, di mana tulang kaki berbentuk O atau X; c. tulang belakang bungkuk ke depan, miring ke kiri atau ke kanan; d. patah tulang terbuka atau tertutup karena kecelakaan. Agar tulang dan rangka tetap kuat dan berfungsi sebagaimana mestinya, maka perlu dipelihara sejak kanak-kanak, di antaranya adalah: a. minum dan makan makanan yang mengandung banyak kalsium dan kaya akan vitamin D. b. melakukan olahraga secara teratur; c. duduk dan berdiri dengan posisi yang baik dan benar; d. jangan membawa beban yang terlalu berat pada satu tangan atau tas punggung yang terlalu berat; e. lindungi tulang tengkorak dengan menggunakan helm bila bersepeda atau mengendarai motor, jip, bersepatu roda, serta lindungi pula lutut dan siku tangan dengan menggunakan decker.

67

2. Sistem Otot Otot merupakan alat gerak aktif karena mempunyai kemampuan untuk berkontraksi dan berelaksasi. Tubuh manusia dibentuk oleh sekitar 600 buah otot. Pada tubuh manusia terdapat tiga macam jaringan otot, yaitu otot rangka, otot polos dan otot jantung.

Gambar 4.29. (a) otot lurik, (b) otot jantung, (c) otot polos Otot rangka umumnya melekat pada rangka dan kulit seperti otot bisep dan otot trisep. Otot ini sering juga disebut otot sadar, otot volunteer, otot lurik, atau otot serat. Gerakan otot lurik dikendalikan oleh kesadaran atau keinginan manusia, oleh karena itu otot ini mudah lelah, seperti ketika seseorang berjalan, mengambil buku, tertawa, dan lain-lain yang dikendalikan oleh kesadaran. Otot polos tidak menampakkan satu helaipun serat melintang. Otot ini sering juga disebut sebagai otot involunteer atau otot tak sadar. Otot polos bekerja terus- menerus selama berada dalam tubuh manusia hidup. Gerakannya pelan tetapi beraturan, oleh karena itu tidak pernah lelah. Otot polos dijumpai pada hati, lambung, ginjal, usus, pembuluh darah, dan alat-alat dalam lainnya. Otot jantung hanya terdapat pada jantung . Otot ini mempunyai sel yang menyerupai otot rangka tetapi kerjanya seperti oto polos (tidak sadar). Agar otot tetap kuat dan lentur maka otot perlu dilatih dengan melakukan peregangan dan pemanasan sebelum berolahraga. Senam ringan dapat melenturkan otot betis, otot paha, otot pinggul, otot pinggang, otot punggung , otot dada, otot bisep dan otot trisep. Lakukan olahraga secara teratur, seperti jalan kaki, bersepeda, berenang, dan olahraga lainnya yang menyenangkan. 3. Sistem Pencernaaan Pencernaan adalah proses pemecahan makanan dari molekul besar menjadi molekul yang lebih kecil agar dengan mudah dapat siap diserap oleh darah. Berdasarkan prosesnya terdapat dua macam pencernaan, yaitu pencernaan mekanik dan pencernaan kimiawi. Pencernaan mekanik dilakukan oleh gigi pada rongga mulut dan otot lambung. Pencernaan kimiawi dilakukan oleh enzim-enzim pencernaan (zat kimia yang berfungsi sebagai katalisator dalam 68

proses kimia yang berlangsung di dalam tubuh).

Gambar 4.30.

Gambar 4.30 Organ Pencernaan makanan Organ-organ yang membentuk sistem pencernaan manusia terdiri atas organ saluran pencernaan dan organ yang membantu proses pencernaan. Saluran pencernaan manusia terdiri atas organ : a. Mulut, di dalam mulut terdapat gigi, lidah, dan kelenjar ludah. Lidah berfungsi untuk membentuk massa makanan yang disebut bolus, pengecap makanan, dan membantu dalam pengucapan. Ada tiga pasang kelenjar ludah dalam mulut yaitu glandula parotis yang terdapat di belakang telinga, glandula submaksilaris yang terdapat di bawah rahang bawah dan glandula sublingualis yang terdapat di bawah lidah. Kelenjar ludah mengeluarkan air ludah/liur yang mengadung enzim amilase/ptyalin. Enzim ini mengubah amilum menjadi gula. b. Tekak/farinks merupakan penghubung antara rongga mulut dengan kerongkongan. Pada daerah ini terdapat persimpangan antara pangkal tenggorokan dan pangkal kerongkongan. c. Kerongkongan / Oesofagus adalah saluran makanan, di sini makanan di dorong ke lambung dengan menggunakan gerak peristaltik. d. Lambung / ventriculus, di lambung terdapat HCl (asam klorida) yang berfungsi sebagai desinfektan (pembunuh kuman). Di dalam lambung protein diubah menjadi pepton oleh enzim protease.

69

e. Setelah makanan berada di dalam lambung sekitar enam jam maka makanan akan masuk ke dalam usus halus/intestinum yang terbagi menjadi tiga bagian yaitu duodenum (usus duabelas jari), jejunum (usus kosong), dan ileum (usus penyerapan). Di dalam usus halus terjadi proses pencernaan 1. lemak oleh enzim lipase menjadi asam lemak dan gliserol 2. protein oleh enzim pepsin menjadi pepton dan asam amino 3. maltosa menjadi glukosa 4. sukrosa menjadi glukosa dan fruktosa 5. laktosa oleh laktase menjadi glukosa dan galaktosa Glukosa dan asam amino diserap oleh pembuluh darah yang terdapat di dalam usus halus. Asam lemak dan gliserol diserap oleh pembuluh lymf dan masuk ke sistem pembuluh lymf yang akhirnya akan masuk ke dalam aliran darah. Makanan yang tidak dapat dicerna atau sisa makanan dan selulosa, akan masuk ke dalam f. Usus besar/usus tebal, di sini terjadi proses penyerapan air, dan pembentukan vitamin K oleh bakteri Escheria coli. Usus besar terdiri atas empat bagian yaitu caecum, colon, rectum dan saluran anus. Faeces (tinja) yang dibentuk akan didorong dengan gerak peristaltik ke poros usus/rectum. Defekasi (buang air besar) terjadi karena lambung dan usus yang berisi makanan merangsang usus tebal untuk melakukan defekasi. Beberapa penyakit dapat menyerang alat pencernaan dan sistem pencernaan, di antaranya adalah; sariawan; sakit gigi; tukak lambung/ maag; radang hati/ hepatitis; diare, muntaber/ kolera, tipus; usus buntu/ apendisitis; wasir/ambeien. Untuk menjaga kesehatan alat pencernaan dan sistem pencernaan makanan, maka perlu diperhatikan beberapa hal berikut: gosok gigi secara teratur sesudah makan dan sebelum tidur dengan menggunakan sikat gigi yang berbulu sedang dan pasta gigi; makan secara teratur dengan memperhatikan gizi dan jumlahnya; jangan biasakan makan terlalu kenyang atau terlalu lapar; kunyahlah makanan secara baik sebelum ditelan; jagalah kebersihan makanan dan minuman; jangan terlalu banyak minum dan makan makanan yang kandungan gulanya terlalu tinggi; hindari makanan yang terlalu asam; pada saat BAB (buang air besar) jangan dibiasakan mengedan ; makanlah makanan yang berserat tinggi seperti beras pecah, agar-agar, sayur- sayuran, dan buah-buahan ; cucilah tangan dengan sabun sebelum makan, dan setelah ke toilet. 4. Sistem Transportasi Transportasi pada manusia dilakukan oleh darah, cairan lymf (getah bening) dan cairan intraseluler. Darah manusia terdiri atas dua bagian yaitu sel darah dan cairan darah. Sel darah terdiri atas sel darah merah (eritrosit), sel darah putih (lukosit) dan keping pembeku darah (trombosit). 90% dari plasma darah terdiri atas air dan sisanya merupakan berbagai macam zat terlarut seperti protein, glukosa, asam amino,

70

lemak, mineral, enzim, dan zat-zat lain, untuk jelasnya anda perhatikan gambar berikut :

Gambar 4.31. Bentuk sel darah dan fungsinya a. Alat peredaran darah terdiri dari : 1) Jantung, yang berfungsi sebagai pemompa darah agar dapat beredar ke seluruh tubuh. Jantung dibungkus oleh selaput perikardium. Jantung manusia mempunyai empat ruang. Bagian atas disebut serambi sedang bagian bawah disebut bilik. Keempat ruang adalah serambi kanan, serambi kiri, bilik kanan, dan bilik kiri. Antara serambi kiri dan bilik kiri terdapat katup bikupidalis, dan antara serambi kanan dan bilik kanan terdapat katup trikupidalis. Pada aorta terdapat katup semilunaris untuk mencegah agar darah tidak kembali ke jantung.

Gambar 4.32. Jantung manusia

71

b. Pembuluh darah, terdiri atas : 1) Arteri (pembuluh nadi) membawa darah dari jantung ke seluruh tubuh. Darah arteri merupakan darah yang terpompa dari jantung oleh karena itu bila arteri terluka, maka darah akan mengalir dengan deras. Darah yang melalui arteri ini mengandung banyak oksigen dan sari makanan, sehingga warna darah pada arteri merah cerah. Dinding arteri tebal dan elastis, serta hanya mempunyai satu klep pada aorta. Arteri letaknya agak di dalam sehingga tidak tampak dari permukaan kulit. Pada beberapa bagian pada tubuh arteri terletak dekat permukaan kulit sehingga denyutnya dapat teraba, seperti di leher, pergelangan tangan dan pelipis. 2) Vena (pembuluh balik) membawa darah dari tubuh kembali ke jantung. Darah pada vena mengadung karbondioksida sebagai sisa pembakaran di sel, sehingga warna darah pada vena berwarna lebih gelap bila dibandingkan dengan darah yang terdapat pada arteri. Darah yang berasal dari bagian bawah tubuh, seperti kaki pada saat kembali ke jantung harus melawan gaya gravitasi bumi, oleh karena itu sepanjang vena terdapat banyak klep. Klepklep ini mencegah agar darah yang sudah mulai naik ke atas tidak kembali lagi ke bawah. Vena terletak dekat dengan permukaan kulit dan berdinding tipis serta tidak elastis serta terlihat berwarna biru. Pada daerah otot yang sering bekerja vena akan terlihat menonjol. Pada daerah betis dan di sekitar rektum sering terjadi pelebaran vena yang disebut varises dan wasir. 3) Pembuluh kapiler (pembuluh darah rambut) merupakan tempat berlangsungnya pertukaran gas. Pada manusia dikenal dua macam peredaran darah , yaitu : a. Peredaran darah besar, adalah peredaran darah yang mengedarkan darah dari jantung (bilik kiri) menjuju ke tubuh (aorta – arteri – arteriole – kapiler – venule vena) kembali lagi ke jantung (serambi kanan). b. Peredaran darah kecil, adalah peredaran darah dari jantung (bilik kanan ) menuju paru-paru (areteri pulmonalis – paru-paru – vena pulmonalis) menuju ke jantung (serambi kiri).

72

Gambar 4.33. Bagan peredaran darah manusia Beberapa penyakit yang berhubungan dengan alat peredaran darah, di antaranya adalah : sakit jantung ; tekanan darah tinggi dan tekanan darah rendah ; anemia (kurang darah); thalaselmia (kelainan darah); leukemia (kanker darah) ; atheroschlerosis (pengerasan pembuluh darah). Untuk menjaga kesehatan alat peredaran darah, maka lakukanlah olahraga secara teratur ; hindari makan makanan yang mengandung banyak kolesterol dan lemak; aturlah diet untuk menghindari obesitas (kelebihan berat badan) ; selalu berpikir positif ; hindari kebiasaan merokok. 5. Sistem Pernapasan Bernapas/respirasi adalah proses pembebasan energi kimiawi yang terdapat pada makanan menjadi energi yang diperlukan untuk hidup. Proses respirasi terdiri atas dua pengertian, yaitu : a. Respirasi sel/respirasi internal, respirasi ini merupakan proses masuknya oksigen dari dalam darah ke jaringan (sel) dan keluarnya karbondioksida dari jaringan (sel) ke dalam darah. Oksigen yang masuk ke dalam sel akan digunakan untuk proses oksidasi yang menghasilkan energi. Proses respirasi berlangsung pada organ sel yang disebut mitokondria dan terjadi melalui empat tahap reaksi, yaitu : 1. tahap glikolisis yaitu terjadi penguraian glukosa melalui beberapa tahap menjadi asam piruvat; 2. tahap antara glokolisis dan siklus Krebs adalah terjadinya pelepasan karbondioksida dan asam piruvat membentuk senyawa asetat; 3. tahap siklus Krebs disebut juga siklus asam sitrat, di mana asam asetat akan diubah menjadi karbondioksida;

73

4. tahap sistem sitokrom yaitu hidrogen dari akseptor yang satu ditransfer kepada akseptor yang lain kemudian pada sitokrom dan akhirnya kepada oksigen membentuk air. Pada transfer tadi dihasilkan energi yang akan ditangkap oleh ADP menjadi ATP. Dari empat tahap kejadian di atas, respirasi mempunyai persamaan kimia sebagai berikut : C6H12O6 + 6 O2

6 CO2 + 6 H2O + Energi

b. Respirasi Eksternal merupakan proses masuknya oksigen dari udara luar melalui alat pernapasan ke dalam darah dan keluarnya karbondioksida dan air dari darah ke alat pernapasan. Dilihat dari proses pengambilan udara pernapasan, ada dua macam respirasi, yaitu : 1) pernapasan perut di mana prosesnya dimulai dari berkontraksinya otot diafragma sehingga diafragma mendatar dan rongga dada menjadi besar akibatnya tekanan udara di dalam paru-paru akan mengecil sehingga udara luar masuk ke dalam paru-paru (inspirasi).

Gambar 4.34. Posisi diafragma ketika inspirasi dan ekspirasi 2) pernapasan dada adalah pernapasan yang prosesnya dimulai dari berkontraksinya otot antar tulang rusuk sehingga tulang rusuk terangkat, akibatnya rongga dada membesar. Karena rongga dada membesar tekanan udara di dalam rongga dada menjadi mengecil, akibatnya udara luar akan masuk ke dalam paru-paru (inspirasi). Beberapa penyakit yang sering menyerang paru-paru dan sistem pernapasan di antaranya adalah : batuk, radang tenggorokan, asma, flu, pilek, tbc, polip, kanker paru-paru, paru-paru basah, serak. Untuk menjaga kesehatan paru-paru dan sistem pernapan, maka hindarilah

74

berada pada tempat yang berdebu dan berudara kotor, bila sedang lelah dan kepanasan hindari minum minuman yang sangat dingin, makanlah makanan yang begizi seimbang, buatlah ventilasi dan pencahayaan yang baik pada rumah, jangan merokok, istirahat dan bekerja seimbang. 6. Alat Indera Alat indera adalah alat tubuh yang digunakan untuk mengetahui dunia luar atau sering disebut sebagai reseptor (penerima rangsang). Reseptor bekerja karena ada jaringan saraf yang dibentuk oleh sel-sel saraf (neuron).

Gambar 4.35. Sel Saraf Sel saraf mempunyai bagian-bagian antara lain: badan sel, di dalam badan sel terdapt inti sel, dendrit atau serabut pendek untuk menrima rangasang, dan neurit/ akson/ serabut panjang untuk membawa rangsangan ke sel saraf lainnya. Berdasarkan fungsinya, sel saraf dibagi menjadi : a. Neuron sensorik yaitu saraf yang berfungsi membawa rangsangan dari reseptor ke pusat susunan saraf. b. Neuron motorik adalah saraf yang berfungsi untuk menghantarkan tanggapan terhadap rangsangan dari pusat susunan saraf ke efektor (otot). c. Neuron konektor adalah saraf yang berfungsi menghubungkan antara neuron yang satu ke neuron yang lainnya. d. Neuron adjustor adalah neuron yang berfungsi untuk menghubungkan neuron motorik dengan neuron sensorik.

75

Pada tubuh manusia terdapat dua belas pasang saraf otak, yaitu lihat tabel 2 : Organ yang Disarafi

No. Saraf

Nama Saraf

Jenis Saraf

I

Olfactorius

Sensorik

Daerah hidung

II

Opticus

Sensorik

Daerah mata

III

Oculomotorius

Motorik

Ke otot bola mata

IV

Trochlearis

Motorik

Ke otot bola mata

V

Trigeminus

Campuran

VI

Abducens

Motorik

VII

Facialis

Campuran

Dari lidah ke dan otot wajah serta kelenjar ludah

VIII

Acusticus

Sensorik

Dari telinga

IX

Glossopharyngeus

Campuran

Ke dan dari pharynx, dari lidah dan ke kelenjar ludah

X

Vagus

Campuran

Ke dan dari alat dalam

XI

Acessorius

Motorik

Ke otot bahu

XII

Hypoglosus

Motorik

Ke lidah

Ke dan dari wajah dan gigi Ke otot bola mata

Seperti halnya bagian tubuh yang lain, saraf juga dapat mengalami cedera. Cedera yang dialami oleh saraf biasanya karena benturan yang terlalu kuat pada otak dan pada tulang-tulang belakang yang dapat melumpuhkan kerja saraf, seperti terjepit di antara ruas-ruas tulang belakang. Sarafpun dapat mengalami kerusakan karena tekanan darah yang sangat tinggi, sehingga pembuluh darah pecah dan suplai makanan serta oksigen ke saraf menjadi terhambat, akibatnya saraf menjadi lumpuh. Saraf dapat pula terganggu karena stres atau ketidaksiapan mental dalam menghadapi sesuatu yang berhubungan dengan perasaan. Untuk menjaga fungsi saraf antara lain dengan menjaga tulang-tulang pelindung saraf dari benturan yang sangat kuat. Diet yang baik akan menjaga kesehatan tekanan darah. Hiburan, yoga dan relaksasi dapat mengurangi stres. Bila mental atau tubuh merasa lelah, minumlah air untuk merelaksasikan fisik dan mental. Adapun alat-alat indera yang ada pada tubuh manusia antara lain: a. Indera Pengecap Indera pengecap terletak pada papila atau tonjolan-tonjolan pada lidah. Pada lidah terdapat tiga macam papila yaitu filiformis atau papila benang yang terdapat merata di lidah bagian depan, fungiformis atau papila jamur terdapat pada tepi dan

76

ujung lidah, serta circumvalata atau papila melingkar yang terdapat pada pangkal lidah. Pada papila terdapat puting pengecap yang terdiri atas sel penyokong dan pengecap. Puting pengecap rasa manis (rangsang berupa gugus OH-), terdapat pada ujung lidah. Puting pengecap rasa pahit (rangsang berupa alkoloid) terdapat pada pangkal lidah. Puting pengecap rasa asin (rangsang berupa Na+, K+, dan lain-lain) terdapat pada bagian depan lidah.

Gambar 4.36. Indera pengecapan manusia Cara kerja indera pengecap adalah pada saat kita makan, rangsang cita rasa makanan akan diterima oleh sel rambut yang terdapat pada puting pengecap yang terdapat pada sensorik saraf otak VII dan IX ke otak, kemudian tanggapan akan diberikan pada motorik saraf otak VII dan IX ke lidah, sehingga lidah bereaksi atau mempersepsikan sebagai rasa manis, pahit, asam, atau kecap lainnya. Selain sebagai indera pengecap, lidah juga membantu dalam pelafalan kata dan dapat merasakan tekanan, panas serta dingin. Agar lidah kita terjaga kesehatannya maka, saat menggosok gigi, gosok pula lidah untuk menghindari berkumpulnya kuman di lidah. Makanlah makanan yang mengandung vitamin C. Kegiatan Tujuan :  Mengetahui lokasi daerah pengacap pada lidah Alat dan Bahan  larutan gula  larutan garam  larutan asam  larutan pahit  4 buah kuas

77

Cara Kerja 1. Lakukan oleh 2 orang, si A dan si B 2. Bersihkan lidah si A dengan kain lap yang bersih, kemudian minta untuk menjulurkan lidahnya. 3. Masukan kuas ke dalam larutan gula, dan oleskan ke permukaan lidah si A, 4. Perhatikan bagian lidah yang dapat merasakan larutan gula (rasa manis).Catat pada buku. 5. Minta si A untuk berkumur setiap selesai merasakan satu rasa. 6. Lakukan berikutnya untuk larutan garam, larutan asam, dan larutan pahit, dengan kuas yang berbeda. 7. Lakukan percobaan yang sama berikutnya dengan si B Untuk lebih memahami pembahasan di atas, cobalah jawab pertanyaan di bawah ini : 1. Sebutkan bagian lidah yang peka terhadap rasa manis, asin, asam, dan pahit. 2. Bandingkan hasil pengamatan pada A dan B Apakah keduanya memiliki daerah pengecapan yag sama ? Agar memiliki pemahan dari pertanyaan tersebut, anda perhatikan ramburambu jawaban berkut : 1. Pada papila lidah terdapat puting pengecap yang terdiri atas sel penyokong dan pengecap. Puting pengecap rasa manis (rangsang berupa gugus OH-), terdapat pada ujung lidah. Puting pengecap rasa pahit (rangsang berupa alkoloid) terdapat pada pangkal lidah. Puting pengecap rasa asin (rangsang berupa Na+, K+, dan lain-lain) terdapat pada bagian depan lidah. Puting pengecap rasa asam (H+ dan lain-lain) terdapat pada bagian samping lidah. 2. Kepekaan puting pengecapan pada setiap orang sama. b. Indera Pembau Indera pembau terletak pada rongga hidung bagian atas. Indera pembau terdiri atas sel penyokong dan sel pembau. Rangsang pada indera ini berupa gas. Manusia mendeteksi bau dengan menggunakan reseptor yang terletak pada epitel olfaktori di dalam rongga hidung, setiap udara yang masuk ke dalam hidung senantiasa melalui bagian ini. Indera bau dan kecap, saling berhubungan dan bekerjasama. Indera penciuman menerima stimulus dalam bentuk gas. Sementara untuk indera penciuman berupa ciaran atau larutan yang menempel pada permukaan lidah.

78

Gambar 4.37. Indera Pembau Cara kerja indera pembau adalah rangsangan berupa gas diterima oleh sel saraf pembau pada hidung. Rangsangan ini lalu dibawa oleh saraf otak I ke cortex otak/ pusat pembau primer yang dihubungkan ke pusat lain misalnya pusat muntah, pusat nikmat, dan lain-lain yang lalu dibawa ke efektor sehingga muncul tanggapan. Hidung perlu dijaga kesehatannya dengan menghindari tempat yang berdebu dan berudara kotor atau menggunakan masker serta bersihkan hidung pada saat mandi. Pada hidung terdapat pula saraf yang harus dilindungi, sehingga hidung perlu dijaga dari benturan dan cedera sehingga fungsi indera pembau menjadi rusak. Mungkin kehilangan indera pembau tidak terlalu merisaukan, tetapi indera pembau dapat menjaga tubuh dari sesuatu yang bersifat fatal. Alkohol, spiritus, bahan bakar gas cair (elpiji), minyak tanah, bensin,solar, dan lain-lain diberi bau khas untuk menghindari kecelakaan yang diakibatkan oleh bahanbahan tadi. Demikian juga dapat membaui bahan yang terbakar ada manfaatnya. c. Indera Pendengaran

Gambar 4.38. Telinga manusia

79

Telinga manusia terdiri atas : 1. Telinga luar yang terdiri dari daun telinga yang tersusun atas tulang rawan, saluran telinga/ liang telinga yang mempunyai kelenjar sebasea (kelenjar minyak). 2. Telinga tengah (rongga tympani) yang tersusun atas tiga tulang pendengaran yaitu martil (maleus), landasan (incus), dan sanggurdi (stapes), serta tuba eustachius yaitu saluran yang menghubungkan antara telinga tengah dan farinks yang berfungsi untuk menyeimbangkan tekanan udara luar dengan udara dalam telinga luar. 3. Telinga bagian dalam yang di dalamnya terdapat rumah siput (cochlea) yang terdapat dalam tulang karang berupa saluran berbentuk setengah lingkaran. Di dalam rumah siput terdapat sel corti yang merupakan sel indera pendengaran. Tiap sel corti hanya dapat dirangsang oleh getaran dengan frekuensi teretntu. Sarafsaraf pendengaran meneruskan rangsang yang diterima sel corti ke otak. Rumah siput dibagi menjadi tiga bagian oleh selaput Reisner dan selaput dasar, yaitu scala vestibule dan scala tympani. Keduanya berisi cairan lymf. Scala media/ saluranm siput berisi cairan endopimf, dan pada tangga belakang berisi periplimf yang berbatasan dengan telinga tengah dan tingkap bulat. Cara kerja indera pendengaran adalah sebagai berikut: Bila sanggurdi bergetar karena ada bunyi dari luar, getaran akan diteruskan oleh selaput jendela lonjong, perilimf tangga belakang dan akhirnya selaput jendela mundur. Getaran yang dibawa perilymf ini menyebabkan sel corti yang berfrekuensi sama dirangsang, lalu bergerak ke atas menyentuh atap, rangsang kemudian diteruskan ke saraf pendengaran di otak. Orang yang tidak dapat mendengar dinamakan tuli. Ada dua macam tuli, yaitu tuli kondusif karena adanya gangguan transmisi suara di cochlea. Tuli saraf disebabkan oleh adanya kerusakan pada organen corti, saraf otak VIII maupun cortex otak. Alat keseimbangan berupa utriculus, sacculus, dan 3 canalis semicircularis dihubungkan dengan saraf otak ke VIII. Untuk menjaga kesehatan telinga maka, jangan membersihkan telinga dengan menggunakan benda-benda keras, hindari mendengarkan musik dari walkman, radio, atau diskman dengan volume yang tinggi; tutuplah telinga dengan pelindung bila berada di tempat yang terlalu berisik; hindari masuknya air ke dalam lubang telinga. d. Indera Peraba Pada Kulit Indera peraba pada kulit disebut tango reseptor. Kulit terbagi menjadi dua lapisan yaitu epidermis dan dermis. Pada kulit terdapat reseptor yang berupa 1. ujung-ujung saraf bebas; 2. ujung saraf berbenjol (duskus Merkel dan Ruffini); 80

3. ujung saraf yang diselubungi kapsul jaringan ikat (corpus Meisner, Paccini, dan Krause). Setiap reseptor hanya menerima satu jenis rangsangan saja, berupa : 1. rasa sakit (nyeri), yang reseptornya berupa dendrite bebas; 2. rasa panas dan dingin, reseptornya berupa Corpus Meisner, Duskus Merkel, dan Corpus Ruffini; 3. rasa tekanan yang reseptornya berupa Corpus Paccini, Ruffini, dan Krause.

Gambar.4.39. Kulit pada Manusia Kulit berfungsi untuk melindungi tubuh bagian dalam dari udara panas dingin, kuman penyakit, dan racun. Untuk menjaga kesehatan kulit maka hindari panas dari terik matahari secara langsung, gunakan payung atau topi, bila terluka segera beri obat antiinfeksi dan tutup, mandi dan keramas secara teratur dengan air bersih serta shampo minimal dua kali seminggu, makan sayur dan buah-buahan yang banyak mengandung vitamin A dan C. Jangan menggunakan sabun mandi, handuk dan pakaian berganti-gantian dengan orang lain.

81

e.

Indera Penglihatan

Gambar 4.40. Bola Mata Alat penglihatan adalah mata yang rangsangannya berupa cahaya. Pada mata ditemukan adanya : 1. Alat tambahan mata atau pelindung mata, yang terdiri atas : a. alis mata berfungsi untuk melindungi mata dari cahaya , debu, dan keringat; b. kelopak mata berupa lipatankulit yang merupakan lipatan kulit yang merupakan tirai bola mata. Kelopak mata ini terdiri ayas conjunctiva, kelenjar Meibow, lapisan tarsal, jaringan ikat, dan kulit luar. c. Kelenjar air mata atau apparatus lacrimaris, merupakan kelenjar sekresi yang terdiri atas kelenjar lacmiral, ductus lacrimalis, canalis lacrimalis, dan ductus nassolacrimalis. Pengeluaran air mata dirangsang oleh zat kimia, debu, sentuhan, emosi, dan sebagainya. 2. Bola mata, yang terbagi menjadi tiga lapisan dari luar ke dalam berturutturut adalah tunica fibrosa, tunica vaculosa, dan tunica nervosa. Bola mata terletak pada rongga mata yang dipegang oleh tiga pasang otot yaitu otot mata lurus atas bawah, otot mata lurus luar dalam, dan otot mata samping atas serta samping bawah serta sebuah otot lingkar. Pada saat kita melihat benda, maka bayangan benda di retina terbalik dan diperkecil. Banyak sedikitnya cahaya yang masuk diatur oleh pupil dan iris. Bila cahaya cukup kuat, maka pupil akan mengecil dan iris akan melebar. Retina terdiri atas sel yang berpigmen atas sel yang berpigmen, sel penerima rangsang dan sel saraf penglihat. Sel penerima rangsang cahaya terdiri atas sel kerucut (conus/cone) yang akan menerima rangsang cahaya yang kuat. Sel batang (rod) akan menerima rangsang cahaya dalam keadaan gelap. Sel batang dapat menerima rangsang bila ada rodopsin.

82

Beberapa penyakit yang sering menyerang mata adalah rabun ayam, trachom, katarak, dan radang mata. Kelainan yang sering terjadi pada mata adalah juling, myop, hipermetrop, dan astigmatisme. Untuk menjaga kesehatan mata, maka makanlah sayur-sayuran segar yang berwarna hijau, buah-buahan yang berwarna oranye atau kuning karena banyak mengandung vitamin A. Bila membaca gunakanlah penerangan yang cukup, jangan terlalu lama bermain game dengan pesawat televisi atau monitor komputer kecuali memakai kaca mata anti radiasi atau layar pelindung, aturlah jarak antara televisi dengan penonton minimal dua setengah kali diagonal televisi, jangan bekerja dengan menggunakan komputer tanpa penerangan lampu (di ruang gelap). Hindari memandang matahari secara langsung, gunakan kacamata pelindung atau payung pada siang hari.

Rangkuman Tubuh manusia merupakan suatu sistem yang terorganisasi dengan sangat baik Dimulai dengan satuan terkecil yang disebut sel. Sel-sel bekerjasama membentuk jaringan. Jaringan-jaringan bekerja sama membentuk organ. Organorgan bekerjasama membentuk sistem organ. Sistem organ bekerja sama membentuk tubuh manusia. Sistem rangka dibentuk oleh tulang-tulang yang bertugas untuk menegakkan tubuh, tempat melekatnya otot, memberi bentuk tubuh, melindung organ tubuh bagian dalam, pembentuk sel darah, serta merupakan alat gerak pasif. Sistem otot membantu sistem rangka sebagai alat gerak aktif, selain itu, sistem otot juga berfungsi sebagai pengisi tubuh. Sistem pencernaan bertugas melaksanakan pengolahan makanan dari bahan makanan menjadi sari-sari makanan yang siap dimanfaatkan oleh tubuh untuk mendukung aktivitas hidup yang lain. Sari-sari makanan tersebut kemudian diedarkan oleh sistem transportasi dengan menggunakan darah, cairan lymf, dan cairan intraseluler. Melalui sistem transportasi ini, akhirnya sari-sari makanan dan oksigen sampai ke seluruh bagian tubuh manusia. Setelah sampai diseluruh tubuh, maka sari-sari makanan tersebut akan dibebaskan energinya untuk dipergunakan bagi aktivitas kehidupan, selain dipergunakan juga untuk bahan pertumbuhan. Prosesnya pembebasan energi kimia pada bahan makanan menjadi energi yang diperlukan untuk aktivitas tubuh, disebut respirasi atau pernafasan, dan secara keseluruhan di dukung oleh sistem pernafasan.

83

Glosarium Pseudopodia

:

alat gerak berupa kaki palsu karena bentuk alat geraknya tidak tetap.

Stream line

: merupakan gurat sisi pada tubuh ikan yang berfungsi untuk mengurangi tekanan air.

Hibernasi

: perilaku hewan tertentu tidur sepanjang musim dingin atau menguburkan diri dalam pasir atau lumpur pada musim kemarau panjang

Neuron sensorik

: yaitu saraf yang berfungsi membawa rangsangan dari reseptor ke pusat susunan saraf.

Neuron motorik

: adalah saraf yang berfungsi untuk menghantarkan tanggapan terhadap rangsangan dari pusat susunan saraf ke efektor (otot).

Osteoporosis

: yaitu penyakit yang menyebabkan massa tulang berkurang, sehingga terjadi pengeroposan pada tulang ;

84

BAB V MAKHLUK HIDUP DAN LINGKUNGAN

Pendahuluan Alam lingkungan manusia terdiri dari komponen - komponen makhluk hidup dan tak hidup (benda - benda mati). Dalam mempelajari lingkungan hidup kita perlu memahami konsep - konsep ekologi. Ekologi merupakan salah satu dasar ilmu lingkungan juga merupakan suatu cara pendekatan dalam mempelajari makhluk - makhluk hidup, sedangkan kajian dasar adalah populasi dan komunitas. Ekologi adalah ilmu yang mempelajari hubungan timbal balik (interaksi) antara makhluk hidup dan lingkungannya, baik biotik (makhluk hidup lainnya) maupun abiotik (benda - benda mati). Ernest Haeckel (1834 - 1914) orang yang pertama kali mengemukakan definisi ekologi tersebut. Dalam ekologi kita mempelajari makhluk makhluk hidup itu sebagai suatu kesatuan atau sistem dengan lingkungannya. Di dalam lingkungan hidup ini terdapat saling hubungan antar komponennya dan membentuk ekosistem. Sedangkan komponen penyusun ekosistem adalah produsen (tumbuhan hijau), konsumen (herbivor, karnivor dan omnivor) dan dekomposer atau pengurai (mikroorganisme). Di dalam suatu ekosistem senantiasa terjadi berbagai dinamika kehidupan seperti rantai makanan, jaring - jaring makanan, pembentukan biomassa, piramida makanan, siklus materi, aliran energi dan lain - lain. Dalam mengembangkan kesimpulan rantai makanan yaitu dengan adanya produsen, konsumen dan dekomposer maka dapat digunakan untuk membahas aliran energi dalam ekologi. Pada rantai makanan masing - masing kelompok organisme yang mempunyai jarak transfer makanan dari sumber energi akan menempati suatu tingkatan trofik tertentu. Pada umumnya produsen akan mempunyai tingkat trofik yang paling rendah. Dengan demikian biomassa (berat total populasi) dari setiap tingkatan trofik yang dinyatakan dalam perbandingan luas, akan disusun mulai dari tumbuhan di tempat paling bawah dan tingkatan trofik yang lebih tinggi di atasnya, maka akan terbentuk sebuah piramida makanan dan struktur trofik pada ekosistem dapat disajikan dalam bentuk piramida ekologi. Secara umum bahan belajar ini menjelaskan tentang ekologi dan saling ketergantungan antara makhluk hidup (aksi interaksi). Setelah mempelajari modul ini, secara khusus Anda diharapkan dapat : 1. Menjelaskan organisasi makhluk hidup mulai dari individu, populasi, komunitas, dan ekosistem. 2. Menjelaskan perbedaan antara rantai makanan dengan jaring - jaring makanan. 3. Menjelaskan piramida ekologi.

85

4. Menjelaskan komponen penyusun ekosistem. Untuk membantu Anda mencapai tujuan tersebut, Hand out ini diorganisasikan menjadi dua sebagai berikut : 1.

Ekologi.

2.

Saling ketergantungan antara makhluk hidup (Aksi Interaksi).

Untuk membantu Anda dalam mempelajari diperhatikan beberapa petunjuk belajar berikut ini : 1.

Bab

5

ini,

ada

baiknya

Tangkaplah pengertian demi pengertian melalui pemahaman sendiri dan tukar pikiran dengan mahasiswa lain atau dengan dosen Anda.

2.

Untuk memperluas wawasan, baca dan pelajari sumber - sumber lain yang relevan. Anda dapat menemukan bacaan dari berbagai sumber, termasuk dari internet.

3.

Mantapkan pemahaman Anda dengan mengerjakan latihan dan melalui kegiatan diskusi dalam kegiatan tutorial dengan mahasiswa lainnya atau teman sejawat.

4.

Jangan dilewatkan untuk mencoba menjawab soal - soal yang dituliskan pada setiap akhir kegiatan belajar. Hal ini berguna untuk mengetahui apakah Anda sudah memahami dengan benar kandungan bahan belajar ini.

1.

Ekologi

Ekologi berasal dari bahasa Yunani, yangterdiri dari dua kata, yaitu oikos yang artinya rumah atau tempat hidup, dan logos yang berarti ilmu. Ekologi diartikan sebagai ilmu yang mempelajari baik interaksi antar makhluk hidup maupun interaksi antara makhluk hidup dan lingkungannya (lihat Gambar 4. 1). Dalam ekologi, kita mempelajari makhluk hidup sebagai kesatuan atau sistem dengan lingkungannya. Definisi ekologi seperti di atas, pertama kali disampaikan oleh Ernest Haeckel (zoologiwan Jerman, 18341914). Ekologi adalah cabang ilmu biologi yangbanyak memanfaatkan informasi dari berbagai ilmu pengetahuan lain, seperti : kimia, fisika, geologi, dan klimatologi untuk pembahasannya. Penerapan ekologi di bidang pertanian dan perkebunan di antaranya adalah penggunaan kontrol biologi untuk pengendalian populasi hama guna meningkatkan produktivitas. Ekologi berkepentingan dalam menyelidiki interaksi organisme dengan lingkungannya. Pengamatan ini bertujuan untuk menemukan prinsip-prinsip yang terkandung dalam hubungan timbal balik tersebut.. Dalam studi ekologi digunakan metoda pendekatan secara rnenyeluruh pada 86

komponen-kornponen yang berkaitan dalam suatu sistem. Ruang lingkup ekologi berkisar pada tingkat populasi, komunitas, dan ekosistem. PRINSIF – PRINSIF Pembahasan ekologi tidak lepas dari pembahasan ekosistem dengan berbagai komponen penyusunnya, yaitu faktor abiotik dan biotik. Faktora biotik antara lain suhu, air, kelembapan, cahaya, dan topografi, sedangkan faktor biotik adalah makhluk hidup yang terdiri dari manusia, hewan, tumbuhan, dan mikroba. Ekologi juga berhubungan erat dengan tingkatan-tingkatan organisasi makhluk hidup, yaitu populasi, komunitas, dan ekosistem yang saling mempengaruhi dan merupakan suatu sistem yang menunjukkan kesatuan. A. Individu Individu merupakan organisme tunggal seperti : seekor tikus, seekor kucing, sebatang pohon jambu, sebatang pohon kelapa, dan seorang manusia. Dalam mempertahankan hidup, seti jenis dihadapkan pada masalah-masalah hidup yang kritis. Misalnya, seekor hewan harus mendapatkan makanan, mempertahankan diri terhadap musuh alaminya, serta memelihara anaknya. Untuk mengatasi masalah tersebut, organisme harus memiliki struktur khusus seperti : duri, sayap, kantung, atau tanduk. Hewan juga memperlihatkan tingkah laku tertentu, seperti membuat sarang atau melakukan migrasi yang jauh untuk mencari makanan. Struktur dan tingkah laku demikian disebut adaptasi. Perhatikan Gambar 4.4. Ada bermacam-macam adaptasi makhluk hidup terhadap lingkungannya, yaitu: adaptasi morfologi, adaptasi fisiologi, dan adaptasi tingkah laku. 1. Adaptasi morfologi Adaptasi morfologi merupakan penyesuaian bentuk tubuh untuk kelangsungan hidupnya. Contoh adaptasi morfologi, antara lain sebagai berikut. a. Gigi-gigi khusus Gigi hewan karnivora atau pemakan daging beradaptasi menjadi empat gigi taring besar dan runcing untuk menangkap mangsa, serta gigi geraham dengan ujung pemotong yang tajam untuk mencabik-cabik mangsanya. Lihat Gambar 4.5. b. Moncong Trenggiling besar adalah hewan menyusui yang hidup di hutan rimba Amerika Tengah dan Selatan. Makanan trenggiling adalah semut, rayap, dan serangga lain yang merayap. Hewan ini mempunyai moncong panjang dengan ujung mulut kecil tak bergigi dengan lubang berbentuk celah kecil untuk mengisap semut dari sarangnya. Hewan ini mempunyai lidah panjang dan bergetah yangdapat dijulurkan jauh keluar mulut untuk

87

menangkap serangga. Lihat Gambar 4.6. c. Paruh Elang memiliki paruh yang kuat dengan rahang atas yang melengkung dan ujungnya tajam. Fungsi paruh untuk mencengkeram korbannya. Perhatikan Gambar 4.7 d. Daun Tumbuhan insektivora (tumbuhan pemakan serangga), misalnya kantong semar, memiliki daun yang berbentuk piala dengan permukaan dalam yang licin sehingga dapat menggelincirkan serangga yang hinggap. Dengan enzim yang dimiliki tumbuhan insektivora, serangga tersebut akan dilumatkan, sehingga tumbuhan ini memperoleh unsur yang diperlukan. e. Akar Akar tumbuhan gurun kuat dan panjang,berfungsi untuk menyerap air yang terdapat jauh di dalam tanah. Sedangkan akar hawa pada tumbuhan bakau untuk bernapas. (LihatGambar 4.9). 2. Adaptasi fsiologi Adaptasi fisiologi merupakan penyesuaian fungsi fisiologi tubuh untuk mempertahankan hidupnya. Contohnya adalah sebagai berikut. a. Kelenjar bau Musang dapat mensekresikan bau busukdengan cara menyemprotkan cairan melalui sisi lubang dubur. Sekret tersebut berfungsi untuk menghindarkan diri dari musuhnya. b. Kantong tinta Cumi-cumi dan gurita memiliki kantong tinta yang berisi cairan hitam. Bila musuh datang, tinta disemprotkan ke dalam air sekitarnya sehingga musuh tidak dapat melihat kedudukan cumi-cumi dan gurita. (LihatGambar 4.1 0). c. Mimikri pada kadal Kulit kadal dapat berubah warna karena pigmen yang dikandungnya. Perubahan warna ini dipengaruhi oleh faktor dalam berupa hormon dan faktor luar berupa suhu serta keadaan sekitarnya. Lihat Gambar 4.11. 3. Adaptasi tingkah laku Adaptasi tingkah laku merupakan adaptasi yang didasarkan pada tingkah laku. Contohnya sebagai berikut : a. Pura-pura tidur atau mati Beberapa hewan berpura-pura tidur atau mati, misalnya tupai Virginia. Hewan ini

88

sering berbaring tidak berdaya dengan mata tertutup bila didekati seekor anjing. b. Migrasi kan salem raja di Amerika Utara melakukan migrasi untuk mencari tempat yang sesuai untuk bertelur. Ikan ini hidup di laut. Setiap tahun, ikan salem dewasa yang berumur empat sampai tujuh tahun berkumpul di teluk disepanjang Pantai Barat Amerika Utara untuk menuju ke sungai. Saat di sungai, ikan salem jantan mengeluarkan sperma di atas telur-telur ikan betinanya. Setelah itu ikan dewasa biasanya mati. Telur yang telah menetas untuk sementara tinggal di air tawar. Setelah menjadi lebih besar mereka bergerak ke bagian hilir dan akhirnya ke laut. Perhatikan Gambar 4.12. B. Populasi Kumpulan individu sejenis yang hidup padasuatu daerah dan waktu tertentu disebut populasi Misalnya, populasi pohon kelapa dikelurahan Tegakan pada tahun 1989 berjumlah 2552 batang. Ukuran populasi berubah sepanjang waktu. Perubahan ukuran dalam populasi ini disebut dinamika populasi. Perubahan ini dapat dihitung dengan menggunakan rumus perubahan jumlah dibagi waktu. Hasilnya adalah kecepatan perubahan dalam populasi. Misalnya, tahun 1980 populasi Pinus di Tawangmangu ada 700 batang. Kemudian pada tahun 1990 dihitung lagi ada 500 batang pohon Pinus. Dari fakta tersebut kita lihat bahwa selama 10 tahun terjadi pengurangan pohon pinus sebanyak 200 batang pohon. Untuk mengetahui kecepatan perubahan maka kita membagi jumlah batang pohon yangberkurang dengan lamanya waktu perubahan terjadi : 700 - 500 = 200batang 1990-1980 10 tahun = 20 batang/tahun Dari rumus hitungan di atas kita dapatkan kesimpulan bahwa rata-rata berkurangnya pohon tiap tahun adalah 20 batang. Akan tetapi, perlu diingat bahwa penyebab kecepatan rata-rata dinamika populasi ada berbagai hal. Dari alam mungkin disebabkan oleh bencana alam, kebakaran, serangan penyakit, sedangkan dari manusia misalnya karena tebang pilih. Namun, pada dasarnya populasi mempunyai karakteristik yang khas untuk kelompoknya yang tidak dimiliki oleh masing-masing individu anggotanya. Karakteristik iniantara lain : kepadatan (densitas), laju kelahiran (natalitas), laju kematian (mortalitas), potensi biotik, penyebaran umur, dan bentuk pertumbuhan. Natalitas danmortalitas merupakan penentu utama pertumbuhan populasi. Dinamika populasi dapat juga disebabkan imigrasi dan emigrasi. Hal ini khusus untuk organisme yang dapat bergerak, misalnyahewan dan manusia. Imigrasi adalahperpindahan satu atau lebih organisme kedaerah lain atau peristiwa didatanginya

89

suatu daerah oleh satu atau lebih organisme; didaerah yang didatangi sudah terdapat kelompok dari jenisnya. Imigrasi ini akan meningkatkan populasi. Emigrasi adalah peristiwa ditinggalkannya suatu daerah oleh satu atau lebih organisme, sehingga populasi akan menurun. Secara garis besar, imigrasi dan natalitas akan meningkatkan jumlah populasi, sedangkan mortalitas dan emigrasi akan menurunkan jumlah populasi. Populasi hewan atau tumbuhan dapat berubah, namun perubahan tidak selalu menyolok. Pertambahan atau penurunan populasi dapat menyolok bila ada gangguan drastis dari lingkungannya, misalnya adanya penyakit, bencana alam, dan wabah hama. C. Komunitas Komunitas ialah kumpulan dari berbagai populasi yang hidup pada suatu waktu dan daerah tertentu yang saling berinteraksi dan mempengaruhi satu sama lain. Komunitas memiliki derajat keterpaduan yang lebih kompleks bila dibandingkan dengan individu dan populasi. Dalam komunitas, semua organisme merupakan bagian dari komunitas dan antara komponennya saling berhubungan melalui keragaman interaksinya. D. Ekosistem Antara komunitas dan lingkungannya selalu terjadi interaksi. Interaksi ini menciptakan kesatuan ekologi yang disebut ekosistem. Komponen penyusun ekosistem adalah produsen (tumbuhan hijau), konsumen (herbivora, karnivora, dan omnivora), dan dekomposer/pengurai (mikroorganisme).

Faktor Abiotik Faktor abiotik adalah faktor tak hidup yang meliputi faktor fisik dan kimia. Faktor fisik utama yang mempengaruhi ekosistem adalah sebagai berikut. a. Suhu Suhu berpengaruh terhadap ekosistem karena suhu merupakan syarat yang diperlukan organisme untuk hidup. Ada jenis-jenis organisme yang hanya dapat hidup pada kisaran suhu tertentu. b. Sinar matahari Sinar matahari mempengaruhi ekosistem secara global karena matahari menentukan suhu. Sinar matahari juga merupakan unsur vital yang dibutuhkan oleh tumbuhan sebagai produsen untuk berfotosintesis. c. Air Air berpengaruh terhadap ekosistem karena air dibutuhkan untuk kelangsungan hidup organisme. Bagi tumbuhan, air diperlukan dalam pertumbuhan, perkecambahan,

90

dan penyebaran biji; bagi hewan dan manusia, air diperlukan sebagai air minum dan sarana hidup lain, misalnya transportasi bagi manusia, dan tempat hidup bagi ikan. Bagi unsur abiotik lain, misalnya tanah dan batuan, air diperlukan sebagai pelarut dan pelapuk. d. Tanah Tanah merupakan tempat hidup bagi organisme. Jenis tanah yang berbeda menyebabkan organisme yang hidup didalamnya juga berbeda. Tanah juga menyediakan unsur-unsur penting bagi pertumbuhan organisme, terutama tumbuhan. e. Ketinggian Ketinggian tempat menentukan jenis organisme yang hidup di tempat tersebut, karena ketinggian yang berbeda akan menghasilkan kondisi fisik dan kimia yang berbeda. f. Angin Angin selain berperan dalam menentukan kelembapan juga berperan dalam penyebaran biji tumbuhan tertentu. g. Garis lintang Garis lintang yang berbeda menunjukkan kondisi lingkungan yang berbeda pula. Garis lintang secara tak langsung menyebabkan perbedaan distribusi organisme di permukaan bumi. Ada organisme yang mampu hidup pada garis lintang tertentu saja.

INTERAKSI ANTAR KOMPONEN EKOLOGI Interaksi antar komponen ekologi dapat merupakan interaksi antarorganisme, antarpopulasi, dan antarkomunitas. 1. Interaksi antar organisme Semua makhluk hidup selalu bergantung kepada makhluk hidup yang lain. Tiap individu akan selalu berhubungan dengan individu lain yang sejenis atau lain jenis, baik individu dalam satu populasinya atau individu-individu dari populasi lain. Interaksi demikian banyak kita lihat di sekitar kita. Interaksi antar organisme dalam komunitas ada yang sangat erat dan ada yang kurang erat. Interaksi antarorganisme dapat dikategorikan sebagai berikut. a. Netral Hubungan tidak saling mengganggu antarorganisme dalam habitat yang sama yang bersifat tidak menguntungkan dan tidak merugikan kedua belah pihak, disebut

91

netral. Contohnya : antara capung dan sapi. b. Predasi Predasi adalah hubungan antara mangsa dan pemangsa (predator). Hubungan ini sangat erat sebab tanpa mangsa, predator tak dapat hidup. Sebaliknya, predator juga berfungsi sebagai pengontrol populasi mangsa. Contoh : Singa dengan mangsanya, yaitu kijang, rusa,dan burung hantu dengan tikus. c. Parasitisme Parasitisme adalah hubungan antarorganisme yang berbeda spesies, bilasalah satu organisme hidup pada organisme lain dan mengambil makanan dari hospes/inangnya sehingga bersifat merugikan inangnya. contoh : Plasmodium dengan manusia, Taeniasaginata dengan sapi, dan benalu dengan pohon inang. Perhatikan Gambar 4.17 d. Komensalisme Komensalisme merupakan hubunganantara dua organisme yang berbeda spesies dalam bentuk kehidupan bersama untuk berbagi sumber makanan; salah satu spesies diuntungkan dan spesies lainnya tidak dirugikan. Contohnya anggrek dengan pohon yang ditumpanginya. e. Mutualisme Mutualisme adalah hubungan antara dua organisme yang berbeda spesies yang saling menguntungkan kedua belah pihak. Contoh, bakteri Rhizobium yang hidup pada bintil akar kacang-kacangan.

2. Interaksi Antar populasi Antara populasi yang satu dengan populasi lain selalu terjadi interaksi secara langsung atau tidak langsung dalam komunitasnya.Contoh interaksi antarpopulasi adalah sebagai berikut. Alelopati merupakan interaksi antarpopulasi, bila populasi yang satu menghasilkan zat yang dapat menghalangi tumbuhnya populasi lain. Contohnya, di sekitar pohon walnut (juglans) jarang ditumbuhi tumbuhan lain karena tumbuhan ini menghasilkan zat yang bersifat toksik. Pada mikroorganisme istilah alelopati dikenal sebagai anabiosa.Contoh, jamur Penicillium sp. dapat menghasilkan antibiotika yang dapat menghambat pertumbuhan bakteri tertentu. Kompetisi merupakan interaksi antarpopulasi, bila antarpopulasi terdapat kepentingan yang sama sehingga terjadi persaingan untuk mendapatkan apa yang diperlukan. Contoh, persaingan antara populasi kambing dengan populasi sapi di padang rumput.

92

3. Interaksi Antar Komunitas Komunitas adalah kumpulan populasi yang berbeda di suatu daerah yang sama dan saling berinteraksi. Contoh komunitas, misalnya komunitas sawah dan sungai. Komunitas sawah disusun oleh bermacam-macam organisme, misalnya padi, belalang, burung, ular, dan gulma. Komunitas sungai terdiri dari ikan, ganggang, zooplankton, fitoplankton, dan dekomposer. Antara komunitas sungai dan sawah terjadi interaksi dalam bentuk peredaran nutrien dari air sungai ke sawah dan peredaran organisme hidup dari kedua komunitas tersebut. Interaksi antar komunitas cukup komplek karena tidak hanya melibatkan organisme, tapi juga aliran energi dan makanan. Interaksi antarkomunitas dapat kita amati, misalnya pada daur karbon. Daur karbon melibatkan ekosistem yang berbeda misalnya laut dan darat. 4. Interaksi Antarkomponen Biotik dengan Abiotik Interaksi antara komponen biotik dengan abiotik membentuk ekosistem. Hubunganantara organisme dengan lingkungannya menyebabkan terjadinya aliran energi dalam sistem itu. Selain aliran energi, di dalam ekosistem terdapat juga struktur atau tingkat trofik, keanekaragaman biotik, serta siklus materi. Dengan adanya interaksi-interaksi tersebut, suatu ekosistem dapat mempertahankan keseimbangannya. Pengaturan untuk menjamin terjadinya keseimbangan ini merupakan ciri khas suatu ekosistem. Apabila keseimbangan ini tidak diperoleh maka akan mendorong terjadinya dinamika perubahan ekosistem untuk mencapai keseimbangan baru. Banyak cara pendekatan yang dapat digunakan untuk mempelajari makhluk hidup. Salah satu cara pendekatan dalam mempelajari makhluk hidup adalah ekologi. Ekologi adalah ilmu yang mempelajari hubungan timbal balik atau interaksi antara makhluk hidup dengan lingkungannya, baik biotik maupun abiotik. Ernest Haeckel (1834 - 1914) adalah orang yang pertama kali mengemukakan definisi ekologi tersebut. Ekologi berkepentingan dalam menyelidiki interaksi organisme dengan lingkungannya. Pengamatan ini bertujuan untuk menemukan prinsip - prinsip yang terkandung dalam hubungan timbal balik tersebut. Dalam studi ekologi digunakan metode pendekatan secara menyeluruh pada komponen - k o m p o ne n yang berkaitan dalam suatu sistem. Maka ruang lingkup ekologi berkisar pada tingkat populasi, komunitas, dan ekosistem.

A. Prinsip - Prinsip Ekologi Pembahasan ekologi tidak lepas dari pembahasan ekosistem dengan komponen penyusunannya, yaitu faktor abiotik dan biotik. Faktor abiotik antara lain suhu, air, kelembapan, c a h a ya , dan topografi, sedangkan faktor biotik adalah makhluk hidup yang terdiri dari manusia, hewan, tumbuhan, dan mikroba. Ekologi juga

93

berhubungan erat dengan tingkatan - tingkatan organisasi makhluk hidup, yaitu populasi, komunitas, dan ekosistem yang saling mempengaruhi dan merupakan suatu sistem yang menunjukkan kesatuan. 1. Faktor Biotik Faktor biotik adalah faktor hidup yang meliputi semua makhluk hidup di bumi, baik tumbuhan m a u p un hewan. Dalam ekologi, tumbuhan berperan sebagai produsen, hewan berperan sebagai konsumen, dan mikroorganisme berperan sebagai dekomposer. Faktor biotik juga meliputi tingkatan - tingkatan organisme yang meliputi individu, p o p u l a s i ,komunitas, ekosistem, dan biosfer. Tingkatan-tingkatan organisme makhluk hidup tersebut dalam ekosistem akan saling berinteraksi, saling mempengaruhi membentuk suatu sistem yang menunjukkan kesatuan. Secara lebih terperinci, tingkatan organisasi makhluk hidup adalah sebagai berikut. Perhatikan Gambar 5.1

Gambar 5.1 Tingkatan organisasi makhluk hidup Untuk lebih jelasnya, marilah kita bahas individu dalam keseharian. Anda tentu pernah melihat seekor kucing sedang tiduran, seorang anak sedang berlarian atau sebatang pohon rambutan tumbuh di pekarangan. Apa yang Anda lihat tersebut adalah satu makhluk h i d u p . Satu makhluk hidup yang Anda lihat itu disebut individu. Jadi Anda menyebut Anda sendiri sebagai individu, demikian juga tiap sebatang pohon

94

pisang dalam rumpunnya. Tentu Anda dapat mengamati dengan jelas setiap jenis individu, Anda dapat menghitung banyaknya individu dalam kelompoknya. Kita kadang-kadang agak sukar untuk menentukan individu dari satu kelompok organisme. Misalnya memisahkan individu rumput pada lapangan rumput, individu binatang pada binatang karang, begitu pula dengan memisahkan sebatang pohon kunyit dari rumpunnya. Pernahkah Anda menanam ubi kayu dengan steknya? Potongan ubi kayu itu akan tumbuh menjadi individu baru. Telur burung berasal dari induk burung betina dapat menetas dan menghasilkan individu burung. Oleh sebab itu berprinsip bahwa individu selalu bersifat tunggal. Ada bermacam-macam adaptasi makhluk hidup terhadap lingkungannya, yaitu: adaptasi morfologi, adaptasi fisiologi, dan adaptasi tingkah laku.

2. Adaptasi morfologi Adaptasi morfologi merupakan penyesuaian bentuk tubuh untuk kelangsungan hidupnya. Contoh adaptasi morfologi, sebagai berikut. a. Gigi - gigi khusus Gigi hewan karnivor atau pemakan daging beradaptasi menjadi empat gigi taring besar dan runcing untuk menangkap mangsa, serta gigi geraham dengan ujung pemotong yang tajam untuk mencabik - cabik mangsanya. b. Moncong Trenggiling besar adalah hewan menyusui yang hidup di hutan rimba Amerika Tengah dan S e l a t a n . Makanan trenggiling adalah semut, rayap, dan serangga lain yang merayap. Hewan ini mempunyai moncong panjang dengan ujung mulut kecil tak bergigi dengan lubang berbentuk celah kecil untuk mengisap semut dari sarangnya. Hewan ini mempunyai lidah panjang dan bergetah yang dapat dijulurkan keluar mulut untuk menangkap serangga. c. Paruh Elang memiliki p a r u h yang kuat dengan rahang atas yang melengkung dan ujungnya tajam. Fungsi paruh untuk mencengkeram korbannya. d. Daun Tumbuhan insektivor (tumbuhan pemakan serangga). Misalnya kantong semar, memiliki d a u n yang b e r b e n t u k piala dengan permukaan dalam yang licin sehingga dapat menggelincirkan serangga yang hinggap. Dengan enzim yang dimiliki tumbuhan insektivor, serangga tersebut akan dilumatkan, sehingga tumbuhan ini memperoleh unsur yang diperlukan.

95

e. Akar Akar t u m b u h a n g u r u n kuat dan panjang, berfungsi untuk menyerap air yang terdapat jauh di dalam tanah. Sedangkan akar hawa pada tumbuhan bakau untuk bernapas. 3. Adaptasi fisiologi Adaptasi fisiologi merupakan penyesuaian fungsi fisiologi tubuh untuk mempertahankan hidupnya. Contohnya adalah sebagai berikut. a. Kelenjar bau Musang dapat mensekresikan bau busuk dengan cara menyemprotkan cairan melalui sisi lubang dubur. Sekret tersebut berfungsi untuk menghindarkan diri dari musuhnya. b. Kantong tinta Cumi - cumi dan gurita memiliki kantong tinta yang berisi cairan hitam. Bila musuh datang, tinta disemprotkan ke dalam air sekitarnya sehingga musuh tidak dapat melihat kedudukan cumi - cumi dan gurita. c.

Mimikri pada kadal Kulit kadal dapat berubah warna karena pigmen yang dikandungnya. Perubahan warna ini dipengaruhi oleh faktor dalam berupa hormon dan faktor luar berupa suhu serta keadaan sekitarnya.

4. Adaptasi tingkah laku Adaptasi tingkah laku merupakan adaptasi yang didasarkan pada tingkah laku. Contohnya sebagai berikut. a. Pura - pura tidur atau mati Beberapa hewan berpura - pura tidur atau mati, misalnya tupai virginia. Hewan ini sering berbaring tidak berdaya dengan mata tertutup bila didekati seekor anjing. b. Migrasi Ikan salem raja di Amerika Utara melakukan migrasi untuk mencari tempat yang sesuai untuk bertelur. Ikan ini hidup di laut. Setiap tahun, ikan salem dewasa yang berumur empat sampai tujuh tahun berkumpul di teluk di sepanjang Pantai Barat Amerika Utara untuk menuju ke sungai. Saat di sungai, ikan salem jantan mengeluarkan sperma di atas telur-telur ikan betinanya. Setelah itu ikan dewasa biasanya mati. Telur yang telah menetas untuk sementara tinggal di air tawar. Setelah menjadi lebih besar mereka bergerak ke bagian hilir dan akhirnya ke laut. 5. Populasi Kumpulan individu sejenis yang hidup pada suatu daerah dan waktu tertentu disebut populasi. Misalnya populasi yang ada di sawah antara lain sekelompok tanaman padi, sekelompok belalang, sekelompok, siput, sekelompok semanggi, 96

sekelempok tikus. Contoh lain yang dapat kita sebut misalnya populasi yang ada di kolam seperti kumpulan ikan mas, ikan lele, ikan mujaer, belut, cacing, ganggang hijau, teratai dan sebagainya. Coba Anda cari contoh lain tentang populasi. Populasi berhubungan dengan individu, waktu dan tempat. Suatu populasi dapat bertambah karena terjadinya kelahiran (natalitas) atau adanya pendatang masuk (imigrasi) dan dapat berkurang karena terjadinya kematian (mortalitas) atau adanya perpindahan keluar (emigrasi). Penurunan jumlah populasi akan terjadi secara mencolok bila terjadi gangguan yang drastis terhadap lingkungannya, seperti karena wabah hama dan penyakit atau bencana alam. Dengan adanya yang lahir, datang meninggal, atau pergi maka populasi itu sifatnya dinamis. Seperti telah dijelaskan di depan populasi mengalami pertambahan, karena kelahiran atau adanya pendatang yang menetap serta pengurangan karena kematian dan migrasi atau perpindahan keluar. Populasi juga memiliki sifat penyebaran umur, sifat adaptasi, sifat ketahanan yaitu peluang meninggalkan keturunannya dalam waktu yang panjang dan sifat kepadatan. Tahukah Anda apakah yang dimaksud dengan kepadatan populasi? Kepadatan populasi adalah besarnya populasi dalam hubungannya dengan satuan ruang. Umumnya dinyatakan dalam jumlah individu, atau biomassa perencanaan satuan luas atau volume. Agar bagi Anda lebih jelas, maka akan diberikan beberapa contoh tentang konsep kepadatan populasi, misalnya 40 mahasiswa S1 PGSD per kelas yang luasnya 56 meter persegi, 100 pohon mangga per hektar, 50 ekor ikan mas per meter persegi kolam, dan atau 200 kambing per hektar. Kadang - kadang bagi kita lebih penting untuk mengetahui apakah suatu populasi sedang berkurang atau bertambah (sedang mengalami perubahan atau tidak), misalnya jumlah ayam yang ada di pekarangan per jam. Kepadatan populasi juga mempengaruhi komunitas atau ekosistem, di samping jenis organismenya. 6. Komunitas Komunitas adalah kumpulan populasi yang berada di suatu daerah yang sama dan saling berinteraksi. Contoh komunitas, misalnya sawah disusun oleh bermacam - macam organisme, misalnya padi, belalang, burung, ular, dan gulma. Komunitas sungai terdiri dari ikan, ganggang, zooplankton, fitoplankton, dan dekomposer. Antara komunitas sungai dan sawah terjadi interaksi dalam bentuk peredaran nutrien dari air sungai ke sawah dan peredaran organisme hidup dari kedua komunitas tersebut. Interaksi antarkomunitas cukup kompleks karena tidak hanya melibatkan organisme, tapi juga aliran energi dan makanan. Interaksi antarkomunitas dapat kita amati, misalnya pada daur karbon. Daur karbon melibatkan ekosistem yang berbeda misalnya laut dan darat. 7. Ekosistem Antara komunitas dan lingkungannya selalu terjadi interaksi. Interaksi ini menciptakan kesatuan ekologi yang disebut ekosistem. Komponen penyusun 97

ekosistem adalah produsen (tumbuhan hijau), konsumen (herbivor, karnivor, dan omnivor), dan dekomposer atau pengurai (mikroorganisme). Coba carilah oleh Anda, contoh - contoh ekosistem yang terdapat di alam ini. Konsep mengenai ekosistem akan dibahas secara khusus dibagian ekosistem. 8. Biosfer Seluruh ekosistem di dunia disebut biosfer. Dalam biosfer, setiap makhluk hidup menempati lingkungan yang cocok untuk hidupnya. Lingkungan atau tempat yang cocok untuk kehidupannya disebut habitat. Dalam biologi kita sering membedakan istilah habitat untuk makhluk hidup mikro, seperti jamur dan bakteri, dengan istilah substrat. Dua spesies makhluk hidup dapat menempati habitat yang sama, tetapi tetap memiliki relung (nisia) berbeda. Nisia adalah status fungsional suatu organisme dalam ekosistem. Dalam niche (nisia) nya organisme tersebut dapat berperan aktif, sedangkan organisme lain yang sama habitatnya tidak dapat berperan aktif. Sebagai contoh marilah kita lihat gambaran antara habitat dan niche (nisia) sebagai berikut : Tiap jenis makhluk hidup mempunyai tempat hidup yang tertentu, dengan keadaankeadaan tertentu. Misalnya kecebong, hidup di air yang tergenang, tidak terlalu keruh dan terdapat tumbuh - tumbuhan air. Sehingga kalau kita ingin mencari kecebong kita harus mencarinya pada tempat seperti itu. Tempat hidup dengan keadaankeadaan tertentu itulah yang disebut habitat. Kalau boleh kita katakan habitat adalah “alamat” dari suatu makhluk hidup. Sedangkan niche pengertiannya lebih luas lagi, selain habitatnya menyangkut juga hal tingkah lakunya, kebiasaan makannya dan menduduki tingkat trofik yang mana dalam ekosistemnya. Jadi niche dari kecobong adalah: air yang agak jernih, tergenang, dengan tumbuhan air, dapat berenang, meskipun lebih senang tinggal di dasar genangan atau menempel pada benda-benda seperti batu atau yang lainnya, dan menempati tingkatan trofik sebagai konsumen primer. Kalau boleh kita katakan niche adalah status fungsionil atau jabatan dari suatu makhluk hidup dalam ekosistem. Dalam suatu ekosistem biasanya tiap jenis makhluk hidup mempunyai niche tersendiri. Dua jenis makhluk hidup mungkin mempunyai habitat yang sama, tapi niche yang berbeda. Misalnya siput air dan kecebong menempati habitat yang sama, ialah genangan air jernih dengan tumbuhan air. Sedangkan nichenya berbeda sebab meskipun dua-duanya sebagai konsumen primer, tetapi siput tidak berenang. Bila dalam suatu ekosistem terdapat dua jenis makhluk hidup yang menempati niche yang sama, akan terjadilah persaingan - persaingan yang hebat, biasanya salah satu jenis akan kalah. Yang kalah akan hilang dari ekosistem. Jadi secara umum dapat dikatakan dua spesies tidak mungkin menempati niche yang sama dalam waktu yang lama dalam suatu ekosistem.

98

9. Faktor Abiotik Faktor abiotik adalah faktor tak hidup yang meliputi faktor fisik dan kimia. Faktor fisik utama yang mempengaruhi ekosistem adalah suhu, sinar matahari, air, tanah, ketinggian, angin dan garis lintang. Faktor-faktor fisik tersebut akan dibahas lebih rinci pada bagian ekosistem.

B. Ekosistem Ekosistem adalah kesatuan dari komunitas atau satuan fungsional dari makhluk hidup dengan lingkungannya dimana terjadi antarhubungan. Dalam ekosistem itulah makhluk - makhluk hidup saling berinteraksi baik di antara makhluk - makhluk hidup itu satu sama lain maupun dengan lingkungannya. Pengaruh lingkungan terhadap makhluk - makhluk yang hidup di sana disebut sebagai aksi, sebaliknya makhluk makhluk hidup mengadakan reaksi terhadap pengaruh tadi. Pengaruh makhluk hidup yang satu terhadap yang lainnya disebut sebagai koakasi. Contoh dari ekosistem misalnya hutan, kolam, danau, padang rumput, akuarium yang baik dan sebagainya. Dalam mempelajari ekosistem ini kita harus melihatnya sebagai suatu kesatuan, suatu sistem yang meliputi faktor - faktor lingkungan dan makhluk - makhluk yang hidup di dalamnya. Jadi suatu ekosistem secara fungsionil mempunyai dua komponen. Yang pertama adalah komponen abiotik, yaitu bagian - bagian yang tak hidup. Yang kedua adalah komponen biotik yaitu seluruh makhluk- makhluk hidup yang hidup di sana. 1. Komponen abiotik Komponen abiotik yang umumnya merupakan faktor lingkungan yang mempengaruhi makhluk - makhluk hidup di antaranya: a. Suhu Suhu berpengaruh terhadap ekosistem karena suhu merupakan syarat yang diperlukan organisme untuk hidup. Ada jenis - jenis organisme yang hanya dapat hidup pada kisaran suhu tertentu. b. Sinar matahari Sinar matahari mempengaruhi ekosistem secara global karena matahari menentukan suhu. Sinar matahari juga merupakan unsur vital yang dibutuhkan oleh tumbuhan sebagai produsen untuk berfotosintesis. c. Air Air berpengaruh terhadap ekosistem karena air dibutuhkan untuk kelangsungan hidup organisme. Bagi tumbuhan, air diperlukan dalam pertumbuhan, perkecam-bahan, dan penyebaran biji; bagi hewan dan manusia, air diperlukan sebagai air minum dan sarana hidup lain. Misalnya transportasi bagi manusia, dan tempat hidup bagi ikan. Bagi unsur

99

abiotik lain, misalnya tanah dan batuan, air diperlukan sebagai pelarut dan pelapuk. d. Tanah Tanah merupakan tempat hidup bagi organisme. Jenis tanah yang berbeda menyebabkan organisme yang hidup di dalamnya juga berbeda. Tanah juga menyediakan unsur-unsur penting bagi pertumbuhan organisme, terutama tumbuhan. e. Ketinggian Ketinggian tempat menentukan jenis organisme yang hidup di tempat tersebut, karena ketinggian yang berbeda akan menghasilkan kondisi fisik dan kimia yang berbeda. f. Angin A n g i n selain berperan dalam menentukan kelembapan juga berperan dalam penyebaran biji tumbuhan tertentu. g. Garis lintang Garis lintang yang berbeda menunjukkan kondisi lingkungan yang berbeda pula. Garis lintang secara tak langsung menyebabkan perbedaan distribusi organisme di permukaan bumi. Ada organisme yang mampu hidup pada garis lintang tertentu saja. 2. Komponen biotik Menurut fungsinya maka komponen biotik yang merupakan semua makhluk hidup yang terdapat dalam suatu ekosistem dapat dibedakan dalam tiga kelompok utama : a. Produsen, kelompok inilah yang merupakan makhluk hidup yang dapat menghasilkan makanan dari zat-zat anorganik. Umumnya merupakan makhluk makhluk hidup yang dapat melakukan proses fotosintesa. Termasuk kelompok ini terutama tumbuh-tumbuhan yang mempunyai hijau daun. b. Konsumen, merupakan kelompok makhluk hidup yang menggunakan atau makan zat-zat organik atau makanan yang dibuat oleh produsen. Termasuk ke dalam organik atau makanan yang dibuat oleh produsen. Termasuk ke dalam kelompok ini yaitu hewan-hewan dan manusia. c. Pengurai, adalah makhluk-makhluk hidup atau organisme yang menguraikan sisa - sisa makhluk hidup yang sudah mati. Oleh pekerjaan pengurai ini zat-zat organik yang terdapat dalam sisa-sisa atau makhluk-makhluk hidup yang sudah mati itu, terurai kembali menjadi zat-zat anorganik. Dengan demikian zat-zat anorganik ini dapat dipergunakan kembali oleh produsen untuk membentuk zat-zat organik atau makanan. Termasuk kelompok berarti kelompok pengurai ini misalnya kebanyakan bakteri dan jamur- jamur.

100

C. Klasifikasi Hewan Menurut Jenis Makanannya Dilihat dari jenis makanannya hewan dapat dikelompokkan ke dalam 3 golongan: 1. Hewan herbivora, adalah hewan pemakan tumbuhan. Contohnya : kambing, kelinci, sapi dan sebagainya. 2. Hewan predator, adalah hewan pemakan hewan lain. Hewan predator terbagi atas: a. Karnivor yaitu binatang buas pemakan hewan berdaging. Contohnya : harimau, singa dan sebagainya. b. Insectivor yaitu binatang pemakan serangga. Contohnya : cecak, katak dan sebagainya. 3. Hewan omnivor adalah binatang pemakan segala (tumbuhan dan daging). Contohnya ayam, tikus dan sebagainya.

101

Rangkuman Ekologi mempelajari makhluk hidup sebagai suatu sistem dengan lingkungannya. Ekologi membahas faktor biotik dan abiotik. Faktor biotik termasuk individu, populasi, komunitas, dan ekosistem. Sedangkan faktor abiotik antara lain suhu, sinar matahari, air, tanah, angin, ketinggian, dan garis lintang. Ekologi adalah ilmu yang mempelajari hubungan timbal balik antara makhluk hidup dengan lingkungannya. Hubungan timbal balik ini merupakan satu kesatuan yang akan membentuk ekosistem. Ekosistem terdiri atas komponen biotik dan abiotik. Komponen biotik terdiri dari hewan, tumbuhan, dan mikroorganisme. Sedangkan komponen abiotik terdiri dre suhu, cahaya, kelembapan, tanah, udara, dan lain - lain. Dengan adanya interaksi dalam ekologi tersebut, maka akan terjadi saling ketergantungan antara komponen satu dengan yang lain. Di dalam ekologi terdapat tingkatan - tingkatan organisasi kehidupan dari yang terendah sampai tertinggi yaitu individu – populasi – komunitas – ekosistem – biosfer. 1. Individu adalah makhluk hidup tunggal. 2. Populasi adalah sekelompok individu sejenis yang berada di suatu tempat. 3. Komunitas adalah berbagai populasi dari spesies yang berbeda yang hidup bersama. Interaksi yang terjadi antarkomponen merupakan salah satu usaha makhluk hidup untuk memenuhi kebutuhan hidupnya. Dengan lingkungan yang sesuai maka makhluk hidup mampu untuk berkembang. Setiap makhluk hidup mempunyai habitat dan nichia yang berbeda-beda. Nichia (jabatan organisme dalam ekosistem terdiri dari. 1. Produsen adalah organisme yang dapat mensintesis zat makanannya sendiri. 2. Konsumen adalah organisme yang tidak mampu mensintesis zat makanannya sendiri. 3. Pengurai atau dekomposer adalah organisme yang merombak sisa - sisa organisme lain. 4. Detritivor adalah organisme pemakan detritus.

102

2. SALING KETERGANTUNGAN ANTARMAKHLUK HIDUP Suatu organisme hidup akan selalu membutuhkan organisme lain dan lingkungan hidupnya. Anda masih ingat bahwa ekologi merupakan ilmu yang mempelajari lingkungan termasuk organisme di dalamnya dan hubungan antara organisme dengan organisme lain serta organisme dengan lingkungannya. Hubungan yang terjadi antara individu dengan lingkungannya sangat kompleks, bersifat saling mempengaruhi atau timbal balik. Hubungan timbal balik antara biotik dengan abiotik membentuk sistem ekologi yang disebut ekosistem. Dalam suatu ekosistem selalu terjadi adanya saling ketergantungan antara organisme dengan organisme serta organisme dengan lingkungannya, hal itu menyebabkan adanya aliran energi di dalam ekologi. Di dalam suatu ekosistem terdapat struktur dan tingkat trofik dari organismenya yang menyebabkan terjadi rantai makanan, aliran energi dan siklus materi (biokimia). A. Rantai Makanan Rantai makanan adalah pengalihan energi dari sumbernya dalam tumbuhan melalui sederetan organisme yang makan dan yang dimakan. Marilah sekarang kita membahas urutan tingkat makan memakan atau tingkat trofik organisme yang terdapat pada suatu ekosistem. Kita tahu bahwa tumbuhan hijau atau tumbuhan berklorofil dapat membuat makanan sendiri dengan jalan fotosintesis, maka tumbuhan itu disebut sebagai produsen. Sedangkan semua hewan yang memakan produsen disebut konsumen pertama. Coba Anda sebutkan hewan yang makan produsen. Bagus, sekarang Anda telah paham apa yang dimaksud dengan konsumen pertama (konsumen tingkat I). Misalnya: ulat yang makan tumbuhan disebut konsumen pertama. Burung makan ulat maka burung ini disebut konsumen kedua. Kemudian burung itu dimakan ular pohon, maka ular pohon itu disebut konsumen ketiga. Selanjutnya jika ular pohon tadi dimakan burung elang maka burung elang itu disebut konsumen keempat dan seterusnya. Coba Anda urutkan peristiwa makan memakan tersebut di atas, maka akan di peroleh urutan sebagai berikut : Tumbuhan → ulat → burung → ular pohon → burung elang. Maka peristiwa urutan makan memakan antar organisme disebut rantai makanan. Untuk mendapatkan gambaran yang lebih tentang rantai makanan ini, dapatlah diberikan contoh: Tikus makan padi, tikus mejadi makanan ular sawah, ular sawah menjadi makanan burung elang. Bagan rantai makanan dapat dilihat di bawah ini:

103

Tanaman Padi

Tikus

Ular sawah

Elang Gambar 5.2 Rantai makanan di daratan Dalam contoh tersebut di atas tanaman padi sebagai produsen, tikus merupakan konsumen tingkat pertama, ular sawah sebagai konsumen tingkat kedua, burung elang sebagai konsumen tingkat ketiga. Sebagai pengurai adalah bakteri, jamur dan lain-lain yang memakan sisa-sisa atau bangkai dari tumbuh-tumbuhan atau hewan- hewan tadi. Kalau kita perhatikan akan jelas bahwa konsumen hampir selamanya merupakan tumbuhan berhijau daun, dengan bantuan sinar matahari membentuk makanan. Konsumen tingkat pertama adalah hewan-hewan pemakan tumbuhan (herbivor), sedangkan konsumen tingkat dua - tiga dan seterusnya merupakan hewanhewan yang karnivor. Kalau kita buat bagan rantai makanan yang umum dapat dilihat sebagai berikut:

104

MATAHARI

PRODUSEN

SISA - SISA

BAHAN - BAHAN

ORGANISME MENTAH /MINERAL KONSUMEN Ι YANG MATI

KONSUMEN ΙI

PENGURAI

KONSUMEN ΙII Gambar 5.3. Rantai makanan

B. Jaring-Jaring Makanan Apabila Anda mencoba menyusun rantai-rantai makanan dari suatu habitat, setelah itu coba Anda perhatikan rantai makanan itu, tentu ada satu organisme yang disukai oleh lebih dari satu organisme atau ada satu organisme. Sebaliknya tentu ada satu organisme yang suka makan lebih dari satu macam organisme. Sehingga kalau Anda perhatikan rantai makanan yang telah Anda buat tadi menjadi saling silang (jaring-jaring). Bentuk rantai makanan yang demikian tadi disebut jaring-jaring makanan. Jadi beberapa kumpulan rantai makanan itu disebut jaring-jaring makanan. Contoh yang dapat Anda lihat dalam kehidupan sehari-hari adalah tumbuhan rumput. Rumput itu dapat dimakan oleh belalang, ulat, kambing, ayam, kuda, sapi dan sebagainya. Begitu pula kelinci dapat dimakan oleh ular dan serigala. Untuk jelasnya Anda dapat melihat contoh jaring - jaring makanan pada bagan di bawah ini.

105

Jagung Kambing Tikus

Belalang Manusia Burung kecil Nyamuk

Kucing Katak

Ular Burung Elang

Gambar 5.4. Jaring-jaring makanan Tentu saja jagung tidak selalu dimakan tikus. Tikus tidak selalu dimakan ular sawah dan ular sawah tidak selalu dimakan burung elang dan seterusnya. Tapi mungkin jagung di makan belalang, kambing, atau manusia misalnya. Tikus dimakan kucing, belalang dimakan burung kecil, manusia digigit nyamuk dan sterusnya. Panah-panah di atas menunjukkan proses saling makan, semua berpangkal pada satu, yaitu tumbuh-tumbuhan yang berhijau daun. Dengan melihat pada panah - panah itu yang jalin menjalin, dikatakanlah bagan di atas sebagai jaring-jaring makanan. Memang tiap-tiap ekosistem, di alam ini terdapatlah jaring-jaring makanan. C. Rantai Makanan dan Tingkat Trofik Salah satu cara suatu komunitas berinteraksi adalah dengan peristiwa makan dan dimakan, sehingga terjadi pemindahan energi, elemen kimia, dan komponen lain dari satu bentuk ke bentuk lain di sepanjang rantai makanan. Organisme dalam kelompok ekologi yang terlibat dalam rantai makanan digolongkan dalam tingkat-tingkat trofik. Tinggi trofik tersusundr seluruh organisme pada rantai makanan yang bernomor sama dl tingkat memakan. Sumber asal energi adalah matahari. Tumbuhan yang menghasilkan gula lewat proses fotosintesis hanya memakai energi matahari dan CO2 dari udara. Oleh karena itu, tumbuhan tersebut digolongkan dalam tingkat trofik pertama. Hewan herbivor atau organisme yang memakan tumbuhan termasuk anggota tingkat trofik kedua. Karnivor yang secara langsung memakan herbivor termasuk tingkat trofik ketiga, sedangkan karnivor yang memakan karnivor di tingkat trofik tiga termasuk dalam anggota tingkat trofik keempat. Lihat Gambar 5.5.

106

Gambar 5.5. Tingkat trofik rantai makanan D. Piramida Ekologi Struktur trofik pada ekosistem dapat disajikan dalam bentuk piramida ekologi. Ada 3 jenis piramida ekologi, yaitu piramida jumlah, piramida biomassa, dan piramida energi. 1. Piramida jumlah Organisme dengan tingkat trofik masing - masing dapat disajikan dalam piramida jumlah, seperti kita lihat pada Gambar 5.6. Organisme di tingkat trofik pertama biasanya paling melimpah, sedangkan organisme di tingkat trofik kedua, ketiga, dan selanjutnya makin berkurang. Dapat dikatakan bahwa pada kebanyakan komunitas normal, jumlah tumbuhan selalu lebih banyak daripada organisme herbivor. Demikian pula jumlah herbivor selalu lebih banyak daripada jumlah karnivor tingkat I. Karnivor tingkat I juga selalu lebih banyak daripada karnivor tingkat II. Piramida jumlah ini didasarkan atas jumlah organisme di tiap tingkat trofik.

Gambar 5.6. Piramida jumlah umum

107

2. Piramida biomassa Seringkali piramida jumlah yang sederhana kurang membantu dalam memperagakan aliran energi dalam ekologi. Penggambaran yang lebih realistik dapat dengan piramida biomassa. Biomassa adalah ukuran berat materi hidup di waktu tertentu. Untuk mengukur biomassa di tiap tingkat trofik maka rata - rata berat organisme di tiap tingkat harus diukur kemudian barulah jumlah organisme di tiap tingkat diperkirakan. Piramida biomassa berfungsi menggambarkan perpaduan massa seluruh organisme di habitat tertentu, dan diukur dalam gram. Untuk menghindari kerusakan habitat maka biasanya hanya diambil sedikit sampel dan diukur, kemudian total seluruh biomassa dihitung. Dengan pengukuran seperti ini akan di dapat informasi yang lebih akurat tentang apa yang terjadi pada ekosistem.

Gambar 5.7. Piramida biomassa suatu perairan 3. Piramida energi Seringkali piramida biomassa tidak selalu memberi informasi yang kita butuhkan tentang ekosistem tertentu. Lain dengan piramida energi yang dibuat berdasarkan observasi yang dilakukan dalam waktu yang lama. Piramida energi mampu memberikan gambaran paling akurat tentang aliran energi dalam ekosistem. Pada piramida energi terjadi penurunan sejumlah energi berturut - turut yang tersedia di tingkat trofik. Berkurangnya energi yang terjadi di setiap trofik terjadi karena hal - hal berikut. a. Hanya sejumlah makanan tertentu yang ditangkap dan dimakan oleh tingkat trofik selanjutnya. b. Beberapa makanan yang dimakan tidak bisa dicernakan dan dikeluarkan sebagai sampah. c. Hanya sebagian makanan yang dicerna menjadi bagian dari tubuh organisme, sedangkan sisanya digunakan sebagai sumber energi. 108

Gambar 5.8 Piramida energi E. Aliran Energi Energi dapat diartikan sebagai kemampuan untuk melakukan kerja. Energi diperoleh organisme dari makanan yang dikonsumsinya dan dipergunakan untuk aktivitas hidupnya. Cahaya matahari merupakan sumber energi utama kehidupan kita telah mengenal energi yang masuk ke dalam jaring-jaring kehidupan melalui produsen. Pada umumnya produsen adalah organisme yang berfotosintesis. Organisme lainnya merupakan aneka ragam konsumen. Rumput sewaktu tumbuh menimbun energi dalam tubuhnya; rumput dimakan sapi; sapi kita makan. Jadi energi telah dipindahkan dari rumput ke sapi dan dari sapi ke manusia. Tetapi tidak seluruh energi yang semula ditangkap oleh rumput dipindahkan ke dalam tubuh kita, melainkan hanya sebagian saja. Rumput itu sendiri, karena tumbuh dan mempunyai kegiatan-kegiatan lain, menggunakan sebagian energi yang ditangkapnya dari matahari sebelum energi itu sampai ke sapi. Demikian pula sapi sendiri mengadakan kegiatan yang menggunakan energi, umpamanya untuk berjalan, mengusir lalat dengan ekornya dan lain-lain. Jadi jelaslah bahwa kita hanya mendapat sebagian kecil dari cahaya matahari yang telah ditangkap oleh rumput. Dengan melihat bagaimana organisme memperoleh makanannya sebagai sumber energi, maka organisme dibedakan menjadi dua golongan. Yaitu organisme yang mampu mengolah atau membuat makanannya sendiri dan golongan yang tidak mampu mengolah makanannya sendiri. 109

Energi dapat diartikan sebagai kemampuan untuk melakukan pekerjaan. Energi dapat berada dalam berbagai bentuk, seperti energi mekanik, energi listrik, energi cahaya. Energi kimia, energi panas, energi kinetik, energi inti, tetapi bentuk energi yang erat hubungannya dengan kehidupan organisme adalah energi mekanik, energi kimia, energi radiasi dan energi panas. Energi mekanik memiliki dua bentuk yaitu energi kinetik dan energi potensial. Energi kinetik dapat dijelaskan sebagai energi yang berguna bila tubuh yang memilikinya melakukan gerakan dan diukur oleh jumlah kerja yang dlakukan sampai tubuh istirahat. Energi potensial merupakan energi cadangan dan berguna bila diubah ke dalam bentuk energi kinetik untuk melakukan kerja. Perubahan bentuk energi potensial ke bentuk energi kin melibatkan kerja atau gerakan. Semua organisme untuk dapat hidup harus melakukan kerja, oleh karena itu memerlukan sumber energi potensial yang dapat digunakan. Sumber energi untuk organisme ialah energi kimia yang terdapat di dalam makanannya. Atom-atom yang terdapat dalam makananya dapat disusun kembali ke dalam gugusan yang berbeda dengan pergerakan atom-atom itu, maka energi kimia dalam bahan makanan dilepaskan. Oksidasi bahan makanan di dalam proses pernafasan (respirasi) dapat menghasilkan energi yang dapat digunakan untuk melakukan kerja. Perubahan bentuk energi di atas adalah perubahan dari bentuk energi kimia ke bentuk energi mekanik. Sekarang masalahnya, dari mana organisme di alam memperoleh energi, tidak lain tentu dari makanannya. Di alam ada yang kita kenal dengan istilah tingkat trofik, yaitu urutan tingkat makan-memakan. Dalam tingkat trofik ini ada urutan organisme apa memakan organisme mana dan dimakan oleh organisme lain mana. Organisme dilihat dari segi memperoleh makanannya sebagai sumber energi, maka organisme dibagi menjadi dua golongan, yaitu yang pertama organisme yang mampu mengolah atau membuat makanannya sendiri dari bahan organik dengan bantuan energi dari lingkungannya. Organisme seperti golongan ini disebut organisme ototrof. Dilihat dari sumber energi yang digunakan organisme ototrof dibagi menjadi dua, yaitu ototrof yang berfotosintesis jika sumber energinya cahaya matahari dan ototrof berkemosintesis jika sumber energinya diperoleh dengan mensintesis bahan organik yang berasal dari reaksi kimia. Yang kedua adalah organisme yang menggunakan organisme ototrof sebagai sumber makanan penting. Organisme golongan kedua ini disebut organisme heterotrof. Sampai sekarang kita telah menunjukkan bahwa energi diteruskan dari satu organisme lain. Dan ke mana akhirnya energi pergi? Anda perhatikan gambar. 5.9 bahwa energi secara tetap, sedikit demi sedikit hilang dari sistem kehidupan. Akhirnya semua energi yang ditangkap oleh produsen akan kembali ke alam tak hidup. Tetapi energi ini tidak lagi dalam bentuk cahaya seperti waktu diterimanya. Suatu perkecualian adalah cahaya pada kunang - kunang. Pada umumya energi meninggalkan sistem kehidupan dalam bentuk panas. Karena panas ini tidak dapat 110

digunakan dalam fotosintesis, maka energi mengalir ke luar melalui jaring - jaring kehidupan dalam satu jurusan. Setiap organisma hidup melakukan kegiatan - kegiatan yang mengakibatkan pelepasan energi. Oleh karena itu setiap tingkat konsumen bagian yang lebih kecil dari energi semula yang ditangkap oleh produsen. Ini membentuk Piramida energi.

Gambar 5.9. Aliran energi

111

Glosarium Aadaptasi

:

Penyesuaian diri terhadap lingkungan.

Aliran energi

:

Urutan yang menunjukkan adanya pengalihan energi dalam bentuk satu ke bentuk lain.

Amonifikasi

:

Proses pembentukan amonia dari nitrogen.

Bioma

:

Daerah habitat darat yang memiliki vegetasi khas.

Biosfer

:

Kumpulan berbagai ekosistem di dunia.

Denitrifikasi

:

Proses perombakan nitrat menjadi amonia kembali.

Densitas

:

Kepadatan populasi.

Dinamika Populasi

:

Perubahan ukuran populasi dari waktu ke waktu.

Ekosistem

:

Hubungan timbal balik antara komponen biotik dengan.?

Ekologi

:

adalah ilmu yang mempelajari hubungan timbal balik antara makhluk hidup dengan lingkungannya

Komunitas

:

adalah kumpulan populasi yang berada di suatu daerah yang sama dan saling berinteraksi.

Niche

:

adalah status fungsional atau jabatan dari suatu makhluk hidup dalam ekosistem.

112

BAB VI MATERI DAN ENERGI

Pendahuluan Semua yang dapat diobservasi di sekitar kita pada umumnya menunjukkan eksistensinya sebagai materi. Ragam penampakan materi berubah dari suatu bentuk ke bentuk yang lain, dari suatu keadaan ke keadaan yang lain, dari satu fase ke fase yang lain, terjadi karena peran energi. Dengan kata lain, pada hakikatnya kealaman semua yang wujud di alam ini adalah hanya gabungan atau salah satu dari dua substansi alam: materi dan energi. Semua nampak berbeda, tapi hakikat kealamannya sama yaitu materi dan atau energi. Keberadaan manusia menjadi lebih dari sekedar materi dan energi. Manusia memang materi dan energi serta pada saat yang sama mempelajari serta memanfaatkan materi dan energi, termasuk di dalamnya masalah gelombang. Tujuan pembelajaran Bab ini adalah agar Anda memahami konsep-konsep dasar dari materi dan energi, perubahan materi dan energi. Setelah mempelajarai materi ini diharapkan anda memiliki kompetensi dasar dalam hal: 1. menjelaskan arti materi dan perubahannya; 2. membedakan perubahan materi jenis fisika dan kimia; 3. mendeskripsikan perubahan energi serta hubungannya dengan usaha; Untuk membantu Anda dalam mempelajari bab ini, ada baiknya perhatikan beberapa petunjuk belajar berikut ini : 1. Tangkaplah pengertian demi pengertian melalui pemahaman sendiri dan tukar pikiran dengan mahasiswa lain atau dengan dosen Anda. 2. Untuk memperluas wawasan, baca dan pelajari sumber-sumber lain yang relevan. Anda dapat menemukan bacaan dari berbagai sumber, termasuk dari internet. 3. Mantapkan pemahaman Anda dengan mengerjakan latihan dan melalui kegiatan diskusi dalam kegiatan tutorial dengan mahasiswa lainnya atau teman sejawat. Jangan dilewatkan untuk mencoba menjawab soal-soal yang dituliskan pada setiap akhir kegiatan belajar. Hal ini berguna untuk mengetahui apakah Anda sudah memahami dengan benar kandungan bahan belajar ini.

113

1. Materi dan Perubahannya Dalam kehidupan sehari-hari kita senantiasa melihat adanya perubahan yang terjadi pada benda-benda atau materi di sekitar kita. Misalnya tanaman tumbuh menjadi besar, air menjadi es, kayu menjadi arang, dan lain-lain. Secara garis besar perubahan yang terjadi di alam tersebut dapat digolongkan menjadi dua, yaitu perubahan fisik dan perubahan kimia. Perubahan fisika sifatnya tidak kekal, misal air setelah menjadi es dapat kembali jadi air, atau lilin yang mencair dapat menjadi padat kembali. Sedangkan pada perubahan kimia terbentuk zat baru yang sifatnya berbeda dari zat semula, dan hampir tak mungkin kembali lagi ke bentuk zat asal baik bentuk maupun sifatnya dan setiap perubahannya selalu disertai dengan efek panas. Dengan memahami berbagai aspek perubahan materi, anda diharapkan memperoleh wawasan dan keuntungan ketika semua bentuk perubahannya memberikan manfaat yang berarti bagi anda.

A. Materi Anda telah memahami bahwa materi adalah sesuatu yang mempunyai massa dan menempati ruang; dan pada pembahasan terdahulu sudah dibahas pengertian massa sebagai ukuran kuantitas materi. Ada pun dalam mekanika, massa adalah ukuran ketahanan materi terhadap suatu gaya, yang ditandai dengan perubahan kecepatannya, sebagaimana dirumuskan oleh Newton: F = m a. Berdasarkan persamaan tersebut, massa dapat diukur dengan memberikan gaya F pada suatu materi dan diukur percepatannya. Tetapi sangat sulit membuat gaya yang konstan Karena banyak gaya lain yang mengganggu, maka dipakai gaya gravitasi untuk menentukan massa: W=mg W = gaya gravitasi (kg.m.s-2) m = massa (kg) g = percepatan gravitasi (m.s-2) Gaya gravitasi sering disebut berat (bobot). Gaya gravitasi bergantung pada jarak benda dengan pusat bumi, maka nilai W dan g di suatu tempat berbeda dengan di tempat lain sedangkan massa tetap (m = w/g tetap). Besar percepatan gravitasi di daerah khatulistiwa rata-rata adalah 9,8 ms-2. Materi dapat dikenali dari identitas atau sifat-sifatnya. Untuk menguji materi dan memahami apa yang terjadi dalam materi itu, kita harus dapat memeriksanya secara jelas. Secara umum materi dapat diperiksa sifat fisiknya melalui indera kita. Misalnya arang berwarna hitam dibanding kapur yang berwarna putih diperoleh melalui kesan penglihatan, kerasnya gelas dibanding dengan lembutnya busa diperoleh melalui kesan perabaan, dan sebaginya.

114

Ada dua macam sifat materi berdasarkan hubungannya dengan jumlah materi, yaitu: 1. Sifat intensif, yaitu sifat yang tidak bergantung pada jumlah materi.Contohnya titik didih, titik beku, index bias, suhu, kerapatan, rumus senyawa, wujud zat. 2. Sifat ekstensif, yaitu sifat yang bergantung pada jumlah materi. Contohnya massa, energi, mol, volume, massa jenis.

B. Klasifikasi materi Materi diklasifikasikan berdasarkan karakteristiknya. Misalnya, berdasarkan kekuatan menghantarkan panas atau menghantarkan arus listrik, materi diklasifikasikan sebagai isolator atau konduktor. Berdasarkan tingkat wujudnya dikenal adanya benda padat, cair, dan gas. Benda padat merupakan zat yang dapat menjaga bentuknya, gaya antar molekulnya cukup kuat untuk menjaga ketegaran zat itu. Benda cair, merupakan zat yang tidak menyebar ke seluruh ruang tetapi mudah berubah bentuknya. Sedangkan benda gas, merupakan zat yang tidak memiliki bentuk yang tetap, mudah menempati ruang. Adapun berdasarkan komposisinya materi diklasifikasikan sebagai berikut: MATERI

Campuran

Homogen

Zat Murni

Heterogen

C. Perubahan Materi

Senyawa

Unsur

Gambar 2.1. Klasifikasi materi berdasarkan komposisinya

Karena pengaruh energi, komposisi materi dapat berubah dari suatu komposisi ke komposisi lainnya, atau dari suatu tingkat wujud ke tingkat wujud lainnya. Perubahan ini pun biasa dikategorikan ke dalam dua jenis: pertama perubahan fisika dan kedua perubahan kimia. Pada perubahan jenis pertama tidak terjadi pembentukan zat baru; artinya unsur-unsur penyusunnya tetap sama dengan zat semula; sebaliknya pada perubahan jenis kedua selalu terjadi zat yang benar-benar baru yang unsur-unsur penyusunnya berbeda dengan zat semula. Perubahan dari campuran ke zat murni atau sebaliknya serta perubahan tingkat wujud benda merupakan

115

contoh perubahan fisika; sedangkan perubahan dari senyawa ke unsur atau sebaliknya merupakan contoh perubahan kimia. Perlu Anda pahami bahwa salah satu ciri perubahan fisika, perubahan tersebut bersifat reversible, dapat kembali ke komposisi semula walaupun tanpa melalui reaksi kimia. Ada pun pada perubahan kimia, kecuali dengan reaksi kimia benda yang telah berubah tidak dapat kembali (ireversible) ke komposisi semula. Pada perubahan fisika, yaitu perubahan yang tidak menghasilkan zat baru, secara singkat contohnya adalah perubahan tempat, bentuk, ukuran, dan wujud benda (zat). Perubahan wujud zat digambarkan dalam skema berikut: GAS 1 PADAT

2

3 5 6

4 CAIR

Gambar 2.2. Siklus perubahan tingkat wujud Keterangan: 1 = menyublim 2 = deposisi 3 = menguap

4 = mengembun 5 = membeku 6 = melebur

Agar anda memahami semua bentuk perubahan wujud zat, anda perhatikan contoh perubahan wujud zat sebagai berikut: 1. Menyublim, merupakan proses perubahan dari wujud padat menjadi gas, contoh kapur barus dibiarkan terbuka. 2. Deposisi, merupakan proses perubahan dari wujud gas menjadi padat tanpa melalui cair terlebih dahulu. 3. Menguap, merupakan proses perubahan dari wujud cair menjadi gas, contoh air dipanaskan. 4. Mengembun, merupakan proses peubahan dari wujud gas menjadi cair, contoh uap air didinginkan. 5. Membeku, merupakan proses perubahan wujud zat cair menjadi padat, contoh air didinginkan hingga menjadi es. 6. Melebur, merupakan proses perubahan wujud zat padat menjadi cair, contoh es terkena panas matahari menjadi air. Sehubungan dengan perubahan komposisi zat khususnya yang termasuk ke dalam perubahan kimia, beberapa pengertian dasar jenis materi berdasarkan komposisinya secara sederhana dijelaskan sebagai berikut. 1. Unsur, adalah materi yang tidak dapat diuraikan dengan reaksi kimia menjadi zat yang lebih sederhana. Contoh, hidrogen, oksigen, besi, belerang, tembaga. Partikel-partikel unsur disebut atom. 116

2. Senyawa, adalah materi yang dibentuk dari dua unsur atau lebih dengan perbandingan tertentu. Contoh, air, asam asetat, etanol, karbondioksida. 3. Partikel-partikel senyawa disebut molekul. Molekul dapat terdiri dari satu jenis unsur atau lebih. Contoh, molekul gas oksigen (O2), molekul Air (H2O). 4. Campuran homogen, adalah campuran dua atau lebih zat tunggal, dengan perbandingan sembarang, dimana semua partikelnya menyebar merata sehingga membentuk satu fasa. Fasa adalah keadaan zat yang sifat dan komposisinya sama antara satu bagian dengan bagian lain di dekatnya. Contoh campuran yang membentuk satu fasa adalah larutan. 5. Contoh: campuran gula dengan air (larutan gula), garam dengan air (larutan garam), alkohol dengan air (larutan alkohol). 6. Campuran heterogen, adalah campuran dua atau lebih zat tunggal, dengan perbandingan sembarang, dimana partikel-partikelnya tidak merata sehingga komposisi di berbagai bagian tidak merata dan membentuk lebih dari satu fasa. Contohnya campuran air dengan minyak tanah, jika dikocok maka minyak akan menyebar dalam air berupa gelembung-gelembung. Gelembung berisi minyak dan lainnya adalah air, jadi ada bidang batas antara minyak dengan air sehingga terbentuk dua fasa. Di antara jenis-jenis zat berdasarkan komposisinya dapat terjadi perubahan kimia, yaitu perubahan yang menghasilkan zat baru karena terjadi perubahan struktur zat tersebut. Contoh perubahan kimia banyak kita temukan dalam kehidupan sehari-hari dan ada di sekitar lingkungan kita, contohnya : 1. Fermentasi (peragian), misalnya pada pembuatan tape, pembuatam tempe, dan oncom. 2. Dekomposisi (pembusukan), misalnya pada pembusukan sampah, nasi menjadi basi, susu menjadi asam dan sebagainya. 3. Sintesis (pembentukan senyawa), misalnya pembentukan senyawa gula pada fotosintesis tanaman. 4. 6 CO2 (g) + 6 H2O (l)  C6H12O6 (aq) + 6 O2 (g) 5. g, l, aq yang dituliskan dalam reaksi tersebut menyatakan fase zat: gas, larutan, dan cairan. 6. Analisis (penguaraian senyawa), misalnya penguraian senyawa gula menjadi gas karbondioksida dan uap air pada respirasi tanaman. 7. C6H12O6 (aq) + 6 O2 (g)  6 CO2 (g) + 6 H2O (g) 8. Oksidasi, merupakan proses bereaksinya suatu zat dengan oksigen, misal proses pembentukan karat pada logam besi.

117

Sedangkan contoh perubahan fisika adalah pemisahan unsur-unsur campuran larutan secara fisika. Pemisahan ini sangat bergantung kepada jenis, wujud, dan sifat- sifat komponen yang akan dipisahkan. Ada beberapa cara pemisahan campuran secara fisika, yaitu: 1. Dekantasi, yaitu pemisahan zat padat dari zat cair yang saling tidak larut pada suhu tertentu dengan cara menuangkan zat cairnya. 2. Penyaringan, yaitu pemisahan zat padat dari zat cair dengan menggunakan media kertas. Perhatikan gambar berikut : Keterangan 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.

Termometer Labu destilasi Pemanas bunsen Pendingin Air pendingin keluar Air pendingin masuk Botol penampung Air suling

Gambar 2.3. Proses penyaringan

Gambar 2.4. Proses destilasi 1. Corong 2. Kertas saring 3. Campuran heterogen 4. Campuran homogen 3. Destilasi, yaitu pemisahan dua atau lebih zat cair berdasarkan perbedaan titik didihnya yang cukup besar. Contohnya adalah pemisahan campuran air dan etanol, dimana pada suhu 25oC dan tekanan 1 atm, titik didih air 100oC sedangkan alkohol 78oC.

118

D.

REKRISTALISASI, yaitu pemisahan berdasarkan perbedaan titik beku komponen campuran. Sebaiknya komponen yang akan dipisahkan berwujud padat dan lainnya cair pada suhu kamar. Contohnya pemisahan garam dari larutan garam dalam air. Larutan dipanaskan perlahan-lahan sampai tepat jenuh, kemudian dibiarkan dingin dan garam akan mengkristal, lalu disaring.

1. Larutan jenuh garam dapur 2. Pemanas bunsen 3. Kristal garam murni

4. Air es

Gambar 2.5. Proses kristalisasi E. EKSTRAKSI, yaitu pemisahan berdasarkan perbedaan kelarutan komponen campuran dalam pelarut yang berbeda. Syaratnya kedua pelarut yang dipakai tidak bercampur. Contoh pelarut untuk ekstraksi adalah air – minyak, air – kloroform. Misalnya pemisahan campuran A dan B dengan pelarut X dan Y.

Rangkuman Materi adalah sesuatu yang mempunyai massa dan menempati ruang; dan massa sebagai ukuran kuantitas materi. Ada pun dalam mekanika, massa adalah ukuran ketahanan materi terhadap suatu gaya, yang ditandai dengan perubahan kecepatannya, sebagaimana dirumuskan oleh Newton: F = m a. Materi dapat dikenali dari identitas atau sifat-sifatnya. Untuk menguji materi dan memahami apa yang terjadi dalam materi itu, maka kita harus dapat memeriksanya secara jelas. Secara umum materi dapat diperiksa sifat fisiknya melalui indera kita. Misalnya arang berwarna hitam dibanding kapur yang berwarna putih diperoleh melaui kesan penglihatan, kerasnya gelas dibanding dengan lembutnya busa diperoleh melalui kesan perabaan, dan sebaginya. Materi tersebut dapat berubah dari suatu komposisi ke komposisi lainnya, atau dari suatu tingkat wujud ke tingkat wujud lainnya. Perubahannya dikategorikan ke dalam dua jenis: (1) perubahan fisika dan (2) perubahan kimia.

119

2. E n e r g i

Pengantar Kita meyadari bahwa energi merupakan kebutuhan yang esensial bagi perikehidupan manusia bahkan semua makhluk hidup. Manusia sebagai salah satu makhluk hidup memerlukan energi, tidak saja digunakan untuk melakukan kegiatan seluruh sistem organ dalam tubuhnya, tetapi juga digunakan untuk mencari makan dan melakukan perkembangbiakan. Apa yang disajikan dalam subunit ini, merupakan konsep dasar dan contohcontoh sederhana, mudah diserap oleh calon guru SD, sehingga akhirnya memiliki wawasan yang cukup luas dan mendasar tentang energi dan aplikasinya dalam kehidupan sehari-hari.

A. Konsep Energi Apakah yang dimaksud dengan energi ? Energi adalah kemampuan untuk melakukan usaha atau kerja. Sebuah benda dapat dikatakan mempunyai energi bila benda itu menghasilkan gaya yang dapat melakukan usaha atau kerja. Anda semua tentunya telah sering mendengar dan paham istilah energi atau tenaga; suatu besaran turunan yang memiliki satuan Joule atau erg. Kita tahu, bahwa kita mampu melakukan sesuatu karena kita memiliki sejumlah energi. Energi yang kita miliki itu berasal dari mana? Bagaimana cara mendapatkannya? Tanpa energi kita tidak mampu bekerja, bergerak, berpikir dan bahkan mungkin tidak mampu menarik nafas. Demikian juga makhluk dan benda-benda di alam ini tidak akan mengalami perubahan jika tidak ada energi. Oleh karenanya para akhli sains mendefinisikan energi sebagai kemampuan melakukan usaha. Setiap materi pasti mengalami perubahan; dengan demikian setiap materi mengandung dan terkait dengan energi. Bila materi berubah akan disertai perubahan energi, maka energi adalah sesuatu yang menyertai perubahan materi. Jika energi yang dikandung materi sebelum perubahan lebih besar dari sesudahnya, maka akan keluar sejumlah energi, dan peristiwa itu disebut eksotermik. Sebaliknya, jika energi materi sebelum perubahan lebih kecil dari sesudahnya, maka akan diserap sejumlah energi, dan peristiwa itu disebut endotermik. Energi berasal dari suatu sumber energi, energi panas bisa berasal dari matahari, api, nyala lilin. Matahari merupakan sumber energi yang paling utama bagi kehidupan di Bumi. Misalnya, Matahari (energi cahaya) berperan pada pembuatan makanan bagi tumbuhan, selanjutnya, tumbuhan merupakan makanan bagi kehidupan makhluk hidup lainnya.

120

B. Bentuk Energi dan Perubahannya Di alam ini tidak ada makhluk yang dapat menciptakan dan memusnahkan energi, atau dengan kata-kata yang populer ”energi tidak dapat diciptakan dan tidak dapat dimusnahkan”. Yang terjadi di alam hanya perubahan energi dari suatu bentuk ke bentuk lainnya. Perubahan yang menyertai materi sebenarnya menjelaskan esensi energi sebagai kemampuan melakukan kerja (usaha). Melakukan usaha artinya melakukan perubahan, antara lain perubahan posisi, perubahan bentuk, perubahan ukuran, perubahan suhu, perubahan gerak, perubahan wujud dan perubahan struktur kimia suatu zat. Pada dasarnya ada dua macam bentuk energi, yaitu energi potensial dan energi kinetik, kedua energi tersebut merupakan energi mekanik. Namun ada juga energi yang memiliki sumber berbeda. 1. Energi kinetik Energi kinetik adalah energi yang dimiliki suatu benda yang bergerak. Besarnya energi kinetik suatu benda bergantung pada massa dan kecepatan benda benda tersebut. Benda bermassa m bergerak horizontal dengan kecepatan v maka Ek benda: Ek = ½ m v2 v

m

Ek = energi kinetik (J) m = massa materi (kg) v = kecepatan gerak materi (ms-1) 2. Energi potensial m

Energi potensial gravitasi adalah energi yang dikandung suatu materi berdasarkan tinggi rendah kedudukannya. Besarnya energi potensial bergantung pada massa dan ketinggian. Secara matematis hubungan tersebut ditulis:

h Ep = m g h Ep = Energi potensial (J)

Gambar 2.6.

m = massa materi (kg) g = percepatan gravitasi (ms-2) h = ketinggian dari bumi (m)

Benda dengan ketinggian h dari permukaan Bumi Selain energi potensial gravitasi juga dikenal energi potensial pegas. Energi ini dimiliki oleh benda yang dapat melentur seperti pegas atau busur panah. Pegas dan

121

busur panah atau benda sejenis akan memiliki energi potensial jika benda itu direntangkan atau diciutkan. Jika sebuah pegas diregangkan oleh gaya F sejauh x, maka pegas tersebut akan memiliki energi potensial sebesar : Ep = ½ kx2, atau Ep = F.x x dimana F = ½ kx (gaya pegas), k = konstanta bahan pegas.

Gambar 2.7 Pegas diregangkan sejauh x

Baik pada energi potensial gravitasi maupun energi potensial pegas, perubahan energi potensial suatu benda selalu terkait dengan perubahan posisi (gerak) benda. Oleh karenanya terkait dengan energi kinetik benda tersebut. Jumlah energi kinetik dan energi potensial yang dimiliki suatu benda pada suatu saat disebut energi mekanik (Em). Bagi suatu benda, setiap saat berlaku hukum kekekalan energi mekanik Ek + Ep = konstan. Artinya jika benda mengalami kenaikan salah satu dari komponen energi mekanik (Ek atau Ep) maka komponen lainnya mengalami penurunan. Contoh, jika benda dilempar vertikal, benda setiap saat mengalami punurunan energi kinetik, maka pada saat yang sama benda tersebut mengalami penambahan (kenaikan) energi potensial. Mengapa?

Energi mekanik juga dapat dinyatakan dengan perubahan posisi benda karena pengaruh gaya (tarikan atau dorongan).

Fy

F

F

Fx s Gambar 2.8. Menggeser benda sejauh s dengan gaya F

Benda berupa balok ditarik oleh gaya F sebagaimana nampak pada gambar hingga sejauh s. Energi yang digunakan untuk usaha menggeser benda sejauh s dengan gaya sebesar F adalah W = F.s. Dimana F adalah komponen gaya yang

122

sejajar dengan arah perpindahan benda (s). Jika arah gaya (F) membentuk sudut α dengan arah perpindahan (s) maka W = FCos α.s. Untuk mengukur kepahaman Anda coba hitung berapa energi yang digunakan seseorang yang menggeser benda secara horizontal sejauh 40 m. Gaya yang digunakan sebesar 60N dengan arah gaya membentuk sudut 30o dengan sumbu vertikal (sumbu y). 3. Energi panas (kalor) Energi panas (kalor) adalah energi kinetik rata-rata gerakan partikel-partikel penyusun materi. Menggosok-gosokan suatu benda ke benda lainnya sebenarnya menjadikan gerakan partikel pada benda tersebut bertambah kecepatannya sehingga timbul panas. Sebaliknya, pemberian panas pada suatu benda dapat menyebabkan gerak partiel benda tersebut semakin cepat bahkan saling menjauh. Dalam pembahasan tentang kalor sering digunakan istilah suhu. Suhu adalah derajat panas suatu benda. Tetapi tidak secara langsung menunjukkan banyaknya panas benda tersebut. Suhu air dalam satu gelas mungkin sama dengan suhu air panas yang mengisi penuh sebuah termos, tetapi jumlah panasnya jelas berbeda. Kita hanya bisa memastikan bahwa materi yang suhunya lebih tinggi mempunyai energi kinetik rata- rata partikelnya lebih besar. Akibatnya energi panas akan berpindah dari benda bersuhu tinggi ke yang rendah. Besarnya energi yang mengalir dapat ditentukan dari besarnya perubahan suhu, massa benda, dan kalor jenis. Berikut adalah penjelasan lebih lanjut tentang kalor dan suhu. Kalor adalah energi yang diterima oleh sebuah benda sehingga suhu benda itu naik atau wujud benda berubah, atau energi yang dilepaskan oleh suatu benda sehingga suhu benda itu turun atau wujud benda berubah. Satuan energi untuk kalor biasanya dinyatakan dalam kalori. Satu kalori adalah banyaknya kalor yang diperlukan untuk memanaskan air 1 gram sehingga suhu naik 10 C, satu kilo kalori ialah banyaknya kalor yang diperlukan untuk memanaskan air 1 kilogram (kg) sehingga suhu naik 10C. a) Kalor jenis dan Kapasitas kalor. Banyaknya kalor yang diterima oleh benda yang dipanaskan sebanding dengan massa benda itu, dan sebanding dengan kenaikan suhunya. Banyak kalor yang diberikan oleh benda yang didinginkan sebanding dengan massa benda dan sebanding dengan turunnya suhu benda. Dengan demikian jika Q menyatakan kalor yang diperlukan oleh m gram benda sehingga suhunya naik Δ t maka :

123

Q = m.c.Δt Dimana :

Q = kalor yang diperlukan (kalori) m = massa benda (gram) c = kalor jenis benda (kalori.g-1.oC-1) Δ t = selisih/perubahan suhu (oC)

Dari rumus di atas kita dapat memahami bahwa kalor jenis suatu zat adalah kalor yang diperlukan untuk menaikkan suhu 1 gram zat tersebut setinggi 1 derajat Celcius. Adapun kapasitas kalor (H) adalah banyaknya kalor yang diperlukan oleh m gram benda sehingga suhu naik 10C. Secara matematik dapat ditulis dalam bentuk rumus: H = Q/Δt atau

H= m.c

b) Azas Black. Pengukuran jumlah kalor yang dilepaskan dan diterima, ketika dua benda yang suhunya berbeda bercampur. 1. Jika dua benda saling bercampur, maka benda yang panas akan memberikan kalor kepada benda yang dingin, sehingga suhu kedua benda itu sama. 2. Jumlah kalor yang diserap oleh benda yang dingin, sama dengan jumlah kalor yang dilepaskan oleh benda yang panas. 3. Sebuah benda yang didinginkan akan melepaskan kalor yang sama ba-nyaknya dengan kalor yang diserapnya, jika benda itu dipanaskan. Dari hal di atas dapat disimpulkan bahwa prinsip dasar Azas Black adalah: kalor yang diterima sama dengan kalor yang dilepaskan. 4. Energi Cahaya Energi cahaya adalah energi yang dimiliki oleh gerakan foton dalam bentuk gelombang elektromagnetik. Gelombang cahaya mempunyai frekuensi dan panjang gelombang tertentu, dengan kecepatan yang sama. Makin besar nilai panjang gelombang m akin kecil frekuensi, dan sebaliknya.aka m υ = c λ υ = frekuensi (Hz) c = kecepatan cahaya ( 3 x 108 ms-1) λ = panjang gelombang

124

Menurut Planck, energi cahaya bergantung pada frekuensinya Ec = h υ

Ec = energi cahaya (J) h = tetapan Planck (6,626 x 10-34 Js)

5. Energi listrik Energi listrik adalah energi yang diakibatkan oleh gerakan partikel bermuatan dalam suatu media (konduktor), karena adanya beda potensial antara kedua ujung konduktor. Besarnya energi listrik bergantung pada beda potensial dan jumlah muatan yang mengalir. w = qE

w = energi listrik (J) q = muatan yang mengalir (C) E = beda potensial listrik (V)

6. Energi kimia Energi kimia adalah energi yang dikandung suatu senyawa dalam bentuk energi ikatan antara atom-atomnya. Bila terjadi suatu reaksi kimia, perubahan energinya akan keluar berupa energi panas atau listrik. Jadi energi kimia adalah energi yang dihasilkan dalam reaksi kimia. Besarnya energi bergantung pada jenis dan jumlah pereaksi serta suhu dan tekanan. 7. Energi nuklir Energi nuklir ad al ah e ner gi yan g t erk andu ng dal am i nt i at om . Energi nukl i r akan kel ua r bi l a suat u inti berubah menjadi inti lain. Besarnya energi nuklir bergantung pada jenis dan jumlah inti.

C. Energi dan Usaha Dalam kehidupan sehari-hari, usaha sering diartikan sebagai kegiatan untuk mencapai tujuan tertentu, menurut fisika usaha tidak terlepas dari gaya dan perpindahan. Bila gaya bekerja pada sebuah benda sehingga benda berpindah selama gaya bekerja, maka gaya tersebut melakukan usaha. Misal ketika kita mendorong meja kemudian meja berpindah, berarti kita melakukan usaha. Rumusannya : W = F s W = usaha F = gaya s = perpidahan benda

125

Terdapat hubungan antara usaha dengan energi, misalnya air memiliki energi untuk menghanyutkan kayu. Usaha pada dasarnya sama dengan perubahan energi yang terjadi. Oleh karena itu, satuan usaha sama dengan satuan energi, yaitu joule (J). Ketika manusia mau memudahkan dalam melakukan usaha atau kerja, kemudian mempergunakan peralatan, maka semua peralatan tersebut dalam fisika disebut sebagai pesawat. Peralatan tidak selalu harus canggih, tetapi peralatan sederhanapun bisa disebut pesawat, misal sendok, obeng, sekrup, dan sebagainya. Karena peralatan yang digunakannya sederhana maka disebut pesawat sederhana. Pesawat memberikan banyak keuntungan, antara lain dapat mengubah energi, mengurangi gaya, mempercepat pekerjaan, dan mengubah arah. Anda perhatikan penjelasannya sebagai berikut: 1. Mengubah energi. Dinamo dapat mengubah energi mekanik menjadi energi listrik. Dengan memutar dinamo, maka kita dapat memperoleh energi listrik. Turbin pada pembangkit tenaga listrik dapat mengubah energi air yang mengalir menjadi energi listrik 2. Mengurangi gaya. Tang merupakan alat yang digunakan untuk mencabut paku sehingga menjadi mudah. Penggunaan Tang akan mengurangi gaya yang diperlukan oleh kita untuk mencabut paku. 3. Mempercepat pekerjaan. Sepeda merupakan pesawat yang digunakan untuk memperoleh keuntungan kecepatan, sehingga kita menjadi lebih cepat sampai tujuan. Artinya sepeda dapat memperbesar kecepatan. 4. Mengubah arah. Katrol sering digunakan untuk mengerek bendera ketika menaikan atau menurunkannya dari tiang bendera, katrol tidak memberikan keuntungan gaya atau kecepatan, melainkan hanya mengubah arah gaya sepaya pekerjaan bisa menjadi lebih mudah. D. Pesawat Sederhana Coba perhatikan, anda akan mempelajari dan memahami pesawat sederhana, antara lain adalah tuas, katrol, roda bergandar, bidang miring, sekrup dan baji. a. Tuas Tuas digunakan untuk mengangkat beban yang berat, contohnya linggis, kayu dan sebagainya. Caranya, dengan menaruh salah satu ujung linggis di bawah batu, kemudian ujung yang lain diangkat dan ditekan.

126

Gambar 2.9. Penggunaan Tuas Titik T tempat tuas bertumpu disebut titik tumpu. Jarak dari titik T sampai ke garis kerja beban disebut lengan beban (lb). Jarak dari titik T sampai garis kerja gaya disebut lengan kuasa (lk). Beban adalah berat benda yang hendak diangkat, sedangkan kuasa adalah gaya yang diberikan kepada tuas. Besarnya keuntungan pesawat dengan istilah keuntungan mekanik (Km), dengan rumus sebagai berikut : beban alengankuas Km = atauKm = kuasa lenganbeban Pesawat yang memiliki prinsip kerja seperti tuas, misalnya: gunting, gerobak dorong, roda gigi sepeda, alat dayung, lengan bawah dari lengan bawah kita

Gambar 2.10. Pesawat yang memanfaatkan asas Tuas b. Katrol Secara garis besar ada 2 jenis katrol, yaitu katrol tetap dan katrol bergerak. Katrol tetap bisa dipandang sebagai tuas. Keuntungan katrol tetap hanya dapat mengubah arah gaya. Keuntungan mekanik katrol tetap ditentukan oleh rumus. Km =

lk

=1

lb

127

Gambar 2.11. Katrol Tetap Bagaimana dengan katrol bergerak? Berapakah keuntungan mekanik bila mempergunakan katrol bergerak? Pada katrol bergerak setiap kuasa hanya memikul setengah dari berat beban. Keuntungan Km =

beban Kuasa

atau

Km =

mekanik katrol bergerak adalah

2 lengan kuas = 2 lengan beban

Gambar 2.12. Katrol Bergerak c. Roda Bergandar Roda bergandar memiliki sebuah roda atau pemutar yang dihubungkan dengan sebuah gandar yang juga bisa berputar. Diameter roda lebih besar dibandingkan diameter gandar. Keuntungan mekaniknya berupa gaya. beban R Km = kuasa = r

Gambar. 2.13. Roda Bergandar

128

Pesawat yang bekerja berdasarkan prinsip roda bergandar, misalnya kapstan, poros potaran dan kemudi mobil.

(a)

(b) (a) Kapstan, (b) Poros Putaran,

(c) Gambar.2.14 . (c) Kemudi Mobil

d. Bidang Miring Penggunaan bidang miring hanya akan memudahkan usaha, tanpa mengurangi besarnya usaha yang harus dilakukan. Dengan menggunakan bidang miring, maka kuasa untuk menarik atau mendorong beban menjadi lebih kecil dibandingkan kalau beban harus diangkat langsung. Keuntungan mekanik dari penggunaan bidang miring dengan rumus : Km =

panjangbidang l Tinggibidang = h

h = tingggi bidang miring l = panjang bidang miring

Gambar 2.15. Bidang Miring

129

Rangkuman

Energi adalah kemampuan melakukan usaha. Usaha yang dimaksud dalam definisi ini adalah adalah segala sesuatu yang berkaitan dengan perubahan. Misalnya, perubahan posisi (gerak), perubahan bentuk, perubahan wujud, perubahan struktur kimia, atau perubahan volume. Dalam berbagai perubahan tersebut energi pun turut mengalami perubahan bentuk tetapi tidak hilang atau berkurang. Hal ini dikenal dengan hukum kekekalan energi: di alam ini tidak ada makhluk yang dapat menciptakan dan memusnahkan energi. Bentuk-bentuk energi yang populer dikenal adalah: energi kinetik pada benda yang bergerak, energi potensial yang dimiliki benda karena kedudukannya dari permukaan bumi atau karena kelenturan (elastisitas)nya, energi listrik karena benda bermuatan listrik, dan energi kimia karena adanya reaksi kimia. Semua bentuk energi ini dapat berubah satu terhadap lainnya. Misalnya energi listrik dapat berubah menjadi energi cahaya dan bunyi.

130

BAB VII GERAK Dalam ilmu fisika, gerak benda, mulai dari gerak kelereng sampai gerak rotasi planet ataupun gerak buah apel yang jatuh dari pohonnya sampai gerak bom dan gerak roket yang ditembakkan dari peluncurnya dipelajari dalam cabang ilmu fisika yang disebut dengan mekanika (atau dikenal dengan istilah mekanika klasik). Secara umum Mekanika dibagi dalam dua pokok bahasan, yaitu dinamika, yang mempelajari gerak benda dan penyebab benda itu bergerak, dan kinematika yang hanya mempelajari gerak benda saja dan tidak perlu diketahui penyebab dari gerak benda. Ilmu Kinematika mempelajari bagaimana sebuah benda bergerak, hal ini biasanya melibatkan besaran-besaran seperti jarak, perpindahan, kecepatan, percepatan, bentuk lintasan. Gerak lurus adalah gerak benda yang lintasannya berbentuk garis lurus. Namun demikian kadangkala benda yang nampaknya bergerak tidak lurus sesungguhnya bergerak lurus jika kita lihat gerak benda dari titik pusat massanya, contoh berikut merupakan bentuk dari kasus ini berikut dimana seorang pesenam lantai melakukan salto berulang. Gerak titik pusat massanya sesungguhnya bergerak lurus, meskipun bagian-bagian tubuhnya mungkin bergerak melingkar atau lebih kompleks.

A. Konsep Dasar pada Gerak Pemahaman konsep gerak dapat anda perhatikan contoh kejadian berikut ini :

Gambar 1.6. Gerak balok dari B ke D Gambar di atas memperlihatkan balok di titik B, yang letaknya di antara titik A dan C yang berada dalam satu garis. Jarak AB = 50 cm, sedangkan jarak CB = 70 cm. Bila kita amati, ternyata jarak balok tersebut dengan titik A maupun titik C tidak berubah, artinya benda yang demikian disebut Diam. Ketika balok itu ditarik perlahan selama 4 sekon ke arah titik C, dan berhenti di titik D, sehingga jarak AD menjadi 80 cm, dan jarak DC menjadi 40 cm. Selama balok itu ditarik menuju ke titik D, dikatakan balok itu bergerak, mengapa ? benar, karena benda tersebut mengalami perpindahan kedudukan / tempat.

131

1. Perpindahan dan Jarak Untuk memahami perpindahan dan jarak, sebaiknya anda perhatikan contoh ilustrasi berikut ini: Dalam suatu kegiatan yang dilakukan oleh sekelompok mahasiswa menuju sebuah bukit dengan lintasan yang ditempuh tiga rombongan mahasiswa dari kampus sebagai posisi awal menuju ke sebuah bukit sebagai tujuan akhir dengan rute yang berbeda. Dari ilustrasi tersebut anda bisa bisa memahami konsep jarak dengan perindahan sebagai berikut: Jarak dari kampus ke bukit adalah seluruh lintasan yang dilewati rombongan. Jarak yang ditempuh masing-masing rombongan dapat berbeda, rombongan I mungkin menempuh jarak lebih dekat dibanding rombongan II dan III. Akan tetapi perpindahan adalah jarak dari titik (posisi) akhir ke titik (posisi) awal saja, tidak peduli bentuk lintasannya seperti apa (garis lurus atau bukan). Sehingga perpindahan rombongan I, II maupun III sama jauhnya. Contoh lain, bayangkan Anda berada di pinggir jalan lurus dan panjang. Posisi Anda saat itu di titik A.

Gambar 1.7. Posisi benda pada lintasan lurus Dari A, Anda berjalan menuju C melalui B. Sesampainya Anda di C, Anda membalik dan kembali berjalan lalu berhenti di B. Pada peristiwa di atas, berapa jauhkah jarak yang Anda tempuh; berapa pula perpindahan Anda? Sekarang, menurut Anda samakah pengertian jarak dengan perpindahan? Dalam kehidupan sehari-hari kata jarak dan perpindahan digunakan untuk arti yang sama. Dalam Fisika kedua kata itu memiliki arti yang berbeda. Namun sebelum kita membahas hal ini, kita pelajari dulu apa yang dimaksud dengan gerak. Seorang teman Anda berdiri di pinggir jalan, tampak mobil bergerak ke kanan menjauhi anak tersebut. Andaikan Anda berada di dalam mobil yang bergerak meninggalkan teman Anda. Dari waktu ke waktu teman Anda yang berdiri di sisi jalan itu semakin tertinggal di belakang mobil. Artinya posisi Anda dan teman Anda berubah setiap saat seiring dengan gerakan mobil menjauhi teman Anda itu. ”Suatu benda dikatakan bergerak bila posisinya setiap saat berubah terhadap suatu acuan tertentu.” Apakah Anda bergerak? Ya, bila acuannya teman Anda atau pepohonan di pinggir jalan. Anda diam bila acuan yang diambil adalah mobil yang Anda tumpangi. Mengapa? Sebab selama perjalanan posisi Anda dan mobil tidak berubah. Jadi, suatu benda dapat bergerak sekaligus diam tergantung acuan yang kita ambil. Dalam Fisika gerak bersifat relatif, bergantung pada acuan yang dipilih. Dengan mengingat hal ini, cobalah Anda cermati uraian di bawah ini.

132

Sebuah bola digulirkan pada sebuah bidang datar lurus. Posisi bola setiap saat diwakili oleh garis berskala seperti pada Gambar 1.8.

Gambar 1.8. Posisi 2 bola bergulir Andaikan ada 2 bola yang digulirkan dari 0. Bola 1 digulirkan ke kanan dan berhenti di B. Bola 2 digulirkan ke kiri dan berhenti di C. Anda lihat pada gambar 2.3, bahwa panjang lintasan yang ditempuh oleh kedua bola sama, yaitu sama-sama 4 satuan. Namun bila diperhatikan arah gerakannya, kedua bola berpindah posisi ke arah yang berlawanan. Bola 1 berpindah ke sebelah kanan O, sedangkan bola 2 ke sebelah kiri O. Panjang lintasan yang ditempuh disebut jarak, sedangkan perpindahan diartikan sebagai perubahan posisi benda dari keadaan awal ke keadaan akhirnya. Jarak tidak mempersoalkan ke arah mana benda bergerak, sebaliknya perpindahan tidak mempersoalkan bagaimana lintasan suatu benda yang bergerak. Perpindahan hanya mempersoalkan kedudukan, awal dan akhir benda itu. Jarak adalah besaran skala, sedangkan perpindahan adalah vektor. Dua benda dapat saja menempuh jarak (= panjang lintasan) yang sama namun mengalami perpindahan yang berbeda seperti pada contoh ini. Dalam hal ini dapat dikatakan bahwa jarak merupakan besar perpindahan. Bila kemudian ada bola ke 3 bergerak dari O ke kanan, sampai di D lalu membalik bergerak ke kiri melewati O lalu berhenti di E seperti pada Gambar 1.9 bagaimanakah dengan jarak dan perpindahannya?

Gambar 1.9. Posisi 3 bola bergulir Jarak yang ditempuh bola adalah panjang lintasan ODE = OD + DE. Jadi s = 6 + 9 = 15 satuan. Perpindahan bola adalah OE (kedudukan awal bola di O, kedudukan akhirnya di E). Jadi Δ s = – 3 satuan. Perhatikan tanda minus pada Δs. Hal itu menunjukkan arah perpindahan bola ke kiri dari titik acuan. Perlu dicatat pula bahwa dalam contoh di atas perbedaan antara jarak dan perpindahan ditandai baik oleh ada atau tidaknya “arah”, tapi juga oleh “besar” kedua besaran itu (jarak = 15 satuan, perpindahan = 3 satuan). Mungkinkah jarak yang ditempuh oleh suatu benda sama dengan besar perpindahannya? Untuk benda yang bergerak ke satu arah tertentu, maka jarak yang ditempuh benda sama dengan besar perpindahannya. Misalnya bila benda bergerak

133

lurus ke kanan sejauh 5 m, maka baik jarak maupun besar perpin-dahannya samasama 5 m. Jarak yang ditempuh bola adalah panjang lintasan ODE = OD + DE. Jadi s = 6 + 9 = 15 satuan. Perpindahan bola adalah OE (kedudukan awal bola di O, kedudukan akhirnya di E). Jadi Δ s = – 3 satuan. Perhatikan tanda minus pada Δs. Hal itu menunjukkan arah perpindahan bola ke kiri dari titik acuan. Perlu dicatat pula bahwa dalam contoh di atas perbedaan antara jarak dan perpindahan ditandai baik oleh ada atau tidaknya “arah”, tapi juga oleh “besar” kedua besaran itu (jarak = 15 satuan, perpindahan = 3 satuan). Mungkinkah jarak yang ditempuh oleh suatu benda sama dengan besar perpindahannya? Untuk benda yang bergerak ke satu arah tertentu, maka jarak yang ditempuh benda sama dengan besar perpindahannya. Misalnya bila benda bergerak lurus ke kanan sejauh 5 m, maka baik jarak maupun perpindahannya samasama 5 m. 2. Kelajuan dan Kecepatan Rata-rata Kelajuan merupakan besaran skalar, sedangkan kecepatan adalah vektor. Kelajuan adalah jarak yang ditempuh suatu benda dibagi selang waktu atau waktu untuk menempuh jarak itu, sedangkan kecepatan adalah perpindahan suatu benda dibagi selang waktu untuk menempuhnya. Dalam bentuk persamaan, keduanya dapat dituliskan: Laju rata-rata

Kecepatan rata-rata

Dalam kehidupan sehari-hari, kelajuan maupun kecepatan senantiasa berubahubah karena berbagai sebab. Misalnya jalanan yang tidak rata. Oleh karenanya kita dapat mengartikan kelajuan dan kecepatan pada dua persamaan di atas sebagai kelajuan rata-rata dan kecepatan rata-rata. Kecepatan rata-rata (v rata-rata) adalah sebuah besaran fisika yang menunjukan perpindahan posisi benda tiap selang waktu : Kecepatan rata-rata ini tidak menggambarkan kecepatan benda pada suatu posisi atau pada t tertentu, namun hanya menunjukan kecepatan rata-rata benda selama selang waktu Δ t tersebut, jadi kecepatan rata-rata hanya menunjukan ratarata kecepatan yang ditempuh benda dari satu posisi ke posisi lain tanp bisa memberikan rincian kecepatan yang dialami benda selama perjalanannya.

134

3. Kecepatan Sesaat Kecepatan rata-rata menunjukkan kecepatan benda dalam suatu lintasan tertentu atau selang waktu tertentu, tapi tidak memberikan kecepatan pada satu titik tertentu atau pada posisi tertentu. Kecepatan pada suatu posisi tertentu ditunjukkan oleh kecepatan sesaat. Kecepatan sesaat dapat diperoleh dari definisi kecepatan ratarata namun dengan membuat selang waktu _t sangat kecil sehingga menuju nol dengan demikian :

yaitu turunan (derivasi) pertama terhadap waktu dari perpindahan. Perhitungan kecepatan sesaat selain menggunakan prinsip derivasi dari persamaan matematika tentang gerak, juga dapat menggunakan rumus-rumus sederhana sebagai-mana akan dibahas kemudian. 4. Perlajuan dan Percepatan rata-rata Seperti disinggung pada uraian sebelumnya sulit bagi benda-benda untuk mempertahankan dirinya agar memiliki kelajuan yang tetap dari waktu ke waktu. Umumnya kelajuan benda selalu berubah-ubah. Perubahan kelajuan benda dibagi waktu perubahan disebut perlajuan. Persamaannya ditulis sebagai berikut:

atau

Istilah perlajuan ini jarang digunakan. Seringnya digunakan percepatan. Percepatan diartikan sebagai perubahan kecepatan benda waktu perubahannya.

Persamaannya ditulis:

135

istilah dibagi

a. Gerak Lurus Menurut bentuk lintasannya gerak dibagi menjadi beberapa jenis penting, seperti gerak melingkar (misal gerak jarum jam), gerak parabola (misal gerak batu yang dilempar miring ke atas), dan gerak lurus (misal buah mangga jatuh dari tangkai). Dalam banyak kasus sebuah benda dapat bergerak lurus sekaligus bergerak melingkar. Dari ketiga jenis gerak tersebut, gerak lurus adalah gerak yang lintasannya paling sederhana, sedangkan gerak parabolik dan melingkar merupakan gabungan dari dua gerak lurus, seperti yang akan kita pelajari nanti pada fisika lanjutan. Untuk kemudahan, secara umum gerak lurus dibagi dalam dua kategori, yaitu gerak lurus beraturan (GLB) dan gerak lurus berubah beraturan (GLBB). Gerak lurus berubah beraturan memiliki bermacam variasi seperti GLBB dipercepat seperti mobil yang memacu mobilnya pada saat-saat awal, dan GLBB diperlambat, seperti kereta yang hendak menghentikan geraknya. Variasi GLBB lainnya adalah gerak vertikal ke atas (GVA) contohnya adalah benda yang di lempar ke atas tegak lurus permukaan bumi, gerak vertikal ke bawah (GVB), yaitu benda yang di lempar lurus menuju bumi dan gerak jatuh bebas (GJB) seperti apel yang jatuh dari pohonnya. 1) Gerak Lurus Beraturan (GLB) Gerak lurus beraturan (GLB) adalah gerak benda dalam lintasan garis lurus dengan kecepatan tetap. Untuk lebih memahaminya, perhatikan grafik berikut.

Gambar 1.10. Grafik kecepatan glb terhadap waktu Grafik di atas menyatakan hubungan antara kecepatan (v) dan waktu tempuh (t) suatu benda yang bergerak lurus. Berdasarkan grafik tersebut cobalah Anda tentukan berapa besar kecepatan benda pada saat t = 0 s, t = 1 s, t = 2 s, t = 3 s? Ya!, Anda benar! Tampak dari grafik, kecepatan benda sama dari waktu ke waktu yakni 5 m/s. Semua benda yang bergerak lurus beraturan akan memiliki grafik v - t yang bentuknya seperti Gambar 2.5 itu. Sekarang, dapatkah Anda menghitung berapa jarak yang ditempuh oleh benda dalam waktu 3 s? Anda dapat menghitung jarak yang ditempuh oleh benda tersebut dengan cara menghitung luas daerah di bawah kurva bila diketahui grafik (v - t)

136

Gambar 1.11. Luas daerah di bawah kurva Cara menghitung jarak pada GLB. Jarak yang ditempuh = luas daerah yang diarsir pada grafik v – t. Tentu saja satuan jarak adalah satuan panjang, bukan satuan luas. Dari gambar di atas, jarak yang ditempuh benda = 15 m. Cara lain menghitung jarak tempuh adalah dengan menggunakan persamaan GLB. Telah Anda ketahui bahwa kecepatan pada GLB dirumuskan: v = s/t ; atau s = v t; dimana s = jarak tempuh (m) ;v = kecepatan (m/s); t = waktu tempuh (s). Dari gambar 2.6, v = 5 m/s, sedangkan t = 3 s, sehingga jarak yang ditempuh: s = v.t = 5 x 3 = 15 m. 2) Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB) Gerak lurus berubah beraturan (GLBB) adalah gerak benda dalam lintasan garis lurus dengan percepatan tetap. Jadi, ciri utama GLBB adalah bahwa dari waktu ke waktu kecepatan benda berubah, semakin lama semakin cepat. Dengan kata lain gerak benda dipercepat. Namun demikian, GLBB juga dapat berarti bahwa dari waktu ke waktu kecepatan benda berubah, semakin lambat hingga akhirnya berhenti. Dalam hal ini benda mengalami perlambatan tetap. Dalam modul ini, kita tidak menggunakan istilah perlambatan untuk gerak benda diperlambat. Kita tetap saja menamakannya percepatan, hanya saja nilainya negatif. Jadi perlambatan sama dengan percepatan negatif. Contoh sehari-hari GLBB dipercepat adalah peristiwa jatuh bebas. Jatuh bebas adalah benda jatuh dari ketinggian tertentu dengan kecepatan awal sama dengan nol. Semakin lama benda bergerak semakin cepat. Kini, perhatikanlah Gambar 1.12 di bawah yang menyatakan hubungan antara kecepatan (v) dan waktu (t) sebuah benda yang bergerak lurus berubah beraturan dipercepat.

Gambar 1.12. Grafik v - t untuk GLBB dipercepat. 137

Dari grafik di atas kita dapatkan tiga rumus (persamaan) untuk mengetahui hubungan besaran-besaran mekanik dalam glbb yaitu: 1. Persamaan kecepatan sebagai fungsi waktu : vt = vo + a.t 2. Persamaan jarak sebagai fungsi waktu: s = vo.t + ½ a.t2 2 = vo2 + 2as3. Persamaan kecepatan sebagai fungsi jarak: v t

Vo vt t a

= kecepatan awal (m/s) = kecepatan pada waktu t (m/s) = waktu (s) = percepatan (m/s2)

3) Jatuh Bebas Bila dua buah benda yang berbeda beratnya (misalnya bola basket dan kelereng) dijatuhkan tanpa kecepatan awal dari ketinggian yang sama dalam waktu yang sama, benda manakah yang sampai di tanah duluan? Peristiwa jatuhnya benda tanpa kecepatan awal dalam Fisika disebut sebagai jatuh bebas, yakni gerak lurus berubah beraturan pada lintasan vertikal tanpa kecepatan awal (v0 = nol). Semakin ke bawah gerak benda semakin cepat karena dipercepat oleh percepatan gravitasi. Percepatan yang dialami oleh setiap benda jatuh bebas selalu sama, yakni sama dengan percepatan gravitasi bumi (jika peristiwa jatuh terjadi di planet bumi). Anda sudah ketahui bahwa percepatan gravitasi bumi itu besarnya g = 9,8 m/s2 dan sering dibulatkan menjadi 10 m/s2. Pada jatuh bebas ketiga persamaan GLBB dipercepat yang kita bicarakan pada kegiatan sebelumnya tetap berlaku, hanya saja v0 kita hilangkan dari persamaan karena harganya nol dan lambang s pada persamaan-persamaan tersebut kita ganti dengan h yang menyatakan

ketinggian dan a kita ganti dengan g sebagai percepatan gravitasi. Dengan demikian persamaan gerak jatuh bebas adalah:

Dari persamaan 2 diperoleh

138

Dari persamaan waktu jatuh, terlihat bahwa waktu jatuh benda bebas hanya dipengaruhi oleh dua faktor yaitu h = ketinggian dan g = percepatan gravitasi bumi. Jadi berat dan besaran-besaran lain tidak mempengaruhi waktu jatuh. Artinya meskipun berbeda beratnya, dua benda yang jatuh dari ketinggian yang sama di tempat yang sama akan jatuh dalam waktu yang bersamaan. Dalam kehidupan kita sehari-hari mungkin kejadiannya lain. Benda yang berbeda beratnya, akan jatuh dalam waktu yang tidak bersamaan. Hal ini dapat terjadi karena adanya gesekan udara. Percobaan di dalam tabung hampa udara membuktikan bahwa sehelai bulu ayam dan satu buah koin jatuh dalam waktu bersamaan. 4) Gerak Vertikal Ke Atas Lemparkan bola vertikal ke atas, amati gerakannya. Bagaimana kecepatan bola dari waktu ke waktu! Selama bola bergerak ke atas, gerakan bola melawan gaya gravitasi yang menariknya ke bumi. Akhirnya bola bergerak diperlambat. Akhirnya setelah mencapai ketinggian tertentu yang disebut tinggi maksimum, bola tak dapat naik lagi. Pada saat ini kecepatan bola nol. Oleh karena tarikan gaya gravitasi bumi tak pernah berhenti bekerja pada bola, menyebabkan bola bergerak turun. Pada saat ini bola mengalami jatuh bebas, bergerak turun dipercepat. Jadi bola mengalami dua fase gerakan. Saat bergerak ke atas bola bergerak GLBB diperlambat (a = g) dengan kecepatan awal tertentu lalu setelah mencapai tinggi maksimum bola jatuh bebas yang merupakan GLBB dipercepat dengan kecepatan awal nol. Dalam hal ini berlaku persamaan-persamaan GLBB yang telah kita pelajari pada kegiatan lalu. Pada saat benda bergerak naik berlaku persamaan : 1. Kecepatan benda pada waktu t : v = vo – g.t 2. Tinggi yang dicapai benda pada saat t: h = vo.t – ½ g.t2 3. Kecepatan pada ketinggian h: vt2 = vo2 – 2g.h vo= kecepatan awal (m/s); g = percepatan gravitasi (m/s2) t = waktu (s); vt = kecepatan akhir (m/s); h = ketinggian (m) Sedangkan pada saat jatuh bebas berlaku persamaan-persamaan gerak jatuh bebas yang sudah kita pelajari pada kegiatan lalu. 5) Gerak Vertikal Ke Bawah Berbeda dengan jatuh bebas, gerak vertikal ke bawah yang dimaksudkan adalah gerak benda-benda yang dilemparkan vertikal ke bawah dengan kecepatan awal tertentu. Jadi seperti gerak vertikal ke atas hanya saja arahnya ke bawah.

139

Sehingga persamaan persamaannya sama dengan persamaan-persamaan pada gerak vertikal ke atas, kecuali tanda negatif pada persamaan-persamaan gerak vertikal ke atas diganti dengan tanda positif. Sebab gerak vertikal ke bawah adalah GLBB yang dipercepat dengan percepatan yang sama untuk setiap benda yakni g. Pada saat benda bergerak turun berlaku persamaan : 1. Kecepatan benda pada waktu t : v = vo + g.t 2. Tinggi yang dicapai benda pada saat t: h = vo.t +½ g.t2 3. Kecepatan pada ketinggian h: vt2 = vo2+ 2g.h vo= kecepatan awal (m/s) g = percepatan gravitasi (m/s2) t = waktu (s) vt = kecepatan akhir (m/s) h = ketinggian (m) Dapat disimpulkan bahwa gerak vertikal ke bawah ini sama dengan gerak GLBB pada arah mendatar. Beda antara keduanya adalah bahwa pada gerak vertikal ke bawah benda selalu dipercepat, sedangkan gerak GLBB pada arah mendatar dapat pula diperlambat.

Latihan Untuk mengetahui pemahaman Anda terhadap materi di atas, kerjakanlah latihan berikut! 1. Budi berlari ke timur sejauh 20 m selama 6 s lalu balik ke barat sejauh 8 m dalam waktu 4 s. Hitung kelajuan rata-rata dan kecepatan rata-rata Budi ! 2. Adam berlari di jalan lurus dengan kelajuan 4 m/s dalam waktu 5 menit, lalu berhenti selama 1 menit untuk kemudian melanjutkan larinya. Kali ini dengan kelajuan 5 m/s selama 4 menit. Berapakah kelajuan rata-rata Adam? 3. Amri lari pagi mengelilingi lapangan berbentuk empat persegi panjang dengan panjang 10 m dan lebar 5 m. Setelah melakukan tepat 10 putaran dalam waktu 1 menit, Amri berhenti. Tentukan: a. Jarak yang ditempuh Amri. b. Perpindahan Amri. c. Kelajuan rata-rata Amri. d. Kecepatan rata-rata Amri. 4. Sebuah perahu didayung sehingga melaju dengan percepatan tetap 2 m/s2. Bila perahu bergerak dari keadaan diam, tentukan kecepatan perahu setelah perahu bergerak selama: a.1s b.2 s c.3 s

140

5. Bagaimana bila dalam contoh 1, perahu sudah melaju dengan kecepatan 3 m/s sebelum didayung? 6. Sebuah mobil bergerak dengan kecepatan tetap 36 km/jam. Berapa meterkah jarak yang ditempuh mobil itu setelah bergerak 10 menit? 7. Gerak sebuah benda yang melakukan GLB diwakili oleh grafik s - t di bawah. Berdasarkan grafik tersebut, hitunglah jarak yang ditempuh oleh benda itu dalam waktu: a. 3 s b. 10 s

8. Benda yang semula diam didorong sehingga bergerak dengan percepatan tetap 3 m/s2. Berapakah besar kecepatan benda itu setelah bergerak 5 s? 9. Mobil yang semula bergerak lurus dengan kecepatan 5 m/s berubah menjadi 10 m/s dalam waktu 6 s. Bila mobil itu mengalami percepatan tetap, berapakah jarak yang ditempuh dalam selang waktu 4 s itu? 10. Dari salah satu bagian gedung yang tingginya 20 m, dua buah batu dijatuhkan secara berurutan. Massa kedua batu masing-masing ½ kg dan 5 kg. Bila percepatan gravitasi bumi di tempat itu g = 10 m/s2, tentukan waktu jatuh untuk kedua batu itu (Abaikan gesekan udara) 11. Seekor monyet menjatuhkan buah durian dari pohonnya (g = 10 m/s2). Dari ketinggian berapa buah itu dijatuhkan bila dalam 1,5 s buah itu sampai di tanah? Berapa kecepatan durian itu, 1 s sejak dijatuhkan? 12. Berapa tinggi maksimum yang dicapai oleh benda yang dilemparkan vertikal ke atas dengan kecepatan awal 5 m/s? Anggap percepatan gravitasi bumi g = 10 m/s2! 13. Sebuah bola dilemparkan vertikal dengan kecepatan 10 m/s dari atas bangunan bertingkat (g = 10 m/s2). Bila tinggi bangunan itu 40 m, hitunglah: a. kecepatan benda 1,5 s setelah dilemparkan. b. Waktu untuk mencapai tanah. c. Kecepatan benda saat sampai di tanah.

141

Pedoman Jawaban Latihan Setelah Anda menjawab pertanyaan-pertanyaan tersebut, mencocokkan hasil jawaban Anda dengan pedoman di bawah ini.

Anda

dapat

1. Jawab : Kelajuan rata-rata

Kecepatan rata-rata (anggap perpindahan ke Timur bernilai positif, ke Barat negatif).

2. Jawab : s1 = 4 m/s x 5 menit x 60 s/menit = 1.200 m. s2 = 5 m/s x 4 menit x 60 s/menit = 1.200 m. Jarak total yang ditempuh Adam: s = s1 + s2 = 2.400 m. Sedangkan waktu berlari Adam: t = 5 menit + 1 menit + 5 menit = 10 menit = 10 menit x 60 s/menit = 600 s Perhatikan, waktu istirahat 1 menit dimasukkan dalam perhitungan. Kelajuan ratarata Adam berlari:

142

3. Jawab : Terlebih dahulu kita ubah satuan dari besaran-besaran yang diketahui. p = 10 m; l = 5 m 1 putaran = keliling empat persegi panjang = 2 x (p + l) = = 2 x (10 + 5) = = 30 m Δt = 1 menit = 60 s. a. Jarak yang ditempuh Amri: s = 10 putaran = 10 x 30 = 300 m b. Perpindahan Amri: Δs = nol , sebab Amri berlari tepat 10 putaran, sehingga posisi awal Amri = posisi akhirnya. c. Kelajuan rata-rata:

d. Kecepatan rat a-rata:

4. Jawab : a) 1 s, kecepatan perahu = 2 m/s b) 2 s, kecepatan perahu = 4 m/s c) 3 s, kecepatan perahu = 6 m/s Bagaimana bila dalam contoh 1, perahu sudah melaju dengan kecepatan 3 m/s sebelum didayung? 5. Jawab : Tidak masalah! Sebab percepatan tidak bergantung kecepatan awal benda. Setelah bergerak: a) 1 s, kecepatan perahu menjadi = 3 + 2 = 5 m/s b) 2 s, kecepatan perahu menjadi = 5 + 2 = 7 m/s c) 3 s, kecepatan perahu menjadi = 7 + 2 = 9 m/s

6. Jawab : Anda ubah dulu satuan-satuan dari besaran yang diketahui ke dalam sistem satuan SI.

143

Diketahui: v = 36 km/jam = 10 m/s t = 10 menit = 600s s = v.t = 10 x 600 = 6.000 m = 6 km 7. Penyelesaian : Diketahui: s0 = 2 m; v = 4 m/s Ditanya: a. Jarak yang ditempuh benda pada saat t = 3 s. b. Jarak yang ditempuh benda pada saat t = 10 s. Jawab: a. s (t) = s0 + v t maka untuk s (3s) = 2 + 4 x 3 = 14 m b. s (t) = s0 + v t maka untuk s (10 s) = 2 + 4 x 10 = 42 m 8. Penyelesaian : Diketahui: v0 = 0 a = 3 m/s2 t=5s Ditanya : vt = ? Jawab : vt = v0 + a.t = 0 + 3.5 = 15 m/s 9. Penyelesaian: Diketahui : v0 = 5 m/s; vt = 10 m/s; t = 4 s Ditanya : s = ? Untuk dapat menghitung jarak kita harus menggunakan persamaan kedua GLBB. Masalahnya kita belum mengetahui besar percepatan a. Oleh karenanya terlebih dahulu kita cari percepatan mobil dengan menggunakan persamaan pertama GLBB. vt = v0 + a t 10 = 5 + a . 4 10 - 5 = 4 a maka a = 5/4 = 1,25 m/s2 Setelah dapat percepatan a, maka dapat dihitung jarak yang ditempuh mobil dalam waktu 4 s: jadi s = vo.t + ½ a.t2 = 20 + 10 = 30. Jadi jarak perpindahan s = 30 m.

144

10. Penyelesaian : Diketahui: h1 = h2 = 20m ; m1 = 0,5 kg; m2 = 5 kg; g = 10 m/s2 Ditanya : t1 = ? dan t2 = ? Jawab : Karena gesekan udara di abaikan (umumnya demikian), maka gerak kedua batu memenuhi persamaan waktu jatuh benda jatuh bebas. Karena besaranbesaran kedua benda tersebut sama, maka waktu untuk batu pertama (t1) dan batu kedua (t2) adalah sama.

11. Penyelesaian : Diketahui : t = 1,5 s g = 10 m/s2 Ditanya : a) h = ? b) vt pada saat t = 1 s Jawab : a) Kita gunakan persamaan kedua jatuh bebas untuk menghitung ketinggian. Jadi, h = ½ g.t2 = ½ . 10 (1,5)2 = 5 (2,25) = 11,25 meter b). Kita gunakan persamaan pertama untuk menghitung kecepatan. Jadi, vt = g.t = 10.1 = 10 m/s

12. Penyelesaian : Diketahui vo = 5 m/s dan g = 10 m/s2. Apa hanya ini data yang kita miliki untuk menghitung tinggi maksmium? Masih ada satu lagi yakni vt = 0. Mengapa? Jadi: vt2 – 2g.h sehingga 0 = 25 – 20.h maka h = 1,25 m

145

13. Penyelesaian: a. Kecepatan benda 1,5 s setelah dilemparkan: vt = vo + g t = 10 + 10 . 1,5 = 10 + 15 = 25 m/s b. Waktu untuk mencapai tanah: h = vo t + ½ g t2 40 = 10 t + ½ 10.t2 40 = 10 t + 5 t2 Bila ruas kiri dan kanan sama-sama kita bagi 5, maka: 8 = 2 t + t2 atau t2 + 2 t - 8 = 0 atau (t + 4) (t - 2) = 0 t1 = - 4 t2 = + 2 Kita ambil t = t2 = 2 s (sebab tidak ada waktu berharga negatif). Jadi waktu untuk mencapai tanah = 2 sekon. c. Kecepatan benda sampai di tanah: vt = vo + g t = 10 + 10 . 2 = 30 m/s Dapat juga dengan cara lain, vt2 = vo 2 + 2 g h = 102 + 2.10.40 = 100 + 800 = 900 sehingga, vt = √900 = 30 m/s

146

Rangkuman Mekanika adalah cabang ilmu fisika yang membahas tentang gerak. Kinematika adalah cabang Fisika yang mempelajari gerak benda tanpa menghiraukan penyebabnya. Besaran-besaran penting pada Kinematika Gerak Lurus adalah jarak dan perpindahan, kelajuan dan kecepatan, serta perlajuan dan percepatan. Di antara besaran-besaran tersebut, jarak, kelajuan dan perlajuan merupakan besaran skalar, sedangkan yang lainnya besaran vektor. Besaranbesaran kinematika ini berkaitan satu sama lain. Gerak l ur us dibedakan atas gerak lurus beraturan (GLB) dan gerak lurus berubah beraturan (GLBB). Pada GLB benda bergerak dengan kecepatan tetap, sedangkan pada GLBB benda bergerak dengan percepatan tetap. Percepatan diartikan sebagai perubahan kecepatan per satuan waktu. Bila perubahan k e c ep at an benda semakin melambat, percepatannya berharga negatif dan disebut perlambatan. Gerak lurus baik GLB maupun GLBB dapat diwakili oleh grafik s-t dan grafik v-t. Dari grafik s-t, GLB kita dapat menentukan kecepatan rata-rata. Dari grafik v-t kita dapat menghitung jarak yang ditempuh benda dengan cara menghitung luas daerah di bawah kurva. Gerak lurus berubah beraturan dibedakan menurut lintasannya, yaitu GLBB pada lintasan mendatar dan GLBB pada lintasan vertikal. Gerak pada lintasan vertikal terdiri dari gerak vertikal ke atas, jatuh bebas dan gerak vertikal ke bawah dengan kecepatan awal. Pada gerak jatuh bebas percepatan gerak benda semata-mata dipengaruhi oleh percepatan gravitasi yang ditimbulkan oleh gaya gravitasi. Oleh karenanya dari ketinggian yang sama, benda-benda jatuh bebas bersamaan akan jatuh dengan waktu (melayang) jatuh yang sama lamanya tidak tergantung pada perbedaan massa benda-benda yang jatuh tersebut.

147

Daftar Pustaka Anonim. 2006. [online] Available: Nopember 2006]

http://scied.gsu.edu/Hassard/mos/7.5.html [11

A r t h e r t o n , James. 2005. Learning and Teaching: Piaget's Developmental Theory [online] Available: http://www.learningandteaching.info/learning/piaget.htm. [18 Nopember 2006] Boeree,

George. DR. C. 2006. Piaget. [online] http://www.ship.edu/~cgboeree/piaget.html [11 Nopember 2006]

Available:

Bybee, W. Roger et. al. 1996. The BSCS 5E Instructional Model: Origins, Effectiveness, and Applications. National Institute of Health: Colorado Springs. Campbell, N.A. (1993). Biology, Third Edition. Redwood City: Benyamin Cumming Publishing Company. Cartono, 2005. Biologi Umum Untuk Perguruan Tinggi LPTK. Bandung: Penerbit Prisma Press. Collette, Alfred T. & Chiappetta Eugene L. 1994. Science Instruction in the Middle and Secondary Schools. New York: MacMillan Publishing. Cross, Roger. T. 1996. Teaching Primary Science: Empowering Cildren for Their World. South Melbourne: Addison Wesley Longman Australia. Depdiknas. 2002. Pendekatan Kontekstual (Contextual Teaching and Learning (CTL)). Jakarta: Direktorat Jenderal Pendidikan Dasar dan Menengah, Direktorat Pendidikan Lanjutan Pertama. Driver, Rosalind. 1993. The Pupil As Scientist? Philadelphia: Open University Press. Dryden, Gordon & Vos, Jeannette. Dr. 2001. Revolusi Cara Belajar-The Learning Revolution, terj. Word++ Translation Servces. Jil 2. Bandung: Kaifa. Edwards, Clifford H. & Fisher, Robert F. 1977. Teaching Elementary School Science: A Competency-Based Approach. New York: Praeger Publisher. Friedl, Alfred E. 1991. Teaching Science to Children-An Integrated Approach. New York: Mc Graw-Hill. Howe Ann C & Jones, Linda. 1993. Engaging Children in Science. New York: Macmillan Publishing Company. Jacobson, Willard. J. & Bergman, Abby Barry. 1991. Science for Children: A Book for Teacher-3rd ed. Boston: Allyn and Bacon. Jumhana, N. 2006. Konsep Dasar Biologi. Bandung: UPI PRESS Kimball, Jw. Biologi. Jilid 3. Edisi kelima. Alih bahasa Soetarmi, S dan Sugiri, N. Jakarta: Erlangga. 148

Koes, H, S., Prabowo, 1999. Konsep Dasar IPA, Jakarta : DIKTI Depdikbud Kuslan, Louis I. & Stone A. Haris. 1968. Teaching Children Science: an Inquiry Approach. California: Wadsworth Publishing Company, Inc. Prasetyo, Zuhdan, K. 2006. Metode Pembelajaran Sains untuk Anak SD. makalah disajikan dalam sarasehan pengembangan pembelajaran di SD dan TK, Jurusan PPSD, Fakultas Ilmu Pendidikan. Fakultas Ilmu Pendidikan, Universitas Negeri Yogyakarta. 30 September 2006. Sri, Y.M. 2006, Konsep Dasar IPA. Bandung : UPI PRESS Sunal, C., Sunal, D., (1996, in press). Meaningful Learning in through Conceptual Reconstruction: A Strategy for Secondary Students. Inquiry in Social Studies. [online] Available: http://astlc.ua.edu/teacherresources/secstratforlearning.htm [18 Nopember 2006] Sri,Y,M., dkk, 2006. Konsep Dasar IPA, Bandung : UPI PRESS Turk,Jonatan. (1991). Physical Science. Philadelphia: Saunders College Publishing

Glosarium Kecermatan pengukuran Mengukur Satuan baku pengukuran Satuan Internasional

Kecepatan benda

: adalah banyaknya angka di belakang koma yang ditunjukkan oleh bilangsn hasil pengukuran. : adalah membandingkan benda yang diukur dengan alat ukur tertentu. : adalah satuan yang digunakan sebagai pembanding hasil pengukuran lainnya. : adalah sistem pengukuran yang terdiri atas beberapa satuan baku pengukuran yang disepakati secara internasional : adalah besaran vektor yang menunjukkan arah dan berapa cepat benda tersebut bergerak

Percepatan benda

: adalah perubahan kecepatan benda setiap satuan waktu selama benda bergerak

Percepatan gravitasi

: adalah perubahan kecepatan selama benda itu bergerak yang diakibatkan oleh adanya gaya tarik bumi.

149

Konsep Dasar Sains

Recommend Documents