UTS Pengembangan Konsep Dasar IPA

UJIAN TENGAH SEMESTER

MATA KULIAH PENGEMBANGAN KONSEP DASAR IPA

1.    Mengapa makhluk hidup perlu beradaptasi? Apa kaitannya dengan munculnya berbagai jenis makhluk hidup?

→ Kelangsungan hidup makhluk hidup didukung atau dipengaruhi oleh 3 peristiwa yaitu adaptasi, seleksi alam, dan perkembangbiakan. Adaptasi adalah cara bagaimana organisme mengatasi tekanan lingkungan sekitarnya untuk bertahan hidup (survive). Ditandai dengan berbagai kemampuan, antara lain memperoleh makanan (air, udara, nutrisi), mengatasi kondisi fisik lingkungan sekitar (temperatur, cahaya, panas), mempertahankan hidup dari musuh alami, bereproduksi dan merespon perubahan yang terjadi disekitarnya.

Makhluk hidup harus mampu beradaptasi dengan lingkungan sekitarnya, adaptasi diperlukan karena dengan demikian makhluk hidup dapat menyesuaikan diri dengan lingkungannya. Makhluk hidup perlu beradaptasi karena untuk kelangsungan dan mempertahankan hidupnya. Bagi yang mampu beradaptasi, maka makhluk hidup tersebut dapat bertahan hidup dan bilamana tidak mampu maka maka makhluk hidup tersebut mengalami kepunahan atau kelangkaan jenis karena tidak bisa menyesuaikan diri dengan lingkungannya.

→ Setiap makhluk hidup memiliki cara yang berbeda- beda untuk menyesuaikan diri dengan lingkungannya atau dikenal dengan istilah beradaptasi. Kemampuan makhluk hidup untuk beradaptasi yang berbeda- beda ini menyebabkan munculnya berbagai jenis makhluk hidup. Contohnya saja perbedaan cara beradaptasi dalam hal memperoleh makanan. Makanan yang diperoleh oleh seekor burung mempengaruhi bentuk paruhnya, hal ini disebut sebagai adaptasi morfologi. Kemampuan makhluk hidup untuk menyesuaikan diri dengan lingkungannya juga mempengaruhi bentuk fisik dari makhluk hidup, hal ini dikarenakan setiap makhluk hidup memiliki cara untuk beradaptasi dengan cara yang berbeda- beda. Selain itu kemampuan makhluk hidup untuk merubah tingkah lakunya juga termasuk cara beradaptasi dalam mempertahankan kelangsungan hidupnya.

Cara beradaptasi yang dilakukan makhluk hidup tersebut menyebabkan munculnya berbagai jenis makhluk hidup. Walaupun merupakan satu spesies yang sama, tetapi makhluk hidup dapat terdiri dari berbagai jenis. Hal itu dikarenakan oleh cara beradaptasi yang beraneka ragam antara spesies yang satu dengan spesies yang lain.

Dari pernyataan di atas, dapat disimpulkan bahwa cara beradaptasi yang berbeda dapat memunculkan berbagai jenis makhluk hidup. Adaptasi tersebut terdiri dari:

a.         Adaptasi Morfologi

Adaptasi morfologi adalah penyesuaian makhluk hidup melalui perubahan bentuk organ tubuh yang berlangsung sangat lama untuk kelangsungan hidupnya. Adaptasi ini sangat mudah dikenali dan mudah diamati karena tampak dari luar.

Contoh: aneka jenis paruh dan kaki burung, beragam tipe mulut serangga, aneka ragam jenis akar, batang dan daun pada tanaman.

Adaptasi morfologi  pada hewan

1.      Burung

Burung memiliki bentuk kaki yang berbeda-beda disesuaikan dengan tempat hidupnya dan jenis mangsa yang dimakannya. Berdasarkan lingkungan dan jenis makanan yang dimakannya. Bentuk paruh burung juga beraneka ragam.

2.      Serangga

Untuk memperoleh makanannya, serangga memiliki cara tersendiri. Salah satu bentuk penyesuaian dirinya adalah bentuk mulut yang bebeda- beda sesuai dengan jenis makanannya. Bedasarkan jenis makanan yang dimakannya, jenis mulut serangga dibedakan menjadi empat, yaitu mulut pengisap, mulut penusuk, mulut penjilat, dan mulut penyerap.

3.      Unta

Unta hidup di daerah padang pasir yang kering dan gersang. Oleh karena itu bentuk tubuhnya disesuaikan dengan keadaan lingkungan padang pasir. Bentuk penyesuaian diri unta adalah adanya tempat penyimpanan air di dalam tubuhnya dan memiliki punuk sebagai penyimpan lemak. Hal inilah yang menyebabkan unta dapat bertahan hidup tanpa minum air dalam waktu yang lama.

4.      Bentuk Gigi secara 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.

Adaptasi Morfologi pada Tumbuhan

Berdasarkan tempat hidupnya, tumbuhan dibedakan menjadi sebagai berikut:

1.      Xerofit, yaitu tumbuhan yang menyesuaikan diri dengan lingkungan yang kering, contohnya kaktus. Cara adaptasi xerofit. antara lain mempunyai daun berukuran kecil atau bahkan tidak berdaun (mengalami modifikasi menjadi duri), batang dilapisi lapisan lilin yang tebal, dan berakar panjang sehingga berjangkauan sangat luas.

2.    Hidrofit, yaitu tumbuhan yang menyesuaikan diri dengan lingkungan berair, contohnya teratai. Cara adaptasi hidrofit, antara lain berdaun lebar dan tipis, serta mempunyai banyak stomata. Batangnya  berongga  berisi udara sehingga bias mengapung.

3.    Higrofit, yaitu tumbuhan yang menyesuaikan diri dengan lingkungan lembap, contohnya tumbuhan paku dan lumut.

4.    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.

5.    Bunga, bentuk bunga tumbuhan  juga dapat dianggap sebagai adaptasi morfologi. Bentuk bunga  ini berkaitan dengan cara penyerbukannya. Tumbuhan yang penyerbukannya dibantu serangga umumnya memiliki warna perhiasan bunga yang menarik.

6.    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.

b.        Adaptasi Fisiologi

Adaptasi Fisiologi adalah penyesuaian diri makhluk hidup melalui fungsi kerja organ bisa bertahan hidup. Adaptasi ini berlangsung di dalam tubuh, sehingga sulit untuk diamati.

Beberapa contoh  adaptasi fisiologi:

Adaptasi Fisiologi pada Manusia

1.    Jumlah sel darah merah orang yang tinggal di pegunungan lebih banyak jika dibandingkan dengan orang yang tinggal di pantai/dataran rendah.

2.    Ukuran jantung para atlet rata-rata lebih besar dari pada ukuran jantung orang kebanyakan.

3.    Pada saat udara dingin, orang cenderung lebih banyak mengeluarkan urine (air seni).

Adaptasi Fisiologi pada Hewan

Berdasarkan jenis makanannya, hewan dapat dibedakan menjadi karnivora (pemakan daging), herbivora (pemakan tumbuhan), serta omnivora (pemakan daging dan turnbuhan). Penyesuaian hewan-hewan tersebut terhadap jenis makanannya antara lain terdapat pada ukuran (panjang) usus dan enzim pencernaan yang berbeda. Untuk mencerna tumbuhan yang umumnya mempunyai sel-sel berdinding sel keras, rata-rata usus herbivora lebih panjang daripada usus karnivora.

1.    Hewan herbivora memiliki enzim selulase untuk mencerna zat selulosa dalam makanannya.

2.    Rayap memiliki enzim selulase yang dihasilkan oleh flagellata dalam ususnya untuk mencerna zat selulosa makanannya yang berasal dari kayu.

3.    Cumi-cumi menghasilkan zat seperti tinta untuk mengelabuhi pemangsanya

4.    Ikan air tawar akan menghasilkan urine lebih banyak dan encer dibanding ikan air laut yang menghasilkan urine yang lebih sedikit dan pekat.

5.    Onta yang punya kantung air di punuknya untuk menyimpan air agar tahan tidak minum di padang pasir dalam jangka waktu yang lama.

6.    Anjing laut yang memiliki lapisan lemak yang tebal untuk bertahan di daerah dingin.

Adaptasi Fisiologi pada Tumbuhan

1.    Tumbuhan yang penyerbukannya dibantu oleh serangga mempunyai bunga yang berbau khas dengan corolla menyolok.

2.    Tumbuhan tertentu menghasilkan zat khusus yang dapat menghambat pertumbuhan tumbuhan lain atau melindungi diri terhadap herbivor. Misalnya. semak azalea di Jepang menghasilkan bahan kimia beracun sehingga

3.    Rusa tidak memakan daunnya. 

c.         Adaptasi Tingkah Laku

Merupakan penyesuaian makhluk hidup dengan mengubah tingkah laku untuk kelangsungan hidupnya.

Adaptasi Tingkah laku pada Hewan :

1. Mimikri

Mimikri adalah teknik manipulasi warna kulit pada binatang seperti misalnya bunglon yang dapat berubah-ubah sesuai warna benda di sekitarnya agar dapat mengelabuhi binatang predator / pemangsa sehingga sulit mendeteksi keberadaan bunglon untuk dimangsa. Jika bunglon dekat dengan dedaunan hijau maka dia akan berubah warna kulit menjadi hijau, jika dekat batang pohon warna coklat, dia juga ikut ganti warna menjadi coklat, dan lain sebagainya.

2. Hibernasi

Hibernasi adalah teknik bertahan hidup pada lingkungan yang keras dengan cara tidur menonaktifkan dirinya (dorman). Hibernasi bisa berlangsung lama secara berbulan-bulan seperti beruang pada musim dingin. Hibernasi biasanya membutuhkan energi yang sedikit, karena selama masa itu binatang yang berhibernasi akan memiliki suhu tubuh yang rendah, detak jantung yang lambat, pernapasan yang lambat, dan lain-lain. Binatang tersebut akan kembali aktif atau bangun setelah masa sulit terlewati. Contoh hewan yang berhibernasi yaitu seperti ular, ikan, beruang, kura-kura, dan lain-lain.

3.  Autotomi

Autotomi adalah teknik bertahan hidup dengan cara mengorbankan salah satu bagian tubuh. Contoh autotomi yaitu pada cicak / cecak yang biasa hidup di dinding rumah, pohon, dll. Cicak jika merasa terancam ia akan tega memutuskan ekornya sendiri untuk kabur dari sergapan musuh. Ekor yang putus akan melakukan gerakan-gerakan yang cukup menarik perhatian sehingga perhatian pemangsa akan fokus ke ekor yang putus, sehingga cicak pun bisa kabur dengan lebih leluasa.

4.  Estivasi

Estivasi adalah menonaktivkan diri (dorman) pada saat kondisi lingkungan tidak bersahabat. Bedanya dengan hibernasi adalah di mana pada estivasi dilakukan pada musim panas dengan suhu udara yang panas dan kering. Hewan-hewan seperti kelelawar, tupai, lemur kerdil, dll akan mengestivasi diri di tempat yang aman dan terlindung. Pada tumbuhan estivasi juga dilakukan oleh oleh pohon jati dengna meranggas atau menggugurkan daun.

5. Simbiosis Rayap dan Flagellata

Rayap membutuhkan bantuan makhluk hidup lainnya yaitu flagelata untuk mencerna kayu yang ada di dalam usus rayap. Tanpa flagellata rayap tidak akan mampu mencerna kayu yang masuk ke dalam tubuhnya. Rayap-rayap kecil yang baru menetas mendapatkan flagellata dengan jalan menjilat dubur rayap dewasa. Rayap secara periodik melakukan aktivitas ganti kulit dan meninggalkan bagian usus lama, sehingga rayap akan memakan kulit yang mengelupas untuk memasukkan kembali flagellata ke dalam usus pencernaannya.

6.  Pernapasan Ikan Paus

Ikan paus adalah mamalia yang mirip ikan dan hidup di air. Paus memiliki paru-paru yang harus diisi dengan oksigen dari permukaan laut minimal setiap setangah jam sekali. Ikan paus ketika muncuk ke permukaan akan membuang udara kotor lewat hidung mirip seperti air mancur yang berisi karbon dioksida bercampur uap air jenuh yang terkondensasi.

7. Kerbau berkubang di lumpur untuk melindungi kulitnya yang gelap dari panas.
8. Trenggiling akan menggulungkan badannya jika disentuh.
9. Cumi-cumi mengeluarkan tinta/cairan hitam ketika ada bahaya yang mengancamnya.
10. Walang sangit mensekresikan bau untuk menghindarkan diri dari musuhnya.
11. Kalajengking melindungi dirinya dari musuh dengan menggunakan sengatnya yang mengandung racun yang dapat membunuh musuhnya.
12.  Tupai Virginia berpura-pura tidur atau mati, hewan ini sering berbaring tidak berdaya dengan mata tertutup bila didekati seekor anjing.
13. Siput, kura-kura, dan penyu melindungi diri dari musuhnya dengan cara memasukkan tubuhnya kedalam cangkang.
14. Ikan salem raja di Amerika Utara melakukan migrasi untuk mencari tempat yang sesuai untuk bertelur. Ikan ini hidup di laut.

Adaptasi Tingkah laku pada tumbuhan :

1. Pada saat lingkungan dalam keadaan kering, tumbuhan yang termasuk suku jahe-jahean akan mematikan sebagian tubuhnya yang tumbuh di permukaan tanah.
2. Pada musim kemarau tumbuhan tropofit, misalnya pohon jati dan randu, menggugurkan daunnya ini dilakukan untuk mengurangi evaporasi , transpirasi air pada tubuhnya dengan mengurangi semaksimal mungkin permukaan efektif tubuhnya.