Abstrak
ABSTRAK
Paramecium sp. adalah suatu mikroorganisme yang mempunyai
kemampuan berkembang biak sangat cepat, dimana setiap individu bereproduksi
dengan cara membelah diri. Populasi dalam suatu daerah selalu berubah
setiap saat. Hal tersebut bergantung pada faktor lingkungan. Untuk menduga
harga K (daya dukung lingkungan), ada tiga cara, yaitu dengan cara empiris,
dengan persamaan linear antara r dan K., dan dengan eliminasi dua persamaan.
Praktikum ini bertujuan untuk
memperkirakan tingkat pertumbuhan populasi Paramaecium
sp. dan besarnya daya dukung lingkungan berdasar pendekatan matematik dan
empirik.
Hasil praktikum ini menunjukkan tingkat kurva pertumbuhan populasi Paramaecium sp. membentuk kurva eksponensial, yaitu kecepatan
pertumbuhan meningkat dari jumlah awal, yaitu 100 individu dan terus-menerus
bertambah hingga kemudian sampai pada titik maksimum pertumbuhan, yaitu 36870
individu pada hari ke-9. Terdapat perbedaan harga daya dukung lingkungan
pada masing- masing metode karena pendekatan yang digunakan berbeda.
Keyword: Paramaecium sp., populasi, daya dukung
lingkungan.
PENDAHULUAN
Makhluk hidup di
alam semesta tidak akan hidup sendiri dan terlepas dari faktor lainnya. Kelangsungan
semua makhluk hidup saling mempengaruhi dan ketergantungan dengan berbagai
variasi faktor di sekelilingnya. Hubungan antar individu, populasi dengan
habitat atau relung hidupnya, akan kompleks, spesifik dan beraneka, bahkan bisa
menjadi rumit keterkaitan antar komponen yang ada dalam suatu ekosistem.
Pada setiap
habitat alami akan mengandung unsur hayati dan non hayati yang berinteraksi,
sehingga terbentuk suatu sistem ekologi. Sebagai suatu satuan fungsional dasar,
ekosistem memiliki komponen autotropik (dapat membuat makanan tanpa
fotosintesis) dan heterotropik (tidak dapat melakukan fotosintesis). Kompetisi
dan asosiasi dapat terjadi diantara organisme, yang dapat bersifat saling
menguntungkan (simbiosis mutualisme), ada dirugikan atau diuntungkan
(komensalisme), saling menunjang atau menguntungkan (sinergisme), dan saling
mengalah atau mematikan (kompetisi alam).
Populasi adalah
jumlah individu atau spesies yang sejenis dalam suatu tempat. Populasi yang ada
di suatu daerah akan selalu berubah setiap saat. Perubahan ini disebabkan oleh
perubahan jumlah individu bergantung pada faktor lingkungan sehingga jumlah
individu dapat bertambah atau berkurang. Bila sumber daya alam berlimpah tak
terbatas, maka populasi akan bertambah sangat cepat secara eksponensial.
Tetapi jarang sekali populasi mengikuti pertumbuhan eksponensial atau tipe
pertumbuhan tersebut hanya terjadi di awal pertumbuhan ketika jumlah individu
yang masih sangat sedikit dan daya dukung lingkungan untuk mendukung
pertumbuhan masih sangat besar sehingga model pertumbuhan populasi biasanya
mengikuti persamaan logistik. Besar daya dukung lingkungan berpengaruh pada
jumlah individu. Makin banyak jumlah individu makin berkurang kemungkinan
setiap individu untuk mendapatkan makanan dan sumber daya lain. Untuk
mempertahankan hidupnya maka individu
dalam populasi tersebut mau tidak mau harus berkompetisi dengan sesama, selain
dengan jenis lain. Tingkat kompetisi antar individu dalam populasi dinyatakan
dalam koefisien kompetisi internal dan dilambangkan dengan huruf γ (gamma). Model pertumbuhan populasi
dengan menggunakan tingkat kompetisi internal dapat dirumuskan sebagai berikut
:
dN = N(r- γN) = rN-γN2
dt
Hubungan antara K dengan γ dinyatakan dalam persamaan berikut :
K=
Bila jumlah individu lebih banyak dari besarnya daya dukung lingkungan maka
populasi akan kekurangan sumber daya sehingga tingkat reproduksinya menurun
beremigrasi, akibatnya ukuran populasi mengecil. Jumlah individu akan stabil di
sekitar daya dukung lingkungan, dengan demikian ukuran populasi akan konstan.
Kenyataannya tidak demikian, yang sering terjadi adalah berfluktuasi di atas
dan di bawah daya dukung lingkungan. Hal ini di sebabkan karena populasi perlu
waktu untuk menanggapi lingkungan.
Pada praktikum kita kali ini menggunakan Paramecium sp. sebagai
organisme yang akan diukur laju pertumbuhan populasinya. Yang merupakan
mikroorganisme uniseluler dan bereproduksi dalam waktu singkat. Pada
pergerakannya Paramecium sp. dipengaruhi oleh gaya gravitasi yang
bergerak dari daerah yang bergravitasi tinggi ke gravitasi yang lebih rendah
atau biasa disebut geotropik negatif. Paramecium sp. juga memiliki trichocysts
yang berfungsi untuk menangkap mangsa dengan menjulurkan filamen lengket
sehingga dapat melumpuhkan mangsanya, sedangkan vakuola kontraktil digunakan
untuk ekskresi air dari dalam sitoplasma. Paramecium sp. berkembang biak
secara aseksual yaitu dengan pembelahan ganda (binary fision) dan secara
seksual dengan konjugasi.
BAHAN DAN
CARA KERJA
CARA
KERJA
Menyiapkan biakan Paramecium
sp.
Menyiapkan satu tabung jar kosong bersih, lalu
diberi label. Memberi tanda pada dinding luar tabung tersebut dengan ketinggian
60 cc, 80 cc, dan 100 cc menggunakan spidol permanent. Kemudian memasukkan
air rebusan jerami setinggi 60 cc dan 100 ekor Paramecium sp. pada tabung. Selanjutnya menambahkan
air rebusan jerami sampai batas 100 cc. Menutup tabung dengan kertas, ikat dengan tali kemudian beri lubang.
Menyiapkan biakan Paramecium sp.
Mengambil 1-5
tetes air biakan Paramecium sp. meletakkan pada objek glass kemudian
menutup dengan cover glass dan jumlahnya dihitung menggunakan mikroskop. Mengulangi hal tersebut hingga mendapatkan
Paramecium sp. dengan jumlah yang ditugaskan (pada kelompok kami
mendapatkan sebanyak 100 ekor).
Menghitung Paramecium sp.
Mengaduk dan mengambil biakan
dengan pipet. meneteskan pada bilik
hitung. Sedgewich-Rafter counting chamber dan tambahkan 3 tetes larutan
JKJ. Penuhi
bilik hitung hingga tidak terlihat adanya gelembung. Menutup dengan gelas penutup dan hitung
menggunakan mikroskop cahaya. Mengulangi kegiatan tersebut sampai tiga kali
pengamatan. Membuang biakan Paramecium sp. tadi sampai batas 80
cc. Menambahkan air rebusan jerami hingga batas 100 cc. Menutup kembali botol yang berisi biakan tadi
dengan kertas yang telah diberi lubang.
HASIL DAN ANALISIS
PERHITUNGAN
KLASIFIKASI
Kingdom : Animalia
Filum : Protozoa
Sub
Filum :
Ciliophora
Kelas : Ciliata
Sub
Kelas :
Holotricha
Ordo : Hymenostomatida
Famili : Paramaecidae
Genus : Paramaecium
Spesies : Paramaecium sp.
DATA HASIL PENGUKURAN
Tabel 1.1. Hasil pengamatan rata-rata pertumbuhan populasi Paramaecium sp.
No
|
Hari
|
∑ ulangan N/cc
|
∑ rata-rata N/cc
|
∑ N 100 cc
|
||
I
|
II
|
III
|
||||
1
|
0
|
-
|
-
|
-
|
-
|
100
|
2
|
7
|
345
|
171
|
341
|
285,7
|
28570
|
3
|
9
|
531
|
240
|
335
|
368,7
|
36870
|
4
|
11
|
241
|
257
|
124
|
207,3
|
20730
|
5
|
14
|
41
|
15
|
27
|
27,7
|
2770
|
6
|
16
|
110
|
203
|
96
|
136,3
|
13630
|
7
|
18
|
116
|
375
|
281
|
257,3
|
25730
|
8
|
21
|
462
|
360
|
181
|
334,3
|
33430
|
9
|
23
|
349
|
129
|
181
|
219,7
|
21970
|
10
|
25
|
310
|
202
|
236
|
249,3
|
24930
|
11
|
28
|
94
|
54
|
77
|
75
|
7500
|
12
|
30
|
35
|
73
|
52
|
53,3
|
5330
|
13
|
35
|
33
|
55
|
31
|
39,7
|
3970
|
14
|
37
|
27
|
20
|
20
|
22,3
|
2230
|
15
|
38
|
76
|
43
|
53
|
57,3
|
5730
|
16
|
39
|
33
|
36
|
15
|
28
|
2800
|
Data diatas
dalam bentuk grafik pada Gambar 1.1.
Gambar 1.1. Pertumbuhan populasi Paramaecium sp.
ANALISIS PERHITUNGAN
Untuk menduga besarnya harga K (besarnya daya dukung
lingkungan), digunakan berbagai cara yaitu:
Cara Empiris
Asumsinya jumlah individu akan berfluktuasi di sekitar
harga K. Pada grafik terlihat bahwa fluktuasi dimulai pada usia biakan 9 hari,
dan berlangsung terus sampai akhir pengamatan. Tetapi mulai hari ke 28 jumlah
individu makin berkurang mungkin nutrisi dalam biakan tersebut sudah habis.
Kita hanya akan menggunakan data usia hari ke-9, 14, 21, dan 23, keempat data
ini diasumsikan sebagai nilai tertinggi dan terendah yang dicapai di sekitar
harga K. Harga K adalah rata-rata dari keempat nilai tersebut yaitu:
K = (36870 + 2770 + 33430 + 21970) / 4 = 23760 individu
Persamaan Linier
antara r dan K
Asumsinya pada
awal pertumbuhan r mencapai maksimum dan pada saat mencapai harga K maka
pertumbuhan akan berhenti, sehingga r = 0.
Maka harus mencari
nilai r dengan persamaan:
1.
N = 100 (awal)
r = 0,808
2.
N = 28570
r = 0,128
3.
N = 36870
r = - 0,288
Pada saat N = 36870 tidak kami gunakan lagi karena r sudah
negatif, yang dalam asumsi kami tidak ada. Nilai r berturut-turut adalah 0,808 dan
0,128.
Untuk
mencari persamaan regresi, kami menggunakan grafik 1.2. dibawah ini
Gambar
1.2 Grafik hubungan N dan r
Pada saat r = 0 ada dua kemungkinan,
yaitu pada saat N = 0 dan pada saat N = K. Kami memakai kemungkinan N = K
Jadi y = - 0,00002 x + 0,810
r
= - 0,00002 (N) + 0,810
0
= - 0,00002N + 0,810
N
= 40500
N = K jadi K = 40500
Cara Eliminasi Dua
Persamaan
Persamaan:
Diubah menjadi
Dengan menggunakan data hari ke 0 (N = 100), 7 (N=
28570), dan 9 (N = 36870)
Persamaan 1:
Persamaan 2:
Persamaan 1 –
Persamaan 2
 |
|
x 28570
x 100
Hasil kalinya
Jadi, 
Selanjutnya disubtitusikan dengan persamaan 1
Dihitung dengan
persamaan
Jadi, 
, K = 2905,1
, K = 2905,1
PEMBAHASAN
Paramecium sp. adalah
suatu mikroorganisme yang mempunyai kemampuan berkembang biak sangat cepat,
dimana setiap individu bereproduksi dengan cara membelah diri. Pertumbuhanya
digambarkan dalam bentuk kurva eksponensial. Paramecium sp. Pada
praktikum kali ini ditumbuhkan pada medium yang tingkat udaranya dibatasi.
Sehingga kurva pertumbuhannya membentuk
kurva eksponensial, yaitu kecepatan pertumbuhan meningkat dari jumlah mula-mula
yang sedikit dan terus-menerus bertambah hingga kemudian sampai pada titik
maksimum pertumbuhan. Pada saat seperti itu jumlah mikroorganisme statis dan
nilai daya dukung lingkungan berimpit dengan jumlah pertumbuhan populasi.
Pada awalnya Paramecium sp. berjumlah
100 individu. Pada awal -awal pertumbuhannya normal, karena Paramecium sp.
sedang dalam fase adaptasi terhadap lingkungannya. Pada hari ke-7 mengalami
pertumbuhan secara signifikan karena Paramecium sp. sudah selesai
beradaptasi dan mulai berkembang biak secara cepat. Sedangkan pada hari ke-9
mengalami puncak pertumbuhan. Sedangkan pada hari ke-11 menunjukkan penurunan
secara signifikan, hal ini disebabkan karena ketersediaan nutrisi dan medium
relatif lebih sedikit dibandingkan dengan jumlah individu sehingga terjadi
penurunan jumlah individu. Dan juga hasil ekskresi bakteri yang tertimbun –
timbun menyebabkan kematian pada bakteri.
Sedangkan pada kelompok lain, dengan
biakan awal 40 Paramaecium sp.,
Dari analisa di atas diketahui bahwa
pertumbuhan populasi Paramecium sp. dipengaruhi oleh kompetisi
intrinsik. Hal ini disebabkan juga karena nilai intrinsik lebih besar dari
kompetisi intrinsik maka daya dukung lingkungan akan semakin besar. Besar nilai
K yang ditentukan dengan cara persamaan linear dan eliminasi dua persamaan
terdapat perbedaan. Hal ini terjadi karena penghitungan dilakukan dengan
pendekatan yang berbeda, sehingga asumsi bahwa populasi berfluktuasi pada harga
K tidak dapat digunakan atau lonjakan yang terlalu tinggi menunjukkan bahwa
populasi tidak berfluktuasi di sekitar harga K.
Diantara ketiga metode tersebut, sulit
dipastikan dugaan mana yang benar. Dalam kenyataannya, ketika akan menentukan
besarnya harga maka kita juga harus melihat kondisi di lapangan. Faktor –
faktor lain akan sangat mempengaruhi keputusan kita dalam menentukan mana yang
benar. Boleh jadi kita akhirnya tidak menggunakan ketiga nilai tersebut,
melainkan menentukan nilai yang bersifat kisaran. Keputusan yang kita ambil berdasar
intuisi ilmiah yang sering dinamakan professional
judgment. Di alam kita dapat juga menentukan besarnya harga K bila kita
tahu kebutuhan nyata tiap individu yang ada di daerah tersebut.
KESIMPULAN
1
Jumlah
individu bergantung pada daya dukung lingkungan. Jika sekitar lingkungan
ataupun sumber daya alam melimpah maka pertumbuhan suatu individu akan
meningkat. Tetapi juga tidak hanya karena faktor tersebut yang mempengaruhi
pertumbuhan suatu individu. Ada faktor-faktor lain seperti, simbiosis mutualisme,
komensalisme, sinergisme, dan kompetisi alam.
2
Jika
jumlah individu makin besar maka makanan untuk setiap individu akan berkurang
begitupun dengan sumber daya alam lainnya.
DAFTAR PUSTAKA
Deshmukh, Ian.
1992. Ekologi dan Biologi Tropika. Jakarta : Yayasan Obor
Indonesia.
Eric, R. Pianka. 2000. Evolutionary Ecology. San
Fransisco : Educational Publisher INC.
Odum, E. 1996. Dasar-dasar Ekologi. Edisi ketiga. (Terj.T.
Samingan dan B Soegandito). Yogyakarta: Gadjah Mada University Press.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar