20130228160220unit pelajaran 1_ pengenalan kepada biodiversiti dan adaptasi

UNIT PELAJARAN 1:PENGENALAN KEPADA

BIODIVERSITI DANADAPTASI

BIODIVERSITI DANADAPTASI

Pengenalan

Diversiti - kepelbagaian organisma. Organisma - organisma hidup yang bersaiz mikro

seperti bakteria dan hama sehingga ke saiz makro sepertigajah dan ikan paus.

Diversiti organisma dikelaskan ke dalam Domain, alam,famili sehingga ke varieti atau sub-spesies.famili sehingga ke varieti atau sub-spesies.

Setiap organisma ini ada yang telah wujud di muka bumisebelum kewujudan manusia dan ada juga yang baru.

Organisma ini telah beradaptasi untuk meneruskankehidupan di pelbagai keadaan di bumi,

Adaptasi telah menyebabkan mereka berjayamengekalkan generasi mereka di dunia ini.

Diversiti dan Adaptasi

organisma telah dibahagikan kepada 3domain utama yang kemudiannyadibahagikan kepada 5 alam mengikut jenisdibahagikan kepada 5 alam mengikut jenissel dan ciri-ciri hidup organisma itu.

organisma beradaptasi untuk kemandirianhidup dan meneruskan generasi mereka.

Diversiti :

bermaksud kepelbagaian organisma yang wujud

merujuk kepada berapa banyak hidupan samaada tumbuhan, haiwan ataupun kumpulan lainada tumbuhan, haiwan ataupun kumpulan lainyang terdapat di kawasan tersebut.

dikenali sebagai kepelbagaian biologi.

Kepelbagaian biologi

Terbahagi kepada 3 tahap/peringkat:

Tahap 1- kepelbagaian genetik; merujuk kepadasemua bahan genetik (takungan gen) yangterdapat di dalam kumpulan organisma yang ada.

Tahap 2 – kepelbagaian spesis; untuk Tahap 2 – kepelbagaian spesis; untukmengetahui berapa spesis yang ada di kawasantersebut.

Tahap 3 – kepelbagaian ekosistem ; merujukkepada semua perbezaan-perbezaan jenis habitatyang diduduki oleh organisma yang terdapat disekitar kawasan tersebut.

Adaptasi

suatu sifat yang dimiliki oleh organisma yangmembolehkan organisma tersebut menyesuaikandiri dan bermandiri di dalam sesuatu habitat.

Penyesuaian serta ciri-ciri yang yang dimiliki olehorganisma adalah merupakan proses adaptasioleh organisma bagi meneruskan hidup danberjaya tinggal di sesuatu habitat.

Contoh :

Beruang kutub mempunyai lapisan lemak yangtebal di bawah lapisan kulitnya bagimembolehkan ia tahan suhu sejuk di kutub.

Burung hantu mempunyai deria yang cukup pekabagi mengesan sebarang gerakan dibagi mengesan sebarang gerakan disekelilingnya untuk mendapatkan pemangsa(makanan).

Pokok sireh mempunyai kebolehan untukmemanjat bagi membolehkan ia mendapatkancahaya yang cukup bagi menjalankan prosesfotosintesis dalam penghasilan makanannyasendiri.

Kelebihan individu yang dapat beradaptasi

terhadap habitatnya:

berjaya menguasai sumber yang ada seperticahaya, ruang, bahan makanan sertapasangan.

mengatasi tekanan persekitaran dari faktor mengatasi tekanan persekitaran dari faktorfizikal seperti suhu dan kelembapan.

dapat mempertahankan diri dari pesaing yangada di habitat tersebut.

menjalankan proses mengawan dan amatreproduktif.

Kebolehsuaian dan kekuatan (fitness)

Individu yang berjaya mendiami sesuatu habitatbiasanya akan berkembang biak.

Lebih ramai /banyak anak yang dihasilkan,

individu tersebut menunjukkan lebih berjaya di individu tersebut menunjukkan lebih berjaya didalam kebolehsuaian dan mempunyai nilaikekuatan yang lebih tinggi.

Nilai kekuatan:

nilai ; berkait rapat dengan proses pemilihansemulajadi.

nilai kekuatan sesuatu individu berubah-ubahmengikut habitat kerana ianya bergantungkepada ciri atau alel yang dimiliki oleh individukepada ciri atau alel yang dimiliki oleh individutersebut dipilih atau tidak di persekitarantersebut.

kekuatan ini boleh dilihat dari 2 sudut iaitu:

i) melalui fenotip (sifat-sifat luaran organisma),

ii) genotip (ciri-ciri bahan genetik yang ada) oleh

individu tersebut.

2 syarat untuk proses pemilihan semulajadiberlaku:

Variasi yang wujud di kalangan individu di dalamsesuatu populasi mestilah mempunyai ciri yangboleh diwarisi.

Variasi ini menyebabkan perbezaan kepadasetiap individu dari segi survival dan reproduktifmereka.

Kekuatan individu:

diukur melalui 2 cara iaitu:

(i) kekuatan mutlak (abs)

(ii) kekuatan relatif (rel).(ii) kekuatan relatif (rel).

Pengukuran dibuat sekurang-kurangnya padasatu generasi.

(i) Kekuatan mutlak:

dikira dengan mengambil kira jumlahperkadaran anak pada generasi keduaberbanding bilangan anak pada generasisebelumnya.

sekiranya nilai melebihi 1, ini bermakna sekiranya nilai melebihi 1, ini bermaknabilangan individu yang memiliki ciri atau genotiptersebut meningkat

sekiranya kurang daripada 1, bermakna ciriatau genotip tersebut berkurangan dipersekitaran.

(ii) Kekuatan relatif

perkiraan dibuat dengan membahagikan nilaipurata progeni yang membawa genotip yang dipilihdengan nilai purata semua progeni yangmembawa genotip lain selepas satu generasi.

pengukuran dilakukan ke atas kecekapan sesuatualel yang terpilih itu diturunkan kepada generasiyang berikutnya kerana kepentingan alel tersebutbagi kelangsungan dan kejayaan sesuatu individuuntuk terus hidup.

Jenis adaptasi

adaptasi dibahagikan kepada 3 jenis yang berlaku

secara serentak pada satu-satu masa bergantung

kepada keadaan.

(i) Adaptasi morfologi

adaptasi yang dapat dilihat pada bentuk tubuh organisma. adaptasi yang dapat dilihat pada bentuk tubuh organisma.

burung mempunyai bentuk dan saiz paruh yang berbeza-beza bergantung kepada jenis makanannya.

burung kelicap mempunyai paruh yang panjangmeruncing kerana mudah mendapatkan nektar daribunga.

helang mempunyai paruh yang kuat dan tajam bagimenyiat daging mangsanya.

(ii) Adaptasi fisiologi

adaptasi fungsi organ-organ tubuh mahupunsistem dalaman tubuh.

haiwan ruminan mempunyai hubunganmutualisma dengan bakteria tertentu bagimenghasilkan enzim selulase bagi memecahkanikatan glikosidik yang terdapat di dalam selulosa.

kelawar mempunyai kemampuan mengesansumber makanan dengan bantuan sistem yangdikenali sebagai eko-lokasi.

(iii) Adaptasi lakuan

perubahan terhadap tingkah laku yang terhasildaripada perubahan persekitaran.

organisma akan menghindari atau bergerakmeninggalkan sesuatu tempat sekiranyameninggalkan sesuatu tempat sekiranyakeadaan di situ kurang sesuai akibat perubahanfizikal atau mereka mengesan ada sumber yangboleh membahayakan mereka.

kebanyakan haiwan jantan perlu melakukanritual yang dapat memikat haiwan betinasebelum mengawan.

Ko-adaptasi

melibatkan 2 keadaan / 2 belah pihak yang salingbergerak balas bagi mencapai sesuatu maksud.

proses timbal balik ini perlu bagi memastikansebelah pihak lagi kalah atau rugi, misalnya,sebelah pihak lagi kalah atau rugi, misalnya,semasa proses persaingan atau pemangsaan.

proses evolusi ini boleh dilihat pada 3 situasimutualisme yang berbeza iaitu spesis, organ dankompleks gen. contoh : hubungan simbiosis

Hubungan simbiosis:

interaksi antara dua atau lebih organisma yanghidup berdampingan.

merupakan hubungan simbiosis yang membawakeuntungan kepada kedua-dua belah pihak.

contoh:contoh:

rama-rama hinggap pada sekuntum bunga.

struktur rama-rama dan warna bunga menjadielemen yang menyebabkan hubungan iniberjaya.

rama-rama mendapatkan makanan pada bunga,pada masa yang sama proses pendebungaandibantu oleh rama-rama tersebut.

seekor harimau harus sentiasa mempunyai strategibagi menangkap seekor rusa untuk dijadikanmakanan.

pada masa yang sama, rusa tersebut harusmencari jalan agar tidak dikesan oleh harimau tadidan seterusnya mengelakkan dirinya daripadaditangkap dan dibunuh oleh harimau tadi.ditangkap dan dibunuh oleh harimau tadi.

situasi ini harus bertimbal balik agar salah satupihak akan menang.

sekiranya harimau yang menang, dia akanmendapat makanan untuk dirinya dan keluarganya,tetapi kalau rusa yang menang dia akan terus hidupdan menghasilkan generasi yang berikutnya danharimau akan kelaparan

Penyamaran

satu kaedah adaptasi di persekitaran semulajadi.

kaedah kripsis yang membolehkan suatuorganisma menjadi tidak jelas dalampersekitarannya.persekitarannya.

penyamaran boleh berlaku secara morfologi,kimia & lakuan organisma itu sendiri.

harimau belang mempunyai jalur pada bahagiantubuh yang menyamai persekitaran.

Bentuk-bentuk penyamaran:

corak warna kriptik, iaitu organisma mempunyaiwarna yang sama dengan persekitaran.

bentuk tubuh yang tidak simetri.

bahagian mata yang tersembunyi.

mimik kepada sesuatu objek lain. mimik kepada sesuatu objek lain.

berpura-pura mati atau tidak bergerak.

mengeluarkan bunyi yang sama dengan mangsaatau pemangsa.

mengeluarkan feromon yang sama denganmangsa.

Trait bukan diadaptasi dan organ vestigal

sesetengah ciri yang ada pada organismabukanlah merupakan ciri yang perlu untuk prosesadaptasi pada persekitaran.

contoh: contoh:

(a) setiap manusia yang dilahirkan mempunyaistruktur apendiks. Sehingga sekarang duniaperubatan masih tidak dapat memberikanfungsi struktur apendiks yang jelas apatah lagikeperluanya sebagai ciri yang beradaptasidengan persekitaran.

(b) gen mempunyai kesan pleiotropik.

penyesuaian ciri tersebut mungkin berfungsipada masa yang lain dalam kehidupan kitaataupun fungsinya mungkin relevan dengangenerasi terdahulu.

struktur atau ciri tersebut langsung menjadi tidakrelevan dengan kehidupan kita sekarangdisebabkan budaya, gaya dan cara hidup kitayang telah berubah

ciri atau struktur ini akan hilang dengan ciri atau struktur ini akan hilang dengansendirinya kerana tidak berfungsi disebabkanproses pemilihan semulajadi sentiasa berlaku

sekiranya ini berlaku, organ atau struktur itu kitarujuk sebagai organ vestigal. Misalnya,kehadiran gigi bongsu pada usia yang lewat.

Pemupusan

setiap organisma yang tidak dapat beradaptasidengan persekitaran akan disingkirkan daripersekitaran tersebut.

sebahagian individu mungkin akan hilang atau sebahagian individu mungkin akan hilang ataukeseluruhannya sekali.

Keadaan ini dikatakan bahawa organisma itumengalami kepupusan.

Kepupusan

Faktor yang menyebabkan sesuatu organisma

atau spesis itu mengalami kepupusan, antaranya

ialah:

(i) Adaptasi yang terhad dan daya ketahananyang lemah.yang lemah.

sesetengah spesis tidak dapat bertahanterhadap perubahan persekitaran keranakeupayaan reproduktif mereka yang rendah,bilangan individu yang kecil, strategipenyerakkan yang terhad dan tidak dapatbertoleransi dengan keperluan habitat yangmengalami perubahan.

(ii) mendapat perhatian yang tinggi oleh manusia.

aktiviti pemburuan bagi tujuan pengkomersilanbiasanya boleh menurunkan bilangan individusecara drastik dan membawa kepada bahayakepupusan.

(iii) pertindihan ekologi.

spesis ini menghadapi konflik dengan keperluanmanusia terutama dari segi perkongsian habitat.

manusia akan menyingkirkan semua spesis yangtidak berkaitan dari kawasan yang dibangunkandan biasanya akibat daripada pemusnahan habitat,organisma akan pupus.

(iv) keperluan kawasan atau banjaran kediamanyang luas.

akibat daripada arus pembangunan, kawasankediaman spesis liar semakin mengecil dan inimengancam kemandirian populasi mereka.mengancam kemandirian populasi mereka.

Fleksibiliti

kebolehan organisma untuk bergerak balasterhadap perubahan yang berlaku terhadappersekitaran habitatnya mahupun keupayaanuntuk organisma tersebut berpindah ke habitatbaharu.

keupayaan untuk bergerak balas oleh organisma keupayaan untuk bergerak balas oleh organismamerupakan satu ciri yang boleh diwarisi danberbeza-beza mengikut individu.

spesis yang amat spesifik (specialist) biasanyamendiami julat habitat yang amat sempit danmengkhusus.

fleksibiliti adalah rendah berbanding denganspesis yang lebih umum (generalist).

spesis spesifik biasanya mendapatkan sumbermakanan yang begitu spesifik di habitatnya dantidak dapat beradaptasi sekiranya berlakuperubahan terhadap habitat yang memberikesan terhadap sumber makanannya.kesan terhadap sumber makanannya.

Contoh :

- organisma (kaola) yang bergantung kepadaeukaliptus

- panda yang bergantung kepada buluh.

- haiwan seperti tikus, kucing dan kebanyakankarnivor

Aklimatisasi

“ Sekiranya anda berpindah ke kawasan tanah tinggi,anda akan mengalami masalah semasa aktivitipernafasan disebabkan oleh bekalan oksigen yangrendah. Setelah beberapa lama anda di situ, andaakan menjadi biasa dengan keadaan tersebut dantidak lagi mengalami sebarang masalah”.

proses aklimatisasi telah berlaku di mana sistemtubuh anda dengan sendirinya akan meningkatkanpenghasilan sel darah merah yang berfungsidalam pengangkutan oksigen.

kebolehan tubuh anda untuk menjalani prosesaklimatisasi merupakan proses adaptasi.

dalam tempoh yang panjang, kumpulan yangtelah mengalami proses ini akan melahirkanlebih ramai anak.

dari satu generasi ke satu generasi bilanganindividu seperti ini akan terus meningkat danmendominasi populasi di tempat tersebut.

organisma mampu menunjukkan proses inisecara biokimia mahupun morfologi.

Pembelajaran

proses pembelajaran :

sebahagian daripada sistem sosial populasi padahaiwan

amat penting terutama sekali kepada manusiabagi menjamin kejayaan dalam meneruskanbagi menjamin kejayaan dalam meneruskankehidupan.

tidak melibatkan aliran bahan genetik.

melibatkan proses pemerhatian oleh suatuindividu terhadap perlakuan yang dilakukan olehindividu lain.

perlakuan tersebut ditiru kerana ianyamendatangkan keuntungan kepada pemerhati.

Contoh:

mengikat tali kasut adalah prosespembelajaran yang boleh ditiru dari oranglain.

cara memburu bagi mendapatkan makananjuga merupakan sesuatu yang bolehjuga merupakan sesuatu yang bolehdipelajari.

pembelajaran merupakan sebahagian daripadakeperluan untuk organisma terus hidup.

ia membolehkan individu mengatasi tekanandari persekitaran.

tingkah laku (ethology) terbahagi kepada 2lakuan yang dibezakan iaitu:

(i) lakuan pembelajaran

(ii) lakuan inat (secara naluri).

(lakuan inat biasanya diwarisi)

Ringkasan

Diversiti di dalam biologi bermaksudkepelbagaian yang boleh dilihat pada tiga tahap,iaitu kepelbagaian spesis, kepelbagaiangenetik dan kepelbagaian ekosistem.

Adaptasi bermaksud suatu sifat yang dimiliki Adaptasi bermaksud suatu sifat yang dimilikioleh organisma yang membolehkan organismatersebut menyesuaikan diri dan bermandiri didalam sesuatu habitat.

Tahap kebolehsuaian dan kekuatan sesuatuorganisma bergantung kepada alel yangmenonjolkan ciri-ciri yang menjadi pilihan dalamproses pemilihan semulajadi.

Kekuatan (fitness) sesuatu organisma dapatditerangkan dalam bentuk kekuatan mutlak dankekuatan relatif.

Terdapat tiga jenis adaptasi iaitu adaptasimorfologi, adaptasi fisiologi dan adaptasimorfologi, adaptasi fisiologi dan adaptasilakuan.

Ko-adaptasi melibatkan proses timbal balik bagipihak-pihak yang terlibat bagi mencapai tujuanmasing-masing.

Penyamaran ialah satu kaedah kripsis yangmembolehkan suatu organisma menjadi tidakjelas dalam persekitarannya.

Gen mempunyai kesan pleiotropik. Inimenyebabkan terdapat ciri atau struktur yangmenyebabkan terdapat ciri atau struktur yangtidak berfungsi atau diperlukan pada masatersebut. Struktur yang menunjukkan ciri inidikenali sebagai organ vestigal.

Organisma yang tidak beradaptasi mengikutkeperluan persekitaran semasa akan mengalamikepupusan.

kebolehan organisma untuk bergerak balasterhadap perubahan yang berlaku terhadappersekitaran habitatnya dikenali sebagaifleksibiliti.

kebolehan tubuh mengalami perubahan fisiologisebagai tanda gerak balas terhadap perubahanhabitat dikenali sebagai aklimatisasi.habitat dikenali sebagai aklimatisasi.

proses pembelajaran tidak melibatkan aliranbahan genetik.

dalam ilmu tingkah laku (ethology) terdapat 2lakuan yang dibezakan iaitu lakuan pembelajarandan lakuan inat (secara naluri)