BIODIVERSITI

TAJUK 4:DR.KARTINI ABDUL MUTALIB

IPG KAMPUS PENDIDIKAN TEKNIK

SCE 3107: EKOSISTEM & BIODIVERSITI

HASIL PEMBELAJARAN

• Apakah biodiversiti? Biodiversity:What is it?

• Mengapa kita patut menghargainya ?Why do we value it?

• Konsep spesisThe concept of the species

BIODIVERSITI

• Pelbagai hidupan di bumi, iaitu kepelbagaianbiologi dirujuk sebagai konsep kepelbagaian(Dovers & Noton, 1994).

• Bilangan spesies tumbuhan, haiwan,mikroorganisma, kepelbagaian besar gen dalamspesies-spesies ini, dan ekosistem yang berbeza-beza seperti padang pasir, hutan hujan danterumbu karang semuanya adalah sebahagiandaripada pelbagaian biologi di Bumi

DEFINISI BIODIVERSITI

• Definisi BiodiversitiJutaan tumbuhan, haiwan danorganisma yang mengandungi genmasing-masing, dan ekosistem yangkompleks yang membantu persekitaranhidupan.

Oleh itu definisi kepelbagaian biologi mestimengambilkira 3 aras iaitu:

• Kepelbagaian spesies• Kepelbagaian genetik• Kepelbagaian komuniti

• Kepelbagaian spesies (species diversity)– semua spesies di bumi termasukbakteria dan protista dan juga spesiesmultisel dari alam tumbuhan, fungi danhaiwan

• Kepelbagaian genetik (genetic diversity)– variasi genetik dalam spesies, dalamkalangan populasi yang terpisah secarageografi dan dalam kalangan individudalam satu populasi

• Kepelbagaian komuniti atau ekosistem(community diversity)– komunitibiologi yang berbeza dan hubungannyadengan persekitaran fizikal

BIODIVERSITI (DEFINISI)• Kepelbagaian/kebolehubahan antara

organisma hidup dari semua sumbertermasuk kepelbagaian genetik dalam spesis,kepelbagaian antara spesies flora dan faunadan kepelbagaian ekosistem

• Kepelbagaian spesies mewakili keseluruhanjulat evolusi dan adaptasi ekologi spesiesterhadap persekitaran tertentu, danmenyediakan sumber-sumber dan sumberalternatif kepada manusia (contohnya hutanhujan tropika dengan pebagai spesiesmenghasilkan varieti produk tumbuhan danhaiwan yang luas yang boleh digunakansebagai makanan, perlindungan dan ubatan)

Biodiversiti• Kepelbagaian genetik adalah perlu bagi setiap

spesies untuk mengekalkan kepentinganpembiakan, resistan/tahan kepada penyakit,dan kebolehan untuk menyesuaikan diri(beradaptasi) terhadap perubahan keadaanalam sekitar.

• Kepelbagaian genetik dalam tumbuhan danhaiwan domestik adalah sebahagian nilaidalam program pembiakbakaan yangdiperlukan bagi mengekalkan danmenambahbaik spesies pertanian moden.

Biodiversiti• Kepelbagaian komuniti mewakili respon

kolektif spesies kepada keadaan persekitaranyang berbeza.

• Komuniti biologi dijumpai di gurun, padangrumput, paya bakau dan hutan menyokongkesinambungan fungsi ekosistem sebenar, yangmana menyediakan perkhidmatan pentingterhadap manusia seperti pengawalan banjir,melindungi daripada hakisan tanah, dan udaradan penapisan air.

KEPELBAGAI GENETIK

• Individu dalam satu populasi biasanya mempunyaigenetik yang berbeza daripada satu sama lain. Variasigenetik berlaku kerana individu mempunyai bentukgen yang berbeza.

Gen terdiri daripada unit kromosom yang mengkodprotein khusus. Bentuk-bentuk gen yang berbezadinamakan alel Pelbagai alel bagi satu gen bolehboleh memberi kesan terhadap perkembangan danfisiologi sesuatu individu organisma.

• Kepelbagai GenetikVariasi genetik meningkatkan apabila anakmenerima kombinasi gen dan kromosom unikdaripada induk melalui rekombinasi gensemasa pembiakan seksual ataupun melauimutasi gen.

• Variasi genetik membolehkan spesiesberadaptasi terhadap perubahan persekitaranmelalui proses pemilihan semula jadi (naturalselection). Dalam beberapa kes, proses inimembawa kepada evolusi spesies baru. Dalampemilihan buatan (artificial selection), saintismengubah takungan gen bagi menambahbaiktumbuhan dan haiwan domestik sesuai dengankegunaan manusia.

KEPELBAGAIAN KOMUNITI

• Dalam komuniti biologi, spesies berinteraksimelalui proses-proses seperti persaingan,pemangsaan, dan mutualism dalam beberapaaras trofik serta memindahkan tenaga.Hubungan pemakanann dengan spesies lainditunjukkan dalam rantai dan jaringanmakanan.

MENGAPA KITA PERLU MENGHARGAINYA?KEPENTINGAN BIODIVERSITI

1. Penjanaan tanah danpenyenggaraan kualititanah

2. Penyenggaraan kualitiudara

3. Penyelenggaraan kualiti air4. Kawalan perosak5. Detoksifikasi dan

penguraian sisa6. Pengeluaran dan tanaman

pendebungaan7. Penstabilan Iklim

8. Pencegahan bencanaalam

9. Bekalan makanan10. Peruntukan penjagaan

kesihatan11. Penjanaan pendapatan12. Nilai kerohanian /

budaya

Pada peringkat ekosistem, biodiversiti menyediakan keadaan dan pemacuproses yang mengekalkan ekonomi global - dan juga kelangsungan hidup kitasebagai spesies. Faedah dan perkhidmatan yang disediakan oleh ekosistemtermasuk:

MENGAPA KITA PERLUMENGHARGAINYA?

• Memodifikasi Iklim DuniaBiodiversiti juga memberi khidmat ekosistemseperti mengatur perjalanan cuaca dan iklimdunia, menyerap radiasi daripada cahayamatahari dan membebaskan wap sertamempengaruhi keadaan iklim danmenyederhanakan suhu.Kestabilan iklim akan berlaku dengan adanyafungsi oleh kepelbagaian biologi biodiversiti ini.

• Mengawal Hakisan TanahDaun dan sampah hutan boleh menyerap danmengurangkan impak timpaan air hujan. Ini sekaligusmenghalang tanah menjadi pecah. Selain itu,akar berfungsi“mengikat tanah”dan membantu menghalang berlakunyahakisan terutamanya di kawasan tanah tinggi dan cerunbukit.

• Menyelenggara Kitar Oksigen dan Kitar NitrogenTumbuhan menghasilkan oksigen untuk pernafasan.

• Mempunyai Nilai PerubatanSebanyak 3000 spesis tumbuhan di dunia ini dikenal pastiberfungsi sebagai anti-kanser. Kekayaan kepelbagaianbiodiversiti menyumbangkan US$8 bilion setahun untukmenghasilkan ubat-ubatan seperti tumbuhan herba dangamat.

• Membekalkan Bahan Mentah Kepada ManusiaPemeliharaan dan pemuliharaan biodiversiti bolehmembekalkan makanan dan minuman yang cukupkepada manusia seluruhnya. Contohnya hidupanakuatik yang terpelihara dapat membekalkansumber protin secukupnya kepada manusia. Sumbermakanan berasaskan ikan didapati dengan banyakjika laut tidak tercemar.• Biodiversiti Menjadi Tempat RiadahTempat-tempat riadah atau rekreasi biasanya dipilihdi kawasan hutan simpan dan air terjun. Pesisirpantai juga menjadi tempat rekreasi yang menarik.Kehijauan hutan hujan tropika yang membekalkanudara segar kepada manusia boleh membantumenyihatkan badan.

• Mempunyai Nilai IntrinsikKepelbagaian biodiversiti ini juga mempunyai“Nilai tersendiri” dan “Hak untuk hidup”.Setiap fauna dan flora mempunyai “hak asasi”dan keistimewaan masing-masing.

Prinsip-Prinsip Biodiversiti

1. biodiversiti mempunyai nilai intrinsikorganisma lain mempunyai hak untuk hidup;manusia mempunyai tanggungjawab moral danetika terhadap memuliharanya

2. manfaat ekonomibiodiversiti menyediakan sumber komoditi yangboleh dipasarkan iaitu makanan (sumber liar &ditanam), sebatian perubatan, agen kawalanbiologi, bahan nilai perindustrian (hutan, getah),dan penuaian rekreasi (memburu, memancing,berkebun)

3. untuk kelangsungan hidup –

biodiversiti menyediakan barangan danperkhidmatan bukan untuk dipasarkanseperti• fungsi ekosistem - interaksi organismadengan organisma, dan persekitarannya• peranan ekologi - interaksi organismadengan satu sama lain

Apakah sebenarnya dilakukan olehbiodiversiti?

Kepelbagaian biologi membolehkan fungsiekosistem yang berbeza dijalankan.

fungsi utama ekosistem - memerangkap,menyimpan dan memindahkan tenaga,karbon dioksida, nutrien dan air

ekosistem adalah satu jaringan interaksi,bermula dengan pengeluar primer(tumbuhan) dan dihubungkan kepadaherbivore, karnivor, parasit dan pengurai.Tenaga, nutrien dan air dikitar melaluijaringan kumpulan yang berbeza.

ECOSYSTEMS

ecosystems are a network ofinteractions, beginning withthe PRIMARY PRODUCERS(the PLANTS) andconnecting to herbivores,carnivores, parasites,decomposers

...energy, nutrients & waterare cycled through thenetwork by these differentgroups

KONSEP SPESIES

KONSEP SPESIS

Spesies boleh didefinasikan dalam dua cara:Definisi morfologi:spesies adalah satu kumpulan individu yang secaramorfologi fisiologi dan biokimianya terpisahdaripada kumpulan lain dalam beberapa ciri penting

Definisi morfologi biasanya digunakan oleh ahlitaksonomi (yang mempunyai kepakaran dalammengidentifikasi spesimen dan pengelasan spesies).

Definisi biologi:spesies adalah satu kumpulan individu yangberpotensi membiak sesama sendiri dan tidak bolehmembiak dengan kumpulan yang lain

Definisi biologi biasanya digunakan oleh ahlievolusi biologi untuk menyokong penekananmereka kepada hubungan genetik sebenarberbanding dengan sifat fizikal yang mana bolehdipengaruhi oleh persekitaran.

LAIN-LAIN DEFINISI

• Spesies terdiri daripada semua individu yangboleh membiak bersama-sama dan menghasilkanketurunan yang subur.

• Spesies adalah kumpulan populasi sebenarnyaatau berpotensi untuk membiak dalam populasisemula jadi, yang pembiakannya diasingkandaripada kumpulan lain seperti

• Spesies adalah satu komuniti pembiakan dalampopulasi (pembiakannya diasingkan daripadayang lain) yang menduduki niche tertentu dalamalam semulajadi

SPESIS boleh ditakrifkan dalam pelbagai cara iaitumelalui

1. Pembiakan/reproduktifIndividu dapat saling membiak antara satusama lain kebanyakannya relevan kepadahaiwan sebagai hibridisasi dan adalah agakbiasa dalam tumbuh-tumbuhan- terdapat banyak cara bagaimana populasiboleh menjadi pemencilan pembiakan

Contoh: tumbuhan Kangaroo Paw- terdapatperubahan dalam panjang bunga yang bolehmengakibatkan pemencilan pembiakan

2. Morfologi- individu kelihatan sama dan membentuksatu kumpulan yang tersendiri

3. Kimia- Individu yang konsisten boleh dikenalpastimenggunakan pelbagai sebatianseperti flavonoid, protein, enzim

- sebatian kimia berguna dalam mengesankacukan iaitu penekanan kepadaDNA dan protein

Adakah kita benar-benar memerlukansemua spesies yang berbeza (biodiversiti)?

• spesies berbeza dalam perananekologi mereka

• spesis berbeza dalam keupayaanuntuk menyesuaikan diri denganperubahan persekitaran

• spesies juga berbeza dalam beberapaaspek "kepentingan" mereka dalamkomuniti mereka

Dalam pemuliharaan, beberapa kategoripenting digunakan iaitu:

• spesies penunjuk (indicator species)• spesies asas (keystone species)• spesies payung (umbrella species)• spesies perdana (flagship species)

Umbrella Species

Spesies yangmenyediakan“perlindungan” kepadaorganisma laineg. Eucalyptus camaldulensisor

River Red Gum - sediakanhabitat bagi pelbagaiinvertebrate speciesseperti burung,tumbuhan lain, etc.

Flagship Species

eg. Eltham Copper ButterflyParalucia pyrodiscus lucidaor the HelmetedHoneyeater - used togather urgent publicsupport for immediateidentified needs

Indicator Species

eg. Sooty Owl Tyto tenebricosus consistently recorded fromMountain Ash forests in Victoria dependent on arborealmarsupials and nesting and roosting sites in mature trees “management indicator species” of forestry practices(which lead to an abundance of younger regeneratingstands of Mountain Ash, unsuitable for a range of otherspecies)arboreal marsupials – haiwan yang hidup di pokok,roosting – bertenggek

•Spesies yang digunakan untukmengukur, memantau atau“menunjukkan” beberapa aspekdalam perubahan aalam sekitar

•Perubahan kelimpahan

• kehilangan daripadakawasan tempatan (local)

PRINSIP BAGI ORGANISASI KOMUNITI

Keperluan ekologi spesies khusus adalah seringmenjadi satu sebab penting bagi ketidakupayaanpelbagai spesis untuk meningkatkan denganbanyaknya dalam komuniti

Dalam komuniti biologi, terdapat spesis tertentuyang boleh menentukan keupayaan sejumlahbesar spesies lain untuk terus hidup dalamkomuniti. Spesies ini dinamakan keystone species.

Keystone Species.

• Suatu spesies keystone adalah spesis yangmemainkan peranan penting dalam mengekalkanstruktur komuniti ekologi dan yang mempunyaikesan yang lebih besar ke atas komuniti daripadayang dijangkakan berdasarkan kelimpahan relatifatau jumlah biojisim.

• spesies keystone biasanya adalah pemangsa dibahagian atas kerana berfungsi mengawalpopulasi herbivor.

• Pengurangan spesies keystone dalam jumlahyang sedikit akan akan menyebabkanperubahan dramatik dalam vegetasi danmenyebabkan kehilangan yang banyakdalam kepelbagaian biologi.

• Contoh jika musang kelabu diburu olehmanusia dan berkurangan, maka populasirusa akan meningkat. Rusa akan meragutdengan kadar yang banyak serta berlebihanmenyebabkan rumput semakinberkurangan menyebabkan serangga danherbivor lain merasai kesannya.Pengurangan rumput juga menyebabkanhakisan tanah dan menyebabkan spesiesyang tinggal di dalam tanah mati/pupus.

• spesies ‘keystone’ (keystone species) – yangmembentuk hanya sebahagian kecil daripada jumlahjisim (serigala, kelawar, “jurutera ekosistem” sptmemerang yang membina tasik yang menjadihabitat kepada banyak spesies lain, pokok ara)

• spesies dominan (dominant species) – yangmembentuk sebahagian besar biojisim (pokokhutan, rusa, padang rumput prairie)

• spesies jarang-jarang (rare species) – yangmempunyai impak minimum kepada biojisim &spesis lain (wildflowers, rama-rama, lumut)

• spesis biasa (common species) - banyak, mempunyaikesan yang agak rendah terhadap organisasikomuniti (pokok di bawah teduhan, rumput, pokokrenek)

Istilah Spesies

Keystone Resources

Habitat juga mengandungi sumber-sumber keystone(keystone resources) seperti:• takungan garam dan mineral – taburan garam dan

mineral boleh menentukan kelimpahan dantaburan vertebrata dalam sesuatu kawasan

• kolam dalam sungai – untuk hidupan akuatik dansumber air bagi manusia

• batang pokok berongga – tempat bagi pembialanburung dan spesies mamalia

Kehilangan sumber-sumber keystone akanmenyebabkan kehilangan/kepupusan spesies haiwandengan lebih cepat.

BERAPA DARI SETIAP SPESIS KITA PERLUPULIHARA?

SEMUA? mungkin tidak dari segi ekonomi ataupolitik mungkinBEBERAPA? menggunakan analisis genetik untukmenentukan bagaimana untuk memeliharatakungan gen yang mewakili spesies menggunakan penanda morfologi dan kimia

untuk menunjukkan variasi genetik yang mungkin pada akhirnya, cuba untuk memelihara sebanyak

mungkin takungan gen bagi spesies berapa banyak kita sebenarnya untuk dipulihara

bergantung kepada sumber-sumber yang kita ada Bergantung kepada kewangan

TERIMA KASIH