Sistem yang terbentuk akibat interaksi makhluk hidup dengan lingkungannya disebut ekosistem, sedangkan ilmu yang mempelajari ekosistem disebut ekologi. Ekosistem terdiri dari dua jenis komponen yaitu komponen hidup (biotik) dan komponen tak hidup (abiotik).
HEWAN DAN LINGKUNGANNYA
Respons hewan terhadap perubahan faktor lingkungan dianggap sebagai strategi hewan untuk adaptasi dan kelangsungan hidup. Seperti yang telah dijelaskan di atas, kisaran atau rentang faktor lingkungan yang dapat diadaptasi oleh hewan disebut rentang atau rentang toleransi.
KONSEP EKOSISTEM
Aliran Energi dalam Ekosistem
Pada tingkat trofik primer (tumbuhan, alga, beberapa bakteri) mereka menggunakan energi matahari dan menghasilkan bahan organik melalui fotosintesis. Organisme yang hidup pada berbagai tingkat trofik (misalnya beruang yang memakan buah beri dan salmon) diklasifikasikan pada tingkat trofik yang lebih tinggi.
Siklus Biogeokimia dalam Ekosistem
Karena siklus air merupakan proses yang sangat penting dalam fungsi ekosistem darat, maka perubahan yang mempengaruhi siklus hidrologi akan memberikan dampak yang signifikan terhadap ekosistem darat. Dengan kata lain, masukan antropogenik menyebabkan peningkatan dua kali lipat dalam fiksasi nitrogen di ekosistem darat.
Regulasi Fungsi Ekosistem
Mereka menemukan bahwa tidak ada hubungan yang signifikan antara produksi primer berdasarkan kelimpahan alga dan spesies pada tingkat trofik tinggi. Perubahan drastis di bagian atas jaring makanan dapat menyebabkan efek domino, yang mempengaruhi tingkat trofik jauh lebih rendah.
Perubahan Ekosistem secara Alami
Dengan demikian, proses ini berlangsung terus menerus hingga berhenti pada keadaan kestabilan dinamis ekosistem, yang kita sebut komunitas klimaks (ekosistem). Puncak suksesi merupakan komunitas yang terdiri dari banyak spesies yang berada dalam keseimbangan dinamis, komunitas seperti ini disebut komunitas klimaks.
POPULASI
Kepadatan Populasi
Kepadatan penduduk (densitas) adalah rata-rata jumlah individu dalam suatu populasi pada setiap satuan luas atau volume. Ukuran dan kepadatan penduduk merupakan dua komponen penting dalam penggunaan statistik dan digunakan untuk mendeskripsikan dan memahami populasi. Individu-individu dalam populasi dengan kepadatan rendah relatif tersebar sehingga lebih sulit bertemu untuk bereproduksi dibandingkan dengan populasi besar.
Struktur Populasi
Tabel 4 menunjukkan bahwa dalam satu tahun terjadi 13 kelahiran (empat laki-laki dan 9 perempuan) atau 25,49% dari seluruh kelompok individu pada awal pengamatan, dua kematian (satu laki-laki dan satu perempuan) atau 3,92% dari seluruh individu awal, pejantan dewasa sebanyak tiga kali masuk kelompok atau 5,88% dari seluruh spesimen awal, dan tujuh kali pejantan dewasa keluar kelompok atau 13,73%. Jika dilihat pertumbuhan kelompoknya saja pada kelompok Rambo II, sepertinya sedang musim kawin, namun jika dilihat pada kelompok lain, seperti kelompok Rambo I, sebenarnya jumlah kelahirannya tidak sebanyak pada bulan-bulan tersebut. 65,22% betina mengalami estrus. Hal ini berbeda dengan kelompok Rambo II yang sebagian besar betina (73,33%) sedang mengasuh anak dan hanya sedikit yang menunjukkan tanda-tanda estrus.
Kematian bayi berjenis kelamin perempuan tersebut disebabkan tertimpa dahan pohon yang tumbang hingga atap tengkorak patah hingga otaknya terbuka. Peristiwa ini terjadi pada bulan Agustus saat angin selatan cukup kencang. Bayi tersebut mampu bertahan hidup selama hampir dua bulan dalam kondisi memprihatinkan karena tidak bisa lagi makan atau berjalan jauh dan baru meninggal pada akhir November lalu.
Bayi yang meninggal tersebut hanya digendong ibunya sehari saja, dan keesokan harinya tidak dibawa lagi. Struktur penduduk menurut umur dan jenis kelamin merupakan karakter penting dalam analisis dinamika penduduk.
Sebaran Individu
Jika jumlah kelahiran melebihi jumlah kematian, maka jumlah penduduk bertambah (pertumbuhan positif). Jika jumlah kelahiran lebih rendah dari jumlah kematian, maka jumlah penduduk menurun (pertumbuhan negatif). Fluktuasi jumlah penduduk dapat bervariasi menurut pola tertentu. Pola pertumbuhan penduduk ditunjukkan pada gambar di bawah ini.
Faktor perubahan alam seperti kekeringan, banjir, kebakaran dapat menurunkan jumlah penduduk secara drastis, namun jumlah penduduk akan meningkat ketika faktor lingkungan kembali optimal. Angka kelahiran dibedakan menjadi dua, yaitu angka kelahiran kasar dan angka kelahiran pada umur tertentu. Kematian pada umur tertentu (dx) dihitung dengan mengurangkan jumlah individu yang hidup pada awal tahun dengan jumlah individu yang masih hidup pada akhir selang umur.
Tingkat kelangsungan hidup pada umur tertentu didefinisikan sebagai proporsi hewan yang hidup pada umur x yang bertahan hidup sampai umur x + 1. Kurva tipe II terjadi ketika kematian tidak bergantung pada umur (misalnya banyak spesies burung dan ikan besar).
KOMUNITAS
Hubungan Simbiosis
Misalnya, hubungan yang sangat erat ini terjadi pada hidup berdampingan antara akar tanaman polong-polongan dengan bakteri Rhizobium, antara jamur dengan akar pohon (Mikorhiza), serta hubungan antara alga dan jamur pada lumut kerak. Hubungan simbiosis mutualistik adalah hubungan antara seorang individu dengan individu lain yang berbeda spesies yang mempunyai kekerabatan yang erat dan manfaat dari hubungan tersebut diterima oleh kedua belah pihak. Simbiosis komensalisme adalah hubungan antara dua individu yang berbeda spesies dimana keuntungan hanya diterima oleh salah satu pihak, sedangkan pihak lainnya tidak mendapatkan keuntungan.
Simbiosis parasit adalah hubungan antara dua individu yang berbeda spesies dimana satu pihak diuntungkan dan pihak lainnya dirugikan. Efek pengenceran terlihat ketika hewan yang hidup berkelompok “mengurangi” risiko serangan. Ketika lalat banyak, kawanan kuda berkumpul dalam kelompok yang lebih besar, sehingga jumlah serangan terhadap individu berkurang.
Mangsa berukuran besar, seperti kerbau liar di Afrika, selalu menggunakan pertahanan komunal saat diserang predator. Ketika kaki semut pekerja tercabut, semut tersebut melakukan bunuh diri dengan melepaskan isi kelenjar hipotrofik yang mengandung zat pengiritasi korosif dan lengket pada predator.
Kompetisi
Sebelum abad ke-20, yang dikenal sebagai periode etologi klasik, para ilmuwan Eropa dan Amerika dengan jelas memisahkan diri ke dalam aliran studi perilaku hewan yang berbeda. Sementara itu, para etolog Amerika umumnya bekerja di bidang psikologi yang berfokus pada pembelajaran perilaku dan respons terkondisi. Sejak kuartal terakhir abad ke-21, terjadi perpaduan dua aliran tersebut di atas, antara etolog Eropa dan Amerika.
Ahli perilaku hewan kontemporer menggabungkan kedua pendekatan tersebut, sering kali menerapkan teknik lapangan dalam genetika, statistik, dan pemodelan matematika untuk menjelaskan perilaku hewan. Psikolog komparatif berupaya mempelajari perilaku, sistem saraf, dan sistem hormonal sebagai dasar untuk mempelajari perilaku hewan. Etologi (Yunani: ethologica, deskripsi karakter) adalah studi tentang perilaku hewan yang berfokus pada evolusi dan lingkungan alam.
Para etolog mempelajari perilaku berbagai hewan di lingkungan alaminya dan mempelajari perilaku spesies yang berkaitan erat dengan proses evolusi dan pola perilaku tertentu. Seorang etolog dan ahli burung asal Belanda, Nikolaas Tinbergen, sebagaimana ditemukan sebelumnya, memenangkan Hadiah Nobel bidang Fisiologi atau Kedokteran pada tahun 1973 bersama Konrad Lorenz dan Karl von Frisch atas aktivitasnya mengenai perilaku hewan.
Fungsi Perilaku
Mengapa burung cikalang terbang di suatu tempat di permukaan laut, bagaimana perilaku ini diwarisi dari nenek-nenek? Monogami adalah pola yang melihat pasangan kawin; jantan dan betina yang kawin secara eksklusif dengan pasangannya. Pada hewan yang bereproduksi secara seksual, menemukan pasangan kawin dan memastikan aktivitas kawin adalah kunci keberhasilan reproduksi.
Persaingan untuk mendapatkan pasangan kawin biasanya diwujudkan pada hewan jantan melalui kontes-kontes berupa perkelahian hingga salah satu dari mereka menang dan mendapat kesempatan kawin. Apakah perilaku sepenuhnya dikendalikan oleh gen atau lingkungan masih diperdebatkan mengenai istilah alam versus pengasuhan. Pada kenyataannya, perilaku tidak sepenuhnya dikendalikan oleh gen atau lingkungan saja, namun oleh keduanya.
Misalnya, perilaku seekor anjing cenderung meniru perilaku anjing lain, dan hal ini dikendalikan oleh gen tertentu. Perilaku ini nampaknya meningkatkan ketahanan spesies terhadap kemungkinan dimangsa ular piton, dan seruan peringatan telah menjadi perilaku umum pada monyet hitam Sulawesi.
Mekanisme Perilaku
Pemrosesan informasi di sistem saraf pusat ditransmisikan dari sel saraf motorik (eferen) ke efektor. Sistem koordinasi pada tubuh hewan dijalankan oleh dua sistem, yaitu sistem hormonal dan sistem saraf. Ketiga, neuron dan sistem saraf mempunyai efek yang lebih cepat dibandingkan hormon dan sistem hormonal.
Serabut terminal akson tunggal suatu neuron pada sistem saraf pusat manusia dapat membentuk sinapsis dengan banyak neuron. Saraf tulang belakang merupakan pembawa informasi yang diterima oleh sensor ke sistem saraf pusat dan mengirimkan impuls dari otak dan sumsum tulang belakang ke kelenjar dan otot. Seperti halnya busur refleks regangan otot, aktivitas yang dilakukan oleh sistem saraf otonom tidak memerlukan kesadaran sebelumnya.
Pengendalian, pengaturan dan koordinasi aktivitas sel, jaringan dan organ tubuh dilakukan oleh sistem saraf dan sistem hormonal. Perkembangan perilaku tersebut juga dipengaruhi oleh faktor perkembangan tubuh dan sistem dalam tubuh, terutama sistem saraf dan sistem hormonal.
Macam-Macam Perilaku Ekologi Perilaku
Bagaimana perilaku hewan jika makanan hanya terletak di lokasi tertentu dan jaraknya jauh? Dalam strategi mencari makan ini, hewan menggunakan strategi untuk memperoleh makanan secara efektif dan efisien, sebuah konsep yang disebut mencari makan optimal, yang mana efisiensi menjadi dasarnya. Sehubungan dengan mencari makan, hukum ekonomi akan berlaku, dimana hewan akan menggunakan strategi untuk mendapatkan makanan sebanyak mungkin dengan menggunakan energi sesedikit mungkin.
Dalam hal potensi atau keluaran reproduksi, seekor hewan secara teoritis dapat mewariskan lebih banyak gen ke generasi berikutnya melalui anggota keluarganya yang masih hidup dibandingkan melalui keturunannya sendiri. Oleh karena itu, lebah madu betina mempunyai lebih banyak kesamaan gen di antara kerabatnya dibandingkan di antara keturunannya. Penelitian mengenai perilaku hewan dapat menggunakan beberapa pendekatan, yang dapat dibedakan menjadi bidang etologi, perilaku hewan, psikologi komparatif dan ekologi perilaku.
Perilaku hewan (animal behavior): Pendekatan ini berfokus pada mekanisme perilaku hewan, terutama yang berkaitan dengan fungsi di lingkungannya. Ekologi perilaku, sebagai bidang yang berbeda dari etologi atau perilaku hewan, telah menjadi bidang yang menonjol sejak sekitar tahun 1980.
METODOLOGI PENELITIAN EKOLOGI HEWAN
Pengambilan sampel juga dapat digunakan untuk memperkirakan parameter populasi jika sampel mewakili populasi secara keseluruhan. Pengambilan sampel bertingkat memiliki kelebihan, antara lain menggunakan pengambilan sampel secara acak dan sistematik dengan teknik titik, garis, dan area; apabila proporsi masing-masing bagian diketahui, maka hasilnya dapat mewakili ciri-ciri penduduk secara keseluruhan; sangat fleksibel dalam penerapannya dan dapat digunakan untuk berbagai kondisi geografis; korelasi dan perbandingan dapat dilakukan antar bagian yang diteliti. Metode ini sangat umum digunakan untuk meneliti fauna tanah, namun juga dapat digunakan untuk mempelajari ekologi fauna dengan membandingkan habitat satu dengan habitat lainnya.
Jaring hanyut digunakan untuk mengumpulkan fauna yang terdapat di atas tutupan vegetasi (rumput, semak, semak dan pepohonan). Cara ini digunakan untuk mengumpulkan laba-laba yang hidup bebas dan bersarang di daun dan batang kayu hidup atau mati, semak, rerumputan tinggi, batang pohon, dan lain-lain. (Gambar 7.8). Metode ini digunakan untuk mengumpulkan fauna penghuni puing-puing seperti laba-laba dan serangga tanah.
Cara ini digunakan untuk mengumpulkan fauna yang aktif di permukaan tanah dan tertarik pada warna kuning. Cara ini untuk mengumpulkan hewan-hewan yang aktif pada malam hari seperti serangga, Perangkap ini digunakan untuk menangkap serangga yang bereaksi terhadap cahaya pada malam hari (nokturnal).
