Biology · Buku 1 · Grades 1–9

Biologi Sekolah Dasar dan Menengah Pertama

Biologi Sekolah Dasar dan Menengah Pertama · Grades 1–9

37Menjelajahi Lingkungan Kita

Seberangilah halaman sekolah pada tengah hari bulan Juli dan sisi selatan temboknya terasa panas di bawah tanganmu, udara di atas aspalnya beriak, dan satu-satunya benda hijau yang terlihat adalah rumput liar di sebuah celah. Melangkahlah ke balik tembok utara: udara sejuk, tanah lembap, lumut, kutu kayu di bawah sebuah batu. Dua dunia, berjarak tiga meter. Tahun ini bermula dengan menjelajahi lingkungan dengan cara para ilmuwan — mengukurnya, dan menanyakan mengapa tiap makhluk hidup tinggal persis di tempat ia tinggal.

37.1 Terbuat dari apa sebuah lingkungan

Definisi 37.1 (Komponen sebuah lingkungan)

Suatu lingkungan — sebuah halaman, sebuah hutan, tepian sebuah kolam — memuat tiga macam komponen:

  1. makhluk hidup: hewan, tumbuhan, jamur dan kehidupan renik yang ada di situ;
  2. materi mineral, yang tidak pernah hidup: batuan, batu, bagian mineral tanah, air, udara;
  3. jejak dan sisa makhluk hidup: daun kering, kayu yang jatuh, tinja, bulu burung, cangkang — kotak “dahulu hidup” pada Definisi 1.5, yang sekarang menjadi perlengkapan petunjuk bagi sang penjelajah.

Contoh 37.2 (Pendataan di balik tembok utara)

Pendataan sepuluh menit di sudut yang sejuk: yang hidup — lumut, tumbuhan paku, kutu kayu, seekor siput, seekor kelabang, tanaman ivi; yang mineral — batu temboknya, tanah yang lembap, sebuah genangan; jejaknya — daun kering, sebuah cangkang siput, tinja burung di puncak temboknya. Tiga daftar, dan sudut itu terlukiskan seperti sebuah lokasi milik ilmuwan.

Sudut yang sejuk, di tengah pendataan: lumut, tumbuhan paku, seekor siput di batunya — dan di bawah lempeng yang diangkat, mikrohabitat kutu kayunya (kembalikan lempengnya).
Sudut yang sejuk, di tengah pendataan: lumut, tumbuhan paku, seekor siput di batunya — dan di bawah lempeng yang diangkat, mikrohabitat kutu kayunya (kembalikan lempengnya).

Catatan 37.3 (Jejak terhitung sebagai data)

Kebanyakan hewan bersembunyi atau melarikan diri, sehingga sang penjelajah sering membaca jejak sebagai gantinya: sebutir buah hazel yang tergigit menyebutkan tikus hutannya, sebuah jaring laba-laba menyebutkan pemiliknya, tapak di lumpur menyebutkan kuntulnya. Pendataan yang hanya mendaftarkan apa yang cukup diam untuk dilihat melewatkan separuh penghuninya.

37.2 Mengukur kondisinya

Definisi 37.4 (Kondisi lingkungan)

Yang disebut kondisi sebuah lingkungan adalah ciri fisiknya yang dapat diukur:

  • suhu, yang diukur dengan termometer, dalam derajat Celsius;
  • kelembapan — seberapa lembap udara atau tanahnya;
  • cahaya — dari matahari penuh sampai naungan yang pekat.

Kondisi berubah dari satu tempat ke tempat lain — sering dengan tajam dalam hitungan meter — dan sepanjang hari serta sepanjang tahun.

Contoh 37.5 (Halamannya, yang sudah diukur)

Survei tengah hari bulan Juli itu, dengan alat ukur: kaki tembok selatan — 38∘C38{}^{\circ}\mathrm{C}, kering, matahari penuh; sudut utara — 22∘C22{}^{\circ}\mathrm{C}, tanah lembap, naungan pekat. Tiga meter jarak, enam belas derajat perbedaan. Kedua dunia pada alinea pembuka sekarang menjadi dua baris dalam sebuah tabel — dan itu sebuah kemajuan, karena tabel dapat dibandingkan.

Proposisi 37.6 (Kondisi menentukan penghuninya)

Makhluk hidup sebuah tempat cocok dengan kondisinya: tiap spesies tumbuh subur hanya dalam rentang suhu, kelembapan dan cahayanya sendiri. Lumut dan kutu kayu membutuhkan kelembapan (penutup kutu kayu, berbeda dengan penutup serangga, membiarkan air lolos — ia mengering sampai mati dalam satu jam di bawah matahari); rumput liar di celah itu tahan kekeringan dan silau. Di tempat kondisinya berbeda, penghuninya berbeda — aturan di balik setiap habitat pada Bab 11.

Bukti. Diterima tanpa bukti pada tingkat ini. ∎

Contoh 37.7 (Pemilih kutu kayu)

Percobaan yang klasik: sebuah kotak tertutup, separuhnya dilapisi kertas lembap, separuhnya kertas kering, dan selusin kutu kayu dilepaskan di sepanjang garis tengahnya. Dalam beberapa menit, nyaris semuanya berada di sisi yang lembap. Jalankan lagi dengan separuh yang ternaungi melawan separuh yang tersinari: mereka berkumpul di naungannya. Tidak seorang pun menggiring mereka — tiap hewan, yang mengembara dan berbelok, berakhir di tempat tubuhnya merasa nyaman. Peta kutu kayu adalah peta kelembapan.

Metode 37.8 (Mensurvei sebuah lokasi)

Untuk mensurvei sebuah lokasi kecil seperti seorang ilmuwan lapangan:

  1. pilih dan tandailah sebuah daerah kecil — satu meter persegi yang dicari dengan baik menceritakan lebih banyak daripada satu hektare yang dilirik sekilas;
  2. ukurlah kondisinya: suhu, kelembapan, cahaya — alat yang sama, cara yang sama, di tiap lokasinya (aturan keadilan pada Metode 22.1);
  3. datalah ketiga macam komponennya — makhluk hidup, materi mineral, jejak — dengan pencarian yang benar: di bawah batu (kembalikan batunya: Metode 13.6), di celah-celah, di sisi bawah daun;
  4. catatlah segalanya di tempat — daftar, sketsa, hitungan; ingatan bukan alat perekam;
  5. bandingkan lokasinya: pasangkan tiap perbedaan penghuninya dengan sebuah perbedaan kondisinya.

Catatan 37.9 (Mengapa catatan mengalahkan ingatan)

Sesudah kembali ke dalam ruangan, dua orang penyurvei yang mengandalkan ingatan akan berbantah tentang apakah siputnya berjumlah tiga atau lima. Buku catatannya menyelesaikannya — atau mengakui dengan jujur bahwa siputnya memang tidak dihitung. Catatan tertulis, yang dibuat di lokasi, adalah yang mengubah sebuah jalan-jalan menjadi data; setiap ilmu dalam buku ini berjalan di atasnya.

37.3 Satu lingkungan, banyak dunia mikro

Definisi 37.10 (Mikrohabitat)

Di dalam satu lingkungan, tiap tempat kecil yang punya kondisinya sendiri dan penghuninya sendiri — sisi bawah sebuah batu, sebuah celah di tembok, kaki pagar tanaman yang ternaungi — disebut sebuah mikrohabitat. Lantai hutan pada Catatan 11.3 adalah mikrohabitat; dan satu meter persegi milik sang penyurvei biasanya memuat beberapa di antaranya.

Contoh 37.11 (Batunya, di atas dan di bawah)

Satu batu di sudut yang sejuk: di atasnya, lumut kerak dan seekor lalat yang berjemur — tersinari, kering, hangat. Di bawahnya, kutu kayu, seekor kelabang, akar-akar pucat — gelap, lembap, sejuk. Dua mikrohabitat yang lengkap, yang dipisahkan lima sentimeter batu, masing-masing dihuni persis oleh makhluk hidup yang rentangnya cocok dengan kondisinya.

37.4 Latihan

Latihan 37.2 ★

Kondisi mana yang diukur seorang ilmuwan lapangan di sebuah lokasi, dan dengan apa (di tempat alat ukurnya disebutkan)?

Solusi

Solusi Latihan 37.2.

Suhu, dengan termometer (dalam derajat Celsius); kelembapan udara dan tanahnya; cahaya, dari matahari penuh sampai naungan yang pekat.

Latihan 37.3 ★

Kelompokkan ke dalam ketiga macam komponennya: sehelai tumbuhan paku, sebuah cangkang siput, sebuah genangan, tinja burung, seekor kelabang, batu temboknya.

Solusi

Solusi Latihan 37.3.

Hidup: tumbuhan pakunya, kelabangnya. Mineral: genangannya, batu temboknya. Jejak: cangkang siputnya, tinja burungnya.

Latihan 37.4 ★

Dari Contoh 37.5: berapa perbedaan suhu dan perbedaan cahaya antara kedua tempatnya? Penghuni mana yang cocok dengan masing-masing?

Solusi

Solusi Latihan 37.4.

Enam belas derajat (38∘C38{}^{\circ}\mathrm{C} melawan 22∘C22{}^{\circ}\mathrm{C}) dan matahari penuh melawan naungan yang pekat (juga kering melawan lembap). Rumput liar yang tahan kekeringan dan silau cocok dengan kaki tembok selatan; lumut, tumbuhan paku dan kutu kayu cocok dengan sudut yang sejuk dan lembap.

Latihan 37.5 ★

Mengapa kutu kayu mati dalam satu jam di bawah matahari, dan apa yang dijelaskannya tentang di mana kutu kayu ditemukan?

Solusi

Solusi Latihan 37.5.

Penutupnya membiarkan air lolos, sehingga di bawah matahari yang kering tubuhnya kehilangan airnya secepat itu sampai mati. Itulah sebabnya kutu kayu ditemukan di mikrohabitat yang lembap dan gelap — di bawah batu, di bawah kayu mati.

Latihan 37.6 ★

Sebutkan tiga jejak dan hewan yang disebutkan masing-masing, seperti pada Catatan 37.3.

Solusi

Solusi Latihan 37.6.

Misalnya: sebutir buah hazel yang tergigit — tikus hutannya; sebuah jaring laba-laba — laba-labanya; tapak di lumpur — kuntulnya (tinja, bulu burung dan cangkang berlaku dengan cara yang sama).

Latihan 37.7 ★★

Lukiskan percobaan pemilih kutu kayunya: susunannya, hasilnya, dan apa yang ditunjukkannya — tanpa seorang pun menggiring hewannya.

Solusi

Solusi Latihan 37.7.

Sebuah kotak tertutup, separuhnya kertas lembap dan separuhnya kertas kering, kutu kayunya dilepaskan di sepanjang garis tengahnya; beberapa menit kemudian nyaris semuanya duduk di sisi yang lembap (demikian pula naungan melawan cahaya). Ini menunjukkan bahwa tiap hewan menetap di tempat kondisinya sesuai dengan tubuhnya — peta kelompoknya menggambar dirinya sendiri tanpa penggiringan.

Latihan 37.8 ★★

Mengapa kondisinya harus diukur dengan cara yang sama di tiap lokasi? Metode sebelumnya yang mana yang versi lapangannya ini?

Solusi

Solusi Latihan 37.8.

Karena hanya pengukuran yang dibuat dengan cara yang sama yang dapat dibandingkan: sebuah perbedaan harus datang dari lokasinya, bukan dari pengukurannya. Inilah versi lapangan dari uji yang adil — satu hal yang berubah (lokasinya), segala hal lain dijaga tetap setara.

Latihan 37.9 ★★

Sebutkan kedua mikrohabitat batu pada Contoh 37.11, dengan kondisinya dan satu penghuni masing-masing.

Solusi

Solusi Latihan 37.9.

Bagian atas batunya: tersinari, kering, hangat — lumut kerak (dengan lalat yang berjemur sebagai tamunya). Sisi bawah batunya: gelap, lembap, sejuk — kutu kayu (atau kelabangnya). Berjarak lima sentimeter, dua perangkat penghuni yang berpasangan.

Latihan 37.10 ★★

Sebuah survei mendaftarkan “ada beberapa serangga, cuacanya agak hangat”. Tuliskan ulang petunjuk bagi penyurveinya dengan memakai Metode 37.8 — apa yang seharusnya dilakukan pada tiap langkahnya?

Solusi

Solusi Latihan 37.10.

Langkah 1: tandailah satu meter persegi yang pasti. Langkah 2: ukurlah — bacaan termometer dituliskan, kelembapan tanahnya diraba lalu dicatat, kelas cahayanya dicatat. Langkah 3: carilah dengan benar, batunya diangkat lalu dikembalikan, ketiga macam komponennya didaftarkan. Langkah 4: catatlah di tempat — hitungan, bukan “beberapa”. Langkah 5: dengan satu lokasi saja tidak ada perbandingan yang mungkin; surveilah lokasi kedua dengan cara yang sama.

Latihan 37.11 ★★

Tanaman ivi tumbuh naik di tembok utara tetapi tidak di tembok selatan. Ajukanlah sebuah penjelasan dalam bentuk Proposisi 37.6, dan sebuah pengamatan atau pengukuran yang akan mengujinya.

Solusi

Solusi Latihan 37.11.

Penjelasannya: tanaman ivi tumbuh subur dalam rentang kondisi tembok utara (naungan, kelembapan) dan tidak dalam rentang tembok selatan (silau, kekeringan). Ujinya: ukurlah kedua kaki temboknya — suhu, kelembapan, cahaya — lalu periksalah kesukaan ivi yang sudah diketahui; atau temukan ivi di tembok lain lalu catatlah arah hadap apa yang dimiliki bersama oleh tembok-tembok itu.

Latihan 37.12 ★★★

Pada kotak kutu kayunya, seorang murid membantah: “barangkali mereka sekadar berkumpul di dekat dinding, dan sisi yang lembap kebetulan punya lebih banyak dinding.” Rancanglah versi percobaan yang lebih baik yang menjawab bantahan itu. (Pikirkan uji yang adil.)

Solusi

Solusi Latihan 37.12.

Singkirkanlah perbedaan dindingnya: jalankan pilihannya di dalam kotak yang bundar (dindingnya sama di mana-mana), dengan separuh yang lembap dan yang kering ditukar di antara percobaannya — lembap di timur pada percobaan 1, lembap di barat pada percobaan 2. Kalau kutu kayunya mengikuti kelembapannya ke mana pun ia diletakkan, dindingnya tersingkir; hanya kondisi yang diuji yang berubah di antara percobaannya, segala hal lain dijaga tetap setara.

37.5 Soal: Dua Parit

Soal 37.1

Soal akhir pekan — klub naturalis mensurvei dua parit tepi jalan dan menemukan dua dunia yang berbeda

Klub naturalisnya mensurvei dua parit di sepanjang jalan kecil yang sama, berjarak 5050 meter. Parit N berjalan di sisi utara sebuah pagar tanaman yang tinggi; parit S berjalan di tempat terbuka, menghadap selatan. Klubnya bekerja sesuai buku: alat yang sama, satu meter persegi yang sama di tiap lokasi, waktu pencarian yang sama.

Bagian I — Pengukurannya.

  1. Termometernya menunjukkan 19∘C19{}^{\circ}\mathrm{C} di parit N dan 31∘C31{}^{\circ}\mathrm{C} di parit S pada jam yang sama. Ciri tunggal lokasi yang mana yang paling baik menjelaskan perbedaannya?
  2. Tanah parit N melekat di jari; tanah parit S remuk menjadi debu. Terjemahkan kedua pengamatan itu ke dalam perbendaharaan kata Definisi 37.4.
  3. Klubnya mengukur pada tengah hari. Berikan satu alasan mengapa perbandingannya akan kurang adil kalau parit N diukur pada tengah hari dan parit S pada pukul enam sore.
  4. Mengapa klubnya memakai bingkai satu meter persegi yang sama dan waktu pencarian yang sama di kedua lokasinya?

Bagian II — Pendataannya.

  1. Daftar parit N: lumut, tumbuhan paku, kutu kayu, siput, seekor kodok. Daftar parit S: rerumputan kering, sebuah rumput liar besar berdaun lilin, semut, seekor kadal yang berjemur, belalang. Kelompokkan anggota tiap daftarnya ke dalam ketiga macam komponennya — lalu catat apa yang hilang dari daftarnya (periksa Definisi 37.1).
  2. Untuk kutu kayu, kodok dan kadal, sebutkan kondisi parit mana yang cocok dengan kebutuhannya, dan mengapa (pakai Proposisi 37.6 dan apa yang kamu ketahui tentang tiap hewannya).
  3. Di parit S klubnya menemukan sebuah cangkang siput, tetapi tidak ada siputnya, lalu bertanya apakah siput tinggal di situ. Dua kemungkinan jujur apa yang dibiarkan terbuka oleh jejak semacam ini?
  4. Di bawah sebuah batu pipih di parit N: delapan kutu kayu, seekor kelabang, akar-akar putih. Sebutkan kondisi mikrohabitatnya, lalu nyatakan aturan yang menempatkan penghuni itu di situ.

Bagian III — Penjelasannya.

  1. Pasangkan tiap perbedaan penghuninya dengan sebuah perbedaan kondisinya: lengkapilah “N punya lumut dan kodok karena …; S punya kadal dan rumput liar berdaun lilin karena …”.
  2. Pagar tanamannya dijadwalkan untuk dibongkar. Ramalkan kondisi parit N dua musim panas kemudian — beserta penghuninya, dengan memakai pemasangan pada pertanyaan 9.
  3. Seorang anggota mengusulkan memeriksa ramalannya dengan benar: mensurvei kedua paritnya lagi sesudah pagar tanamannya lenyap. Mengapa lokasi, alat dan musim yang sama harus dipakai agar survei ulangnya berarti?
  4. Laporan klubnya berakhir: “penghuninya memetakan kondisinya.” Jelaskan kalimat itu dengan pemilih kutu kayu (Contoh 37.7), lalu sebutkan mengapa tidak dibutuhkan penggiringan agar peta semacam itu menggambar dirinya sendiri.
Solusi

Solusi Soal 37.1.

1. Pagar tanamannya yang tinggi: ia menaungi parit N (dan melindunginya), sedangkan parit S menghadap matahari sepanjang hari.

2. Suhu: 19∘C19{}^{\circ}\mathrm{C} melawan 31∘C31{}^{\circ}\mathrm{C}. Kelembapan: tanah parit N lembap (melekat), tanah parit S kering (debu). Cahaya melengkapi ketiganya: naungan melawan matahari penuh.

3. Kondisi berubah sepanjang hari: menjelang pukul enam sore setiap lokasi menjadi lebih sejuk dan cahayanya lebih rendah, sehingga perbedaan yang terukur akan mencampur lokasi dengan jam. Jam yang sama menjaga perbandingannya tetap adil.

4. Supaya usaha pencariannya setara: daerah yang lebih luas atau waktu yang lebih lama di satu lokasi akan menemukan lebih banyak penghuni di situ — sebuah uji yang tidak adil tentang parit mana yang lebih kaya.

5. Kedua daftarnya hanya menyebutkan makhluk hidup. Yang hilang: komponen mineralnya (tanah, batu, air) dan jejaknya — yang juga harus dicatat pada bagian pertama sebuah pendataan yang benar.

6. Kutu kayu: parit N — mereka membutuhkan kelembapan dan naungan atau mereka mengering. Kodoknya: parit N — kulitnya lembap, sehingga membutuhkan tempat berlindung yang lembap. Kadalnya: parit S — ia menghangatkan tubuhnya di bawah matahari, dan berburu di tempat ia dapat berjemur.

7. Entah siput memang tinggal di situ dengan bersembunyi (barangkali hanya giat pada jam malam yang lembap), atau cangkangnya adalah sisa dari tempat lain atau musim lain — sebuah jejak membuktikan kehadiran pada suatu waktu, bukan tempat tinggal sekarang.

8. Gelap, lembap, sejuk. Aturan pada Proposisi 37.6: tiap tempat dihuni oleh spesies yang rentangnya cocok dengan kondisinya.

9. N punya lumut dan kodok karena naungannya menjaganya tetap sejuk dan lembap, yang memang dituntut tubuh mereka; S punya kadal dan rumput liar berdaun lilin karena matahari penuhnya membuatnya panas dan kering, yang cocok bagi seorang pemburu yang berjemur dan sebuah tumbuhan yang tahan kekeringan.

10. Tanpa pagar tanamannya, parit N mendapat matahari penuh: lebih panas, lebih kering — kondisi yang bergeser menuju parit S hari ini. Harapkanlah para pencinta kelembapan (lumut, tumbuhan paku, kutu kayu, kodoknya) menyusut dan para pencinta matahari (rerumputan kering, belalang, barangkali kadalnya) pindah masuk.

11. Karena survei ulangnya harus berbeda dari yang pertama dalam satu hal saja — ketiadaan pagar tanamannya. Lokasi, alat atau musim yang baru akan menambahkan perbedaannya sendiri, dan perubahannya tidak lagi dapat ditimpakan pada pagar tanamannya: aturan uji yang adil pada skala sebuah bentang alam.

12. Tiap kutu kayu mengembara dan berbelok sampai tubuhnya merasa nyaman, sehingga kelompoknya berakhir berkumpul di tempat kelembapannya berada — kedudukan hewannya mencatat kondisinya, sepasti bacaan termometer. Tidak seorang pun menggiring mereka; kenyamanan tiap individu sendirilah yang mengerjakan penggambaran petanya, dan itulah persis sebabnya penghuni dapat dibaca sebagai pengukuran.

Istilah yang didefinisikan dalam bab ini

Lihat semua 479 istilah di glosarium