Biology · Buku 1 · Grades 1–9

Biologi Sekolah Dasar dan Menengah Pertama

Biologi Sekolah Dasar dan Menengah Pertama · Grades 1–9

41Materi dari Makanan

Seekor anak sapi berbobot 40 kg40\,\mathrm{kg} menjadi, dalam dua tahun, seekor sapi berbobot 600 kg600\,\mathrm{kg}. Setengah ton sapi baru — daging, tulang, kulit mentah, tanduk — muncul dari suatu tempat. Sapinya memakan rumput; materi barunya bukanlah rumput; namun tanpa rumputnya tidak satu pun darinya akan ada. Apa yang diperbuat hewan dengan makanannya adalah urusan bab ini — sisi konsumen dari pembukuan Bab 40.

41.1 Hewan membangun materinya dari makanan

Proposisi 41.1 (Konsumen mengubah materi organik)

Seekor hewan membangun materi organiknya sendiri — otot, tulang, lemak, bulu burung, cangkang — dari materi organik yang dimakannya. Pencernaan (Definisi 25.3) membongkar makanannya menjadi zat gizi; darahnya mengantarkannya (Proposisi 27.1); dan sel tubuhnya (Proposisi 29.7) merangkainya kembali menjadi zat hewannya sendiri. Hewan adalah pengubah materi, tidak pernah pembuat-dari-mineral: perdagangan itu milik para produsen belaka.

Bukti. Diterima tanpa bukti pada tingkat ini. ∎

Contoh 41.2 (Rumput menjadi sapi)

Ikutilah setengah tonnya: sapinya merumput jam demi jam (Proposisi 10.7 sudah menjelaskan jam yang panjang itu); pencernaannya yang berat (Latihan 25.11) membongkar rumputnya menjadi zat gizi; darahnya membawanya ke ambing, otot dan anak sapi yang tumbuh di dalamnya; selnya membangun materi-sapi dari materi-rumput. Padang penggembalaannya, secara harfiah, sedang berjalan-jalan dalam wujud yang baru.

Catatan 41.3 (Materi berpindah tangan, bukan berganti sifat)

Pada setiap anak panah sebuah rantai makanan (Definisi 19.1), materi organik berganti pemilik lalu dibangun ulang — materi-rumput menjadi materi-sapi, materi-sapi (susunya, dagingnya) menjadi materi-anak. Yang organik tidak pernah datang dari ketiadaan: konsumen meneruskannya lalu membentuk ulangnya. Hanya pada permulaan hijau rantainya ia dibuat baru (Proposisi 40.6); hanya pada ujung para pengurainya, pada bab berikutnya, ia kembali menjadi mineral.

41.2 Pertumbuhan adalah produksi materi

Definisi 41.4 (Produksi materi seekor hewan)

Yang disebut produksi materi seekor hewan adalah materi organik baru yang dibangunnya: pertumbuhan si muda (kilogram tambahan anak sapinya), pembaruan tahunan (bulu yang ditanggalkan lalu ditumbuhkan lagi, ranggah, bulu burung), perbaikan (tulang yang menyatu pada Catatan 17.3), dan hasil (susu, telur, wol). Semuanya adalah makanan yang dibangun ulang.

Contoh 41.5 (Menimbang produksinya)

Petani menimbang produksinya setiap hari: seekor sapi perah memberi sekitar 25 kg25\,\mathrm{kg} susu sehari — materi organik yang harus dibangunnya ulang dari pakannya, hari demi hari; sebutir telur ayam adalah sekitar 60 g60\,\mathrm{g} bekal yang terkemas (Catatan 8.3), yang dirangkai dalam semalam dari biji-bijiannya. Tanpa pakan, tanpa produksi: pembukuannya seimbang tanpa ampun.

Proposisi 41.6 (Tidak semua makanan menjadi tubuh)

Seorang konsumen tidak pernah mengubah seluruh makanannya menjadi materi baru:

  • sebagian tidak pernah terserap, dan keluar sebagai tinja (Proposisi 25.5);
  • sebagian besar dibakar — dipadukan dengan oksigen dari napasnya (Proposisi 26.5) — untuk menenagai gerakan dan kehangatan: materi yang dibelanjakan sebagai bahan bakar, yang keluar sebagai gas yang diembuskan;
  • hanya sisanya yang menjadi pertumbuhan dan hasil.

Dari rumput yang dimakan seekor sapi, hanya pecahan yang sederhana yang berakhir sebagai sapi yang baru — dan itulah sebabnya tiap lantai piramida pada Proposisi 34.5 jauh lebih kecil daripada lantai di bawahnya.

Bukti. Diterima tanpa bukti pada tingkat ini. ∎

Contoh 41.7 (Piramidanya, yang akhirnya dijelaskan)

Berton-ton rumput sebuah padang rumput memberi makan kelinci sebanyak satu kawanan; berkilo-kilogram kelinci memberi makan satu atau dua ekor rubah. Pada tiap anak panahnya, sebagian besar materinya dibakar untuk hidup atau hilang, dan hanya sebuah pecahan yang diteruskan ke atas sebagai tubuh. Pemburu besar itu langka (Proposisi 34.5) karena mereka hidup dari sisanya sisa — hitung-hitungan, bukan nasib buruk.

41.3 Daftar makanan, gigi dan satu perdagangan yang sama

Proposisi 41.8 (Daftar makanan berbeda, perubahan yang sama)

Herbivora, karnivora, omnivora (Definisi 10.1) menyebutkan sumber materi organik yang berbeda, bukan perdagangan yang berbeda. Sapi yang membangun ulang rumput dan rubah yang membangun ulang kelinci sama-sama menjalankan perubahan pada Proposisi 41.1 — dengan perlengkapan yang cocok dengan daftar makanannya (Proposisi 10.4, Latihan 25.11): rumput menuntut penggilas dan pencernaan yang luas, daging memberi upah kepada penerkam dan usus yang pendek.

Bukti. Diterima tanpa bukti pada tingkat ini. ∎

Metode 41.9 (Mengaudit materi seekor hewan)

Untuk hewan apa pun, susunlah pembukuan materinya:

  1. masuk: materi organik apa yang dimakannya, dan dari siapa? (anak panah jaring makanan yang masuk kepadanya, Definisi 34.1);
  2. dibangun: pertumbuhan, pembaruan dan hasil apa yang dibuatnya?
  3. keluar: tinja, dan materi yang dibakar untuk gerakan serta kehangatan;
  4. periksalah keseimbangannya: produksinya pastilah sisa yang sederhana — kalau sebuah pengakuan membuatnya lebih besar (“kolam ini menghasilkan materi-ikan lebih banyak daripada makanan yang ditumbuhkan kolamnya”), pengakuannya keliru.

Contoh 41.10 (Auditnya ketika dipakai)

Auditlah burung hitam (Contoh 10.8): masuk — cacing, serangga, buah beri; dibangun — pertumbuhannya sendiri, bulu burung barunya tiap tahun, kelompok telurnya; keluar — tinja di tembok, dan bagian besar yang terbakar yang menenagai setahun terbang dan berkicau. Berat makanan harian seekor burung penyanyi sangat besar bagi ukurannya justru karena terbang membakar begitu banyak bagian pembukuannya.

41.4 Latihan

Latihan 41.2 ★

Daftarkan langkah yang mengubah rumput menjadi otot sapi, dengan menyebutkan bab yang membahas masing-masingnya.

Solusi

Solusi Latihan 41.2.

Pencernaan membongkar rumputnya menjadi zat gizi (Bab 25); darahnya mengantarkannya ke mana-mana (Bab 27); sel tubuhnya merangkainya kembali menjadi materi-sapi, sambil membelah seiring tumbuhnya tubuhnya (Bab 29).

Latihan 41.3 ★

Berikan empat wujud produksi materi seekor hewan, dengan satu contoh masing-masing.

Solusi

Solusi Latihan 41.3.

Pertumbuhan (kilogram tambahan anak sapinya); pembaruan (bulu yang ditanggalkan, bulu burung baru, ranggah); perbaikan (tulang yang menyatu); hasil (susu, telur, wol).

Latihan 41.4 ★

Sebutkan ketiga tujuan makanan seorang konsumen, menurut Proposisi 41.6.

Solusi

Solusi Latihan 41.4.

Tidak pernah terserap — keluar sebagai tinja; dibakar dengan oksigen dari napasnya untuk gerakan dan kehangatan — keluar sebagai gas yang diembuskan; dan sisanya, yang dibangun menjadi pertumbuhan dan hasil.

Latihan 41.5 ★

Mengapa seekor sapi perah membutuhkan pakan setiap hari agar terus memberi susu?

Solusi

Solusi Latihan 41.5.

Karena 25 kg25\,\mathrm{kg} susu tiap harinya adalah materi organik yang harus dibangunnya ulang dari pakan hari itu; susu adalah produksi, dan produksi adalah makanan yang dibangun ulang — tanpa masukan, tanpa keluaran.

Latihan 41.6 ★

Sebutir telur memuat 60 g60\,\mathrm{g} materi organik. Di mana ia dibuat — di dalam ayamnya, atau sebelum ayamnya? Uraikan dengan cermat.

Solusi

Solusi Latihan 41.6.

Dirangkai di dalam ayamnya, dari zat gizi biji-bijiannya — tetapi materi organiknya sendiri pertama kali dibuat sebelum ayamnya, di dalam daun tanaman biji-bijiannya. Ayamnya mengubah; tumbuhannya menghasilkan.

Latihan 41.7 ★★

Pakai Proposisi 41.6 untuk menjelaskan mengapa piramida makanannya menyempit pada tiap lantainya.

Solusi

Solusi Latihan 41.7.

Pada tiap anak panahnya, sebagian besar materi yang dimakan dibakar untuk hidup atau hilang sebagai tinja, dan hanya pecahan yang sederhana yang menjadi tubuh si pemakan — satu-satunya bagian yang dapat dimakan lantai berikutnya. Karena itu tiap lantainya hanya punya sebuah pecahan dari materi di bawahnya: piramidanya menyempit oleh hitung-hitungan.

Latihan 41.8 ★★

Jalankan Metode 41.9 atas seekor kucing peliharaan: masuk, dibangun, keluar — dengan sedikitnya dua butir per barisnya.

Solusi

Solusi Latihan 41.8.

Masuk: daging atau makanan kering (dan sesekali seekor tikus). Dibangun: pertumbuhannya sebagai anak kucing, bulu yang diperbaruinya pada tiap pergantian bulu, perbaikan sesudah lecet. Keluar: tinja di kebun, dan bagian yang terbakar yang menenagai setiap terkaman, dengkuran dan tidur siang yang hangat.

Latihan 41.9 ★★

“Rubah dan sapi melakukan hal yang berbeda dengan makanannya.” Betulkan kalimat itu dengan Proposisi 41.8 — apa yang berbeda, dan apa yang serupa?

Solusi

Solusi Latihan 41.9.

Yang berbeda adalah sumbernya dan perlengkapannya: rumput lawan kelinci, penggilas-dan-usus-luas lawan penerkam-dan-usus-pendek. Yang serupa adalah perdagangannya sendiri: keduanya membongkar materi organik yang dimakan menjadi zat gizi lalu membangunnya ulang sebagai zat tubuhnya sendiri.

Latihan 41.10 ★★

Seorang anak tumbuh 3 kg3\,\mathrm{kg} dalam setahun sambil memakan beberapa ratus kilogram makanan. Ke mana perginya sisanya? Jawablah dengan pembukuannya.

Solusi

Solusi Latihan 41.10.

Sebagian besarnya keluar sebagai bagian yang terbakar — yang menenagai setahun berlari, berpikir dan bertahan pada 37∘C37{}^{\circ}\mathrm{C} — dan sebagian tidak pernah terserap lalu keluar sebagai tinja. Hanya sisanya yang kecil, yaitu 3 kg3\,\mathrm{kg}-nya, yang menjadi tubuh yang baru: pembukuan anaknya seimbang seperti pembukuan sapinya.

Latihan 41.11 ★★

Cangkang siput adalah zat mineral, namun Contoh 40.2 menghitungnya sebagai buatan siputnya. Damaikanlah: apa yang dilakukan tubuh siputnya, dan dari pasokan apa, untuk membangunnya?

Solusi

Solusi Latihan 41.11.

Tubuh siputnya menyaring bahan mineral cangkangnya dari makanannya dan sekelilingnya, mengangkutnya, lalu mengendapkannya lapis demi lapis dalam arsitekturnya sendiri. Zatnya mineral; pembangunannya adalah pekerjaan hewan yang hidup — sebuah benda buatan, dari bahan mineral.

Latihan 41.12 ★★★

Satu hektare tanah dapat memberi makan lebih banyak orang dengan kentang daripada dengan daging babi yang dibesarkan dengan kentang itu. Jelaskan dengan Proposisi 41.6 — ke mana perginya perbedaannya ketika kentangnya menempuh jalan memutar lewat babinya?

Solusi

Solusi Latihan 41.12.

Kalau dijalurkan lewat babinya, sebagian besar materi kentangnya dibelanjakan untuk kehidupan babinya sendiri — dibakar untuk kehangatan dan gerakan, hilang sebagai tinja — dan hanya sebuah pecahan yang kembali sebagai daging babi. Kalau dimakan langsung, kentangnya melewatkan pengeluaran babinya. Perbedaannya naik ke pembukuan babinya, bukan ke atas mejanya.

41.5 Soal: Pembukuan Ladang

Soal 41.1

Soal akhir pekan — sebuah ladang kecil yang diaudit, dari petak sampai meja makan

Lahan kecil milik Nenek: sebuah padang penggembalaan dengan satu ekor sapi, sebuah kandang berisi sepuluh ayam yang diberi makan biji-bijian, sepetak kebun sayur, dan dapur keluarganya. Akhir pekan ini, kamu menyimpan pembukuan materinya.

Bagian I — Lantai para produsennya.

  1. Daftarkan produsen di lahannya. Apa masukan mineralnya, dan apa sumber energinya?
  2. Padang penggembalaannya menumbuhkan sekitar 10 000 kg10\,000\,\mathrm{kg} materi rumput dalam satu musim. Di dalam daun siapa setiap gramnya dibuat?
  3. Nenek menebarkan pupuk kandang dari kandang ayamnya ke petak sayurnya. Aturan Proposisi 35.5 yang mana yang sedang dipegangnya, dan apa tepatnya yang diisi ulang pupuk kandangnya?
  4. Mengapa sapinya tidak dapat sekadar diberi garam mineral dan air secara langsung, sehingga padang penggembalaannya tidak perlu?

Bagian II — Lantai para konsumennya.

  1. Sapinya memakan kira-kira 70 kg70\,\mathrm{kg} rumput sehari dan memberi sekitar 20 kg20\,\mathrm{kg} susu. Sebutkan ketiga tujuan 50 kg50\,\mathrm{kg} yang hilang itu.
  2. Ayamnya mengubah biji-bijian menjadi telur. Tuliskan pembukuan ayamnya — masuk, dibangun, keluar — lalu sebutkan mengapa ayam yang sedang berganti bulu (memperbarui seluruh bulunya) bertelur lebih sedikit untuk sementara waktu.
  3. Seekor elang menyambar seekor anak ayam. Perpanjanglah rantai makanan lahannya sampai kepadanya, lalu nyatakan pada mata rantai mana materinya dibuat dan pada mata rantai mana ia hanya diubah.
  4. Keluarganya memakan telur, susu dan sayur. Lacaklah materi organik satu sarapan — roti, telur rebus, susu — masing-masing sampai ke daun tempat ia pertama kali dibuat.

Bagian III — Hitung-hitungan lantainya.

  1. Nenek berkata: “padang penggembalaan ini memberi makan satu ekor sapi; ia tidak akan memberi makan lebih daripada satu sarang kecil rubah kalau rubah memakan kelinci yang diberi makan rumput di situ.” Belalah perkiraannya dengan kehilangan pada tiap lantainya.
  2. Petak sayurnya memberi makan keluarganya secara langsung. Dengan memakai logika Latihan 41.12, jelaskan mengapa petaknya memberi makan lebih banyak orang per meter persegi daripada jalur padang-rumput-sapi-susu.
  3. Ketika kemarau, rumputnya berhenti tumbuh. Ramalkan, secara berurutan, apa yang terjadi pada susu sapinya, pada beratnya, dan pada baris “dibangun” pada pembukuannya — lalu sebutkan mengapa tambahan sinar matahari tidak dapat menolong selama hujannya gagal (Soal 40.1, pertanyaan 7, memegang kuncinya).
  4. Tutuplah pembukuannya dengan satu kalimat per lantainya: produsen, konsumen — lalu sebutkan siapa yang masih hilang dari pembukuannya (pokok bab berikutnya).
Solusi

Solusi Soal 41.1.

1. Rerumputan padang penggembalaannya dan tanaman petak sayurnya (serta pohon buah yang ada). Masukannya: air dan garam mineral dari tanah, karbon dioksida dari udara. Energinya: cahaya.

2. Di dalam daun tanaman rumputnya sendiri — setiap gramnya: produsen membuat di tempat, pada siang hari.

3. Kembalikan apa yang kamu pinjam: pelapukan pupuk kandangnya mengisi ulang garam mineral tanah petaknya, dan menggantikan apa yang diangkut pergi oleh panen.

4. Karena sapinya adalah seorang konsumen: perdagangannya membutuhkan materi organik untuk dibongkar lalu dibangun ulang. Garam mineral dan air adalah masukan seorang produsen; ia tidak punya permesinan untuk membangun tubuh dari mineral — justru perdagangan itulah yang tidak dimilikinya.

5. Sebagian melintas tanpa terserap — kotoran sapinya; sebagian besar dibakar dengan oksigen yang dihirup untuk menenagai berjalan, mengunyah dan bertahan hangat; sisanya menjadi susu dan sapi (dan pembukuan hari itu pun seimbang).

6. Masuk: biji-bijian. Dibangun: telur, pemeliharaan dirinya sendiri, dan — ketika berganti bulu — satu mantel bulu burung yang sama sekali baru. Keluar: tinja dan bagian yang terbakar. Ketika berganti bulu, baris “dibangun”-nya dibelanjakan untuk bulunya; dengan masukan yang tidak berubah, catatan telurnya harus menyusut untuk sementara waktu.

7. Rumput →\rightarrow ayam (lewat biji-bijian, yang sendiri merupakan hasil tumbuhan) →\rightarrow anak ayam →\rightarrow elang; atau di sisi padang penggembalaannya: rumput →\rightarrow sapi. Materinya dibuat hanya pada mata rantai hijaunya (rumput, tanaman biji-bijian); setiap mata rantai hewan — ayam, anak ayam, elang, sapi — hanya mengubahnya.

8. Roti: daun tanaman gandumnya. Telur rebus: ayam dari biji-bijian — daun tanaman biji-bijiannya. Susu: sapi dari rumput — daun rumputnya. Tiga jejak, tiga daun, semuanya di dalam cahaya.

9. Tiap lantai hanya meneruskan sebuah pecahan: dari 10 000 kg10\,000\,\mathrm{kg} rumputnya, sebuah populasi kelinci hanya membangun pecahannya yang sederhana sebagai tubuh; dari jumlah itu, rubah hanya membangun sebuah pecahan lagi. Dua lantai kehilangan menyusutkan rumput senilai satu padang penggembalaan menjadi rubah senilai satu sarang — perkiraannya adalah hitung-hitungan piramidanya.

10. Kalau dimakan langsung, hasil petaknya sampai kepada keluarganya tanpa satu lantai konsumen pun di antaranya: tidak ada bagiannya yang dibakar dalam kehidupan seekor hewan atau hilang dalam tinjanya. Jalur padang penggembalaannya membayar seluruh pengeluaran sapinya lebih dahulu, sehingga tiap meter perseginya memberi makan lebih sedikit orang.

11. Rumputnya berhenti menghasilkan, sehingga masukan sapinya gagal: mula-mula susunya menyusut (produksi adalah makanan yang dibangun ulang), lalu ia membakar cadangan lemaknya sendiri dan kehilangan berat — baris “dibangun”-nya menjadi negatif. Sinar matahari adalah energi, bukan zat: tanpa air tidak ada yang dapat dibangun rumputnya, sehingga padang penggembalaannya tidak dapat diselamatkan dari langit.

12. Produsen: tumbuhan di lahannya membuat seluruh materi organiknya dari pasokan mineral dan cahaya. Konsumen: sapi, ayam dan keluarganya mengubah materi itu, membakar sebagian besarnya lalu membangun sisanya. Yang hilang: para pengurainya — yang harus mengembalikan tinjanya, kotoran sapinya dan sisa musim gugurnya menjadi materi mineral; merekalah pokok bab berikutnya.

Istilah yang didefinisikan dalam bab ini

Lihat semua 479 istilah di glosarium