Apa itu Produsen Primer?

Produsen primer adalah bagian dasar dari suatu ekosistem. Mereka dapat dianggap sebagai langkah pertama dan terpenting dalam rantai makanan. Bersama dengan pengurai, mereka membentuk dasar jaring makanan dan bersama-sama jumlah populasi mereka lebih banyak daripada bagian jaring lainnya. Produsen primer dikonsumsi oleh konsumen primer (umumnya herbivora), yang kemudian dikonsumsi oleh konsumen sekunder dan seterusnya. Organisme di bagian atas rantai akhirnya mati dan kemudian dikonsumsi oleh pengurai, yang memperbaiki which tingkat nitrogen dan menyediakan bahan organik yang diperlukan untuk generasi berikutnya dari primer produsen.

TL; DR (Terlalu Panjang; Tidak Membaca)

Produsen primer adalah fondasi ekosistem. Mereka membentuk dasar rantai makanan dengan menciptakan makanan melalui fotosintesis atau kemosintesis.

Produsen primer sangat penting untuk kelangsungan hidup suatu ekosistem. Mereka hidup di ekosistem akuatik dan terestrial dan menghasilkan karbohidrat yang diperlukan bagi mereka yang lebih tinggi dalam rantai makanan untuk bertahan hidup. Karena ukurannya kecil dan rentan terhadap perubahan kondisi lingkungan, ekosistem dengan populasi produsen primer yang lebih beragam cenderung lebih berkembang daripada populasi yang homogen. Produsen primer berkembang biak dengan cepat. Ini diperlukan untuk mempertahankan kehidupan karena populasi spesies semakin kecil saat Anda melangkah lebih jauh ke atas rantai makanan. Misalnya, hingga 100.000 pon fitoplankton mungkin diperlukan untuk memberi makan yang setara dengan hanya satu pon spesies pemangsa di ujung atas rantai.

Dalam kebanyakan kasus, produsen primer menggunakan fotosintesis untuk membuat makanan, jadi sinar matahari merupakan faktor penting untuk lingkungan mereka. Namun, sinar matahari tidak dapat mencapai daerah yang jauh di dalam gua dan di kedalaman laut, sehingga beberapa produsen utama telah beradaptasi untuk bertahan hidup. Produsen primer di lingkungan tersebut menggunakan kemosintesis sebagai gantinya.

Produsen primer akuatik meliputi tumbuhan, alga, dan bakteri. Di daerah perairan dangkal, di mana sinar matahari dapat mencapai dasar, tanaman seperti rumput laut dan rumput adalah produsen utama. Dimana air terlalu dalam untuk sinar matahari untuk mencapai dasar, sel tumbuhan mikroskopis yang dikenal sebagai fitoplankton menyediakan sebagian besar makanan bagi kehidupan air. Fitoplankton dipengaruhi oleh faktor lingkungan seperti suhu dan sinar matahari serta ketersediaan nutrisi dan keberadaan predator herbivora.

Sekitar setengah dari semua fotosintesis terjadi di lautan. Di sana, fitoplankton mengambil karbon dioksida dan air dari lingkungan mereka, dan mereka dapat menggunakan energi dari matahari untuk membuat karbohidrat melalui proses yang dikenal sebagai fotosintesis. Sebagai sumber makanan utama untuk zooplankton, organisme ini membentuk dasar dari rantai makanan untuk seluruh populasi laut. Pada gilirannya, zooplankton, yang meliputi copepoda, ubur-ubur dan ikan pada tahap larva, menyediakan makanan untuk organisme penyaring makanan seperti bivalvia dan spons serta amphipoda, larva ikan lainnya dan ikan kecil ikan. Mereka yang tidak segera dikonsumsi akhirnya mati dan hanyut ke tingkat yang lebih rendah sebagai detritus di mana mereka dapat dikonsumsi oleh organisme laut dalam yang menyaring makanan mereka, seperti karang.

Di daerah air tawar dan daerah air asin dangkal, produsen tidak hanya mencakup fitoplankton seperti ganggang hijau, tetapi juga tanaman air seperti laut. rumput dan rumput laut atau tanaman berakar yang lebih besar yang tumbuh di permukaan air seperti cattails dan menyediakan tidak hanya makanan tetapi juga tempat berlindung bagi yang lebih besar kehidupan air. Tumbuhan ini menyediakan makanan bagi serangga, ikan, dan amfibi.

Sinar matahari tidak dapat mencapai jauh di dasar laut, namun produsen utama masih berkembang di sana. Di tempat-tempat ini, mikroorganisme berkumpul di area seperti ventilasi hidrotermal dan rembesan dingin, di mana mereka mendapatkan energi dari metabolisme bahan anorganik di sekitarnya, seperti bahan kimia yang merembes dari dasar laut, bukan dari sinar matahari. Mereka juga mungkin menetap di bangkai paus dan bahkan bangkai kapal, yang bertindak sebagai sumber bahan organik. Mereka menggunakan proses yang disebut kemosintesis untuk mengubah karbon menjadi bahan organik menggunakan hidrogen, hidrogen sulfida atau metana sebagai sumber energi.

Mikroorganisme hidrotermal tumbuh subur di perairan sekitar cerobong asap atau “perokok hitam” yang terbentuk dari endapan besi sulfida yang ditinggalkan oleh ventilasi hidrotermal di dasar laut. "Mikroba ventilasi" ini adalah produsen utama di dasar laut dan mendukung seluruh ekosistem. Mereka menggunakan energi kimia yang ditemukan dalam mineral mata air panas untuk membuat hidrogen sulfida. Meskipun hidrogen sulfida beracun bagi sebagian besar hewan, organisme yang hidup di lubang hidrotermal ini telah beradaptasi dan malah berkembang.

Mikroba lain yang biasa ditemukan pada perokok termasuk Archaea, yang memanen gas hidrogen dan melepaskan bakteri metana dan belerang hijau. Ini membutuhkan energi kimia dan energi cahaya, yang terakhir diperoleh dari sedikit cahaya radioaktif yang dipancarkan oleh batuan yang dipanaskan secara geotermal. Banyak dari bakteri litotropik ini membuat tikar di sekitar ventilasi yang tebalnya mencapai 3 sentimeter dan menarik konsumen primer (penggembala seperti siput dan cacing skala), yang pada gilirannya menarik predator yang lebih besar.

Rantai makanan terestrial atau tanah terdiri dari sejumlah besar organisme yang beragam, mulai dari produsen bersel tunggal mikroskopis hingga cacing, serangga, dan tanaman yang terlihat. Produsen utama termasuk tanaman, lumut, lumut, bakteri dan ganggang. Produsen primer dalam ekosistem terestrial hidup di dalam dan di sekitar bahan organik. Karena mereka tidak bergerak, mereka hidup dan tumbuh di mana ada nutrisi untuk menopang mereka. Mereka mengambil nutrisi dari bahan organik yang tersisa di tanah oleh pengurai dan mengubahnya menjadi makanan untuk diri mereka sendiri dan organisme lain. Seperti rekan air mereka, mereka menggunakan fotosintesis untuk mengubah nutrisi dan bahan organik dari tanah menjadi sumber makanan untuk memberi makan tanaman dan hewan lain. Karena organisme ini membutuhkan sinar matahari untuk memproses nutrisi, mereka hidup di atau dekat permukaan tanah.

Sama halnya dengan dasar laut, sinar matahari tidak mencapai jauh ke dalam gua. Untuk alasan ini, koloni bakteri di beberapa gua batu kapur bersifat kemoautotrofik, juga dikenal sebagai “pemakan batu.” Bakteri ini, seperti yang ada di kedalaman laut, mendapatkan nutrisi yang diperlukan dari senyawa nitrogen, belerang atau besi yang ditemukan di dalam atau di permukaan batuan yang telah dibawa ke sana oleh air yang merembes melalui pori-pori permukaan.

Sementara ekosistem akuatik dan terestrial sebagian besar tidak tergantung satu sama lain, ada tempat di mana mereka berpotongan. Pada titik ini, ekosistem saling bergantung. Tepi sungai dan sungai, misalnya, menyediakan beberapa sumber makanan untuk mendukung rantai makanan sungai; organisme darat juga mengkonsumsi organisme air. Keanekaragaman organisme cenderung lebih besar di mana keduanya bertemu. Tingkat fitoplankton yang lebih tinggi, kemungkinan karena ketersediaan nutrisi yang lebih besar dan waktu “tinggal” yang lebih lama telah ditemukan di sistem rawa daripada di muara pesisir terdekat. Pengukuran produksi fitoplankton telah ditemukan lebih tinggi di dekat garis pantai di daerah di mana nutrisi dari tanah pada dasarnya "memupuk" laut dengan nitrogen dan fosfor. Faktor-faktor lain yang mempengaruhi produksi fitoplankton di garis pantai termasuk jumlah sinar matahari, suhu air dan proses fisik seperti angin dan arus pasang surut. Seperti yang diharapkan mengingat faktor-faktor ini, pemekaran fitoplankton dapat menjadi kejadian musiman, dengan tingkat yang lebih tinggi dicatat ketika kondisi lingkungan lebih menguntungkan.

Ekosistem gurun yang gersang tidak memiliki pasokan air yang konsisten, sehingga produsen utamanya, seperti ganggang dan lumut, menghabiskan beberapa periode waktu dalam keadaan tidak aktif. Hujan yang jarang menyebabkan periode aktivitas singkat di mana organisme bertindak cepat untuk menghasilkan nutrisi. Dalam beberapa kasus, nutrisi ini kemudian disimpan dan hanya dilepaskan secara perlahan untuk mengantisipasi kejadian hujan berikutnya. Adaptasi inilah yang memungkinkan organisme gurun untuk bertahan hidup dalam jangka panjang. Ditemukan di tanah dan batu serta beberapa pakis dan tanaman lain, tanaman poikilohydric ini dapat bertransisi antara fase aktif dan istirahat tergantung pada apakah mereka basah atau kering. Meskipun ketika kering, mereka tampak mati, mereka sebenarnya dalam keadaan tidak aktif dan berubah dengan hujan berikutnya. Setelah hujan, alga dan lumut kerak menjadi aktif secara fotosintesis dan (karena kemampuan mereka untuk bereproduksi) dengan cepat) menyediakan sumber makanan bagi organisme tingkat tinggi sebelum panas gurun menyebabkan air menjadi menguap.

Tidak seperti konsumen tingkat tinggi seperti burung dan hewan gurun, produsen primer tidak bergerak dan tidak dapat pindah ke kondisi yang lebih menguntungkan. Peluang suatu ekosistem untuk bertahan hidup meningkat dengan keragaman produsen yang lebih besar karena suhu dan curah hujan berubah berdasarkan musim. Kondisi yang tepat untuk satu organisme mungkin tidak cocok untuk organisme lain, sehingga menguntungkan ekosistem ketika yang satu tidak aktif sementara yang lain tumbuh subur. Faktor-faktor lain seperti jumlah pasir atau tanah liat di tanah, tingkat salinitas dan keberadaan batuan atau batu berdampak pada retensi air dan juga mempengaruhi kemampuan produsen primer untuk berkembang biak.

Di sisi lain, daerah yang sering dingin, seperti Arktik, tidak dapat mendukung banyak kehidupan tanaman. Kehidupan di tundra hampir sama dengan kehidupan di gurun yang gersang. Kondisi yang bervariasi berarti bahwa organisme hanya dapat berkembang pada musim tertentu dan banyak, termasuk produsen primer, berada dalam tahap dorman selama sebagian tahun. Lumut dan lumut adalah produsen utama tundra yang paling umum.

Sementara beberapa lumut Arktik hidup di bawah salju, tepat di atas lapisan es, tanaman Arktik lainnya hidup di bawah air. Mencairnya es laut di musim semi seiring dengan meningkatnya ketersediaan sinar matahari memicu produksi alga di wilayah Arktik. Area dengan konsentrasi nitrat yang lebih tinggi menunjukkan produktivitas yang lebih tinggi. Fitoplankton ini mekar di bawah es, dan saat level es menipis dan mencapai minimum tahunan, produksi alga es melambat. Ini cenderung bertepatan dengan pergerakan ganggang ke laut saat lapisan es bagian bawah mencair. Peningkatan produksi sesuai dengan periode peningkatan penebalan es di musim gugur, sementara masih ada sinar matahari yang signifikan. Ketika es laut mencair, ganggang es dilepaskan ke dalam air dan menambah pertumbuhan fitoplankton, berdampak pada jaring makanan laut kutub.

Perubahan pola pertumbuhan dan pencairan es laut ini, bersama dengan pasokan nutrisi yang cukup, tampaknya diperlukan untuk produksi ganggang es. Perubahan kondisi seperti pencairan es lebih awal atau lebih cepat dapat mengurangi tingkat alga es, dan perubahan waktu pelepasan alga dapat berdampak pada kelangsungan hidup konsumen.

Mekar alga dapat terjadi di hampir semua perairan. Beberapa mungkin menghitamkan air, berbau busuk atau membuat air atau ikan terasa tidak enak, tetapi tidak beracun. Namun, tidak mungkin untuk mengetahui keamanan mekar alga dari melihatnya. Mekar ganggang yang berbahaya telah dilaporkan di semua negara bagian pantai di Amerika Serikat serta di air tawar di lebih dari setengah negara bagian. Mereka juga terjadi di perairan payau. Koloni cyanobacteria atau mikroalga yang terlihat ini dapat hadir dalam berbagai warna seperti merah, biru, hijau, coklat, kuning atau oranye. Mekarnya alga yang berbahaya tumbuh dengan cepat dan mempengaruhi kesehatan hewan, manusia, dan lingkungan. Ini dapat menghasilkan racun yang dapat meracuni makhluk hidup apa pun yang bersentuhan dengannya, atau dapat mencemari kehidupan air dan menyebabkan penyakit ketika seseorang atau hewan memakan organisme yang terinfeksi. Mekar ini mungkin disebabkan oleh peningkatan nutrisi dalam air atau perubahan arus laut atau suhu.

Meskipun beberapa spesies fitoplankton menghasilkan racun ini, bahkan fitoplankton yang bermanfaat dapat merusak. Ketika mikroorganisme ini berkembang biak terlalu cepat, menciptakan lapisan padat di permukaan air, overpopulasi yang dihasilkan dapat menyebabkan hipoksia atau rendahnya kadar oksigen di dalam air, yang mengganggu ekosistem. Apa yang disebut “pasang surut coklat”, meskipun tidak beracun, dapat menutupi sebagian besar permukaan air, mencegah sinar matahari dari mencapai bawah dan kemudian membunuh tanaman dan organisme yang bergantung padanya untuk kehidupan.