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 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 kadar nitrogen dan menyediakan bahan organik yang diperlukan untuk produsen primer generasi berikutnya.
TL;DR (Terlalu Panjang; Tidak Dibaca)
Produsen primer adalah dasar dari suatu 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 dapat rentan terhadap perubahan kondisi lingkungan, ekosistem dengan populasi produsen primer yang lebih beragam cenderung berkembang lebih baik daripada ekosistem dengan populasi homogen. Produsen primer bereproduksi dengan cepat. Ini diperlukan untuk mempertahankan kehidupan karena populasi spesies semakin kecil saat Anda melangkah lebih jauh ke rantai makanan. Misalnya, hingga 100.000 pon fitoplankton mungkin diperlukan untuk memberi makan setara dengan hanya satu pon spesies predator di ujung atas rantai.
Dalam kebanyakan kasus, produsen utama menggunakan fotosintesis untuk membuat makanan, sehingga sinar matahari merupakan faktor penting bagi lingkungan mereka. Namun, sinar matahari tidak dapat menjangkau area yang jauh di dalam gua dan di kedalaman laut, sehingga beberapa produsen utama telah beradaptasi untuk bertahan hidup. Produsen utama di lingkungan tersebut menggunakan kemosintesis sebagai gantinya.
Rantai Makanan Perairan
Produsen primer akuatik meliputi tumbuhan, alga, dan bakteri. Di daerah perairan dangkal, di mana sinar matahari dapat mencapai dasar, tumbuhan seperti rumput laut dan rerumputan merupakan produsen utama. Di mana air terlalu dalam untuk sinar matahari mencapai dasar, sel tanaman mikroskopis yang dikenal sebagai fitoplankton menyediakan sebagian besar makanan untuk kehidupan akuatik. 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 lingkungannya, dan mereka dapat menggunakan energi dari matahari untuk membuat karbohidrat melalui proses yang disebut fotosintesis. Sebagai sumber makanan utama bagi zooplankton, organisme ini menjadi dasar rantai makanan bagi seluruh populasi lautan. Pada gilirannya, zooplankton, yang meliputi copepoda, ubur-ubur, dan ikan pada tahap larva, menyediakan makanan bagi organisme penyaring makanan seperti bivalvia dan spons serta amphipoda, larva ikan lain, dan ikan kecil. 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 makanannya, seperti karang.
Di daerah air tawar dan air asin dangkal, produsen tidak hanya mencakup fitoplankton seperti ganggang hijau, tetapi juga tanaman air seperti lamun dan rumput laut atau tanaman berakar lebih besar yang tumbuh di permukaan air seperti cattails dan tidak hanya menyediakan makanan tetapi juga tempat berlindung. untuk kehidupan akuatik yang lebih besar. Tumbuhan ini menyediakan makanan bagi serangga, ikan, dan amfibi.
Sinar matahari tidak dapat menjangkau jauh di dasar laut, namun produsen utama masih berkembang di sana. Di tempat-tempat ini, mikroorganisme berkumpul di area seperti lubang 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 ikan 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 lubang 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 justru 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 cahaya, yang terakhir diperoleh dari pancaran cahaya radioaktif yang dipancarkan oleh batuan yang dipanaskan secara geotermal. Banyak dari bakteri litotropik ini membuat tikar di sekitar lubang yang berukuran hingga 3 sentimeter dan menarik konsumen utama (penggembala seperti siput dan cacing sisik), yang pada gilirannya menarik predator yang lebih besar.
Rantai Makanan Terestrial
Rantai makanan terestrial atau tanah terdiri dari sejumlah besar organisme yang beragam, mulai dari produsen mikroskopis bersel tunggal hingga cacing, serangga, dan tanaman yang terlihat. Produsen utama termasuk tanaman, lumut, lumut, bakteri dan alga. Produsen utama dalam ekosistem terestrial hidup di dalam dan di sekitar bahan organik. Karena mereka tidak bergerak, mereka hidup dan tumbuh di mana ada nutrisi untuk mempertahankannya. 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 akuatik mereka, mereka menggunakan fotosintesis untuk mengubah nutrisi dan bahan organik dari tanah menjadi sumber makanan untuk memberi makan tumbuhan dan hewan lain. Karena organisme ini membutuhkan sinar matahari untuk mengolah nutrisi, mereka hidup di atau dekat permukaan tanah.
Sama halnya dengan dasar laut, sinar matahari tidak menjangkau 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 makanan 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 permukaan berpori.
Dimana Air Bertemu Tanah
Meskipun ekosistem akuatik dan terestrial sebagian besar tidak bergantung satu sama lain, ada tempat di mana keduanya bersinggungan. Pada titik-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 ditemukan lebih tinggi di dekat garis pantai di daerah di mana nutrisi dari tanah pada dasarnya “menyuburkan” lautan dengan nitrogen dan fosfor. Faktor lain yang mempengaruhi produksi fitoplankton di garis pantai antara lain jumlah sinar matahari, suhu air dan proses fisik seperti angin dan arus pasang surut. Seperti yang diharapkan dari faktor-faktor ini, pembungaan fitoplankton dapat menjadi kejadian musiman, dengan tingkat yang lebih tinggi dicatat ketika kondisi lingkungan leb
ih menguntungkan.
Produsen Utama dalam Kondisi Ekstrim
Ekosistem gurun yang gersang tidak memiliki persediaan air yang konsisten, sehingga produsen utamanya, seperti alga 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 unsur hara ini kemudian disimpan dan baru dilepaskan secara perlahan untuk mengantisipasi peristiwa hujan berikutnya. Adaptasi inilah yang memungkinkan organisme gurun bertahan hidup dalam jangka panjang. Ditemukan di tanah dan batu serta beberapa pakis dan tumbuhan lain, tumbuhan poikilohidrik ini mampu bertransisi antara fase aktif dan fase istirahat tergantung pada apakah mereka basah atau kering. Meskipun ketika kering, mereka tampak mati, sebenarnya mereka dalam keadaan tidak aktif dan berubah dengan curah hujan berikutnya. Setelah hujan, alga dan lumut menjadi aktif secara fotosintesis dan (karena kemampuannya bereproduksi dengan cepat) menyediakan sumber makanan bagi organisme tingkat tinggi sebelum panas gurun menyebabkan air menguap.
Tidak seperti konsumen tingkat tinggi seperti burung dan hewan gurun, produsen utama tidak bergerak dan tidak dapat pindah ke kondisi yang lebih menguntungkan. Peluang ekosistem untuk bertahan hidup meningkat dengan keragaman produsen yang lebih besar karena suhu dan curah hujan berubah menurut musim. Kondisi yang tepat untuk satu organisme mungkin tidak cocok untuk yang lain, sehingga bermanfaat bagi ekosistem ketika satu dapat tidak aktif sementara yang lain tumbuh subur. Faktor-faktor lain seperti jumlah pasir atau lempung dalam tanah, tingkat salinitas dan keberadaan batuan atau bebatuan berdampak pada retensi air dan juga mempengaruhi kemampuan produsen primer untuk berkembang biak.
Di sisi ekstrim lainnya, daerah yang sering kali dingin, seperti Kutub Utara, tidak dapat mendukung banyak kehidupan tumbuhan. Kehidupan di tundra hampir sama dengan kehidupan di gurun yang gersang. Berbagai kondisi berarti bahwa organisme hanya dapat berkembang pada musim tertentu dan banyak, termasuk produsen utama, berada dalam tahap tidak aktif selama beberapa tahun. Lumut dan lumut adalah produsen utama tundra yang paling umum.
Sementara beberapa lumut Arktik hidup di bawah salju, tepat di atas permafrost, tumbuhan Arktik lainnya hidup di bawah air. Mencairnya es laut di musim semi seiring dengan meningkatnya ketersediaan sinar matahari memicu produksi alga di kawasan Arktik. Area dengan konsentrasi nitrat yang lebih tinggi menunjukkan produktivitas yang lebih tinggi. Fitoplankton ini mekar di bawah es, dan saat lapisan es menipis dan mencapai minimum tahunannya, produksi alga es melambat. Hal ini cenderung bertepatan dengan pergerakan alga ke laut saat lapisan es dasar 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 mekar 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 alga es. Perubahan kondisi seperti pencairan es yang lebih awal atau lebih cepat dapat mengurangi tingkat alga es, dan perubahan waktu pelepasan alga dapat berdampak pada kelangsungan hidup konsumen.
Mekar Alga Berbahaya
Mekar alga dapat terjadi di hampir semua badan air. Beberapa mungkin mengubah warna air, berbau busuk atau membuat air atau ikan terasa tidak enak, tetapi tidak beracun. Namun, tidak mungkin untuk mengetahui keamanan mekar alga hanya dengan melihatnya. Mekar alga yang berbahaya telah dilaporkan di semua negara bagian pesisir 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. Mekar alga yang berbahaya tumbuh dengan cepat dan memengaruhi kesehatan hewan, manusia, dan lingkungan. Ini dapat menghasilkan racun yang dapat meracuni makhluk hidup 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 hanya sedikit spesies fitoplankton yang menghasilkan racun ini, bahkan fitoplankton yang menguntungkan pun dapat merusak. Ketika mikro-organisme ini berkembang biak terlalu cepat, menciptakan lapisan padat di permukaan air, kelebihan populasi yang dihasilkan dapat menyebabkan hipoksia atau kadar oksigen rendah di dalam air, yang mengganggu ekosistem. Apa yang disebut “pasang coklat”, meskipun tidak beracun, dapat menutupi sebagian besar permukaan air, mencegah sinar matahari mencapai ke bawah dan kemudian membunuh tanaman dan organisme yang bergantung padanya untuk hidup.
Tammy616/E+/GettyImages
