Suatu
organisme hidup akan selalu membutuhkan organisme lain dan lingkungan hidupnya.
Hubungan yang terjadi antara individu dengan lingkungannya sangat kompleks,
bersifat saling mempengaruhi atau timbal balik. Hubungan timbal balik antara
unsur-unsur hayati dengan nonhayati membentuk sistem ekologi yang disebut
ekosistem. Di dalam ekosistem terjadi rantai makanan, aliran energi, dan siklus
biogeokimia.
Rantai makanan adalah pengalihan energi dari sumbernya dalam tumbuhan melalui
sederetan organisme yang makan dan yang dimakan.
Para ilmuwan ekologi mengenal tiga macam rantai pokok, yaitu rantai pemangsa,
rantai parasit, dan rantai saprofit.
1. Rantai Pemangsa
Rantai pemangsa landasan utamanya adalah tumbuhan hijau sebagai produsen.
Rantai pemangsa dimulai dari hewan yang bersifat herbivora sebagai konsumen I,
dilanjutkan dengan hewan karnivora yang memangsa herbivora sebagai konsumen
ke-2 dan berakhir pada hewan pemangsa karnivora maupun herbivora sebagai
konsumen ke-3.
2. Rantai Parasit
Rantai parasit dimulai dari organisme besar hingga organisme yang hidup sebagai
parasit. Contoh organisme parasit antara lain cacing, bakteri, dan benalu.
3. Rantai Saprofit
Rantai saprofit dimulai dari organisme mati ke jasad pengurai. Misalnya jamur
dan bakteri. Rantai-rantai di atas tidak berdiri sendiri tapi saling berkaitan
satu dengan lainnya sehingga membentuk faring-faring makanan.
4. Rantai Makanan dan Tingkat Trofik
Salah satu cara suatu komunitas berinteraksi adalah dengan peristiwa makan dan
dimakan, sehingga terjadi pemindahan energi, elemen kimia, dan komponen lain
dari satu bentuk ke bentuk lain di sepanjang rantai makanan.
Organisme dalam kelompok ekologis yang terlibat dalam rantai makanan
digolongkan dalam tingkat-tingkat trofik. Tingkat trofik tersusun dari seluruh
organisme pada rantai makanan yang bernomor sama dalam tingkat memakan.
Sumber asal energi adalah matahari. Tumbuhan yang menghasilkan gula lewat
proses fotosintesis hanya memakai energi matahari dan C02 dari udara. Oleh
karena itu, tumbuhan tersebut digolongkan dalam tingkat trofik pertama. Hewan
herbivora atau organisme yang memakan tumbuhan termasuk anggota tingkat trofik
kedua. Karnivora yang secara langsung memakan herbivora termasuk tingkat trofik
ketiga, sedangkan karnivora yang memakan karnivora di tingkat trofik tiga
termasuk dalam anggota iingkat trofik keempat.
5. Piramida Ekologi
Struktur trofik pada ekosistem dapat disajikan dalam bentuk piramida ekologi.
Ada 3 jenis piramida ekologi, yaitu piramida jumlah, piramida biomassa, dan
piramida energi.
a. Piramida jumlah
Organisme dengan tingkat trofik masing - masing dapat disajikan dalam piramida
jumlah, seperti kita Organisme di tingkat trofik pertama biasanya paling
melimpah, sedangkan organisme di tingkat trofik kedua, ketiga, dan selanjutnya
makin berkurang. Dapat dikatakan bahwa pada kebanyakan komunitas normal, jumlah
tumbuhan selalu lebih banyak daripada organisme herbivora. Demikian pula jumlah
herbivora selalu lebih banyak daripada jumlah karnivora tingkat 1. Kamivora
tingkat 1 juga selalu lebih banyak daripada karnivora tingkat 2. Piramida
jumlah ini di dasarkan atas jumlah organisme di tiap tingkat trofik.
b. Piramida biomassa
Seringkali piramida jumlah yang sederhana kurang membantu dalam memperagakan
aliran energi dalam ekosistem. Penggambaran yang lebih realistik dapat disajikan
dengan piramida biomassa. Biomassa adalah ukuran berat materi hidup di waktu
tertentu. Untuk mengukur biomassa di tiap tingkat trofik maka rata-rata berat
organisme di tiap tingkat harus diukur kemudian barulah jumlah organisme di
tiap tingkat diperkirakan.
Piramida biomassa berfungsi menggambarkan perpaduan massa seluruh organisme di
habitat tertentu, dan diukur dalam gram.
Untuk menghindari kerusakan habitat maka biasanya hanya diambil sedikit sampel
dan diukur, kemudian total seluruh biomassa dihitung. Dengan pengukuran seperti
ini akan didapat informasi yang lebih akurat tentang apa yang terjadi pada
ekosistem.
c. Piramida energi
Seringkali piramida biomassa tidak selalu memberi informasi yang kita butuhkan
tentang ekosistem tertentu. Lain dengan Piramida energi yang dibuat berdasarkan
observasi yang dilakukan dalam waktu yang lama. Piramida energi mampu
memberikan gambaran paling akurat tentang aliran energi dalam ekosistem.
Pada piramida energi terjadi penurunan sejumlah energi berturut-turut yang
tersedia di tiap tingkat trofik. Berkurang-nya energi yang terjadi di setiap
trofik terjadi karena hal-hal berikut.
[*]Hanya sejumlah makanan tertentu yang ditangkap dan dimakan oleh tingkat
trofik selanjutnya.
[*]Beberapa makanan yang dimakan tidak bisa dicemakan dan dikeluarkan sebagai
sampah.
[*]Hanya sebagian makanan yang dicerna menjadi bagian dari tubuh organisms,
sedangkan sisanya digunakan sebagai sumber energi.