Plant-Herbivore Relationship

Plant-Herbivore Relationship

A.Predator-Prey Systems
Menurut teori interaksi antara pemangsa dan yang dimangsa, hubungan antara herbivora dan tanaman adalah siklus. Ketika mangsa (tanaman) dalam jumlah banyak maka predator (hewan herbivora) meningkatkan jumlahnya, sehingga mengurangi populasi mangsa, yang pada gilirannya menyebabkan jumlah dari tumbuhan berkurang. Hal ini menunjukkan bahwa populasi herbivora berfluktuasi di sekitar kapasitas sumber makanan, dalam hal ini tumbuhan.
Beberapa faktor berperan ke dalam populasi dan membantu menstabilkan interaksi antara pemangsa dan yang dimangsa. Sebagai contoh, heterogenitas spasial dipertahankan, yang berarti akan selalu ada tanaman yang tidak ditemukan oleh herbivora. Proses ini memainkan peran yang sangat penting bagi herbivora yang memakan satu spesies tanaman dan mencegah herbivore ini menghabiskan sumber makanan mereka. Pertahanan tanaman juga membantu menstabilkan interaksi antara pemangsa dan yang dimangsa. Makan membantu kedua jenis hewan herbivora menstabilkan populasi predator. Bolak-balik antara dua atau lebih jenis tanaman memberikan stabilitas untuk herbivora, sedangkan populasi tanaman berosilasi. Secara umum hal ini memainkan peranan penting bagi herbivora yang makan berbagai jenis tanaman. Herbivora menjaga populasi vegetasi dan memungkinkan keragaman yang lebih besar dari kedua herbivora dan tanaman.

B.Feeding strategies
Herbivora terbatas dalam kemampuan makan mereka, baik oleh waktu atau sumber makanan. Hewan yang memiliki waktu terbatas, berarti mereka memiliki waktu terbatas untuk mengkonsumsi makanan yang mereka butuhkan, menggunakan strategi merumput dan mencari rumput atau makanan, sementara binatang-binatang yang terbatas sumber makanan, yang berarti bahwa mereka dibatasi pada jenis makanan yang mereka makan , menggunakan strategi makan selektif. Pemakan rumput cenderung bersifat herbivora yang sangat besar yang perlu mengkonsumsi banyak makanan untuk mempertahankan metabolisme mereka, atau herbivora yang memiliki jumlah yang sangat singkat waktu untuk makan sebanyak mungkin sebelum melakukan proses reproduksi, seperti banyak dilakukan oleh serangga. Beberapa teori mencoba untuk menjelaskan dan menghitung hubungan antara hewan dan makanan mereka, seperti hukum Kleiber, persamaan Holling’s disk dan Teorema Nilai Marjinal.
Hukum Kleiber menjelaskan hubungan antara ukuran hewan dan strategi pemberian makan yang digunakannya. Pada intinya, ia mengatakan bahwa binatang yang lebih besar perlu makan lebih banyak (per satuan berat) dari pada hewan kecil. hukum Kleiber menyatakan bahwa tingkat metabolisme (Q0) dari binatang adalah massa dari hewan (M) dikali 3/4th power:
Q0 = M3 / 4
Oleh karena itu, massa dari hewan meningkat lebih cepat daripada tingkat metabolismenya.
Ada banyak jenis strategi yang digunakan oleh herbivora. Banyak herbivora tidak jatuh ke dalam salah satu strategi makan tertentu, tetapi sebaliknya menggunakan beberapa strategi dan makan berbagai bagian tanaman.
Teori Optimal mencari makan adalah sebuah model untuk memprediksi perilaku binatang sambil mencari makanan atau niche lainnya, seperti tempat berlindung atau air. Model ini menilai kedua gerakan individu, seperti perilaku binatang sambil mencari makanan, dan distribusi dalam suatu habitat, seperti dinamika populasi dan pada tingkat masyarakat. Sebagai contoh, model akan digunakan untuk melihat perilaku browsing rusa sambil mencari makanan, dan juga bahwa rusa lokasi tertentu dan gerakan dalam hutan habitat dan interaksi dengan rusa yang lain ketika berada di habitat itu.
Model ini bisa menjadi kontroversial, di mana kritikus mengatakan bahwa teori ini melingkar dan diuji. Para pengecam mengatakan bahwa teori menggunakan contoh-contoh yang sesuai dengan teori, tetapi bahwa para peneliti tidak menggunakan teori jika tidak sesuai dengan kenyataan. Kritikus lain menunjukkan bahwa hewan tidak memiliki kemampuan untuk menilai dan memaksimalkan potensi keuntungan, maka teori mencari makan optimal tidak relevan dan diturunkan untuk menjelaskan tren yang tidak ada di alam.
Persamaan model Holling disk di mana efisiensi predator mengkonsumsi mangsa. Model memperkirakan bahwa dengan meningkatnya jumlah mangsa, predator juga meningkatkan waktu penanganan menghabiskan mangsa dan akan tetapi efisiensi dari pemangsa menurun. Pada tahun 1959 S. Holling mengusulkan sebuah persamaan untuk model tingkat pengembalian yang optimal diet: Rate (R) = Energi diperoleh dalam mencari makan (Ef) / (waktu mencari (Ts) + waktu penanganan (Th))
R = Ef / (Ts + Th)
Dimana s = biaya per satuan waktu pencarian f = laju perjumpaan dengan item, h = penanganan waktu, e = energi yang diperoleh per pertemuan
Akibatnya, hal ini akan menunjukkan bahwa hewan herbivora di sebuah hutan lebat akan menghabiskan lebih banyak waktu untuk penanganan (makan) tumbuh-tumbuhan karena ada begitu banyak tumbuh-tumbuhan di sekitar daripada herbivora dalam hutan tipis, yang dapat dengan mudah menelusuri vegetasi hutan. Oleh karena itu, menurut persamaan Holling disk, herbivora yang berada di hutan jarang akan lebih efisien daripada herbivora makan di hutan lebat
Teorema Nilai marjinal menggambarkan keseimbangan antara makan semua makanan di sebuah patch untuk segera mendapatkan energi, atau pindah ke patch baru dan meninggalkan tanaman di patch pertama supaya tumbuh agar dapat digunakan di masa depan. Teori memprediksi bahwa tidak ada faktor-faktor komplikasi, seekor binatang harus meninggalkan patch sumber daya ketika tingkat hasil (jumlah makanan) menurun di bawah tingkat rata-rata hal ini merupakan keuntungan untuk seluruh wilayah. Menurut teori ini, lokus harus bergerak menuju ke patch baru ketika mereka sedang membutuhkan lebih banyak energi untuk mendapatkan makanan daripada rata-rata patch. Dalam teori ini, dua parameter berikutnya muncul, yang Memberikan Up Kepadatan (GUD) dan Memberi Up Time (GUT). The Giving Up Kepadatan (GUD) quantifies jumlah makanan yang tetap di sebuah patch ketika bergerak ke forager patch baru. The Giving Up Time (GUT) digunakan ketika sebuah hewan terus menilai kualitas patch.
C.Effects of Plant Predation
Predasi herbivore terhadap tanaman dapat berupa defoliasi dan konsumsi buah-buahan serta biji tanaman. Penggundulan adalah kerusakan jaringan tanaman (daun, kulit, batang, dan akar). Beberapa predator tanaman, seperti kutu daun, jaringan tidak dikonsumsi langsung, tapi, bertindak sebagai parasit dengan cara hidup di daun tanaman. Kutu daun tersebut menghisap nutrisi tanaman yang terdapat di floem menggunakan organ pengisapnya yang terdapat di mulutnya. Tetapi ada juga herbivore yang mengkonsumsi tanaman dengan cara merusak sebagian tanama ataupun merusak tanaman secara keseluruhan. Herbivore yang langsung memakan bibit tanaman akan mengurangi kelestarian tanaman. Herbivora juga ada yang mengkonsumsi biji dari tanman. Pemangsaan herbivore terhadap biji tanaman yang terdapat pada buah dapat berdampak positive pada tanaman, yaitu sebagai mekanisme untuk penyebaran benih. Apabila biji dari buah yang dikonsumsi herbivore tidak dapat di cerna oleh herbivore maka biji tersebut akan dikeluarkan kembali melalui feses. Biji tersebut akan tersebar seiring dengan berpindah tempatnya herbivore.
a.Plant Fitness
Kerusakan jaringan tanaman seperti jaringan pada daun, kulit, batang dan akar akan mempengaruihi kemampuannya untuk bertahan hidup, meskipun mungkin tidak akan mati secara langsung (lihat Dirzo 1984). Berkurangnya biomassa akar dan daun tanaman akan menyebabkan menurunnya kekuatan tanaman, sehingga tanaman tidak mampu berkompetisi di daerah vegetasinya, dan kemampuan bereproduksinyapun juga rendah. Kasus ini sering ditemuai pada saat tanaman masih remaja, ketika tanaman masih rentan terhadap meningkatnya angka kematian dan rendahnya kemampuan untuk berkompetisi.

Walaupun tanaman mungkin dapat mengkompensasi hilangnya daun dengan meningkatkan asimilasi fotosintesis pada daun yang tersisa, tetapi hal tersebut mungkin berpengaruh kurang baik terhadap hilangnya nutrisi yang tergantung pada usia jaringan yang rusak. Struktur daun muda tergantung dari pengambilan dan penggunaan cadangan nutrisi dari akar dan jaringan tanaman yang lain. Daun dewasa menjadi penyedia nutrisi untuk tanaman sebelum menggugurkan diri.
Herbivor lebih suka memakan tanaman yang sesuai dengan organ pencernaannya serta banyak mengandung nutrisi. Mereka cenderung menolak daun yang lebih tua karena mengandung sedikit nutrisi. Selain itu, daun yang tua mengandung kadar lignin yang tinggi dan senyawa sekunder lainnya seperti tannin. Jika herbivora memakan daun muda, maka herbivore akan mendapatkan nutrisi dalam jumlah banyak.

b.Herbivore Fitness
Herbivora adalah bentuk pemangsa di mana organisme ini prinsipnya mengkonsumsi autotrophs seperti tanaman, alga dan bakteri photosynthesizing. Untuk herbivora bukan kuantitas makanan yang penting tetapi kualitas biomassa yang cukup. Karena proses pencernaan pada herbivora berlangsung kompleks sehingga perlu untuk mendobrak selulosa dan jaringan tanaman agar dapat dikonversi ke dalam daging hewan, sehingga herbivora mencari makanan berkualitas tinggi yang kaya nitrogen. Tanpa itu, herbivora dapat mati kelaparan dengan perut kenyang. Makanan berkualitas rendah dan berserat akan sulit dicerna oleh hewan. Makanan berkualitas tinggi yang masih muda, lembut, dan hijau terdapat pada organ seperti akar, umbi-umbian, dan biji-bijian. Herbivora yang dipaksa hidup di lingkungan makanan berkualitas rendah, maka akan menyebabkan tingginya angka kematian atau kegagalan reproduksi (Sinclair 1977). Ditambah lagi masalah kualitas adalah pertahanan hewan untuk mengatasi berbagai tanaman yang membuat makanan tidak tersedia, hampir tidak dapat dicerna, atau bahkan beracun.
Bahan tanaman sekunder dapat mempengaruhi kinerja reproduksi beberapa mamalia. Isoflavonoids pada tanaman biasanya terdapat di kacang-kacangan, terutama alfalfa dan estrogenic khususnya progesteron. Ketika dikonsumsi, isoflavonoids ini menyebabkan sebuah efek estregonic dan menimbulkan ketidakseimbangan hormon sehingga tenaga berkurang. Senyawa sekunder reproduksi juga berfungsi sebagai isyarat untuk beberapa Vole (Berger et al. 1981). Satu senyawa, 6-methoxybenzoxolinone (6-MBOA), dengan cepat merangsang reproduksi Vole (Microtus montanus). Ketika Vole memakan rumput, yang merangsang jaringan tanaman yang terluka untuk melepaskan sebuah enzim yang mengkonversi senyawa prekursor muda tumbuh berlimpah di jaringan untuk 6-MBOA. Kimia yang tertelan berfungsi sebagai petunjuk Vole memungkinkan untuk menghasilkan keturunan ketika sumber makanan akan tersedia bagi mereka. Sinyal kimiawi ini penting bagi Vole, karena mereka tinggal di lingkungan di mana sumber makanan tidak dapat diprediksikan dan tergantung pada waktu Salju yang Mencair dan kondisi lingkungan lainnya. Tahunan perbedaan dalam penampilan dan pertumbuhan vegetatif baru dari 6-MBOA dapat mempengaruhi populasi (Negus, Berger, dan Forslund 1977).

D.Plant Defenses
Sebuah pertahanan tanaman adalah suatu sifat yang meningkatkan kebugaran tanaman ketika berhadapan dengan herbivora. Ini diukur relatif terhadap tanaman lain yang tidak memiliki sifat defensif. Meningkatkan pertahanan tanaman untuk kelangsungan hidup dan / atau reproduksi (kebugaran) tanaman di bawah tekanan predasi dari herbivora.
Pertahanan dapat dibagi menjadi dua kategori utama, toleransi dan resistensi. Toleransi adalah kemampuan tanaman untuk menahan kerusakan tanpa penurunan kebugaran. Hal ini dapat terjadi dengan mengalihkan herbivory non-esensial pada bagian-bagian tanaman atau dengan cepat pertumbuhan kembali dan pemulihan dari herbivory. Perlawanan mengacu pada kemampuan tanaman untuk mengurangi jumlah kerusakan yang diterima dari herbivora. Hal ini dapat terjadi melalui penghindaran dalam ruang atau waktu , pertahanan fisik, atau pertahanan kimia. Pertahanan dapat menjadi konstitutif, selalu hadir dalam tumbuhan, atau diinduksi, yang diproduksi atau translokasi oleh kerusakan tanaman atau stres
Pertahanan fisik, atau mekanis merupakan penghalang atau struktur yang dirancang untuk mencegah atau mengurangi kerusakan organ tanaman oleh herbivore. Duri seperti yang ditemukan pada mawar atau pohon akasia seperti juga punggung pada kaktus. Rambut yang lebih kecil dikenal sebagai trichomes dapat menutupi daun atau batang dan terutama efektif terhadap invertebrata herbivora . Selain itu, beberapa tanaman memiliki lapisan lilin atau resin yang mengubah tekstur mereka, membuat mereka sulit untuk dimakan. Akhirnya, beberapa tanaman menyimpan silika dalam jaringan mereka. Pada dasarnya ini adalah potongan-potongan kecil kaca yang digunakan tanaman untuk mengurangi gigitan gigi herbivora.
Pertahanan kimia merupakan hasil deri metabolit sekunder yang dihasilkan oleh tanaman yang menghalangi herbivory. Ada beragam di alam ini dan satu tanaman bisa memiliki ratusan pertahanan kimia yang berbeda. Pertahanan kimia dapat dibagi menjadi dua kelompok utama, pertahanan berbasis karbon dan pertahanan berbasis nitrogen.

Pertahanan berbasis karbon termasuk terpene dan phenolic. Terpenes berasal dari 5-karbon isoprena unit dan terdiri dari minyak esensial, karotenoid, resin, dan lateks. Mereka dapat memiliki sejumlah fungsi yang mengganggu herbivora seperti menghambat pembentukan adenosin trifosfat (ATP), hormon molting, atau sistem saraf . Phenolic menggabungkan cincin karbon aromatik dengan kelompok hidroksil. Ada beberapa yang berbeda seperti lignins phenolic, yang terdapat dalam dinding sel dan sangat dicerna kecuali untuk khusus microorgamisms; tannin, yang memiliki rasa pahit dan mengikat pada protein membuat mereka dicerna dan furanocumerins, yang menghasilkan radikal bebas mengganggu DNA , protein, dan lipid, dan dapat menyebabkan iritasi kulit.
Pertahanan berbasis nitrogen disintesis dari asam amino dan terutama datang dalam bentuk alkaloid dan cyanogens. Alkaloid umum dikenal termasuk zat-zat seperti kafein, nikotin, dan morfin. Senyawa ini sering pahit dan dapat menghambat sintesis DNA atau RNA atau memblokir pengiriman sinyal sistem saraf. Cyanogens mendapatkan nama mereka dari sianida disimpan di dalam jaringan mereka. Ini dilepaskan ketika tanaman rusak dan menghambat respirasi selular dan transpor elektron.
Tanaman juga berubah fitur yang meningkatkan kemungkinan untuk menarik musuh alami herbivora. Beberapa memancarkan semiochemicals, bau yang menarik musuh alami, sementara yang lain menyediakan makanan dan perumahan untuk menjaga musuh alami ‘kehadiran (misalnya semut yang mengurangi herbivory [25]). Suatu jenis tumbuhan sering memiliki banyak jenis mekanisme pertahanan, mekanis atau kimia, konstitutif atau diinduksi, yang additively berfungsi untuk melindungi tanaman, dan memungkinkan untuk melarikan diri dari herbivora.
E.Herbivore Defenses
Segudang pertahanan yang ditampilkan oleh tanaman berarti bahwa herbivore membutuhkan berbagai teknik untuk mengatasi pertahanan ini dan mendapatkan makanan. Ini memungkinkan herbivora untuk meningkatkan cara memperpleh makanan dan penggunaan tanaman inang. Herbivora memiliki tiga strategi utama untuk mengatasi pertahanan tanaman yaitu: choice, herbivore modification, and plant modification.
Feeding choice yang melibatkan tanaman dan herbivora untuk memilih makanan yang akan dimakan. Telah dikatakan bahwa banyak herbivora memakan berbagai tanaman untuk menyeimbangkan asupan gizi mereka dan untuk menghindari terlalu banyak mengkonsumsi salah satu jenis bahan kimia yang digunakan tanaman sebagai alat pertahaan. Namun, dalam pencarian makanan herbivore menghindari racun yang ada pada tanama sebagai alat pertahanan atau mengkhususkan pada satu jenis tanaman yang dapat dimakan saja.
Herbivore modification adalah ketika berbagai adaptasi tubuh atau sistem pencernaan dari herbivora memungkinkan mereka untuk mengatasi pertahanan tanaman. Ini mungkin termasuk detoksifikasi metabolit sekunder, kemampuan untuk menetralkan racun, atau menghindari racun, seperti melalui produksi air liur dalam jumlah besar untuk mengurangi efektivitas pertahanan. Herbivora dapat juga memanfaatkan tanaman symbionts untuk menghindari pertahanan. Sebagai contoh, beberapa kutu daun menggunakan bakteri dalam usus untuk menyediakan kekurangan asam amino esensial dalam diet getah mereka.

Gbr. Aphids are fluid feeders on plant sap.
Plant modification terjadi ketika herbivora menggerakan tanaman sebagai makanan mereka untuk meningkatkan perolehan makanan. Sebagai contoh, beberapa ulat menggulung daun untuk mengurangi efektivitas pertahanan tanaman yang diaktifkan oleh sinar matahari.

DAFTAR PUSTAKA

Anonim 1. Predation and Herbivory.Dalam

http://en.wikibooks.org/wiki/Ecology/Predation_and_Herbivory [6 Maret 2010]

Anonim 2. Plantphysiol. Dalam http://www.plantphysiol.org/

Anonim 3. Herbivore. Dalam http://en.wikipedia.org/wiki/Herbivore

Anonim 4. Dalam http://ehp.niehs.nih.gov/members/2001/109p443-448wynne-edwards/wynne-edwards.pdf

Iklan

Tentang cillperqueen

simple person
Pos ini dipublikasikan di Ekologi Hewan. Tandai permalink.

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Foto Google+

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s