MASALAH KETEPATAN WAKTU: MEMPELAJARI DAMPAK PERUBAHAN LINGKUNGAN TERHADAP MIGRASI HEWAN

MASALAH KETEPATAN WAKTU: MEMPELAJARI DAMPAK PERUBAHAN LINGKUNGAN TERHADAP MIGRASI HEWAN

Manusia menduduki posisi yang unik di planet ini karena kita memainkan sejumlah peran. Pertama, sebagaimana diingatkan oleh Wilson Edward dalam The Future of Life (2002), kita adalah organisme yang terhubung dengan dan bergantung kepada Bumi untuk kehidupan kita, sama seperti semua makhluk hidup lainnya yang menempati “selaput tipis” yang menutupi batu gersang ini. Para ilmuwan menyebut selaput tipis ini biosfer. Meskipun banyak organisme yang bisa menimpakan dampak global terhadap keseimbangan lingkungan fisik yang rapuh, hanya manusia yang bisa menjadi pelayan yang sadar dan bertanggung jawab terhadap planet ringkih ini. Setiap keputusan yang dibuat manusia memiliki konsekuensi untuk kondisi kehidupan semua makhluk hidup. Rencana pelajaran ini menelaah kegiatan migrasi serangga yang memperkenalkan kepada siswa kompleksitas lingkungan alam dan cara manusia bisa mengganggu keseimbangannya.

BELAJAR LEBIH JAUH

Biasanya, sebelum memulai unit sains baru, kami memulai dengan memperluas pengetahuan kami tentang konten. Untuk studi migrasi ini, kami mengacu kepada beberapa sumber, termasuk buku-buku biologi umum dan buku pelajaran, jurnal penelitian, buku umum sains untuk siswa, dan sejumlah situs web. Berikut adalah sebagian informasi yang kami pelajari.

Migrasi adalah pergerakan musiman teratur hewan-hewan dari satu tempat ke tempat yang lain, seringkali dari tempat pembiakan ketempat bukan-pembiakan dan pulang kembali. Banyak hewan bermigrasi untuk mencari makanan, seperti ikan biru dan antelop Afrika (wildebeest). Yang lain bermigrasi untuk menghindari cuaca buruk, seperti kupu raja, atau untuk bereproduksi, seperti penyu laut hijau dan katak. Alasan bermigrasinya beberapa hewan, sperti lobster bertanduk, masih tetap belum jelas. Hewan migrasi sejati menempuh perjalanan pulang-pergi setiap tahunnya dari satu tempat ke tempat lain dan pulang lagi. Burung layang-Iayang arktik melakukan migrasi terpanjang dari hewan manapun, dari Arktik ke Antartika dan kembali lagi setiap tahun (21.750 mil, kira-kira satu kali keliling bumi). Serangga yang bermigrasi dengan jarak terjauh adalah belalang gurun (2.800 mil), tetapi kupu raja berselisih tidak jauh darinya (2.000 mil). Kemajuan teknologi terkini telah memungkinkan manusia untuk secara akurat melacak pola migrasi beberapa jenis hewan, dan para ilmuwan telah mempelajari burung, kura-kura dan ikan paus, di antaranya. Michael Webster dan-para rekannya (2002) menjelaskan bahwa memahami faktor-faktor yang mempengaruhi migrasi hewan di sepanjang daur tahunan mereka diperlukan untuk memprediksi respon ekologis terhadap-perubahan kuantitas dan kualitas habitat di lokasi yang mereka cari dan andalkan di sepanjang tahun.

Para ilmuwan juga mempelajari lebih jauh tentang cara hewan bermigrasi ke tempat yang pas pada waktu yang pas. Hewan mengukur waktu dengan jam biologis yang dikendalikan oleh sensor internal yang peka terhadap cahaya. Kelengkapan meter biologis menentukan posisi relatif, misalnya, kura-kura, burung kicau, merpati, dan albatros adalah segelintir contoh hewan yang peka terhadap medan magnet. Hewan-hewan ini bisa menggunakan sensor internal mereka untuk menentukan arah umum, dan diperkirakan bahwa mereka menggunakannya digabungkan dengan indikator lingkungan lainnya untuk bermigrasi ke alamat tertentu di ruang. Sebagai contoh, penyu menggunakan sensor suhu, salinitas (kadar garam), cahaya, kimiawi, dan sensor lain untuk menentukan pantai tempat mereka menetas, dan akan kembali untuk meletakkan telur terbuahi mereka sendiri di pantai tempat bersarang ini. Dampak manusia yang mengakibatkan perubahan lingkungan seringkali mengacaukan jalur migrasi dan biasanya memiliki konsekuensi negatif. Kegiatan manusia bisa mengganggu jaring makanan, mengurangi sumber daya, dan bahkan menyebabkan kepunahan spesies.

BERTUMPU PADA PENGETAHUAN TERDAHULU

Sebelum memulai pelajaran ini, kami juga menguraikan beberapa fakta dan prinsip umum -yang kami yakin harus diakrabi oleh siswa SD kami sebelum kami memulai penyelidikan kelas ini. Mengingat bahwa siswa kami telah memelihara hewan dan tumbuhan di dalam kelas, kami yakin bahwa mereka akrab dengan sehagian besar konsep di daftar kami:

  • Siswa harus memiliki pengalaman langsung dalam mempelajari makhluk hidup dan tidak hidup dan mereka perlu memahami bahwa makhluk hidup memiliki sifat yang sangat berbeda dari benda mati.
  • Siswa harus memahami bahwa kebanyakan benda hidup tampak bernapas, berkembang biak, bergerak, makan, membuang kotoran, dan menanggapi rangsangan, sedangkan benda mati tidak memiliki dan mengendalikan proses ini.
  • Siswa harus familiar dengan daur kehidupan tumbuhan dan hewan, dan memahami bahwa tahap daur kehidupan kerap kali diselingi dengan peristiwa yang penting. Dalam kasus kupu-kupu, peristiwa ini adalah pergantian kulit, pembentukan kepompong, metamorfosis, dan penetasan.
  • Siswa harus tahu bahwa organisme kadang-kadang memiliki batasan pola makan yang berbeda pada tahap daur hidup yang berbeda. Sebagai contoh, ulat kupu-kupu lebih suka makan dedaunan, sementara kupu kupu dewasa hidup dari nektar yang tersedia oleh jenis tanaman berbunga tertentu.
  • Siswa harus akrab dengan konsep rantai makanan dan jaring makanan.
  • Siswa harus akrab dengan zona-zona iklim dan bagaimana mereka dipengamhi oleh garis lintang, ketinggian, dan kedekatan dengan laut.

Dengan landasan pengetahuan dasar ini, kami memandang bahwa siswa kami sudah siap untuk mulai memikirkan interaksi yang lebih kompleks di antara organisme yang berlainan dan di antara organisme dan lingkungannya. Rencana pelajaran ini menunjukkan salah satu cara untuk memperkenalkan kepada siswa tentang bagaimana aktivitas manusia bisa membahayakan jalur migrasi melalui penghancuran habitat dan, secara tidak langsung, melalui perubahan iklim yang disebabkan oleh pemanasan global. Kami mengembangkan kegiatan simulasi arahan-guru (“Masalah Ketepatan Waktu”) untuk melibatkan dan memperkenalkan siswa kepada beberapa kemungkinan konsekuensi dari terganggunya habitat alamiah hewan migrasi. Ini terilhami oleh sebuah bab (Need Nectar, will Travel: Threats to Migratory Pollinators) dalam buku Spehen Buchmann dan Gary Paul Tabhan, The Forgotten Pollinators (1997). Setelah kelas menganalisis dan mendiskusikan implikasi hasil dari simulasi, siswa mengembangkan pertanyaan penelitian yang terkait dengan topik. Pergeseran dan penyelidikan arahan -guru menuju ke penyelidikan arahan- murid sangat penting untuk memberikan kepada siswa peluang penelitian dalam kelas sains.

MENATA PENTAS UNTUK PENELITIAN

Sebelum memulai kegiatan simulasi, kami mengingatkan siswa bahwa kupu-kupu yang bermigrasi menetapkan waktu migrasi mereka agar bertepatan dengan mekamya tanaman berbunga di sepanjang jalur. Kami membaca buku anak karya Lawrence Pringle, An Extraordinary Life (1997), dan meminta siswa untuk memprediksi apa yang menurut pendapat mereka akan terjadi jika migrasi dan mekarnya bunga terjadi tidak tepat waktu.

Masalah Ketepatan Waktu: Simulasi Mekarnya Bunga dan Kedatangan Kupu-Kupu di Jalur Migrasi Khayalan

Siswa diberitahu bahwa mereka akan diminta menirukan kupu-kupu yang mencari makan selama migrasi. Di sekeliling ruangan, kami mendirikan tiga puluh bunga tiruan selama periode persiapan. Siswa (n=23) beritahu bahwa setiap cangkir berisi air gula berwama merah melambangkan sumber nektar bunga dan bahwa corong melambangkan bunga mekar. Jika ujung lebar corong menghadap ke atas, bunga dianggap hidup dan mekar. Jika leher atau ujung kecil corong yang menghadap ke atas, bunga “menguncup”, mati, atau belum mekar. Setiap siswa menerima satu cangkir kecil dan pipet pasteur plastik. Cangkir melambangkan kemampuan kupu-kupu untuk menyimpan energi dan ditandai pada 5 mililiter (ml) untuk menunjukkan bahwa kupu-kupu hanya bisa menggunakan dan menyimpan maksimal 5 ml nektar. Pipet melambangkan belalai. Siswa bertanggung jawab mencatat berapa banyak nektar yang mereka panen seusai setiap putaran makan. Untuk memudahkan ini, setiap siswa diberi lembar data dan papan jepit dan ditugasi untuk mengacu ke “stasiun data”. Stasiun data adalah area khusus untuk menulis di sekeliling ruangan.

Kami memutuskan untuk melakukan sepuluh putaran makan yang melambangkan sepuluh lokasi geografis di karidor imigrasi. Pada permulaan migrasi, siswa ditutup matanya sementara kami menciptakan lokasi di koridor dengan bunga-bunga mekar. Untuk lokasi pertama kami menampilkan tiga puluh bunga mekar untuk melambangkan lokasi awal yang tidak terganggu. Siswa tidak diizinkan untuk berlari atau mendorong sementara mereka mensimulasikan makan  dengan belalai dan cangkr mereka selama empat puluh lima detik. Pada akhir daur makan, siswa diminta untuk kembali ke posisi awal mereka dan menuang persis 1 ml nektar. Beberapa mengkhawatirkan peran mereka, namun kami menjelaskan bahwa hal ini melambangkan jumlah nektar yang mereka konsurnsi untuk hidup, terbang dan makan sebagai kupu-kupu. Selain itu, mereka diperingatkan bahwa jika seekor kupu-kupu kehabisan nektar pada akhir daur makan, ini berarti ia tidak memiliki cukup sumber daya makanan untuk terbang ke lokasi berikutnya dan dianggap mati. Sementara siswa mencatat volume sisa nektar di cangkir mereka pada grafik data mereka, kami mendirikan lokasi geografis berikutnya di sepanjang koridor. Kami menutupi lima belas dari tiga puluh bunga dengan menjadikan corongnya terbalik dan menutupinya dengan tutup botol soda daur ulang, dan mengingatkan siswa bahwa corong tertutup melambangkan bunga yang tidak tersedia sebagai sumber makanan. Kami mengulangi daur ini selama delapan putaran lagi, menirukan koridor bunga mekar yang tidak berbarengan waktu dengan kupu-kupu yang bermigrasi mengikuti tiga atau empat tempat yang tidak terdapat bunga sebelum ada sebuah tempat dengan sumber nektar. (Catatan: daurnya bisa diragamkan untuk menirukan situasi yang ingin Anda diskusikan. Pada kenyataannya, siswa sangat bersemangat mengusulkan skenario alternatif, dan akan menyenangkan untuk mengujinya. )

MENGANALISIS HASIL SIMULASI

Kami mengambil banyak ide dan petunjuk dari pedoman praktisi yang disunting oleh Richard Lehrer dan Leona Schauble (2002) yang menjelaskan cara untuk menghasilkan dan menangani data di dalam kelas. Siswa membagankan data kelas, kemudian menganalisis dan mendiskusikan hasil simulasi Pertanyaan yang kami cuatkan selama masa diskusi data mencakup berikut:

  • Apa yang bisa menyebabkan ketidakserempakan waktu?
  • Bagaimana kupu-kupu memutuskan kapan untuk bermigrasi dan berapa banyak waktu yang diperlukan di setiap lokasi? Apakah ada hal yang bisa mengubah penetapan waktu migrasi?
  • Apa yang menentukan waktu mekarnya sebuah bunga? Apa petunjuk lingkungan yang mereka rasakan? Apa petunjuk yang bisa mengubah waktu mekar?
  • Dengan cara apa Anda bisa memprediksi bahwa manusia bisa secara langsung atau tidak langsung mempengaruhi nektar yang tersedia di koridor migrasi?
  • Apakah kupu-kupu dan hewan lainnya mencari rute migrasi yang berbeda ketika menanggapi kurangnya sumber daya?

MENYUSUN PERTANYAAN PENELITIAN

Siswa diminta untuk menulis di secarik kertas, pertanyaan yang mereka punyai pada akhir pelajaran. Kami mengumpulkan kertas, mengaturnya menurut tema-tema yang sama seperti biologi kupu-kupu, biologi tanaman, migrasi perubahan iklim, kehancuran habitat, kebutuhan energi dan pilihan makanan dan mempostingnya untuk kelas. Mahasiswa yang tertarik kepada tema yang serupa bekerja sama untuk melakukan penelitian dengan menggunakan berbagai sumber Internet dan cetak untuk menyelidiki area minat mereka.

BERPARTISIPASI DALAM PENELITIAN ILMIAH: SISWA SEBAGAI NATURALIS DAN KONSERVASIONIS

Pada rnasa depan kami ingin agar siswa kami menjadi akrab dengan organisme di habitat lokal mereka yang berada dalam bahaya kepunahan. Kita bisa meminta siswa bekerja sama dengan peneliti lakal dan memilih atau memulai sebuah proyek pemantauan jangka panjang yang berfokus pada flora dan fauna setempat. Selain itu, kami telah mengidentifikasi beberapa progrm sains mapan yang mengandalkan ilmuwan amatir dari beragam program Amerika Serikat, dan kadang-kadang di berbagai penjuru dunia, untuk menyerahkan data tentang organisme, peristiwa, atau kondisi spesifik seperti Journey North (200S), Citizen Science of Cornell Ornithology Laboratory (Citizen Science 2003), Monarch Watch (200S), and GLOBE (GLOBE program 2005). Proyek nasional dan internasional tergolong menarik bagi siswa untuk berpartisipasi di dalamnya, dan mereka memberikan kesempatan bagi siswa untuk mendapatkan pengalaman melalui pengumpulan data, berkomunikasi dengan orang lain, dan menggunakan data tersebut untuk menjawab pertanyaan spesifik. Kami berharap bisa menciptakan peluang penelitian otentik tambahan bagi para siswa kami pada masa mendatang.

 

-Susan A Kirch dan Michele Amoroso-

Leave a Reply

Close Menu