Contoh Soal Biologi Ekotoksisitas: Uji Pemahaman Dampak Lingkungan

Ekotoksisitas adalah cabang ilmu biologi yang mempelajari dampak zat beracun (toksikan) terhadap organisme hidup dan ekosistem. Dalam konteks lingkungan, ekotoksisitas sangat penting untuk memahami bagaimana polutan dari aktivitas manusia, seperti limbah industri, pestisida, dan plastik, dapat mempengaruhi kesehatan organisme mulai dari mikroba hingga hewan tingkat tinggi, serta mengganggu keseimbangan ekosistem secara keseluruhan. Studi ekotoksisitas melibatkan identifikasi toksikan, penilaian paparannya di lingkungan, serta evaluasi respons biologis pada berbagai tingkatan, dari molekuler hingga populasi. Pemahaman mendalam tentang prinsip-prinsip ekotoksisitas esensial bagi pengembangan strategi mitigasi pencemaran, regulasi lingkungan yang efektif, dan konservasi keanekaragaman hayati. Artikel ini menyajikan berbagai contoh soal biologi ekotoksisitas, dirancang untuk menguji pemahaman Anda tentang konsep-konsep kunci, metode penelitian, dan implikasi lingkungan dari paparan toksikan. Persiapkan diri Anda untuk meninjau kembali materi dan mengasah kemampuan analisis Anda dalam menghadapi tantangan ekotoksikologi modern.

Kumpulan Contoh Soal soal biologi ekotoksisitas

Soal 1 (Pilihan Ganda)

Apa definisi paling tepat dari ekotoksisitas?

A. Studi tentang efek racun pada manusia.
B. Studi tentang dampak zat beracun pada organisme hidup dan ekosistem.
C. Studi tentang efek polusi udara pada tumbuhan.
D. Studi tentang siklus biogeokimia di ekosistem.

Kunci Jawaban:
B

Penjelasan: Ekotoksisitas secara spesifik mengkaji dampak toksikan pada seluruh tingkatan organisasi biologis dalam suatu ekosistem.

Soal 2 (Pilihan Ganda)

Manakah dari berikut ini yang BUKAN merupakan contoh toksikan lingkungan?

A. Pestisida
B. Logam berat
C. Karbon dioksida (pada konsentrasi normal)
D. Polutan organik persisten (POPs)

Kunci Jawaban:
C

Penjelasan: Karbon dioksida pada konsentrasi normal adalah komponen alami atmosfer dan esensial untuk fotosintesis. Pada konsentrasi tinggi ia menjadi gas rumah kaca, tetapi bukan toksikan langsung dalam pengertian ekotoksisitas seperti pestisida atau logam berat.

Soal 3 (Pilihan Ganda)

Bioakumulasi mengacu pada proses apa?

A. Penurunan konsentrasi toksikan dalam rantai makanan.
B. Peningkatan konsentrasi toksikan dalam organisme secara bertahap dari lingkungan.
C. Pemecahan toksikan oleh mikroorganisme.
D. Pergerakan toksikan melalui udara.

Kunci Jawaban:
B

Penjelasan: Bioakumulasi adalah penumpukan zat toksik dalam tubuh organisme dari lingkungan seiring waktu, baik melalui makanan, air, atau udara.

Soal 4 (Pilihan Ganda)

Biomagnifikasi adalah fenomena di mana konsentrasi toksikan…

A. Menurun pada tingkat trofik yang lebih tinggi.
B. Tetap sama di semua tingkat trofik.
C. Meningkat pada tingkat trofik yang lebih tinggi.
D. Hanya terjadi pada produsen.

Kunci Jawaban:
C

Penjelasan: Biomagnifikasi adalah peningkatan konsentrasi toksikan di sepanjang rantai makanan, sehingga organisme di tingkat trofik yang lebih tinggi memiliki konsentrasi toksikan yang lebih besar.

Soal 5 (Pilihan Ganda)

Apa yang dimaksud dengan LC₅₀ dalam ekotoksikologi?

A. Konsentrasi yang menyebabkan kematian 50% populasi uji.
B. Konsentrasi aman untuk 50% organisme.
C. Lama waktu paparan yang dibutuhkan untuk 50% kematian.
D. Konsentrasi toksikan di lingkungan setelah 50 hari.

Kunci Jawaban:
A

Penjelasan: LC₅₀ (Lethal Concentration 50%) adalah konsentrasi suatu zat yang diperkirakan menyebabkan kematian pada 50% populasi uji dalam periode waktu tertentu.

Soal 6 (Pilihan Ganda)

Efek teratogenik dari suatu toksikan menyebabkan…

A. Kanker.
B. Mutasi genetik.
C. Cacat lahir atau malformasi pada embrio.
D. Gangguan sistem imun.

Kunci Jawaban:
C

Penjelasan: Efek teratogenik adalah efek yang menyebabkan cacat perkembangan pada embrio atau janin.

Soal 7 (Pilihan Ganda)

Manakah dari organisme berikut yang sering digunakan sebagai bioindikator pencemaran air?

A. Burung elang
B. Bakteri Escherichia coli
C. Ikan mas
D. Lumut kerak

Kunci Jawaban:
C

Penjelasan: Ikan sering digunakan dalam uji toksisitas akuatik karena sensitivitasnya terhadap perubahan kualitas air dan kemudahan pengamatannya. Lumut kerak lebih sering untuk pencemaran udara. Bakteri E. coli untuk indikator pencemaran feses.

Soal 8 (Pilihan Ganda)

Polutan organik persisten (POPs) berbahaya karena sifatnya yang…

A. Mudah terurai dan tidak beracun.
B. Cepat hilang dari lingkungan dan tidak bioakumulatif.
C. Sulit terurai, toksik, dan bioakumulatif.
D. Hanya berbahaya bagi tumbuhan.

Kunci Jawaban:
C

Penjelasan: POPs dikenal karena ketahanannya terhadap degradasi, toksisitasnya, kemampuannya untuk bioakumulasi, dan biomagnifikasi.

Soal 9 (Pilihan Ganda)

Apa peran utama uji toksisitas akut dalam ekotoksikologi?

A. Menentukan efek jangka panjang toksikan.
B. Mengidentifikasi dosis atau konsentrasi yang mematikan dalam waktu singkat.
C. Mengevaluasi dampak pada reproduksi.
D. Mempelajari perubahan perilaku organisme.

Kunci Jawaban:
B

Penjelasan: Uji toksisitas akut dirancang untuk menentukan efek toksik yang terjadi dalam waktu singkat setelah paparan, seringkali berfokus pada kematian (misalnya, LC₅₀ atau LD₅₀).

Soal 10 (Pilihan Ganda)

Fenomena “zona mati” di laut sering diakibatkan oleh…

A. Penangkapan ikan berlebihan.
B. Eutrofikasi yang menyebabkan hipoksia.
C. Gempa bumi bawah laut.
D. Peningkatan salinitas.

Kunci Jawaban:
B

Penjelasan: Eutrofikasi, yaitu pengayaan nutrisi berlebihan, menyebabkan pertumbuhan alga yang masif. Saat alga mati dan terurai, bakteri mengonsumsi oksigen, menyebabkan hipoksia (kekurangan oksigen) atau anoksia (tanpa oksigen) yang menciptakan “zona mati”.

Soal 11 (Pilihan Ganda)

Klorofluorokarbon (CFC) merupakan toksikan yang berdampak pada…

A. Peningkatan pH tanah.
B. Penipisan lapisan ozon.
C. Peningkatan biomagnifikasi logam berat.
D. Eutrofikasi perairan.

Kunci Jawaban:
B

Penjelasan: CFC dikenal sebagai zat perusak ozon yang menyebabkan penipisan lapisan ozon di stratosfer.

Soal 12 (Pilihan Ganda)

Apa yang dimaksud dengan efek sinergistik dalam ekotoksisitas?

A. Efek gabungan dua toksikan sama dengan jumlah efek individualnya.
B. Efek satu toksikan dibatalkan oleh toksikan lain.
C. Efek gabungan dua toksikan lebih besar dari jumlah efek individualnya.
D. Efek toksikan hanya terjadi jika ada satu jenis toksikan.

Kunci Jawaban:
C

Penjelasan: Efek sinergistik terjadi ketika interaksi antara dua atau lebih zat menghasilkan efek yang lebih besar daripada jumlah efek masing-masing zat secara terpisah.

Soal 13 (Pilihan Ganda)

Mikroplastik di lingkungan dapat menjadi masalah ekotoksisitas karena…

A. Mereka mudah terurai menjadi senyawa tidak berbahaya.
B. Mereka tidak dapat dimakan oleh organisme.
C. Mereka dapat mengandung dan melepaskan bahan kimia berbahaya, serta menjadi jalur bioakumulasi.
D. Mereka hanya mempengaruhi organisme di darat.

Kunci Jawaban:
C

Penjelasan: Mikroplastik dapat menyerap dan melepaskan polutan, serta dicerna oleh organisme, menyebabkan potensi toksisitas fisik dan kimia, dan menjadi jalur bioakumulasi zat berbahaya.

Soal 14 (Pilihan Ganda)

Indikator biologis yang menunjukkan kualitas lingkungan adalah…

A. Bioremediasi.
B. Bioakumulasi.
C. Biomarker.
D. Biomonitoring.

Kunci Jawaban:
C

Penjelasan: Biomarker adalah perubahan biokimia, fisiologis, atau perilaku pada organisme yang menunjukkan paparan atau efek toksikan. Biomonitoring adalah penggunaan organisme untuk memantau kualitas lingkungan, seringkali dengan mengukur biomarker.

Soal 15 (Pilihan Ganda)

Dosis Letal 50% (LD₅₀) adalah ukuran toksisitas yang menunjukkan…

A. Konsentrasi toksikan di udara yang mematikan 50% populasi.
B. Jumlah toksikan yang dibutuhkan untuk mematikan 50% populasi uji melalui rute paparan tertentu.
C. Waktu yang dibutuhkan untuk 50% populasi pulih dari paparan.
D. Dosis aman untuk 50% populasi.

Kunci Jawaban:
B

Penjelasan: LD₅₀ adalah dosis tunggal suatu zat yang diperkirakan menyebabkan kematian pada 50% hewan uji yang terpapar melalui rute pemberian tertentu.

Soal 16 (Pilihan Ganda)

Proses di mana mikroorganisme mendegradasi atau mengubah toksikan menjadi bentuk yang kurang berbahaya disebut…

A. Bioakumulasi.
B. Biomagnifikasi.
C. Bioremediasi.
D. Biotransformasi.

Kunci Jawaban:
C

Penjelasan: Bioremediasi adalah penggunaan organisme hidup, terutama mikroorganisme, untuk menghilangkan atau menetralkan polutan dari lingkungan. Biotransformasi adalah perubahan kimia suatu zat dalam organisme.

Soal 17 (Pilihan Ganda)

Apa dampak utama dari tumpahan minyak di laut terhadap ekosistem?

A. Peningkatan keanekaragaman hayati.
B. Penurunan suhu air laut.
C. Kerusakan fisik pada organisme, toksisitas kimia, dan gangguan rantai makanan.
D. Peningkatan ketersediaan nutrisi.

Kunci Jawaban:
C

Penjelasan: Tumpahan minyak menyebabkan kerusakan fisik pada bulu burung dan insang ikan, toksisitas akibat komponen minyak, dan mengganggu seluruh rantai makanan laut.

Soal 18 (Pilihan Ganda)

Logam berat seperti merkuri dan kadmium berbahaya karena…

A. Mereka mudah terurai di lingkungan.
B. Mereka sangat esensial bagi semua organisme dalam jumlah besar.
C. Mereka cenderung bioakumulatif, persisten, dan dapat mengganggu fungsi biologis.
D. Mereka hanya ditemukan di daerah kutub.

Kunci Jawaban:
C

Penjelasan: Logam berat bersifat persisten, tidak dapat terurai, cenderung bioakumulatif, dan dapat mengikat protein serta mengganggu fungsi enzim dan organ.

Soal 19 (Pilihan Ganda)

Konsep “dosis-respons” dalam ekotoksikologi menjelaskan…

A. Hubungan antara jumlah toksikan yang diberikan dan efek biologis yang diamati.
B. Kecepatan toksikan terurai di lingkungan.
C. Bagaimana toksikan bergerak melalui rantai makanan.
D. Interaksi antara toksikan yang berbeda.

Kunci Jawaban:
A

Penjelasan: Kurva dosis-respons menggambarkan hubungan kausal antara dosis paparan suatu zat dan tingkat respons biologis yang diamati pada organisme.

Soal 20 (Pilihan Ganda)

Pencemaran suara dari aktivitas manusia dapat dianggap sebagai masalah ekotoksisitas non-kimiawi karena…

A. Suara adalah zat kimia yang beracun.
B. Suara dapat menyebabkan stres fisiologis dan perubahan perilaku pada hewan.
C. Suara meningkatkan suhu lingkungan.
D. Suara hanya mempengaruhi manusia.

Kunci Jawaban:
B

Penjelasan: Ekotoksisitas tidak hanya terbatas pada zat kimia. Pencemaran suara, cahaya, atau panas dapat menyebabkan stres, gangguan reproduksi, perubahan pola migrasi, dan dampak negatif lainnya pada organisme dan ekosistem.

Soal 21 (Isian Singkat)

Proses penumpukan zat toksik dalam tubuh organisme dari lingkungan seiring waktu disebut __________.

Kunci Jawaban:
Bioakumulasi

Soal 22 (Isian Singkat)

Konsentrasi suatu zat yang menyebabkan kematian 50% populasi uji dalam periode waktu tertentu dikenal sebagai __________.

Kunci Jawaban:
LC₅₀

Soal 23 (Isian Singkat)

Senyawa yang resisten terhadap degradasi, bersifat toksik, dan mampu terakumulasi dalam rantai makanan disebut __________.

Kunci Jawaban:
Polutan Organik Persisten (POPs)

Soal 24 (Isian Singkat)

Pengayaan nutrisi berlebihan di ekosistem perairan yang dapat menyebabkan “zona mati” disebut __________.

Kunci Jawaban:
Eutrofikasi

Soal 25 (Isian Singkat)

Perubahan biokimia, fisiologis, atau perilaku pada organisme yang menunjukkan paparan atau efek toksikan disebut __________.

Kunci Jawaban:
Biomarker

Soal 26 (Uraian)

Jelaskan mengapa biomagnifikasi menjadi perhatian serius dalam ekotoksisitas, terutama bagi predator puncak. Berikan contoh toksikan yang sering mengalami biomagnifikasi.

Kunci Jawaban:
Biomagnifikasi adalah proses peningkatan konsentrasi toksikan seiring kenaikan tingkat trofik dalam rantai makanan. Ini menjadi perhatian serius karena predator puncak, yang berada di posisi tertinggi rantai makanan, akan mengakumulasi konsentrasi toksikan yang jauh lebih tinggi dibandingkan organisme di tingkat trofik bawah. Konsentrasi tinggi ini dapat menyebabkan efek toksik kronis, gangguan reproduksi, masalah neurologis, bahkan kematian. Contoh toksikan yang sering mengalami biomagnifikasi adalah DDT, PCB (Polychlorinated Biphenyls), dan merkuri.

Soal 27 (Uraian)

Bandingkan dan bedakan antara uji toksisitas akut dan uji toksisitas kronis dalam konteks ekotoksikologi.

Kunci Jawaban:
Uji toksisitas akut berfokus pada efek yang terjadi dalam waktu singkat (biasanya 24-96 jam) setelah paparan toksikan dosis tinggi, seringkali untuk menentukan LC₅₀ atau LD₅₀. Tujuannya adalah mengidentifikasi toksisitas langsung dan tingkat kematian. Sementara itu, uji toksisitas kronis melibatkan paparan toksikan dosis rendah atau subletal selama periode waktu yang lebih lama (minggu, bulan, atau bahkan seumur hidup organisme), untuk mengevaluasi efek jangka panjang seperti gangguan reproduksi, pertumbuhan, perilaku, atau kesehatan umum.

Soal 28 (Uraian)

Sebutkan dan jelaskan tiga jalur utama masuknya toksikan ke dalam tubuh organisme.

Kunci Jawaban:
Tiga jalur utama masuknya toksikan ke dalam tubuh organisme adalah: 1) Ingesti (menelan): Organisme menelan toksikan bersama makanan atau air. Contoh: Ikan menelan mikroplastik atau pestisida dalam air. 2) Inhalasi (menghirup): Organisme menghirup toksikan yang ada di udara. Contoh: Burung menghirup polutan gas atau partikel halus. 3) Dermal (kontak kulit/permukaan tubuh): Toksikan menembus melalui permukaan tubuh atau kulit organisme. Contoh: Amfibi menyerap pestisida dari air melalui kulitnya, atau burung terpapar minyak tumpahan.

Soal 29 (Uraian)

Bagaimana eutrofikasi dapat menyebabkan “zona mati” di perairan? Jelaskan prosesnya secara singkat.

Kunci Jawaban:
Eutrofikasi adalah pengayaan nutrisi (terutama nitrogen dan fosfor) yang berlebihan di perairan, seringkali akibat limpasan pertanian atau limbah domestik. Nutrisi berlebih ini memicu pertumbuhan alga dan fitoplankton secara masif (blooming alga). Ketika alga ini mati, mereka tenggelam ke dasar dan didekomposisi oleh bakteri. Proses dekomposisi ini mengonsumsi sejumlah besar oksigen terlarut dalam air, menyebabkan kondisi hipoksia (kekurangan oksigen) atau anoksia (tidak ada oksigen). Kondisi ini membuat sebagian besar organisme akuatik, seperti ikan dan invertebrata, tidak dapat bertahan hidup, sehingga menciptakan “zona mati”.

Soal 30 (Uraian)

Jelaskan konsep bioindikator dan berikan dua contoh organisme yang sering digunakan sebagai bioindikator, beserta jenis pencemaran yang dapat mereka indikasikan.

Kunci Jawaban:
Bioindikator adalah organisme hidup yang keberadaan, kelimpahan, atau kondisi fisiologisnya dapat memberikan informasi tentang kualitas lingkungan atau tingkat pencemaran. Mereka sensitif terhadap perubahan lingkungan dan merespons dengan cara yang dapat diukur. Dua contoh: 1) Lumut kerak: Sering digunakan sebagai bioindikator pencemaran udara, terutama sulfur dioksida (SO₂). Lumut kerak sangat sensitif terhadap polusi udara karena mereka menyerap nutrisi dan polutan langsung dari atmosfer. 2) Ikan: Digunakan sebagai bioindikator pencemaran air (misalnya logam berat, pestisida, atau pH). Perubahan pada kesehatan, perilaku, atau kelangsungan hidup ikan dapat menunjukkan adanya toksikan dalam perairan.

Soal 31 (Menjodohkan)

Jodohkan istilah-istilah ekotoksisitas berikut dengan definisi yang tepat.

Pasangkan pernyataan berikut:

Hormon Mimikri — [ … ]
Mutagen — [ … ]
Karsinogen — [ … ]
Teratogen — [ … ]
Neurotoksikan — [ … ]

Kunci Jawaban:

Hormon Mimikri = Senyawa yang meniru atau mengganggu fungsi hormon alami dalam organisme
Mutagen = Zat yang menyebabkan perubahan genetik (mutasi)
Karsinogen = Zat yang dapat menyebabkan kanker
Teratogen = Zat yang menyebabkan cacat lahir pada embrio
Neurotoksikan = Zat yang merusak sistem saraf