RNA-nya. 2. Mengkaji keragaman komunitas melalui ekstraksi DNA.
2.2.1 Habitat dan Ekosistem
a. Habitat Habitat adalah tempat dimana terdapat organisme. tempat suatu
makhluk hidup tinggal dan berkembang biak. Pada dasarnya, habitat adalah lingkungan—paling tidak lingkungan fisiknya—di sekeliling populasi suatu
spesies yang memengaruhi dan dimanfaatkan oleh spesies tersebut. Menurut Clements dan Shelford 1939, habitat adalah lingkungan fisik yang ada di
sekitar suatu spesies, atau populasi spesies, atau kelompok spesies, atau komunitas.
Keberadaan mikrobabakteri dalam suatu habitat dikelompokkan menjadi dua jenis, diantaranya:
Autoktonus: -
Berasal dari habitat -
Metabolisme : adaptif -
Secara fisiologi : kompatibel dengan lingkungan fisik dan kimia Aloktonus
- Asingbaru
- Tidak menduduki relung ekologi secara fungsional pada ekosistem
tersebut -
Lama hidupnya bevariasi -
Pembentukan endospora terhindar dari predator
b. Ekosistem Bakteri Istilah ekosistem pertama kali diperkenalkan oleh A.G. Tansley
seorang ahli ekologi berkebangsaan Inggris. Ekosistem adalah suatu sistem yang saling terkait antara organisme hidup dan organisme tak
hidup atau lingkungan fisiknya. Ciri ekosistem adalah sebagai berikut:
Memiliki sumber energi yang konstan, umumnya cahaya matahari atau panas bumi pada ekosistem yang ditemukan di dasar laut yang
dangkal.
Populasi makhluk hidup mampu menyimpan energi dalam bentuk materi organik.
Terdapat daur materi yang berkesinambungan antara populasi dan
lingkungannya.
5
Terdapat aliran energi dari satu tingkat ke tingkat yang lainnya.
Contoh ekosistem diantaranya,
Ekosistem alami, hutan
Ekosistem binaan, agroekosistem
Ekosistem buatan, aquarium Bakteri seperti halnya makhluk hidup lain, dapat dipelajari melalui 6
tingkatan yang berbeda. Tingkatan tersebut adalah individu, populasi, komunitas, ekosistem, bioma, dan biosfor.
1. Individu
Merupakan organisme tunggal. Contoh individu adalah satu sel bakteri Vibrio colera, satu sel bakteri Salmonella typhymurim, dll.
2. Populasi
Sekelompok bakteri dari spesies yang sama, secara kolektif menempati ruang atau tempat tertentu dalam waktu tertentu. Contoh;
koloni Salmonella typhymurim. Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam lingkup populasi adalah :
1. Kerapatan populasi Jumlah individusatuan ruang luas atau jumlah individuvolume
liter. 2. Dinamika populasi
Dinamika populasi di suatu ekosistem dipengaruhi oleh beberapa faktor, diantaranya:
- Mikroba bereproduksi
- Mikroba yang mati
- Mikroba masuk
- Mikroba keluar
3. Komunitas
Suatu kesatuan hidup populasi-populasi mikroba disuatu wilayah atau. Prinsipnya, komunitas terbentuk dari berbagai hasil interaksi di
antara populasi-populasi yang ada. Komunitas mikroba di alam dibagi dalam dua jenis, yaitu:
- Komunitas akuatik lautan, danau, sungai, dan kolam
- Komunitas terestrial hutan, padang rumput, padang pasir, dll
Dalam tingkatan komunitas ciri, sifat dan kemampuannya lebih tinggi dari populasi, misalnya dalam hal interaksi, sehingga akan terjadi
6
interaksi antar populasi. Hubungan antar populasi ini menggambarkan keadaan yang saling
menguntungkan sehingga terwujud suatu hubungan timbal balik yang positif mutualisme atau sebaliknya, salah satu dirugikan parasitisme.
Bila suatu komunitas sudah terbentuk, maka populasi-populasi yang ada haruslah berdampingan satu sama lain.
4. Ekosistem
Ekosistem adalah suatu sistem ekologi yang terbentuk oleh hubungan timbal balik antara makhluk hidup dengan lingkungannya.
Pertumbuhan bakteri dipengauhi oleh berbagai faktor, dan setiap mikroba membutuhkan kondisi pertumbuhan yang berbeda. Kondisi
lingkungan yang mendukung dapat memacu pertumbuhan dan reproduksi bakteri.
Faktor-faktor lingkungan yang berpengaruh terhadap pertumbuhan dan reproduksi bakteri adalah suhu, kelembaban, dan cahaya. Jika
ketiganya berada dalam kondisi normal, maka bakteri dapat tumbuh dengan baik, namun jika faktor-faktor pertumbuhan tersebut dalam
kondisi yang tidak normal, maka pertumbuhan bakteri pun akan terhambat. Hal inilah yang disebut dengan keadaankondisi ekstrim yang
dihadapi oleh berbagai mikroorganisme.
- Suhu
Berdasarkan kisaran suhu aktivitasnya bakteri dibagi menjadi 3 golongan:
1. Bakteri Psikrofil Yaitu, bakteri yang hidup pada daerah suhu antara 0
o
-30
o
C, dengan suhu optimum 15
o
C. 2. Bakteri Mesofil
Yaitu, bakteri yang hidup di daerah suhu antara 15
o
-55
o
C, dengan suhu optimum 25
o
- 40
o
C. 3. Bakteri Thermofil
Yaitu, bakteri yang dapat hidup di daerah suhu tinggi antara 40
o
-75
o
C, dengan suhu optimum 50
o
-65
o
C. Pada tahun 1967 di Yellow
7
Stone Park ditemukan bakteri yang hidup dalam sumber air panas bersuhu 93
o
-94
o
C. -
Kelembaban
Pada umumnya bakteri memerlukan kelembaban yang cukup tinggi kira-kira 80 . Pengurangan kadar air dari protoplasma
menyebabkan metabolisme terhenti, misalnya pada proses pembekuan dan pengeringan.
- Cahaya
Cahaya sangat berpengaruh pada proses pertumbuhan bakteri. Umumnya cahaya merusak sel mikroorganisme yang tidak berklorofil.
Sinar ultraviolet dapat menyebabkan terjadinya ionisasi komponen sel yang berakibat menghambat pertumbuhan atau menyebabkan
kematian. Seperti organisme lain, bakteri juga berinteraksi dengan bakteri lain yang
sejenis maupun yang berbeda bahkan dengan organisme lain yang lebih besar dalam hal bermetabolisme, bergerak, berperilaku. Interaksi ini terjadi karena
bakteri mempunyai bahasa tersendiri yang memungkinkan mereka berinteraksi satu sama lain yang dinamakan quorum sensing. Beberapa bentuk quorum
sensing, diantaranya: Vibrio harveyi yaitu terdiri dari N-3-hydroxy-butanoly-L-homoserine
lactone. Photobacterium vibrio fisheri yaitu terdiri dari N-3-oxo-hexanoly-L-
homoserine lactone P. Aeruginosa yaitu bakteri gram negative opportunistic pathogen membentuk
formasi biofilm. Bakteri pada umumnya bersifat hetotrof. Hidupnya sebagai safprofit atau
sebagai parasit. Namum, demikian, ada pula beberapa jenis yang mampu mengadakan asimilasi, jadi bersifat autotrof. Berdasar asalnya energi yang
digunakan dalam asimilasi, bakteri yang bersifat autotrof itu dibedakan dalam 2 golongan yaitu :
a. Kemoautotrof, bila energi untuk asimilasinya kemosintesis diperoleh dari reaksi-reaksi kimia, misalnya dari proses-proses oksidasi senyawa tertentu.
8
Bakteri nitrit dengan mengoksidasi NH
3
, bakteri nitrat dengan mengoksidasi HNO
2
, Bakteri belerang dengan mengoksidasikan berbagai senyawa belerang.
b. Fotoautotrof, bila energi untuk asimilasi fotosintesis diperoleh dari cahaya matahari. Seperti pada tumbuhan hijau, bakteri yang dapat
mengadakan fotosintesis adalah bakteri-bakteri yang memepunyai zat warna, dari golongan Thiothodaceae bakteri belerang berzat warna.
Bakteri yang hidup sebagai saprofit menggunakan sisa-sisa tumbuhan atau hewan substrat dan sumber kebutuhan hidupnya. Oleh kegiatan fisiologi bakteri
yang menempatinya, substrat itu akan mengalami proses penguraian yang biasanya disertai dengan timbulnya energi. Proses itu dinamakan pembusukan bila
terjadinya menimbulkan zat-zat yang berbau tidak sedap busuk, dan dinamakan fermentasi bila merupakan suatu pernafasan intrataolekular. Dengan demikian
bakteri-bakteri saprofit melalui proses penguraian menjadi pembersih sisa-sisa makhluk hidup.
Dari segi kebutuhannya akan oksigen bakteri dapat dibedakan dalam dua golongan yaitu bakteri aerob, bila untuk hidupnya memerlukan oksigen bebas, dan
anaerob, bila dapat hidup tanpa oksigen bebas. Bakteri anaerob masih dapat dibedakan lagi dalam yang aerob secara obligat, artinya untuk kebutuhan terhadap
oksigen bebas tidak mutlak, artinya tidak dapat hidup pula tanpa adanya oksigen bebas, bakteri itu dikatakan bersifat anaerob fakultatif. Perubahan pola hidup yang
terjadi akibat sinyal autoinducer itu sangat beragam, yang dapat membuat bakteri merubah aktivitas fisiologis, seperti bersifat simbiosis, kompetisi, virulensi,
memproduksi antibiotik, sporulasi, pembentukan biofilm, melakukan konjugasi, perubahan tingkat motilitas
. Proses interaksi ini sangat diperlukan oleh bakteri
untuk tetap bertahan hidup dilingkungannya.
Bentuk-bentuk interaksi yang terjadi pada bakteri antara lain: Interaksi positif dan kooperatif, terdiri atas:
1. Mutualisme dan simbiosis dua spesies yang berinteraksi memperoleh keuntungan.
9
2. Komensalisme yaitu salah satu spesies memperoleh keuntungan.
Interaksi tanpa dampak simbiosis atau netralisme. Interaksi negatif:
1. Amensalisme yaitu salah satu spesies yang memproduksi dan mengeluarkan sejenis bahan yang merugikan spesies yang lain
seperti antibiotik. 2. Predasi atau pemangsaan yaitu suatu spesies memakan spesies
lainnya. 3. Kompetisi persaingan yaitu kedua spesies yang berinteraksi
sehingga ada yang menderita atau dirugikan. 4. Parasitisme yaitu satu spesies bergantung hidup pada spesies
lain.
Tabel 1.1 Bakteri merugikan yang dapat menyebabkan suatu gejala atau penyakit pada manusia.
No Nama Bakteri Penyakit yang ditimbulkan
1. Salmonella typhosa
Tifus 2.
Shigella dysenteriae Disentri basiler
3. Vibrio comma
Kolera 4.
Haemopilus influenza Influensa
5. Diplococcus pneumoniae
Pneumonia radang paru-paru 6.
Mycobacterium tuberculosis TBC paru-paru
7. Clostridium tetani
Tetanus 8.
Neiseria meningitis Meningitis radang selaput otak
9. Neiseria gonorrhoeae
Gonorrhoeae kencing nanah 10. Treponema pallidum
Sifilis atau Lues atau Raja singa 11. Mycrobacterium lepra
Lepra kusta 12. Treponema pertenue
Puru atau patek
Tabel 1.2 Bakteri merugikan yang dapat menyebabkan suatu gejala atau penyakit pada hewan ternak.
No Nama Bakteri Penyakit yang ditimbulkan
1. Brucella abortus
Brucellosis pada sapi 2.
Streptococcus agalactia Mastitis pada sapi radang payudara
3. Bacillus antrachis
Antraks 4.
Actinomyces bovis Bengkak rahang pada sapi
10
5. Cytophaga columnaris
Penyakit pada ikan
Tabel 1.3 Bakteri merugikan yang dapat menyebabkan suatu gejala atau penyakit pada tumbuhan.
No Nama Bakteri Penyakit yang ditimbulkan
1. Xanthomonas oryzae
Menyerang pucuk batang padi 2.
Xanthomonas campestris Menyerang tanaman kubis
3. Pseudomonas solanacaerum
Penyakit layu pada famili terung-terungan 4.
Erwinia amylovora Penyakit bonyok pada buah-buahan
2.3 Fisiologi Bakteri