1.
Interaksi mikrobia ada
berapa jenis? Jelaskan dan berikan masing-masing contohnya!
Pola
atau bentuk interaksi antarmakluk hidup dalam satu ekosistem dapat
berupa. kompetensi, predasi, simbiosis. Simbiosis adalah hubungan
antara dua makhluk hidup yang berbeda jenis. Interaksi antar jasad dalam
satu populasi yang sama ada dua macam, yaitu interaksi positif maupun negatif.
Interaksi positif menyebabkan meningkatnya kecepatan pertumbuhan sebagai efek
sampingnya. Meningkatnya kepadatan populasi, secara teoritis meningkatkan
kecepatan pertumbuhan. Interaksi positif disebut juga kooperasi. Sebagai contoh
adalah pertumbuhan satu sel mikroba menjadi koloni atau pertumbuhan pada fase
lag (fase adaptasi).
Interaksi negatif
menyebabkan turunnya kecepatan pertumbuhan dengan meningkatnya kepadatan
populasi. Misalnya populasi mikroba yang ditumbuhkan dalam substrat terbatas,
atau adanya produk metabolik yang meracun. Interaksi negatif disebut juga kompetisi.
Sebagai contoh jamur Fusarium dan Verticillium pada tanah sawah, dapat
menghasilkan asam lemak dan H2S yang bersifat meracun.
Jumlah
populasi mikroorganisme dalam suatu komunitas supaya dapat mencapai jumlah yang
optimal, maka mikroorganisme berinteraksi dan mempengaruhi organisme lain.
Mikroorganisme harus berkompetisi dengan organisme lain dalam memperoleh nutrisi
dari lingkungannya, sehingga dapat terus “lulus hidup” dan dapat berkembangbiak
dengan sukses.
1. Komensalisme
Interaksi
antara mikroorganisme dengan organisme lain dimana satu jenis dapat diuntungkan
dan jenis lain tidak dirugikan, hubungan interaksi semacam ini disebut komensalisme
atau metabiosis. Interaksi bentuk komensalisme antar mikroorganisme biasanya
berhubungan dalam proses metabolisme, satu jenis mikroorganisme memberikan
kondisi yang cocok untuk pertumbuhan mikroorganisme lain. Sebagai contoh dalam
saluran pencernaan manusia mikroorganisme anaerob obligat merupakan
mikroorganisme yang berlimpah dan tumbuh dengan optimal. Bakteri asam asetat
dan khamir terjadi hubungan komensalisme selama proses fermentasi asam asetat,
dimana sel khamir menyediakan substrat alkohol bagi pertumbuhan bakteri asam
asetat.
2. Mutualisme
Interaksi
antar mikroorganisme dapat saling menguntungkan, interaksi semacam ini disebut
mutualisme. Hubungan interaksi mutualisme dapat terjadi antar mikroorganisme
yang berkerjasama dalam proses metabolisme. Biasanya satu jenis mikroorganisme
menyediakan nutrisi bagi mikroorganisme lain begitupula sebaliknya. Contohnya: Streptococcus
faecalis dan Lactobacillus arabinosis yang bisanya tidak
dapat tumbuh pada medium tanpa glukosa. S. faecalis membutuhkan asam
folat yang dihasilkan oleh L. arabinosus sebaliknya L. arabinosus membutuhkan
fenilalanin yang dihasilkan oleh S. faecalis. Ketika kedua baiakan
mikroorganisme ditumbuhkan dalam medium yangsama, maka mereka mendapatkan
nutrisi yang lengkap. Contoh lain antara bakteri Escherichia coli dan Proteus
vulgaris, dimana E.coli menghidroslisis laktosa bagi Proteus vulgaris,
sementara itu P. vulgaris menguraikan urea yang melepaskan sumber
Nitrogen bagi pertumbuhan E.coli.
3. Antagonisme
Hubungan
antara mikroorganisme dengan organisme lain yang saling menekan pertumbuhannya
disebut antagonisme. Bentuk interaksi ini merupakan suatu hubungan asosial.
Biasanya Spesies yang satu menghasilkan suatu senyawa kimia yang dapat meracuni
spesies lain yang menyebabkan pertumbuhan spesies lain tersebut terganggu.
Senyawa kimia yang dihasilkan dapat berupa sekret atau metabolit sekunder.
Contoh dari antagonisme antara lain Streptococcus lactis dengan Bacillus
subtilis. Pertumbuhan B. subtilis akan terhambat karena asam
laktat yang dihasilkan oleh S. lactis. Interaksi antagonisme disebut
juga antibiois. Bentuk lain dari interaksi antagonisme di alam dapat berupa
kompetisi, parasitisme, amensalaisme dan predasi. Biasanya bentuk interaksi ini
muncul karena ada beberapa jenis miktororganisme yang menempati ruang dan waktu
yang sama, sehingga mereka harus memperebutkan nutrisi untuk tetap dapat tumbuh
dan berkembangbiak. Akhirnya dari interaksi semacam ini memberikan efek
beberapa mikroorganisme tumbuh dengan optimal, sementara mikroorganisme lain
tertekan pertumbuhannnya.
4. Netralisme
Netralisme
adalah hubungan antara dua populasi yang tidak saling mempengaruhi. Hal ini
dapat terjadi pada kepadatan populasi yang sangat rendah atau secara fisik
dipisahkan dalam mikrohabitat, serta populasi yang keluar dari habitat
alamiahnya. Sebagai contoh interaksi antara mikroba allocthonous (nonindigenous)
dengan mikroba autochthonous (indigenous), dan antar mikroba nonindigenous diatmosfer
yang kepadatan populasinya sangat rendah. Netralisme juga terjadi pada keadaan
mikroba tidak aktif, misal dalam keadaan kering beku, atau fase istirahat
(spora, kista).
5. Sinergisme
Suatu
bentuk asosiasi yang menyebabkan terjadinya suatu kemampuan untuk dapat
melakukan perubahan kimia tertentu di dalam substrat. Apabila asosiasi
melibatkan 2 populasi atau lebih dalam keperluan nutrisi bersama, maka disebut
sintropisme. Sintropisme sangat penting dalam peruraian bahan organik tanah,
atau proses pembersihan air secara alami.
6. Kompetisi
Kompetensi
berarti persaingan. Dalam hal ini, terjadi persaingan antarmakluk hidup
dalamsuatu ekosistem karena adanya kebutuhan hidup yang sama. Hubungan
negatif antara 2 populasi mikroba yang keduanya mengalami kerugian. Peristiwa
ini ditandai dengan menurunnya sel hidup dan pertumbuhannya. Kompetisi terjadi
pada 2 populasi mikroba yang menggunakan nutrien / makanan yang sama, atau
dalam keadaan nutrien terbatas. Contohnya adalah antara protozoa Paramaecium
caudatum dengan Paramaecium aurelia.
7. Predasi
Hubungan
predasi terjadi apabila satu organisme predator memangsa atau memakan dan
mencerna organisme lain (prey). Hubungan antara pemangsa dan hewan yang
dimangsanya sangatlah erat, pemangsa tidak akan dapat hidup jika tidak ada
mangsa. Selain itu, pemangsa juga berperan sebagai pengontrol populasi
mangsa. Umumnya predator berukuran lebih besar dibandingkan prey, dan
peristiwanya berlangsung cepat. Contohnya adalahProtozoa (predator) dengan
bakteri (prey). Protozoa Didinium nasutum (predator)
dengan Paramaecium caudatum (prey),
8. Parasitisme
Parasitisme
terjadi antara dua populasi, populasi satu diuntungkan (parasit) dan populasi
lain dirugikan (host / inang). Umumnya parasitisme terjadi karena
keperluan nutrisi dan bersifat spesifik. Ukuran parasit biasanya lebih
kecil dari inangnya. Terjadinya parasitisme memerlukan kontak secara fisik
maupun metabolik serta waktu kontak yang relatif lama. Contohnya adalah
bakteri Bdellovibrio yang memparasit bakteri E.
coli. Jamur Trichoderma sp. memparasit jamur Agaricus sp.
2.
Mikrobia memiliki
banyak peran dalam kehidupan. Tidak semua mikrobia memiliki sifat merugikan,
banyak mikrobia yang memiliki peran menguntungkan. Sebutkan peran mikrobia
dalam kehidupan dan jelaskan secara singkat!
Contoh peran mikroba bagi kehidupan yang menguntungkan. Sebagimana Simbiosis
di antara bakteri Rhizobium dengan akar kacang-kacangan dibahas dalam ilmu tersendiri
yang dinamakan Rhizobiologi. Karena simbiosis ini sudah merupakan bisnis
tersendiri. Sehingga berbagai inokulan (preparat hidup bakteri Rhizobium)
banyak diperdagangkan, terutama hasil industri-bioteknologi di Amerika Serikat.
Tahap-tahap pembentukan
nodul. Tahap-tahap dalam infeksi dan
perkembangan nodul akar,
saat ini sudah diketahui dengan baik, antara lain :
1.
Pengenalan pasangan
yang sesuai pada tumbuhan dan bakteri dan penempelan bakteri terhadap akar tumbuhan
Di sekitar bulu-bulu akar kacang-kacangan terkumpul sejumlah besar bakteri Rhizobium
baik secara alami (misal pada ladang kacangkacangan) ataupun secara buatan
(penambahan inokulan). Akibat terkumpulnya bakteri tersebut, bulu
akar akan mengeluarkan triftopan, yang oleh bakteri diubah menjadi indol asetat
Kehadiran indol asetat menyebabkan bulu akar menjadi berkerut dan bakteri juga
menghasilkan enzim yang dapat melarutkan senyawa pektat yang terdapat di dalam
fibril (selulosa) kulit bulu akar, sehingga bakteri dapat menempel pada buluh akar;
2.
Invasi bakteri ke dalam
buluh akar dan terjadi ancaman infeksi. Akibat adanya larutanpektat, bakteri Rhizobium
kemudian berubah menjadi bulat dan kecil-kecil serta dapat bergerak.. Senyawa
pektat dapat berikatan dengan selulosa, sehingga dinding bulu akar menjadi tipis
hingga dapat ditembus oleh bakteri Rhizobium;
3.
Berjalan sepanjang akar
utama melalui tempat infeksi.;
4.
Pembentukan bakteroid
(sel bakteri perusak) dalam sel tumbuhan dan terjadi perkembangan ke keadaan
penambatan-nitrogen Di dalam bulu akar bakteri memperbanyak diri,
kemudian memasuki bagian akar dengan membentuk benanginfeksi,hingga koloni
bakteri didapatkan pada setiap sel akar;
5.
Berlangsungnya
pembelahan bakteri dan sel tumbuhan, maka terbentuk nodul akar matur.
Penambatan/fiksasi
nitrogen udara oleh bakteri Rhizobium cukup penting di dalam bidang pertanian.
Rata-rata nitrogen yang terikat (kg) per hektar luas per tahun cukup tinggi, terutama
untuk tanaman seperti semanggi (Trifolium spp.). Lupin (Lupinus sp.), dan kacang kedele
(Glycine max).
Sehingga tidak
mengherankan kalau di dalam sistem pertanian moderen yang banyak dilakukan di
Eropa dan Amerika, penggunaan kacang-kacangan sebagai pupukhijau banyak dilakukan
mengingat hasilnya yang cukup baik. Hal ini dapat dilakukan dengan berbagai cara
yaitu :
§ Penambahan
nitrogen ke dalam tanah secara biologi.
§ Mempertahankan
sifat fisik tanah dengan banyaknya jatuhan daun dan batang kacangkacangan yang ditanam.
§ Beberapa
jenis Rhizobium mempunyai kemampuan pula untuk mengurai residu pestisida sehingga
menjadi senyawa yang tidak berbahaya, hal ini dapat digunakan sebagai cara biologis
di dalam pengendalian pencemaran tanah pertanian.
§ Daun
kacang-kacangan selain untuk pupuk hijau juga merupakan makanan ternak berkualitas tinggi,
terutama kandungan protein dan vitamin.
§ Buah
kacang-kacangan tertentu, dapat dijadikan sumber protein.
