Download
1 / 43
E N D
EKOLOGI MIKROBA Pertemuan ke-6 Mikrobiologi Pertanian (AET 209)
Bidang yang erat terkait dan seringkali dipersepsikan sama dengan mikrobiologi lingkungan yaitu: EKOLOGI MIKROBA • Ekologi mikroba yaitu Ilmu yang mempelajari antara hubungan timbal balik (interaksi dan interdependensi) antara mikrorganisme dengan lingkungannya baik lingkungan biotik maupun abiotik.
Kebanyakan mikroorganisme bermanfaat atau berbahaya • Tanpa bakteri, kehidupan tidak akan pernah ada ! - Fiksasi Nitrogen - Siklus Karbon - Siklus Sulfur & Fosfor
Habitat Mikroba • Lingkungan Terestrial/Daratan • Termasuk “tanah” dan “tanaman” • Pada habitat tanah, kebanyakan pertumbuhan mikroba • terjadi di permukaan partikel tanah (rhizosfer) • Faktor utama yang mempengarunhi aktifitas mikroba • di dalam tanah adalah ketersediaan air. 2. Lingkungan Air • Contoh: danau, kolam, dan sungai • Alga yang mengambang pada permukaan air: • phytoplankton • Alga yang menempel pada dasar air: alga bentos
JENIS INTERAKSI BIOLOGI PADA MIKROBA • Interaksi yang terjadipadamikroorganismeberlangsungantara • Mikroorganisme >< mikroorganisme • Mikroorganisme >< tumbuhan • Mikroorganisme >< hewan • Mikroorganisme >< manusia • Inangmenyediakanlingkungan yang stabil (T, pH, tekanan osmosis, kelembabandll) dannutrien yang cukupbagikehidupanmikroba. • Mikrobapada rumen sapi • Mikrobadalammulutmanusia
KARAKTERISTIK DALAM INTERAKSI MIKROBA • Interaksibersifatdinamis • Kemampuantumbuhmikrobasesuaidengankondisilingkungan yang mendukungpertumbuhannya • Beberapamikrobadapattumbuhpadainangjugamampuhidupbebasdilingkungan. • Dalambanyakkasus, kondisifisiologis yang dibutuhkanpadaduakeadaaninisangatberbeda. • Mikrobaharusmempunyaicarauntukmendeteksiapakahbisaberinteraksidenganinang • Mikrobaharusbereaksiterhadapkeberadaan /ketiadaaninangmelaluiperubahandariekspresi gen tertentu
KARAKTERISTIK DALAM INTERAKSI MIKROBA • Mikrobaharushati-hatidalammemilihinang yang tepat • Mikrobaharusmampumelakukankolonisasipadainangdanmikrobaharusbisamendapatkansenyawapertumbuhan yang diperlukanselamainteraksinya • Mikrobaharusmempunyaimekanismeuntukmampumemenangkanupayapertahanandiridariinangsehinggamikrobatetapbisamempertahankankolonisasinya.
Sebagianbesarmikroorganismeditemukandialamtidakdalambentuktunggal, tetapidalambentukpopulasididalamkomunitas. • Interaksisangatberartipadabeberapapopulasi yang adadalamkomunitas. Interaksi yang terjadibisabersifatpositifataupunnegatif • Masing-masingmikroorganismemempunyaipengaruhterhadaplingkungannya • Mikroba yang tumbuhpada air yang tercemar • Mikroorganismefotosintetikdiperairan • Mikrobapadatanamantomat • Mikrobatanah • Mikrobapada rumen sapi • Mikrobapadaronggamulutmanusia
Interaksi mikroba dalam tanah memegang peranan kunci dalam mengendalikan penyakit secara biologis, pembusukan bahan-bahan organik, dan daur bahan-bahan makanan pokok untuk tanaman.
1. Simbiosis 2. Komensalisme 3. Amensalisme / Antibiosisme /Antagonisme 4. Mutualisme 5. Parasitisme 6. Predasi 7. Kompetisi 8. Netralisme
Simbiosis Suatu interaksi yang stabil antara dua jenis organisme dimana terjadi asosiasi atau kontak fisik yang erat tanpa memperhatikan dampaknya pada masing masing pihak
Komensalisme Suatu interaksi yang stabil dimana satu pihak mendapat keuntungan dari proses interaksi, sementara pihak lain tidak mendapat keuntungan namun juga tidak dirugikan Contoh : anggrek dengan pohon yang di tumpanginya
Parasitisme Suatu interaksi yang menghasilkan asosiasi dimana satu pihak diuntungkan, sementara pihak lain (inang) dirugikan (dirusak) karena parasit mengambil makanan dari inang. Contoh : benalu dengan pohon inangnya
Amensalisme / Antibiosisme /Antagonisme Suatu interaksi antagonis (penghambatan atau penghentian pertumbuhan dari satu organisme terhadap yang lain melalui senyawa metabolit yang dihasilkan berupa antibiotik.
Predasi Suatu bentuk interaksi pemangsaan antara pemangsa (predator) dengan mangsa
Kompetisi Suatu interaksi persaingan terhadap sumber daya (nutrien, oksigen, cahaya, ruang) yang ketersediaannya terbatas dibutuhkan secara bersamaan dalam sebuah 'niche'
Netralisme • Hubungan tidak saling mengganggu • antara organisme dalam satu habitat yang • sama. • Masing-masing hidup dengan tidak • mengganggu satu dengan lainnya.
INTERAKSI MIKROBA DENGAN AKAR TANAMAN • Akar tanaman secara langsung berinteraksi • dengan mikroorganisme di dalam tanah. • Interaksi ini ada yang menguntungkan dan • ada yang merugikan. • Interaksi yang menguntungkan dapat • bermanfaat sebagai biofertilizer
Interaksi yang menguntungkan Antara lain : - Cendawan Mikoriza dengan akar tanaman - Bakteri Rhizobium dengan akar tanaman leguminosae
Bakteri Rhizobium • Merupakan kelompok bakteri yang mempunyai • kemampuan sebagai penyedia hara bagi • Tanaman • Bakteri hanya bisa memfiksasi nitrogen • atmosfer bila berada di dalam bintil akar mitra • legumnya • Bintil akar yang efektif : bagian dalam • berwarna merah (pigmen leghemoglobin)
Bakteri Rhizobium • Proses : Infeksi penetrasi pembentukan benang infeksi pembentukan bakteroid pembentukan bintil akar
Rhizobium-legume mutualism (food for food) Tanaman memberikan gula kepada Rhizobium Bakteri Rhizobium memfiksasi nitrogen dan mengirimkannya ke akar tanaman.
Cendawan Mikoriza Mikoriza adalah struktur sistem perakaran yang terbentuk karena adanya cendawan yang bersimbiosis (umumnya menguntungkan) dengan sistem akar tanaman.
Tipe Mikoriza • Ektomikorhiza: hidup antara jamur dengan tanaman, apabila hifanya tidak menembus ke dalam akar tetapi hanya pada sampai lapisan epidermis. • Endomikorhiza (CMA): hidup antara jamur dengan tanaman, apabila hifanya dapat menembus sampai ke dalam (korteks).
Peranan mikoriza pada tanaman 1. Membantu penyerapan air dan hara (fosfat) 2. Membantu transfer hara, asimilasi karbon, dan fitohormon 3. Membantu pertumbuhan awal bibit 4. Meningkatkan daya hidup-transplanting- dan kualitas bibit 5. Mengefisiensikan pemupukan
Peranan terhadap lingkungan 1. Membantu ketahanan atau toleransi bibit terhadap logam berat, kekeringan, salinitas, dan tanah miskin 2. Melindungi akar terhadap serangan patogen tanah 3. Memperbaiki struktur tanah (aerasi dan drainase) 4. Sebagai agens bio remediasi 5. Sebagai bio indikator kualitas lingkungan
Tanaman dengan tanpa Mikoriza (kiri) dan dengan Mikoriza (kanan)
Interaksi yang merugikan • Mikroorganisme yang bersifat parasit pada tanaman, yang disebut patogen tanaman • Menyebabkan berbagai penyakit pada tanaman
INTERAKSI MIKROBA DENGAN PERMUKAAN TANAMAN • Batang, daun dan buah tanaman merupakan habitat yang sesuai bagi beberapa mikroba seperti cendawan, yeast, alga, cyanobacteria, heterotropik dan lumut kerak (lichens) • Mikroba yang tumbuh pada permukaan tanaman disebut epifit.
Lumut kerak (Lichen/Lichenes) • adalah suatu organisme majemuk yang merupakan hasil simbiosis erat dari cendawan dengan mitra fotosintetik, yang dapat berupa alga hijau(biasanya Trebouxia) atau sianobakteri(biasanya Nostoc). • Kerja sama ini demikian eratnya sehingga morfologinyapun berbeda dari komponen simbiotiknya.
Jamur pada liken memperoleh makanan dari hasil fotosintesis algae, dan memperoleh air atau mineral dari jamur. • Inilah yang menunjukan adanya simbiosis antara jamur dan algae.
Usnea barbata Parmelia acetubulum
