perifiton , yang dikenal untuk beberapa sebagai biofilm, dapat didefinisikan sebagai satu set mikroorganisme yang membentuk semacam lapisan yang mencakup atau berlabuh ke berbagai substrat. Mikroorganisme yang membentuk perifiton tetap bersama berkat adanya matriks ekstraseluler yang mereka keluarkan.
Karena keragaman besar mikroorganisme di perifiton, dapat ditemukan di semua jenis habitat, bahkan dalam kondisi iklim yang paling buruk, seperti gletser dan bahkan mata air panas.
Perifiton. Sumber: Everglades NPS dari Homestead, Florida, Amerika Serikat [Domain publik]
Dari segi ekologi, perifiton sangat penting, karena memenuhi berbagai fungsi dalam ekosistem, di antaranya kapasitasnya sebagai indikator tingkat pencemaran sangat menonjol.
Indeks artikel
Karakteristik umum
Perifiton adalah jaringan anyaman kompleks yang umumnya melekat pada beberapa jenis substrat yang terendam air. Demikian juga, mengingat organisme yang menyusunnya cenderung bereproduksi secara eksponensial, perifiton memiliki pertumbuhan yang cepat. Hal ini dikarenakan di dalam media terdapat nutrisi yang diperlukan agar mikroorganisme dapat berkembang secara optimal.
Demikian pula, salah satu karakteristik periphition yang paling menonjol adalah bahwa organisme yang menyusunnya mensekresikan sejenis matriks ekstraseluler dengan konsistensi seperti agar-agar yang menyatukannya dan melekat satu sama lain dan ke substrat.
Perifiton terdiri dari berbagai macam mikroorganisme seperti bakteri, protozoa, dan alga. Masing-masing memberikan kontribusi sifat dan karakteristik khusus bagi perifiton untuk berkembang, berkembang, dan bertahan.
Morfologi
Secara morfologis, perifiton terlihat sebagai karpet tipis yang menutupi berbagai permukaan yang terdapat di perairan. Ini terdiri dari berbagai mikroorganisme dari berbagai jenis, seperti alga, bakteri, jamur dan protozoa yang mengeluarkan matriks polisakarida di mana mereka dipadatkan.
Meskipun perifiton ditemukan menutupi berbagai macam substrat, penelitian baru tampaknya menunjukkan bahwa perifiton ditemukan terutama pada tanaman .
Beberapa ahli menggambarkannya sebagai sejenis rumput, yang ketebalannya dapat bervariasi sesuai dengan ekosistem di mana ia ditemukan. Tekstur perifitonnya cukup halus, bahkan diklasifikasikan sebagai siput oleh beberapa ahli. Warna yang dominan adalah hijau, sehingga menunjukkan kelimpahan organisme fotosintetik dalam komposisinya.
Komponen
Komponen perifiton cukup beragam, terutama anggota kingdom monera dan protista.
Organisme kingdom Monera
Jumlah bakteri yang ada di perifiton sangat melimpah. Tentu saja, spesies bakteri tidak standar, melainkan tergantung pada ekosistem di mana ia ditemukan.
Namun, dengan mempertimbangkan berbagai penelitian di mana perifiton dari berbagai daerah di seluruh dunia telah dicirikan, dapat ditetapkan bahwa genera prokariotik yang hadir di dalamnya dengan frekuensi yang lebih besar adalah sebagai berikut:
- Enterobacter sp : terdiri dari bakteri anaerob yang terutama merupakan pengurai bahan organik. Mereka juga melakukan proses fermentasi di mana mereka memetabolisme karbohidrat, dan juga dalam kondisi aerobik mereka mampu mengoksidasi berbagai macam substrat. Beberapa juga diakui sebagai patogen manusia.
- Pseudomonas sp : adalah bakteri gram negatif berbentuk basil yang tumbuh subur di lingkungan yang kaya oksigen. Mereka adalah organisme katalase positif, sehingga mereka dapat mendegradasi hidrogen peroksida. Berkat keragaman metabolisme mereka, mereka memiliki kemampuan untuk menjajah berbagai lingkungan, itulah sebabnya mereka dapat ditemukan sebagai komponen perifiton di banyak ekosistem.
- Citrobacter sp : kelompok yang terdiri dari bakteri basiler yang memiliki metabolisme aerob. Mereka adalah gram negatif dan mampu memfermentasi beberapa karbohidrat seperti laktosa. Mereka adalah penghuni umum air dan tanah, itulah sebabnya mereka merupakan komponen reguler perifiton.
- Jenis bakteri lain : genus bakteri lain yang telah ditemukan sebagai komponen perifiton di berbagai lingkungan antara lain adalah Chromobacterium sp, Acinetobacter sp, Stenotrophomonas sp dan Klebsiella sp .
- Cyanobacteria: Ini umumnya dikenal sebagai ganggang biru-hijau. Mereka memiliki pigmen seperti klorofil di dalam sel mereka, sehingga beberapa dapat berfotosintesis. Mereka juga mampu menggunakan nitrogen atmosfer sebagai sumber unsur ini.
Organisme dari kingdom protista
Anggota kingdom protista yang merupakan bagian dari perifiton adalah alga dan protozoa, di antaranya adalah:
- Chlorophytas: mereka disebut ganggang hijau, dengan klorofil berlimpah di sel mereka, yang memberi mereka warna hijau khas mereka. Karena adanya klorofil, mereka adalah organisme autotrofik, yang mampu melakukan proses fotosintesis. Ukurannya bervariasi, dan ganggang hijau, baik makroskopis maupun mikroskopis, dapat diamati di perifiton. Di antara genera ganggang hijau yang ditemukan di perifiton kita dapat menyebutkan antara lain Ulothrix, Chaetophora dan Oedogonium .
- Rhodophytas: umumnya dikenal sebagai ganggang merah. Mereka umumnya multiseluler dan mengandung klorofil dan pigmen lain, seperti karotenoid. Yang terakhir berkontribusi untuk memberikan warna kemerahan yang khas. Salah satu genus alga merah yang paling banyak ditemukan di perifiton adalah Hildebrandia .
- Diatom: mereka adalah alga uniseluler yang cukup umum di habitat laut. Mereka dicirikan bahwa sel mereka dibatasi oleh dinding sel yang terbuat dari silikon dioksida terhidrasi. Mereka mampu melakukan fotosintesis. Genera diatom yang paling umum di perifiton adalah Cocconeis, Cymbella dan Navicula , antara lain.
Diatom, anggota biasa perifiton. Sumber: Picturepest [CC BY 2.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/2.0)]
- Protozoa: mereka dicirikan sebagai organisme mikroskopis eukariotik, uniseluler dan umumnya heterotrofik. Beberapa memiliki flagela yang membantu mereka dalam proses penggerak. Genus protozoa yang umum di perifiton adalah Stentor, Vorticella, Euplotes, dan Epistylis , di antara banyak lainnya.
Meningkat
Pertumbuhan dan perkembangan perifiton adalah proses bertahap yang meliputi beberapa tahap:
- Kontak dan penahan ke permukaan: ini adalah fase awal dari proses pembentukan perifiton. Pada tahap ini, bakteri dan mikroorganisme lain yang membentuknya mulai membangun hubungan tertentu dengan substrat dan menambatkan diri pada substrat tersebut. Awalnya, koneksi ini agak lemah, tetapi seiring bertambahnya jumlah mikroorganisme, mereka menjadi lebih kuat.
- Pembentukan mikrokoloni: mikroorganisme yang telah berlabuh ke substrat mulai bereproduksi, terutama secara aseksual melalui pembelahan biner.
- Komunikasi antara molekul dan produksi matriks ekstraseluler: melalui mekanisme yang dikenal sebagai ikatan “penginderaan kuorum” terbentuk antara berbagai sel. Demikian pula, produksi EPS (zat polimer ekstraseluler) meningkat, yang berkontribusi pada keberadaan mikroorganisme yang sangat berdekatan.
- Pematangan perifiton: sudah pada tahap ini struktur kompleks mulai berkembang. Di sini organisme yang membentuk perifiton mulai beradaptasi dengan aspek-aspek seperti ketersediaan oksigen dan beberapa nutrisi.
Tahapan pertumbuhan perifiton. Sumber: Aalexopo [CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)]
Kegunaan
Perifiton adalah unsur yang sangat penting dalam ekosistem, karena melaluinya dimungkinkan, misalnya, untuk menentukan tingkat kontaminasi, serta untuk membersihkan air yang tercemar. Demikian pula, perifiton berfungsi sebagai sumber makanan bagi ikan di ekosistem tempat ia ditemukan, sehingga juga digunakan dalam budidaya.
Indikator polusi dan kualitas air
Perifiton telah digunakan di berbagai ekosistem sebagai indikator tingkat polusi. Hal ini dikarenakan ada organisme yang memiliki kegemaran terhadap komponen tertentu yang dapat dianggap polutan.
Dalam hal ini, ketika Anda ingin mengetahui tingkat kontaminasi suatu situs, Anda dapat mengambil sampel perifiton yang tumbuh di sana dan mengidentifikasi mikroorganisme yang ada di dalamnya.
Dengan mengetahui hubungan antara beberapa mikroorganisme perifiton dan polutan tertentu, dapat disimpulkan tanpa keraguan apakah suatu lingkungan tercemar atau tidak.
Demikian juga, perifiton dapat digunakan untuk menentukan kualitas air karena sensitivitasnya yang tinggi terhadap perubahan dan respons cepat yang dihasilkannya.
Pembersih Ekosistem
Berbagai penelitian telah menunjukkan bahwa perifiton adalah pembersih ekosistem yang sangat baik. Hal ini karena mikroorganisme penyusunnya mampu menyerap dan memetabolisme unsur pencemar tertentu, seperti beberapa logam seperti seng, kadmium, tembaga dan nikel.
Dengan melakukan ini, mereka sangat mengurangi tingkat polusi di tempat-tempat tertentu. Kemampuannya untuk menghilangkan bahan kimia berbahaya, serta mengurangi kekeruhan air, saat ini sedang dipelajari.
Pakan ikan dan di industri akuakultur
Perifiton telah terbukti menjadi sumber makanan untuk beberapa ikan yang menunjukkan adaptasi tertentu yang memungkinkan mereka untuk mengikis perifiton dari substrat. Demikian juga, telah digunakan di beberapa proyek yang melibatkan akuakultur untuk memberi makan ikan dan moluska yang dibesarkan dengan cara ini.
Referensi
- Aloi, E. (1990). Tinjauan kritis metode lapangan perifiton air tawar baru-baru ini. Jurnal Perikanan dan Ilmu Perairan Kanada. 47. 656-670.
- Haiying, L., Feng, Y., Wang, J. dan Wu, Y. (2016). Respon morfologi, struktur dan fungsi perifiton terhadap pembebanan nutrisi yang ekstrim. Pencemaran lingkungan. 214. 878-884.
- Hall-Stoodley, L. dan Stoodley, P. (2002). Regulasi pengembangan biofilm mikroba. Pendapat terkini dalam bioteknologi, 13: 228-233.
- Hill, W., Ryon, M., Smith, J. dan Marshall, s. (2010). Peran perifiton dalam memediasi efek pencemaran di ekosistem sungai. Manajemen lingkungan. 45 (3). 563-76.
- Rojas, J. (2005). Keanekaragaman bakteri di perifiton di akar eichornia sp, pistia sp dan azolla sp, di lahan basah buatan Universitas Bumi. Dilihat di: repositoriotec.tec.ac.cr
- Voltolina, D :, Audelo, J., Romero, E. dan Pacheco, M. (2013). Promosi perifiton untuk budidaya udang vaname: menuju budidaya ekologis. Buletin Institut Perikanan Sao Paulo. 39.
- Yadav, R., Kumar, P., Saini, V., Sharma, B. (2017). Pentingnya perifiton untuk budidaya. Bintang air 38-43.
