2. Ekologi Mikroba
Definisi ekologi sebagai cabang biologi
yang berurusan dengan organisme,
hubungan mereka, dan lingkungan mereka
Penjelasan tentang bagaimana mikroba,
yang berurusan dengan organisme kecil,
adalah bagian integral dari sistem ekologi
3. Komunitas Mikroba
Estimasi populasi mikroba
yang berkisar antara 1010
hingga 1017 individu, mewakili
setidaknya 107
taksa yang
berbeda
4. Kelangsungan Hidup dan
Produktivitas Komunitas Mikroba
Bagaimana populasi yang
sangat besar dapat hidup
bersama dan berkembang
bersama
interaksi mikroba dan perlunya
mempelajari ekologi mikroba
5. Fokus Ekologi Mikroba
• Menjelaskan terkait berfokus pada aktivitas mikroba di
lingkungan.
• Contoh dipelajari, termasuk perubahan kimia dan fisik di
lingkungan, siklus nutrisi, sumber air tercemar, dan induksi
penyakit.
Ekologi mikroba mencakup berbagai lingkungan seperti
tanah, udara, air, dan permukaan tanaman dan hewan
6. Dasar dalam Studi Ekologi Mikroba
Ekosistem:
• Kombinasi komponen biotik dan abiotik dari suatu lingkungan khusus.
• Setiap ekosistem memiliki kumpulan organisme dan komponen abiotik yang unik,
menjadikan satu ekosistem berbeda dari yang lain
Komunitas
Kumpulan mikroorganisme yang mendiami suatu situs tertentu dalam ekosistem
(tanpa mempertimbangkan faktor lingkungan atau faktor abiotik
Kolonisasi dan Suksesi
Pengertian kolonisasi sebagai proses penghuni pertama pada suatu permukaan
yang baru terbuka.
Pengertian suksesi sebagai perubahan bertahap dalam komunitas organisme dari
permulaan hingga mencapai komunitas klimaks.
7. Dasar dalam Studi Ekologi Mikroba
Populasi
• Definisi: Kelompok individu
spesies mikroba yang lebih
homogen dan spesifik
dibandingkan dengan komunitas.
• Karakteristik: Lebih seragam dan
memiliki ciri khas tertentu.
8. Individu (Spesies)
• Merujuk pada organisme-individu dalam populasi.
• Setiap ekosistem memiliki karakteristik fisik, kimia, dan biologi
tertentu yang mempengaruhi komposisi komunitas.
• Seleksi oleh Faktor Lingkungan: Faktor-faktor ini mempengaruhi
keberhasilan dan dominansi mikroba dalam populasi.
• Adaptasi: Organisme yang berhasil melakukan penyesuaian adalah
yang lebih teradaptasi terhadap kondisi abiotik tertentu di
lingkungan tersebut.
• Organisme yang tidak dapat beradaptasi dengan kondisi yang ada
akan tereliminasi, dan lingkungan membangun komunitas melalui
seleksi.
9. Habitat
Definisi: Area dengan tingkat keseragaman
tertentu dalam komponen abiotik.
Signifikansi Ekologis: Habitat seperti permukaan
tanaman dan hewan, tanah, laut terbuka, darah,
udara, saluran pencernaan, dll.
Ukuran Habitat: Tidak terlalu penting karena
bervariasi, yang penting adalah adanya kondisi
yang seragam di area tersebut.
10. Niche
• Peran suatu organisme tertentu dalam suatu tempat atau
habitat.
• Varian Fungsi Mikroorganisme: Mikroorganisme dapat dibagi
berdasarkan fungsinya di habitat mereka, yaitu dengan niche
yang sempit atau luas.
• Niche Sempit: Organisme yang sangat spesialis dan melakukan
fungsi tunggal atau peran, misalnya parasit obligat atau
organisme autotrof.
• Niche Luas: Organisme yang melakukan berbagai fungsi dan
dianggap memiliki niche yang luas, contohnya adalah
organisme heterotrof.
• Respons terhadap Perubahan: Organisme dengan niche sempit
mudah tereliminasi jika terjadi perubahan kondisi lingkungan
yang mempengaruhi kelangsungan hidup mereka, sedangkan
organisme dengan nis luas tidak terlalu terpengaruh oleh
perubahan kondisi lingkungan.
12. COLONIZATION
Ketika suatu area terdenudasi atau baru
terpapar, seperti saat jaringan baru terbuka
atau terluka.
Mikroorganisme pertama yang masuk di
permukaan tersebut disebut pionir.
Pionir tumbuh dan berkembang biak
membentuk komunitas pionir.
Kolonisasi: Ketika area yang terbuka tersebut
sudah ditempati oleh mikroorganisme,
dikatakan telah terkolonisasi.
Setelah terbentuknya komunitas pionir, mereka menggunakan
substrat, produk sampingan, dan bahan limbah atau metabolit
lainnya, mengubah lingkungan sekitar
Lingkungan yang dimodifikasi membuka jalan bagi kolonisasi
oleh organisme lain
13. SUCCESSION
Setelah pembentukan komunitas pionir,
lingkungan yang dimodifikasi akan mendukung
kolonisasi oleh organisme lain, sementara
komunitas pionir secara bertahap dieliminasi.
Suksesi menggambarkan situasi di mana satu
komunitas akan tumbuh lebih besar dan
menggantikan komunitas lainnya.
Dinamika Penggantian: Perubahan bertahap
dalam komposisi dan struktur komunitas
mikroba.
14. Climax Community
Climax Community: Komunitas yang muncul setelah kolonisasi
dan suksesi, di mana terjadi modifikasi lingkungan secara
kontinu.
Karakteristik Climax Community
• Stabilitas: Pada suatu tahap, komunitas tetap relatif konstan
untuk jangka waktu tertentu.
• Proses Suksesi Berhenti: Suksesi berhenti, dan habitat
mencapai karakteristik tertentu yang tetap.
• Waktu yang Tidak Tentu: Stabilitas komposisi spesies tetap
untuk jangka waktu tertentu, meskipun individu mikroba tetap
mengalami kematian.
16. Succession of Micro-organisms on
Cellophane Film
Penelitian oleh Tribe (1960) mengenai kolonisasi dan dekomposisi film
selofan (selulosa murni yang diregenerasi)
Pionir pertama adalah fungi, dan didapatkan tiga (3) kelas berdasarkan
karakter morfologis dan vegetatif.
(a) Rhizoctonia
(b) Chactomium
(c) Chytrids
17. Degradasi Rhizoctonia film selofan
Fungi dari genus Rhizoctonia ditandai oleh miselium kasar yang merambah
melalui permukaan selofan.
sifat selulolitik yang jelas, sehingga mampu cepat memulai dekomposisi
dengan melisis selulosa yang berdekatan dengan hifa
Rhizoctonia menjadi spesies dominan pada tahap awal kolonisasi film
selofan.
18. Degradasi film selofan oleh Chactomium
Fungi dari genus selulolitik, seperti Chactomium dan Humicola, termasuk
dalam kelompok kedua.
Fungi ini tidak merambah secara ekstensif di permukaan selofan,
melainkan menembus ketebalan pada situs-situs tertentu dengan
menggunakan hifa “meselium”
Pembentukan sistem meselium terjadi saat hifa bercabang dan
membentuk pola penetrasi selofan yang lebih terfokus.
19. Degradasi film selofan oleh Chytrids
Kelompok ketiga terdiri dari chytrids, yang tumbuh pada potongan-
potongan selofan yang tidak lagi utuh pada tahap ini.
Chytrids berperan dalam proses dekomposisi selofan pada tahap
selanjutnya dari suksesi mikroorganisme pada film selofan.
20. Kolonisator Kedua
Kolonisator kedua adalah bakteri yang mendukung populasi nematoda
dan protozoa.
Setelah mikroorganisme mengkolonisasi selofan/selulosa, mites,
springtails, dan cacing lainnya menjadi aktif, dan substrat menjadi tidak
terkenali akibat melewati saluran pencernaan organisme-organisme ini.
CATATAN: dalam dekomposisi selofan melibatkan berbagai mikroorganisme
dan hewan kecil, tergantung pada ketersediaan nutrisi.
21. Succession of Micro-organisms on
Dung
Pioner Microba
• Zygomycetes adalah yang pertama muncul, diikuti oleh Ascomycetes,
dan kemudian Basidiomycetes.
• Setiap kelompok mewakili pengguna gula, selulosa, dan lignin secara
berturut-turut.
22. Temuan Harper dan Webster (1964)
• Suksesi tidak didasarkan pada faktor nutrisi.
• Eksperimen dengan berbagai jenis fungi di bawah kondisi yang
berbeda, mengungkapkan bahwa urutan pertumbuhan microba
berkaitan dengan waktu minimum karakteristik sebelum dimulainya
pertumbuhan dan munculnya “buah jamur”.
• Suksesi lebih berkaitan dengan durasi periode perkembangan
yang diperlukan daripada kemampuan asimilasi yang berbeda.
CATATAN: Harper dan Webster mengusulkan bahwa suksesi buah jamur pada
tinja terhubung dengan durasi periode perkembangan yang diperlukan
daripada kemampuan asimilasi yang berbeda.
23. Colonization of Sterile Human Hair
Studi Griffin (1960) tentang rambut manusia steril yang ditempatkan di
permukaan berbagai jenis tanah:
Kolonisator awal dari spesies Fusarium, spesies Penicillium, dan beberapa
Mucorales, yang mengandalkan gula sederhana.
Kelompok kolonisator kedua termasuk spesies selulolitik seperti
Chaetomium cochloides, spesies Humicola, Gliocladium roseum, dan
pengguna polisakarida seperti spesies Penicillium.
Kelompok ketiga terdiri dari anggota keratinolitik Gymnoascaccae,
terutama Ascomycetes, menunjukkan suksesi berdasarkan faktor nutrisi.
24. Suksesi Nutrisi
• Temuan Griffin menunjukkan bahwa suksesi pada rambut
manusia steril didasarkan pada faktor nutrisi.
• Dominasi spesies yang menggunakan komponen substrat
yang paling tahan lama (Keratin) lebih lanjut mendukung
dasar nutrisi suksesi.
25. CONCLUSION
Ekologi Mikroba dalam studi dinamika komunitas dan
interaksi mikroba satu sama lain serta dengan
tumbuhan, hewan, dan lingkungan tempat mereka
hidup. Mikroorganisme merupakan bagian penting
dari ekosistem (komunitas biologis yang mengatur
diri sendiri dan lingkungannya). Ahli ekologi mikroba
menggunakan berbagai teknik analitis yang beragam
untuk memahami peran krusial mikroba dalam
ekosistem tertentu dan dalam menjaga kehidupan di
bumi.
