Cyanobacteria, juga dikenal sebagai ganggang biru-hijau, adalah kelompok kuno mikroba fotosintetik yang dapat ditemukan terutama di perairan. Ada sekitar 2000 spesies dari mereka dan cyanobacteria juga memiliki berbagai macam bentuk dan ukuran. Cyanobacteria diklasifikasikan dalam kingdom Monera dan saat ini masih diperdebatkan apakah mereka prokariota atau eukariota.
Cyanobacteria adalah organisme prokariotik bersel tunggal dan merupakan bentuk kehidupan yang paling sederhana. Ganggang biru-hijau bukan jenis ganggang melainkan sejenis bakteri yang disebut cyanobacteria. Cyanobacteria memproduksi makanan mereka sendiri dengan fotosintesis seperti tanaman, tetapi sel cyanobacteria lebih sederhana dan kurang beberapa karakteristik struktural dari organisme eukariotik.
Pengertian
Cyanobacteria adalah organisme akuatik dan fotosintesis, yaitu, mereka hidup di air, dan dapat memproduksi makanan mereka sendiri. Karena mereka adalah bakteri, mereka sangat kecil dan biasanya uniseluler, meskipun mereka sering tumbuh di koloni yang cukup besar untuk dilihat.
Cyanobacteria memiliki perbedaan menjadi fosil tertua yang diketahui, berusia lebih dari 3,5 miliar tahun! Maka mungkin mengejutkan Anda untuk mengetahui bahwa cyanobacteria masih ada; mereka adalah salah satu kelompok bakteri terbesar dan paling penting di dunia.
Banyak deposit minyak Proterozoikum yang dikaitkan dengan aktivitas cyanobacteria. Mereka juga merupakan penyedia penting pupuk nitrogen dalam budidaya padi dan kacang-kacangan.
Cyanobacteria juga sangat penting dalam membentuk arah evolusi dan perubahan ekologis sepanjang sejarah bumi. Atmosfer oksigen yang kita andalkan dihasilkan oleh banyak cyanobacteria selama Zaman Archaean dan Proterozoikum. Sebelum waktu itu, atmosfer memiliki kimia yang sangat berbeda, tidak cocok untuk kehidupan seperti yang kita kenal sekarang.
Kontribusi besar lainnya dari cyanobacteria adalah asal tanaman. Kloroplas yang digunakan tanaman untuk membuat makanan sendiri sebenarnya adalah cyanobacterium yang hidup di dalam sel tanaman. Suatu saat di akhir Proterozoikum, atau di awal Kambrium, cyanobacteria mulai berdiam di dalam sel-sel eukariota tertentu, membuat makanan untuk inang eukariota dengan imbalan sebuah rumah. Peristiwa ini dikenal sebagai endosimbiosis, dan juga merupakan asal dari mitokondria eukariotik.
Karena mereka fotosintesis dan akuatik, cyanobacteria sering disebut “ganggang biru-hijau”. Nama ini nyaman untuk berbicara tentang organisme di dalam air yang membuat makanan mereka sendiri, tetapi tidak mencerminkan hubungan antara cyanobacteria dan organisme lain yang disebut ganggang.
Cyanobacteria adalah kerabat dari bakteri, bukan eukariota, dan itu hanya kloroplas dalam ganggang eukariotik yang berhubungan dengan cyanobacteria.
Ciri-ciri Cyanobacteria
Di antara ciri utama Cyanobacteria berikut ini disebutkan:
- Mereka memiliki kemampuan untuk menghasilkan fotosintesis.
- Mereka sebelumnya dikenal dengan nama ganggang biru kehijauan, cyanophiles atau cyanophyceae.
- Mereka dapat hidup dalam berbagai jenis suhu.
- Mereka dapat menghasilkan serangkaian racun dalam air minum dan di laut yang menyebabkan munculnya penyakit.
- Ketika mereka tumbuh dalam jumlah besar, mereka dapat dengan mudah dilihat sebagai noda hijau di dalam air.
- Mereka dapat menghasilkan serangkaian penyakit yang merusak organ-organ vital seperti hati dan juga dapat menyebabkan sakit perut, muntah dan diare.
- Tergantung pada jenis cyanobacterium, mereka dapat merusak sistem saraf pusat yang menyebabkan kelumpuhan, serangan kardio-pernapasan dan kematian.
- Mereka mendorong perkembangan kanker dan penyakit degeneratif.
- Mereka bereproduksi secara aseksual, tetapi mereka juga memiliki beberapa mekanisme reproduksi yang unik seperti fisi biner, fisi multipleks, dan tunas.
Ukuran dan Bentuk
Ganggang biru-hijau atau sel cyanobacteria jauh lebih kecil dari tumbuhan, hewan, jamur atau sel protista. Mereka biasanya 1/10 ke 1/20 ukuran sel eukariotik. Bentuk eksternal mereka adalah bulat, dan mereka dapat hidup secara tunggal atau berpasangan, kelompok atau rantai. Seperti sel tumbuhan, dinding sel untuk menyediakan struktur sel cyanobacteria. Meskipun cyanobacteria jauh lebih kecil dan sederhana daripada eukariota struktural, mereka lebih besar dan memiliki struktur internal lebih dari virus.
Bahan genetik
DNA dalam sel cyanobacteria (alga biru-hijau) yang terkandung di dalam, melingkar, kromosom lingkar tunggal. Cyanobacteria tidak memiliki inti, sehingga kromosom tidak terikat dalam membran tetapi diadakan di nukleoid, wilayah sel dimana DNA berada. Cyanobacteria tidak mereproduksi dengan mitosis. Sel memanjang, dan DNA bereplikasi. Kromosom menarik terpisah seperti satu sel terbagi menjadi dua sel dalam proses yang disebut pembelahan biner.
Organel
Cyanobacteria tidak memiliki organel seperti mitokondria, kloroplas, retikulum endoplasma atau aparat Golgi yang ditemukan dalam sel-sel eukariotik. Ribosom adalah satu-satunya organel dalam sitoplasma cyanobacteria. Struktur ini yang mengandung RNA bertanggung jawab untuk sintesis protein. Mereka kira-kira sepertiga lebih kecil dari ribosom dalam sel eukariotik tetapi melakukan fungsi yang sama.
Fotosintesis
Seperti tanaman hijau, cyanobacteria, atau ganggang hijau-biru, mengandung klorofil dan produsen. Tidak seperti tumbuhan dan sel, klorofil pada cyanobacteria tidak terkandung dalam kloroplas. Sebaliknya, klorofil diadakan dalam lipatan di membran sel yang disebut thykaloids. Melalui fotosintesis, cyanobacteria menyediakan oksigen dan makanan baik untuk hewan air tawar dan air asin.
Peranan Cyanobacteria dalam Ekosistem
Juga dikenal sebagai ganggang biru-hijau, cyanobacteria adalah organisme bersel tunggal yang berfotosintesis, berasal energi dari sinar matahari. Cyanobacteria telah hadir di Bumi untuk mungkin selama 4 miliar tahun. Karena kemampuan mereka untuk menghasilkan oksigen, cyanobacteria memainkan peran penting dalam mengubah komposisi atmosfer planet. Ganggang biru-hijau telah beradaptasi untuk hidup di sebagian besar ekosistem, termasuk yang segar dan air garam, tanah dan batu.
Atmosfer
Cyanobacteria merupakan salah satu bentuk kehidupan paling awal di Bumi. Kadang antara 2 dan 4 miliar tahun lalu, cyanobacteria mengembangkan kapasitas untuk fotosintesis yang menghasilkan oksigen sebagai produk sampingan. Ketika miliaran menjamur cyanobacteria tahun silam, karbon dioksida atmosfer yang kaya bumi secara bertahap diubah untuk menyertakan peningkatan jumlah oksigen. Cyanobacteria menyumbang sekitar 20 hingga 30 persen dari fotosintesis di planet ini, dan terus memainkan peran penting dalam komposisi atmosfer.
Kloroplas
Cyanobacteria juga memainkan peran kunci dalam pengembangan kehidupan tanaman. Sebuah kloroplas – yang ada dalam sel tanaman dan menghasilkan makanan bagi tumbuhan – sebenarnya cyanobacteria. Ratusan juta tahun yang lalu, sel-sel tumbuhan berevolusi dengan penghuni cyanobacterium dalam proses yang disebut endosimbiosis. Sama seperti mitokondria pada sel hewan, kloroplas secara genetik unik dari sel induknya.
Nitrifikasi nitrogen
Kemampuan untuk memproses nitrogen atmosfer dan membuat itu menjadi bentuk organik juga dimiliki oleh cyanobacteria. Proses ini, disebut mengikat nitrogen, sangat penting bagi pertumbuhan berbagai jenis tanaman. Beberapa tanaman telah berevolusi untuk membentuk hubungan simbiosis dengan itu, dengan cyanobacteria yang berada di dalam akar tanaman. Selain tanaman tersebut, cyanobacteria telah membentuk hubungan yang serupa dengan berbagai jenis jamur, sehingga keberadaan lumut. Cyanobacteria juga memperbaiki nitrogen dalam tanah, terumbu karang dan berbagai lingkungan air, membuat nitrogen tersedia di seluruh berbagai ekosistem.
Bloom
Kadang-kadang, ketika menyediakan lingkungan air yang sangat kaya nutrisi, cyanobacteria akan menghasilkan populasi yang sangat besar, atau pemekaran. Cyanobacteria juga dapat menghasilkan racun yang berbahaya bagi manusia dan hewan. Menurut Organisasi Kesehatan Dunia, pemekaran ganggang dalam persediaan air manusia menjadi masalah yang meningkat di seluruh dunia. pemekaran beracun pada danau juga dapat mengurangi populasi berbagai spesies karena racun atau dampak lain seperti shading yang berlebihan.
Klasifikasi
Taksonomi cyanobacteria diatur oleh dua kode, Kode Nomenklatur Bakteri Internasional dan Kode Nomenklatur Botani Internasional; Duplikasi nomenklatur ini menyebabkan kebingungan besar.
Seperti yang telah disebutkan, cyanobacteria adalah kelompok yang sangat heterogen, dan klasifikasinya lebih menanggapi kriteria didaktik daripada kriteria sistematis. Taksonomi cyanobacteria saat ini sedang ditinjau. Klasifikasi berikut, dengan nomenklatur botani, adalah yang diusulkan oleh Cavalier-Smith pada tahun 2002:
Klasifikasi cyanobacteria:
- Kingdom: Bacteria
- Sub kingdom: Negibacteria
- Divisi Cyanobacteria
- Kelas Gloeobacterium
- Ordo Gloeobacterial