F u n g i (J a m u r )
Lilit Rusyati
1
F u n g i (J a m u r )
A.
1.
Lilit Rusyati
SIFAT HETEROTROF FUNGI MERUPAKAN MERUPAKAN DASAR KARAKTERISTIK KARAKTERISTIK
FUNGI MENJADI SATU KINGDOM MANDIRI
Coba kamu amati halaman rumahmu saat musim hujan atau tempat-tempat lain yang lembap dan teduh. Apakah kamu menemukan suatu organisme berbentuk payung berwarna putih? Organisme tersebut adalah jamur atau cendawan. Apakah kamu sering melihat jamur? atau mungkin jamur merupakan makanan favorit kamu? Secara sekilas, jamur nampak seperti tumbuhan. Masih ingat dengan sistem klasifikasi makhluk hidup? Dalam sistem klasifikasi dua kingdom, jamur dikelompokkan sebagai tumbuhan. Namun, dalam sistem klasifikasi lima kingdom oleh Whittaker, jamur diklasifikasikan dalam kingdom mandiri yaitu kingdom Fungi (Jamur). Menurutmu kira-kira apa dasar Whittaker melakukan hal itu? Mari kita analisis bersama.
1. Ciri Fungi
Fungi adalah organisme yang sudah memiliki membran inti (eukariotik). Fungi ada yang uniseluler (bersel satu) dan ada yang multiseluler (bersel banyak). Namun, sebagian besar fungi adalah eukariotik mutiseluler. Meskipun fungi pernah dikeompokkan ke dalam kingdom Plantae (Tumbuhan), fungi adalah organisme unik yang umumnya berbeda dari eukariotik lainnya ditinjau dari cara memperoleh makanan, organisasi struktural, serta pertumbuhan dan reproduksi. Anggota kingdom Fungi memiliki ciri khusus, yaitu eukariotik eukariotik yang memiliki
2
F u n g i (J a m u r )
Lilit Rusyati
dinding sel, namun tidak memiliki klorofil. Karena tidak memiliki klorofil seperti halnya tumbuhan, fungi tidak dapat membuat makanannya sendiri yang berupa 1.1.1
bahan organik. Artinya
fungi bersifat heterotrof.
Seperti telah diungkapkan sebelumnya, bahwa fungi tidak dapat membuat makanan sendiri, jadi menurutmu bagaimana fungi memperoleh makanan (nutrisi)?
Ya..benar,
1.1.1.1
fungi mengambil makanan dengan absorpsi
(penyerapan). Fungi menyerap zat organik dari lingkungannya. Bahan organik yang diserap selain digunakan langsung untuk mempertahankan hidupnya, juga ada yang disimpan dalam bentuk glikogen. Sebelum diserap, zat organik kompleks akan diuraikan menjadi zat organik sederhana oleh enzim yang dikeluarkan oleh jamur. Penguraian atau pencernaan zat organik di luar sel atau tubuh fungi disebut sebagai pencernaan ekstrasel. Artinya
1.1.1.2
fungi melakukan pencernaan ekstra sel. sel . Fungi akan
mencerna makanan di luar tubuhnya dengan cara mensekresikan enzim-enzim hidrolitik yang sangat ampuh ke dalam makanan tersebut. Enzim-enzim itu akan menguraikan molekul kompleks menjadi senyawa yang lebih sederhana yang dapat diserap dan digunakan oleh fungi. 1.1
Fungi menyerap makanan melalui pencernaan ektrasel (gambar 1).
Fungi bersifat heterotrof atau memperoleh zat organik dari hasil sintesis organisme lain. Zat organik dapat berasal dari sisa-sisa organisme mati dan bahan tak hidup atau dari organisme hidup. Cara memperoleh makanan (nutrisi) yang absorptif ini menjadikan fungi terspesialisasi sebagai pengurai ( saproba), saproba), parasit, atau simbion-simbion mutualistik. mutualistik. Lihat gambar 1. di bawah ini.
Sumber : http://www.google.co.id/
(a)
(b)
(c)
Gambar 1. Macam-macam fungi berdasarkan cara memperoleh memperoleh makanan (a) makanan (a) Fungi saprobik yang tumbuh pada serasah, s erasah, (b) Rhizopus, fungi parasit pada buah strawberry, (c) Fungi yang bersimbiosis dengan algae membentuk lichens.
3
F u n g i (J a m u r )
Lilit Rusyati
(a) Fungi saprobik menyerap zat-zat makanan dari bahan organik yang sudah mati, seperti pohon yang sudah tumbang, bangkai hewan, atau buangan organisme hidup. Di dalam proses nutrisi saprobik ini, fungi menguraikan bahan organik tersebut. (b) Fungi parasitik menyerap zat-zat makanan dari sel-sel inang yang masih hidup. Beberapa jenis fungi parasitik, misalnya seperti spesies tertentu yang menginfeksi paru-paru manusia, bersifat patogenik. (c) Fungi mutualistik juga menyerap zat makanan dari organisme inang, akan tetapi fungi tersebut membalasnya dengan fungsi yang menguntungkan bagi pasangannya dalam hal tertentu, misalnya membantu suatu tumbuhan di dalam proses pengambilan mineral dai tanah.
2. Habitat Fungi
Dimanakah kamu pernah melihat fungi? Apakah kamu pernah melihat fungi di lapangan atau di hutan? Apakah kamu dapat melihat pertumbuhan berwarna putih seperti bulu pada roti yang sudah kadaluarsa, warna putih pada tempe, dan warna orange pada oncom? Warna putih seperti bulu pada roti yang telah kadaluarsa, warna putih pada tempe, dan warna orange pada oncom itulah yang disebut dengan fungi. Fungi hidup pada lingkungan yang beragam.
1.1.2.1
Fungi hidup dimana
pun, baik tanah maupun air . Habitat fungi berada di darat (terestrial) dan di tempat-tempat yang lembap. Meskipun demikian, banyak pula jenis fungi yang hidup pada organisme atau sisa-sisa organisme di laut atau di air tawar. 1.1.2
Fungi bersifat kosmopolitan, artinya fungi dapat hidup di lingkungan manapun. Fungi tidak hanya hidup di tempat lembap
saja, tetapi juga dapat hidup di lingkungan akuatik yaitu di air laut atau air tawar. Fungi dapat pula hidup di lingkungan asam, misalnya pada buah yang asam.
Selain
itu,
fungi
juga
dapat
hidup
pada
lingkungan dengan konsentrasi gula yang tinggi, misalnya pada selai. Fungi yang hidup bersimbiosis dengan algae (ganggang) membentuk lichens (lumut kerak)
dapat
hidup
di
habitat
yang
ekstrim,
misalnya gurun, gunung salju, dan kutub. Jenis
4
F u n g i (J a m u r )
fungi
Lilit Rusyati
lainnya
hidup
pada
tubuh
organisme
lain
secara parasit maupun simbiosis. 1.1.2.2
Fungi ada yang bersifat menguntungkan dan merugikan (parasit).
Fungi dapat menguraikan kayu, menyerang tumbuhan, merusak makanan, dan menyebabkan penyakit lain pada manusia seperti gatal-gatal pada kaki atlet dan penyakit yang lebih buruk lagi. Akan tetapi, ekosistem akan musnah jika tidak ada fungi yang menguraikan organisme mati, dedaunan yang gugur, feses, dan bahan organik lain.
3. Struktur Tubuh Fungi
Apakah kamu pernah melihat fungi yang berupa benang membentuk lapisan seperti kapas, bercak, atau embun tepung (mildew ) pada buah atau makanan? Apakah kamu pernah melihat fungi yang berbentuk seperti mangkuk, payung, setengah lingkaran, kuping, atau bulat? Macam-macam fungi yang pernah kamu lihat memiliki struktur tubuh yang sama.
1.2.1
Tubuh fungi tersusun atas hifa
(gambar 2). Gambar 2. Karakteristik hifa fungi.
Dinding sel Dinding sel
Nukleus
(a) Hifa yang memiliki septum (sekat). (b) Hifa senositik. (c) Hifa
Pori
khusus yang disebut haustoria, Nukleus
Hifa berseptat
Hifa senositik
melakukan hubungan parasit dengan sel-sel tumbuhan.
Dinding sel tumbuhan
Sel tumbuhan Membran plasma tumbuhan
Sumber : Biologi jilid 2, Campbell
5
F u n g i (J a m u r )
Lilit Rusyati
Kecuali khamir yang merupakan organisme uniseluler, tubuh fungi terdiri atas unit-unit yang disebut hifae (tunggal, hifa). Hifa adalah benang halus yang merupakan bagian dari dinding tubuler yang mengelilingi membran plasma dan sitoplasma. Sitoplasma mengandung organel yang umum ditemukan pada eukariotik.
1.2.1.1
Jalinan hifa akan membentuk miselium (jamak, miselia),
yaitu merupakan jaringan “makan” dari suatu fungi. Miselia fungi dapat ber ukuran sangat besar, meskipun miselia umumnya tidak terlihat oleh mata kita karena miselia hidup di bawah permukaan tanah. Miselium dari sejenis individu raksasa fungi Armillaria ostoyae di negara bagian Washington menyebar di tanah seluas 6,5 km2 yang berlokasi di tiga country (semacam kabupaten). Fungi ini kemungkinan berumur ribuan tahun dan beratnya ratusan ton, yang membuat fungi tersebut dapat dikatakan sebagai organisme bumi yang paling tua dan paling besar. 1.2.1.2
Hifa fungi memiliki dinding sel. Sebagian besar fungi adalah
organisme multiseluler dengan hifa yang dibagi menjadi sel-sel oleh dinding yang bersilangan, atau septa (tunggal, septum). Septa umumnya memiliki pori yang cukup besar agar ribosom, mitokondria, dan bahkan nukleus dapat menglair dari satu sel ke sel lain. Dinding sel merupakan salah satu komponen penting dari fungi dan merupakan 15% sampai 30% dari berat kering fungi. Dinding sel berfungsi menyebabkan kekakuan sel dan kekuatan pada sel serta mencegah terjadinya shok akibat tekanan osmotik pada membran sel. Pada umumnya dinding sel ragi lebih tebal (200-300 nm) disbanding sel kapang (200 nm). Dinding sel fungi berbeda dengan dinding sel tumbuhan yang tersusun atas selulosa.
1.2.1.3
Dinding sel fungi berasal dari kitin. Kitin (chitin) merupakan
suatu polisakarida yang mengandung nitrogen yang kuat namun fleksibel yang mirip dengan kitin yang ditemukan pada kerangka eksternal serangga dan arthropoda lainnya. Menurut Kamus Biologi (Yatim, 2007 : 203), kitin ( chitin) yaitu suatu polimer N-asetilglukosamin (C 8H13O5N)x atau karbohidrat kompleks yang menjadi komponen utama eksoskelet (shell ) dan kutikula (cuticle) evertebrata. Terdapat juga pada fungi, berbagai ganggang, dan ragi. Bahan ini tidak bisa dicerna dalam usus kebanyakan hewan dan tidak larut dalam air, alkohol, basa, atau asam encer. Apakah menurutmu fungi dapat bergerak? Ya..
1.2.1.4
Fungi tidak dapat
bergerak aktif . Fungi adalah organisme yang tidak bergerak, tidak dapat
6
F u n g i (J a m u r )
Lilit Rusyati
berjalan, berenang, atau terbang untuk mencari makanannya atau untuk mencari pasangan kawinnya. Akan tetapi, miselium mengatasi ketidakmampuan bergerak itu dengan menjulurkan ujung-ujung hifanya dengan cepat ke teritori baru. Miselium fungi tumbuh dengan sangat cepat, bertambah sebanyak satu kilometer hifa setiap hari seiring bercabangnya miselium di dalam sumber makanan. Pertumbuhan yang demikian cepat ini bisa terjadi karena protein dan bahanbahan lain yang disintesis oleh keseluruhan miselium tersebut disalurkan oleh aliran sitoplasmik ke bagian ujung dari hifa yang menjulur. Fungi menghimpun energi dan sumberdayanya untuk menambah panjang hifa yang tentunya akan menambah luas permukaan absorptif kseseluruhan, bukan ukuran diameternya. Bagaimanakah
fungi
kelangsungan hidupnya?
melakuakn 1.2
reproduksi
Fungi melakukan
untuk
mempertahankan
reproduksi menggunakan
hifanya. Hifa fungi bercabang-cabang dan berjalinan membentuk miselium (jamak, miselia). Sebagain miselium ada yang berfungsi untuk menyerap makanan dan sebagian lagi untuk alat reproduksi. Miselium untuk menyerap makanan disebut miselium vegetatif . Miselium vegetatif pada fungi tertentu memiliki struktur hifa yang disebut haustorium (lihat gambar 2). Haustorium dapat menembus sel inangnya. Bagian miselium ada yang berdiferensiasi membentuk alat reproduksi untuk menghasilkan spora. Bagian miselium ini disebut miselium generatif .
4. Reproduksi Fungi
Pernahkah
kamu
mengamati
pertumbuhan
fungi?
Pernahkah
kamu
mengamati roti yang sudah kadaluarsa yang hanya dalam hitungan hari terdapat banyak selaput putih atau serbuk hitam? Menunjukkan apa peristiwa tersebut? Ya.. benar, fenomena tersebut merupakan cara berkembangbiak (bereproduksi) fungi. 1.2.2 Fungi melakukan reproduksi untuk kelangsungan hidupnya. Fungi merupakan organisme yang relatif mudah berkembang biak. Potongan kecil miselium bila dipindahkan pada medium yang cocok , dengan mudah dapat membentuk koloni individu baru. Bagaimanakah cara reproduksi fungi?
1.2.2.1
Banyak spesies fungi yang
dapat bereproduksi secara seksual dan aseksual. Reproduksi secara aseksual terjadi dengan pembentukan kuncup atau tunas pada jamur uniseluler,
7
F u n g i (J a m u r )
Lilit Rusyati
serta pemutusan benang hifa (fragmentasi miselium) dan pembentukan spora aseksual (spora vegetatif) pada jamur multiseluler. Spora aseksual dapat berupa sporangiospora atau konidiospora (spora konidia/konidia). Sporangiospora dihasilkan dari pembelahan mitosis sel dalam kotak spora ( sporangium) yang terdapat pada ujung sporangiofor (struktur yang mendukung sporangium). Sedangkan konidiospora dihasilkan dari pembelahan mitosis sel pada ujung konidiofor (pendukung konidia). Sporangispora dan konidiospora bersifat haploid (n). Tidak hanya
pembentukan spora saja yang
merupakan cara berkembangbiak fungi, tetapi juga dapat
dengan
pembentukan
kuncup
atau
tunas,
pembentukan spora, pembelahan sel, dan penyatuan dua hifa yang berbeda jenis. Spora dihasilkan di dalam atau dari struktur hifa yang terspesialisasi. Ketika kondisi lingkungan memungkinkan pertumbuhan yang cepat, fungi mengklon diri mereka sendiri dengan cara menghasilkan banyak sekali spora secara aseksual. 1.2.2.2
Spora fungi dilepaskan dengan bantuan angin atau air. Spora-spora
tersebut akan berkecambah jika mendarat di tempat lembap pada permukaan yang sesuai. Dengan demikian spora berfungsi dalam penyebaran banyak spesies fungi ke berbagai tempat. Spora fungi yang dibawa oleh udara telah ditemukan lebih dari 160 km di atas permukaan bumi. Bagi banyak fungi, reproduksi seksual adalah salah satu cara reproduksi darurat yang dilakukan ketika terjadi perubahan lingkungan. Dibandingkan dengan reproduksi aseksual, reproduksi seksual menghasilkan keturunan dengan keanekaragaman
genetik yang lebih besar. Reproduksi fungi secara
seksual dilakukan oleh spora seksual. Spora seksual dihasilkan secara singami (penyatuan sel atau hifa yang berbeda jenis). Singami terdiri atas dua tahap, yaitu tahap plasmogami (penyatuan plasma sel) dan tahap kariogami (penyatuan inti sel).
1.2.2.3
Heterokariotik merupakan dua nukleus haploid
yang berbeda. Plasmogami menghasilkan sel atau hifa berinti dua ( dikarion) yang haploid. Sel atau hifa dikarion yang haploid (n) kemudian mengalami penyatuan inti membentuk keturunan berinti satu ( monokarion) yang diploid (2n). Keturunan diploid dengan cepat kemudian mmebelah secara meiosis
8
F u n g i (J a m u r )
Lilit Rusyati
membentuk spora seksual yang haploid (n). Spora seksual dapat berupa zigospora, askospora, atau basidispora.
B.
2.
FUNGI DIKELOMPOKKAN BERDASARKAN STRUKTUR REPRODUKSI
ASEKSUAL DAN SEKSUAL
Masih ingat dengan macam-macam bentuk fungi? Silkan lihat kembali halaman 4. Menurutmu, berapa kira-kira spesies fungi yang ada di Indonesia atau bahkan di dunia? Banyak bukan? Lebih dari 100.000 spesies fungi yang telah diketahui, dan para ahli mikologi (ahli biologi yang mempelajari fungi) memperkirakan bahwa terdapat sekitar 1,5 juta spesies di seluruh dunia. Menurutmu, apa dasar pengelompokkan (klasifikasi) fungi? Mari kita analisis bersama.
1.
2.1
Fungi dikelompokkan berdasarkan struktur reproduksi aseksualnya
Para ilmuwan biasanya melakukan pengelompokkan (klasifikasi) fungi untuk memudahkan proses identifikasi. Menurutmu apa dasar pengelompokkan (klasifikasi) fungi? Salah satu dasar yang dipakai yaitu struktur reproduksi aseksual fungi.
2.1.1
Berdasarkan reproduksi aseksualnya, fungi terdiri atas
molds dan yeasts. 2.1.1.1
Molds melakukan
reproduksi aseksual dengan memproduksi
spora. Mold (kapang) adalah fungi yang tumbuh cepat dan bereproduksi secara aseksual. Miselium fungi ini tumbuh sebagai saproba atau parasit pada berbagai jenis substrat. Kamu sudah mengenal salah satunya bukan? Ya..benar kapang roti (Rhizopus sp). Molds (kapang) dapat mengalami serangkaian tahapan reproduktif
yang
berbeda.
Pada
awal
kehidupannya,
molds
(kapang)
menghasilkan spora aseksual. Istilah “kapang” berlaku hanya bagi tahapan aseksual ini. Kemudian, fungi yang sama ini bereproduksi secara seksual, menghasilkan zigosporangia, askokarpus, atau basidiokarpus. 2.1.1.2
Yeast melakukan reproduksi aseksual dengan pembelahan sel
atau bertunas. Yeast (khamir) adalah fungi uniseluler yang menempati habitat
9
F u n g i (J a m u r )
Lilit Rusyati
cair dan lembap, termasuk getah pohon dan jaringan hewan. Yeast (khamir) bereproduksi secara aseksual dengan cara pembelahan sel sederhana atau dengan cara pelepasan “sel tunas” dari sel induk. Beberapa yeast (khamir) bereproduksi secara seksual dengan cara membentuk aski atau basidia dan dikelompokkan kedalam Askomikota atau Basidimikota. Beberapa fungi dapat tumbuh sebagai sel tunggal (khamir) atau sebagai miselium berfilamen, tergantung pada ketersediaan zat-zat hara yang ada.
2.
2.2
Fungi dikelompokkan berdasarkan struktur reproduksi seksualnya
Menurutmu, selain struktur reproduksi aseksual, dasar apa lagi yang dipakai untuk mengelompokkan (klasifikasi) fungi? Ya..benar, struktur reproduksi seksual. Seperti telah dijelaskan pada bagian sebelumnya, bahwa fungi dapat melakukan reproduksi baik secara aseksual maupun seksual, oleh karena itu fungi
dapat
seksualnya.
dikelompokkan 2.2.1.1
(klasifikasi)
berdasarkan
struktur
reproduksi
Struktur reproduksi seksual sering digunakan sebagai
dasar pengelompokkan fungi. 2.3
Fungi melakukan reproduksi seksual dalam siklus hidupnya. Nukleus-
nukleus dari hifa dan spora fungi pada sebagian besar spesies adalah nukleus haploid, kecuali untuk tahapan diploid sementara yang terbentuk selama siklus hidup seksual. Akan tetapi, beberapa miselia bisa menjadi heterogen secara genetik melalui penyatuan du ahifa yang memiliki nukleus yang secara genetik berbeda. Pada beberapa kasus, nukleus-nukleus yang berbeda ini menetap di bagian yang berlainan dalam miselium yang sama, yang kemudian menjadi suatu mosaik ditinjau dari genotipe dan fenotipnya. Pada kasus lain, nukleus-nukleus yang berlainan ini akan bercampur dan mungkin saja saling bertukar kromosom dan gen di dalam suatu proses yang mirip dengan proses pindah-silang. Berdasarkan struktur reproduksi seksualnya,
2.2.1
fungi dikelompokkan
menjadi Zygomycetes, Ascomycetes, dan Basidiomycetes.
a. Deuteromycetes 2.2.1.2
Fungi yang tidak diketahui reproduksi seksualnya disebut fungi
tidak sempurna (i m p e r f e c t fu n g i ) . Fungi tidak sempurna dimasukkan kedalam
10
F u n g i (J a m u r )
Lilit Rusyati
kelompok Deuteromycetes. Deuteromycetes bukan kelompok fungi yang sebenarnya dalam klasifikasi fungi. Setiap jenis fungi yang sudah diidentifikasi tetapi
belum
diketahui
reproduksi
seksualnya
dikelompokkan
dalam
Deuteromycetes. Fungi tidak sempurna bereproduksi secara aseksual dengan cara menghasilkan spora. Diantara fungi tidak sempurna yang lebih tidak umum adalah beberapa fungi pemangsa yang hidup di tanah yang menjerat, membunuh, dan memakan protista dan hewan kecil khususnya cacing gilig atau nematoda. Hal ini memberikan senyawa yang mengandung nitrogen tambahan, yang sangat tipis persediaannya dalam kayu yang sedang diurai. Jika cara reproduksi suatu jenis fungi Deuteromycetes diketahui, fungi tersebut dikelompokkan ulang menjadi anggota salah satu divisi fungi Zygomycota,
Ascomycota,
atau
Basidiomycota
sesuai
dengan
cara
reproduksinya. Perubahan pengelompokkan fungi tersebut akan mengubah nama spesiesnya. Contohnya, fungi oncom sebelumnya dikelompokkan dalam Deuteromycetes. Nama Monilia sitophila diubah menjadi Neurospora crassa dalam kelompok Ascomycota. Perubahan ini dilakukan setelah ditemukan bahwa fungi oncom tersebut melakukan reproduksi seksual dengan menghasilkan askospora. Beberapa fungi Deuteromycetes lainnya yang diklasifikasi ulang menjadi Ascomycota antara lain fungi dari genus Aspergillus, Candida, dan Penicillium. Oleh ahli mikologi, nama genus Aspergillus diubah menjadi Eurotium, Candida menjadi Pichia, dan Penicillium menjadi Talaromyces.
b. Zygomycetes
Pernahkah kamu melihat roti yang berjamur? Pernahkah kamu melihat tempe? Coba perhatikan. Fungi yang terdapat pada roti dan tempe tersebut merupakan salah satu jenis fungi Zygomycetes. Sudah berapa dalam kamu mengenal fungi dari kelompok Zygomycetes? Mari kita analisis bersama. Tubuh Zygomycetes terdiri atas hifa yang tidak bersekat. Bagian tertentu dari hifa
berdiferensiasi
membentuk
sporangium
yang
didukung
Sporangium adalah struktur penghasil spora vegetatif.
2.2.2
sporangiofor. Zygomycetes
(z y g o t e fu n g i ) memiliki zygosporangium (gambar 3). Zygosporangium (jamak, zygosporangia) merupakan alat reproduksi seksual yang berdinding tebal dan berwarna kehitaman. Zygomycetes tidak memiliki tubuh buah.
11
F u n g i (J a m u r )
Pada
Lilit Rusyati
fase
aseksual,
sporangium-sporangium
bulat
berwarna
hitam
berkembang pada ujung hifa yang tegak. Di dalam masing-masing sporangium, ratusan spora haploid berkembang dan tersebar melalui udara. Spora yang kebetulan jatuh pada makanan yang lembap akan berkecambah, tumbuh menjadi miselia baru. Jika kondisi lingkungan semakin memburuk, misalnya jika makanan sudah habis, spesies ini akan bereproduksi secara seksual.
2.3.1.1
Zygomycetes melakukan reproduksi seksual. 2.2.2.1
Zygomycetes
(z y g o t e
f u n g i ) memiliki
zygosporangium yang
resisten. Zygosporangium yang terbentuk ini memiliki sifat resisten terhadap pembekuan dan pengeringan dan secara metabolis tidak aktif. Ketika kondisi membaik, zygosporangium melepaskan spora haploid yang secara genetik beragam, yang kemudian akan mengkolonisasi substrat baru tersebut.
Gametangia dengan nukleus haploid (n)
Tipe perjodohan n
Zigosporangium muda (dikariotik)
REPRODUKSI SEKSUAL
Tipe perjodohan + (n)
Zigosporangia (dikariotik)
S oran ium n
Miselia n Nukleus diploid (2n)
Spora (n)
Perkecambahan erminasi Sporangia (n)
S or a n Ha loid n REPRODUKSI ASEKSUAL
Perkecambahan (germinasi)
Dikariotik n + n Diploid (2n)
Miselium n
Sumber : Biologi jilid 2, Campbell
Gambar 3. Siklus hidup Zygomycetes R h i z o p u s sp (kapang roti hitam)
Berdasarkan Gambar 3., struktur apa yang dihasilkan setelah peristiwa plasmogami? Apa perbedaan antara zigospora (4) dengan zigospora (5)?
12
F u n g i (J a m u r )
Lilit Rusyati
Mengapa spora yang dihasilkan sporangium bersifat haploid (n)? Mari analisis bersama. 2.3.1
Zygomycetes melakukan tahapan reproduksi seksual, yaitu :
(1) Miselia yang berdekatan dengan tipe perjodohan ( mating type) yang berlawanan (ditandai denga + dan -).
2.3.1.2
Miselium zygomycetes yang
berbeda jenis bersatu (gambar 3). (2) Membentuk perluasan hifa yang disebut gametangia, masing-masing nukleus haploid dibatasi oleh suatu septum.
2.3.1.3
Dua sel induk
zygomycetes bersatu (gambar 3). (3) Gametangia mengalami plasmogami (penyatuan sitoplasma) dan pasangan nukleus haploid itu terpisah, membentuk suau zygosporangium dikariotik. 2.3.1.4
Zygomycetes
membentuk
zigosporangium
muda
bersifat
heterokariotik (gambar 3). (4) Sel ini membentuk suatu lapisan berdinding kasar dan tebal yang dapat menahan kondisi kering dan lingkungan yang tidak menguntungkan lainnya selama beberapa bulan.
2.3.1.5
Zygomycetes membentuk zigosporangium
dewasa (gambar 3). (5) Ketika kondisi menjadi lebih baik, kariogami terjadi, nukleus yang berpasangan itu menyatu dan secara cepat diikuti dengan pembelahan meiosis. (6) Zigosporangium itu kemudian mengakhiri dormansinya, berkecambah menjadi suatu sporangium pendek. (7) Sporangium menyebarkan spora haploid yang secara genetik beraneka ragam.
2.3.1.6
Sporangium zygomycetes menghasilkan spora bersifat
haploid (n) (gambar 3). (8) Spora ini berkecambah dan tumbuh menjadi miselia baru. (9) Miselia Rhizopus sp juga dapat bereproduksi secara aseksual dengan cara membentuk sporangia yang menghasilkan spora haploid yang secara genetik identik. Bagaimanakah peran fungi anggota Zygomycetes dalam kehidupan seharihari? Fungi zygomycetes yang sudah teridentifikasi diperkirakan 600 spesies. Beberapa jenis digunakan dalam proses pembuatan makanan. Misalnya, Rhizopus oryzae untuk pembuatan tempe dan Mucor javanicus untuk pembuatan tape. Jenis lainnya, misalnya Rhizopus stolonifer Rhizopus stolonifer , Rhizopus
13
F u n g i (J a m u r )
Lilit Rusyati
nigricans, Mucor mucedo, dan Pilobolus merupakan pengurai saproba sisa organisme atau bahan yang terbuat dari produk organisme seperti makanan. 2.2.2.2
Zygomycetes menyebabkan roti menjadi busuk, penyakit pada
buah persik, strawberi dan kentang, serta parasit pada hewan (kegiatan 1). Rhizopus stolonifer dapat tumbuh pada roti basi. Hifanya yang disebut juga stolon tumbuh dipermukaan roti dengan cepat. Sebagian hifa ada yang membentuk struktur seperti akar yang disebut rizoid. Rizoid berfungsi
untuk
melekat pada substrat dan juga menyerap makanan. Roti yang ditumbuhi fungi tersebut tampak berwarna hitam. Sedangkan Rhizopus nigricans tumbuh pada tomat dan Mucor mucedo serta Pilobolus menguraikan kotoran hewan. Beberapa jenis dari kelompok Zygomycetes yang hidup di tanah mengadakan simbiosis yang saling menguntungkan dengan akar tumbuhan tingkat tinggi membentuk mikoriza. Fungi memperoleh bahan organik dari tumbuhan tingkat tinggi tersebut, sedangkan tanaman akan dibantu dalam meningkatkan penyerapan air dan mineral dari tanah.
Mengamati Zygomycetes Tujuan 1. Mengidentifikasi pertumbuhan Rhizopus stolonifer pada roti basi. 2. Mengidentifikasi pertumbuhan Rhizopus nigricans pada tomat Alat dan Bahan 1. Roti 2. Tomat
3. Alat tulis
4. Kamera
5. Kertas koran
Cara Kerja 1. Letakkan roti dan tomat pada kertas koran yang berbeda. 2. Lakukan pengamatan setiap hari selama satu minggu. 3. Catatlah hasil pengamatan. 4. Foto setiap hasil pengamatan dengan menggunakan kamera. Pertanyaan 1. Pada hari pengamatan keberapa muncul serbuk putih pada roti? 2. Pada hari pengamatan keberapa muncul serbuk putih pada tomat? 3. Apakah sebenarnya serbuk putih tersebut? 4. Apakah kamu melihat struktur seperti akar? 5. Disebut apa struktur tersebut dan apa fungsinya? 6. Pada hari pengamatan keberapa muncul serbuk hitam pada roti? 7. Pada hari pengamatan keberapa muncul serbuk hitam pada tomat? 8. Apakah sebenarnya serbuk hitam tersebut dan apa fungsinya? Kesimpulan Berdasarkan hasil pengamatan, tuliskan kesimpulanmu dan buatlah laporannya sesuai sistematika penulisan karya ilmiah.
14
F u n g i (J a m u r )
Lilit Rusyati
c. Ascomycetes
Apakah kamu pernah melihat oncom? Kamu yang tidak mengenal oncom tentu mengenal roti kan? Kedua jenis makanan tersebut, yaitu oncom dan roti merupakan
makanan
yang
diproses
dengan
jenis
fungi
dari
kelompok
Ascomycetes. Sudah berapa dalam kamu mengenal fungi dari kelompok Ascomycetes? Mari kita analisis bersama. Ascomycetes sebagain besar multiseluler. Ascomycetes yang uniseluler misalnya Saccharomyces cereviceae (khamir). Ascomycetes yang multiseluler memiliki hifa bersekat. Ascomycetes ada yang tidak membentuk tubuh buah, contohnya Neurospora crassa. Beberapa jenis lainnya membentuk tubuh buah, contohnya Xylaria comosa, Nectria cinnabarina, Tuber melanosporum, dan Morchella esculenta. Bentuk tubuh buah Ascomycetes beragam, antara lain seperti mangkuk, bulat, dan bulat panjang. Alat reproduksi aseksualnya adalah hifa yang berdiferensiasi menjadi konidiofor. Pada ujung konidiofor terbentuk konidiospora atau konidia (tunggal, konidium). Konidiospora tersusun dalam bentuk rantai seperti kuas atau bergerombol bulat. 2.2.3
Ascomycetes (s a c f u n g i ) memiliki asci (asco). Asci (asco) merupakan
struktur seperti kantung. Pada Ascomycetes yang memiliki tubuh buah, asci (asco) terdapat pada tubuh buah yang disebt askokarp. Pada askokarp terdapat banyak askus (jamak, asci/asco). Setiap askus akan menghasilkan askospora. 2.2.3.1
Ascomycetes (s a c f u n g i ) memiliki asci (asco) yang memproduksi
spora pada reproduksi seksual (gambar 4). Reproduksi seksual dilakuakn dengan perkawinan antara hifa haploid (n) berbeda jenis yang kemudian membnetuk askus. Askus adalah struktur seperti kantung yang mengandung spora (askospora). Karean askospora dihasilkan dari reproduksi seksual maka disebut juga spora seksual atau spora generatif. Dimanakah
tempat
hidup
fungi
dari
kelompok
Ascomycetes?
2.2.3.2
Ascomycetes hidup di laut, air tawar, dan darat. Ascomycetes umumnya hidup saprofit pada tanah dan sisa-sisa organisme. Sebagian Ascomycetes lainnya merupakan parasit pada tumbuhan dan hewan. Fungi Ascomycetes ada yang hidup di laut dan merupakan salah satu saproba utama. Khamir hidup di lingkungan yang mengandung gula, misalnya pada bunga dan buah. Jenis Ascomycetes yang hidup di tanah misalnya fungi Tuber melanosporum dan
15
F u n g i (J a m u r )
Lilit Rusyati
morel (Morchella esculenta) membentuk mikoriza yang bersimbiosis dengan akar tumbuhan tinggi. Diperkirakan sekitar separuh dari 60 ribu spesies Ascomycetes yang teridentifikasi hidup bersimbiosis dengan ganggang membentuk lumut kerak (lichen). PETUNJUK PENAMAAN Askokarpus Ha loid n Nukleus diploid (2n) (zigot)
Dikariotik n + n Diploid (2n)
Askus (dikariotik)
Hifa dikariotik
Perkecambahan erminasi
Hifa dikariotik
Miselium n
Empat nukleus haploid (n)
Anteridium
Askogonium
REPRODUKSI SEKSUAL
REPRODUKSI ASEKSUAL Spora
Askogonium
Delapan askospora (n)
Anteridium
Askospora (n)
Konidia (n)
Germi -nasi
Tipe perjodohan + n
Miselia (n)) Tipe perjodohan n
Sumber : Biologi jilid 2, Campbell
Gambar 4. Siklus hidup Ascomycetes. Tahapan reproduksi seksual pada Ascomycetes yaitu : (1)
Miselia haploid dengan tipe perjodohan yang berlawanan saling menjalin dan membentuk askogonium dan anteridium.
(2)
Suatu jembatan sitoplasmik terbentuk, yang memungkinkan terjadinya plasmogami (penyatuan sitoplasmik). Askogonium bertindak sebagai “betina”
yang
menerima
nukleus
haploid
dari
anteridium
“jantan”.
Askogonium itu kemudian memiliki suatu kumpulan nukleus dari kedua induknya, akan tetapi kariogami (penyatuan nukleus) tidak terjadi saat ini. (3)
Askogonium menjadi hifa dikariotik yang digabungkan ke dalam suatu askokarpus, mangkuk dari fungi mangkuk.
(4)
Ujung hifa dikariotik askokarpus dibagi-bagi menjadi aski (tunggal, askus).
16
F u n g i (J a m u r )
(5)
Lilit Rusyati
Kariogami terjadi di dalam aski, dan nukleus diploid membelah dengan cara meiosis.
(6)
Menghasilkan empat nukleus haploid.
(7)
Masing-masing nukleus haploid ini membelah sekali dengan cara mitosis, dan
sekarang
askus
mengandung
delapan
nukleus.
Dindng
sel
berkembang di sekitar nukleus untuk membentuk askokarpus. (8)
Ketika telah dewasa, semua askospora dalam suatu askus disebarkan sekalgus keluar dari ujung askus. Askus yang pecah menggetarkan dan memecahkan askus yang berdekatan dan menyebabkan askus lain untuk melepaskan spora. Reaksi berantai itu melepaskan suatu awan spora yang terlihat, dengan desiran yang dapat didengar.
(9)
Askospora yang berkecambah tersebut menjadi miselia haploid baru.
(10) Ascomycetes dapat juga bereproduksi secara aseksual dengan cara menghasilkan spora yang diterbangkan yang disebut konidia.
d. Basidiomycetes
Apakah kamu suka makan bakmi, pizza, atau sup? Apakah kamu pernah mengamati ada sejenis fungi yang dijadikan sebagai pelengkap makanan tersebut? Fungi pada makanan tersebut adalah fungi (jamur) merang. Apakah kamu pernah melihat fungi yang berbentuk seperti payung, kancing atau kuping (lembaran)? Fungi-fungi tersebut merupakan salah satu jenis Basidiomycetes. 2.2.4
Basidiomycetes (c l u b f u n g i ) memiliki basidium. Sudah berapa dalam
kamu mengenal fungi dari kelompok Basidiomycetes? Mari kita analisis bersama. Basidiomycetes adalah fungi multiseluler yang hifanya bersekat. Hifa vegetatif Basidiomycetes terdapat dalam substratnya (tempat hidupnya), misalya pada kulit kayu, tanah, atau serasah daun. Jalinan hifa generatif fungi ini ada yang membentuk tubuh buah dan ada yang tidak membentuk tubuh buah. Tubuh buah pada Basidiomycetes disebut basidiokarp. Basidiokarp berukuran makroskopis sehingga dapat dilihat dengan mata telanjang. Bentuk basidiokarp bermacam-macam, misalnya seperti payung, kuping, atau setengah lingkaran. Basidiokarp ada yang memiliki batang dan ada yang tidak. Pada bagian bawah tudung basidiokarp terdapat lembaran-lembaran (bilah). Pada lembaran ini terbentuk banyak basidium yang akan menghasilkan
17
F u n g i (J a m u r )
Lilit Rusyati
spora basidium (basidispora). Basidiospora merupakan spora generatif.
2.2.4.1
Basidium pada Basidiomycetes (c l u b f u n g i ) menghasilkan basidiospora. Menurutmu kehidupan?
2.2.4.2
apa
peran
fungi
dari
kelompok
Basidiomycetes
dalam
Basidiomycetes dapat berperan sebagai dekomposer .
Basidiomycetes merupakan pengurai penting bagi kayu dan bagian tumbuhan lainnya. Basidiomycetes juga mencakup mutualis yang membentuk mikorhiza dan parasit tumbuhan. Di antara semua fungi, Basidiomycetes saprobik adalah yang paling baik dalam mengurai polimer lignin yang kompleks, suatu komponen kayu yang sangat berlimpah. Bagaimanakah fungi dari kelompok Basidiomycetes melakukan reproduksi? 2.3.2.1
Basidiomycetes (mushroom) melakukan reproduksi seksual (gambar
5). Selain itu, Basidiomycetes juga melakukan reproduksi aseksual. Reproduksi aseksual yaitu dengan membentuk konidia. Seperti Zygomycetes, Ascomycetes, reproduksi seksual Basidiomycetes juga terjadi melalui perkawinan antara hifa yang berbeda jenis menghasilkan spora seksual (spora generatif) yaitu spora basidium (basidiospora). Tipe perjodohan - n
Miselium dikariotik n +n
Tipe perjodohan + n Miselia haploid n
Basidiokarpus (dikariotik) (n + n)
Bagian bawah dilapisi dengan basidia
Perkecambah an (germinasi) Basidios ora n
REPRODUKSI SEKSUAL
Miselium dikariotik
Basidium dengan empat penjuluran
Basidium yang mengandung empat nukleus haploid (n)
Basidia (dikariotik ) (n + n)
Basidium
Ha loid n Basidiospora (n)
Nukleus diploid 2n
Dikariotik n + n Diploid (2n)
Sumber : Biologi jilid 2, Campbell
Gambar 5. Siklus hidup suatu Basidiomycetes yang membentuk cendawan.
18
F u n g i (J a m u r )
Lilit Rusyati
2.3.2
Basidiomycetes
(mushroom)
melakukan
tahapan
reproduksi
seksual, yaitu : (1) Dua miselia haploid dengan tipe perjodohan yang berlawanan mengalami plasmogami.
2.3.2.2
Dua hifa basidiomycetes yang berbeda jenis bersatu
(gambar 5). (2) Menghasilkan
suau
miselium
dikariotik
yang
tumbuh
lebih
cepat
dibandingkan dengan, dan akhirnya mendesak, miselia haploid induknya. Miselia beberapa Basidiomycetes yang meliputi genus yang digambarkan di sini
(Cortinarius),
membentuk
mikorhiza
dengan
pohon.
2.3.2.3
Basidomycetes membentuk miselium bersifat heterokariotik (gambar 5). (3) Pertanda dari lingkungan seperti hujan, perubahan suhu, dan (bagi spesies mikorhiza)
perubahan
musiman
dalam
inang
tumbuhan
menginduksi
miselium dikariotik untuk membentuk kumpulan kompak yang berkembang menjadi basidiokarpus (cendawan, dalam kasus ini). Sitoplasma yang mengalir masuk dari miselium dan dari mikorhiza yang berhubungan memperbesar hifa fungi tersebut, yang menyebabkan hifa “meledak” dalam semalam. Miselia dikariotik Basidiomycetes berumur panjang, umumnya menghasilkan basidiokarpus baru setiap tahun. (4) Permukaan insang basidiokarpus dilapisi oleh sel-sel dikariotik terminal yang 2.3.2.4
disebut basidia.
Basidomycetes membentuk inti diploid (2n) pada
basidia (gambar 5). (5) Kariogami menghasilkan nukleus diploid, yang secara cepat mengalami meiosis.
2.3.2.5
Basidomycetes melakukan meiosis membentuk spora
dengan inti haploid (n) (gambar 5). (6) Masing-masing menghasilkan
empat nukleus haploid.
Masing-masing
basidium menumbuhkan empat penjuluran dan satu nukleus haploid memasuki
masing-masing
penjuluran
itu
dan
berkembang
menjadi
basidiospora (SEM). (7) Ketika
matang,
basidiospora
itu
didorong
perlahan
elektrostatik) ke dalam ruangan antara bagian bawah.
(dengan
gaya
Setelah spora itu
jatuh di bawah tudung, mereka akan disebarkan oleh angin. (8) Basidiospora haploid itu berkecambah dalam suatu lingkungan yang cocok dan tumbuh menjadi miselia haploid berumur pendek.
2.3.2.6
Spora
basidiomycetes tumbuh menjadi miselia (gambar 5).
19
F u n g i (J a m u r )
C.
3.
Lilit Rusyati
FUNGI MEMILIKI PERANAN MENGUNTUNGKAN DAN MERUGIKAN
DALAM KEHIDUPAN
Kehidupan di bumi ini sudah dimulai sejak jutaan tahun yang lalu. Bagaimanakah keadaan lingkungan di daerahmu? Apa saja yang dapat kamu amati? Ya..benar, di lingkungan dapat ditemukan makhluk hidup (biotik) dan makhluk tidak hidup (abiotik). Fungi merupakan salah satu contoh makhluk hidup (biotik). Pernahkan kamu berpikir mengapa Tuhan YME menciptakan berbagai macam fungi di dunia ini? Bagaimanakah peranan fungi dalam kehidupan? Mari kita analisis bersama.
1.
3.1
Fungi bersifat merugikan bagi tanaman, hewan, dan manusia
3.1.1
Sebanyak 30% fungi bersifat parasit atau patogen . Patogen (bahasa
Yunani: παθογένεια, "penyebab penderitaan") adalah agen biologis yang menyebabkan penyakit pada inangnya. Sebutan lain dari patogen adalah mikroorganisme parasit. Umumnya istilah ini diberikan untuk agen yang mengacaukan fisiologi normal hewan atau tumbuhan multiselular. Namun, patogen dapat pula menginfeksi organisme uniselular dari semua kerajaan biologi. 3.1.1.1
Dari 100.000 spesies fungi yang diketahui, 30% sebagai parasit
atau patogen. Umumnya, hanya organisme yang sangat patogen yang dapat menyebabkan penyakit, sementara sisanya jarang menimbulkan penyakit. Patogen oportunis adalah patogen yang jarang menyebabkan penyakit pada orang-orang yang memiliki imunokompetensi (immunocompetent ) namun dapat menyebabkan penyakit/infeksi yang serius pada orang yang tidak memiliki imunokompetensi
(immunocompromised ). Istilah oportunis sendiri merujuk
kepada kemampuan dari suatu organisme untuk mengambil kesempatan yang diberikan oleh penurunan sistem pertahanan inang untuk menimbulkan penyakit. Pada umumnya semua patogen pernah berada di luar sel tubuh dengan rentang waktu tertentu (ekstraselular) saat mereka terpapar oleh mekanisme antibodi, namun saat patogen memasuki fasa intraselular yang tidak terjangkau oleh antibodi, sel T akan memainkan perannya.
20
F u n g i (J a m u r )
Lilit Rusyati
3.1.1.2
Fungi dapat digunakan sebagai senjata biologi. Senjata biologi
(biological weapon) adalah senjata yang menggunakan patogen (bakteri, virus, fungi, atau organisme penghasil penyakit lainnya) sebagai alat untuk membunuh, melukai, atau melumpuhkan musuh. Dalam pengertian yang lebih luas, senjata biologi tidak hanya berupa organisme patogen, tetapi juga toksin berbahaya yang dihasilkan oleh organisme tertentu. Dalam kenyataanya, senjata biologi tidak hanya menyerang manusia, tetapi juga hewan dan tanaman. Pembuatan dan penyimpanan senjata biologi telah dilarang oleh Konvensi Senjata Biologi 1972 yang ditandatangani oleh lebih dari 100 negara. Alasan pelarangan ini adalah untuk menghindari efek yang dihasilkan senjata biologi yang dapat membunuh jutaan manusia dan menghancurkan sektor ekonomi dan sosial. Namun, Konvensi Senjata Biologi hanya melarang pembuatan dan penyimpanan senjata biologi, tetapi tidak melarang pemakaiannya. 3.1.2
Beberapa fungi yang parasit pada tumbuhan dapat menghasilkan
toksik. Tumbuhan sangat rentan terhadap penyakit fungi. Sebagai contoh, Ascomycetes yang menyebabkan penyakit Dutch elm secara drastis mengubah pemandangan tmur laut Amerika Serikat. Diintroduksi secara tidak sengaja ke Amerika Serikat melalui kayu yang dikirim dari Eropa untuk membantu membayar utang Perang Dunia I, fungi dibawa dari pohon ke pohon lainnya oleh kumbang pohon. Ascomycetes lainnya hampir memusnahkan chestnut asli Amerika. 3.1.2.1
Beberapa
fungi
menempel
pada
tanaman
pangan
yang
menyebabkan toksik. Sebagai contoh, beberapa spesies kapang Aspergillus mengkontaminasi biji-bijian yang tidak tersimpan dengan baik dengan cara mensekresikan senyawa yang disebut alfatoksin, yang bersifat karsinogenik. Aflatoksin merupakan segolongan senyawa toksik (mikotoksin, toksin yang berasal dari fungi) yang dikenal mematikan dan karsinogenik bagi manusia dan hewan. Spesies penghasilnya adalah segolongan fungi (jenis kapang) dari genus Aspergillus, terutama A. flavus (dari sini nama "afla" diambil) dan A. parasiticus yang berasosiasi dengan produk-produk biji-bijian berminyak atau berkarbohidrat tinggi. Kandungan aflatoksin ditemukan pada biji kacang-kacangan (kacang tanah, kedelai,
pistacio, atau bunga matahari), rempah-rempah (seperti
ketumbar, jahe, lada, serta kunyit), dan serealia (seperti gandum, padi, sorgum, dan jagung). Aflatoksin juga dapat dijumpai pada susu yang dihasilkan hewan
21
F u n g i (J a m u r )
Lilit Rusyati
ternak yang memakan produk yang terinfestasi kapang tersebut. Obat juga dapat mengandung aflatoksin bila terinfestasi kapang ini. Praktis semua produk pertanian dapat mengandung aflatoksin meskipun biasanya masih pada kadar toleransi. Kapang ini biasanya tumbuh pada penyimpanan yang tidak memperhatikan faktor kelembaban (min. 7%) dan bertemperatur tinggi. Daerah tropis merupakan tempat berkembang biak paling ideal. Toksin ini memiliki paling tidak 13 varian, yang terpenting adalah B 1, B2, G1, G2, M1, dan M2. Aflatoksin B1 dihasilkan oleh kedua spesies, sementara G 1 dan G2 hanya dihasilkan oleh A. parasiticus. Aflatoksin M1, dan M2 ditemukan pada susu sapi dan merupakan epoksida yang menjadi senyawa antara. Aflatoksin B1, senyawa yang paling toksik, berpotensi merangsang kanker, terutama kanker hati. Serangan toksin yang paling ringan adalah lecet (iritasi) ringan akibat kematian jaringan (nekrosis). Pemaparan pada kadar tinggi dapat menyebabkan sirosis, karsinoma pada hati, serta gangguan pencernaan, penyerapan bahan makanan, dan metabolisme nutrien. Toksin ini di hati akan direaksi menjadi epoksida yang sangat reaktif terhadap senyawa-senyawa di dalam sel. Efek karsinogenik terjadi karena basa N guanin pada DNA akan diikat dan
mengganggu
kerja
gen. Pemanasan
hingga
250 0 C
tidak
efektif
menginaktifkan senyawa ini. Akibatnya bahan pangan yang terkontaminasi biasanya tidak dapat dikonsumsi lagi. Pada contoh lain, satu jenis Ascomycetes membentuk struktur berwarna ungu yang disebut ergot pada gandum hitam (rye).
3.1.2.2
Fungi yang
menginfeksi biji gandum sering disebut ergot (gambar 6).
Ergot pada gandum hitam (rye)
Sumber : http://www.google.co.id/
Gambar 6. Ergot pada gandum hitam (r y e ).
22
F u n g i (J a m u r )
Lilit Rusyati
3.1.2.3
Mengonsumsi tepung biji gandung yang terinfeksi ergot dapat
menyebabkan penyakit ‘gangrene’, kejang saraf, halusinasi, gila temporer, dan kematian. Satu epidemik sekitar tahun 944 membunuh lebih dari 40.000 orang. Salah satu halusinogen yang telah diisolasi dari ergot adalah asam lisergik, bahan mentah pembuatan LSD. Sebaliknya, toksin yang diekstraksi dari fungi seringkali memiliki khasiat medis ketika diberikan dalam dosis ringan. Sebagai contoh, suatu senyawa ergot sangat membantu tekanan darah tinggi dan menghentikan pendarahan ibu ketika melahirkan. 3.1.3
Spesies fungi yang parasit pada manusia dan hewan dapat
menyebabkan penyakit. Diantara penyakit yang disebabkan oleh fungi pada manusia adalah penyakit gatal-gatal kaki atlet, infeksi khamir pada vagina, dan infeksi paru-paru yang dapat berakibat fatal. 3.1.3.1
Hanya 50 spesies fungi yang diketahui parasit pada manusia dan
hewan. Fungi dapat menjadi parasit pada manusia contohnya seperti Candida albicans. Selain itu, infeksi fungi dan parasit pada susunan saraf pusat merupakan penyakit oportunistik yang pada beberapa keadaan tidak terdiagnosa sehingga penanganannya juga sulit. Angka kematian akibat penyakit ini cukup tinggi yaitu 30% - 40% dan insidensinya meningkat seiring dengan pemakaian obat imunosupresif dan penurunan daya tahan tubuh. 3.1.3.2
Infeksi jamur disebut mycosis. Mikosis kutan disebabkan oleh fungi
yang hanya menginvasi jaringan superfisialis yang terkeratinisasi (kulit, rambut dan kuku) dan tidak ke jaringan yang lebih dalam. Bentuk yang paling penting adalah dermatofita, suatu kelompok fungi serumpun yang diklasifikasikan menjadi 3 genus Epidennophyton, Microsporum danTrychopyton. 3.1.3.3
Area merah melingkar pada kulit disebut penyakit r i n g w o r m
(gambar 7 dan info bio 1). Ringworm adalah penyakit kulit yang disebabkan oleh beberapa species jamur seperti
Microsporum canis,
Trichophyton
mentagrophytes dan Microsporum gypsum. Penyakit ini biasanya menyerang hewan-hewan muda, terutama yang berbulu panjang. Selain anjing dan kucing, sapi, kambing, babi dan kuda juga dapat terserang ringworm. Manusia, terutama anak-anak, dapat tertular ringworm dari hewan lewat cara kontak langsung dengan hewan penderita. Pada anjing dan kucing yang terserang ringworm akan menunjukkan gejala bulu rontok dan patah-patah.
23
F u n g i (J a m u r )
Lilit Rusyati
Fungi hidup pada jaringan kulit yang mati
Ringworm mikroskopik
Luka ringworm
Sumber : http://www.google.co.id/
Gambar 7. R i n g w o r m pada kulit manusia.
Ringworm
Ringworm adalah penyakit kulit yang disebabkan oleh beberapa species jamur seperti Microsporum canis , Trichophyton mentagrophytes dan Microsporum gypsum . Kadang kulit didaerah terserang berwarna kemerahan. Serangan ringworm pada manusia disertai gejala gatal yang luar biasa. Dalam kondisi kekebalan tubuh yang cukup baik, penyakit ini kadang bisa sembuh dengan sendirinya. Namun bisa jadi anjing atau kucing yang telah sembuh menjadi pembawa (carrier ) penyakit yang bisa menularkan kepada hewan dan juga manusia. Terdapatlain sisa-sisa kulit kering seperti ketombe yang menyerupai sisik Penyakit ini bukanlah penyakit yang membahayakan, karena upaya penyembuhan dapat dilakukan dengan hasil cukup baik. Obat-obat anti jamur seperti Griseovulfin, Ketokonazol dan Itrakonazol masih cukup efektif. Biasanya dalam waktu seminggu setelah pengobatan, proses kesembuhan sudah mulai tampak. Karena ringworm termasuk penyakit zoonosis, yang dapat menular ke manusia, maka berhati-hatilah. Biasakan selalu cuci tangan setelah memegang hewan kesayangan kamu, daan pastikan hewan kesayangan kamu dalam keadaan bersih dan sehat. (Drh. Amir Mahmud - KlinikHewan.com)
ikan.
24
F u n g i (J a m u r )
3.1.3.4
Lilit Rusyati
Coccidioidomycosis
menghasilkan Coccidioidomycosis
gejala (juga
adalah
seperti disebut
mycosis
tuberculosis sebagai
"California
sistematis pada
yang
paru-paru.
disease",
"Desert
rheumatism", "San Joaquin valley fever ", dan "Valley fever ") merupakan penyakit jamur yang disebabkan oleh Coccidioides immitis atau C. posadasii . Penyakit ini endemik di bagian Arizona, California, Nevada, New Mexico, Texas, Utah dan Mexico utara. C. immitis hidup di tanah di bagian-bagian tertentu dari Amerika Serikat barat daya, Meksiko utara, dan bagian dari Amerika Tengah dan Selatan. Fungi ini tidak aktif selama kemarau panjang, kemudian berkembang menjadi spora berbentuk filamen panjang dan terbang ke udara pada saat hujan datang. Spora yang dikenal sebagai arthroconidia, terbang ke udara akibat kegiatan di tanah seperti selama konstruksi, pertanian, atau gempa bumi. Infeksi disebabkan oleh penghirupan partikel. Penyakit ini tidak ditularkan dari orang ke orang. C. immitis adalah organisme saprophytic dimorfik yang tumbuh sebagai miselium di dalam tanah dan menghasilkan bentuk bulatan kecil dalam organisme inang. 3.1.3.5
Fungi C a n d i d a a l b i c a n s dapat menginfeksi vagina. Candida
merupakan salah satu dari penghuni normal jaringan epitelial manusia yang lembap, seperti lapisan vagina. Kedaan tertentu dapat menyebabkan Candida menjadi patogenik dengan tumbuh terlalu cepat dan membebaskan zat-zat yang berbahaya. Hal ini terjadi misalnya karena suatu perubahan lingkungan, seperti penurunan pH atau ketika sistem kekebalan inang manusia dilemahkan oleh penyakit misalnya AIDS. Candida albicans merupakan fungi patogen oportunis yang dapat menyebabkan infeksi pada hampir semua bagian dari tubuh manusia dan dapat menyebabkan kematian. C. albicans seringkali menyerang rongga mulut ataupun vagina. Namun sewaktu sistem imun inang sedang baik, C. albicans tidak akan menimbulkan infeksi dan hidup secara normal pada vagina manusia.
2.
3.2
Fungi bersifat menguntungkan bagi tanaman, hewan, dan manusia
Masih ingat dengan macam-macam fungi berdasarkan cara memperoleh makanan? Silakan lihat kembali halaman 3. Telah disebutkan bahwa beberapa jenis fungi bersifat mutual, yaitu bersimbiosis mutualisme dengan organisme lain. Hasil simbiosis fungi dengan organisme lain yaitu lichens (lumut kerak).
25
F u n g i (J a m u r )
Kata
fungi
menyenangkan
Lilit Rusyati
atau karena
kapang
dapat
menimbulkan
menimbulkan berbagai
macam
kesan
yang
penyakit.
tidak
Apakah
menurutmu fungi hanya merugikan? Kalau memang fungi juga menguntungkan, bagaimanakah perannya dalam kehidupan? Mari kita analisis bersama.
a.
3.2.1
Lichens merupakan bentuk simbiosis mutualisme antara
ascomycetes dan alga hijau atau cyanobacterium
Dari jarak jauh, lichen seringkali tertukar dengan lumut atau tumbuhan sederhana lainnya yang tumbuh di atas batu, kayu yang membusuk, pohon, dan atap. Pada kenyataannya, lichen bukan lumut daun atau jenis tumbuhan lain, dan lichen juga bukan merupakan organisme individual. Lichen adalah suatu asosiasi simbiotik dari berjuta-juta mikroorganisme fotosintetik yang disatukan dalam jaringan hifa fungi.
3.2.1.1
Ascomycetes dapat bersimbiosis dengan alga
hijau atau cyanobacterium (gambar 8). Komponen fungi paling umum adalah Ascomycetes, akan tetapi beberapa lichen Basidiomycetes juga dikenal. Pasangan fotosintetik umumnya adalah alga hijau uniseluler atau berfilamen atau cyanobacteria. Penyatuan fungi dan alga adalah sedemikian sempurnanya sehingga lichen tersebut sesungguhnya diberikan nama genus dan spesies seolah-olah mereka adalah organisme tunggal. Nama ilmiah lichen adalah nama fungi tersebut. Lebih dari 25.000 spesies lichen telah diketahui. Fungi umumnya memberikan keseluruhan bentuk dan struktur lichen tersebut dan jaringan yang dibentuk oleh hifa merupakan bahan penyusun sebagian besar kumpulan lichen tersebut. Komponen alga umumnya ditemukan pada lapisan bagian dalam di bawah permukaan lichen. Pada sebagian besar kasus yang dipelajari, masing-masing mitra dalam interaksi tersebut menyediakan sesuatu yang tidak dapat disediakan sendiri oleh pasangannya. Alga menyediakan makanan bagi fungi. Cyanobacteria pada lichen akan memfikasasi nitrogen dan menyediakan nitrogen organik.
3.2.1.2
Fungi pada lichens menerima makanan dari organisme fotosintetik. Fungi menyediakan lingkungan fisik yang sesuai untuk pertumbuhan bagi alga. Lichen menyerap sebagian besar mineral yang mereka perlukan baik dari debu di udara atau dari hujan.
3.2.1.3
Miselium fungi pada lichens menyerap
dan menahan air dan mineral. Susunan fisik hifa menahan air dan mineral,
26
F u n g i (J a m u r )
Lilit Rusyati
memungkinkan terjadinya pertukaran gas dan melindungi alga. Pigmen fungi membantu meneduhi alga dari sinar matahari yang kuat. Beberapa senyawa fungi bersifat toksik dan mencegah lichen termakan oleh konsumer. Fungi juga mensekresikan asam yang membantu pengambilan mineral. Lichen melakukan reproduksi secara aseksual atau seksual. Reproduksi secara seksual dilakukan dengan fragmentasi bahan vegetatif yang disebut talus atau dengan struktur yang disebut soredia (tunggal, soredium). Soredia terdiri atas satu atau beberapa sel fotosintetik yang dikelilingi oleh hifa. Soredia lepas dari induk lichen dan disebarkan oleh udara. Jika jatuh di tempat yang cocok, soredia akan tumbuh menjadi lichen baru. Reproduksi seksual dilakukan jika fungi yang bersimbiosis yaitu Ascomycetes atau Basidiomycetes menghasilkan askospora atau basidiospora. Namun, spora-spora tersebut tidak disertai sel-sel fotosintetik sehingga tidak akan tumbuh dan membentuk lichen baru. Askokarpus fungi Hifa fungi
Lapisan alga
Sel alga Hifa fungi
Sumber : Biologi jilid 2, Campbell
Gambar 8. Anatomi suatu lichen. Permukaan atas dan bawah adalah lapisan pelindung hifa fungi yang terbungkus rapat. Tepat di bawah permukaan atas adalah alga yang terjalin dalam jaring hifa (SEM, kanan). Bagian tengah lichen umumnya terdiri atas hifa fungi yang saling menjalin seacra agak longgar. Struktur reproduktif umumnya terbentuk pada permukaan atas. Suatu askokarpus seksual fungi dan beberapa soredia aseksual ynag menyebabkan komponnen fungi dan alga ditunjukkan juga di sini. 3.2.2
Lichens adalah pionir penting pada permukaan tanah dan batuan
yang baru dirambah, seperti hutan yang dibakar dan bekas aliran lahar gunung berapi. Penetras fisik kristal bagian luar batuan dan serangan kimia batuan oleh asam lichen akan membantu menghancurkan bataun dan membentuk lichen
27
F u n g i (J a m u r )
Lilit Rusyati
yang menjerat tanah. Proses ini memungkinkan terjadinya pertumbuhan tumbuhan secara suksesi. Lichen pemfiksasi nitrogen juga menambahkan nitrogen organik ke beberapa ekosistem. Penyebaran lichen sangat luas, mulai dari Artik (dekat Kutub Utara) sampai ke hutan hujan tropis basah. Di daerah tundra, lichen merupakan makanan rusa kutub. Kemampuan untuk hidup di tempat gersang menyebabkan lichen berperan sebagai tumbuhan perintis yang sangat membantu dalam proses pelapukan bebatuan. 3.2.2.1 Lichens berperan sebagai pionir pada lahan baru Bererapa lichen mampu bertahan di udara yang sangat dingin. Pada tundra akuatik, kumpulan karibou dan menjangan merumput pada hamparan lichen reindeer pada waktu-waktu tertentu dalam setahun, ketika makanan lain tidak tersedia. Ketika keadaan berkabut dan hujan, lichen dapat menyerap air lebih dari sepuluh kali beratnya. Fotosintesis dimulai ketika kandungan air mencapai 65% sampai 75%. 3.2.2.2
Lichens dapat tumbuh pada kondisi kering. Pada udara kering,
lichen akan mengalami dehidrasi secara cepat, dan fotosintesis akan berhenti. Dengan demikian, pada lingkungan kering lichen tumbuh sangat lambat, sering kali dalam kecepatan yang kurang dari satu milimeter per tahun. Beberapa lichen berumur rubuan tahun, yang menyaingi tumbuhan tertua sebagai organisme tertua di bumi. 3.2.3
Lichens dapat berperan sebagai indikator udara bersih. Komunitas
lichen sebagai indikator polusi udara tidak hanya menandai area hutan yang memerlukan pencegahan dan pengelolaan lebih lanjut, tapi juga sebagai sarana untuk menilai keefektifan regulasi yang dikeluarkan mengenai jumlah bahan kimia toksik yang dilepas ke udara. Seperti efek rokok yang lama terlihat dampaknya. Jadi peran lichens dalam lingkungan tidak
hanya menghasilkan oksigen, tetapi juga sebagai indikator
udara
bersih
dan
sebagai
pionir
pada
lahan baru. 3.2.3.1
Lichens tidak dapat hidup pada daerah yang terkena polusi udara.
Sekuat-kuat lichen, banyak diantaranya tidak dapat bertahan terhadap polusi udara. Perubahan pada komunitas lichen di hutan menunjukkan kemungkinan adanya perubahan dalam ekosistem, seperti siklus nutrisi yang tidak efesien atau
28
F u n g i (J a m u r )
Lilit Rusyati
lambatnya pertumbuhan hutan. Selain menghasilkan kayu, hutan juga penting sebagai daerah resapan dan penyimpanan air tanah serta perlindungan terhadap keanekaragaman. Semua fungsi ini dapat terganggu dalam kondisi tertentu. 3.2.3.2
Lichens sangat sensitif pada polutan u dara seperti sulfur dioksida.
Lichens yang biasanya hidup di cabang, ranting pohon dan bebatuan di dasar hutan dikenal karena kesensitifannya terhadap perubahan lingkungan, terutama polusi udara. Lichen merupakan indikator yang memberi peringatan adanya ancaman potensial pada hutan. Cara pengambilan mineral yang pasif dari hujan dan udara lembap, membuat lichen secara khusus sensitif terhadap sulfur dioksida dan racun udara lainnya. 3.2.3.3
Kematian lichens menandakan kualitas udara di daerah tersebut
buruk. Kematian lichen yang sensitif dan peningkatan dalam jumlah spesies yang lebih tahan dalam suatu daerah dapat dijadikan peringatan dini akan kualitas udara yang sedang memburuk. Karena fungsi potensial lichen sebagai indikator perubahan lingkungan, para botanis dari Universitas Wisconsin mengembangkan sebuah model yang dapat menunjukkan kualitas udara untuk memperkirakan dampak dari tingkat polusi udara di hutan. Model ini dapat menunjukkan derah yang memilki udara lebih kotor memilliki lebih sedikit spesies lichen. Sebaliknya, jika lichen tumbuh dengan subur menandakan daerah tersebut udaranya cukup bersih. Dengan mengikuti perkembangan komposisi komunitas lichen dan angka kualitas udara, para peneliti ini dapat memetakan area hutan mana yang terancam olah polusi udara. Model ini telah diterapkan di New England dan daerah selatan menggunakan data dari US Forest Service untuk memonitor komunitas lichen yang ada di daerah tersebut. Masih ingat dengan macam-macam fungi berdasarkan cara memperoleh makanan? Silakan lihat kembali halaman 3. Telah disebutkan bahwa beberapa jenis fungi bersifat mutual, yaitu bersimbiosis mutualisme dengan organisme lain. Selain bersimbiosis dengan algae membentuk lichens (lumut kerak),
3.2.4
beberapa fungi berhubungan saling menguntungkan dengan semut. 3.2.4.1
Semut membawakan potongan-potongan daun pada fungi. Semut
tidak memiliki enzim yang dapat mencerna molekul kompleks pada potongan daun menjadi molekul sederhana, sehingga semut memerlukan bantuan fungi untuk melaksanakan tugas itu. Keuntungan bagi fungi yaitu mendapatkan bahan baku untuk melaksanakan pencernaan ektrasel.
29
F u n g i (J a m u r )
Lilit Rusyati
3.2.4.2
Fungi mencerna potongan-potongan daun dengan enzim yang
menghancurkan selulosa. Ensim tersebut adalah selulase. Selulase adalah nama bagi semua enzim yang memutuskan ikatan glikosidik beta-1,4 di dalam selulosa, sedodekstrin, selobiosa, dan turunan selulosa lainnya. Selulase tidak dimiliki oleh manusia, karena itu manusia tidak dapat menguraikan selulosa. Tetapi hal ini dapat dilakukan oleh beberapa hewan seperti kambing, sapi, dan insekta seperti rayap karena dalam sistem pencernaannya mengandung bakteri dan protozoa yang menghasilkan enzim selulase yang akan meng hidrolisis (mengurai) ikatan glikosidik beta-1,4. Oleh karena reaksi yang ditimbulkan oleh selulase saat mengurai selulosa adalah hidrolisis, maka selulase diklasifikasikan ke dalam jenis enzim hidrolase.
b.
3.2.5
Fungi berperan dalam menjaga keseimbangan ekosistem
Apa yang terjadi pada sisa-sisa bagian pohon yang tumbang atau mati setelah satu minggu, satu bulan atau lebih? Di permukaan batang tanaman yang mati akan terlihat jamur maupun bakteri yang melakukan pembusukkan. Di sinilah nampak peran dari dekomposer atau pengurai dalam menguraikan zat organik yang terdapat pada makhluk hidup yang sudah mati menjadi zat yang lebih sederhana, seperti mineral atau zat organik lain. Makhluk hidup yang berperan sebagai pengurai adalah bakteri dan fungi saprofit. Zat mineral atau zat hara hasil penguraian meresap ke dalam tanah yang sangat dibutuhkan oleh tumbuhan. Keseimbangan ekosistem dapat terjadi bila ada hubungan timbal balik yang harmonis antarkomponen biotik dan abiotik. Fungi pengurai kayu tampaknya menjadi suatu kelompok organisme yang dominan sekitar 250 juta tahun silam selama kepunahan massal yang menyapu bersih hutan luas tumbuhan vaskuler pada akhir Permium. Penguraian kayu yang membuat makanan tersedia bagi organisme hidup, kemungkinan merupakan faktor utama dalam kolonisasi ulang darat oleh orgainsme yang selamat dari kepunahan setelah masa Permium. 3.2.5.1
Beberapa fungi dapat menghancurkan polutan toksik, termasuk
pestisida DDT dan zat kimia penyebab kanker . Untuk meminimalkan pemakaian pestisida kimiawi sintetik yang sering berdampak buruk bagi lingkungan dan kesehatan, sejak beberapa tahun telah dikembangkan fungi
30
F u n g i (J a m u r )
Lilit Rusyati
biokontrol untuk perlindungan tanaman dari hama dan penyakit. Fungi biokontrol adalah fungi, atau yang lebih umum dikenal sebagai jamur benang, yang dapat menghambat secara biologis pertumbuhan patogen tanaman, parasit atau insekta. Terdapat beberapa kriteria yang harus dipenuhi oleh fungi untuk dapat digunakan sebagai fungi biokontrol, yaitu fungi tersebut tidak bersifat patogen terhadap hewan atau tanaman, kompatibel atau cocok dengan lingkungan pertumbuhan tanaman, dan jika akan digunakan di lahan pertanian yang telah pernah dilakukan penyemprotan dengan pestisida sintetik, maka fungi biokontrol tersebut harus resistan terhadap residu pestisida yang tersisa. Fungi biokontrol tidak terbatas pada fungi untuk perlindungan tanaman, tetapi juga termasuk fungi yang dapat mengurangi populasi nyamuk dan melindungi hewan dan manusia dari berbagai penyakit yang disebarkan oleh nyamuk atau insekta lainnya. 3.2.5.2
Ilmuwan menyelidiki kemungkinan menggunakan jamur untuk
mencerna produk petroleum untuk membersihkan tumpahan minyak. Minyak bumi (bahasa Inggris: petroleum, dari bahasa Latin petrus – karang dan oleum – minyak), dijuluki juga sebagai emas hitam, adalah cairan kental, coklat gelap, atau kehijauan yang mudah terbakar, yang berada di lapisan atas dari beberapa area di kerak Bumi. Minyak bumi terdiri dari campuran kompleks dari berbagai hidrokarbon, sebagian besar seri alkana, tetapi bervariasi dalam penampilan, komposisi, dan kemurniannya.
c.
3.2.6
Fungi digunakan dalam bidang makanan dan minuman
3.2.6.1
Kebanyakan mushroom dapat dimakan oleh manusia. Orang di
berbagai negara mengkonsumsi berbagai cendawan budidaya dan liar. Fungi yang paling dihargai oleh ahli pencicip makanan adalah truffle , tubuh buah di bawah tanah (askokarpus) miselia yang meruapkan mikorhiza pada akar pohon. Cita rasanya yang kompleks itu dijelaskan secara beragam sebagai nutty (mirip kacang), musky (mirip musk), cheesy (mirip keju), atau ketiganya. Badan buah itu (askokarpus) mengeluarkan bau keras yang menarik hewan mammalia dan serangga konsumer menggali truffle dan menyebarkan sporanya. Pada beberapa kasus, baunya mirip dengan bau pemikat yang dikeluarkan oleh jenis kelamin tertentu pada mammalia. Pemburu truffle biasanya menggunakan babi untuk menemukan truffle, meskipun anjing sekarang lebih umum digunakan, karena
31
F u n g i (J a m u r )
Lilit Rusyati
anjing memiliki hidung untuk membaui truffle tanpa menyukai citarasa truffle tersendiri. 3.2.6.2
Manusia memanfaatkan fungi untuk membuat alkohol. Ragi
(Saccharomyces cereviceae) dikenal sebagai bahan yang umum digunakan dalam fermentasi untuk menghasilkan etanol dalam bir, anggur dan minuman beralkohol lainnya. Fermentasi adalah proses produksi energi dalam sel yang berlangsung dalam keadaan
anaerobik
(tanpa oksigen). Secara umum,
fermentasi adalah salah satu bentuk respirasi anaerobik, akan tetapi terdapat definisi yang lebih jelas yang mendefinisikan fermentasi sebagai respirasi dalam lingkungan anaerobik dengan tanpa akseptor elektron eksternal. Gula adalah bahan yang umum dalam fermentasi. Beberapa contoh hasil fermentasi adalah etanol, asam laktat, dan hidrogen. Komponen lain dapat juga dihasilkan dari fermentasi seperti asam butirat dan aseton.
d.
3.2.7
Fungi digunakan dalam bidang kesehatan dan penelitian
3.2.7.1
Jamur P e n i c i l l i u m dapat menghasilkan antibiotik. Khasiat jamur
sebagai antibiotik sudah dikenali jauh sebelum penemuan Fleming tahun 1929 itu. Pada tahun 1875, John Tyndall menjelaskan hasil risetnya bahwa jamur Penicillium glaucum membuat beberapa jenis bakteri mati. Ernest Duchesne di tahun 1897 membuktikan bahwa hewan yang sakit karena infeksi baketri dengan penyuntikan Penicillium glaucum ternyata mengalami perbaikan. Keunikan dari “percobaan” Fleming adalah jamur yang tidak sengaja dia biakkan tersebut adalah jenis jamur Penicillium notatum yang ternyata lebih mematikan efeknya bagi bakteri. Pada saat Fleming berusaha mereplikasi percobaan, ternyata hal ini tidak mudah, berulang kali dia gagal. Penyebabnya karena jamur Penicillium notatum species yang sangat jarang ditemui, serta kemungkinannya berkembang biak di cawan petri pun sangat kecil. Hal ini kemudian dapat dia tanggulangi salah satunya dengan menyesuaikan suhu ruangan pada saat dia liburan sebelum kembali kerja yang memang dingin. Pada saat lain dimana jamur itu bisa tumbuh dengan baik tapi ternyata tidak mampu membunuh koloni bakteri yang ada di cawan petri. Hal ini baru terpecahkan pada tahun 1957 oleh James Park dan Jack Strominger dimana keyakinan Fleming bahwa penisilin menembus sel
32
F u n g i (J a m u r )
Lilit Rusyati
bakteri kemudian menghancurkannya ternyata tidaklah tepat, yang terjadi adalah penisilin menganggu proses pembelahan bakteri dan mencegah sintesis bahan pembentukan dinding sel bakteri. Sehingga bila koloni bakteri sudah lebih dahulu terbentuk dalam satu cawan petri, maka penisilin tidak akan efektif lagi, seperti yang dialami Fleming. 3.2.7.2
Fungi dapat digunakan untuk penelitian pada biologi molekuler
dan bioteknologi. Pada masa ini, bioteknologi berkembang sangat pesat, terutama di negara-negara maju. Kemajuan ini ditandai dengan ditemukannya berbagai macam teknologi semisal rekayasa genetika, kultur jaringan, DNA rekombinan, pengembangbiakan sel induk, kloning, dan lain-lain. Teknologi ini memungkinkan kita untuk memperoleh penyembuhan penyakit-penyakit genetik maupun kronis yang belum dapat disembuhkan, seperti kanker ataupun AIDS. Penelitian di bidang pengembangan sel induk juga memungkinkan para penderita stroke ataupun penyakit lain yang mengakibatkan kehilangan atau kerusakan pada jaringan tubuh dapat sembuh seperti sediakala. Di bidang pangan, dengan menggunakan teknologi rekayasa genetika, kultur jaringan dan DNA rekombinan, dapat dihasilkan tanaman dengan sifat dan produk unggul karena mengandung zat gizi yang lebih jika dibandingkan tanaman biasa, serta juga lebih tahan terhadap hama maupun tekanan lingkungan. Penerapan bioteknologi di masa ini juga dapat dijumpai pada pelestarian lingkungan hidup dari polusi. Sebagai contoh, pada penguraian minyak bumi yang tertumpah ke laut oleh bakteri, dan penguraian zat-zat yang bersifat toksik (racun) di sungai atau laut dengan menggunakan bakteri jenis baru.
33
F u n g i (J a m u r )
Lilit Rusyati
TINJAUNAN BAB PENGANTAR FUNGI Fungi adalah eukariotik yang secara struktural dan nutrisional berbeda. Sebagian besar diantaranya adalah eukariotik multiseuler. Nutrisi absorptif memungkinkan fungi hidup sebagai pengurai dan simbion (halaman 3). Semua fungi adalah heterotrof (pengurai dan simbion) yang mendapatkan zat-zat makanan atau nutriennya dengan cara penyerapan. Luas permukaan yang sangat besar dan pertumbuhan yang cepat mengadaptasikan fungi untuk nutrisi absorptif (halaman 3-6, gambar 2). Badan vegetatif fungi terdiri atas miselia, kumpulan hifa bercabang yang menyerupai jala yang diadaptasikan untuk penyerapan. Fungi parasitik menembus inangnya dengan hifa khusus yang disebut haustoria. Sebagain besar fungi memiliki dinding sel yang terbuat dari kitin. Meskipun bentuk asepta (senosistik) ditemukan, sebagian besar fungi memiliki hifa yang terbagi-bagi menjadi sel-sel oleh septum dengan pori yang memungkinkan terjadinya hubungan dari sel ke sel. Fungi bereproduksi dengan cara melepaskan spora yang dihasilkan secara seksual atau aseksual (halaman 6-8). Siklus seksual melibatkan penggabungan sel (plasmogami) dan penyatuan nukleus (kariogami), dengan dibatasi tahapan dikariotik (dua nukleus haploid). Fase diploid ini umurnya pendek dan dengan cepat mengalami pembelahan meiosis untuk menghasilkan spora haploid.
KEANEKARAGAMAN FUNGI Zygomycetes : fungi zigot membentuk struktur dikariotik yang resisten selama reproduksi seksual (halaman 10-13, gambar 3, kegiatan 1). Fungi zigot, seperti kapang roti hitam adalah nama untuk zigosporangia yang dihasilkan secara seksual, yang merupakan struktur dikariotik yang mampu bertahan hidup pada kondisi yang tidak menguntungkan. Ascomycetes : fungi kantung yang menghasilkan spora seksual dalam aski yang mirip kantung (halaman 14-15, gambar 4). Reproduksi seksual pada fungi kantung melibatkan pembentukan spora dalam kantung atau aski pada ujung hifa dikariotik umumnya dalam askokarpus.
34
F u n g i (J a m u r )
Lilit Rusyati
Basidiomycetes : fungi gada yang memiliki miselia dikariotik berumur panjang dari suatu tahapan diploid sementara (halaman 16-18, gambar 5). Miselia fungi gada dapat bertahan selama bertahun-tahun sebagai dikarion. Reproduksi seksual melibatkan pembentukanpembentukan spora pada basidia berbentuk gada pada ujung hifa dikariotik pada tubuh buah seperti cendawan.
DAMPAK EKOLOGIS FUNGI Ekosistem bergantung pada fungi sebagai pengurai dan simbion (halaman 29-30). Tanpa fungi dan bakteri sebagai pegurai, komunitas biologis akan kekurangan pendaurulangan esensial unsur-unsur kimia antara dunia biologis dan nonbiologis. Fungi secara khusus adalah pengurai penting untuk kayu. Fungi juga menguraikan makanan dan objek lain yang berguna. Sejumlah fungi adalah patogen (halaman 19-24, gambar 6 dan gambar 7, info bio 1). Beberapa fungi menyebabkan penyakit, membahayakan manusia dengan berbagai penyakit. Tumbuhan khususnya sangat rentan terhadap infeksi fungi.
KATA KUNCI
Zygomycetes Ascomycetes Basidiomycetes Deuteromycetes Fungi Gametangium Hifa
Konidia Miselium Mutual Parasit Saprofit Spora
35
F u n g i (J a m u r )
Lilit Rusyati
KUIS PRIBADI 1.
2.
3.
4.
5.
Diantara karakeristik berikut ini, manakah yang dimiliki oleh semua fungi? a. Simbiotik b. Heterokariotik c. Berflagela d. Patogenik e. Saprobik Yang manakah di antara sel-sel atau struktur berikut ini yang berkaitan dengan reproduksi aseksual pada fungi? a. Askospora b. Basidiospora c. Konidia d. Zigospora e. Askogonia Yang manakah di antara pernyataan mengenai Zygomycetes berikut ini yang benar? a. Meiosis berlangsung tepat sebelum kariogami. b. Ada hifa haploid. c. Ada miselia diploid. d. Hifa secara eksklusif memiliki septa. e. Reproduksi seksual tidak pernah diamati. Keuntungan adaptif yang berkaitan dengan ciri berfilamen miselium terutama berhubungan dengan ... a. Kemampuan untuk membentuk haustoria dan parasit pada organisme lain. b. Menghindarkan reproduksi seksual sampai terjadi perubahan lingkungan. c. Kemampuan untuk menempati hampir semua habitat terestrial. d. Peningkatan kemungkinan kontak antara tipe perjodohan yang berbeda. e. Permukaan yang sangat luas yang cocok untuk penyerapan nutrisi. Sporangia pada hifa yang berdiri yang menghasilkan spora seksual adalah karakteristik ... a. Ascomycetes b. Basidiomycetes c. Askokarpus d. Zygomycetes e. Lichen
36
F u n g i (J a m u r )
Lilit Rusyati
6. Yang manakah di antara pernyataan berikut ini yang benar mengenai Basidiomycetes? a. Hifa menyatu menjadi miselium dikariotik. b. Spora tersusun dalam kantung setelah spora dibentuk melalui meiosis. c. Sebagian besar spora terbentuk secara aseksual. d. Basidiomycetes adalah sumber antibiotik yang paling penting secara komersial. e. Basidiomycetes tidak memiliki tahapan seksual yang diketahui. 7. Simbion fotosintetik lichen paling umum adalah ... a. Lumut daun b. Alga hijau c. Alga merah d. Ascomycetes e. Tumbuhan vaskuler kecil 8. Kerabat paling dekat dengan fungi kemungkinan adalah ... a. Hewan b. Tumbuhan vaskuler c. Lumt daun d. Alga cokelat e. Jamur lendir
SAINS, TEKNOLOGI, DAN MASYARAKAT Pohon chestnut Amerika suatu waktu kira-kira meliputi lebih dari 25% hutan kayu keras di Amerika Serikat bagian timur. Pohon-pohon ini telah disapu bersih oleh fungi yang secara tidak sengaja masuk melalui impor dari chestnut Asia, yang tidak terserang fungi teresbut. Baru-baru ini, fungi telah membunuh sejumlah besar pohon dogwood dari New York samapi Georgia; beberapa ahli mencurigai parasit itu telah secara tidak sengaja masuk dari tempat lain. Mengapa tumbuhan secara khusus rentan terhadap fungi yang diimpor dari daerah lain? Jenis aktivitas manusia yang manakah yang kemungkinan memberikan sumabgan kepada penyebaran penyakit tumbuhan? Apakah kamu berpikir bahwa introduksi patogen tumbuhan seperti penyakit tumbuhan chestnut besar atau kecil kemungkinannya untuk terjadi di masa depan? Mengapa?
37