Miftah – Afifah

Mekanisme Respon Lichen Terhadap
Pencemaran Udara
OLEH:
AFIFAH NUR SHOBAH 12/339307/PBI/1071
MIFTAHUL JANNAH
12/340336/PBI/1089
Fakultas Biologi, Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta
Lichen?????
algae
partner/cyanobac
teria (phycobiont)
fungal partner
(mycobiont)
Emisi Kendaraan
Bermotor
Pb (Timbal) dan Cr
(Chromium)
Kualitas Udara Menurun
Lichen untuk Pemantauan kualitas udara
Sensitif terhadap pencemaran, lebih
efisien & murah
•Banyaknya jenis lichen mengindikasikan keadaan
hutan yang sehat (Rout, et.al., 2007).
•Kehadiran suku Physciaceae , Parmelliaceae
(Jannah et al., 2009) mengindikasikan Hutan ini
bebas dari pencemaran udara (Nayaka, et.al.,
2002), karena suku Physciaceae sangat sensitif
terhadap pencemaran udara (Saipunkaew, et.al.,
2005).




Even though lichens are very resistant to
natural environmental extremes – they are
extremely sensitive to air pollution –
particularly SO2, and other heavy metal
Obtain nutrients from atmosphere, not soil
Both species composition and numbers of
thalli decline from edge to center of
industrialized areas
Some are useful as indicator species
Lapisan kutikula &
Stomata absent
Jenis lichen toleran
rendah untuk bertahan
hidup
(Conti dan Ceccheti 2000)
Sensitifitas dipengaruhi
ketahanan akumulasi
polutan
Particulate Trapping
Ion Exchange
extracellular
electrolyte sorption
hydrolysis
intracellular
uptake
•Particles of various elements, such as iron,
titanium, aluminum, chromium, and uranium
can become embedded in the lichen thallus in
the algal and/or fungal layer under moist or dry
conditions (Nieboer et al. 1978, Gough &
Erdman 1977).
Pertukaran ion
dalam keadaan
lembab
Extracellular
binding sites
Lichen species vary in
their capacity for ionuptake
Element dalam bentuk IOn
Serapan ion logam secara
pasif, cepat & balance
Tergantung
Bentuk Morfologi
Karakteristik Penyerapan
Jmlah akumulasi ion
logam tergantung jenis
Lichen
Jumlah & Ketersedian ion
logam dilingkungan
Ekstraseluler
Intraseluler
karakter ligan di dinding sel jamur
sifat ion logam, permeabilitas
membran sel, dan konsentrasi ligan
ekstraseluler dengan afinitas untuk
kation (Tyler 1989).
Pb is bound to
insoluble anionic
sites
accumulated
extracellularly
concentrated in the
medulla
• Berakumulasi sampai 2000
ppm, konsentrasi tidak
meningkat sampai terjadi
perubahan fisiologi
•Tidak hilang oleh air hujan
atau angin (Lawrey & Hale
1981)
Nickel. Ni is taken up by algal cells in lichens.
Mercury. Hg is readily accumulated by lichens
Copper. Nieboer et al. (1979) documented two
phases of Cu uptake in Umbillicaria muhlenbergii.
In the first phase copper ions bond to receptor
sites on algal cells. In the second phase, copper
ions bind to the fungal cells
 Zinc. Zn is found in fairly large concentrations
(200-600 ppm) in lichens




Penurunan ukuran talus dan kesuburan

Pengurangan jumlah sel alga

Perubahan ultrastruktur dari talus

Degradasi pigmen fotosintetik
SO2
menonaktifkan
enzim
Penurunan aktivitas
metabolik
Interaksi karbonat
(HCO3) & fosfat
(H2PO4) dg enzim
Hilangnya integritas
membran sel
Aktivitas
dehidrogenase
glukosa-6-fosfat
Respon Lichen
Merkuri
Nicolardi, N., G.Cai, L. Parrotta, M.Puglia, L. Bianchi,
L.Bini, dan C. Gaggi. 2012.
The adaptive response of lichens to mercury exposure
involves changes in the photosynthetic machinery.
Environmental Pollution, 160: 1–10.
Merkuri (Hg)
Logam berat
Pengaruh terhadap lichen
Struktur fisiologi
Komplek protein
Pigmen fotosintesis
Merkuri (Hg)
Lichen
Pigmen fotosintetik (klorofil,karotenoid)
Nicolardi et al. (2012)
HSP70
Rubisco
(Mishra and Dubey, 2005)
Fotosintesis
Logam berat
reduce photosynthesis
changes in chloroplast
ultrastructure
changes in pigment
composition
decreased carboxylation
efficiency of RUBISCO
Nicolardi et al. (2012)
changes in pigment composition

Heavy metals generally reduce
chlorophyll content and decrease
Chl a/b ratio and enhance
chlorophyllase (Chlase) activity
(Mishra and Dubey, 2005).
Nicolardi et al. (2012)
Nicolardi et al. (2012)



RUBISCO is a bifunctional enzyme that catalyzes both carboxylation of ribulose1,5-bisphosphate, the initial step in photosynthetic carbon reduction in C3 plants
and its oxygenation, the first reaction of the photorespiratory metabolism.
Inhibition of RUBISCO activity and thereby decreased carboxylation in vivo.
Most of the heavy metals inhibit PSII activity . They affect the oxygen-evolving
complex (OEC) with the loss of all or part of the Mn2+ cluster together with some
of the extrinsic polypeptides associated with the water oxidation mechanism.


Nicolardi, N., G.Cai, L. Parrotta, M.Puglia, L. Bianchi, L.Bini, dan C. Gaggi.
2012. The adaptive response of lichens to mercury exposure involves
changes in the photosynthetic machinery. Environmental Pollution, 160:
1–10.
Mishra, S. and R. S. Dubey. 2005. Handbook of Photosynthesis Second
Edition. Taylor & Francis Group, LLC.
Nurul Istiqomah
Lichen jenis Fructicose rentan, apakah penyebabnya? Lichen itu dapat
mati karena alga berkurang atau alga tidak dapat bersimbiosis dengan
jamur?
Jawab: Lichen Fructicose memiliki bentuk yang sederhana, dibanding
dengan tipe yang lain sebagian tubuhnya menggantung di udara sehingga
sangat memungkinkan keluar masuknya zat berbahaya melalui pori sangat
besar . Proses pertukaran zat dalam lichen berlangsung melalui pori secara
difusi dan osmosis tidak seperti tumbuhan tingkat tinggi yang memiliki
stomata sehingga memilki respon yang lebih baik.
Adanya pencemaran udara mengakibatkan berkurangnya jumlah klorofil.
Hal tersebut dapat diketahui dari hasil penelitian Nicolardi et al. (2012)
sebelumnya yaitu adanya pemaparan logam berat merkuri pada lichen
dapat menurunkan kandungan klorofil a dan b, karena adanya peningkatan
aktivitas Chlorophyllase. Adanya aktivitas Chlorophyllase menyebabkan
kerusakan/degradasi pada klorofil, sehingga apabila klorofil rusak akan
menyebabkan sel alga akan menurunkan hasil fotosintesis dan lama
kelamaan akan mengalami kematian.


Yasir Sidiq
Apabila substratnya yang mengandung logam
berat bagaimanakah dengan respon lichennya?
Jawab:secara logika karena lichen memilki rizhoid
yang melekat pada substrat maka kandungan
pada substrat akan ikut masuk ke dalam tubuh
lichen tetapi mekanisme secara detail belum ada
penelitian yang menjelaskan hal tersebut,
mengingat penelitian mengenai lichen masih
sangat terbatas.

