Bios vol.5 no.2 Okt-Mar 2012 - Universitas Kristen Satya Wacana

BioS-
Majalah Ilmiah Semipopuler
Penanggung Jawab
Ir. Ferry F. Karwur, M.Sc., Ph.D.
Pengantar Redaksi
Ketua Dewan Redaksi
Drs. Jubhar Mangimbulude, M.Sc.
Bios Vol.5 No.2, Oktober 2011-Maret 2012
mengangkat topik utama tentang mikoriza.
Simbiosis ｭ ｵ ｴ ｵ ｡ ｬ ｩ ｳ ｭ ｾ antara kelompok jamur
tertentu dengan perakaran tur:nbuhan merupakan suatu fenomena menarik yang telah diamati
oleh ilmuwan di berbagai negara di dunia sejak
lama, namun baru tahun 1885, seorang ilmuwan
Jerman memberikan nama terhadap fenomena
ini dengan istilah mikoriza. Sejak itu, istilah ini
digunakan secara lazim dan menjadi pokok
penelitian yang menarik hingga saat ini.
Penjelasan tentang distribusi dan variasi, fungsi
dan peran, evolusi, serta aplikasi mikoriza dalam
meningkatkan produktivitas tanah dibahas
dalam majalah ini. Tak lupa juga disajikan sekilas
informasi tentang A.B.Frank ilmuwan Jerman
yang berjasa dalam pemberian nama mikoriza.
Selain artikel tentang mikoriza, disajikan
juga artikel lepas tentang manajemen sampah
perkotaan di Kota Dili, Timor Leste. Artikellepas
lainnya yang dapat dibaca dalam edisi ini adalah
pigmen alami yang terdapat dalam kelapa sawit
dan manfaat bagi kesehatan manusia serta
pemucatan warna pada minyak sa wit mentah.
Pada bagian flora dan fauna, disajikan
artikel tentang sembukan dan rayap, sementara
untuk rubrik biologi di ruang kelas disajikan:
mitos nama-nama ilmiah makhluk, yang ditulis
oleh biologiwan Indonesia yang telah lama
bergumul dalam bidang taksonomi tumbuhan.
Kami dewan redaksi tetap menunggu
kontribusi Anda berupa tulisan-tulisan ilmiah
yang sesuai dengan rubrik-rubrik bacaan dalam
BioS.
Dewan Redaksi
Prof. Dr. lr. Haryono Semangun
Prof. Dr. Mien A. Rifai
Prof. Dr. Ocky Karnaradjasa, M.Sc.
Ferdy S. Rondonuwu, S.Pd, M.Sc, Ph.D.
Dr. AB Susanto, M. Sc.
Drs. Langkah Sembiring, M.Sc, Ph.D.
Dr. lr. Martanto Martosupono
Drs. Soenarto Notosoedarmo, M.Sc.
Dr. Simon Taka Nuhamara
Redaksi Pelaksana
Masya Famely Ruhulessin, S.Si.
.
Administrasi dan Keuangan
Anastasia Natalia KurniasarL S.Si.
Iklan, Promosi, dan Distribusi
Masya Famely Ruhulessin, S. Si.
Penerbit
BioS - Majalah Ilmiah Semipopuler
Alamat Redaksi
Laboratorium Carotenoid and Antioxidant
Research Center (CARC)
Universitas Kristen Satya Wacana
Jl. Diponegoro No. 52-60
Salatiga 50711 Jawa Tengah
Telp.
(0298)321212 (ext-441)
Fax.
(0298)329200
email : [email protected]
Rekening BioS:
Ferry Fredy Karwur QQ Majalah BioS
No Rek: 0196318983
Bank BNI Cabang UKSW
Jl. Diponegoro No. 52-60 Salatiga
Cerita Sampul:
Sistem perakaran pada Eupatorium riparium yang
diduga terdapatmikoriza.
Foto oleh Dhanang Puspita
Janajemen
ｾ
Karoten, Pigme
dan Manfaab
)emucatan Warn
lora
ｾ ･ ｭ ｢ ｵ ｫ ｡ ｮ Ｚ
Kura1
Pauna
ｾ ｡ ｹ ｡ ｰ
si Perusak
Biologi di Rua
Selamat membaca.
\1itos-Mitos Nar
Salam,
Jubhar Mangimbulude
Kolom Pemba
TopiJ
Vol. 5 No.2 (
Persahabatan Antara Jamur Mikoriza
Arbuskula dengan Tumbuhan : Relasi Evolusi
Jubhar C. Mangimbulude
Memilih, dan kemudian menentukan
pilihan, kepada siapa kita akan menjalin
hubungan persahabatan yang bermakna
antarkedua belah pihak, adalah suatu realitas
sosial yang dijumpai dalam kehidupan
sehari-hari. Sesungguhnya, realitas ini telah
berlangsung lama, seumur dengan
keberadaan manusia di bumi.
Interaksi dalam bentuk persahabatan,
bukan hanya terjadi pada manusia, tetapi
terjadi juga makhluk lain. Sebagai contoh,
belakangan ini para biologiwan berhasil
menemukan fosil mikoriza yang
mengungkap bahwa sesungguhnya
persahabatan antara jamur dengan
tumbuhan telah berlangsung sejak masa
Devonian awal, sekitar 400 juta tahun lalu
(Karandashov dkk., 2004).
Tulisan ini membahas tentang aspek
evolusi jamur mikoriza arbuskula melalui
interaksi persahabatannya (hubungan
simbiotik) dengan tumbuhan.
Persahabatan dengan Tumbuhan
Jamur Mikoriza Arbuskula (JMA)
ditandai dengan pembentukan struktur unik
yang bercabang seperti arbuskula dan
vesikula dalam sel-sel korteks akar oleh
jamur dari filum Glomeromycota. JMA mampu
berinteraksi dengan sekitar 80% spesies
tumbuhan terestrial termasuk Angiosperma,
Gimnosperma, Pteridofita, dan Briofita
(Hause dan Fester 2005).
Muncul pertanyaan, apa yang menarik
dari persahabatan antara JMA dengan
tumbuhan? Ada banyak hal menarik dari
hubungan tersebut, di antaranya adalah
hubungan yang bermakna dalam pasokan
makanan. Kita ketahui bahwa tanaman
membutuhkan fosfat sebagai unsur esensial
bagi pertumbuhan dan metabolismenya.
Dalam banyak kasus, fosfat di lingkungan
terestrial berada dalam kondisi tidak larut
dalam air. Tentu saja dalam kondisi seperti
Vol. 5 No.2 Oktober 2011-Maret 2012
ini, tumbuhan tidak dapat menggunakannya.
Di sisi lain, JMA memiliki keterampilan
khusus yang dapat mengubah dari fosfat
tidak terlarut menjadi fosfat yang mudah
terlarut dalam air. Dengan demikian sistem
perakaran tumbuhan dapat menyerap fosfat,
kemudian diproses lebih lanjut untuk
pertumbuhan dan metabolisme. Di sinilah
makna JMA bagi tumbuhan, lalu apa makna
tumbuhan bagi JMA? Kita tahu bahwa JMA,
tidak dapat menyediakan makan bagi dirinya
sendiri, dia sangat bergantung pada buangan
hasil metabolisme (berupa karbohidrat)
tumbuhan untuk dijadikan sumber karbon
maupun sumber energi. Di sinilah
sesungguhnya letak makna persahabatan
antara JMAdan tumbuhan.
Tentunya, pencaharian makna
persahabatan antara kedua spesies tersebut,
tidak hanya berhenti sebatas mengerti
kontribusi masing-masing spesies dalam
proses mutual tersebut. Dengan demikian
muncul pertanyaan baru, apa implikasi
lanjutan dari persahabatan itu dalam
pandangan yang lebih mendasar? Mari kita
melihat itu dari sisi evolusi, barangkali
melalui perspektif evolusi sedikit menghibur
rasa penasaran kita.
Aspek Evolusi
Ada baiknya kita awali subbahasan ini
dengan pertanyaan bagaimana tumbuhan
sukses melakukan kolonisasinya di bumi?
Tentunya kita dapat membayangkan
bagaimana kompleksnya periode geologi
bumi selama milyaran tahun lalu. Kondisi
terestrial bumi (terutama ketersediaan hara)
kadang-kadang ekstrim sehingga sulit dan
bahkan tidak dapat dijangkau oleh tumbuhan
itu sendiri. Untuk tetap survive, tidak ada
pilihan terbaik bagi tumbuhan kecuali
membangun persahaban dengan JMA
sehingga dapat mencukupi pasokan nutrien
penting bagi dirinya. Kesuksesan ini pula,
28
·~~
membuat tumbuhan mampu menyebar dan
bervariasi memenuhi hampir tiga perempat
bagian terestrial bumi. Telah dikemukakan
bahwa persahabatan antara JMA dengan
tumbuhan merupakan simbiosis yang tertua
dan masih tetap langgeng hingga kini. Para
ahli evolusi menyimpulkan bahwa
persahabatan yang dibangun oleh dua
spesies merupakan strategi adaptasi yang
tepat bagi tumbuhan untuk proses kolonisasi
dibumi.
Lalu bagaimana dengan JMA itu
sendiri? Apakah JMA juga melakukan
kolonisasi pada semua tumbuhan terestrial
dengan mengubah identitas genetik dirinya
menjadi identitas lain?
Penelitian tentang keragaman JMA
pada tumbuhan menunjukkan bahwa JMA
mampu mengkolonisasi tumbuhan mulai
dari tingkat rendah hingga tingkat tinggi,
dengan stategi yang sama yaitu melalui
hubungan persahabatan. Lalu, muncul lagi
pertanyaan berikut adalah apakah JMA juga
mengalami evolusi dari selama proses
kolonisasi?
Ini pertanyaan menarik, mari kita
bangun argumen logik untuk mencari
jawaban. Hingga kinl, dalam hirarki
taksonomi, JMA dikelompokkan pada filum
Glomeromycota, ordo Glomales. Karakteristik
dari grup ini adalah tidak dapat melakukan
regenerasi secara sekskual, tetapi dengan
cara aseksual (Bonfante dan Genre, 2008). Hal
ini telah dikonfirmasi ulang oleh para
peneliti, dengan membandingan sistem
reproduksi JMA dengan fosil JMA. Itu
artinya, dari sudut genetik molekuler, tidak
terjadi variasi genetik pada kelompok JMA
.
dari waktu ke waktu karena tidak
terjaditransformasi genetik (reproduksi
seksual). Lalu bagaimana mereka dapat
berevolusi? Jika JMA pun harus berevolusi
maka dengan mekanisme apakah itu terjadi,
sementara mereka tetap memilih reproduksi
aseksual.
Pertanyaan di atas, sangat sulit
dijawab. Tetapi itu bukan berarti tidak dapat
dijawab. Belakangan ini dengan
berkembangnya biomolekuler dan biokimia
dan makin intensifnya penelitian tentang
mikoriza, para ahli mulai mendapat petunjuk
untuk mengungkap rahasia evolusi pada
JMA. Setelah sekian lama bergumul akhimya
para ilmuwan berhasil menemukan
sesungguhnya secara morfologi ada dua tipe
JMA. Tipe morfologi pertama disebut Arum
dan yang kedua disebut Paris (Karandashov
dkk., 2004; Brundrett, 2004). Lebih jelas lihat
gambar 1. JMA tipe Arum (A) hifa
intraselulamya tumbuh diantara sel korteks
(cc) dan membentuk cabang-cabang
arbuskular (ar). Sementara pada JMA tipe
Paris (B), hifa berbentuk kumparan (ch),
tersebar pada jaringan intraseluler. Pada
beberapa sel korteks terdapat kumparan hifa
yang bercabang yang tumbuh lateral yang
akan berkembang menjadi hifa arbuskular
(ah).
Perbedaan morfologi kedua jenis JMA
di atas, tentunya ada hubungan dengan
proses menjalin persahabatan (simbiosis)
dengan tumbuhan. Tentunya melalui temuan
ini dapat kita bayangkan bahwa
sesungguhnya tumbuhan tidak dengan
begitu saja membiarkan permukaan akamya
diinvasi atau "diganggu" oleh "makhluk
asing" te11
demikian
membentu
ketepatanj
persahabat
Pada titik i
spesies le1
kedua SpE
untuk me
Hause dan
dikemba:
komunikas
akar tuml
penelitian i
gen-gen aF
terhadap a
dapatdiket
tersebut san
Argu
untuk menj
melalui p
terutama
Brundrett, ?I
495
Bonfante, P
devel
Hause, B. at
Plantt
Karandasho
conse
lOl,p
-
lk
perkebu!
muda bl
kelapal!iJ
kelapa~
,.
dapat11111
pertang'll
Biaya
p
dibandit;
Sumber:l
Gambar 1. Tipe morfologi JMA. A tipe Arum dan B tipe Paris. (Karandashov dkk. 2004)
29
BioS- Majalah Ilmiah Semipopuler
Vol. 5 No.2