PERIPHYTON: CIRI, MORFOLOGI, KOMPONEN, PERTUMBUHAN - BIOLOGI - 2025

The periphyton , yang dikenali oleh sesetengah pihak sebagai biofilm boleh ditakrifkan sebagai satu set mikroorganisma yang membentuk sejenis lapisan daripada atau berlabuh ke pelbagai substrat. Mikroorganisma yang membentuk periphyton disatukan berkat kehadiran matriks ekstraselular yang mereka rembeskan.

Kerana kepelbagaian mikroorganisma yang besar di periphyton, ia dapat dijumpai di semua jenis habitat, bahkan dalam keadaan iklim yang paling buruk, seperti glasier dan bahkan sumber air panas.

Periphyton. Sumber: Everglades NPS dari Homestead, Florida, Amerika Syarikat

Dari sudut pandang ekologi, periphyton sangat penting, kerana memenuhi pelbagai fungsi dalam ekosistem, di antaranya kapasitinya sebagai penunjuk tahap pencemaran menonjol.

Ciri umum

Periphyton adalah rangkaian tenunan yang kompleks yang umumnya melekat pada beberapa jenis substrat yang terendam di dalam air. Begitu juga, memandangkan organisma yang menyusunnya cenderung bereproduksi secara eksponensial, perifiton mempunyai pertumbuhan yang cepat. Ini kerana dalam medium terdapat nutrien yang diperlukan agar mikroorganisma berkembang dengan optimum.

Begitu juga, salah satu ciri perifition yang paling terkenal adalah bahawa organisma yang membentuknya mengeluarkan sejenis matriks ekstraselular dengan konsistensi agar-agar yang menyatukannya dan berlabuh antara satu sama lain dan substrat.

Perifiton terdiri daripada pelbagai mikroorganisma seperti bakteria, protozoa, dan alga. Masing-masing menyumbang sifat dan ciri khasnya agar perifiton berkembang, berkembang dan menang.

Morfologi

Secara morfologi, periphyton diperhatikan sebagai permaidani nipis yang menutupi permukaan yang berbeza yang terdapat di perairan. Ini terdiri dari berbagai mikroorganisma dari pelbagai jenis, seperti alga, bakteria, jamur dan protozoa yang mengeluarkan matriks polisakarida di mana mereka dipadatkan.

Walaupun periphyton didapati meliputi pelbagai jenis substrat, penyelidikan baru nampaknya menunjukkan bahawa ia dijumpai terutamanya pada tanaman.

Beberapa pakar menggambarkannya sebagai sejenis rumput, yang ketebalannya boleh berbeza-beza mengikut ekosistem di mana ia dijumpai. Tekstur periphyton agak halus, malah dikelaskan sebagai slug oleh beberapa pakar. Warna utamanya berwarna hijau, sehingga mengkhianati banyaknya organisma fotosintetik dalam komposisinya.

Komponen

Komponen periphyton cukup bervariasi, terutama anggota kerajaan monera dan protista.

Organisma kerajaan Monera

Jumlah bakteria yang terdapat di periphyton sangat banyak. Sudah tentu, spesies bakteria tidak standard, tetapi bergantung pada ekosistem di mana ia dijumpai.

Walau bagaimanapun, dengan mempertimbangkan pelbagai kajian di mana perifiton dari pelbagai kawasan di seluruh dunia telah dicirikan, dapat dibuktikan bahawa genera prokariotik yang terdapat di dalamnya dengan frekuensi yang lebih besar adalah berikut:

• Enterobacter sp : terdiri daripada bakteria anaerob yang sebahagian besarnya adalah pengurai bahan organik. Mereka juga melakukan proses fermentasi di mana mereka memetabolisme karbohidrat, dan juga dalam keadaan aerobik mereka mampu mengoksidasi sejumlah besar substrat. Ada juga yang dikenali sebagai patogen manusia.
• Pseudomonas sp : adalah bakteria berbentuk bacillus gram negatif yang terutama berkembang di persekitaran kaya oksigen. Mereka adalah katalase organisma positif, sehingga mereka dapat menurunkan hidrogen peroksida. Berkat kepelbagaian metabolik, mereka memiliki kemampuan untuk menjajah berbagai persekitaran, sehingga memungkinkan untuk menemukannya sebagai komponen periphyton di banyak ekosistem.
• Citrobacter sp : kumpulan yang terdiri daripada bakteria bacillary yang mempunyai metabolisme aerobik. Mereka gram negatif dan mampu fermentasi beberapa karbohidrat seperti laktosa. Mereka adalah penduduk biasa air dan tanah, itulah sebabnya mereka adalah komponen biasa dari periphyton.
• Jenis bakteria lain: genera bakteria lain yang telah dijumpai sebagai komponen periphyton dalam banyak persekitaran adalah Chromobacterium sp, Acinetobacter sp, Stenotrophomonas sp dan Klebsiella sp, antara lain.
• Cyanobacteria: Ini umumnya dikenali sebagai alga biru-hijau. Mereka mempunyai pigmen seperti klorofil di dalam sel mereka, sehingga ada yang dapat melakukan fotosintesis. Mereka juga mampu menggunakan nitrogen atmosfera sebagai sumber unsur ini.

Organisma kerajaan protist

Anggota kerajaan protista yang merupakan bagian dari periphyton adalah alga dan protozoa, di antaranya adalah:

• Chlorophytas: mereka adalah alga hijau yang disebut, dengan klorofil yang melimpah di sel mereka, yang memberi mereka warna hijau ciri mereka. Kerana adanya klorofil, mereka adalah organisma autotrofik, yang mampu menjalankan proses fotosintesis. Ukurannya berubah-ubah, dan ganggang hijau dapat dilihat pada periphyton, baik makroskopik maupun mikroskopik. Di antara genera alga hijau yang terdapat di periphyton boleh disebut Ulothrix, Chaetophora dan Oedogonium, antara lain.
• Rhodophytas: biasanya dikenali sebagai alga merah. Mereka umumnya multisel dan mengandungi klorofil dan pigmen lain, seperti karotenoid. Yang terakhir menyumbang untuk memberikannya warna kemerahan yang khas. Salah satu genera alga merah yang paling banyak dijumpai di periphyton adalah Hildebrandia.
• Diatom: alga uniselular cukup biasa di habitat laut. Mereka dicirikan kerana sel mereka dibatasi oleh dinding sel yang terdiri daripada silikon dioksida terhidrat. Mereka mampu melakukan fotosintesis. Genera diatom yang paling biasa di periphyton adalah Cocconeis, Cymbella dan Navicula, antara lain.

Diatom, anggota periphyton biasa. Sumber: Picturepest

• Protozoa: mereka dicirikan oleh organisma mikroskopik eukariotik, uniselular dan umumnya heterotrofik. Beberapa mempunyai flagella yang membantu mereka dalam proses pergerakan. Genera protozoa yang biasa di periphyton adalah Stentor, Vorticella, Euplotes, dan Epistylis, antara lain.

Meningkat

Pertumbuhan dan pengembangan periphyton adalah proses bertahap yang merangkumi beberapa tahap:

• Hubungi dan berlabuh ke permukaan: ini adalah fasa awal proses pembentukan periphyton. Pada peringkat ini, bakteria dan mikroorganisma lain yang membentuknya mula menjalin hubungan tertentu dengan substrat dan menahannya. Pada mulanya, hubungan ini agak lemah, tetapi apabila bilangan mikroorganisma bertambah, mereka menjadi semakin kuat.
• Pembentukan mikrokoli: mikroorganisma yang telah berlabuh ke substrat mula berkembang biak, terutamanya secara aseksual melalui pembelahan binari.
• Komunikasi antara molekul dan penghasilan matriks ekstraselular: melalui mekanisme yang dikenali sebagai ikatan "penginderaan kuorum" terjalin antara pelbagai sel. Begitu juga, pengeluaran EPS (zat polimer ekstraselular) meningkat, yang menyumbang kepada mikroorganisma yang rapat.
• Pematangan perifiton: sudah pada tahap ini struktur kompleks mula berkembang. Di sini organisma yang membentuk perifiton mula menyesuaikan diri dengan aspek seperti ketersediaan oksigen dan beberapa nutrien.

Tahap pertumbuhan periphyton. Sumber: Aalexopo

Utiliti

Periphyton adalah elemen yang sangat penting dalam ekosistem, kerana melalui itu mungkin, misalnya, untuk menentukan tahap pencemaran, dan juga untuk membersihkan perairan yang tercemar. Dengan cara yang sama, periphyton berfungsi sebagai sumber makanan bagi ikan di ekosistem di mana ia dijumpai, sehingga juga digunakan dalam akuakultur.

Petunjuk kualiti pencemaran dan air

Periphyton telah digunakan dalam banyak ekosistem sebagai petunjuk tahap pencemaran. Ini kerana ada organisma yang mempunyai kecenderungan untuk komponen tertentu yang boleh dianggap sebagai pencemar.

Dalam pengertian ini, apabila anda ingin mengetahui tahap pencemaran laman web, anda boleh mengambil contoh periphyton yang tumbuh di sana dan mengenal pasti mikroorganisma yang terdapat di dalamnya.

Dengan mengetahui hubungan antara beberapa mikroorganisma periphyton dan bahan pencemar tertentu, dapat disimpulkan tanpa keraguan sama ada persekitaran tercemar atau tidak.

Begitu juga, periphyton dapat digunakan untuk menentukan kualiti air kerana kepekaannya yang tinggi terhadap perubahan dan tindak balas cepat yang dihasilkannya terhadap mereka.

Pembersih Ekosistem

Pelbagai kajian menunjukkan bahawa periphyton adalah pembersih ekosistem yang sangat baik. Ini kerana mikroorganisma yang menyusunnya mampu menyerap dan memetabolisme bahan pencemar tertentu, seperti beberapa logam seperti zink, kadmium, tembaga dan nikel.

Dengan melakukan ini, mereka dapat mengurangkan tahap pencemaran di tempat-tempat tertentu. Keupayaannya untuk membuang bahan kimia berbahaya, serta mengurangkan kekeruhan air, kini sedang dalam kajian.

Makanan ikan dan dalam industri akuakultur

Periphyton telah terbukti menjadi sumber makanan bagi beberapa ikan yang menunjukkan penyesuaian tertentu yang memungkinkan mereka mengikis periphyton dari substrat. Begitu juga, ia telah digunakan dalam beberapa projek yang melibatkan akuakultur untuk memberi makan ikan dan moluska yang dibesarkan dengan cara ini.

Rujukan

1. Aloi, E. (1990). Kajian kritikal terhadap kaedah ladang periphyton air tawar baru-baru ini. Jurnal Perikanan dan Sains Akuatik Kanada. 47. 656-670.
2. Haiying, L., Feng, Y., Wang, J. dan Wu, Y. (2016). Tindak balas morfologi, struktur dan fungsi periphyton terhadap pemuatan nutrien yang melampau. Pencemaran alam sekitar. 214. 878-884.
3. Hall-Stoodley, L. dan Stoodley, P. (2002). Peraturan pembangunan biofilm mikrob. Pendapat semasa dalam bioteknologi, 13: 228-233.
4. Hill, W., Ryon, M., Smith, J. dan Marshall, s. (2010). Peranan periphyton dalam memediasi kesan pencemaran dalam ekosistem aliran. Pengurusan persekitaran. 45 (3). 563-76.
5. Rojas, J. (2005). Kepelbagaian bakteria dalam periphyton pada akar eichornia sp, pistia sp dan azolla sp, di tanah basah buatan Universiti Bumi. Dilihat di: repositoriotec.tec.ac.cr
6. Voltolina, D:, Audelo, J., Romero, E. dan Pacheco, M. (2013). Promosi periphyton untuk penternakan udang putih: ke arah akuakultur ekologi. Buletin Institut Perikanan Sao Paulo. 39.
7. Yadav, R., Kumar, P., Saini, V., Sharma, B. (2017). Kepentingan periphyton untuk akuakultur. Bintang Aqua 38-43.