Arkea — jenis, ciri, contoh, sejarah

Arkea — jenis, ciri, contoh, sejarah

Kingdom – atau Domain – Arkea adalah kelompok organisme yang mencakup sejumlah kecil spesies prokariotik dan uniseluler, biasanya mikroskopis. Sebelumnya, Arkea dikelompokan kingdom Monera, karena tiga karakteristik yang disebutkan. Namun, dengan kemajuan dalam ilmu pengetahuan, diketahui bahwa kelompok Archaebacteria┬á ini lebih mirip dengan makhluk eukariotik daripada dengan bakteri itu sendiri.

Membran sitoplasma Arkea sangat mirip dengan membran eukariotik, karena mengandung fosfolipid, ini dalam rantai linier, dengan ikatan tipe ester. Seperti halnya bakteri itu sendiri, kromosom biasanya unik dan melingkar.

Arkea memiliki karakteristik yang sangat mencolok, yang menyangkut habitat mereka: mereka hidup di lingkungan yang ekstrem, hampir tidak sesuai dengan keberadaan makhluk hidup; seperti di geyser dan gunung berapi (thermophiles ekstrim); danau asam dan konsentrasi garam tinggi (halofit ekstrem); rawa, atau saluran pencernaan hewan tertentu, menghasilkan metana (metanogenik). Dipercayai bahwa fakta ini disebabkan oleh jaman dahulu kelompok itu, dan karena beberapa perubahan yang wakilnya alami dari waktu ke waktu, karena di Bumi primitif, kondisi seperti itu ditemukan.

Adapun strukturnya, organisme ini dapat berputar, dalam bentuk kokus, tongkat, koma, atau bahkan tanpa bentuk yang jelas. Dinding sel pada individu-individu ini, ketika ada, selalu tanpa peptideoglikan. Namun, Arkea sangat bervariasi sesuai dengan spesies, menunjukkan bahwa leluhur dapat tanpa dinding.

Para peneliti percaya bahwa Arkea dapat mencapai hingga 34% dari biomassa prokariotik di perairan pesisir Antartika!

Apa itu

Arkea (dari bahasa Yunani: kuno, tua;) adalah penunjukan domain makhluk hidup bersel tunggal yang secara morfologis mirip dengan bakteri, tetapi secara genetis dan biokimiawi berbeda dari ini dengan eukariota. Mikroorganisme ini tidak memiliki inti sel dan karena itu prokariota. Arkea awalnya diklasifikasikan sebagai jenis bakteri, menerima nama archaebacteria, tetapi klasifikasi ini sudah usang. Mereka telah diubah namanya untuk mengklarifikasi bahwa Arkea lebih terkait erat dengan eukariota (kehidupan di mana sel-sel memiliki nukleus) daripada dengan bakteri.

Sel Arkea memiliki sifat unik, memisahkannya dari domain Bacteria dan Eukaryota. Arkea dibagi menjadi beberapa filum yang diakui, namun klasifikasi mereka sulit, karena sebagian besar tidak diisolasi di laboratorium dan hanya terdeteksi oleh analisis asam nukleat mereka dalam sampel dari lingkungan mereka.

Pemisahan antara domain Bacteria dan Archaea terjadi pada 1970-an, ketika ahli mikrobiologi Carl Woese menemukan bahwa dengan membandingkan urutan RNA ribosom beberapa spesies, dimungkinkan untuk memisahkan mereka menjadi tiga kelompok berbeda. Meskipun namanya (Archaea dalam bahasa Yunani berarti “kuno”), ini tidak berarti bahwa Arkea lebih mirip dengan organisme primitif daripada Bakteri atau Eukaryota. Woese memutuskan untuk memberikan nama Archaea ke domain ini untuk menyoroti sifatnya yang lebih primitif dalam kaitannya dengan Eucariotas.

Arkea memiliki karakteristik yang dapat ditemukan pada eukariota atau bakteri. Sebagai contoh, arkea umumnya memiliki kromosom sirkuler tunggal – mirip dengan bakteri – tetapi kromosom mereka mungkin memiliki lebih dari satu asal replikasi – sebuah fenomena yang dianggap hanya ada pada eukariota.

Namun, arkea memiliki karakteristik morfologis sendiri yang membenarkan jarak mereka dari bakteri. Yang paling mencolok dari ciri yang membedakan ini adalah tidak adanya inti yang terikat membran; untuk alasan ini, arkea dan bakteri disebut prokariota. Karena definisi prokariota ini didasarkan pada ketidakhadiran, yaitu, didasarkan pada karakteristik yang ada pada eukariota tetapi tidak ada pada prokariota, beberapa penulis berpendapat bahwa transkripsi yang digabungkan dengan terjemahan harus digunakan sebagai karakteristik apomorfik prokariota.

Beberapa Arkea memiliki ciri metabolisme yang unik, seperti:

  • Beberapa spesies Archaea (Halobacteria), menghasilkan energi dari cahaya, oleh struktur seluler yang disebut bacteriorrodopsina. Ini adalah fenomena fototropi (tetapi bukan fotosintesis).
  • Beberapa lengkungan milik filum Euryarchaeota mampu menghasilkan metana, itulah sebabnya mereka disebut methanogen. Beberapa organisme ini hidup di usus ruminansia.

Selain itu, Arkea memiliki membran sel dengan lipid yang terdiri dari kombinasi gliserol-eter, sedangkan bakteri dan eukariota terdiri dari gliserol-ester. Selain itu, gugus gliserol yang menempel rantai hidrofobik memiliki stereokimia yang berbeda di Arkea, dibandingkan dengan bakteri dan eukariota. Juga, tidak seperti bakteri, Arkea tidak memiliki dinding sel peptidoglikan. Hanya sekelompok kecil arkea yang memiliki dinding sel yang terdiri dari polisakarida (pseudomurein); kebanyakan arkea memiliki struktur protein para-kristal yang disebut lapisan-S (“permukaan-S”). Akhirnya, flagela archaea berbeda dalam komposisi dan pengembangan dari bakteri, bahkan disebut arcaelo (dari archaellum asli) untuk menyoroti perbedaan dalam kaitannya dengan flagela bakteri.

Kingdom Archaea berisi filum

  • Korarchaeota
  • Crenarchaeota
  • Euryarchaeota
  • Nanoarchaeota
  • Thaumarchaeota (sebelumnya dianggap “Mesophilic Crenarchaeota”)
  • ‘Aigarchaeota’

Pada tahun 2015, keberadaan filum baru, Lokiarchaeota, disarankan.

Apa saja Jenis Arkea

Arkea pertama kali dideskripsikan bisa bertahan hidup di lingkungan yang sangat keras di mana tidak ada organisme lain bisa bertahan. Akibatnya, arkea sering dibedakan berdasarkan lingkungan di mana mereka tinggal.

Halofili

Halofili, yang berarti “suka-garam,” hidup dalam lingkungan dengan kadar garam yang tinggi (Gambar di bawah). Mereka telah diidentifikasi di Great Salt Lake di Utah dan di Laut Mati antara Israel dan Yordania, yang memiliki konsentrasi garam beberapa kali lipat dari lautan biasa.

Termofilik

Termofilik tinggal di lingkungan yang sangat panas. Misalnya, mereka dapat tumbuh dalam air panas, geyser, dan dekat gunung berapi. Tidak seperti organisme lain, mereka dapat berkembang dalam suhu mendekati 100 ┬░ C, titik didih air!

Metanogen

Metanogen juga dapat hidup di beberapa tempat yang aneh, seperti rawa-rawa dan di dalam isi perut sapi dan rayap. Mereka membantu hewan-hewan ini memecah selulosa, karbohidrat yang sulit dibuat oleh tanaman (Gambar di bawah). Ini adalah contoh dari hubungan mutualistik. Metanogen diberi nama dari produk limbah yang dihasilkan mereka, gas yang disebut metana.

Halofili
Halofili, seperti Halobacterium yang ditunjukkan di sini, memerlukan konsentrasi garam yang tinggi.
sapi
Sapi mampu mencerna rumput dengan bantuan metanogen dalam usus mereka.

Lingkungan umum

Meskipun Arkea dikenal dengan hidup di lingkungan yang tidak biasa, seperti Laut Mati, di dalam air panas, dan dalam isi perut sapi, mereka juga hidup di lingkungan yang lebih umum. Sebagai contoh, penelitian baru menunjukkan bahwa archaea yang melimpah di tanah. Mereka juga hidup di antara plankton di laut (Gambar dibawah). Oleh karena itu, para ilmuwan baru saja mulai menemukan beberapa peran penting bahwa Arkea ada di lingkungan.

Thermococcus gammatolerans adalah tipe lain archaea
Thermococcus gammatolerans adalah tipe lain archaea

Sejarah

Kelompok arkea pertama yang diteliti adalah methanogen. Methanogenesis ini ditemukan di Danau Maior Italia pada tahun 1776, ketika mengamati dengungan “udara yang mudah terbakar”. Pada tahun 1882 diamati bahwa produksi metana di usus hewan adalah karena adanya mikroorganisme (Popoff, Tappeiner dan Hoppe-Seyler).

Pada tahun 1936, tahun yang menandai awal era modern dalam studi methanogenesis, H. Barker menawarkan dasar ilmiah untuk studi fisiologinya dan berhasil mengembangkan media kultur yang sesuai untuk pertumbuhan methanogen. Pada tahun itu genera Methanococcus dan Methanosarcina diidentifikasi.

Arkea ekstrofil pertama ditemukan di lingkungan yang panas. Pada 1970, Thomas D. Brock, dari University of Wisconsin, menemukan Thermoplasma, Arkea thermoacidophilic, dan pada 1972 Sulfolobus, seorang hipertermofil. Brock dimulai pada 1969 di bidang biologi hipertermofil dengan penemuan Thermus aquaticus, yang bukan archaea melainkan bakteri.

Pada tahun 1977, arkea diidentifikasi sebagai kelompok prokariota yang paling jauh ketika menemukan bahwa metanogen memiliki perbedaan besar dengan semua bakteri yang diteliti. Pada tahun yang sama ia mengusulkan kategori super kingdom untuk kelompok ini dengan nama Archaebacteria. Pada 1978, manual Bergey memberinya kategori filum dengan nama Mendosicutes dan pada 1984 ia membagi kingdom Procaryotae atau Monera menjadi 4 divisi, mengelompokkan Archaebacteria di divisi Mendosicutes.

Arkea hipertermofilik dikelompokkan pada tahun 1984 dengan nama Eocyta, mengidentifikasi mereka sebagai kelompok independen yang disebut archeobacteria (mengacu pada metanogen) dan eubakteria, dan selanjutnya ditemukan bahwa Eocyta adalah kelompok terdekat dengan eukariota. Hubungan filogenetik antara metanogen dan hipertermofil menyebabkan pada tahun 1990 Eocyta diganti namanya menjadi Crenarchaeota dan methanogen sebagai Euryarchaeota, membentuk kelompok baru Archaea sebagai bagian dari sistem tiga domain.

Ciri-ciri

Beberapa ciri morfologis Arkea mirip dengan bakteri, termasuk fakta bahwa mereka adalah prokariota, yaitu, tanpa kehadiran inti yang dibatasi oleh membran.

Karakteristik archaea tertentu dapat ditemukan pada eukariota atau bakteri, seperti fakta bahwa mereka biasanya memiliki kromosom sirkuler tunggal (seperti bakteri) dan kemungkinan kromosom mereka memiliki lebih dari satu asal replikasi (yang diyakini hanya terjadi pada eukariota).

Beberapa perbedaan antara kingdom Arkea dan bakteri adalah sebagai berikut: Arkea tidak memiliki peptidoglikan di dinding sel, mereka memiliki kemampuan untuk menghasilkan metana sebagai limbah metabolisme (lengkungan ini milik filum euryarchaeota filum dan disebut methanogen) dan dapat bertahan hidup di lingkungan kehidupan yang ekstrim.

Beberapa ciri khusus Arkea yaitu:

  • Spesies tertentu dari organisme ini menghasilkan energi dari cahaya. Ini dimungkinkan karena struktur sel yang disebut bacteriorhodopsin;
  • Arkea memiliki membran sel dengan lipid yang tersusun oleh asosiasi gliserol-eter;
  • Flagela archaea berbeda, dalam komposisi dan pengembangan, dari bakteri, disebut arcaelo;
  • Kingdom archaea terdiri dari korarchaeota, crenarchaeota, euryarchaeota dan nanoarchaeota phyla.

Kosa kata

  • Halofili: Archaea yang hidup di daerah dengan kadar garam yang tinggi.
  • Metanogen: Archaea yang melepaskan gas metana sampah.
  • Termofilk: Archaea yang hidup di lingkungan yang sangat panas.

Ringkasan

  • Arkea yang hidup di lingkungan yang asin dikenal sebagai halophiles.
  • Arkea yang hidup di lingkungan yang terlalu panas disebut thermophiles.
  • Arkea yang menghasilkan metana disebut metanogen.
  • Arkea dikenal untuk hidup di lingkungan yang ekstrim, tetapi mereka juga dapat ditemukan di lingkungan umum, seperti tanah.

Tinggalkan Balasan