Bakteri Fotosintetik

ADA SIMBIOSIS MUTUALISME ANTARA Anabena azollae DENGAN TANAMAN Azolla pinnata!!

Bagi teman-teman yang belum mengetahui tentang Anabaena azollae, yuk mari baca artikel di bawah ini….

Apasih Anabaena Azollae itu??

Anabaena azollae yang dikenal dengan si penambat nitrogen merupakan genus cyanobakteria filamentous atau ganggang hijau-biru, yang ditemukan sebagai plankton . Anabaena azollae  tersebar luas di dalam air dan juga tanah yang lembab/basah, A.azollae tidak pernah dijumpai,hidup bebas, tetapi selalu dijumpai sebagai endofit yang terdapat di dalam rongga atau celah daun Azolla . Anabaena  memiliki heterocyst dan juga berkembang akinetes (dinding sel tebal yang istirahat (dorman)) yang dapat bertahan dalam endapan/sedimen selama beberapa tahun. Anabaena azollae berperan dalam penambatan nitrogen, penambatan nitrogen terjadi pada sel heterocysts, yaitu sel yang berasal dari sel vegetatif yang berubah bentuk menjadi sel yang berdinding tebal, yang tersebar secara teratur disepanjang filament.

Lalu seperti apa tanaman Azolla pinnata itu??

Azolla pinnata  yang memiliki nama daerah  mata lele merupakan kelompok paku air,  yang tumbuh mengapung di permukaan perairan yang subur yang termasuk dalam susku Azollaceae, namun suku Azollaceae sekarang dianjurkan untuk digabungkan ke dalam suku Salvineaceae, berdasarkan kajian morfologi dan molekular dari Smith et al. (2006). . Kelebihan yang dimiliki oleh  A. pinnata adalah kemampuannya bersimbiosis dengan Anabaena azollae untuk fiksasi N dari udara. Saat ini pemanfaatan A. pinnata sudah mulai banyak dilakukan karena ketersediaanya di alam yang melimpah.   Menurut Dewi (2007) dalam Fiksasi N Biologis pada Ekosistem Tropi, menyatakan bahwa A. pinnata memiliki berbagai unsur hara antara lain N (1,96-5,30%), P (0,16-1,59%), Si (0,16-3,35%), Ca (0,31-5,97%), Fe (0,04-0,59%), Mg (0,22-0,66%), Zn (26-989 ppm), Mn (66 – 2944 ppm).

Menurut Fay, 1983 yang dikutip oleh van den Hoek et al.,1995 , penggunaan Azolla memberikan level tertinggi dari fiksasi nitrogen , dilaporkan sekitar 120 – 310 kg per hektar per tahun.

Bagaimanakah peran Anabaena azollae dalam ekosistem??
  

Seperti yang sudah saya paparkan di atas bahwasannya Anabaena azollae diketahui berperan dalam  memfiksasi nitrogen, dan  Anabaena membentuk  hubungan simbiosis dengan tanaman tertentu yaitu tanaman Azolla pinnata . Pada awalnya Anabaena azollae masuk ke dalam jaringan Azolla pinnata  melalui ujung titik tumbuh, dan fiksasi nitrogennya berlangsung dalam sel khusus, yaitu heterocysts. Heterocysts tidak berkembang sebelum Anabaena azollae telah bergabung dalam  jaringan Azolla pinnata dan diam dalam sistern intraseluler (rongga yang ada di sisi permukaan bawah daun Azolla).    Heterocysts terbentuk dalam filament  dari sel-sel vegetatif. Ketika amonia atau bentuk lain nitrogen habis dari lingkungan, terjadi induksi untuk pembentukan heterocysts. Selama proses di mana sel dikonversi menjadi heterocysts, sintesis phycobilins, yang merupakan pigmen antena untuk fotosintesis dihentikan. Oleh karena itu, heterocysts tidak lagi mampu berfotosintesis, sehingga produksi oksigen berhenti, karena adanya oksigen dapat menghambat fiksasi nitrogen.  Keaadaan inilah yang memungkinkan heterocysts untuk melaksanakan fiksasi nitrogen atmosfer, dan  kemudian  nitrogen atmosfer (N₂) dikonversi ke dalam ammonia (NH₄), sehingga Azolla  dapat menyerap ammonia yang dikeluarkan Anabaena azollae dalam lubang/rongga daun.

Nitrogen yang sudah diserap dalam bentuk ammonia ini selanjutnya digunakan oleh Azolla pinnata untuk membentuk protein. Sedangkan tugas Azolla pinnata menyediakan karbon serta lingkungan yang nyaman bagi pertumbuhan dan perkembangan Anabaena azollae.

Dibalik hubungan yang saling menguntungkan di antara  Anabaena azollae dan Azolla pinnata, ternyata ada efek lain yang juga menguntungkan, yaitu dalam bidang pertanian. Azolla pinnata dan partner pemfiksasi nitrogennya, Anabaena azollae telah digunakan sebagai “green manure” (pupuk hijau)  di kawasan Asia bagian Timur, Selatan dan Tenggara termasuk Indonesia untuk memupuk padi dan meningkatkan produksi. pada lahan sawah di kawasan tersebut, bahan organik tanah dan tingkat nitrogen acapkali terbatas.  Maka untuk mengatasi hal ini dibutuhkan sumber nitrogen alternatif sebagai suplemen pupuk kimia. Sumber nitrogen alternatif ini adalah pupuk hijau.  Salah satu sumber N alternatif yang cocok untuk padi sawah adalah Azolla. Padi memperoleh keuntungan dari hubungan simbiosis Azolla pinnata dengan cyanobacteria Anabaena azollae yang memfiksasi nitrogen. A.pinnata  mati menjelang musim panas dan tanaman yang busuk melepaskan nitrogen ke dalam tanah, dan kemudian nitrogen tersebut akan digunakan oleh tanaman padi. Sungguh bermanfaat bukan Anabaena azollae ini? Melalui cara hidupnya yang bersimbiosis dengan A.pinnata ternyata dapat menguntungkan bidang pertanian juga yaitu untuk meningkatkan produktivitas tanaman padi.

Paparan di atas  menjelaskan peran yang menguntungkan dari Anabaena azollae, namun adakah peran yang merugikan dari Anabaena azollae? Terkait masalah itu saya belum menemukan sumber yang menyatakan Anabaena azollae memiliki peran merugikan, namun hanya secara umum saja dikatakan bahwa beberapa anggota dari Cyanobacteria dapat menghasilkan racun, dari genus Anabaena beberapa dapat menghasilkan racun berupa hepatotoxins (yang mempengaruhi hati). Seperti yang diketahui bahwa habitat dari Anabaena kebanyakan di perairan, maka untuk mencegah agar tidak terinfeksi racun tersebut, jangan meminum air yang tidak terjamin kebersihannya.dan  selalu waspada dalam memilih air minum.

Referensi : 

Dewi, I.R. 2007. Fiksasi N Biologis pada Ekosistem Tropis.  Makalah Biofertilisasi. Pascasarjana UNPAD. 69 Hal. (http://pustaka.unpad.ac.id)

Simarmata, Tualar. 2007. Fiksasi N Biologis pada Ekosistem Tropis. Makalah Biofertilisasi. Pascasarjana UNPAD. 73 Hal. (http://pustaka.unpad.ac.id)

Werner, D. 1992. Symbiosis of Plant and Microbes. London: Chapman and Hall.

http://journal.unair.ac.id/filerPDF/61-70.pdf