Aku Bekerja, Maka Aku Bertahan - Analisis Kepunahan Bakteri

Salah satu organisme terkecil di dunia yang kita kenal ini ialah bakteri. Bakteri pun, dalam berperan sebagai suatu organisme di dunia ini, ternyata memiliki reputasi yang kurang baik di kalangan manusia. Itu karena orang-orang kebanyakan hanya mengetahui dan mengenal bakteri yang dapat menyebabkan penyakit pada organisme lain. 

Suatu pepatah mengatakan , 'Don't judge a book by its cover.' Berkaitan dengan bakteri, tak hanya ada yang merugikan tetapi terdapat pula spesies bakteri yang menguntungkan manusia, seperti bakteri Escherichia coli pada usus besar.

Nah, dari situ dapat kita ketahui bahwa bakteri memiliki banyak ragam, di mana sebagian kecil ragamnya akan tertulis pada artikel di bawah ini. 

Saking banyak jumlahnya, ternyata fakta menunjukkan bahwa bakteri-bakteri yang ada sudah hidup semenjak jaman prasejarah, sangat jauh sebelum kita berada sekarang ini. Pasti terpikirkan dalam benak Anda, bagaimana bakteri tersebut bisa hidup lama hingga sekarang, dan mengapa tidak cepat punah?

Menurut para ahli biologi dan sitologi, Archaebacteria merupakan sel-sel paling awal (kuno) yang memiliki hubungan kekerabatan yang dekat dengan organisme eukariotik (memiliki membran inti sel). Archaebacteria hidup di lingkungan yang ekstrem yang mirip dengan dugaan lingkungan kehidupan awal di bumi. 

Eubacteria meliputi sebagian besar organisme prokariotik yang dapat hidup di manapun (kosmopolit). Bakteri digunakan sebagai acuan untuk semua organisme prokariotik baik dari kelompok Archaebacteria maupun Eubacteria, meskipun Archaebacteria dan Eubacteria sudah dipisahkan dalam kelompok (kingdom) yang berbeda. Sebenarnya baik Archaebacteria maupun Eubacteria merupakan organisme prokariotik.

Archaebacteria; terdengar seperti nama yang begitu kuno. Ya, tepat sekali bahwa organisme prokariotik ini sudah ada sejak jaman prasejarah dan masih hidup sampai saat ini, lho! Umumnya Archaebacteria hidup di daerah -- daerah yang cukup ekstrim, seperti pada suhu dingin yang sangat ekstrim di Antartika. Menariknya, ada juga yang dapat hidup di daerah dengan kadar garam dan asam yang tinggi, bahkan di daerah yang suhunya begitu panas. 

Archaebacteria sebagai prokariotik, tidak memiliki selaput inti pada selnya, ataupun juga organel-organelnya. Ia juga tidak memiliki peptidoglikan di dinding sel (nanti akan diperjelas lagi). Bagaimana dengan gen-nya? Ada beberapa gen intron (bagian gen yang bukan untuk pengkodean) terdapat pada sel bakteri ini. Archaebacteria ternyata memiliki pertumbuhan yang tidak terhambat, camkan ini sebagai satu alasan kuat mengapa bakteri tidak punah hingga sekarang.

Seperti yang telah saya katakan di awal, bakteri berukuran kecil hingga tak mudah dilihat oleh mata telanjang. Berdasarkan data yang diperoleh penulis, ukuran sel bakteri bervariasi dengan diameter sekitar 0,5-5 um (mikrometer). Namun, ada pula yang berdiameter hingga 0,5 mm atau lebih besar daripada sel eukariotik. 

Contoh bakteri yang berukuran besar adalah Thiomargarita, sedangkan bakteri berukuran kecil, contohnya Mycoplasma. Bakteri dapat dilihat dengan mikroskop cahaya maupun mikroskop elektron. Berdasarkan bentuknya, bakteri dapat dibedakan menjadi; bakteri bentuk batang (basil), bakteri bentuk bulat (kokus), beserta bakteri bentuk spiral (spirillium). Bentuk-bentuk bakteri yang beragam dan unik ini membuat mereka (saat dilihat pada mikroskop) ternyata terlihat cukup menawan.

Sekarang, kita akan melihat sedikit rincian mengenai bagian-bagian dalam sel bakteri yang penting dalam menjaga kelangsungan hidup bakteri, khususnya bakteri jenis Eubacteria. Dinding sel bakteri tersusun dari senyawa peptidoglikan. Apa sih sebenarnya peptidoglikan itu? Ialah suatu polimer yang terdiri atas polipeptida (gabungan protein dan polisakarida). 

Peptidoglikan memiliki ketebalan yang bervariasi. Pada Eubacteria, dinding selnya mengandung peptidoglikan, sedangkan pada Archaebacteria tidak. Dinding sel dapat mempertahankan bentuk sel, memberikan perlindungan fisik, menjaga sel agar tidak pecah dalam lingkungan yang mempunyai tekanan osmotik yang lebih rendah, serta melindungi sel dari tekanan turgor yang disebabkan oleh tingginya konsentrasi protein dan molekul lain dalam tubuh dengan lingkungan luar.

Sitoplasma, sebuah organel lain yang cukup terkenal dalam sitologi. Merupakan cairan koloid yang mengansung molekul organik seperti lemak, protein, karbohidrat, garam-garam mineral, DNA, enzim, klorosom pada bakteri fotosintetik, dan ribosom. Sitoplasma memiliki peranan penting yaitu sebagai tempat terjadinya reaksi-reaksi metabolisme sel, khususnya sel bakteri.

Ribosom merupakan organel-organel kecil yang tersebar dalam sitoplasma, di mana organel ini adalah tempat sintesis protein yang penting bagi kelangsungan hidup bakteri. Ribosom terdiri atas senyawa protein dan RNA. Jumlah ribosom dalam sel bakteri bisa mencapai ribuan. Membran plasma, terdiri atas senyawa fosfolipid dan protein yang bersifat selektif permeabel yaitu hanya dapat dilewati oleh zat-zat tertentu. Membran plasma membungkus sitoplasma dan mengatur pertukaran zat-zat pada sel bakteri.

DNA dalam bakteri, DNA kromosom dan DNA nonkromosom (plasmid), memiliki peranan yang sangat berguna bagi spesies bakteri, sebagai pembawa sifat sang induk. DNA kromosom yaitu materi genetik yang menentukan sebagian besar dari sifat metabolisme bakteri sedangkan Plasmid hanya menentukan sifat tertentu. DNA berfungsi menentukan sebagian besar sifat metabolisme bakteri dan menentukan sifat khusus bakteri seperti sifat fertilisasi, sifat pantogen dan sifat kekebalan pada antibiotik.

Bagian yang satu ini disebut kapsul, karena bentuknya saja sudah seperti kapsul yang kita jumpai pada obat-obatan. Lapisan terluar ini melapisi dinding sel pada jenis bakteri tertentu, ketebalannya beragam. Kapsul terdiri atas glikoprotein yaitu senyawa campuran antara glikogen dan prorein. 

Sedangkan lapisan lendir terdiri atas air dan polisakarida. Kapsul berperan sebagai alat pertahanan dan pelindungan bakteri, sebagai alat melekat bakteri pada sel inang, serta mencegah kekeringan pada sel bakteri. Dari sini juga dapat kita ambil fakta lain tentang bagaimana bakteri bisa bertahan di mana saja.

Alat gerak pada bakteri yang kita ketahui ialah Flagela, sebuah bulu cambuk yang tersusun dari senyawa protein dan berlokasi di dinding sel.

Dimana pergerakan flagelanya dilakukan secara terarah. Bakteri dapat bergerak menuju atau menjauhi rangsangan, gerakan ini biasa disebut taksis. Sedangkan apa yang pada bakteri bentuknya mirip bulu atau rambut pendek bernama Fimbria, organel berisi protein ini menonjol dari membran kebanyakan bakteri. Umumnya fimbria pendek dan terdapat hampir di seluruh permukaan sel bakteri. Fimbria membantu bakteri untuk menempel pada medium tempat hidupnya, dan berperan membantu reproduksi bakteri secara konjugasi.

Klorosom pada bakteri berada pada bagian bawah membran plasma. Klorosom mengandung klorofil (pigmen hijau yang biasanya ada pada tumbuhan) dan pigmen lain yang berperan dalan fotosintesis, khususnya pada bakteri fotoautotrof yang dapat membuat nutrisinya sendiri. Bakteri juga memiliki vakuola gas yang berguna agar bakteri dapat mengapung di permukaan air untuk mendapatkan cahaya, dengan demikian juga dapat dibuktikan kehidupan bakteri pada lingkungan berair.

Lepas dari penjelasan penulis mengenai organel-organel pada bakteri , sebenarnya itu saja tidaklah cukup dalam menopang kehidupan bakteri. Kini, penulis hendak mengemukakan sedikit mengenai bagaimana bakteri hidup dan mendapatkan makanannya. Tadi dijelaskan bahwa bakteri memiliki klorosom, dimana bakteri dapat melakukan fotosintesis, bakteri semacam itu disebut sebagai bakteri autotrof. 

Bakteri dapat berfotosintesis menggunakan energi yang berasal dari cahaya matahari (fotoautotrof) dan menggunakan energi kimiawi (kemoautotrof). Di sisi lain, bakteri juga mendapatkan nutrisinya dengan menguraikan organisme yang sudah mati atau zat organik lainnya (disebut saprofit), atau dengan 'mencuri' dari organisme lain yang ditumpanginya (disebut parasit). Nah, bakteri semacam inilah yang bersifat patogen/membawa penyakit, seperti yang sudah penulis cantumkan di atas.

Lalu, bagaimana dengan bakteri E. coli yang mengutungkan? Ya, bakteri ini melakukan simbiosis mutualisme karena bakteri tersebut memperoleh makanan dari sisa pencernaan, sedangkan kita mendapat keuntungan dari bakteri yang menguraikan sisa makanan tersebut dan menghasilkan vitamin K. Terakhir, bakteri bisa juga memerlukan oksigen dalam hidupnya (aerob) dan tidak memerlukannya sama sekali (anaerob).

Bakteri sebagai makhluk hidup dapat berkembang biak secara vegetatif maupun generatif. Bakteri dapat berkembang biak secara vegetatif dengan pembelahan biner, ketika berada pada lingkungan yang sesuai.

Reproduksi bakteri dapat berlangsung dengan sangat cepat, oleh karena inilah manusia mengupayakan pencegahan terhadap bakteri patogen yang hidup pada lingkungannya. Beberapa jenis bakteri dapat membelah setiap 20 menit. Akan tetapi, ada pula jenis bakteri yang akan mati karena perubahan faktor lingkungan. Faktor lingkungan ini adalah cahaya matahari yang terus-menerus, kenaikan suhu, kekeringan, dan adanya zat-zat penghambat dan pembunuh bakteri, seperti antibiotik dan desinfektan.

Bakteri tidak melakukan pembiakan generatif seperti pada umumnya, seperti yang terjadi pada makhluk hidup Eukariotik, karena bakteri tidak mengalami penyatuan sel kelamin. Meskipun demikian, pada bakteri terjadi pertukaran materi genetik dengan pasangannya. Oleh karena itu, perkembangbiakan bakteri yang terjadi dengan cara ini disebut perkembangbiakan paraseksual. Perkembangbiakan parasekual bakteri dapat terjadi dengan tiga cara, yaitu transformasi, konjugasi, dan transduksi.

Bakteri menghasilkan endospora di saat-saat kurang menguntungkan baginya. Namun, sebenarnya deskripsi endospora belum berhenti sampai di situ. Mikroorganisme, seperti bakteri, dapat merasakan dan beradaptasi dengan perubahan dalam lingkungan mereka. Ketika nutrisi 'favorit' bakteri telah habis, beberapa bakteri dapat menjadi penggerak untuk mencari nutrisi, atau mereka dapat menghasilkan enzim untuk mengeksploitasi sumber daya alternatif. 

Salah satu contoh dari strategi kelangsungan hidup ekstrim yang digunakan oleh bakteri Gram-positif tertentu adalah dengan pembentukan endospora. Proses perkembangan yang kompleks ini sering dimulai sebagai tanggapan terhadap kekurangan gizi.

Hal ini memungkinkan bakteri untuk menghasilkan sel aktif dan sangat tahan untuk melestarikan materi genetik sel pada saat mengalami tekanan yang ekstrim. Beberapa jenis bakteri dapat bertahan hidup meskipun kondisi lingkungan kurang menguntungkan, yaitu dengan membentuk endospora di dalam sel.

Definisi endospora yang umum ialah bentuk bakteri yang sedang beristirahat dari segala kegiatannya. Endospora bersifat sedikit impermeabel (di mana semua zat tidak dapat masuk ke dalam sel), sehingga lebih tahan terhadap kekeringan, sinar, suhu panas, dan suhu dingin. Namun, bila kondisi lingkungan membaik, endospora akan berkecambah menjadi sel vegetatif yang baru. 

Bakteri juga dapat membentuk endospora saat terjadi penumpukan zat-zat sisa metabolisme hasil ekskresi bakteri yang mengganggu di sekitar sel. Contoh bakteri yang dapat membentuk endospora, antara lain Bacillusanthracis dan Clostridium tetani.

Kita telah mengetahui bahwa organisme eukariotik seperti manusia, hewan, dan tumbuhan punya kelemahannya sendiri. Manusia bisa mati kapanpun, begitu juga hewan, atau tumbuhan yang akan menjadi layu. Atau, mari kita agak sedikit memutar balik waktu ke jutaan tahun lalu di bumi. 

Tadi sudah disebutkan penulis mengenai 'prasejarah'. Zaman itu juga, selain Archaebacteria sedang melangsungkan hidupnya, Dinosaurus yang sekian banyak spesiesnya pun sedang menjaga kelangsungan hidupnya. Hingga saat bumi kita ini memutuskan untuk mengadakan 'seleksi alam', dimana saatnya dinosaurus dan makhluk purba lainnya harus mengakhiri masa-masa kejayaanya, apakah bakteri juga demikian? Jawabannya, tidak. Bakteri Archae masih ada hingga saat kita, dan telah pula berevolusi menjadi Eubacteria.

Dari sekian uraian yang penulis paparkan dari berbagai sumber, bisa dikatakan bahwa bakteri memiliki usia hidup yang cukup panjang. Bahkan bakteri dengan ukuran sekecil itu bisa mengalahkan spesies dinosaurus dalam proses evolusi dan seleksi alam! 

Ternyata organel-organel yang semu (karena bakteri merupakan organisme prokariotik) sebenarnya belum cukup membuat bakteri bisa hidup lama, namun cara hidupnya di tempat yang sangat ekstrim-lah (seperti bakteri hipertermofil yang bisa hidup sampai suhu 114 derajat celsius) yang bisa menjadi bukti kuat bakteri bisa bertahan. Selama bumi kita ini belum sampai pada waktu kehancurannya dan masih lestari, bakteri pun bisa hidup, bertahan, berkembang dan berevolusi hingga begitu lama.

Sekian dari saya, dan mohon maaf sebesar-besarnya apabila terdapat salah kata dari materi yang disampaikan. Terima kasih telah mampir dan membaca, semoga berguna.

"Selama bumi masih berputar layaknya waktu, Putarlah pikiranmu supaya tahu maksud keadaanmu." -- B. E. K.

Daftar Pustaka dan Referensi

• sridianti.com , diakses pada 22 Agustus 2018 pukul 13.08
• pelajaran.co.id , diakses pada 22 Agustus 2018 pukul 14.25
• ebiologi.net , diakses pada 22 Agustus 2018 pukul 17.51
• Irnaningtyas, 2016. Biologi untuk SMA/MA Kelas X. Jakarta: Penerbit Erlangga.