Kami menganggap terumbu karang sebagai ekosistem yang beragam, namun setiap karang merupakan organisme mikro yang utuh dan kompleks yang tak terlihat oleh mata kita. Floriaan Devloo-Delva, Penulis diberikan

Pernah punya firasat bahwa Anda memiliki kesamaan dengan terumbu karang? Baiklah Baik manusia maupun karang bergantung pada mikroorganisme agar berfungsi normal.

Di semua spesies, mikrobiom - komunitas mikroorganisme yang hidup bersama kita - mendukung ekosistem dengan bersepeda nutrisi, memperbaiki nitrogen dan menghancurkan detritus.

Dalam usus manusia, mikroba kita membantu mengekstrak nutrisi dari makanan yang tertelan, serta mempengaruhi sistem kekebalan tubuh. Kita juga mulai mengerti bagaimana ekosistem internal ini dapat mempengaruhi kita fisik dan kesehatan mental.

Karang juga dipengaruhi oleh microbiome mereka. Seperti usus manusia, microbiome ini diperkirakan berkontribusi terhadap keberhasilan terumbu karang dan terumbu karang melalui peran nutrisi, siklus hara dan perlindungan terhadap penyakit.

Namun, dibandingkan dengan mikrobioma manusia, proses dimana populasi bakteri karang mempengaruhi kesehatan dan fungsi ekosistem penting ini tidak diketahui. Beberapa bakteri ini bisa menjadi sumber obat manusia baru, atau membantu kita memahami bagaimana pemutihan mempengaruhi karang.

Tantangan utama adalah kompleksitas mikrobiologi karang. Hal ini membuat sulit untuk mengidentifikasi bakteri yang memainkan peran penting ini atau untuk menguraikan bagaimana mereka berinteraksi dengan karang.

Sebuah microworld bawah air yang belum dijelajahi

Karang menyimpan mikrobioma yang terdiri dari ratusan ribu mikroorganisme (bakteri, virus, archaea dan jamur) yang diorganisasikan pada mikroskop yang tak kentara terhadap mata manusia. Koloni karang menawarkan banyak ruang yang berbeda untuk mikroba untuk tinggal. Rangkaian mikrohabitat ini membantu membuat karang menjadi salah satu ekosistem yang paling beragam di dunia.

Satu spesies karang bisa menjadi tuan rumah lebih dari 100,000 bakteri yang berbeda, dan satu gram karang dapat menyimpan lebih dari bakteri 30,000 dari ribuan jenis yang berbeda. Jumlah dan jenis komunitas bakteri ini dapat bervariasi di seluruh koloni karang, spesies dan terumbu karang.

Komunitas ini juga berubah saat karang stres, seperti saat mengalami perubahan kondisi lingkungan, menjadi sakit, atau menghadapi persaingan dari ganggang untuk ruang angkasa. Tapi hubungan ini rumit, jadi bagaimana kita bisa mengetahui apa yang sedang terjadi?

Mikroba untuk setiap tujuan

Seperti halnya mikrobioma manusia, studi tentang bakteri karang pertama-tama melibatkan pengumpulan sampel (walaupun membutuhkan penyelam daripada swabs) untuk mengumpulkan DNA. Genom bakteri kemudian diurutkan dan urutan DNA dibandingkan dengan database urutan dari bakteri yang diketahui. Perbandingan ini memungkinkan kita mengklasifikasikan mikroba.

Melalui analisis ini, dimungkinkan untuk mengidentifikasi bakteri yang hadir pada berbagai tahap umur karang. Ini termasuk spesies yang terlibat dalam bersepeda nitrogen dan belerang, dan bakteri langka yang bisa berperan dalam mengangkut nutrisi dari alga fotosintesis yang hidup di dalam karang (dikenal sebagai zooxanthellae).

Kami juga telah mengidentifikasi spesies bakteri yang dihasilkan senyawa antimikroba dan antibakteri, yang membantu mencegah penyakit dan pertumbuhan berlebih dari karang yang tidak bergerak.

Namun, ribuan urutan DNA bakteri tidak sesuai dengan apapun dalam database saat ini. Bakteri anonim ini belum dilaporkan dalam ekosistem lain dan kemungkinan merupakan spesies bakteri baru.

Obat baru

Keragaman mikrobioma karang tidak hanya menarik tetapi juga menawarkan prospek menggoda obat-obatan baru dan senyawa aktif biologis baru.

Sebagai contoh, kami sangat membutuhkan antibiotik baru untuk melawan Akselerasi cepat perlawanan. Hampir semua antibiotik kami saat ini pertama kali diisolasi dari bakteri. Yang penting, tidak ada antibiotik yang bermanfaat secara klinis dengan mekanisme baru untuk melawan infeksi yang telah ditemukan sejak 1980s.

Spesies bakteri baru menawarkan sumber daya yang belum dimanfaatkan untuk penemuan antibiotik baru, serta produk bioaktif lainnya, jika bisa berhasil dikultur. Budidaya bakteri karang merupakan tantangan besar, namun sekaligus merupakan kesempatan untuk memahami senyawa antimikroba yang ada di alam.

Membudidayakan bakteri ini juga bisa memperkaya sumber daya seperti Griffith University Nature Bank, yang mengumpulkan sampel biologis dan membagikannya kepada peneliti yang mencari obat baru di seluruh dunia.

Burung kenari dan pembantu tak terlihat

Jelas bahwa kita hanya menggaruk permukaan ekosistem terumbu karang yang kompleks dan mikrobiom yang belum dijelajahi. Kami terus belajar bagaimana beragam sistem karang, dan mengevaluasi bagaimana unik dan belum dijelajahi tetap mereka.

Kemajuan teknologi DNA memungkinkan kita untuk mengeksplorasi dimensi yang lebih banyak lagi, namun jalan yang panjang dan menarik masih ada di depan. Analisis terumbu karang dan mikrobiologi karang yang berkelanjutan penting untuk memahami ekologi dan biologi terumbu karang dan terumbu karang - dan yang terpenting bagaimana perubahan ini, terutama untuk menanggapi kejadian eksternal seperti pemutihan dan polusi pantai.

Melestarikan sumber daya yang belum dimanfaatkan dan belum dijelajahi juga sangat penting untuk penemuan senyawa antibakteri baru dan yang lebih baru.

Tentang Penulis

Alejandra Hernandez, kandidat PhD, ARC Centre of Excellence untuk Studi Terumbu Karang

James Cook University; Roisin McMahon, Senior Research Officer, Institute for Molecular Bioscience, Universitas Queensland

Tracy Ainsworth, Research Fellow, Pusat Keunggulan ARC untuk Studi Terumbu Karang, James Cook University

Artikel ini awalnya diterbitkan pada Percakapan. Membaca Artikel asli.

Buku terkait

at Pasar InnerSelf dan Amazon