Diatom adalah salah satu kelompok fitoplankton yang memiliki karakteristik unik dan menarik. Dalam artikel ini, kita akan menjelajahi karakteristik utama dari diatom dan peran pentingnya dalam ekosistem perairan. Berikut adalah beberapa karakteristik yang perlu dipahami tentang diatom:
- Struktur Sel: Diatom memiliki struktur sel yang unik, yaitu sel berlapis silika yang membentuk cangkang kaca yang kuat. Cangkang ini terdiri dari dua bagian yang saling menyilang dan membentuk pola yang indah dan rumit. Pola-pola ini dapat digunakan untuk mengidentifikasi spesies diatom.
- Keanekaragaman: Diatom memiliki keanekaragaman yang sangat tinggi. Diperkirakan ada ribuan spesies diatom yang berbeda, dengan berbagai bentuk dan ukuran. Mereka dapat ditemukan di berbagai ekosistem perairan, baik di air tawar maupun air laut.
- Peran Ekologis: Diatom memiliki peran ekologis yang penting dalam rantai makanan perairan. Sebagai fitoplankton, mereka menjadi sumber makanan bagi hewan planktonik yang lebih tinggi, seperti zooplankton. Selain itu, diatom juga berperan dalam siklus karbon dan oksigen di perairan, serta membantu mengendapkan nutrien dan partikel organik.
- Proses Fotosintesis: Diatom adalah organisme autotrof yang melakukan fotosintesis untuk menghasilkan energi dan nutrisi. Mereka menggunakan pigmen klorofil dan karotenoid untuk menyerap energi matahari dan mengubahnya menjadi karbohidrat.
- Indikator Kualitas Air: Kehadiran dan keanekaragaman diatom dapat digunakan sebagai indikator kualitas air. Beberapa spesies diatom sensitif terhadap perubahan lingkungan, seperti polusi atau perubahan suhu. Oleh karena itu, pemantauan populasi diatom dapat memberikan informasi penting tentang kondisi ekosistem perairan.
Dalam kesimpulan, diatom adalah fitoplankton berselubung kaca yang memiliki karakteristik unik. Struktur sel yang terdiri dari cangkang kaca, keanekaragaman yang tinggi, peran ekologis yang penting, proses fotosintesis, dan kemampuan sebagai indikator kualitas air adalah beberapa karakteristik utama yang perlu dipahami tentang diatom. Memahami karakteristik ini membantu kita mengenali pentingnya diatom dalam menjaga keseimbangan ekosistem perairan dan keberlanjutan kehidupan di planet ini.
Asal
Diatom berasal dari kata Yunani “Diatomos” yang berarti dipotong setengah. Saat ini diketahui Diatom memiliki struktur khas yaitu dinding sel terbagi menjadi dua bagian yang dilapisi oleh silika. Diatom merupakan fitoplankton yang berperan sebesar 25% dalam proses fotosintesis di Bumi dimanapun ada cahaya dan nutrisi yang cukup. Selain itu, Diatom mempunyai konstribusi 40 – 45% produktivitas laut sehingga lebih produktif jika dibandingkan dengan hutan hujan di seluruh dunia.
Diatom berfotosintesis di laut menghasilkan karbon organik yang berfungsi sebagai dasar untuk jaring makanan di laut. Jadi tidak mengherankan diatom berperan penting dalam siklus silika dan karbon di alam sehingga kesinambungan perikanan terjaga (Mann, 1999).
Pengertian
Diatom adalah divisi Chrysophyta atau Bacillariophyta yang terdiri dari 2 (dua) ordo yaitu ordo Centrales dan ordo Pennales. Ordo centrales merupakan diatom centris terdiri dari 3 sub ordo yaitu Coscinodiscineae, Rhizosolenieae dan Biddulphiineae. Sedangkan ordo pennales merupakan diatom pennate terdiri dari 2 sub ordo yaitu Fragilariineae dan Bacillarineae. Selanjutnya, mari kita lebih jauh mengenal tentang diatom.
Habitat
Kelompok pertama lebih menyukai air tawar sebagai habitat, katupnya memanjang dan bergerak. Pada salah satu atau kedua permukaan katup, katup ini menampilkan alur atau celah tanpa pengendapan silika yang disebut raphe yang dapat lurus, sigmoidal atau bergelombang dan yang terkait dengan mobilitas diatom pennate karena, melalui itu, media bersentuhan cairan tempat individu dan sitoplasma sel berkembang.
Gesekan yang dihasilkan antara medium dan arus sitoplasma internal menyebabkan sel bergerak tersentak mengikuti jalur yang bergantung pada bentuk raphe.
Diatom sentris, sebagian besar, adalah laut, dengan katup segitiga, bundar, atau poligonal dan tidak memiliki raphe sehingga tidak dapat bergerak, meskipun memiliki struktur yang mendukung pengapungan.
Morfologi
Diatom ada yang bersel tunggal dan sel berantai yang dilapisi oleh dinding keras yang terbentuk dari pektin yang berisi silika yang disebut frustule. Frustule tersebut terdiri dari epiteka (katup bagian atas) dan hipoteka (katup bagian bawah). Epiteka berukuran lebih besar dan lebih tua dibandingkan hipoteka dan memiliki elemen pengikat yang disebut cingulum.
Berdasarkan bentuk frustule terbagi menjadi dua kelompok yaitu centric diatom (diatom berbentuk bulat) dan pennate diatom (diatom berbentuk bilateral simetri). Diatom sentrik (centric) bercirikan bentuk sel yang mempunyai simetri radial atau konsentrik dengan satu titik pusat. Selnya bisa berbentuk bulat, lonjong, silindris, dengan penampang bulat, segitiga atau segiempat. Sebaliknya diatom penat (pinnate) mempunyai simetri bilateral, yang bentuknya umumnya memanjang atau berbentuk sigmoid seperti huruf “S”. Sepanjang median sel diatom penat ada jalur tengah yang disebut rafe (raphe) (Anugrah, 2008). Raphe pada diatom digunakan untuk pergerakan diatom yang juga penting dalam identifikasi.
Bold & Wyne (1980) menjelaskan bahwa Diatom pennate bergerak secara spontan. Pergerakan terjadi karena, pertama adanya sekresi rantai mukopolisakarida. Zat ini dikeluarkan secara terus-menerus sehingga menyebabkan sel bergerak, dan mampu pindah dari satu tempat ke tempat lain. Kedua, adanya mekanisme kapilaritas yang menimbulkan gerakan perlahan-lahan dari partikel-partikel di sepanjang rafe. Ketiga, pergerakan diatom berkaitan erat dengan aliran sitoplasma dalam sel dan keberadaan raphe pada dinding sel.
Seluruh permukaan valvula pada diatom penuh dengan berbagai ornamentasi yang simetris dan indah dan pori-pori yang menghubungkan sitoplasma dalam sel dengan lingkungan diluarnya. Ciri ornamentasi pada valvula ini merupakan hal penting untuk identifikasi jenis.
Ekologi Diatom
Diatom tersebar pada seluruh perairan dunia, dari perairan tawar hingga laut dalam. Klasifikasi secara umum meliputi oligohalophilic suatu diatom yang hidup di air dengan kadar garam < 0,05%o dan mesohalophilic serta polyhalophilic yang hidup di air laut dengan kadar garam > 0,05%o. Diatom hidup terapung bebas di dalam badan air dan kebanyakan melekat pada substrat yang lebih keras.
Pelekatan diatom biasanya karena tumbuhan ini mempunyai semacam gelatin (Gelatinous extrusion) yang memberikan daya lekat pada benda atau substrat. Kadang ditemukan beberapa diatom yang walau sangat lambat tetapi punya daya untuk bergerak. Diatom akan sangat tergantung pada pola arus dan pergerakan massa air baik itu secara horizontal maupun vertical (Kasim, 2008).
Ada Diatom yang hidup sebagai bentos (didasar laut) atau yang kehidupan normalnya di dasar laut tetapi oleh gerakan adukan air dapat membuatnya lepas dari dasar dan terbawa hanyut sebagai plankton (disebut sebagai tikoplankton) (Anugrah, 2008).
Reproduksi
Reproduksi dilakukan dengan cara membelah diri yaitu memisahkan antara bagian epiteka dan hipoteka. Bagian epiteka membentuk hipoteka untuk menjadi sel diatom baru. Sedangkan bagian hipoteka akan berubah peranannya sebagai epiteka dan membentuk hipoteka baru. Demikian diatom akan membelah beberapa kali dan ukurannya mnejadi semakin kecil. Untuk mengembalikan kepada ukuran semula diatom membentuk Auxospore.
Peranan diatom
Selama ini peranan diatom yang awam diketahui adalah sebagai penghasil oksigen dan bahan organik bagi organisme akuatik, bioindikator kualitas perairan, serta diatom yang mengendap di dasar laut dalam rentang waktu yang lama dapat menjadi cadangan minyak bumi. Diatom menjadi bioindikator kualitas perairan memiliki keunggulan dibandingkan organisme lainnya karena distribusi luas, populasi variatif, penting dalam rantai makanan, siklus hidup pendek, reproduksi cepat, hampir semua terdapat di permukaan substrat, banyak spesies sensitif terhadap perubahan lingkungan, mampu merefleksikan perubahan kualitas air dalam jangka pendek dan panjang, mudah pencuplikan, pengelolaan dan identifikasinya (Gell et al., 1999; Round et al., 2000).
Namun tidak banyak yang mengetahui, dalam dunia kedokteran forensik melalui tes diatom pada tubuh korban yang diduga meninggal karena tenggelam keberadaan diatom sangat membantu dalam mengetahui penyebab kematian. Tes diatom tersebut dilakukan dengan cara mengambil dan memeriksa contoh air dari dugaan lokasi tenggelam, contoh jaringan dari hasil otopsi korban, jaringan yang dihancurkan untuk mengumpulkan diatom, konsentrasi diatom dan analisa mikroskopis. Keberadaan diatom pada tubuh korban sebagai alat penting dalam diagnosis, konfirmasi kematian, serta bukti pendukung dalam penyebab kematian.
Diatom juga dimanfaatkan dalam terapan ilmu paleolimnologi. Paleolimnologi merupakan ilmu yang mempelajari geologi dan perkembangan di perairan tawar. Melalui pendekatan paleolimnologi memanfaatkan informasi fisik, kimia dan biologi yang tersimpan di dalam inti sedimen sehingga diharapkan dapat mengatasi permasalahan kualitas air. Dengan mengetahui kualitas perairan di masa lampau dapat memprediksi kualitas perairan di masa mendatan. Diatom telah diaplikasikan dalam analisis paleoekologi di Everglades National Park Florida Bay, USA (Pyle et al.,1998), Ealden Pond Massachussets USA, Danau Lac Saint Augustine di Quebec City Canada (Pienitz et al., 2006), serta Danau Rawa Pening Indonesia (Soeprobowati dan Hadisusanto, 2009).
Contoh diatom:
- Navicula pupula, N. Cryptocephara, N. Graciloides, N. Meniscus N. Balicillum N. Radiosa, N. Simplex, N. Pusilla,
- Pinnularia meslepta,
- Mastoglia smithioi,
- Cymbella cistula, Camer lucida, Cymbella cymbiformi, dan Coccneis diminuta.
- Diatom yang bisa ditemukan pada air laut diantaranya, Chaetoceros, Thallasiosira, Skeletonema, Phaeodactylum, dan lain sebagainya
Klasifikasi
- Kingdom : Protista
- Divisi : Heterokontophyta
- Kelas : Bacillariophyceae
Diatom termasuk Alga uniseluler yang merupakan penyusun fitoplankton baik di perairam tawar maupun di lautan. Bentuk Diatom sangat khas dengan dinding tubuhnya terdiri atas kotak (hipoteka) dan tutup (epiteka). Antara tutup dan kotak tersebut terdapat celah yang disebut rafe. Ganggang ini dikenal sebagai diatoma atau ganggang kersik karena dinding sel tubuhnya mengandung zat kersik. Kersik merupakan komponen penting dalam plankton. Dinding sel diatom bagian dalam mengandung pectin dan bagian luarnya mengandung silikat.
Berisi sel tunggal atau rangkaian sel, diatom memiliki bagian luar yang keras yang merupakan lapisan skeleton-silika (pektin yang berisi silika) yang disebut frustula. Frustula atau dinding sel silika disusun dari dua katup yaitu katup bagian atas yang disebut epiteka dan katup bagian bawah yang disebut hipoteka. Kedua katup tersebut cocok satu sama lainnya seperti petridisk dan sering berisi ornamen yang kompleks. Ada celah sempit pada frustula yang berfungsi mempercepat pergantian nutrien, gas-gas dan produk metabolik. Frustula diatom dengan lapisan epiteka dan hipoteka Bentuk dan kesimetrisan frustula membantu para ahli taksonomi dalam mengklasifikasikan diatom. Didasarkan pada penampilan-penampilan ini dikenal dua kelompok diatom yaitu centris diatom (diatom bulat) yang memiliki bentuk katup bulat atau berbentuk kubah dan paling banyak berada sebagai planktonik dan pennate diatom (diatom runcing) yang memiliki katup berbentuk bujur atau bentuk kapal (boat-shape) dan biasa hidup pada daerah dasar perairan (bentik).
Frustula dari centris diatom memiliki jari-jari simetri (radial simetri) sekitar sumbunya sedangkan pada pennate diatom memiliki bilateral simetri. Ukuran diatom berkisar dari < 10 μm sampai mendekati 200 μm. Tidak adanya flagel, cilia atau organ pergerakan lain, spesies planktonik bersifat non motil dan tenggelam pada perairan yang tidak ada turbulensi. Menurut Smayda (1970) dalam Kennish (1990) laju penenggelaman diatom dan fitoplankton yang lain bergantung ukuran dan bentuk sel, ukuran koloni, kondisi fisiologis dan umur. Sel-sel diatom hidup, turun pada laju 0 sampai 30 m per hari menembus kolom air, tetapi sel-sel mati jatuh lebih cepat melebihi 60 m per hari dalam kasus yang sama. Daya apung b(uoyancy) menurun dengan umur. Penambahan ukuran sel atau koloni berkaitan dengan laju tenggelam bergantung luas permukaan per satuan volumenya.