LUMUT: CIRI, JENIS DAN SPESIES - BIOLOGI - 2025

The lumut adalah asosiasi simbiosis antara jamur (mycobiont) dan alga hijau atau cyanobacterium (photobiont). Jamur pembentuk lumut tidak dapat bertahan hidup sendirian di alam, juga tidak dapat menghasilkan keragaman bentuk pertumbuhan lumut atau zat sekunder tanpa fotonya.

Kebanyakan mycobionts termasuk dalam kelompok Ascomycota yang disebut Lecanoromycetes. Sebagian besar photobionts termasuk dalam genera Trebouxia dan Trentepohlia (ganggang hijau) dan Calothrix, Gloecapsa dan Nostoc (cyanobacteria).

Lumut. Sumber: pixabay.com

Sekilas, lumut terlihat seperti tumbuhan, tetapi melalui mikroskop asosiasi jutaan sel photobiont diamati terjalin dalam matriks yang dibentuk oleh filamen jamur. Jamur membentuk thallus, yang menampung photobiont.

Sekitar 8% ekosistem darat didominasi oleh lumut. Dalam ekosistem ini, tumbuhan berpembuluh berada pada batas fisiologisnya. Lumut memiliki keunggulan dalam kemampuannya untuk bertahan hidup dalam cuaca dingin, panas, dan tekanan air yang ekstrem, itulah sebabnya mereka dapat tetap dalam keadaan mati suri.

Lumut dicirikan oleh distribusi, perbanyakan dan reproduksi, morfologi, metabolisme, interaksi simbiosis, dan ekologi.

karakteristik

Distribusi

Lumut dapat ditemukan hampir di semua tempat di dunia, terutama di lingkungan yang ekstrim seperti gurun dan pegunungan tinggi. Ada hubungan erat antara bentuk thallus (juga disebut tubuh lumut) dan distribusinya. Thallus memiliki tiga bentuk pertumbuhan yang berbeda: krustosa, foliosa, dan fruktosa.

Thallus krustosa menyerupai kulit kayu yang menempel erat ke permukaan. Mereka tidak dapat dihilangkan tanpa menyebabkan kerusakan lumut. Lumut dengan bentuk ini tahan terhadap kekeringan dan beradaptasi dengan baik di iklim kering, seperti gurun. Contohnya adalah Arthopyrenia halodytes yang hidup di Laut Mediterania pada substrat berkapur.

Thallus yang berdaun (atau berdaun) menyerupai semak kecil. Lumut dengan bentuk ini tumbuh paling baik di daerah yang sering hujan. Contohnya adalah genus Physma, yang hidup di hutan hujan tropis Australia, di atas kulit pohon.

Fruticus (atau fruticulous) thallus berserabut, berbentuk daun. Lumut dengan bentuk ini menggunakan uap air atmosfer. Mereka hidup terutama di lingkungan yang lembab, seperti daerah berawan di pantai lautan dan daerah pegunungan di daerah tropis. Contohnya adalah Ramalina pollinaria yang hidup di pohon cemara (Abies alba) di Swiss.

Perbanyakan dan reproduksi

Reproduksi lumut yang paling umum adalah mycobiont seksual. Dalam jenis reproduksi ini, mycobiont melepaskan banyak spora yang setelah perkecambahan harus menemukan photobiont yang kompatibel.

Karena spora secara genetik beragam, penyatuan jamur dan ganggang hijau untuk membentuk lumut menghasilkan variabilitas genetik yang besar pada lumut. Perlu dicatat bahwa photobiont hanya mereproduksi secara klonal, dengan pengecualian dari photobiont milik Trentepohliales.

Jika mycobiont bereproduksi secara aseksual, maka photobiont tersebut diteruskan ke generasi berikutnya dengan mycobiontnya melalui perbanyakan vegetatif khusus, seperti soredia dan isidia. Ini adalah pertumbuhan luar melalui retakan dan pori-pori di permukaan korteks thallus.

Soredia adalah gumpalan kecil sel alga dan miselia jamur. Cara perbanyakan ini khas dari lumut daun dan lumut buah. Misalnya, Lepraria thallus seluruhnya terdiri dari soredia.

Isidia adalah ekstensi kecil dari thallus yang juga berfungsi untuk perbanyakan aseksual jika dipotong dari thallus. Misalnya, thallus Parmotrema crinitum ditutupi dengan isidia.

Morfologi

Morfologi dan anatomi lumut menanggapi pembatasan yang diberlakukan oleh lingkungan pada simbiosis. Mycobiont bersifat eksternal dan photobiont internal. Munculnya thallus ditentukan oleh mikobion.

Semua lumut memiliki morfologi internal yang serupa. Tubuh lumut terdiri dari filamen mycobiont.

Kepadatan filamen ini menentukan lapisan lumut. Di permukaan, yang bersentuhan dengan lingkungan, filamen sangat padat membentuk kerak, yang mengurangi intensitas cahaya, mencegah kerusakan pada photobiont.

Di bawah kulit kayu adalah lapisan yang dibentuk oleh alga. Di sana, kerapatan filamen rendah. Di bawah lapisan alga adalah empulur, yang merupakan lapisan lepas yang terdiri dari filamen. Pada lumut krustosa, empulur bersentuhan dengan substrat.

Pada lumut daun, di bawah medula, ada korteks kedua, disebut korteks bagian dalam, yang melekat pada substrat oleh hifa jamur yang menyerupai akar, itulah sebabnya disebut rimpang.

Pada lumut buah, kulit kayu mengelilingi lapisan alga. Ini pada gilirannya mengelilingi medula.

Metabolisme

Sekitar 10% dari total biomassa lumut terdiri dari photobiont, yang mensintesis karbohidrat melalui fotosintesis. Antara 40% dan 50% dari massa kering lumut adalah karbon yang difiksasi oleh fotosintesis.

Karbohidrat yang disintesis dalam photobiont diangkut ke mycobiont, di mana mereka digunakan untuk biosintesis metabolit sekunder. Jika photobiont adalah cyanobacterium, karbohidrat yang disintesis adalah glukosa. Jika itu adalah alga hijau, karbohidratnya adalah ribitol, eritrol atau sorbitol.

Kelas utama metabolit sekunder berasal dari:

- Asetil-polimalonil

- Asam mevalonat

- Asam shikimic.

Produk jalur pertama adalah asam alifatik, ester, dan turunan terkait, serta senyawa aromatik yang berasal dari poliketida. Produk dari jalur kedua adalah triterpen dan steroid. Produk dari cara ketiga adalah terphenylquinones dan turunan dari asam pulvinic.

Photobiont juga menyediakan vitamin bagi mycobiont. Pada bagiannya, mikobion menyediakan air yang diperoleh dari udara dan memaparkan fotosintesis ke cahaya sehingga dapat melakukan fotosintesis. Pigmen atau kristal yang ada di kerak bertindak sebagai filter, menyerap panjang gelombang tertentu yang diperlukan untuk fotosintesis.

Interaksi simbiosis

Istilah selektivitas dan spesifisitas dapat digunakan untuk asosiasi simbiosis. Selektivitas adalah ketika satu organisme secara istimewa berinteraksi dengan yang lain. Kekhususan mengacu pada interaksi sel-sel di mana terdapat eksklusivitas mutlak.

Telah diusulkan bahwa lumut dapat dianggap sebagai simbiosis yang sangat selektif. Beberapa pengamatan yang mendukung gagasan ini adalah:

- Dari ribuan genera alga, sangat sedikit yang merupakan photobionts.

- Alga bebas tertentu yang menempati habitat yang sama, lumut tidak dimasukkan ke dalamnya meskipun bersentuhan langsung.

Telah dikemukakan bahwa pada beberapa lumut, seperti yang dari genus Cladonia, terdapat selektivitas dan spesifisitas yang kuat dari mikobion terhadap alga simbion. Lumut lain, seperti dari genera Lepraria dan Stereocaulon, hanya menunjukkan spesifisitas (dalam kedua kasus terhadap alga Asterochloris).

Secara umum, spesifisitasnya rendah pada tingkat spesies atau populasi. Selain itu, harus diperhatikan bahwa spesifisitas bukan satu-satunya penentu komposisi: hubungan antar individu dipengaruhi oleh kondisi lingkungan setempat.

Ekologi

Dibandingkan dengan tumbuhan vaskular, lumut adalah pesaing yang buruk karena ukurannya yang kecil dan pertumbuhan yang sangat lambat. Meskipun demikian, komposisi spesies lumut dapat mempengaruhi tekstur dan kimia tanah, meningkatkan tutupan dan keanekaragaman hayati.

Keberadaan dan kelimpahan lumut ditentukan oleh faktor-faktor seperti kimiawi dan stabilitas substrat, ketersediaan cahaya, dan kelembaban lingkungan. Dengan demikian, komunitas lumut dapat berubah akibat suhu atau ketersediaan air.

Oleh karena itu, lumut berfungsi sebagai bioindikator perubahan iklim, yang dapat dipantau secara berkala dengan menganalisis tutupan dan kekayaan spesies lumut yang ada di wilayah studi.

Menggunakan lumut sebagai bioindikator perubahan iklim memiliki keuntungan sebagai berikut:

- Pengukuran harian tidak diperlukan.

- Lumut memiliki umur panjang dan tersebar luas.

- Pemantauan lumut dapat dilakukan di stasiun yang berada di wilayah dengan kondisi lingkungan yang ekstrim.

Fotobion dari beberapa lumut juga berfungsi sebagai bioindikator pencemaran lingkungan. Misalnya, Coccomyxa photobiont sangat sensitif terhadap logam berat.

Jenis

Lumut menunjukkan ketahanan yang nyata, mampu membangun dirinya sendiri di lingkungan yang tidak ramah bagi makhluk hidup lainnya. Namun, mereka juga sangat rentan terhadap gangguan lingkungan yang disebabkan oleh manusia.

Lumut dapat diklasifikasikan menurut lingkungan tempat mereka tumbuh, persyaratan pH-nya, atau jenis nutrisi yang diambil dari substrat. Misalnya berdasarkan lingkungannya, lumut dibagi menjadi saksofon, kortikosteroid, laut, air tawar, dan folikel.

Lumut saksofon tumbuh di atas bebatuan. Contoh: Peltula tortuosa, Amandinea coniops, Verrucaria elaeina.

Lumut kortikultura tumbuh di kulit pohon. Contoh: Alectoria spp., Cryptothecia rubrocincta, Evernia spp., Lobaria pulmonaria, Usnea spp.

Lumut laut tumbuh di bebatuan tempat deburan ombak. Contoh: Arthopyrenia halodytes, Lichina spp., Verrucaria maura.

Lumut air tawar tumbuh di atas bebatuan yang di atasnya ada air yang bergerak. Contoh: Peltigera hydrothyria, Leptosira obovata.

Lumut folikel tumbuh di daun hutan hujan. Spesies jenis ini berfungsi sebagai bioindikator iklim mikro.

Taksonomi

Karena mereka adalah organisme polyspecific dan dianggap sebagai jumlah dari mycobiont dan mycobiont, lumut tidak memiliki status formal dalam taksonomi organisme hidup. Klasifikasi taksonomi kuno lumut sebagai entitas tunggal dikembangkan sebelum sifat simbiosisnya diakui.

Taksonomi lumut saat ini secara eksklusif didasarkan pada karakter dan hubungan filogenetik mycobiont. Untuk alasan ini, semua lumut diklasifikasikan sebagai jamur.

Saat ini, ordo, famili dan genera jamur pembentuk lumut dibatasi oleh karakter tubuh buah. Lumut dengan thallus, meskipun berbeda secara morfologis, tetap bersatu dalam keluarga atau genus yang sama. Struktur lain, seperti isidium dan soredian, juga dipertimbangkan.

98% spesies jamur yang membentuk lumut termasuk dalam Filum Ascomycota. Sebagian besar spesies yang tersisa termasuk dalam Filum Basidiomycota. Berdasarkan fotonya, 87% merupakan alga hijau, 10% cyanobacteria dan 3% kombinasi alga hijau dan cyanobacteria.

Studi molekuler telah memungkinkan untuk memodifikasi konsep spesies berdasarkan morfologi. Demikian juga, studi metabolit sekunder telah memungkinkan pemisahan spesies yang secara morfologis serupa.

Spesies representatif

Rantai trofik

Karena lumut adalah produsen utama, lumut berfungsi sebagai makanan bagi hewan herbivora. Di Amerika Utara dan Eurasia, mamalia herbivora besar, seperti rusa kutub dan karibu, memakan lumut Cladonia rangiferina. Di musim dingin, herbivora ini dapat memakan antara 3 dan 5 kg lumut ini per hari.

C. rangiferina, yang dikenal sebagai lumut rusa, termasuk dalam kelas Lecanoromycetes dan keluarga Cladoniaceae. C. rangifera dapat mencapai ukuran yang mirip dengan tumbuhan berpembuluh pada umumnya. Warnanya abu-abu dengan thallus seperti buah.

Spesies yang termasuk dalam genus Cladonia toleran terhadap konsentrasi logam yang tinggi, itulah sebabnya mereka dapat menyimpan turunan radioaktif strontium dan cesium konsentrasi tinggi. Konsumsi lumut ini oleh hewan merupakan masalah, karena dapat mencapai tingkat yang berbahaya pada pria yang memakan hewan tersebut.

Industri parfum

Evernia prunastri, yang dikenal dengan oak moss, dan Pseudevernia furfuracea, yang dikenal sebagai lumut pohon, adalah spesies lumut yang penting dalam industri parfum. Mereka termasuk dalam kelas Lecanoromycetes dan keluarga Parmeliaceae.

Kedua spesies dikumpulkan di selatan Prancis, Maroko, dan bekas Yugoslavia, memproses sekitar 9.000 ton per tahun. Selain berguna untuk industri parfum, P. furfuracea sensitif terhadap kontaminasi, oleh karena itu digunakan untuk memantau kontaminasi industri.

Aplikasi

Lumut kaya akan pigmen yang berfungsi untuk memblokir sinar ultraviolet B (UVB). Cyanobacteria dari lichen Collema kaya akan pigmen jenis ini, yang telah dimurnikan dan dipatenkan sebagai produk yang memberikan 80% perlindungan terhadap UVB.

Cyanoliquen Collema cristatum, misalnya, memiliki pigmen yang disebut collemin A (ʎ _max = 311 nm), mikosporin yang memberikan perlindungan UVB (280-315 nm).

Roccellla montagnei adalah minuman beralkohol buah yang tumbuh di atas bebatuan, dari mana pewarna merah atau ungu diperoleh di wilayah Mediterania. Lumut lain seperti Heteroderma obscurata dan Nephroma laevigatum mengandung antrakuinon yang digunakan sebagai pewarna.

Lumut memiliki zat yang dapat digunakan oleh industri farmasi. Banyak spesies lumut yang memiliki senyawa aktif yang membunuh bakteri seperti Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa, Bacillus subtilis, dan Escherichia coli. Selain itu, lumut berpotensi tinggi sebagai sumber obat antikanker.

Referensi

1. Galun, M .. Bubrick, P. 1984. Interaksi fisiologis antara mitra simbiosis lumut. HF Linskens dkk. (eds.), Interaksi Seluler, Springer-Verlag, Berlin.
2. Lutzoni, F., Miadlikowska, J. Lichens. Biologi Terkini, 19, 1–2.
3. Nash, TH 2008. Biologi lumut. Cambridge, Cambridge.
4. Nguyen, KH, Chollet-Krugler, M., Tomasi, S. 2013. Metabolit pelindung UV dari lumut dan pasangan simbiosisnya. Laporan Produk Alami, 30, 1490-1508.
5. Oksanen, I. 2006. Aspek ekologi dan bioteknologi lumut. Bioteknologi Mikrobiologi Terapan, 73, 723-734.
6. Peksa, O., Kaloud PS 2011. Apakah photobionts mempengaruhi ekologi lumut? Sebuah studi kasus preferensi lingkungan dalam simbiosis alga hijau Asterochloris (Trebouxiophyceae) Ekologi Molekuler, 20, 3936-3948.
7. Shrestha, G., St. Clair, LL 2013. Lumut: sumber yang menjanjikan dari obat antibiotik dan antikanker Phytochemistry Review, 12, 229-244.
8. Zedda, L., Gröngröft, A., Schultz, M., Petersen, A., Mills, A., Rambold, G. 2011. Pola distribusi lumut tanah di seluruh bioma utama Afrika selatan. Jurnal Lingkungan Kering, 75, 215e220.