PROTOZOOLOGI: SEJARAH, BIDANG STUDI DAN PENELITIAN - BIOLOGI - 2024

The protozoología adalah cabang zoologi yang mempelajari protozoa, kelompok besar dan heterogen organisme uniseluler, mobile dan heterotrofik. Etimologi istilah ini berasal dari kata Yunani proto (pertama) dan kebun binatang (hewan). Euglena, Paramecium, dan Amoeba adalah genera mikroorganisme yang dikenal luas yang dipelajari oleh protozoologi.

Mendefinisikan protozoologi adalah tugas yang kompleks, karena definisi objek studi cabang pengetahuan ini, yaitu protozoa, telah menjadi isu kontroversial sejak asal-usulnya.

Euglena gracilis. Euglenophyceae adalah satu-satunya protozoa fotosintesis. Sumber: Ellis O'Neill, melalui Wikimedia Commons

Sejarah disiplin ini dimulai pada paruh kedua abad ke-17, ketika dunia mikroskopis mulai terlihat oleh mata manusia, berkat penemuan instrumen optik pertama.

Protozoologi dianggap sebagai ilmu integratif, yang membahas penelitian dasar di bidang taksonomi, sistematika, evolusi, fisiologi, ekologi, biologi molekuler, biologi sel, dan lain-lain.

Sementara kontroversi mengenai definisi grup terus berlanjut, penelitian terbaru terus menjawab pertanyaan lama yang memberikan dasar untuk klasifikasi. Dengan demikian, topik yang saat ini sangat relevan dibahas, seperti pencarian minyak atau bioremediasi.

Sejarah

Pengamatan dan deskripsi pertama

Pengamatan dan deskripsi pertama protozoa dilakukan oleh naturalis Belanda A. van Leuwenhoek, yang membuat mikroskop sederhana untuk mengamati alam selama paruh kedua abad ke-17.

Lukisan oleh A. van Leeuwenhoek, 1686. Sumber: Lihat halaman untuk penulis, melalui Wikimedia Commons

Deskripsi sistematis pertama tentang organisme protozoa dibuat oleh ilmuwan Denmark OF Müller, pada tahun 1786.

Pada tahun 1818, Georg Goldfuss mengusulkan istilah protozoa untuk mengelompokkan organisme uniseluler yang dianggapnya primitif.

Pada tahun 1841, studi Dujardin tentang sarkoda (kemudian dikenal sebagai protoplasma) memungkinkan interpretasi struktur sel, yang kemudian memudahkan untuk memahami bahwa protozoa adalah organisme bersel tunggal.

Antara 1880 dan 1889 Otto Bütschli menerbitkan tiga jilid tentang Protozoa yang membuatnya mendapatkan kualifikasi arsitek protozoologi, dengan memberikan struktur pada protozoologi modern.

Protozoologi sebagai disiplin ilmu

Pada pertengahan abad kesembilan belas, terjadi peristiwa penting dalam sejarah protozoologi yang memberikan pengakuan dan prestise pada cabang zoologi ini.

Pada tahun 1947 jurnal protozoology pertama didirikan di Jena, Jerman; Archiv für Protistenkunde. Pada tahun yang sama, Protozoology Society lahir di kota Chicago, AS. Peristiwa penting lainnya adalah penyelenggaraan Kongres Protozoologi Internasional Pertama yang diadakan di Praha, Cekoslowakia, pada tahun 1961.

Perbaikan mikroskop, pada awal abad ke-20, meningkatkan jumlah mikroorganisme yang diketahui dan memungkinkan untuk memperluas pengetahuan tentang kelompok organisme ini.

Penciptaan, diversifikasi, dan massifikasi penggunaan mikroskop elektronik di pertengahan abad ke-20, mendorong kemajuan besar dalam studi taksonomi, sistematika, morfologi, dan fisiologi protozoa.

Protozoa di klasifikasi pertama

Klasifikasi organisme oleh filsuf Yunani kuno tidak termasuk organisme mikroskopis. Teknologi dan kemajuan pengetahuan menghasilkan proposal klasifikasi yang semakin baru, mengikuti pencarian klasifikasi alami yang tiada henti.

Pada tahun 1860 Hogg mengusulkan Kerajaan Protoktis untuk mengelompokkan tumbuhan dan hewan primitif. Kemudian Haeckel (1866) mengusulkan Kerajaan Protista untuk mengelompokkan organisme uniseluler.

Pada tahun 1938, HF Copeland mengusulkan penggunaan empat kerajaan: Monera, Protista, Plantae, dan Animalia. Kerajaan Monera mengelompokkan cyanobacteria dan bakteri yang telah dimasukkan oleh Haeckel ke dalam Protista. Pengelompokan ulang ini didasarkan pada karakter enukleasi, yang ditemukan oleh Chatton.

Dimulai dari klasifikasi Coperland, RH Whittaker memisahkan jamur dari Protista dan menciptakan Kerajaan Jamur, menetapkan klasifikasi tradisional lima kerajaan.

Woese, pada tahun 1977, hanya mengenali tiga garis keturunan evolusi: Archaea, Bacteria, dan Eukarya. Selanjutnya, Mayr pada tahun 1990 mengusulkan Domain Prokaryota dan Eukaryota.

Margulis dan Schwartz, pada tahun 1998, memperkenalkan kembali sistem lima kerajaan, dengan dua kerajaan super.

Klasifikasi di abad ke-21

Selama abad XXI, usulan baru untuk klasifikasi makhluk hidup telah muncul dalam pencarian filogeni berdasarkan hubungan evolusioner.

Hasil dari proyek yang disebut Katalog Sistem Kehidupan (2015) mendukung usulan dua kerajaan super: Prokariota dan Eukaryota. Dalam superkingdom pertama mereka termasuk kerajaan Archaea dan Bacteria. Di kedua mereka termasuk kerajaan Protista, Chromista, Fungi, Plantae dan Animalia.

Dalam klasifikasi ini, protozoa adalah nenek moyang dari semua eukariota, dan tidak hanya hewan, seperti yang diusulkan pada awalnya.

Bidang studi

Protozoa sebagai objek studi

Protozoa adalah organisme eukariotik. Mereka dibentuk oleh satu sel dengan inti berdiferensiasi yang melakukan semua fungsi organisme lengkap.

Ukuran rata-rata mereka dapat berkisar dari 2 atau 3 mikron hingga 250 mikron. Namun, Spirostomun, protozoa bersilia, dapat mencapai 3 mm dan Porospora gigantea, sporozoan, dapat berukuran panjang 16 mm.

Protozoa terutama heterotrofik, dan dapat berupa fagotrof, predator atau detritivora. Pengecualian penting adalah Euglenophyceae, satu-satunya protozoa fotosintetik yang memperoleh kloroplasnya dari alga hijau yang ditangkap dan diekslavisasi.

Reproduksi mereka terutama aseksual melalui pembelahan biner atau pembelahan ganda. Namun, sebagian kecil memiliki reproduksi seksual melalui syngamy atau autogami (fusi gamet haploid), atau dengan pertukaran materi genetik (konjugasi).

Mereka adalah organisme motil, yang memiliki organ penggerak seperti flagela, silia atau pseudopoda. Mereka juga dapat bergerak melalui gerakan amoeboidal, khas sel, dicapai dengan kontraksi dan relaksasi yang sama.

Mereka didistribusikan di semua lingkungan lembab di Bumi. Misalnya, kita dapat menemukannya di antara butiran pasir di pantai, di sungai, laut, selokan, mata air, di serasah hutan, di usus invertebrata dan vertebrata, atau di dalam darah manusia.

Mereka mampu bertahan dari kekurangan kelembaban; mereka memiliki struktur ketahanan yang memungkinkan mereka untuk menjadi tertanam sampai mereka kembali ke dalam media air.

Mereka dapat hidup bebas atau memelihara hubungan simbiosis dengan spesies lain seperti komensalisme, mutualisme, atau parasitisme. Parasit adalah agen penyebab penyakit pada tumbuhan, hewan dan manusia.

Sistem model

Protozoa ideal sebagai model studi yang memungkinkan menjawab berbagai pertanyaan dalam biologi. Beberapa karakteristik yang membuatnya berguna adalah: waktu generasi yang singkat, keragaman sifat dan siklus hidup yang sangat beragam, distribusi geografis yang digeneralisasikan, dan genetika yang dapat dikelola.

Studi dasar

Protozoologi mencakup studi tentang sejarah alam protozoa. Ini mencakup pengetahuan tentang struktur, taksonomi, perilaku, siklus hidup, dan fisiologi organisme tersebut.

Studi ekologi dasar protozoa mencakup dinamika dalam individu dari spesies yang sama dan antar individu spesies yang berbeda. Yang terakhir memiliki relevansi khusus karena keberadaan protozoa parasit.

Studi terapan

Protozoologi membahas bidang-bidang penting penelitian terapan di berbagai bidang seperti kedokteran, kedokteran hewan, petrokimia, bioteknologi dan banyak lainnya yang menarik bagi umat manusia.

Protozoologi mempelajari protozoa sebagai agen penyebab penyakit pada manusia, hewan dan tumbuhan. Dengan demikian, ini tumpang tindih dengan protozoologi dasar dalam studi tentang sejarah alam protozoa parasit.

Ini mempelajari penyakit itu sendiri melalui pengetahuan tentang mekanisme kolonisasi parasit pada inang yang sehat, proses infeksi, diagnosis, pengobatan dan pencegahan penyakit ini.

Di bidang petrokimia, studi tentang protozoa bermanfaat dalam eksplorasi minyak. Mengidentifikasi keberadaan beberapa spesies dapat menjelaskan keberadaan minyak di lapisan eksplorasi tersebut.

Demikian pula komposisi protozoa dapat menjadi indikator keadaan pemulihan suatu ekosistem pasca peristiwa tumpahan minyak.

Di sisi lain, pengelolaan populasi protozoa dapat membantu bioremediasi badan air dan tanah yang terkontaminasi. Kemampuan protozoa dalam mencerna partikel padat mempercepat degradasi limbah beracun dan bahan berbahaya.

Contoh Penelitian Terbaru

Keanekaragaman protozoa di hutan tropis

Diketahui secara luas bahwa hutan tropis memiliki keanekaragaman tumbuhan dan hewan yang sangat beragam.

Selama tahun 2017, Mahé dan kolaborator mempublikasikan hasil proyek penelitian yang bertujuan untuk memahami keanekaragaman mikroorganisme hutan yang hidup dalam skala mikroba.

Proyek ini dikembangkan di hutan di Kosta Rika, Panama, dan Ekuador, di mana mereka mengambil sampel bunga dan liana yang jatuh ke tanah. Hasil penelitian menunjukkan bahwa protozoa jauh lebih beragam daripada mikroorganisme hutan.

Virus protozoa parasit pada manusia

Interaksi antara parasit dan inangnya telah mendapat banyak perhatian dalam protozoologi medis. Namun, ada interaksi baru yang ditemukan yang memperumit sistem studi dan menuntut lebih banyak penelitian.

Baru-baru ini Grybchuk dan kolaborator (2017) menerbitkan sebuah karya yang mengidentifikasi beberapa virus dari famili Totiviridae yang terlibat dalam peningkatan patogenisitas protozoa dari kelompok tripanosom, terkait dengan parasit manusia Leishmania.

Hasilnya menunjukkan beberapa virus yang sebelumnya tidak teridentifikasi. Mereka juga menyajikan informasi penting tentang asal, keragaman dan distribusi virus dalam sekelompok protista.

Referensi

1. Beltran, E. (1941). Felix Dujardin dan «histoire naturelle des zoophytes miliknya. Infusoires », 1841. Rev. Soc. Mex. Hist. Nat., II. (2-3): 221-232, 1941.
2. Beltrán, E. 1979. Catatan sejarah protozoologi V. Kelahiran kembali protozoologi tujuh lustrum subur: 1941-1976. Mex. Hist. Ilmu. dan Tec., No. 5: 91-114.
3. Corliss, JO (1989). Protozoon dan Sel: Tinjauan Singkat Abad Kedua Puluh. Jurnal Sejarah Biologi Vol.22, No.2 hal. 307-323.
4. Grybchuk, D et al. (2017). Penemuan virus dan keragaman protozoa trypanosomatid dengan fokus pada kerabat parasit manusia Leishmania. PNAS 28: E506-E5015.
5. Iturbe, U. dan Lazcano, A. Metode alami klasifikasi dan karakteristik perbandingan universal. Dalam: Contreras-Ramos, A., Cuevas-Cardona, MC, Goyenechea, I. dan Iturbe U., (editor). Sistematika, basis pengetahuan keanekaragaman hayati. Universitas Otonom Negara Bagian Hidalgo, 2007. Pachuca, Hidalgo, Meksiko.
6. Leadbeater, BSC dan McCready, SMM The fagellates: perspektif sejarah. diedit oleh Barry SC Leadbeater, John C. Green. Flagellata: Persatuan, Keragaman dan Evolusi.
7. Mahé, F. dkk. (2017). Parasit mendominasi komunitas protista tanah yang sangat beragam di hutan hujan neotropis. Ekologi Alam & Evolusi 1 (91): 1-8
8. Rodríguez, DJG, JL Olivares dan J. Arece. (2010). Evolusi Protozoa. Pdt. Salud Anim. Jilid 32 No.2: 118-120.
9. Rothschild, LJ (2004). Kata Pengantar: Protozoologi (Protistologi) di Dawn of the 21st Century. Jurnal Mikrobiologi Eukariotik 51 (1).