Winogradsky’s Column

Winogradsky’s Column

Winogradsky's Column

Winogradsky’s Column

 

Kolom Winogradsky

Kolom Winogradsky adalah suatu miniatur ekosistem buatan untuk membiakkanmikroba yang menyerupai kondisi ekologis sebenarnya dengan menyediakan sumberbakteri jangka panjang untuk pengkayaan kultur. Kolom Winogradsky adalah salah satu cara sederhana untuk mempelajari hubungan silang antara dua komponen suatu lingkungan alami di laboratorium.

Penemuan

Kolom Winogradsky merupakan ide seorang ilmuwan Rusiabernama Sergei Winogradsky (1856-1953) dibantu oleh Martinus Beijerinck. Keduanya adalah ilmuwan yang pertama kali mempelajari mikrobiologi lingkungan, di mana saat itu penelitian mengenai mikrobiologi hanya berkisar pada bakteri patogen, dan penelitiannya memberi banyak kontribusi pada pemahaman mikrobiologi lingkungan dan siklus nutrisi, seperti sulfur dan nitrogen..

Kolom ini pertama kali digunakan pada tahun 1880untuk mengamati mikroorganisme yang hidup di tanah. dengan cara mengamati siklus sulfur, nitrogen, fosfor, ataupun nutrien lain yang umumnya terjadi di antara segmen permukaan yang sifatnya membutuhkan oksigen (aerob) dan di segmen bawah yang bersifat tidak membutuhkan oksigen (anaerob).

Kolom ini juga digunakan sebagai model untuk mempelajari interaksi populasi bakteri pada berbagai komunitas perairan dan sedimen perairan.. Kolom Winogradsky menggambarkan bagaimana mikroorganisme yang berbeda membentuk hubungan interdependen, dimana aktivitas suatu organisme mampu memengaruhi organisme lain untuk tumbuh atau sebaliknya.

Tujuan lain pembuatan kolom Winogradski adalah mengamati perbedaan metabolisme tiap organisme, seperti organisme yang membutuhkan cahaya (fototrof), kimia (kemotrof), dan membuat makanannya sendiri (autotrof), atau mengambil makanan dari organisme lain (heterotrof). Selain itu juga mengamati bagaimana mikroorganismemenggunakan kebutuhan karbon dan mineral berdasarkan toleransi lingkungan, dan perannya dalam siklus materi.

Pada kolom Winogradsky juga dapat diamati mekanisme sintropi, siklus energi dan materi pada suatu ekosistem, yang sifatnya seimbang. Pada mekanisme sintropi, hasil metabolisme mikroorganisme A akan dipakai oleh mikroorganisme B, hasil metabolisme mikroorganisme B akan dipakai oleh mikroorganisme C, dan hasil metabolisme mikroorganisme C akan dipakai oleh mikroorganisme A sehingga tercipta kondisi yang seimbang.

Pembuatan

Secara umum, pembuatan kolom Winogradsky dilakukan dengan memadatkan lumpur yang diperoleh dari lingkungan dan kemudian ditambahkan air yang diambil dari lingkungan yang sama.[8] Pengkayaan (enrichment) dilakukan dengan penambahan:

  • sumber mineral yaitu kalsium karbonat (CaCO3), kalsium sulfat (CaSO4), dan kalium monofosfat (KH2PO4),
  • sumber asam amino yaitu kuning telur yang sudah direbus, dan
  • sumber karbon yaitu kertas koran yang dipotong-potong kecil (sumberselulosa).

Penyusunan dalam bentuk kolommemungkinkan terbentuknya kondisi kaya oksigen (aerob) di permukaan kolom dan kondisi miskin oksigen (mikroaerofil) atau tanpa oksigen (anoksik) di bagian bawah. Bagian permukaan kolom terekspos dengan oksigen, dan semakin ke bagian bawah kolom semakin kekurangan oksigen sampai ke bagian dasar merupakan zona anaerob. Bagian permukaan dan tepi kolom terekspos dengan cahaya sehingga dapat menggambarkan spektrum pertumbuhan organisme dari yang memutuhkan oksigen dan cahaya sampai organisme yang membutuhkan cahaya tetapi tidak membutuhkan oksigen..

Lumpur dan sedimen yang digunakan mengandung substrat senyawa organikkarbon, sulfida, dan sulfat. Hal ini yang mengakibatkan perkembangan sejumlah bakteri heterotrof dan fotoautotrof, termasuk bakteri sulfur fotosintetik anaerob. Kolom ini dapat diisi dengan tanah, lumpur, dan airdari berbagai macam lingkungan dan dapat dimodifikasi dengan kultur pengkayaan.

Baca :