ARCHAEA

Point-point penting

• Archaebacteria, atau Archaea, adalah organisme prokariotik yang hidup di lingkungan ekstrem, seperti panas, asin, atau asam.  
• Contoh spesies penting: Methanobrevibacter smithii (methanogen), Halobacterium salinarum (halophile), dan Sulfolobus (thermophile).  
• Manfaat: Membantu pencernaan, siklus karbon, dan bioteknologi, seperti enzim tahan panas.  
• Bahaya: Tidak diketahui menyebabkan penyakit, tetapi mungkin berpengaruh tidak langsung pada kesehatan.  
• Potensi ilmu pengetahuan: Dapat digunakan untuk bioteknologi, astrobiologi, dan memahami asal-usul kehidupan.

Penjelasan Umum 

Archaea adalah domain kehidupan yang berbeda dari bakteri dan eukariot, dikenal karena kemampuannya bertahan di kondisi ekstrem. Mereka membantu ekosistem dengan siklus nutrisi dan memiliki aplikasi dalam industri, seperti produksi enzim. Meskipun tidak berbahaya secara langsung, penelitian terus mengeksplorasi peran mereka dalam kesehatan manusia. Potensi mereka dalam ilmu pengetahuan sangat besar, terutama untuk memahami kehidupan di planet lain.

Spesies Penting 

Beberapa spesies, seperti methanogens di usus, membantu pencernaan, sementara halophiles dan thermophiles digunakan dalam bioteknologi. Contoh spesifik termasuk Methanocaldococcus jannaschii untuk penelitian genetik dan Pyrolobus fumarii untuk lingkungan panas ekstrem.

Manfaat dan Bahaya

Archaea berkontribusi pada siklus karbon dan pencernaan, tetapi tidak diketahui menyebabkan penyakit. Efek tidak langsung, seperti produksi metana, mungkin memengaruhi iklim, tetapi ini masih dalam penelitian.

Potensi Ilmu Pengetahuan  

Penelitian Archaea dapat memajukan bioteknologi dengan enzim tahan ekstrem dan membantu astrobiologi dengan memahami kehidupan di lingkungan ekstrem, seperti Mars.

Catatan Rinci

Archaebacteria, yang lebih tepat disebut Archaea, adalah domain organisme prokariotik yang berbeda dari bakteri (Bacteria) dan eukariot (Eukarya). Mereka pertama kali diidentifikasi sebagai kelompok terpisah oleh Carl Woese pada tahun 1977 melalui analisis urutan RNA ribosom kecil (16S rRNA), yang menunjukkan perbedaan biokimia dan genetik yang signifikan. Berikut adalah penjelasan rinci berdasarkan informasi terbaru hingga Juni 2025, mencakup klasifikasi, karakteristik, habitat, spesies penting, manfaat, bahaya, dan potensi untuk pengembangan ilmu pengetahuan.

Klasifikasi dan Karakteristik

Archaea dibagi menjadi beberapa filum utama, seperti Euryarchaeota, Crenarchaeota, Thaumarchaeota, dan Korarchaeota, berdasarkan analisis filogenetik molekuler. Klasifikasi ini sulit karena banyak spesies belum dapat dikultur di laboratorium dan hanya terdeteksi melalui urutan genetik dari sampel lingkungan. Estimasi menunjukkan terdapat 18–23 filum, tetapi hanya 8 yang telah dikultur. Filum utama termasuk:

Euryarchaeota: Meliputi methanogens, halophiles, dan thermophiles.

Crenarchaeota: Termasuk hyperthermophiles seperti Pyrolobus fumarii.

Thaumarchaeota: Dikenal sebagai oksidator amonia utama di tanah dan laut.

Karakteristik utama Archaea meliputi:

• Ukuran dan Bentuk: 0,1–15 μm, dengan bentuk seperti sfera, batang, spiral, atau bahkan pipih, seperti Haloquadratum walsbyi.
• Membran Sel: Menggunakan lipid dengan ikatan eter, berbeda dari ikatan ester pada bakteri dan eukariot, yang membuat mereka tahan terhadap kondisi ekstrem.
• Dinding Sel: Biasanya terbuat dari glikoprotein atau lapisan S (S-layer), jarang mengandung pseudopeptidoglikan, dan tidak memiliki peptidoglikan seperti bakteri.
• Reproduksi: Aseksual melalui pembelahan biner, fragmentasi, atau tunas; tidak membentuk endospora, mitosis, atau meiosis.
• Metabolisme: Beragam, termasuk kemoautotrof (menggunakan senyawa anorganik seperti amonia atau ion logam), kemoheterotrof, dan fototrof (menggunakan bakteriorodopsin untuk energi cahaya, seperti pada Haloarchaea). Tidak melakukan fotosintesis yang menghasilkan oksigen.
• Genetik: Biasanya memiliki satu kromosom lingkaran; beberapa spesies seperti Methanosarcina acetivorans memiliki beberapa kromosom dengan ukuran hingga 5,751,492 pasangan basa, sementara Nanoarchaeum equitans memiliki genom kecil 490,885 pasangan basa dengan 537 gen pengkode protein.

Habitat

Awalnya dikenal sebagai ekstremofil, Archaea ditemukan di lingkungan ekstrem seperti:

• Thermophiles: Hidup di suhu tinggi, seperti mata air panas (70–113°C), contohnya Sulfolobus dan Pyrolobus fumarii yang dapat tumbuh pada 113°C.
• Halophiles: Hidup di lingkungan dengan salinitas tinggi (>20–25%), seperti *Halobacterium salinarum di Danau Garam atau Laut Mati.
• Acidophiles: Hidup pada pH rendah, seperti *Picrophilus torridus pada pH 0.
• Alkaliphiles: Hidup pada pH tinggi.

Namun, penelitian modern menunjukkan Archaea juga ditemukan di hampir setiap habitat, termasuk:

• Osean: Mungkin menyusun 20% sel mikroba di laut dan hingga 40% biomassa plankton, dengan peran penting dalam siklus nitrogen.
• Tanah: Terdapat dalam berbagai ekosistem tanah, terutama sebagai oksidator amonia.
• Saluran Pencernaan: Methanogens seperti *Methanobrevibacter smithii ditemukan di usus manusia dan hewan ruminansia, membantu pencernaan.
• Kulit Manusia: Beberapa spesies ditemukan lebih banyak pada anak di bawah 12 tahun dan lansia di atas 60 tahun, menurut studi pada 2017 ([What’s On Your Skin? Archaea, That’s What](https://newscenter.lbl.gov/2017/06/29/whats-on-your-skin-archaea-thats-what/)).

Spesies Penting

Berikut adalah beberapa spesies penting berdasarkan peran ekologis dan bioteknologi:

• Methanogens (Euryarchaeota): Methanobrevibacter smithii: Spesies paling umum di usus manusia, membantu pencernaan dengan mengonsumsi hidrogen.
• Methanocaldococcus jannaschii: Ditemukan di ventilasi hidrotermal, penting untuk penelitian genetik.
• Halophiles (Euryarchaeota): Halobacterium salinarum: Menggunakan cahaya untuk energi melalui bakteriorodopsin, ditemukan di lingkungan asin ekstrem.
• Thermophiles (Crenarchaeota): Sulfolobus: Hidup di lingkungan panas dan asam, digunakan untuk enzim tahan panas.
• Pyrolobus fumarii: Dapat tumbuh pada suhu hingga 113°C, model untuk penelitian ekstremofil.
• Ammonia Oxidizers (Thaumarchaeota): Nitrosopumilus maritimus: Berperan dalam siklus nitrogen di laut, penting untuk ekosistem akuatik.

Manfaat

Archaea memiliki banyak manfaat, baik ekologis maupun industri:

• Ekologis: Berperan dalam siklus biogeokimia, seperti siklus karbon melalui produksi metana oleh methanogens dan konsumsi metana di sedimen laut oleh Euryarchaeota. Oksidator amonia seperti *Crenarchaeota menyusun sekitar 20% mikroorganisme di picoplankton laut, menurut studi pada 2025 ([Archaea | Britannica](https://www.britannica.com/science/archaea)).
• Pencernaan: Methanogens di usus manusia dan hewan ruminansia, seperti *Methanobrevibacter smithii, membantu menguraikan sisa makanan dengan mengonsumsi hidrogen, meningkatkan efisiensi pencernaan ([What are archaea?](https://www.science.org.au/curious/earth-environment/what-are-archaea)).
• Bioteknologi*: Enzim dari Archaea, seperti DNA polimerase tahan panas dari thermophiles, digunakan dalam reaksi PCR. Mereka juga digunakan dalam produksi deterjen, pangan, dan biofuel, serta pengolahan limbah dan biogas.
• Penelitian Ilmiah*: Archaea memberikan wawasan tentang evolusi kehidupan, terutama hubungan dengan eukariot, dan adaptasi di lingkungan ekstrem.

Bahaya

Penelitian menunjukkan bahwa Archaea umumnya tidak diketahui sebagai patogen pada manusia atau hewan. Tidak ada bukti yang jelas bahwa mereka menyebabkan penyakit, dan mereka sering dianggap tidak berbahaya ([Archaea and Their Potential Role in Human Disease](https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC145348/)). Namun:

• Beberapa studi menunjukkan kemungkinan hubungan dengan kondisi seperti periodontitis, infeksi endodontik, atau gangguan usus, tetapi ini belum terbukti secara pasti dan masih dalam penelitian, terutama pada 2025 ([Archaea in the Human Microbiome](https://wwwnc.cdc.gov/eid/article/30/8/24-0181_article)).
• Efek tidak langsung, seperti produksi metana oleh methanogens, dapat berkontribusi pada pemanasan global, meskipun ini adalah bagian alami dari siklus karbon.

Potensi untuk Pengembangan Ilmu Pengetahuan

Archaea memiliki potensi besar untuk pengembangan ilmu pengetahuan, terutama dengan kemajuan teknologi pada 2025:

• Bioteknologi: Enzim tahan panas, asam, atau asin dari Archaea digunakan dalam industri, seperti DNA polimerase untuk PCR dan enzim untuk produksi biofuel. Metabolit sekunder, seperti archaeocins, menawarkan potensi untuk antibiotik baru ([Archaea: current and potential biotechnological applications](https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0923250823000554)).
• Astrobiologi: Kemampuan mereka untuk hidup di lingkungan ekstrem, seperti haloarchaea yang bertahan di kondisi kering dan bercahaya UV tinggi, membuat mereka model untuk mencari kehidupan di planet lain, seperti Mars ([The high potential of archaea](https://www.polytechnique.edu/en/news/high-potential-archaea)).
• Evolusi dan Asal-usul Kehidupan: Archaea dianggap sebagai salah satu bentuk kehidupan paling awal, dengan fosil biogenik tertua berusia 3,7 miliar tahun. Studi mereka membantu memahami bagaimana kehidupan berkembang di Bumi dan hubungan dengan eukariot ([Archaea - Wikipedia](https://en.wikipedia.org/wiki/Archaea)).
• Kesehatan Manusia: Meskipun tidak patogen, memahami peran Archaea dalam mikrobioma manusia dapat memberikan wawasan tentang kesehatan pencernaan dan metabolisme, terutama dengan metagenomik modern.
• Ilmu Lingkungan: Peran mereka dalam siklus karbon dan nitrogen penting untuk manajemen lingkungan, seperti mitigasi emisi metana.

Key Citations

- [Archaea Wikipedia page](https://en.wikipedia.org/wiki/Archaea)

- [Archaea Britannica page](https://www.britannica.com/science/archaea)

- [Introduction to the Archaea UCMP page](https://ucmp.berkeley.edu/archaea/archaea.html)

- [Archaea biotechnological applications ScienceDirect page](https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0923250823000554)

- [Archaea and human disease PMC page](https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC145348/)

- [What are archaea Science.org page](https://www.science.org.au/curious/earth-environment/what-are-archaea)

- [Archaea on skin Berkeley Lab page](https://newscenter.lbl.gov/2017/06/29/whats-on-your-skin-archaea-thats-what/)

- [Archaea in human microbiome CDC page](https://wwwnc.cdc.gov/eid/article/30/8/24-0181_article)

- [High potential of archaea Polytechnique page](https://www.polytechnique.edu/en/news/high-potential-archaea)