Ternyata Bakteri Saling Bicara! Begini Cara Mereka Bertukar Pesan

Meskipun bakteri tidak bisa dilihat dengan kasat mata, bakteri ternyata juga bisa “berkomunikasi” satu sama lain untuk bertahan hidup. Mekanisme komunikasi ini berfungsi sebagai penghubung antara lingkungan dalam sel (sitoplasma) dengan lingkungan luar sel. Dengan bertukar informasi, bakteri dapat mendeteksi perubahan lingkungan disekitarnya dan menyesuaikan diri terhadap lingkungan. 

• Cara Bakteri Bertukar Pesan
• Evolusi Komunikasi: Dari Sinyal Kimia ke Sinyal Fisik
• Bagaimana Bakteri Berinteraksi Satu Sama Lain?
  

Cara Bakteri Bertukar Pesan

Bakteri berkomunikasi melalui mekanisme kimiawi yang disebut sebagai quorum sensing. Dalam proses ini, bakteri melepaskan molekul-molekul kecil yang disebut sebagai autoinducer ke lingkungan sekitar. Ketika jumlah molekul ini mencapai tingkat tertentu, bakteri akan merespons dengan mengubah ekspresi gen mereka, misalnya dengan membentuk biofilm atau menghasilkan racun. 

Namun, efektivitas quorum sensing bisa dipengaruhi oleh kondisi lingkungan. Contohnya, aliran cairan dapat menghambat molekul-molekul sinyal sehingga mengganggu komunikasi. Faktor lain seperti pH dan suhu juga bisa merusak molekul tersebut. Oleh karena itu, bakteri harus memproduksi cukup banyak autoinducer agar pesannya tetap sampai ke bakteri lainnya.

Evolusi Komunikasi: Dari Sinyal Kimia ke Sinyal Fisik

Karena komunikasi kimia memiliki keterbatasan, beberapa bakteri berevolusi menggunakan sinyal fisik seperti sinyal listrik, cahaya, dan gaya mekanik untuk berkomunikasi. Sinyal fisik ini dinilai lebih andal karena tidak mudah terganggu oleh perubahan lingkungan dan bisa menjangkau jarak yang lebih jauh dalam waktu singkat. Bahkan, sinyal ini bisa bekerja sama dengan quorum sensing untuk membentuk jaringan komunikasi yang lebih kuat dan fleksibel.

Mari kita lihat beberapa bentuk komunikasi fisik yang digunakan bakteri:

1. Rangsangan Listrik

Beberapa bakteri dapat menghasilkan dan merespons sinyal listrik. Mereka menggunakan pompa ion untuk mengatur arus listrik melintasi membran selnya, yang penting untuk menghasilkan energi, mengambil nutrisi, menggerakkan flagela (alat gerak), dan berinteraksi dengan sel lain.

Selain itu, medan listrik dari luar juga bisa mempengaruhi bakteri. Misalnya, tegangan tinggi dapat merusak membran sel dan menyebabkan kematian, seperti yang terjadi pada bakteri E. coli. Respon terhadap listrik ini dapat memengaruhi metabolisme bakteri dan tingkat kelangsungan hidup mereka.

2. Fotosensing: Komunikasi dengan Cahaya

Bakteri juga bisa mendeteksi cahaya menggunakan protein khusus seperti rhodopsin, fitokrom, dan kriptokrom. Baik bakteri yang bergantung pada cahaya (fototrof) maupun yang tidak, menggunakan sensor ini untuk merespons berbagai panjang gelombang cahaya.

Respons terhadap cahaya dapat memengaruhi banyak aspek kehidupan bakteri, mulai dari produksi energi, ekspresi gen, perbaikan DNA, hingga mengatur gerakan dan sinkronisasi dengan siklus siang-malam. Selain itu, cahaya juga bisa merangsang pembentukan biofilm, lapisan pelindung komunitas bakteri.

Bagaimana Bakteri Berinteraksi Satu Sama Lain?

Bakteri tidak hanya bertukar pesan lewat molekul atau sinyal fisik, mereka juga berinteraksi secara fisik dan kimiawi.

1. Interaksi Fisik

Interaksi fisik meliputi gaya mekanik dan pembentukan nanotube. Interaksi melalui gaya mekanik, bakteri saling bersentuhan dan membentuk struktur khusus, yaitu multilayer atau ekstrusi sel (pengeluaran sel keluar koloni). Perubahan struktur koloni ini penting bagi bakteri untuk bertahan hidup dalam kondisi ekstrem seperti kelaparan.

Selengkapnya:
5 Bakteri yang Bertahan Hidup di Suhu Ekstrem

Contohnya, koloni Pseudomonas aeruginosa dan Escherichia coli menunjukkan interaksi semacam ini. Sedangkan, nanotube merupakan interaksi bakteri dengan membangun jembatan berbentuk tabung lipid yang berfungsi untuk transfer nutrisi, protein, DNA, dan metabolit penting. 

2. Interaksi Kimiawi

Interaksi kimiawi pada bakteri meliputi quorum sensing, pertukaran metabolit, dan kompetisi. Quorum sensing memungkinkan bakteri untuk mengatur aktivitas bersama dalam membentuk biofilm, menghasilkan racun, bergerak, membentuk spora, hingga memproduksi virus. Selain itu, bakteri juga dapat bertukar metabolit untuk meningkatkan kerjasama dalam komunitasnya, metabolit tersebut seperti asam amino asam lemak, dan vitamin.

Bakteri juga saling berkompetisi satu sama lain untuk meningkatkan peluang hidupnya. Bakteri dapat menghasilkan senyawa seperti bakteriosin atau antibiotik untuk membunuh atau menghambat bakteri pesaing. Bakteri mungkin makhluk sederhana, tapi cara mereka berinteraksi ternyata sangat kompleks dan canggih!

Memahami komunikasi mikroorganisme ini membuka peluang besar untuk mengembangkan teknologi medis dan industri yang lebih maju di masa depan. Melalui pengujian mikrobiologi di laboratorium, para peneliti dapat mengamati bagaimana bakteri berkomunikasi, membentuk biofilm, hingga beradaptasi dengan lingkungan ekstrem. 

Uji laboratorium membantu mengidentifikasi karakteristik bakteri, mekanisme resistensi, serta potensi penggunaannya di bidang medis, pangan, dan industri. Di sinilah pentingnya peran laboratorium seperti IML Research, yang menyediakan pengujian mikrobiologi akurat untuk mendukung penelitian dan pengembangan produk yang berbasis sains dan keamanan.

Author: Safira
Editor: Sabilla Reza

Referensi:

de la Viuda, V., Buceta, J., & Grobas, I. (2025). Physical communication pathways in bacteria: An extra layer to quorum sensing. Biophysical Reviews. https://doi.org/10.1007/s12551-025-01290-1