Apa Itu Bioluminesensi? Proses Kimia di Balik Cahaya Makhluk Hidup

Ilustrasi laut. (photo/Ilustrasi/Pexels/Asad Photo Maldives)

INDOZONE.ID - Dunia alam memiliki cara unik untuk menghasilkan cahaya, salah satunya melalui bioluminesensi.

Bioluminesensi merupakan fenomena biologis di mana organisme tertentu menghasilkan dan memancarkan cahaya sendiri. 

Proses ini terjadi berkat reaksi kimia yang berlangsung di dalam sel tubuh makhluk tersebut. 

Penasaran bagaimana mekanismenya? Simak ulasan lengkapnya berikut ini!

Baca juga: Daftar Fenomena Langit Februari: Dari Bulan Salju hingga Parade Enam Planet

Mengenal Bioluminescence

Dilansir dari laman NOAA Ocean Exploration, "Bio" berasal dari bahasa Yunani yang berarti kehidupan, sedangkan "lum" atau "lumin" berasal dari kata Latin "lumen" atau "lux," yang berarti cahaya. 

Menurut American Oceans, bioluminesensi adalah bentuk kemiluminesensi di mana cahaya diproduksi sendiri oleh organisme hidup melalui proses kimiawi. 

Cahaya yang terpancar umumnya memiliki rona biru, biru-hijau, ungu, atau hijau-kekuningan, sedangkan warna merah menjadi jenis yang paling sulit dijumpai.

Reaksi Kimia pada Bioluminescence

Mekanisme bioluminesensi memiliki kemiripan dengan proses terjadinya api, yakni sama-sama memerlukan oksigen agar dapat berpendar. 

Namun, perbedaan mendasarnya terletak pada suhu yang dihasilkan, reaksi bioluminesensi tidak melepaskan panas yang signifikan sehingga sering dijuluki sebagai 'cahaya dingin'. 

Hal ini dikarenakan kurang dari 20% energinya yang terbuang menjadi radiasi termal. Sebaliknya, mayoritas energi kimia tersebut langsung dikonversi menjadi cahaya yang tampak secara efisien.

Secara teknis, bioluminesensi adalah hasil kerja enzim luciferase yang membantu luciferin bereaksi dengan oksigen secara cepat. 

Menurut NOAA Ocean Exploration, luciferase bertindak sebagai katalis yang memicu oksidasi luciferin. Reaksi kimia tersebut tidak hanya menghasilkan pendaran cahaya yang memukau, tetapi juga mengubah luciferin menjadi molekul oxyluciferin. 

Karena sifat enzim yang tetap stabil, luciferase dapat terus digunakan kembali untuk memicu pendaran cahaya berikutnya.

Enzim luciferase bekerja seperti mesin yang terus berputar untuk memproduksi cahaya selama ada bahan baku berupa luciferin dan oksigen. 

Bergantung pada spesiesnya, reaksi ini dapat terjadi di dalam sel tubuh atau melalui bantuan bakteri penghasil cahaya. 

Bahkan, pada udang tertentu, reaksi kimia ini justru terjadi di luar tubuh (di dalam air).

Terlepas dari perbedaan cara dan tempat produksinya, semua bentuk bioluminesensi ini tetap menggunakan rumus dasar yang sama, yaitu pertemuan antara enzim luciferase dan substrat luciferin.

Spesies organisme yang berbeda menggunakan molekul luciferin yang berbeda. Ini menunjukkan bahwa kemampuan untuk membuat cahaya berevolusi pada makhluk yang berbeda pada waktu yang berbeda.

Manfaat Bioluminescence bagi Organisme

Bioluminesensi bukanlah sekadar hiasan alami. Para ilmuwan masih meneliti apakah pendaran cahaya ini merupakan respons adaptasi terhadap habitat tertentu atau bagian dari mekanisme pertahanan diri. 

Selain tujuannya, proses transisi biologis yang membuat sebuah organisme mampu mengeluarkan cahaya juga masih menjadi teka-teki ilmiah yang menarik untuk dipecahkan.

Yang jelas, bioluminescence ini bisa membantu organisme untuk:

• Mencari makanan
• Alat bela diri dari predator
• Menyembunyikan diri dari predator
• Menarik atau mendeteksi mangsa
• Menarik lawan jenis untuk kawin
• Berkomunikasi

Organisme yang Punya Bioluminescence

Berikut ini adalah organisme yang punya kemampuan bioluminescence, dilansir dari laman Britannica.

Ubur-Ubur (Jellyfish)

Bagi ubur-ubur, cahaya adalah senjata. Sebagian besar dari mereka bersinar untuk mengintimidasi lawan, bahkan ada yang menggunakan 'asap tiruan' berupa lendir bercahaya untuk melarikan diri. 

Ambillah contoh Aequorea victoria. Ubur-ubur ini memiliki protein khusus bernama GFP yang bekerja mengubah cahaya biru menjadi hijau, menciptakan efek cincin bercahaya yang menakjubkan di sekeliling tubuhnya.

Cumi-Cumi (Squid)

Beberapa spesies cumi-cumi menggunakan bioluminesensi untuk mengeluarkan tinta atau lendir bercahaya guna mengelabui predator. 

Cumi-cumi bobtail kecil menggunakan cahaya mereka dengan cara yang lebih detail, menyesuaikan intensitas cahaya untuk tetap tersembunyi dari predator yang mengintai di bawah.

Ikan Pemancing (Anglerfish)

Ikan pemancing laut dalam (Anglerfish) sangat tersohor berkat kemampuannya memanipulasi cahaya sebagai umpan mematikan untuk menjebak mangsa. 

Pendaran cahaya yang menggantung di kepalanya berfungsi seperti lampion yang memikat ikan-ikan kecil agar mendekat, sebelum akhirnya ikan pemancing melakukan serangan kilat yang tak terduga.

Ikan Lentera (Lanternfish)

Ikan lentera mencakup lebih dari 200 spesies laut yang masing-masing memiliki karakteristik unik. Setiap spesies dibekali dengan bintik penghasil cahaya yang disebut fotofor, sebuah organ yang mampu memfokuskan sekaligus memperkuat intensitas pendaran. 

Fungsi utama dari fotofor ini adalah sebagai media komunikasi antarsesama serta instrumen penting dalam ritual perkawinan mereka.

Kunang-Kunang (Firefly)

Bagi banyak orang, kunang-kunang adalah simbol nostalgia masa kecil yang indah, sering kali ditangkap untuk dijadikan lentera alami dalam wadah kaca. 

Namun, di balik pendarannya yang cantik, tersimpan sisi gelap dalam dunia mereka. Beberapa betina dari spesies tertentu diketahui mahir meniru pola cahaya jantan dari spesies lain. 

Tipu muslihat ini bertujuan untuk memikat sang jantan agar mendekat, yang berakhir tragis dengan mangsa tersebut dibunuh dan dimangsa.

Jamur (Fungi)

Hutan tropis menyimpan keajaiban berupa jamur yang bersinar, menciptakan pemandangan magis saat malam tiba. 

Pendaran cahaya ini memiliki tujuan praktis: mulai dari memikat serangga hingga menjadi tanda dari proses pembusukan kayu yang sedang berlangsung. 

Efek cahaya yang berasal dari jaringan miselium di dalam kayu mati ini sering disebut foxfire, sebuah fenomena yang membuat permukaan kayu seolah-olah menyala dengan sendirinya.

Baca juga: Arti Mimpi Makan Ikan Menurut Psikologi dan Tradisi: Sumber Keberuntungan dan Kesuksesan

Misteri Bioluminescence yang Belum Terpecahkan

Hingga saat ini, bioluminesensi masih menyimpan banyak rahasia yang belum terpecahkan. 

Tantangan utamanya terletak pada sulitnya mengamati organisme di habitat laut dalam secara langsung, ditambah dengan fakta bahwa banyak spektrum cahaya yang dihasilkan tidak tertangkap oleh mata telanjang. 

Oleh karena itu, bidang studi ini tetap menjadi ranah ilmu pengetahuan yang sangat dinamis dan menjanjikan berbagai temuan luar biasa di masa depan.