Si Cahaya Dingin Bioluminesensi

Penerangan menjadi suatu simbol penting bagi peradaban manusia. Begitu pentingnya penerangan bagi manusia, maka studi mengenai cahaya khususnya, sangat berkembang dengan pesat dalam dunia sains. Telah diketahui bahwa cahaya yang ada sekarang seperti cahaya yang timbul dari lampu bohlam, merupakan suatu konversi energi listrik menjadi energi cahaya. Penerangan tersebut juga dapat dipandang sebagai suatu proses eksitasi elektron ke energi yang lebih tinggi dan menyebabkan adanya lucutan listrik sehingga dapat menghasilkan cahaya. Sudah bertahun-tahun ilmuwan meneliti fenomena cahaya untuk mendapatkan sumber penerangan yang paling efisien dan dapat digunakan untuk keperluan yang lebih luas. Namun, ternyata di alam semesta ini ada sumber penerangan lain yang memberikan fenomena tersendiri dalam menjelaskan proses timbulnya cahaya. Kita tentunya pernah menjumpai cahaya kecil yang menerangi kegelapan malam hari. Cahayanya begitu kuat dan terang, namun sumber penerangan ini sangatlah berbeda dengan bola lampu. Bahkan ia sama sekali bukanlah benda, melainkan makhluk hidup. Ia adalah seekor kunang-kunang. Makhluk kecil ini menghasilkan cahaya dalam tubuhnya meski ia tidak memiliki bola lampu. Meskipun tidak menggunakan listrik, ia memiliki teknologi yang jauh lebih hebat dan luar biasa. Teknologi ini lebih efektif dari bola lampu yang mampu merubah sepuluh persen saja dari energinya menjadi cahaya, sedangkan sembilan puluh persen sisanya berubah dan hilang menjadi panas.

Sebaliknya, kunang-kunang mampu menghasilkan hampir seratus persen cahaya dari energi yang ada dikarenakan desain yang sempurna pada sistem penghasil cahaya yang dimilikinya. Hal ini telah dibuktikan dengan penelitian menggunakan senyawa kimia pengikat NOx (Nitrogen Oksida) untuk melihat pengaruhnya terhadap suatu neurotransmitter yang berperan dalam pemancaran cahaya. Tubuh kunang-kunang berisi senyawa kimia khusus bernama lusiferin dan enzim yang disebut lusiferase. Untuk menghasilkan cahaya, dua senyawa kimia ini berinteraksi dan menghasilkan energi dalam bentuk cahaya. Molekul kompleks ini telah didesain secara khusus untuk memancarkan cahaya. Penempatan setiap atom yang membentuk molekul tersebut telah ditentukan sesuai dengan tujuan ini. Tidak ada keraguan bahwa desain biokimia tersebut bukanlah sebuah kebetulan (Lewis dan Cratsley, 2003).

Prof. Barry Trimmer dari Tufts University, Massachusetts, dalam publikasinya pada majalah Science vol 292 tahun 2001 berhasil menguak proses kimia pada mekanisme kedap-kedip cahaya kunang-kunang. Kuncinya adalah pada molekul sederhana gas nitrogen monoksida (NO) yang berfungsi sebagai penghantar sinyal flash. Fenomena yang diilustrasikan tersebut memang menarik untuk dikaji lebih dalam.

Pendaran cahaya yang terjadi pada makhluk hidup dikenal dengan istilah Bioluminesensi. Istilah ini berasal dari bahasa Yunani untuk kata bios yang berarti “hidup” dan kata lumen yang berasal dari bahasa latin yang berarti ”cahaya”. Secara harfiah, Bioluminesensi merupakan suatu pancaran cahaya yang berasal dari makhluk hidup akibat adanya reaksi kimia yang terdapat di dalam organisme tersebut. Kurang dari 20% cahaya yang dihasilkan dari peristiwa luminesens merupakan penyinaran termal, artinya cahaya yang dihasilkan dapat berubah menjadi panas/kalor jika intensitas energi yang dikeluarkan besar dan waktu terjadinya penyinaran semakin lama. Penyinaran termal dihasilkan manakala kalor yang terbentuk akibat adanya gerakan atom yang tidak teratur dikonversi menjadi radiasi elektromagnetik. Fenomena yang berkaitan dengan penyinaran termal ini adalah panas yang terbentuk pada bola lampu pijar yang menyala akibat adanya tahanan pada filamen pijarnya, nyala api lilin dan juga cahaya matahari. Adanya kalor yang terbentuk merupakan suatu konsekuensi bahwa tidak ada perubahan energi yang benar-benar efisien. Dalam hal ini tidak semua energi dikonversi menjadi cahaya. Namun berbeda halnya pada peristiwa Bioluminesensi, efisiensi benar benar terjadi. Hal ini terjadi karena mekanisme eksitasi elektron-elektron disebabkan oleh reaksi kimia tertentu yang sangat efisien, sehingga hanya cahaya saja yang dihasilkan. Hal ini juga yang menyebabkan mengapa Bioluminesensi kerap disebut sebagai cahaya dingin (cold light).

Semua organisme yang berpendar dinamakan organisme luminesens atau Bioluminesensi. Di alam banyak sekali terdapat organisme hidup yang termasuk kelompok organisme yang tergolong Bioluminesensi. Organisme tersebut antara lain yaitu: beberapa spesies jamur (fungi), alga, bakteri, serta hewan-hewan vertebrata dan invertebrata. Komunitas terbesar dari organisme yang memiliki kemampuan ini adalah organisme laut yang berada di laut dalam, jumlahnya mencapai 75%. Tampaknya aktivitas Bioluminesensi dalam semua kelompok organisme tersebut telah ada di sepanjang perjalanan hidup mereka.

Artikel Si Cahaya Dingin Bioluminesensi pertama kali tampil pada Majalah Mata Air.