Ilmu Kimia di Balik Cahaya Kunang-kunang
Kunang-kunang kadang-kadang disebut serangga berlampu. Saat kecil sering kali saya mencari hewan ini, zaman saya kecil dulu sangat banyak, karena saat itu mungkin lampu-lampu di desa saya tidak seterang saat ini, sehingga mudah melihat hewan ini, tapi sekarang hewan ini relatif susah di temukan di desa saya, entah karena habitatnya sudah rusak, hewan nya yang jarang atau memang karena lampu-lampu di desa sudah terang-terang sehingga lampu dari hewan ini tidak terlihat. Saya dulu sering bertanya-tanya dari mana cahaya, serta bagaimana dan mengapa serangga ini dapat menyala? Jawabannya singkatnya adalah bahwa cahaya kunang-kunang adalah reaksi kimia yang disebabkan oleh senyawa organik di perut mereka.
Senyawa ini disebut luciferin. Ketika udara masuk ke perut kunang-kunang, ia bereaksi dengan luciferin, dan reaksi kimia melepaskan cahaya kunang kunang-kunang. Lampu ini kadang-kadang disebut “cahaya dingin” karena menghasilkan sedikit panas. Kunang-kunang dapat mengatur aliran udara ke perut untuk menciptakan pola denyut.
Beberapa ahli berpikir gaya mencolok kunang-kunang dapat memperingatkan pemangsa akan rasa pahit serangga. Di sisi lain, beberapa katak tampaknya tidak berpengaruh. Mereka memakan begitu banyak kunang-kunang sehingga mereka mulai bersinar. Kunang-kunang jantan juga menyala untuk menandakan keinginan mereka untuk pasangan dan perempuan yang bersedia menarik laki-laki dengan kilatan mereka sendiri.
Bioluminescence di Kunang-kunang
Kunang-kunang menghasilkan cahaya dengan cara yang mirip dengan cara kerja glowstick. Cahaya hasil dari reaksi kimia, atau chemiluminescence. Ketika reaksi kimia yang menghasilkan cahaya terjadi di dalam organisme hidup, kita menyebutnya bioluminescence properti ini. Sebagian besar organisme bioluminescent hidup di lingkungan lauKimia dalam Sehari Harit, tetapi kunang-kunang adalah salah satu makhluk terestrial yang mampu menghasilkan cahaya.
Jika kita melihat lebih dekat pada kunang-kunang dewasa, kita akan melihat bahwa dua atau tiga segmen perut terakhir muncul berbeda dari segmen lainnya. Segmen-segmen ini terdiri dari organ penghasil cahaya, struktur yang sangat efisien yang menghasilkan cahaya tanpa kehilangan energi panas. Pernahkah kita menyentuh bola lampu pijar setelah berada dalam beberapa menit? Itu panas! Jika organ cahaya kunang-kunang memancarkan panas yang sebanding, serangga itu akan bertemu ujung yang kering.
Variasi Cahaya dalam Kunang-kunang
Kunang-kunang yang menghasilkan cahaya berkedip dalam pola dan warna yang unik untuk spesies mereka, dan pola cahaya ini dapat digunakan untuk mengidentifikasi mereka. Belajar mengenali spesies kunang-kunang di daerah kita membutuhkan pengetahuan tentang panjang, jumlah, dan irama cahaya mereka, selang waktu antara kilatan mereka, warna cahaya yang mereka hasilkan, pola terbang pilihan mereka dan waktu malam ketika mereka biasanya berkedip.
Tingkat pola cahaya kunang-kunang dikendalikan oleh pelepasan ATP selama reaksi kimia. Warna (atau frekuensi) dari cahaya yang dihasilkan kemungkinan dipengaruhi oleh pH. Kecepatan cahaya kunang-kunang juga akan bervariasi dengan suhu. Suhu yang lebih rendah menghasilkan tingkat blitz lebih lambat.
Bahkan jika kita tahu dalam pola cahaya untuk kunang-kunang di daerah kitaa, kita harus memperhatikan kemungkinan peniru mencoba untuk menipu sesama kunang-kunang. Kunang-kunang betina dikenal karena kemampuan mereka untuk meniru pola cahaya spesies lain, trik yang mereka gunakan untuk memikat jantan yang tidak curiga lebih dekat sehingga mereka bisa mendapatkan makanan yang mudah. Tidak mau kalah, beberapa kunang-kunang jantan juga bisa meniru pola cahaya spesies lain.
Luciferase dalam Penelitian Biomedis
Luciferase adalah enzim yang berharga untuk segala macam penelitian biomedis, terutama sebagai penanda ekspresi gen. Peneliti benar-benar dapat melihat gen di tempat kerja atau keberadaan bakteri ketika luciferase yang ditandai dengan menghasilkan cahaya. Luciferase telah banyak digunakan untuk membantu mengidentifikasi kontaminasi makanan oleh bakteri.
Karena nilainya sebagai alat penelitian, luciferase sangat diminati oleh laboratorium, dan panen komersial kunang-kunang hidup memberikan tekanan negatif yang serius pada populasi kunang-kunang di beberapa daerah. Untungnya, para ilmuwan berhasil mengkloning gen luciferase dari satu spesies kunang-kunang, Photinus pyralis, pada 1985, memungkinkan produksi skala besar luciferase sintetis.
Sayangnya, beberapa perusahaan kimia masih mengekstraksi luciferase dari kunang-kunang daripada memproduksi dan menjual versi sintetis secara eksklusif. Ini telah secara efektif memberi karunia pada kepala kunang-kunang laki-laki di beberapa daerah, di mana orang-orang didorong untuk mengumpulkan mereka dengan ribuan selama puncak musim kawin musim panas mereka. Di satu wilayah Tennessee pada tahun 2008, orang-orang bersemangat untuk menguangkan permohonan perusahaan satu untuk kunang-kunang ditangkap dan membekukan sekitar 40.000 kunang-kunang jantan. Pemodelan komputer oleh satu tim peneliti menunjukkan bahwa tingkat panen ini mungkin tidak berkelanjutan untuk populasi kunang-kunang seperti itu. Dengan ketersediaan luciferase sintetik saat ini, panenan kunang-kunang seperti ini untuk keuntungan sama sekali tidak diperlukan.