Empat Juli kembang api mungkin menakjubkan, tetapi orang Amerika hampir tidak harus menunggu sampai saat itu untuk pertunjukan cahaya yang spektakuler: dunia terus-menerus bersinar, dari kedalaman laut ke rumput di bawah kaki Anda pada malam musim panas yang lengket. Bioluminescence, produksi cahaya yang hidup melalui bakteri yang menyala atau reaksi kimia, adalah salah satu dari tampilan alam yang paling ajaib. Dan ini sangat melimpah, setelah berevolusi hampir 30 kali hanya pada ikan laut. Tapi ada sesuatu yang aneh tentang kembang api alami ini: mereka tampaknya telah berevolusi menjadi kategori warna yang terkandung yang juga cukup patriotik.
Inilah mengapa biru, merah dan kuning cenderung mendominasi spektrum cahaya dunia alami.
Biru laut dalam
Anglerfish betina dapat membawa hingga delapan anglerfish jantan di tubuhnya, di mana mereka pergi ke sedikit lebih dari testis. (Spider.Dog / Flickr) Pada malam tanpa bulan di beberapa bagian dunia, permukaan laut berkilau dengan mekar biru plankton bioluminescent. Prevalensi fenomena ini hanya meningkat dengan kedalaman: lebih dari 50 persen penduduk laut dalam bercahaya. Faktanya, sekitar 80 persen dari bioluminesensi dunia kita terletak di bawah permukaan laut, dengan ribuan spesies ikan, bakteri, ganggang dan cacing menerangi sudut dan celah di kedalaman. Namun terlepas dari keanekaragaman ini, bioluminesensi laut hampir selalu dipancarkan dalam satu warna: biru. Mengapa?
Ternyata, karena panjang gelombang menengahnya, cahaya biru bergerak paling jauh dalam air. Lampu yang terlihat dengan panjang gelombang panjang (seperti merah) dan panjang gelombang yang sangat pendek (seperti ungu), diserap lebih cepat dan disaring. Fenomena ini, kebetulan, juga mengapa samudera tampak biru. Dengan demikian, bersinar dalam warna aquamarine adalah sistem yang paling efisien untuk menerangi jalan. "Ada sedikit konvergensi pada cahaya biru [di lingkungan laut], " kata Matthew Davis, ahli biologi kelautan di St. Cloud University.
Lebih dari setengah spesies ikan bioluminesen yang dikenal menghasilkan cahaya sendiri melalui reaksi kimia internal. Sisanya mengandalkan kerja tim antara ikan pemilik dan populasi penuh dari bakteri penyewa bercahaya yang mendiami organ cahaya pada tubuh ikan. Dalam kasus-kasus terakhir, ikan terlahir kusam dan harus menjadi bintang: ketika mereka berkembang, mereka mengundang mikroba bercahaya dari perairan sekitarnya ke dalam tubuh mereka, di mana bakteri diberi tempat berteduh dan makanan dengan imbalan kerja cahaya.
Cahaya hidup ini melayani tujuan yang berbeda untuk berbagai makhluk. Bagi sebagian orang, ini adalah senjata berburu yang kuat - lampu utama yang menerangi jalan bagi ikan pemangsa. Bagi yang lain, ini adalah penerimaan iklan suar kepada calon pasangan.
Anglerfish yang terkenal tampaknya menggunakan bioluminesensi untuk keduanya. Betina memikul bola-bola biru mencolok yang menjuntai di atas kepala mereka seperti pancing neon, cukup terang untuk memikat mangsa hingga dua kali ukurannya ke dalam rahang bergigi mereka. Tetapi lentera yang memikat ini juga membantu pejantan yang malang dalam membuat kecocokan. Dan sementara anglerfish betina sulit untuk dilewatkan, jantan secara tragis redup dibandingkan - lebih dari satu.
Anglerfish jantan dilahirkan dengan satu tujuan: untuk menemukan jodoh. Dengan demikian, mereka tidak memerlukan aksesori bercahaya - hanya indera penciuman yang tajam, untuk mendeteksi feromon wanita, dan mata yang tajam, untuk melihat cahaya tertentu spesies tertentu dari calon mitra. Di sini, cahaya biru sangat penting: ini merupakan kepentingan spesies terbaik bagi betina untuk bersinar seterang mungkin, dan bagi jantan untuk menginvestasikan setiap sumber daya yang mungkin untuk menemukannya. Karena itu, anglerfish jantan hampir tidak memiliki saluran pencernaan untuk dibicarakan, dan tidak ada naluri untuk berburu.
Tetapi menemukan bahkan pasangan biru yang cerah di lautan kegelapan adalah tugas yang menakutkan: hingga 99 persen laki-laki akan mati kelaparan perawan. Itu mungkin yang lebih rendah dari dua kejahatan. Anglerfish jantan yang sukses hanya memiliki waktu untuk merayakan: saat dia menyentuh pengantin barunya, dia terikat - secara harfiah. Tubuhnya dengan cepat mulai hancur, menyatukan dagingnya menjadi miliknya sampai akhirnya mereka menjadi satu. Pada akhirnya, sedikit yang tersisa dari laki-laki kecuali testisnya. Seorang wanita akan membawa ke atas enam laki-laki di tubuhnya sekaligus sebagai kantong pelana sperma permanen untuk digunakan nanti atas kebijakannya sendiri.
Cahaya biru, tampaknya, tidak selalu sesuatu yang ingin Anda ikuti.
Menyalakan malam
Kunang-kunang berbicara dalam bahasa cahaya mereka sendiri, masing-masing spesies menggunakan kode yang berbeda. (Mike Lewinski / Wikicommons) Di atas air, di mana cahaya berlimpah, bioluminescence tidak memiliki daya saing yang sama. Jauh lebih jarang untuk melihat makhluk yang mengeluarkan energi untuk membuat cahaya mereka sendiri ketika lingkungan menyediakannya untuk mereka; itulah sebabnya bioluminesensi terestrial berteori telah berevolusi jauh lebih lambat daripada laut. Tetapi beberapa ketika makhluk darat benar-benar menyala, mereka cenderung bersinar kuning atau hijau - dan itu cenderung menggantikan matahari terbenam saat senja menyelimuti lanskap.
“Seleksi alam lebih menyukai sinyal yang paling mudah dilihat - dengan jumlah kontras tertinggi dengan lingkungan sekitarnya, ” jelas entomolog University of Florida Marc Branham.
Paling terkenal adalah kunang-kunang (atau serangga kilat, tergantung di mana Anda tinggal), dengan lebih dari 2000 spesies yang menerangi malam musim panas dalam kilatan kuning-emas-hijau. Bioluminescence Firefly diyakini berasal sebagai peringatan bagi predator: Saya mungkin terlihat cantik, tapi saya merasa busuk. Namun seiring berjalannya waktu, pajangan ini digunakan untuk percintaan. Bahasa cinta kunang-kunang utama adalah ringan, dan pacaran adalah proses yang tepat menyolok. Baik jantan dan betina berkedip-kedip, dan setiap spesies kunang-kunang telah mengembangkan kode unik untuk membantu calon pasangan memotong kebisingan.
Naturalis Lynn Faust, penulis Fireflies, Glow-worms, dan Lightning Bugs, bekerja dengan kunang-kunang "gila-gilaan", sehingga dijuluki sebagian karena tarian udara mereka yang mencolok. “Mereka menggabungkan kilatan dan kilau dan putaran dan berputar menjadi 'kereta kilat, '” kata Faust. "Itu pasti untuk menyenangkan para wanita." Menurut Faust, pajangan yang rumit seperti itu tidak murah: laki-laki menginvestasikan sejumlah besar pekerjaan dan energi di dalamnya meskipun masa hidup mereka sangat pendek.
Tetapi beberapa pria mungkin telah mengembangkan trik pintar untuk menggandakan output mereka: memantulkan flash pada badan air yang mencerminkan gerakan mereka, membuat mereka terlihat "super-jantan." Sementara Faust tidak yakin apakah ini sepenuhnya disengaja, spesies kunang-kunang ini telah berevolusi untuk hidup hampir secara eksklusif di sekitar kolam dan rawa-rawa.
Namun, dengan kunang-kunang, para penjahat bersembunyi di antara para seniman. Kunang-kunang Photuris versicolor betina, yang dijuluki femme fatales dengan tepat , akan meniru isyarat bercahaya dari spesies lain - tetapi ketika jantan mendekati ekspektasi seks, mereka malah dilahap.
Sayangnya, sebagian besar bug kilat memiliki masalah yang lebih besar untuk dikhawatirkan. Polusi cahaya yang semakin meningkat di pusat-pusat kota di seluruh dunia mengaburkan bioluminesensi alami, membuatnya lebih sulit bagi makhluk bercahaya untuk berkomunikasi dan bereproduksi. Faust khawatir bahwa kita akan melihat penurunan dalam daya serap bioluminesensi serangga di tahun-tahun mendatang.
Distrik lampu merah
Sepanjang tubuh cacing kereta api terdapat garis-garis hijau, memberi kesan jendela yang menyala di sepanjang sisi kereta api (karena itu namanya). Tapi di atas kepala mereka, lampu merah "cacing" ini olahraga yang diam-diam menerangi jalan di depan. (Aaron Pomerantz / Wikimedia Commons) Lampu merah relatif jarang pada makhluk laut dan darat, karena panjang gelombang yang lebih panjang ini bisa terlalu redup bahkan untuk mata manusia. Tetapi beberapa hewan memanfaatkan fakta ini. Misalnya, di laut dalam, banyak ikan kehilangan kemampuan untuk melihat warna merah. Ini ternyata bekerja untuk spesies yang rendah pada rantai makanan: menghiasi timbangan Anda dengan nuansa ruby berarti mengenakan jubah tembus pandang.
Kecuali, yaitu, Anda diburu oleh ikan tongkol kapur lepas. Rahang lepas lampu sorot — dinamai karena rahangnya yang seperti perangkap tikus, yang terlepas ke tingkat yang tidak sedap dipandang sehingga bisa menelan mangsa utuh — adalah penguasa yang sembunyi-sembunyi. Tapi seringai menakutkannya bahkan bukan fitur paling unik dari ninja laut dalam ini.
Seperti banyak dari tetangganya, rahang lepas lampu sorot awalnya menghasilkan cahaya biru, dalam hal ini dari kelenjar kecil di bawah matanya. Tetapi dalam twist warna-warni, ia mampu menyerap kembali cahaya biru ini menjadi protein yang memancarkan merah halus. Proses reabsorpsi / emisi ulang menghasilkan sesuatu yang mirip dengan "cahaya hitam menerangi poster Grateful Dead, " menurut ahli biologi Leo Smith, yang mempelajari evolusi bioluminesensi di University of Kansas Biodiversity Institute di Lawrence.
Terlebih lagi, tidak seperti kebanyakan ikan laut dalam lainnya, stoplight loosejaw juga merupakan salah satu dari sedikit ikan yang dapat melihat panjang gelombang merah panjang dengan menghasilkan turunan klorofil, pigmen pengubah cahaya yang biasanya ditemukan pada tanaman. Di dunia di mana lampu merah mungkin juga tidak ada cahaya sama sekali, kemampuan yang tidak biasa ini memungkinkan rahang lepas cahaya untuk mengintai mangsanya tidak terdeteksi.
Makhluk darat telah mengambil tipuan serupa. Cacing kereta api (yang sebenarnya bukan cacing sama sekali, tetapi bentuk larva dari jenis kumbang) juga menggunakan lampu sorot merah yang dipasang di kepala mereka untuk menyelinap di sekitar lantai hutan. Seperti ikan naga versi darat, mereka menggunakan panjang gelombang pribadi ini untuk menyergap mangsa rabun seperti pemburu kecil di kacamata penglihatan malam.
Jadi 5 Juli ini, ketika Anda mengalami penarikan kembang api, jangan lupa pertunjukan cahaya langsung terjadi di sekitar Anda. Dan juga, bersyukurlah kau tidak diuntit oleh lampu lalu lintas.
