Mengapa Kulit Ikan Cobalt Silverside Sebenarnya Merasakan Cahaya, Bukan Hanya Memantulkannya

16

Kumpulan ikan yang berkilauan tampak seperti bola disko hidup. Cermin kecil berkedip serempak. Kami berasumsi mereka hanya memantulkan cahaya dari sisiknya. Refleksi pasif. Sebuah tipuan mata.

Anggapan tersebut kemungkinan besar salah.

Masakazu Iwasaka, seorang insinyur interdisipliner di Universitas Hiroshima, telah menghabiskan waktu puluhan tahun mengamati ikan yang terkena cahaya. Kini dia memiliki bukti yang menunjukkan bahwa makhluk-makhluk ini tidak hanya melakukan refleksi. Mereka mungkin benar-benar merasakan itu.

Dalam makalah pracetak—yang masih menunggu tinjauan sejawat—Iwasaka berpendapat bahwa pori-pori khusus pada kulit ikan bereaksi terhadap cahaya. Bukan sekedar memantulkannya kembali.

Dia fokus pada ikan kobalt silverside (Hypoatherina tsurugae ). Orang-orang ini nongkrong di perairan dangkal dekat Jepang dan Korea. Kulit mereka dipenuhi dengan sesuatu yang disebut sel iridofor. Di dalam sel itu? Kristal guanin.

Inilah hal tentang guanin. Ia tidak menggunakan pigmen seperti melanin kita. Ini menggunakan struktur. Kristal membengkokkan dan memantulkan cahaya pada sudut yang berbeda. Warna struktural. Itu sebabnya opal bersinar dan burung merak berdiri tegak.

Bagaimana Sel Iridophore Mengubah Keadaan Tanpa Gerakan Otot

Iwasaka bukanlah orang pertama yang menyadari ada yang aneh pada ikan ini. Penelitian sebelumnya menunjukkan bahwa bintik-bintik iridofor pada batang punggung mereka muncul pada frekuensi beberapa hertz. Cepat. Berulang-ulang.

Dan inilah penendangnya. Hal ini terjadi tanpa bergantung pada gerakan tubuh. Ikan-ikan itu tidak bergerak. Kulitnya dulu.

Dia mengkategorikan kilatan cahaya menjadi tiga keadaan. Nama puitis, tapi datanya akurat.
* Terang statis
* Berkelap-kelip secara dinamis
* Gelap

Dia menduga tingkat pencahayaan lingkungan memicu perubahan ini. Jadi dia mengujinya.

Dua puluh dua ikan silverside yang ditangkap secara liar berakhir di akuarium laboratorium standar. Untuk mendapatkan gambaran mikroskopis, ada yang dibius sebentar, difilmkan dengan kamera lensa mikroskop, lalu dikembalikan ke dalam air.

Pertama, dia memukulnya dengan LED putih. Lampu kamar standar. Iridofor tetap dalam mode ‘terang statis’.

Lalu dia mematikan lampu langsung.

Pergeseran itu terjadi secara instan. Iridofor berubah menjadi ‘gelap’. Anggap saja seperti pupil Anda mengerut dalam kegelapan. Kristal guanin berhenti memantulkan dengan intensitas yang sama. Seolah-olah mereka telah berpindah posisi secara fisik.

Tapi itu tidak permanen. Segera, mereka menyesuaikan diri kembali dengan cahaya ruangan sekitar. Kembali ke ‘terang statis’.

Panjang Gelombang Mana yang Memicu Reaksi Terkuat pada Kulit Ikan?

Iwasaka tidak berhenti pada cahaya putih. Dia perlu tahu apakah kulit bisa membedakan warna.

Dia bersepeda melalui LED biru, hijau, dan merah. Dia bahkan menggunakan laser biru dan dua jenis laser hijau.

Hasilnya jelas.

“Analisis spektral mengungkapkan bahwa respons pendinginan ini,” tulis Iwasaka, “paling sensitif terhadap cahaya biru dibandingkan dengan penerangan hijau dan merah.”

Saat cahaya biru menerpa, reaksinya paling tajam. Setelah memotong sumber cahaya langsung, iridofor kembali ke keadaan berkelap-kelip dalam waktu sekitar 10 detik.

Sepuluh detik itu cepat. Sangat cepat.

Iwasaka berpendapat bahwa restrukturisasi sel yang lambat tidak dapat menjelaskan hal ini. Dia mengusulkan modulasi saraf. Otak ikan mungkin memberi tahu kulitnya apa yang harus dilakukan.

Kecepatan dan reversibilitas respons ini… meningkatkan kemungkinan modulasi saraf selain proses fotoreseptif intrinsik.

Dia mencurigai opsin. Anda tahu protein di retina Anda yang membantu Anda melihat? Iwasaka berpikir protein serupa mungkin bersembunyi di kulit ikan.

Namun dia mengaku belum memiliki buktinya. Penelitian saat ini berhenti pada observasi. Itu tidak menyelidiki mekanika molekuler. Bahkan belum lolos peer review. Mungkin ada kesalahan. Kelalaian.

Tetap.

Jika kulit ikan dapat merasakan cahaya biru secepat yang dipantulkannya, kita harus memikirkan kembali bagaimana hewan-hewan ini memandang dunianya. Mereka tidak hanya bersembunyi dari predator. Mereka merasakan cahaya.

Apakah itu sistem sensorik atau mekanisme pertahanan?

Mungkin keduanya.

Mungkin kita hanya melihat ujung persamaan yang salah.