Rahasia Sayap Lebah
Lebah dan kemampuan terbangnya telah lama
memancing rasa penasaran para ilmuwan. Untuk bisa terbang, lebah harus
mengepakkan sayap tipisnya dengan sangat cepat. Sekadar gambaran, lebah hanya
butuh 8 milidetik untuk satu kepakan sayap.
Dengan kemampuan sedahsyat itu, para
ilmuwan telah lama menduga bahwa lebah mengembangkan jenis otot khusus yang
berbeda dengan otot manusia dan hewan bertulang belakang.
Penelitian
dalam
beberapa tahun terakhir berfokus pada otot-otot khusus yang digunakan lebah
untuk terbang. Hasilnya cukup mengejutkan. Lebah ternyata tidak mengembangkan
mekanisme ototnya sendiri, melainkan menyempurnakan mekanisme kuno kontraksi
otot yang pertama kali digunakan oleh vertebrata.
Penelitian Hiroyuki Iwamoto dan Naoto
Yagi, yang diterbitkan dalam jurnal Science, mengupas lebih dalam misteri itu.
Duo ilmuwan dari Synchrotron Radiation Research Institute di Jepang itu
menemukan bahwa kontraksi otot super-cepat pada lebah merupakan hasil aktivitas
protein aktin dan myosin.
Dua macam protein itu juga membantu kontraksi otot
rangka pada vertebrata.
Dalam percobaannya, Iwamoto dan Yagi
menempelkan seekor lebah pada batang logam di bagian punggungnya. Mereka
menerangi lebah itu dengan cahaya dari belakang. Lebah yang terangsang oleh
sinar langsung menggerakkan sayapnya seakan sedang terbang.
Pada saat itulah kedua ilmuwan mengambil
foto otot lebah dengan menembakkan sinar-X dari samping ke bagian dada lebah.
Sinar-X bisa menembus ke dalam dada lebah sehingga mampu melihat gerakan otot
sayapnya.
Pengamatan dilengkapi dengan hasil rekaman
dua kamera berkecepatan tinggi yang mampu menangkap gambar 5.000 frame per
detik. Satu kamera merekam kepala lebah dari depan, sementara kamera lainnya
dipasang dekat batang logam untuk menangkap gerakan dari samping.
Pengaturan sinar-X dan kamera ini
memungkinkan kedua ilmuwan itu untuk mempelajari kinerja sayap lebah dari
anatomi dalam dan luar hingga 40 frame per kepakan.
Pengamatan mereka menunjukkan bahwa lebah
mengandalkan deformasi myosin dan aktin untuk memicu kontraksi otot penggerak
sayap. "Hasil evolusi berabad-abad ini memungkinkan lebah mengepakkan
sayap mereka sangat cepat dalam ritme yang pendek-pendek," kata Iwamato
dan Yagi, seperti dikutip dari laman Phys.org.
Pada vertebrata, kontraksi otot dipicu ion
kalsium yang dilepaskan setelah mendapat sinyal dari saraf motorik. Ion-ion
kalsium dijerat oleh troponin yang ada pada protein aktin.
Akibatnya, filamen aktin
memutar dan mengaktifkan kepala myosin-disebut juga protein motorik. Begitu
semua berikatan, molekul myosin mengalami kontraksi dan menggerakkan otot.
Menurut Iwamoto dan Yagi, proses ini
bekerja sangat baik pada vertebrata. Namun tidak demikian pada serangga,
termasuk lebah. Proses serupa terlalu lambat dan memakan banyak energi, meski
otot serangga dan vertebrata berbagi komponen dasar yang sama.
Bagaimanapun, fenomena sayap lebah memang
terbilang unik. Begitu dikepakkan, sayap lebah seakan bergerak terombang-ambing
(berosilasi), tidak hanya ke atas-bawah. "Gerakan yang tampak spontan ini
masih misterius," ujar Iwamoto dan Yagi.
Category: Artikel
0 komentar