Oleh Pesach Benson • 4 November 2026
Yerusalem, 4 November 2026 (TPS-IL) — Bibit bunga matahari dapat mengalami sesuatu yang menyerupai ilusi optik, yakni berbelok ke arah sumber cahaya yang lebih lemah bahkan saat dua cahaya yang jauh lebih kuat menyinari mereka, demikian temuan para peneliti Israel yang mengungkap bagaimana tumbuhan memproses informasi tentang lingkungan sekitar mereka tanpa otak atau sistem saraf.
Temuan ini menawarkan wawasan baru tentang bagaimana organisme hidup memproses informasi yang rumit tanpa sistem kendali terpusat. Hal ini pada akhirnya dapat membantu meningkatkan pencahayaan pertanian serta memperjelas bagaimana sel dan bakteri merasakan lingkungan mereka dan mengoordinasikan respons.
Para peneliti di Universitas Tel Aviv menemukan bahwa tumbuhan menggabungkan sinyal dari reseptor cahaya yang tersebar di sepanjang batang mereka. Ketika cahaya datang dari beberapa arah, interaksi antara sinyal-sinyal ini dapat menghasilkan respons pertumbuhan yang mengejutkan.
Dalam satu percobaan, peneliti menempatkan dua cahaya yang sama kuatnya saling berhadapan dan meletakkan sumber ketiga yang lebih lemah pada sudut siku-siku. Alih-alih tumbuh ke arah salah satu cahaya yang lebih kuat, bibit bunga matahari justru membungkuk ke arah cahaya yang lebih lemah, karena sinyal yang dihasilkan oleh sumber yang berlawanan saling mengimbangi satu sama lain.
Berbeda dengan hewan yang biasanya mengandalkan organ sensorik khusus dan sistem saraf pusat, tumbuhan mengumpulkan informasi melalui reseptor yang tersebar di seluruh tubuh mereka. Reseptor peka cahaya di lapisan luar batang mendeteksi pencahayaan secara lokal dan mengubahnya menjadi sinyal biologis yang secara bersama-sama memengaruhi arah pertumbuhan.
Ketika Sinyal Cahaya Bertubrukan
Para peneliti memaparkan bibit bunga matahari pada cahaya biru dari berbagai arah dan dengan intensitas yang bervariasi, serta mendokumentasikan pergerakannya selama lebih dari 20 jam. Tumbuhan tersebut umumnya membungkuk ke arah sumber cahaya yang lebih kuat di antara dua sumber yang berlawanan, namun respons mereka tidak sebanding dengan perbedaan kecerahannya.
Sumber cahaya yang dua kali lebih intens daripada sumber lainnya tidak menghasilkan sinyal biologis yang dua kali lebih kuat. Respons non-linear ini berarti tumbuhan tidak hanya menjumlahkan cahaya yang masuk. Sebaliknya, mereka menggabungkan sinyal yang telah diproses oleh reseptor mereka, menghasilkan respons yang dapat berbeda dari apa yang ditunjukkan oleh distribusi fisik cahaya saja.
Dalam sebuah studi yang diterbitkan di jurnal telaah sejawat Proceedings of the National Academy of Sciences, para peneliti mendeskripsikan proses ini sebagai respons terhadap “penjumlahan vektorial dari sinyal-sinyal yang ditransduksi”, bukan penjumlahan fisik dari rangsangan cahaya yang masuk.
Temuan ini pada akhirnya dapat membantu meningkatkan sistem pencahayaan buatan di rumah kaca dan pertanian dalam ruangan. Memahami bagaimana tumbuhan merespons cahaya yang datang dari berbagai arah dapat membantu para petani mengatur pencahayaan untuk mendorong pola pertumbuhan yang diinginkan sekaligus menggunakan energi secara lebih efisien.
Penelitian ini juga dapat memiliki aplikasi di luar bidang pertanian. Studi ini dapat menginspirasi teknologi penginderaan terdesentralisasi yang memproses informasi melalui banyak sensor kecil daripada pengontrol terpusat. Selain itu, hal ini dapat membantu para ilmuwan memahami dengan lebih baik bagaimana sel dan bakteri mendeteksi serta merespons perubahan di lingkungan mereka.
Model matematika para peneliti memperkirakan konsekuensi mengejutkan lainnya: sistem pemrosesan cahaya tumbuhan dapat menghasilkan efek yang menyerupai ilusi optik. Karena sistem ini merespons secara non-linear terhadap cahaya yang masuk, arah yang secara efektif tercatat paling terang dapat sedikit berbeda dari arah yang menerima pencahayaan terbanyak.
Ini bukan berarti tumbuhan melihat gambar atau secara sadar salah menafsirkan lingkungan sekitar mereka. Melainkan, hal ini mendeskripsikan adanya distorsi dalam cara sistem sensorik mereka menerjemahkan cahaya menjadi respons pertumbuhan. Efek yang diprediksi ini terlalu kecil untuk diukur secara langsung dalam percobaan karena adanya fluktuasi alami dalam pergerakan tumbuhan.
“Hal yang menarik adalah bahwa tumbuhan dapat mengintegrasikan informasi yang rumit tentang lingkungannya tanpa otak atau sistem pemrosesan pusat,” kata Prof. Yasmine Meroz, salah satu penulis studi tersebut.
“Komputasi tersebut muncul dari cara cahaya dirasakan dan diproses secara lokal di sepanjang batang,” ujarnya, seraya menambahkan bahwa prinsip ini dapat berlaku untuk sel, bakteri, dan sistem hidup lainnya yang bergantung pada penginderaan terdistribusi.
