Pernahkah Anda merasa frustrasi saat mencoba menangkap lalat yang berputar-putar di sekitar Anda atau gagal saat berusaha memukul nyamuk yang mengganggu tidur malam Anda? Siapa pun yang pernah mengalami situasi semacam itu pasti tahu betapa sulitnya menangkap serangga-serangga ini menggunakan tangan kosong.

Tampaknya, serangga memiliki kemampuan yang luar biasa untuk menghindari upaya-upaya kita dalam menangkap atau memukul mereka. Namun, apa sebenarnya yang menyebabkan kecepatan dan ketangkasan luar biasa ini?

Rahasia di balik ketidakmampuan kita untuk menangkap serangga dengan tangan kosong terletak di bagian kepala mereka. Anda dapat menemukan mata dengan desain yang spesial terpasang di kepala serangga.

Mata inilah yang mampu menjadikan mereka layaknya ninja kecil yang selalu siap untuk mengelak dari ancaman apapun. Mari kita telusuri lebih jauh fenomena ini dan mengungkap betapa menariknya rahasia yang tersembunyi di balik mata serangga.

Ribuan Mata Kecil

Mata pada serangga umumnya dikenal dengan sebutan mata majemuk. Struktur dan cara kerja dari mata ini berbeda daripada mata manusia. Pada umumnya, kita sebagai manusia memiliki dua bola mata dan keduanya memiliki lensa yang berfungsi untuk memfokuskan citra visual (visual image) ke retina. Segera setelah citra visual diterima oleh retina, citra tersebut akan disampaikan ke otak lewat jaringan saraf-saraf optik yang nantinya diubah oleh otak menjadi persepsi visual beresolusi tinggi. 

Sementara itu, mata majemuk serangga terdiri dari ratusan hingga ribuan omatidium (jamak : omatidia), unit optik anatomis yang sangat sensitif dengan cahaya. Setiap satu omatidium memiliki lensa, sel fotoreseptor, dan saraf yang menghubungkannya langsung ke otak serangga. 

Oleh karenanya, dapat dikatakan satu omatidium berperan layaknya satu bola mata pada manusia. Ribuan omatidia akan bergabung membentuk struktur mata serangga secara keseluruhan yang berbentuk setengah bola (hemispherical eye), dengan setiap omatidium mengarah ke setiap arah dengan sudut-sudut yang sedikit berbeda. Otak serangga akan menyatukan ribuan citra yang diterima dari ribuan omatidia menjadi satu citra yang utuh.

Gambar 1. Struktur anatomis mata serangga lalat buah (Drosophila melanogaster)

Struktur ini memungkinkan serangga untuk mendeteksi perubahan cahaya sekecil apapun. Oleh karena itu, mereka sangat sensitif terhadap gerakan sekecil apapun dan bereaksi dengan sangat cepat terhadap gerakan itu. Selain itu, mata majemuk serangga juga memberikan mereka bidang pandang 360 derajat dan memungkinkan serangga untuk melihat lingkungan di sekitarnya dalam berbagai sudut [4]. Mereka tidak perlu menoleh atau menggerakkan kepalanya sedikitpun untuk mengetahui kondisi di sekitarnya. Objek yang berada di tepi penglihatan akan terlihat sama jelasnya dengan objek yang berada di pusat penglihatan. Hal ini merupakan keunggulan yang sangat berguna bagi serangga dalam berburu mangsa, menghindari predator, hingga komunikasi antar individu. Bidang pandang yang penuh menghilangkan titik buta bagi serangga dan menjadi salah satu alasan mengapa sulit sekali bagi kita untuk menangkap lalat ataupun memukul nyamuk.

Titik Lemah

Meskipun mata majemuk serangga menawarkan sejumlah kelebihan yang luar biasa, mereka juga memiliki kekurangannya tersendiri. Salah satu kelemahan utamanya adalah resolusi yang terbatas dalam melihat citra objek. Sebagai analogi sederhana, kita dapat membayangkan setiap satu omatidium pada mata serangga  sebagai satu piksel dalam kamera digital (meskipun perbandingannya jauh lebih rumit di dunia nyata, namun analogi ini digunakan untuk memudahkan pemahaman). Dalam hal ini, mata serangga memiliki keterbatasan dalam menghasilkan gambar dengan detail tinggi.

Gambar 2. Perkiraan visualisasi yang dilihat oleh mata serangga

Hal ini jauh berbeda dengan struktur mata manusia. Satu bola mata manusia memiliki kemampuan setara dengan satu kamera beresolusi tinggi sebesar 576 megapiksel. Salah satu rahasia kemampuan luar biasa ini terletak pada lensa mata manusia yang dapat berubah bentuk sesuai dengan kebutuhan akomodasi penglihatan. Sementara itu, lensa omatidium pada serangga tidak memiliki kemampuan tersebut. Untuk mengatasi kendala resolusi ini, serangga harus mendapatkan beberapa penyesuaian antara lain memiliki ukuran omatidium yang lebih besar atau memiliki omatidium dengan jumlah yang lebih banyak. Kedua opsi ini menimbulkan dilema evolusioner dimana opsi-opsi tersebut mengharuskan ukuran mata serangga menjadi lebih besar dan memerlukan lebih banyak ruang untuk mengakomodir ukuran tersebut [5,6],

Selain visual beresolusi rendah, lensa omatidium yang tidak dapat berubah bentuk atau posisi membuat serangga tidak dapat memfokuskan objek. Konsekuensinya, mereka harus mendekat atau menjauh untuk melihat objek tersebut secara jelas [5,6]. Ketidakmampuan serangga untuk fokus melihat objek dengan resolusi tinggi merupakan bentuk trade-off evolusioner atau semacam “harga yang harus dibayar” oleh serangga untuk mendapatkan karakteristik penglihatan 360 derajat yang sangat sensitif dalam mendeteksi perubahan cahaya dan gerakan. 

Demikian informasi terkait misteri di balik mata serangga. Semoga bermanfaat, ya!

Untuk informasi lebih lanjut silahkan menghubungi kami melalui +62 821-1825-0931

Author : AS Zuhri

REFERENSI

Martini, F.H. & Nath, J.L. (2015). Fundamentals of Human Anatomy and Physiology 9th Edition. San Fransisco : Pearson Education.

Meyer-Rochow, V. (2015). Compound eyes of insects and crustaceans: Some examples that show there is still a lot of work left to be done. Insect Science. 22. 461 - 481.

Sierravedaure. (2020). How Insect Eyes Differs From Ours. Retrieved September 30, 2023 from https://azretina.sites.arizona.edu/node/789

Phan, H. L., Yi, J., Bae, J., Ko, H., Lee, S., Cho, D., Seo, J. M., & Koo, K. I. (2021). Artificial Compound Eye Systems and Their Application: A Review. Micromachines, 12(7), 847.

Yturralde, K. (2009). Hollywood Misconception. ASU - Ask A Biologist. Retrieved September 30, 2023 from https://askabiologist.asu.edu/content/bugvision-hollywood-misconception.

Gonzalez-Bellido, P. T., Wardill, T. J., & Juusola, M. (2011). Compound eyes and retinal information processing in miniature dipteran species match their specific ecological demands. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 108(10), 4224–4229. https://doi.org/10.1073/pnas.1014438108.