Cahaya punya peran penting untuk memulai proses fotosintesis. Kali ini, untuk pertama kalinya, para peneliti mengungkap bahwa permulaan fotosintesis betul-betul hanya butuh satu foton atau partikel cahaya.
Penelitian Quanwei Li dkk dalam jurnal Nature baru-baru ini melakukan tes lebih dari 1,5 juta kali untuk memastikan bahwa foton kedualah yang kemudian memicu reaksi kimiawi dalam fotosintesis, bukan faktor eksternal. Tes tersebut membuktikan bahwa hanya satu dengan satu foton cahaya saja, fotosintesis bisa dimulai, seperti dikutip dari Live Science.
Pada studi ini, tim peneliti mengeker bakteri ungu yang bisa berfotosintesis. Bakteri ini punya nenek moyang yang sama dengan tumbuhan dan alga zaman modern. Tim peneliti menyetel sumber foton yang hanya mengeluarkan dua foto setiap kalinya.
SCROLL TO CONTINUE WITH CONTENT
Pada tiap tes, foton pertama yang dipancarkan ternyata diserap detektor ultra-sensitif. Sedangkan foton cahaya kedua menabrak bagian bakteria yang setara dengan kloroplas, tempat berlangsungnya fase gelap dan terang fotosintesis. Saat foton kedua menabrak target, fotosintesis mulai berlangsung.
Kloroplas sangat peka terhadap cahaya. Tumbuhan pun dapat berfotosintesis dalam kondisi teduh dan photon sinar matahari relatif menyebar. Ini membuat para peneliti berasumsi bahwa fotosintesis hanya memerlukan sedikit foton, namun belum ada yang berhasil mengamati langkah pertama ini.
Peran Cahaya pada Tumbuhan
Seperti yang diketahui, cahaya akan mengenai kloroplas tanaman dan menyerap energi dari foton cahaya yang masuk. Ini mengubah karbon dioksida dan air menjadi glukosa dan oksigen dengan pigmen yang disebut klorofil.
Proses ini telah diketahui sejak akhir 1700-an meski memerlukan waktu lebih lama untuk mengungkap detail granularnya. Sepasang ilmuwan Prancis lalu pertama kalinya berhasil mengisolasi klorofil. Mulai awal 1800-an, Theodor Wilhelm Engelmann mendapati peran klorofil dalam menyerap sinar Matahari.
Birgitta Whaley, fisikawan kimia di UC Berkeley dan salah satu penulis penelitian ini menyimpulkan, kini dipastikan bahwa ada hal-hal yang bisa dilakukan hanya dengan satu foton cahaya.
(twu/twu)