Mengapakah Sesetengah Cendawan Bercahaya dalam Gelap?

Bayangkan berjalan di dalam hutan pada waktu malam, lalu terlihat cahaya hijau yang samar pada sebatang kayu reput. Apabila diperhatikan dengan lebih dekat, cahaya itu datang daripada cendawan yang tumbuh pada kayu tersebut. Fenomena ini benar-benar berlaku. Keupayaan menghasilkan cahaya melalui tindak balas kimia dalam sel dipanggil bioluminesens. Ia turut berlaku pada kelip-kelip dan beberapa organisma laut, tetapi mekanisme kimianya tidak semestinya sama.

Adakah semua cendawan boleh bercahaya?

Tidak. Bioluminesens hanya diketahui berlaku pada sebahagian kecil spesies kulat. Cendawan sebenarnya ialah struktur pembiakan yang dihasilkan oleh sesetengah kulat. Sebahagian besar organisma itu terdiri daripada rangkaian filamen halus yang dipanggil hifa, dan rangkaian hifa membentuk miselium yang biasanya tersembunyi dalam tanah, kayu atau bahan organik lain. Pada sesetengah spesies, bahagian cendawan yang kelihatan menghasilkan cahaya, manakala pada spesies lain cahaya boleh dihasilkan oleh miselium.

Contohnya, Neonothopanus gardneri ialah kulat bercahaya yang ditemui di Brazil dan cendawannya menghasilkan cahaya hijau. Kulat tidak menghasilkan cahaya melalui pembakaran seperti api. Cahaya itu terhasil daripada tindak balas biokimia pada suhu biasa organisma berkenaan.

Bagaimanakah tindak balas kimia menghasilkan cahaya?

Dalam sistem bioluminesens kulat yang telah dikaji, terdapat dua komponen penting, iaitu lusiferin dan lusiferase. Lusiferin ialah sebatian yang terlibat langsung dalam penghasilan cahaya, manakala lusiferase ialah enzim yang mempercepat tindak balas itu. Apabila lusiferin bertindak balas dengan oksigen melalui lusiferase, terbentuk bahan perantaraan bertenaga tinggi. Apabila bahan itu berubah menjadi hasil yang lebih stabil, sebahagian tenaga dibebaskan sebagai foton, iaitu zarah cahaya.

Dalam kulat bercahaya yang dikaji, cahaya yang dihasilkan lazimnya berwarna hijau, dengan panjang gelombang sekitar 530 nanometer. Warna ini berbeza daripada cahaya biru yang dihasilkan oleh sesetengah organisma laut. Walaupun kedua-duanya bioluminesens, sebatian dan enzim yang digunakan tidak semestinya sama.

Dari manakah kulat memperoleh lusiferin?

Pada 2015, penyelidik mengenal pasti bahawa lusiferin dalam beberapa kumpulan kulat bercahaya ialah sebatian 3-hidroksihispidin, yang dihasilkan daripada bahan pendahulu hispidin. Penyelidikan susulan pada 2018 menjelaskan laluan biokimia yang menghubungkan penghasilan lusiferin dengan asid kafeik, iaitu sebatian yang terlibat dalam metabolisme pelbagai organisma. Secara ringkas, asid kafeik ditukarkan kepada hispidin dengan bantuan enzim, hispidin ditukarkan kepada 3-hidroksihispidin, dan lusiferase membantu pengoksidaan yang menghasilkan cahaya. Laluan ini juga mempunyai langkah yang membolehkan sebahagian hasil tindak balas dikitar semula.

Mengapakah cahaya kulat lebih mudah dilihat pada waktu malam?

Cahaya kulat biasanya jauh lebih lemah daripada cahaya lampu. Pada waktu siang, cahaya matahari menyebabkan pancaran itu sukar dibezakan oleh mata manusia, dan pada waktu malam ia menjadi lebih mudah diperhatikan. Namun ini tidak bermaksud semua kulat bercahaya hanya menghasilkan cahaya pada waktu malam. Pada Neonothopanus gardneri, penghasilan cahaya dikawal oleh ritma sirkadian, iaitu pemasaan biologi dengan kitaran kira-kira 24 jam, dan keamatannya sesuai untuk keadaan malam. Sebaliknya Omphalotus nidiformis dari Australia menghasilkan cahaya secara berterusan siang dan malam.

Apakah fungsi cahaya kepada kulat?

Salah satu hipotesis yang dikaji ialah cahaya membantu menarik serangga. Apabila serangga menghampiri cendawan, mungkin ia membawa spora ke kawasan lain. Pada 2015, penyelidik mendapati model cendawan yang mengeluarkan cahaya hijau menarik lebih banyak serangga berbanding model yang tidak bercahaya. Namun menarik serangga tidak sama dengan membuktikan spora tersebar lebih banyak. Kajian terhadap Omphalotus nidiformis pula tidak menemui peningkatan tarikan serangga yang ketara dalam perangkap. Maka fungsi bioluminesens mungkin berbeza antara spesies, dan persoalan ini masih dikaji.

Bagaimana kita mengetahui hal ini?