Bioluminesensi adalah Proses menghasilkan cahaya dengan reaksi kimia oleh organisme hidup, mis., cacing tanah, kunang-kunang, dan ubur-ubur. Biasanya diproduksi di organ yang disebut photopores atau organ ringan, bioluminescence dapat digunakan untuk memikat mangsa atau sebagai pacaran
tingkah laku.
Bioluminescence atau bioluminesensi adalah emisi cahaya yang dihasilkan oleh makhluk hidup karena adanya reaksi kimia tertentu. Terjadi secara luas pada vertebrata dan invertebrata laut, serta beberapa jamur dan mikroorganisme seperti fitoplankton.
Tulisan tertua tentang bioluminesensi dibuat 2500 tahun yang lalu oleh Aristoteles. Bioluminescence sendiri adalah gabungan 2 kata: ‘bios’ yang berarti hidup dalam Bahasa Yunani dan ‘lumen’ — cahaya dalam Bahasa Latin.
Berbagai jenis binatang menggunakan bioluminescence dengan cara yang berbeda .
Cumi laut menggunakannya sebagai bentuk perlawaanan berupa iluminasi kamuflase. Sementara, Anglefish menggunakannya untuk memancing mangsa dengan cara mengeluarkan cahaya dari kepala mereka untuk menarik pada ikan yang lebih kecil.
Kunang-kunang jenis Photinus pyralis, menggunakan bioluminescence untuk menarik pasangan — dengan cara mengedipkan perut mereka. Pun dengan cacing di lautan Bermuda yang disebut Odontosyllis enopla juga menggunakan bioluminesensi untuk menarik pasangannya. Sementara larva menggunakannya untuk mengusir predator.
Cahaya yang dihasilkan oleh kunang-kunang (Photinus pyralis) adalah sejenis cahaya tak panas yang disebut bioluminescence. Hal ini disebabkan oleh reaksi kimia di mana substansi luciferin mengalami oksidasi ketika ada enzim luciferase. Cahaya tersebut merupakan foton yang terpancar saat bahan kimia beroksidasi menghasilkan keadaan berenergi tinggi, yang kemudian beralih kembali ke keadaan normal.
Cahaya tersebut dikendalikan oleh sistem saraf dan berlangsung dalam sel khusus yang disebut photocytes. Sistem saraf, photocytes, dan organ-organ akhir trakea mengontrol tingkat berkedip dari cahaya tersebut. Suhu udara juga memiliki hubungan dengan tingkat berkedip. Semakin tinggi suhu, semakin pendek interval berkedipnya, delapan detik pada 18,3°C dan empat detik pada 27,7°C.
Para ilmuwan belum meyakini mengapa cahaya kedap-kedip ini terjadi. Kedipan berirama ini bisa menjadi sarana untuk menarik mangsa atau memungkinkan kunang-kunang mencari pasangan dengan sinyal dalam kode heliographic (yang berbeda dari satu spesies yang lain), atau bisa juga berfungsi sebagai sinyal peringatan.
Ada beberapa fungsi bioluminescence bagi hewan laut. Pertama, sebagai pertahanan dari serangan predator. Hewan yang tergolong dalam kelompok dinoflagellateseperti ubur-ubur mempertahankan dirinya dari serangan predator dengan cara memancarkan cahaya pendar sehingga keberadaannya tersamarkan oleh cahaya lain di perairan.
Fungsi kedua dari fenomena bioluminesensi bagi hewan laut adalah fungsi predasi, yaitu untuk menarik perhatian mangsa. Hewan yang menerapkan fungsi predasi ini contohnya adalah ikan angel, hiu Isistius brasiliensis, dan ikan paus sperma atau Physeter microcephalus. Fungsi lainnya adalah untuk memberikan sinyal kawin. Contohnya cacing Odontosyllis enopladi daerah Bermuda yang menarik perhatian lawan jenisnya dengan memancarkan cahaya.
Secara umum, reaksi yang menyebabkan fenomena biolumnesensi dipengaruhi oleh dua bahan kimia, yaitu luciferin dan luciferase atau photoprotein. Luciferin merupakan senyawa yang dapat menghasilkan cahaya. Beberapa organisme memproduksi senyawa luciferin sendiri, sedangkan beberapa lainnya mendapatkannya dari organisme lainnya. Ada yang mendapatkannya melalui makanan ataupun melalui hubungan simbiosis. Selain luciferin, bahan kimia yang menyebabkan fenomena bioluminesensi adalah luciferase. Luciferase merupakan sebuah enzim yang berinteraksi dengan subtrat untuk mempengaruhi laju reaksi kimia.
Fenomena bioluminesensi terjadi karena reaksi kimia tertentu yang berbeda-beda pada setiap hewan. Dalam reaksi kimia ini, luciferin berperan sebagai subtrat yang membantu mengikat oksigen pada molekul organik. Interaksi dari luciferin yang telah teroksidasi dengan enzim luciferase membentuk produk sampingan berupa molekul dengan energi tinggi. Molekul ini disebut oxyluciferin. Reaksi ini kemudian melepaskan energi cahaya yang membuat hewan terlihat bersinar.
Fenomena bioluminesensi telah dimanfaatkan dalam berbagai bidang, termasuk dalam bidang medis. Fenomena ini digunakan untuk mendeteksi adanya sel kanker di dalam tubuh melalui teknologi yang disebut Bioluminescence Imaging (BLI). Bioluminesensi juga digunakan untuk memantau perkembangan sel tumor. Penggunaan bioluminesensi sebagai gen pelapor juga telah dimanfaatkan dalam tanaman transgenik hasil rekyasa genatika. Selain itu, mikroorganisme luminesensi juga dapat dimanfaatkan dalam bidang ekologi sebagai pendeteksi polutan atau kontaminan, serta dimanfaatkan sebagai pendeteksi mikroba pantogen dalam bidang pangan.
