Warna hijau yang terang dari perbukitan Irlandia yang subur mungkin tidak berasal dari mekanisme yang selama ini disebut-sebut dalam banyak buku teks selama puluhan tahun.

Klorofil, pigmen yang memungkinkan tanaman mendapatkan energi dari cahaya, sering dikatakan memantulkan cahaya hijau, sehingga banyak tanaman berwarna zamrud yang menarik perhatian. Tapi ini adalah kesalahpahaman yang umum.

Menurut sebuah makalah tahun 2020, klorofil sama sekali tidak memantulkan cahaya. Sebaliknya, ia hanya menyerap cahaya biru dan merah lebih kuat, sehingga cahaya hijau lebih mungkin tersebar keluar dari daun, kemungkinan dari struktur seperti dinding sel tanaman.

Klorofil tetap berperan dalam menentukan warna hijau tanaman – tapi tidak dengan cara yang disebutkan banyak buku teks, dan ini mungkin jauh lebih menarik dan kompleks daripada penjelasan yang selama ini diterima.

“Daun tanaman berwarna hijau karena cahaya hijau diserap oleh klorofil a dan b dengan efisiensi lebih rendah dibandingkan cahaya merah atau biru, dan karena itu cahaya hijau memiliki probabilitas lebih tinggi untuk dipantulkan secara difus dari dinding sel dibandingkan cahaya merah atau biru,” tulis tim yang dipimpin oleh ahli biologi tanaman molekuler Olli Virtanen dari University of Turku di Finlandia.

“Klorofil tidak memantulkan cahaya.”

Penjelasan umum untuk warna hijau yang terlihat pada banyak tanaman mengandalkan aturan optik yang sangat dasar: Warna sebuah objek ditentukan oleh panjang gelombang cahaya yang dipantulkannya. Untuk objek datar dan homogen seperti batu bata Lego, ini benar – spektrum pantulan pada dasarnya adalah cerminan dari spektrum serapan.

Namun, daun tanaman jauh lebih kompleks daripada batu bata Lego, tersusun dari berbagai struktur dan material. Objek yang heterogen seperti ini bisa berinteraksi dengan cahaya dengan cara yang lebih rumit, di mana satu komponen menyerap cahaya, dan komponen lain melakukan penyebaran.

Cara klorofil menyerap cahaya sudah dipahami dengan baik selama puluhan tahun – serapannya paling kuat di bagian spektrum tampak ungu-biru dan merah, dan paling lemah di rentang panjang gelombang hijau.

Cahaya hijau juga tidak seburuk yang banyak orang kira untuk tanaman. Para peneliti mencatat bahwa daun menyerap panjang gelombang hijau hanya sekitar 20 hingga 30 persen lebih rendah efisiensinya dibandingkan cahaya merah atau biru. Karena cahaya hijau bisa menembus lebih dalam ke dalam daun dan tajuk tanaman, ia dapat membantu mendorong fotosintesis di lapisan bawah yang hanya bisa dicapai lemah oleh panjang gelombang lain.

Tapi, serapan cahaya hijau yang lebih lemah bukan berarti klorofil memantulkannya.

Untuk menyelidikinya, Virtanen dan rekan-rekannya melakukan serangkaian eksperimen untuk melihat bagaimana daun dengan warna berbeda memantulkan cahaya – tidak hanya daun hijau, tetapi juga daun kuning dan putih, yang memiliki kadar klorofil berbeda. Daun kuning memiliki jauh lebih sedikit klorofil daripada daun hijau dari spesies tanaman yang sama; dan daun putih tidak memilikinya sama sekali.

Para peneliti mengukur berapa banyak cahaya di setiap rentang panjang gelombang yang dipantulkan oleh daun-daun tersebut – dan, secara menarik, daun kuning dan putih memantulkan cahaya hijau lebih banyak daripada daun hijau.

Daun hijau memantulkan kurang dari 10 persen cahaya hijau yang mengenainya. Daun kuning memantulkan sekitar dua kali lipat cahaya hijau dibandingkan daun hijau, sementara daun putih memantulkan sekitar 30 persen cahaya hijau.

Jika klorofil yang bertanggung jawab memantulkan cahaya hijau, maka jumlah cahaya hijau yang dipantulkan oleh daun dengan klorofil lebih sedikit atau tanpa klorofil seharusnya lebih rendah. Fakta bahwa ini tidak terjadi memberitahu kita bahwa ada hal lain yang melakukan penyebaran.

Bah lain itu, menurut para peneliti, kemungkinan besar adalah selulosa di dinding sel tanaman, meskipun penelitian lebih lanjut diperlukan untuk memastikannya.

Kamu mungkin juga bertanya-tanya: jika daun tanpa klorofil memantulkan lebih banyak cahaya hijau, mengapa mereka tidak terlihat lebih hijau? Dan jika daun dengan klorofil memantulkan sangat sedikit cahaya hijau, mengapa mereka terlihat begitu hijau terang?

Jawaban atas pertanyaan-pertanyaan ini berkaitan dengan sifat cahaya itu sendiri dan penglihatan kita, masing-masing.

Daun putih dan kuning tidak hanya memantulkan cahaya hijau lebih kuat, tetapi juga cahaya di seluruh spektrum. Warna yang paling kuat dipantulkan adalah warna yang kita lihat. Untuk daun kuning, warna itu jelas kuning.

Untuk daun putih, reflektivitasnya merata di seluruh spektrum – pikirkan bagaimana prisma membelah cahaya menjadi warna-warna penyusunnya. Campurkan semua warna itu kembali, dan kamu mendapatkan cahaya putih.

Terkait: 10 Mitos Mabuk yang Benar-Benar Perlu Kamu Berhenti Percayai Hari St Patrick

Tapi dalam kondisi siang hari normal, ada sesuatu yang aneh pada mata manusia. Mata kita paling sensitif terhadap cahaya pada panjang gelombang hijau. Hijau tampak lebih terang bagi mata kita dibandingkan panjang gelombang lain yang menyinar dengan intensitas sama.

Ini berarti hanya sedikit warna hijau yang dibutuhkan untuk mendominasi – jadi, meskipun daun hijau menyerap sebagian besar cahaya hijau, sedikit yang tersebar oleh struktur lain di daun sudah cukup untuk menghasilkan warna hijau viridian yang cerah.

“Dengan data ini,” tulis para peneliti, “kami berusaha untuk membantah dan memperbaiki kesalahpahaman umum tentang klorofil yang memantulkan cahaya hijau.”

Jadi begitulah. Sekarang kamu tahu mengapa semanggi berdaun empat-mu berwarna hijau. Namun, sumber kekuatan mistisnya, terletak di suatu tempat di balik pelangi.

Penelitian ini dipublikasikan di Journal of Biological Education.